Wifi.

Aunque existen algunas iniciativas y programas gubernamentales para mejorar la conectividad en algunas regiones de países en vías de desarrollo, generalmente estos esfuerzos no se orientan a los sectores rurales donde existe una baja densidad de población. Estas comunidades se encuentran en algunos casos marginadas y desprotegidas. No cuentan con vías de acceso ni suministro de energía eléctrica, tienen elevados niveles de analfabetismo, carecen de servicios de salud y mucho menos hacen parte de algún tipo de programa para la prevención contra posibles desastres naturales.

Entre las alternativas tecnológicas que permiten ofrecer conectividad en zonas rurales se encuentran: Very small aperture Terminal (VSAT), Worldwide Interoperability for Microwave Access (WIMAX), Terrestrial Trunked Radios (TETRA), Code Division Multiple Access en

450MHz (CDMA450), Digital Cordless Phone System

(DECT) y Wireless Fidelity (Wi-Fi). Cada una de ellas con características técnicas tales como: cobertura, banda del espectro electromagnético que ocupan, ancho de banda, número de estaciones que pueden acceder al canal de comunicación en forma simultánea, tipos de servicios que puede soportar la red, consumo de energía, además de los costos asociados para su instalación y funcionamiento. [1]

Wi-Fi es una marca registrada que garantiza la interoperabilidad entre fabricantes bajo el estándar IEEE

802.11para ofrecer conectividad a varios usuarios en una red de área local (< 300 m). Esta tecnología de espectro ensanchado se destaca por su buen desempeño, bajo costo y consumo de potencia y alta flexibilidad, entendiéndose este factor como la posibilidad de realizar variaciones sobre la capa MAC de los radios. Estas características acompañadas por la selección de antenas de alta ganancia, hace posible ofrecer conectividad para el diseño de enlaces de largo alcance.

Fecha de Recepción: 28 de Abril de 2011

Fecha de Aceptación: 21 de Julio de 2011

Considerando que en zonas rurales con baja densidad de población no solo la disponibilidad sino la continuidad del suministro de energía son limitadas, se hace necesario diseñar este tipo de sistemas utilizando sistemas fotovoltaicos para garantizar su autonomía. Para el dimensionamiento de este tipo de sistemas es necesario establecer el periodo de tiempo de operación del sistema de comunicación y el consumo de energía requerido en los diferentes modos de trabajo: reposo, recepción y transmisión. Es necesario realizar además un balance energético entre el recurso solar disponible, la potencia generada por el panel solar seleccionado y la capacidad del banco de baterías, con el propósito de establecer el nivel de autonomía del sistema fotovoltaico.

Una adecuada planificación y diseño de enlaces Wi-Fi de largo alcance se puede lograr empleando herramientas de simulación para realizar un dimensionamiento de los sistemas donde se tiene en cuenta la potencia entregada por los radios, las perdidas en los cables y conectores, los niveles de sensitividad, la ganancia de las antenas, la frecuencia de operación, la separación entre las estaciones y las pérdidas de espacio libre además de las ocasionadas por fenómenos de propagación inalámbrica.

Mediante la planificación se busca garantizar que el nivel de señal recibida en el enlace siempre sea mayor que el nivel sensitividad de los radios, parámetro que se relaciona directamente con tasa máxima de transmisión posible en la capa física.

En este documento se describe la experiencia de diseño de un radio enlace, se realiza una comparación entre los cálculos teóricos obtenidos con los simulados mediante la herramienta de uso libre RadioMobile y se presentan los resultados obtenidos con las mediciones en campo del enlace implementado.

2. INICIATIVAS MUNDIALES

Existen diversas iniciativas similares desarrolladas especialmente por grupos de investigación alrededor del mundo. En la tabla 1 se hace referencia a algunos de ellos.

Experiencias nacionales como las realizadas por la

Universidad del Cauca [5], describen enlaces de 6km,

36.1km y 88km alcanzando velocidades de transmisión de 4.5 Mbps, 2.5Mbps y 1.4Mbps respectivamente.

Otras iniciativas emplean equipos como el emulador de canal SR5500 para analizar enlaces de largo alcance, como lo muestra la experiencia del grupo TIER en el proyecto WILDNET, donde se analizan las prestaciones que ofrece la tecnología Wi-Fi con tráfico UDP sobre enlaces de varios kilómetros.[7]

Tabla 1. Grupos de investigación en radio enlaces rurales

Trabajos como los realizados por el grupo SynerG [6], describen las experiencias en el diseño e implementación de redes Wi-Fi de largo alcance y detallan las modificaciones de las características del protocolo de acceso al medio que permiten mejorar el desempeño de los radio enlaces. También se destacan programas como el “Wi-Fi itinerante”, liderado por la organización responsable del portal WILAC (Tecnologías inalámbricas para el desarrollo de América Latina y el Caribe) donde se encuentra una gran cantidad de documentación para impulsar la implementación de redes comunitarias a partir de routers de bajo costo.[8]

En cada uno de los trabajos mencionados se evidencia que es posible emplear la tecnología Wi-Fi en la solución en la comunicación para entornos rurales, pero es necesario para su implementación, expansión y masificación. Cada región debe generar sus propias experiencias de acuerdo con su situación económica y política.

3. DESCRIPCION DEL HARDWARE

Se diseñaron dos nodos de comunicación WiFi, para una distancia de 10.22 km entre las estaciones A y B cuyas coordenadas se presentan en la tabla 1. Se utilizaron reflectores parabólicos de 24 dBi a 50 Ohm y dos tipos de motherboards: Soekris NET4801 y ALIX2D2, en las cuales se instala el sistema operativo Linux Voyage, versión 0.6.2 y el driver Madwifi. Las características de los radios XR2 de Ubiquiti utilizados se describen en la tabla 3. Se seleccionó el canal 3 con una frecuencia central de 2422 MHz.

A B

Longitud 73o 9’ 4.4 “ Oeste 73o 6’ 10.5 “ Oeste

Latitud o

7 9’ 24.5” Norte o

7 6’ 14.4” Norte

Altura 1063 metros 1294,6

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