JAVIER IGNACIO VELASQUEZ BOLIVAR -...
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EVALUACIÓN Y DIAGNOSTICO DE LA RED INALÁMBRICA DE LA SEDE SAN BENITO DE LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA JAVIER IGNACIO VELASQUEZ BOLIVAR UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA SECCIONAL MEDELLÍN FACULTAD DE INGENIERÍAS PREGRADO EN INGENIERIA EN ELECTRONICA MEDELLIN 2014
Transcript of JAVIER IGNACIO VELASQUEZ BOLIVAR -...
EVALUACIÓN Y DIAGNOSTICO DE LA RED INALÁMBRICA DE LA SEDE SAN BENITO DE
LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA
JAVIER IGNACIO VELASQUEZ BOLIVAR
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA SECCIONAL MEDELLÍN
FACULTAD DE INGENIERÍAS
PREGRADO EN INGENIERIA EN ELECTRONICA
MEDELLIN
2014
EVALUACIÓN Y DIAGNOSTICO DE LA RED INALÁMBRICA DE LA SEDE SAN BENITO DE
LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA
JAVIER IGNACIO VELASQUEZ BOLIVAR
Anteproyecto presentado para optar al título de Ingeniero en Electrónica
Asesor
ANDRES MAURICIO CARDENAS
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA SECCIONAL MEDELLÍN
FACULTAD DE INGENIERÍAS
PREGRADO EN INGENIERIA EN ELECTRONICA
MEDELLIN
2014
Nota de aceptación
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Firma del jurado
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Firma del jurado
Medellín, 05 de Junio de 2014
DEDICATORIA
Este Trabajo lo dedico en especial a mi madre por su Amor, Apoyo y Aliento diario que han
hecho posible cumplir mis sueños y alcanzar mis metas, también a mi padre a mis hermanos
y mis sobrinos, a toda mi familia en general quienes también con su apoyo, consejo y
aliento me han impulsado a seguir luchando por la consecución de todas mis metas y por
qué han soportado el abandono de la vida en familia para dedicarme de tiempo completo a la
vida de la universidad.
AGRADECIMIENTOS
Agradezco a mis compañeros de universidad, por todo lo que he aprendido de ellos no solo
en conocimiento, también como personas y por su tiempo ya que al fin es el tesoro más
valioso que poseemos los hombres.
Agradezco a Dios por darme la salud, la oportunidad y la capacidad de dedicarme a este
campo de la ingeniería.
CONTENIDO
INTRODUCCION ........................................................................................... 14
1. Objetivo General. ................................................................................. 14
2. Objetivos Específicos. ......................................................................... 14
3. Descripción General de la Propuesta ................................................... 15
3.1 Planteamiento y justificación del problema ......................................................... 15
4.1 Electromagnetismo .............................................................................................. 16
4.2 Ondas electromagnéticas ..................................................................................... 16
4.3 El Espectro de ondas electromagnéticas .............................................................. 18
4.4 Fenómenos en las ondas magnéticas ................................................................... 19
4.4.1 Absorción .......................................................................................................... 20
4.4.2 Reflexión ........................................................................................................... 20
4.4.3 Refracción ......................................................................................................... 21
4.4.4 Dispersión ......................................................................................................... 22
4.4.5 Difracción ......................................................................................................... 22
4.5.1 Fenómenos de transmisión ............................................................................... 22
4.5.2 Fenómenos de Absorción ................................................................................. 23
4.5.3 Desvanecimientos o atenuación por multitrayecto ........................................... 23
4.5.4 Fenómenos por Pérdidas de potencia debido a difracción ............................... 23
4.5.5 Fenómenos por interferencia ............................................................................ 24
4.5.6 Fenómenos de ruido .......................................................................................... 25
4.5.6.1 Ruido entre canales o Crosstalk .................................................................... 25
4.5.6.2 Ruido intermitente o impulsivo ..................................................................... 25
4.5.6.3 Ruido térmico ................................................................................................ 25
4.5.6.4 Pérdidas en el Espacio Libre ......................................................................... 26
4.6 Teoría General de Propagación ........................................................................... 27
4.6.1 Principio de Huygens ........................................................................................ 27
4.6.2 Propagación y pérdidas de espacio libre .......................................................... 28
4.6.3 Propagación de onda terrestre........................................................................... 28
4.6.3.1 Medición de campos Eléctrico, magnético y su Intensidad .......................... 28
4.6.3.2 Medición de los campos de la onda según la UIT (Unión internacional de
Telecomunicaciones) .................................................................................................... 28
4.6.3.3 Enlaces Punto a Zona .................................................................................... 28
4.6.3.4 Enlaces punto a punto .................................................................................... 29
4.6.4 Modulaciones y codificaciones de canal .......................................................... 30
4.6.4.1 Modulación para 802.11 y 802.11b ............................................................... 30
4.6.4.2 Modulación para 802.11 a ............................................................................. 34
4.6.4.3 Modulación para 802.11n .............................................................................. 35
5 FUNCIONAMIENTO GENERAL DE LAS REDES INALAMBRICAS ........ 37
5.1 Funcionamiento de 802.11 ................................................................................... 37
5.2 CLASIFICACIÓN DE LOS DIFERENTES TIPOS DE REDES
INALÁMBRICAS. ....................................................................................................... 39
5.3 TIPOS REDES INALÁMBRICAS 802.11 ......................................................... 39
5.3.1 Topología AD-HOC ......................................................................................... 39
5.3.2 Topología Tipo Infraestructura ......................................................................... 39
5.3.3 AP (Access Point) o Punto de Acceso .............................................................. 40
5.4 Estándar 802.11 ................................................................................................... 40
5.4.1 802.11 LEGACY .............................................................................................. 40
5.4.2 802.11 b ............................................................................................................ 40
5.4.3 802.11 a ............................................................................................................. 41
5.4.4 802.11 g ............................................................................................................ 41
5.4.5 802.11 n ............................................................................................................ 41
5.4.6 802.11 ac ........................................................................................................... 41
5.5 SEGURIDAD ...................................................................................................... 42
5.5.1 WEP (Wireless Equivalent Privacy) ................................................................ 42
5.5.2 WPA.................................................................................................................. 43
5.5.3 WPA2 ............................................................................................................... 43
5.5.4 802.1 X ............................................................................................................. 43
6 ESTADO DEL ARTE ......................................................................................... 43
7 LEVANTAMIENTO DE LA INFORMACIÓN DE PERCEPCIÓN DEL
USUARIO DE LA SEDE SAN BENITO .................................................................... 46
7.1 Requerimiento de información a la unidad de tecnología de la sede San Benito 46
7.2 Recolección de información mediante herramienta propia (Encuesta). .............. 46
7.2.1 Diseño y ejecución de Encuesta para la percepción del servicio de Red
inalámbrica. .................................................................................................................. 46
7.3 Análisis de datos y creación de informe acerca la percepción del servicio de red
48
7.3.1 Usuarios ............................................................................................................ 48
7.3.2 Frecuencia y uso de la red inalámbrica ............................................................ 48
7.3.3 Horarios de conexión ........................................................................................ 49
7.3.4 Actividades de los usuarios .............................................................................. 49
7.3.5 Lugares de Conexión ........................................................................................ 50
7.3.6 Cobertura de la red inalámbrica........................................................................ 50
7.3.7 Efectividad en la conexión a la red inalámbrica ............................................... 51
7.3.8 Equipos de los usuarios .................................................................................... 51
7.3.9 Experiencia del usuario con la red inalámbrica ................................................ 51
7.3.10 Percepción General de la Red inalámbrica ................................................... 52
8 VERIFICACION DE LA INFRAESTRUCTURA PARA LA SEDE SAN
BENITO ....................................................................................................................... 52
8.1 Actividades para la generación de Información necesaria en la etapa de
verificación de la red. ................................................................................................... 52
8.1.1 Modificación de planos .................................................................................... 53
8.1.2 Levantamiento de datos sobre la topología de la Red inalámbrica. ................. 53
8.1.3 Ubicación de Puntos de Acceso en los planos ................................................. 53
8.1.4 Topología .......................................................................................................... 60
8.2 Verificación de infraestructura ............................................................................ 60
8.2.1 Verificación de espacios abiertos en la sede .................................................... 61
8.2.2 Cableado horizontal y vertical para los Puntos de Acceso. .............................. 61
8.2.3 Pruebas a la infraestructura............................................................................... 61
8.2.4 Verificación de infraestructura en espacio cerrado .......................................... 62
8.2.5 Verificación Puntos de Acceso ......................................................................... 62
8.3 ESTUDIO DE PROPAGACION ........................................................................ 75
8.4 ESTUDIO DE SITIO PARA PATIO PRINCIPAL ........................................... 76
8.3.1.1 Superposición de canales para en el patio principal ...................................... 77
8.3.1.2 Relación señal-ruido (SNR) de Patio Principal ............................................. 78
8.3.1.3 Interferencia / ruido para Patio Principal ...................................................... 79
8.4.2 Estudio de sitio para el Bloque B Piso 1. ......................................................... 80
8.4.2.1 Número de puntos de acceso para Bloque B piso 1 portería ......................... 80
8.4.2.2 Superposición de canales para en el Bloque B piso 1 portería ..................... 80
8.4.2.3 Intensidad de la señal de Bloque B piso 1 portería ....................................... 81
8.4.2.4 Relación señal-ruido (SNR) de Bloque B piso 1 portería ............................. 81
8.4.2.5 Interferencia / ruido para Bloque B piso 1 portería ....................................... 82
8.4.3 Bloque B Piso 2 ................................................................................................ 82
8.4.3.1 Requerimientos de Cobertura y Rendimiento ............................................... 83
8.4.3.2 Gráfico de estado de salud de la red para Bloque B piso 2 ........................... 83
8.4.3.3 Problemas de Red .......................................................................................... 83
8.4.3.4 Pérdida de Paquetes ....................................................................................... 84
8.4.3.5 Número de puntos de acceso para Bloque B piso 2 ...................................... 85
8.4.3.6 Superposición de canales para en el Bloque B piso 2 ................................... 85
8.4.3.7 Intensidad de la señal en la ubicación Bloque B piso 2 ................................ 86
8.4.3.8 Relación señal-ruido (SNR) de Bloque B piso 2. ......................................... 86
8.4.3.9 Interferencia / ruido para Bloque B piso 2 .................................................... 87
9 ETAPA DE EVALUACION ............................................................................... 88
9.1 Evaluación de dispositivos .................................................................................. 88
9.1.1 Características de los equipos ........................................................................... 88
9.1.2 Evaluación de Capacidad de Clientes por punto de Acceso ............................ 88
9.1.3 Cantidad de puntos de Acceso .......................................................................... 89
9.1.4 Ubicación .......................................................................................................... 89
9.1.5 Vida útil y mantenimiento ................................................................................ 89
9.1.6 Infraestructura de red de la sede ....................................................................... 89
9.2 Evaluación General del estado de la red inalámbrica .......................................... 89
9.2.1 Necesidades y Requerimientos ......................................................................... 89
9.2.2 Evaluación General de comportamiento .......................................................... 90
9.2.3 Requerimientos de cobertura ............................................................................ 90
9.2.4 Requerimientos de Capacidad .......................................................................... 90
9.2.5 Evaluación de Capacidad de la red ................................................................... 90
9.2.6 Evaluación de Capacidad de clientes por Punto de acceso .............................. 91
9.2.7 Evaluación de Cobertura .................................................................................. 91
9.2.8 Evaluación de Relación SNR (Señal a Ruido) ................................................. 91
9.2.9 Evaluación de solapamiento de canales u Overlap .......................................... 92
10 Diagnóstico de estado de la red inalámbrica de la sede San Benito .................... 93
10.1 Dimensionamiento ............................................................................................ 93
10.2 Tecnología ........................................................................................................ 93
10.3 Cobertura .......................................................................................................... 94
10.4 Capacidad de la red ........................................................................................... 94
10.5 Interferencia ...................................................................................................... 94
11 Conclusiones ........................................................................................................ 95
12 Recomendaciones ................................................................................................ 96
13 Cronograma de Actividades ................................................................................ 97
14 Bibliografía .......................................................................................................... 98
SECCION DE ANEXOS ........................................................................................... 101
ANEXO A .................................................................................................................. 101
Vista General de la encuesta .......................................................................... 102
DESCRIPCIÓN ....................................................................................................................................................... 102
INSTRUCCIONES DADAS A LOS CONSULTADOS ................................................................................................... 102
RESPONDENT METRICS ........................................................................................................................................ 102
Resultados de la Encuesta .............................................................................. 102
SECCION - DATOS DEL USUARIO ......................................................................................................................... 102
SECCION - FRECUENCIA Y HORAS DE USO DE LA RED INALÁMBRICA .................................................................. 105
SECCION - HÁBITOS DE CONEXIÓN DE LOS USUARIOS ........................................................................................ 107
SECCION - COBERTURA DE LA RED ...................................................................................................................... 110
SECCIÓN - EFICIENCIA DE LA RED ....................................................................................................................... 114
SECCION - EQUIPOS DE LOS USUARIOS ................................................................................................................ 116
SECCION - VELOCIDAD ...................................................................................................................................... 118
SECCIÓN - OPINIÓN GENERAL DEL SERVICIO DE RED INALÁMBRICA .................................................................. 120
LISTA DE FIGURAS FIGURA 1. ONDA ELECTROMAGNÉTICA CON SUS COMPONENTES DE CAMPO ELÉCTRICO Y MAGNÉTICO [2].
................................................................................................................................................. 16 FIGURA 2. TIPOS DE POLARIZACIÓN DE UNA ONDA ELECTROMAGNÉTICA. [3] ................................. 17 FIGURA 3. ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO. [2] ............................................................................... 18 FIGURA 4. REPRESENTACIÓN DE LA REFLEXIÓN DE UNA ONDA. [2]. ................................................. 21 FIGURA 5 TIPOS DE REFLEXIÓN DE LAS ONDAS. [2]. ......................................................................... 21 FIGURA 6 REPRESENTACIÓN DE LA REFRACCIÓN DE UNA ONDA. [2]. ............................................... 22 FIGURA 7 DIFRACCIÓN DE ONDAS SIN INTERFERENCIA (A) Y DIFRACCIÓN DE ONDAS CON INTERFERENCIA (B) [2].
................................................................................................................................................. 22 FIGURA 8 EJEMPLO DE DESVANECIMIENTO POR SEÑAL MULTITRAYECTO O MULTIPATH.[8] ........... 23 FIGURA 9 COMPORTAMIENTO DE UNA ONDA DURANTE LA DIFRACCIÓN [8]. .................................... 24 FIGURA 10 UN PATRÓN DE INTERFERENCIA PRODUCIDO POR DOS FUENTES DE EMISIÓN. ................ 25 FIGURA 11 EJEMPLO DE CODIFICACIÓN DE SPREAD SPECTRUM. ...................................................... 31 FIGURA 12 REPRESENTACIÓN DE MODULACIÓN POR TRANSMISIÓN CON DSSS [9]. ......................... 31 FIGURA 13 CANALIZACIÓN DE FRECUENCIAS PARA 802.11. ............................................................. 32 FIGURA 14.. REPRESENTACIÓN DE TX-RX CON EL ESQUEMA 802.11 [9]. ........................................ 32 FIGURA 15 REPRESENTACIÓN DE TX-RX CON EL ESQUEMA 802.11B [9]. ........................................ 32 FIGURA 16CODIFICACIÓN POR FHSS O SALTOS DE FRECUENCIA. [9] .............................................. 33 FIGURA 17 REPRESENTACIÓN DE UNA SEÑAL OFDM EN EL DOMINIO FRECUENCIA –TIEMPO. [10]. 34 FIGURA 18GENERADOR DE UNA SEÑAL CONSTRUIDA CON OFDM [10]. .......................................... 34 FIGURA 19MODELO DE TRANSMISOR Y RECEPTOR PARA OFDM [9].MODULACIÓN PARA 802.11G 35 FIGURA 20 COMO FUNCIONA UNA TRANSMISIÓN MEDIANTE EL SISTEMA MIMO. [12] .................... 36 FIGURA 21FUNCIONAMIENTO DE 802.11AC.[14] ............................................................................... 37 FIGURA 22UBICACIÓN DE 802.11 EN EL MODELO OSI. ..................................................................... 38 FIGURA 23TIPOS DE REDES INALÁMBRICAS [15]. .............................................................................. 38 FIGURA 24RED LAN 802.11CON TOPOLOGÍA AD HOC. [16] ........................................................... 39 FIGURA 25 RED LAN 802.11CON TOPOLOGÍA INFRAESTRUCTURA [15]. .......................................... 40 FIGURA 26 ESTÁNDARES 802.11 DESDE EL A HASTA EL N. .............................................................. 42 FIGURA 27ÚLTIMOS ESTÁNDARES 802.11 AC Y AD. .......................................................................... 42 FIGURA 28DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROYECTO. ............................................................................ 45 FIGURA 29 DISTRIBUCIÓN DE ESTUDIANTES POR SEMESTRE. ............................................................ 48 FIGURA 30 RESULTADOS DE LAS ACTIVIDADES DIARIAS DE LOS USUARIOS DURANTE LA CONEXIÓN A LA RED.
................................................................................................................................................. 49 FIGURA 31 LUGARES PREFERIDOS PARA CONECTARSE A LA RED. ..................................................... 50 FIGURA 32 UBICACIÓN DE PUNTO DE ACCESO EN EL PISO 3 BLOQUE B. ........................................... 53 FIGURA 33 PUNTO DE ACCESO EN EL PISO 1 BLOQUE B CAFETERÍA ABADÍA (AP HP-MS430). ....... 54 FIGURA 34PUNTO DE ACCESO EN EL PISO 1 BLOQUE B BAÑOS PORTERÍA (AP HP-MS430). ........... 54 FIGURA 35 PUNTO DE ACCESO EN EL PISO 4 BLOQUE C SALA DE JUNTAS (AP 3COM 7760). ........... 55 FIGURA 36. PUNTO DE ACCESO BLOQUE C PISO 4.............................................................................. 55
FIGURA 37 PUNTO DE ACCESO EN EL PISO 4 BLOQUE E (AP HP MSC 430). ..................................... 56 FIGURA 38 PUNTO DE ACCESO EN EL PISO 5 BLOQUE E (AP 3COM 7760). ...................................... 56 FIGURA 39 PUNTO DE ACCESO EN EL PISO 7 BLOQUE E SALA DE JUNTAS (AP 3COM 7760). .......... 57 FIGURA 40 PUNTO DE ACCESO EN EL PISO 2 BLOQUE F LABORATORIO (AP 3COM 8760) ............... 57 FIGURA 41. PUNTO DE ACCESO EN EL PISO 2 BLOQUE F 212-211 (AP 3COM 8760) . ....................... 58 FIGURA 42 PUNTO DE ACCESO EN EL PISO 3 BLOQUE F (AP´S 3COM 8760) .................................... 58 FIGURA 43 PUNTO DE ACCESO EN BLOQUE TECNOLÓGICO (AP´S 3COM 8760) .............................. 59 FIGURA 44 PUNTO DE ACCESO UBICADOS EN LA BIBLIOTECA PISO 1 (AP´S 3COM 7760) ............... 59 FIGURA 45 PUNTOS DE ACCESO UBICADOS EN LA BIBLIOTECA, PISO 2 EN EL TECHO. (AP´S 3COM 7760) 59 FIGURA 46TOPOLOGÍA DE RED PARA LA RED INALÁMBRICA DE LA SEDE SAN BUENAVENTURA DE LA USBMED.
................................................................................................................................................. 60 FIGURA 47 UBICACIÓN DEL PUNTO DE ACCESO PISO 4 BLOQUE E. ................................................ 64 FIGURA 48UBICACIÓN DEL PUNTO DE ACCESO PISO 5 BLOQUE E. ................................................... 65 FIGURA 49UBICACIÓN DEL PUNTO DE BLOQUE C 408 SALA INVEST. PSICOLOGÍA - 3COM 7760. .. 66 FIGURA 50 UBICACIÓN DEL PUNTO DE BLOQUE B PISO 3 - 3COM 7760. ........................................ 68 FIGURA 51 UBICACIÓN DEL PUNTO DE BLOQUE F PISO 2 212 F 3COM 8760. ................................ 69 FIGURA 52 UBICACIÓN DEL PUNTO DE BLOQUE F PISO 3 CERCA DE 312F 3COM 8760. ................ 70 FIGURA 53 UBICACIÓN DEL PUNTO DE BLOQUE F PISO 3 EDU 3COM 7760. .................................. 71 FIGURA 54 UBICACIÓN DEL PUNTO DE BLOQUE TECNOLOGÍA PISO 2 (PATIO) 3COM 8760. ........... 73 FIGURA 55 UBICACIÓN DEL PUNTO DE BIBLIOTECA PISO 2 – 3COM 7760. ...................................... 75 FIGURA 56 PERDIDAS DE INSERCIÓN PARA LOS DIFERENTES OBSTÁCULOS [3]. ................................ 76 FIGURA 57RUTA SEGUIDA DURANTE EL ESTUDIO DE SITIO. ............................................................. 76 FIGURA 58 DENSIDAD DE PUNTOS DE ACCESO AUDIBLES EN EL PATIO PRINCIPAL ........................... 77 FIGURA 59 FIGURA 57. MAPA DE CALOR O INTENSIDAD DE LA SEÑAL DE PATIO PRINCIPAL ......... 77 FIGURA 60 NIVELES DE INTENSIDAD DE SEÑAL PARA EL PATIO PRINCIPAL SEDE SAN BENITO. ...... 78 FIGURA 61 NIVEL DE SNR EN LA UBICACIÓN PATIO PRINCIPAL DE LA SEDE SAN BENITO. ............. 78 FIGURA 62. NIVEL DE INTERFERENCIA CALCULADO PARA LA UBICACIÓN PATIO PRINCIPAL DE LA SEDE SAN
BENITO DE LA USB.................................................................................................................. 79 FIGURA 63 DENSIDAD DE PUNTOS DE ACCESO AUDIBLES EN EL BLOQUE B PISO 1 PORTERÍA ........ 80 FIGURA 64 SUPERPOSICIÓN DE CANALES PARA LOS PUNTOS DE ACCESO EN LA UBICACIÓN BLOQUE B PISO 1
PORTERÍA. ................................................................................................................................ 80 FIGURA 65 NIVELES DE INTENSIDAD DE SEÑAL PARA EL INTENSIDAD DE LA SEÑAL DE BLOQUE B PISO 1
PORTERÍA. ................................................................................................................................ 81 FIGURA 66 NIVEL DE SNR EN LA UBICACIÓN BLOQUE B PISO 1 PORTERÍA. ................................... 81 FIGURA 67 NIVEL DE INTERFERENCIA PARA BLOQUE B PISO 1 ........................................................ 82 FIGURA 68 RUTA SEGUIDA DURANTE EL ESTUDIO DE SITIO ............................................................ 82 FIGURA 69 ESTADO DE SALUD DE LA RED EN EL BLOQUE B PISO 2.................................................. 83 FIGURA 70 VELOCIDAD DE DATOS DE BLOQUE B PISO 2 ................................................................. 84 FIGURA 71 GRÁFICO PARA DATA RATE O VELOCIDAD DE TRANSFERENCIA DE DATOS. .................. 84 . FIGURA 72GRÁFICO DE PERDIDA DE PAQUETES (FRAME LOSS). ..................................................... 85 FIGURA 73 DENSIDAD DE PUNTOS DE ACCESO AUDIBLES EN EL BLOQUE B PISO 2. ......................... 85 FIGURA 74 SUPERPOSICIÓN DE CANALES PARA LOS PUNTOS DE ACCESO EN LA UBICACIÓN BLOQUE B PISO 2.
................................................................................................................................................. 86 FIGURA 75 NIVELES DE INTENSIDAD DE SEÑAL PARA EL BLOQUE B PISO 2. .................................. 86 .FIGURA 76 NIVEL DE SNR EN LA UBICACIÓN BLOQUE B PISO 2. ................................................... 87 FIGURA 77 NIVEL DE INTERFERENCIA CALCULADO PARA LA UBICACIÓN LA UBICACIÓN BLOQUE B PISO 2.
................................................................................................................................................. 87
Lista de Tablas
TABLA 1 CLASIFICACIÓN DE LAS BANDAS DE FRECUENCIA [4]. ..................................................... 19 TABLA 2 CLASIFICACIÓN DE LAS MICROONDAS [5]. ...................................................................... 19 TABLA 3 MATERIALES E INTERFERENCIA OCASIONADA EN LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS. [7]20 TABLA 4 RELACIÓN ENTRE LA PÉRDIDA EN EL ESPACIO LIBRE Y LA DISTANCIA ENTRE TRANSMISOR Y RECEPTOR
PARA 2.4 GHZ. ......................................................................................................................... 27 TABLA 5 MODOS DE TRANSMISIÓN PARA 802.11N CON OFDM. [11] ............................................. 36 TABLA 6 HORARIOS DE PREFERENCIA PARA LA CONEXIÓN A LA RED INALÁMBRICA..................... 49 TABLA 7 LUGARES DONDE FALTA COBERTURA. ............................................................................. 50 TABLA 8 TIEMPO QUE TARDAN LOS USUARIOS EN CONECTARSE A LA RED INALÁMBRICA. ........... 51 TABLA 9 VERIFICACIÓN DEL PUNTO DE ACCESO BLOQUE E PISO 4 HP-MSM430. ........................ 63 TABLA 10 VERIFICACIÓN DEL PUNTO DE ACCESO BLOQUE E PISO 5 3COM 7760. ...................... 64 TABLA 11 VERIFICACIÓN DEL PUNTO DE ACCESO BLOQUE C 408 SALA INVEST. PSICOLOGÍA - 3COM 7760
................................................................................................................................................. 65 TABLA 12 VERIFICACIÓN DEL PUNTO DE ACCESO BLOQUE C SALA DE REUNIONES 4TO PISO 3COM 7760.
................................................................................................................................................. 66 TABLA 13 VERIFICACIÓN DEL PUNTO DE ACCESO BLOQUE B PISO 1 ENTRADA – MSM 430. ........ 67 TABLA 14 VERIFICACIÓN DEL PUNTO DE ACCESO BLOQUE B PISO 1SECRETARIA- MSM430. ...... 67 TABLA 15 VERIFICACIÓN DEL PUNTO DE ACCESO BLOQUE B PISO 3 - 3COM 7760. ..................... 68 TABLA 16 VERIFICACIÓN DEL PUNTO DE ACCESO BLOQUE F PISO 2 212 F 3COM 8760. .............. 69 TABLA 17 VERIFICACIÓN DEL PUNTO DE ACCESO BLOQUE F PISO 3 CERCA DE 312F 3COM 8760.70 TABLA 18 VERIFICACIÓN DEL PUNTO DE ACCESO BLOQUE F PISO 3 EDU 3COM 7760. ............... 71 TABLA 19 VERIFICACIÓN DEL PUNTO DE ACCESO BLOQUE F PISO 3 SALA PROFESORES 3COM 7760. 72 TABLA 20 VERIFICACIÓN DEL PUNTO DE ACCESO BLOQUE TECNOLOGÍA PISO 2 (PATIO) 3COM 8760. 73 TABLA 21 VERIFICACIÓN DEL PUNTO DE ACCESO BIBLIOTECA PISO 1- 3COM 7760. ................... 74 TABLA 22 VERIFICACIÓN DEL PUNTO DE ACCESO BIBLIOTECA PISO 2 – 3COM 7760. .................. 74 TABLA 23 PUNTOS DE ACCESO ASOCIADOS A LA UBICACIÓN PATIO CENTRAL DURANTE LA PRUEBA. 79 TABLA 24 REQUERIMIENTOS PARA EVALUACIÓN DE RED INALÁMBRICA. ...................................... 83
14
INTRODUCCION
La era de la información ha traído miles de ventajas para las personas que a diario gozan de la versatilidad y
utilidad de los dispositivos desarrollados tales como cámaras, reproductores de música, video, entretenimiento,
consolas de juego, televisores inteligentes, impresoras, celulares y todo tipo de computadores hacen parte de las
redes datos en todas partes del planeta; durante los últimos años los desarrollos para estos dispositivos
evolucionan cada vez más rápido, lo que hace posible que hoy tengamos en nuestro poder teléfonos inteligentes
con la capacidad de procesamiento comparable a la de un computador, tabletas que permiten disponer de la
información y entretenimiento en cualquier lado, computadoras portátiles cada vez más potentes y livianas con
un consumo de energía muy bajo que permite utilizarlas en cualquier lado, y lo mejor de todo esto, a precios
cada vez más económicos; la suma de todas estas variables presentadas hace que una pequeña cafetería, un
almacén, un centro comercial y en este caso una sede universitaria, tengan implementada una red inalámbrica,
por obvias razones un centro comercial y una Universidad necesitarán de una infraestructura más grande, sin
embargo el reto principal es mantener la red acorde a los requerimientos de los usuarios ya que estos cambian de
gustos y sus dispositivos evolucionan cada vez más rápido, de acuerdo a esto la evolución de la red debe ir de la
mano con el desarrollo de los dispositivos o mejor aún adelantada a estos, esta tarea es difícil de lograr y es el
caso de la sede San Benito de la Universidad de San Buenaventura, sede en la cual se experimentan problemas
para el servicio de red inalámbrica desde hace varios periodos académicos, problemas que es necesario
determinar, la identificación de estos se hace mediante el desarrollo de actividades que permitan hacer un
diagnóstico que sirva para mejorar o rediseñar nuevamente la red, acomodándose a las expectativas de los
usuarios y preparándose para afrontar retos futuros, a continuación procederemos con el diagnóstico de la red
inalámbrica para la sede San Benito de la Universidad de San Buenaventura.
1. Objetivo General.
Elaborar un diagnóstico de la red inalámbrica de la Universidad de San Buenaventura sede San Benito que
incluya la evaluación de su estado actual y optimización de aspectos relevantes a la cobertura, capacidad y
velocidad, con el fin de ofrecer un mejor servicio al cliente.
2. Objetivos Específicos.
2.1 Establecer el estado actual funcionamiento de la red inalámbrica de la sede san Benito de la Universidad
de San Buenaventura mediante la recopilación de información que permita evaluar la el servicio por parte de los
usuarios y establecer claramente la distribución y funcionamiento de la infraestructura existente.
2.2 Evaluar técnicamente el estado actual la infraestructura de la red inalámbrica de la sede San Benito, con
el fin de establecer la realidad tecnológica de esta, determinando los principales problemas y fortalezas del actual
diseño y proponer soluciones que permitan responder a los requerimientos actuales y proyecciones de cobertura,
capacidad y rapidez.
2.3 Brindar herramientas de información a la administración actual de la red inalámbrica de la sede San
Benito que permitan tomar decisiones de mejora a partir de la recopilación de información ejecutada durante la
evaluación de la red inalámbrica y de documentos relacionados provenientes de la elaboración del diagnóstico.
15
3. Descripción General de la Propuesta
3.1 Planteamiento y justificación del problema
En la actualidad el desarrollo de dispositivos para la comunicación y el manejo de información se mueven a
velocidades increíbles; actualmente se aprobó el estándar 802.11ac de la IEEE que trabaja en el orden de Gbps
hecho que permite la aparición de dispositivos más compactos, potentes y portables, estos adelantos permiten
llevar a cualquier lado nuestros equipos e información, por lo que ya no se conciben las actividades diarias sin
estos elementos y obviamente la academia no es ajena a estos cambios ya que la producción de información y su
distribución se hace en su gran mayoría por medios electrónicos todos conectados mediante redes. De acuerdo
con el Ministerio de las TIC en sus artículos trimestrales de 2013[1]. En el segundo trimestre de 2013 había más
de una suscripción de abonado móvil por cada colombiano con un total de 100,4 % de penetración del mercado,
esto podría suponer que sería un móvil por cada persona, sin embargo aunque no es cierto totalmente, se podría
pensar que se está cerca de alcanzar dicho margen en las principales ciudades capitales.
En el contexto de la Universidad de San Buenaventura, la vida actual de las personas en la sede San Benito
incluye cada vez más dispositivos electrónicos y con ello su utilización en diferentes actividades como
conferencias, conexiones a través de video, descarga de archivos, consultas en línea, correo electrónico, redes
sociales, banca y otros. Actualmente la mayoría de las personas que acuden a la sede, cuentan con al menos un
dispositivo de red que puede ser un teléfono inteligente, un computador o ambos, hecho que convierte a esta
persona en usuario de la red inalámbrica; esto hace que para la satisfacción del cliente de la red, factores como
el área de cobertura, el servicio, el ancho de banda, la versatilidad y la escalabilidad sean importantes.
La percepción de servicio en la sede San Benito es de una red deficiente, esta aseveración se hace después de
ejecutar una encuesta la cual se llamó ENCUESTA PARA EVALUACION DEL SERVICIO DE RED
INALAMBRICA DE LA SEDE SAN BENITO DE LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA. De
acuerdo a la evaluación, se reveló que el 49,55% de los estudiantes percibe el servicio como pésimo, el 33,04%
como malo y el 16,52% lo percibe como regular y tan solo el 0,89% lo percibe como bueno (anexo A). Factores
como la falta de conectividad en horarios de alto tráfico de usuarios o lentitud durante la conexión a la red,
evidenciados mediante el monitoreo de red que hace la unidad de tecnología y las opiniones de los usuarios,
ayudan a explicar este fenómeno y sirven como punto de referencia para comparar los rendimientos presentes
con los rendimientos esperados mediante un rediseño futuro de la red.
El número creciente de dispositivos sobrepasa la capacidad de los puntos de acceso a la red, pues el número de
equipos monitoreado durante las hora pico y el bloqueo de Access Point (AP) ubicados en zonas específicas, no
cumplen las necesidades las que actualmente posee la sede. Bloqueos de los AP ocasionados por la alta
concurrencia de usuarios, la demanda de ancho de banda; que las aplicaciones ejecutadas por los usuarios exigen
a la red, y la falta de cobertura en algunas zonas de la sede san Benito, son muestra clara de un crecimiento no
planeado en los diseños anteriores, y que lo convierten en un problema iterativo para la infraestructura de la red
inalámbrica. En adición, este problema afecta notablemente el desempeño de la red pues ha quedado obsoleta
frente a los requerimientos actuales, haciendo a su vez que la administración no sea efectiva.
Este proyecto tiene como fin elaborar un diagnóstico de la red inalámbrica de la sede San Benito que incluya la
evaluación de su estado actual, brindando información, documentación mediante la ejecución de las actividades
necesarias para hacer posible la elaboración de un nuevo diseño de la red inalámbrica. Se busca mejorar aspectos
como cobertura, seguridad y rapidez, incluyendo características superiores a las actuales por medio de la
modernización de la infraestructura, mejorando el diseño de la red existente, habilitando la prestación de nuevos
servicios e incrementando la confiabilidad y disponibilidad de esta red para todos los usuarios y público en
general. Esto tendrá repercusiones en las labores administrativas de la unidad de tecnología.
16
4. MARCO TEORICO
Para entender el funcionamiento de los sistemas de comunicación inalámbricos debemos comprender algunos
conceptos que explican la naturaleza y la forma en que se dan los diferentes fenómenos que hacen posible el
funcionamiento de los diferentes sistemas de transmisión por medio den ondas electromagnéticas, en este caso
aplicado a redes inalámbricas que siguen los mismos fundamentos de funcionamiento y comportamiento de
sistemas de comunicación como enlaces de radio de alta capacidad, enlaces satelitales, radio y televisión por
mencionar solo algunos, a continuación se explica brevemente los conceptos necesarios para entender los
fenómenos que intervienen en los problemas de comportamiento de las redes inalámbricas.
4.1 Electromagnetismo
Las redes inalámbricas esencialmente son enlaces entre equipos por medio de ondas de radio con el fin de
comunicarse y transportar información por medio de ondas electromagnéticas las cuales viajan a través de un
medio que es el aire.
Para poder hablar de ondas electromagnéticas haremos una introducción sobre estas, la forma en que pueden ser
afectadas por elementos que aparecen en los espacios y su comportamiento frente a estos para la mejor
comprensión del tema.
4.2 Ondas electromagnéticas
Las ondas electromagnéticas son ondas generadas por cargas eléctricas en movimiento, quiere decir que son
irradiadas por estas y pueden propagarse en el espacio a la velocidad de la luz; con lo que claramente
concluimos que no necesitan un medio para ir de un lado hacia otro.
Los primeros experimentos de esta índole fueron hechos por el señor Henry Hertz en el año de 1887 quien
comprobó su existencia; este descubrimiento ha permitido el desarrollo de innumerables sistemas de
comunicación como el televisor, la radio, el radar y la optoelectrónica. [1].
A continuación mostramos una figura sacamos una imagen que representa una onda magnética con su campo
eléctrico y su campo magnético.
Figura 1. Onda Electromagnética con sus componentes de Campo Eléctrico y Magnético [2].
17
Usando la relación: podemos encontrar las variables que componen una onda electromagnética así
como de una onda de luz porque son muy similares; de esta misma forma sus propiedades físicas también son
comunes la interferencia, la difracción, la reflexión, la refracción y la polarización [2].
En la anterior ecuación λ se expresa en términos de múltiplos del metro y su resultado nos muestra a es la
distancia medida desde el pico máximo de una onda hasta el siguiente pico o desde el más bajo hasta el
siguiente o el largo de la onda vulgarmente desde que empieza un ciclo hasta que lo termina.
Claramente el símbolo representa la velocidad de la onda y por ultimo tenemos el símbolo que representa la
frecuencia medida en Hertz, este número nos dice cuántas veces se repite una onda en un tiempo que
normalmente es un segundo
.
Con la anterior ecuación podemos calcular la longitud de onda para una frecuencia de 2,4 GHz, que es la
frecuencia para redes inalámbricas del protocolo 802.11b será:
Lo mismo podemos hacer para una onda de 5 GHz;
Dependiendo de las necesidades se utilizan los diferentes tipos de onda, esto aplica para los diseños de ingeniería
en donde constantemente se adelantan desarrollos de antenas y dispositivos receptores, para las diferentes
aplicaciones basados en los comportamientos esperados se puede escoger una u otra frecuencia y longitud de
onda, de esta manera se escoge el estándar de trabajo que se adapte mejor al comportamiento requerido en el
caso de las redes inalámbricas se debe inspeccionar los estándares actuales para escoger la mejor opción. Cuando
hablamos de escoger entre las diferentes frecuencias tenemos todo un rango de ellas llamado espectro
electromagnético.
La amplitud, esta es la distancia desde el centro de la onda hasta el extremo de uno de sus picos. Así mismo
dependiendo de su polarización, la onda describe diferentes formas de propagación. La polarización es por tanto
otra característica destacable a la hora de caracterizar una onda electromagnética y se define como la dirección
del campo eléctrico de una onda cuando se propaga en un medio. Esta puede ser lineal, elíptica o circular, tal y
como se muestra en la siguiente figura.
Figura 2. Tipos de polarización de una onda electromagnética. [3]
18
4.3 El Espectro de ondas electromagnéticas
El Espectro de ondas electromagnéticas es el conjunto de ondas electromagnéticas de diferentes frecuencias que
ocupan el espacio en cual no hay divisiones claras sin embargo, todas las formas de los varios tipos de radiación
son producidas por el mismo fenómeno la aceleración de cargas; estas ondas se clasifican por rangos que
incluyen frecuencias que representan la luz visible, infrarroja, ultravioleta, rayos X, rayos gama, Radiofrecuencia
y Microondas, los nombres dados a estos rangos son simples convenciones para definir la región del espectro en
que se mueven o trabajan.[2].
Figura 3. Espectro Electromagnético. [2]
Las frecuencias en el rango desde 1 GHz a 300 GHz, y longitudes de onda de desde 1011
(3mm) hasta 109
(30cm) según el grafico pueden ser denominadas Microondas, este rango es el que contiene las redes
inalámbricas que es 2,4 GHz y 5 GHz está dentro de las bandas abiertas de uso general o de uso sin licencia
llamadas (ISM). En Colombia el ministerio de comunicaciones regula el uso del espectro y se deben consultar
para su uso dentro del territorio colombiano, bandas para uso en telefonía celular, radio, televisión están dentro
de este contexto.
Las redes inalámbricas mencionadas anteriormente están estandarizadas mediante las normas IEEE 802.11
utilizan las frecuencias que están entre 2.400 y 2.483 MHz para las tecnologías 802.11 b, para el estándar
IEEE802.11 a se utilizan las frecuencias entre 5.150 y 5.850 MHz. Para un rango de 2.400 MHz a 2.483 MHz,
el ancho de banda es de 83 MHz, para el otro rango es de 700 MHz, con el ancho de banda podemos calcular la
cantidad de datos que se podrían transmitir dentro de este, a mayor ancho de banda, mayor cantidad datos se
puede transmitir.
Las frecuencias de las redes inalámbricas están dentro del rango de la radio frecuencia perteneciente al UHF Y
SHF en la siguiente grafica se puede apreciar mejor esta aseveración:
Nombre Abreviatura inglesa Banda ITU Frecuencias Longitud de onda
Inferior a 3 Hz > 100.000 km
19
Extra baja frecuencia ELF 1 3-30 Hz 100.000–10.000 km
Súper baja frecuencia SLF 2 30-300 Hz 10.000–1000 km
Ultra baja frecuencia ULF 3 300–3000 Hz 1000–100 km
Muy baja frecuencia VLF 4 3–30 kHz 100–10 km
Baja frecuencia LF 5 30–300 kHz 10–1 km
Media frecuencia MF 6 300–3000 kHz 1 km – 100 m
Alta frecuencia HF 7 3–30 MHz 100–10 m
Muy alta frecuencia VHF 8 30–300 MHz 10–1 m
Ultra alta frecuencia UHF 9 300–3000 MHz 1 m – 100 mm
Súper alta frecuencia SHF 10 3-30 GHz 100-10 mm
Extra alta frecuencia EHF 11 30-300 GHz 10–1 mm
Por encima de los 300 GHz < 1 mm
Tabla 1 Clasificación de las Bandas de frecuencia [4].
Las frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, son llamadas microondas. Estas frecuencias abarcan parte del rango de
UHF y todo el rango de SHF y EHF. Estas ondas se utilizan en numerosos sistemas, dispositivos de transmisión
de datos, redes inalámbricas, enlaces de datos de alta capacidad, radares, enlaces satelitales.
Banda P L S C X Ku K Ka Q U V E W F D
Inicio (GHZ) 0,2 1 2 4 8 12 18 26,5 30 40 50 60 75 90 110
Final (GHZ) 1 2 4 8 12 18 26,5 40 50 60 75 90 110 140 170
Tabla 2 Clasificación de las Microondas [5].
Una vez tenemos ubicadas los tipos de ondas que utilizamos para las redes inalámbricas podemos empezar a
pensar en las variables físicas que pueden afectarlas durante su recorrido, al conocer estas variables se podrán
determinar con ellas diferentes problemas que están directamente implicados con el comportamiento actual de la
red inalámbrica de la sede en las diferentes locaciones donde están ubicados cada uno de los puntos de acceso.
4.4 Fenómenos en las ondas magnéticas
Los diferentes fenómenos que afectan las ondas electromagnéticas en cualquier entorno son las siguientes:
20
4.4.1 Absorción
En los diferentes ambientes podemos encontrar este fenómeno ; una onda electromagnética transporta energía y
una cantidad de movimiento lineal, cuando esa energía es absorbida por alguna superficie totalmente o
parcialmente, se presenta este fenómeno; debido a su composición y comportamiento en su interacción con las
ondas electromagnéticas el agua y los metales son considerados absorbentes perfectos características que
debemos tener en cuenta para ubicación o la posición de los puntos de acceso en edificaciones igualmente para
los diseños futuros, identificando las locaciones que puedan contener materiales que posean estas características.
El índice de absorción de los diferentes materiales es diferente como ejemplo podemos tomar la absorción de
cuerpos negros ya que las la luz absorbida por un cuerpo negro es mucho mayor que la de un cuerpo blanco en
donde hay reflexión.
Las locaciones como el patio central de la sede San Benito son concurridas por muchas personas, debido a que el
cuerpo humano está compuesto por agua en un 70%, este posee la cualidad de absorber parte de la energía de las
ondas electromagnéticas, esto significa que durante las horas pico la absorción de la potencia de las ondas
electromagnéticas aumenta considerablemente por lo que hay mayor atenuación de la señal, la absorción de los
campos de RF en los tejidos es medida como una Tasa de Absorción Específica (SAR) dentro una masa de tejido
dada, esta tasa es mayor para las frecuencias más bajas ubicadas entre 1MHz y 10 GHZ, para profundizar esto
podemos consultar la página de la organización mundial de la salud OMS.[6]
Material Ejemplos de uso Atenuación ocasionada
Madera Marcos Baja
Vidrio Ventanas y adornos Baja
Yeso Paredes y adornos de techo Baja
Ladrillo Hueco Paredes e interiores Media
Ladrillo Macizo Paredes exteriores Media – Alta
Hojas y Vegetación Plantas y Arboles Media
Agua Lluvia y Niebla Alta
Cerámica Tejas, Ollas y Adornos Alta
Papel Rollos de papel, Archivos Alta
Vidrio con alto contenido en Plomo Ventanas y Puertas Alta
Metal Pasamanos, puertas, Estructuras Alta
Tabla 3 Materiales e interferencia ocasionada en las ondas electromagnéticas. [7]
4.4.2 Reflexión
Cuando la onda electromagnética viaja o se desplaza por un medio y encuentra una frontera con otro medio,
parte de la onda incidente se refleja y pueden o no estar en la misma dirección de la onda incidente, de aquí
tenemos dos tipos de reflexión, la especular donde los rayos reflejados son paralelos entre si y la difusa en
donde las ondas reflejadas viajan en direcciones aleatorias [1].
21
Figura 4. Representación de la reflexión de una onda. [2].
Figura 5 Tipos de Reflexión de las ondas. [2].
4.4.3 Refracción
Al chocar con un material (medio) diferente una parte de la energía de onda incidente se transmite en el nuevo
medio encontrado; Cuando una onda se mueve de un material en el que su rapidez es alta aun material a otro en
el que su rapidez es menor, el ángulo de refracción es menor que el ángulo de incidencia y tiende hacia la normal
cambiando de trayectoria; para resumir una onda que penetra en un segundo medio y al penetrar el segundo
medio se dobla se dice que se refracta.
La refracción en el caso de la red inalámbrica se traduce en pérdida de potencia de transmisión y por lo mismo
cobertura debido a que la intensidad de la señal será menor en el sector donde se refracta la onda.
22
Figura 6 Representación de la refracción de una onda. [2].
El índice de refracción es inversamente proporcional a la rapidez de la onda, por lo tanto cuanto mayor sea el
índice de refracción del material, más se reduce la velocidad de la luz que pasa por el con respecto a la velocidad
de la luz en el vacío. Se puede decir que la refracción puede ser importante en los enlaces de larga distancia.
4.4.4 Dispersión
La dispersión es un comportamiento que consiste en la variación del índice de refracción n de acuerdo a la
longitud de onda para un material determinado, básicamente lo que se indica es que a diferentes longitudes de
onda los ángulos de refracción serán diferentes para un mismo material.
La dispersión para la red inalámbrica se presenta en el momento en que la onda cruza por edificaciones o sitios
en donde varios obstáculos con un tamaño menor a la longitud de onda de la red, sea 2.4 GHz, 3.3 GHz o 5 GHz
la onda se podrá dividir en varios frentes, disminuyendo su energía.
4.4.5 Difracción
La divergencia o cambio de rumbo de las ondas o señales de su rumbo inicial es llamada difracción. La
divergencia es la apertura angular de la apertura del diámetro haz de luz u ondas original [2].En resumen es la
desviación de estas ondas al haber encontrado un obstáculo o por una rendija , La interferencia producida por
difracción se puede observar cuando la longitud de onda es mayor que las dimensiones del obstáculo o del objeto
encontrado, los efectos de la difracción disminuyen hasta hacerse indetectables a medida que el tamaño del
objeto aumenta y no es comparable con la longitud de onda.
Figura 7 Difracción de ondas sin interferencia (a) y difracción de ondas con interferencia (b) [2].
4.5.1 Fenómenos de transmisión
Cuando las ondas electromagnéticas viajan por el espacio de un punto a otro los efectos de los fenómenos
mencionados anteriormente sobre las ondas inciden en el cambio del comportamiento esperado de estas; se
23
describe algunos posibles fenómenos que pueden presentarse a la hora de dicha transmisión, solo abordaremos
los fenómenos de ondas terrestres o de superficie ya que en el momento es nuestro foco de trabajo.
4.5.2 Fenómenos de Absorción
Aplicación: La absorción tiene principalmente aplicación en entornos donde los vapores de agua u otros
elementos gaseosos absorbentes pueden ser tan densos que absorban la totalidad de la energía de la onda,
algunos metales pueden convertir la potencia de la onda incidente en pequeñas corrientes o calor absorbiendo
también el total de la potencia, en habitaciones o edificaciones de colores oscuros principalmente el color negro
se puede absorber parte de la energía de la onda, mientras en los colores claros la absorción de la energía es
menor.
4.5.3 Desvanecimientos o atenuación por multitrayecto
Este fenómeno se puede dar por multitrayecto debido a al receptor llegaran las señales procedentes de caminos
alternativos con un ligero retardo con respecto a la señal emitida que llega primero al receptor por otro camino,
lo que provoca el efecto de desvanecimiento.
Figura 8 Ejemplo de desvanecimiento por señal multitrayecto o multitrayecto. [8]
4.5.4 Fenómenos por Pérdidas de potencia debido a difracción
Las variaciones en el trayecto de la onda debido al cambio de medio refracción y la difracción o cambio de
dirección rodeando el nuevo medio, hacen que esta no siga trayectorias rectilíneas buscando las regiones con
mayor permisividad en los materiales, una muestra sencilla de este fenómeno puede ser la niebla o la lluvia que
cambian la trayectoria de los diferentes sistemas de transmisión. La difracción es la causa del efecto de las ondas
llamado “doblar la esquina” en la siguiente igura se nota claramente dicho e ecto.
24
Figura 9 Comportamiento de una onda durante la difracción [8].
Aplicación: la refracción pueden afectar negativamente los enlaces, en los entornos reales estos fenómenos
pueden ocasionar que la señal recibida no tenga la suficiente intensidad para ser captada por el receptor de
manera correcta, algunos materiales con pequeñas rendijas pueden causar efectos inesperados en el
comportamiento de la señales ya que se presenta en orificios con tamaños comparables a la longitud de onda,
para 2,4 GHz es 12.5 cm y para 5 GHz es 6 cm. Este fenómeno también puede ser beneficioso en frecuencias
más bajas para enganche de enlaces sin línea de vista.
4.5.5 Fenómenos por interferencia
La interferencia es la superposición de dos o más ondas que forman una onda resultante de mayor o menor
amplitud, esta puede producir aleatoriamente aumento, disminución o anulación total del movimiento de la onda,
si las ondas se desfasan 180 grados se da la interferencia destructiva y si es de 0 grados es constructiva.
En un espacio cerrado se da un entorno de propagación guiada como un espacio cerrado la señal llega por medio
de varios trayectos resultado de la reflexión, la difracción, etc... Lo que da como resultado es que la intensidad de
campo en el punto receptor es la combinación vectorial de las intensidades del campo que llegan por diversos
trayectos aumentándola o disminuyéndola [8].
25
Figura 10 Un patrón de interferencia producido por dos fuentes de emisión.
En la figura anterior podemos observar interferencia constructiva en A y destructiva en B. [2]
Aplicación: La principal aplicación de este concepto es el ruido, otras fuentes de señal ubicadas en el mismo
espectro de frecuencia pueden interferir con la señal irradiada, la señal transmitida debe mantener un nivel de
intensidad más alto que el ruido para que la transmisión sea efectiva, quiere decir que el receptor pueda captar
correctamente la señal, con la relación SNR (señal - ruido) se puede determinar esta problemática.
4.5.6 Fenómenos de ruido
Ruido de inter modulación: Ocurre cuando diferentes frecuencias comparten el mismo medio. La interferencia es
causada por la señal resultante que tiene una frecuencia igual a la suma o diferencia de la frecuencia original esta
es ocasionada por fuentes externas.
4.5.6.1 Ruido entre canales o Crosstalk
Información no deseada de un canal en otro al igual que la energía de un canal que se transfiere o se desborda a
otro de manera no deseada, también lo podemos ver como el acoplamiento no deseado del camino de las señales.
4.5.6.2 Ruido intermitente o impulsivo
Causado por disturbios electromagnéticos o equipos con fallas, pulsos irregulares de corta duración y alta
amplitud relativa o comparada a la amplitud de la onda de transmisión de los equipos que estamos valorando,
también puede ser causado por equipos que trabajan en la misma frecuencia durante ciertos periodos de tiempo
como teléfonos inalámbricos de base y hornos microondas.
4.5.6.3 Ruido térmico
Es el ruido que se presenta debido a la agitación de los electrones esté tipo de ruido presente en todos los
dispositivos y medios de transmisión normalmente es una fuente de ruido despreciable y que es tenida en cuenta
en el diseño de los dispositivos, ya que no puede ser eliminado.
26
Si queremos calcular dicho ruido, se puede hacer de la siguiente forma con la ecuación 1:
Presencia de ruido para un ancho de banda B expresado en Hz:
N = k* T*B
k = constante de Boltzmann = 1.3803 x 10-23 J/K y T = temperatura absoluta, grados Kelvin.
Si se necesita expresar esta variable en dB usamos la ecuación 2 para el ruido:
bTdBWBTkN log10log106,228log10log10log10
Debido a todos estos fenómenos la señal emitida no tiene la misma intensidad o forma que la señal recibida, los
problemas más comunes presentados en las redes inalámbricas tienen origen en los fenómenos citados, en la
mayoría de las oportunidades será necesario tomar mediciones para identificar dichos problemas a continuación
se muestra teóricamente como se mide la intensidad de los campos en un punto dado.
4.5.6.4 Pérdidas en el Espacio Libre
En comunicación inalámbrica se puede apreciar que la señal se dispersa con la distancia. Asumiendo el espacio
está libre de obstáculos y de fuentes externas al sistema TX – RX que afecte la señal, de todas maneras, la
potencia transmitida se atenúa con la distancia ya que se dispersa en el espacio libre que al que podemos
comparar con un campo de grandes dimensiones.
Esta atenuación puede ser expresada con la siguiente fórmula utilizada en antenas ideales, esta será la ecuación
1:
= potencia de la señal de la antena transmisora
= potencia de la señal de la antena receptora
= longitud de la onda portadora
d = distancia de propagación entre las antenas
c = velocidad de la luz (3 * 108 m/s)
d y tienen las mismas unidades
2
2
2
2 )4()4(
c
fdd
P
P
r
t
Normalmente estos datos los debemos expresar en dB y para ello utilizamos la ecuación 2:
dBdd
P
PL
r
tdB 98,21log20log20
)4(log20log10 10101010
Como los tipos de antenas varían según la aplicación o el sistema, conforme varía el diseño se debe tener en
cuenta la ganancia de la antena, si incluimos esto la ecuación expresada será de la siguiente forma con la
ecuación 3:
trtrtrr
t
AAf
cd
AA
d
GG
d
P
P2
22
2
22 )()()4(
27
= ganancia de la antena que transmite
= ganancia de la antena que recibe
= área efectiva de la antena que transmite
= área efectiva de la antena que recibe
Como normalmente la lectura de estas medidas se debe expresar en dB utilizamos la ecuación 4:
dBAAdfP
PL tr
r
tdB 54,169)(log10log20log20log10 10101010
En la práctica se usan las Ecuaciones 1.1 y 12. En este caso se puede observar una relación que resulta útil
cuando se están haciendo cálculos de presupuesto de un enlace. Un aumento de 6 dB en la ganancia de una
antena resulta en un aumento de la potencia irradiada necesario para doblar el rango o distancia de la antena;
Una reducción de 6 dB resulta en una reducción de la potencia irradiada equivalente a la mitad del rango. A
modo de ejemplo, para la frecuencia = 2.442 MHz, frecuencia del canal 7 para WLAN (canal central de la banda
de 2,40GHz) calculamos la pérdida de la siguiente forma:
Calculamos en 100 metros.
FSL (dB) = 20log10 (d) +100,15 para d = 0,1 Km (100 m)
FSL (dB) =80,15
El canal 7 a una distancia de 100 m se tiene una pérdida de 80,15 dB en el espacio libre, entre el Transmisor y el
Receptor, a continuación mostramos una tabla con valores aproximados para las pérdidas del canal de 2,4 GHz
en diferentes distancias, estos datos los podemos utilizar para poder medir la intensidad de los campos Eléctrico
y magnético más adelante.
Distancia Pérdidas en dB
100 Metros 80.17
200 Metros 80.25
500 Metros 94.21
1000 Metros 100.23
2000 Metros 106.25
5000 Metros 114.21
10000 Metros 120.23
Tabla 4 Relación entre la pérdida en el espacio libre y la distancia entre transmisor y receptor para 2.4 GHz.
4.6 Teoría General de Propagación
4.6.1 Principio de Huygens
Es un método de análisis de propagación de ondas en campo lejano, nos permite comprender la difracción, la
zona de Fresnel y la necesidad de línea visual en un enlace.
Este principio explica que cada punto de un frente de onda que avanza es el centro de una nueva perturbación, y
la fuente de un nuevo conjunto de ondas; además dice que esa onda y las otras avanzando en conjunto pueden ser
definidas como la suma de todas las ondas que surgieron después de atravesar el objeto inicialmente atravesado
por el primer frente de ondas.
28
4.6.2 Propagación y pérdidas de espacio libre
Hay diferentes tipos de modelos para calcular la propagación de ondas electromagnéticas, no profundizaremos
sobre esto pero mencionaremos que hay varios entornos en donde se utilizan dichas ondas para los diferentes
fines, la propagación de espacio libre nos indica que cuando una onda se propaga y se va alejando del
transmisor la potencia que se recibe en el transmisor es definida por la distancia, esta disminuye el cuadrado de
la distancia que hay hasta el transmisor.
Hay comunicaciones por medio de satélites, comunicaciones terrestres de largo alcance en las que se utiliza la
ionosfera para reflejar el rayo y comunicaciones de onda terrestre o de cercanía a la tierra [7], estas últimas son
las que deseamos utilizar, medir y predecir.
4.6.3 Propagación de onda terrestre
4.6.3.1 Medición de campos Eléctrico, magnético y su Intensidad
La medición del campo eléctrico se hace habitualmente en voltios por metro (V/m) mientras que el campo
magnético se mide en Amperios por metro (A/m), otra unidad comúnmente utilizada para caracterizar un campo
de RF es la densidad de potencia.
La densidad de potencia resulta mucho más útil cuando el lugar de medida está muy lejos de la antena emisora,
zona que en la terminología electromagnética se conoce como la zona de campo lejano de una antena, el
principal interés se limita al campo lejano, que para fines prácticos puede considerarse como aquél a distancias
superiores a unas 10λ en que los e ectos de los campos cercanos de inducción y de radiación no son
significativos y la onda puede considerarse plana. Esta zona está a varias longitudes de onda de la antena
emisora. En campo lejano, el campo eléctrico y magnético se encuentran relacionados de manera conocida, por
lo que conociendo una de estas magnitudes queda definida la otra y por tanto la densidad de potencia. En la zona
de campo próximo, en las proximidades de la antena la relación entre las componentes eléctrica y magnética del
campo de RF es complicada. En este caso se hace necesario el conocimiento de ambas componentes de campo
para poder caracterizarlo completamente.
4.6.3.2 Medición de los campos de la onda según la UIT (Unión internacional de
Telecomunicaciones)
De acuerdo a las normas UIT “RECOMENDACIÓN UIT-R P.525-2” podemos contar básicamente con las
siguientes fórmulas para calcular la propagación en el espacio libre, sin embargo cada una se adapta a un
servicio en particular, se resumen lo mejor posible para fácil comprensión, este modelo es uno de los más
aplicados a nivel global en las mediciones.
4.6.3.3 Enlaces Punto a Zona
En el caso de un solo transmisor que dé servicio a varios receptores distribuidos al azar (radiodifusión, servicios
móviles y redes inalámbricas), se calcula el campo en un punto situado a una cierta distancia del transmisor
mediante la relación siguiente:
√
Ecuación 1.
e: intensidad de campo eficaz (V/m)
p: potencia isótropa radiada equivalente (p.i.r.e.) del transmisor en la dirección del punto considerado en (W))
d: distancia del transmisor al punto considerado (m).
29
Podemos sustituir a menudo la ecuación (1) por la ecuación (2), en la que se emplean unidades prácticas más
conocidas:
√
Ecuación 2.
4.6.3.4 Enlaces punto a punto
Cuando se trata de un enlace punto a punto, es preferible calcular la atenuación en el espacio libre entre antenas
isótropas, denominada también pérdida básica de transmisión en el espacio libre (símbolos: Lbf o A0) de la
manera siguiente:
Estos enlaces comúnmente se usan para la comunicación de edificios en redes en topología de malla (MESH) y
en frecuencias que permitan un ancho de banda mayor, al igual que mayor frecuencia, como una especie de
Canal troncal inalámbrico.
Para los enlaces tipo punto a punto, es preferible calcular la atenuación en el espacio libre entre antenas
isotrópicas (Que tiene la propiedad de transmitir igualmente en todas direcciones cualquier acción recibida en un
punto de su masa), denominada también pérdida básica de transmisión en el espacio libre (símbolos: Lbf o A0)
de la manera siguiente:
(
) (
) Ecuación 3.
: Pérdida básica de transmisión en el espacio libre (dB)
d: distancia
λ: longitud de onda
d y λ se expresan en las mismas unidades ya sean centímetros, metros, o kilómetros dependiendo también del
sistema métrico.
La ecuación (3) puede también escribirse en función de la frecuencia en vez de la longitud de onda, quedaría de
la siguiente manera:
= 32,4 + 20 log ƒ + 20 log d Ecuación 4.
ƒ: recuencia (MHz)
d: distancia (km).
Existen, además, relaciones entre las características de una onda plana (o de una onda asimilable a la onda plana)
en un punto, esto es importante porque puede ser utilizado para el cálculo de la potencia irradiada en una zona:
Ecuación 5.
s: densidad del flujo de potencia (W/m2)
e: intensidad de campo eficaz (V/m)
Pr: potencia disponible en una antena isótropa situada en este punto (W)
λ: longitud de onda (m).
Para las anteriores ecuaciones podemos dejar un complemento y es la forma de calcular la velocidad de una onda
electromagnética [2]. (
√ )
Evaluando numéricamente con la permisividad del vacío el resultado da: (
)
Esto es la velocidad de la luz por lo que podemos creer correctamente que la luz es una onda electromagnética.
30
(
)
Ahora en otras palabras otras palabras, se puede decir que la intensidad radiada de una onda electromagnética es
igual a la densidad de energía media multiplicada por la velocidad de la luz que sería:
Medida en un área determinada.
En condiciones reales de propagación hay numerosos factores que influyen en la atenuación en exceso, Algunos
factores pueden variar lentamente como el índice de refracción atmosférica, y otros con relativa rapidez como la
intensidad de la lluvia para el caso de las comunicaciones móviles de vehículos o personas serían las reflexiones
múltiples debido a obstáculos entre las dos antenas. La atenuación en exceso puede considerarse como una
variable aleatoria que requiere de ponderación media y desviación standard, por lo que la forma más correcta de
calcularla seria;
(
)
En donde es una variable aleatoria con media cero y distribución no necesariamente Gaussiana, aunque
puede considerarse de ese tipo.
A continuación se muestran los diferentes tipos de modulación que se usan actualmente para la transmisión de
datos mediante las redes inalámbricas, estas modulaciones serán explicadas para la comprensión del
funcionamiento de las redes inalámbricas.
4.6.4 Modulaciones y codificaciones de canal
4.6.4.1 Modulación para 802.11 y 802.11b
Durante la transmisión de datos se pueden utilizar dos tipos de modulaciones para transmitir la Información:
banda estrecha y banda ancha primero hablaremos sobre la banda ancha o de espectro ensanchado (SS, Spread
Spectrum).
El proceso hace lo siguiente, parte el mensaje o el paquete en muchos pedazos y luego marca cada uno con un
código, al otro lado si el receptor sabe el código puede reconstruir todo el paquete, se utiliza todo el ancho de
banda disponible, en lugar de utilizar una portadora para concentrar la energía a su alrededor. Esta tecnología
tiene características que la hacen robusta las principales son inmunidad a interferencias y posibilidades de
encriptación.
El espectro ensanchado, trabaja contrariamente a muchas formas de comunicación utilizadas, en vez de
focalizarse en una banda estrecha con alta potencia, se transmite en un espectro ensanchado una densidad de
potencia por área baja y los otros canales lo perciben como ruido.
31
Figura 11 Ejemplo de Codificación de espectro ensanchado.
El estándar IEEE802.11b utiliza la técnica SS y para el caso de la banda de 2,4 GHz, el espectro está dividido en
partes iguales distribuidas sobre la banda en canales individuales. La cantidad de canales individuales y su ancho
de banda dependen de la técnica usada en capa física del estándar, las modulaciones actualmente usadas con SS
son las siguientes:
DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) o Espectro ensanchado por secuencia directa.
También es conocido como DS-CDMA es un método de codificación de canal previo a la modulación para
ondas de radio, ahora una breve explicación de cómo funciona; se genera un patrón de bits redundante (conocido
como señal de chip) para cada uno de los bits que componen la señal a transmitir. Cuanto mayor sea esta señal,
mayor será la resistencia de la señal a las interferencias. El estándar IEEE 802.11 recomienda un tamaño de 11
bits, pero el óptimo es de 100 bits. La secuencia de bits utilizada para modular los bits se conoce como secuencia
de Barker utilizado como código de dispersión o pseudo-ruido, esta es una secuencia rápida diseñada para que
aparezca aproximadamente la misma cantidad de 1s que de 0s, debido a todas estas características la señal
parecerá ruido a todos los otros receptores menos al que va dirigida la señal. [8].
Figura 12 Representación de modulación por transmisión con DSSS [9].
En recepción es necesario realizar el proceso inverso para obtener la información original. DSSS utiliza un rango
de frecuencias que va desde los 2,4 GHz hasta los 2,4835 GHz .El ancho de banda típico (para una velocidad de
chip de 11 MHz) es de 22 MHz, siendo la canalización cada 5 MHz (desde el Canal 1, centrado en 2412 MHz,
hasta el Canal 13, centrado en 2472 MHz) en Colombia solo se usan 11 canales y sólo en Japón se utiliza el
Canal 14, centrado en 2484 MHz. Para 802.11b se usa HR- DSSS que se basa en el mismo esquema de 802.11
pero con una capacidad de palabra mayor así que la velocidad de símbolos por segundo permite llegar a los 5,5
Mbps y los 11Mbps.
32
Figura 13 Canalización de frecuencias para 802.11.
Figura 14 Representación de TX-RX con el esquema 802.11 [9].
Para prevenir interferencias deben utilizarse canales separados por 25 MHz para evitar interferencias ejemplo 1,
6, 11, sin embargo en algunas circunstancias es aceptable utilizar canales más solapados como 1, 4, 7,11 y 1, 5,
9,13 todo esto a expensas de bajar la velocidad de la transferencia de datos o throughput.
Figura 15 Representación de TX-RX con el esquema 802.11b [9].
33
Espectro ensanchado por salto de frecuencias o FHSS (Frecuency Hopping Spread Spectrum)
Esta técnica de codificación de canal consiste en transmitir una parte de la información en una determinada
frecuencia durante un intervalo de tiempo llamada dwell time que es inferior a 400 ms después de este tiempo se
cambia la frecuencia de emisión y se sigue transmitiendo a otra frecuencia esto normalmente también es llamado
como transmisión por salto de frecuencia, esta característica permite que sea un canal más seguro que
difícilmente será afectado por interferencias de otros canales activos.
De modo que cuando se transmite, se hace usando una frecuencia distinta para cada parte de la información
transmitida en un intervalo corto de tiempo y una secuencia pseudo-aleatoria es la encargada de indicar el orden
en los saltos en frecuencia tanto el emisor y el receptor, la modulación usada para FHSS es M-FSK.
Figura 16 Codificación por FHSS o Saltos de Frecuencia. [9]
Para el rango de frecuencias de 2,4 GHz a 2,4835 GHz la técnica FHSS se organiza en 79 canales con un ancho
de banda de 1, 2 o 3 MHz cada uno el orden de los saltos está organizado en 3 conjuntos, con 26 secuencias
cada uno el número de saltos por segundo es regulado por cada país, así por ejemplo, Estados Unidos fija una
tasa mínima de saltos de 2,5 por segundos (400ms), los anchos de banda conseguidos son del orden de GHz, Las
transmisiones son GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying), modulada en 2, 4 u 8 niveles para lograr 1, 2 o
3Mbps, respectivamente; se puede variar la velocidad de salto de 8 a 32 veces por segundo y para terminar la
potencia de transmisión se concentra en un ancho de banda de 1 MHz para cada salto. [9].
Modulación DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying) y DQPSK (Differential Quadrature Phase
Shift Keying) para DSSS.
Se ha definido dos tipos de modulación para la técnica DSSS, la modulación DBPSK utilizada cuando se alcanza
una velocidad de 1 Mbps y la modulación DQPSK que se utiliza cuando se alcanza una velocidad de 2 Mbps
respectivamente, esta modulación es más propensa a sufrir por multitrayecto. La extensión 802.11b llega a
velocidades de 5,5 y 11 Mbps por medio de la modulación CCK (Complementary Code Keying); Los Códigos
Complementarios utilizados en HR/DSSS, tienen una longitud de código de 8 y una velocidad de chip de 11
Mcps (Mega chips por símbolo) la velocidad en que se transmiten los códigos de ensanchado o extendido es
llamada velocidad de chip. Los 8 complejos conforman un único símbolo y para una tasa de transferencia de
símbolo de 1,375 Mcps se logran 11Mbps con la misma Anchura de Banda que para 2 Mbps con QPSK.[9]
34
4.6.4.2 Modulación para 802.11 a
OFDM (Ortogonal Frecuency Division Multiplexing) es la modulación que utiliza el estándar 802.11a,esto
consiste en dividir un canal con ancho de banda grande en varios canales ortogonales (paralelos) más pequeños
que son usados a la vez los cuales no tienen interferencia entre ellos aunque si se solapan, el uso de canales en
modo paralelo aumenta considerablemente el througput o velocidad de transferencia de datos, un canal con un
ancho de banda de 20 MHz, tiene 52 portadoras, incluyendo 4 portadoras piloto, para el control de interferencia
siendo 48 las que se pueden usar para la transmisión de datos, para alcanzar la máxima velocidad OFDM utiliza
64-QAM ,esto nos dice que la modulación depende de la velocidad de transmisión.
Figura 17 Representación de una señal OFDM en el dominio Frecuencia –Tiempo. [10].
El estándar 802.11a Trabaja con un Velocidad de transferencia de datos de 54 Mbps con un número de 4
canales operando simultáneamente por distintos usuarios, en el espectro asignado
Figura 18 Generador de una señal construida con OFDM [10].
Existen las variantes europeas y japonesa del estándar 802.11a, la 802.11h y 802.11j, que intentan corregir los
problemas de coexistencia con radares y sistemas satelitales que trabajan en esta banda.
35
Figura 19 Modelo de Transmisor y receptor para OFDM 802.11g. [9]
IEEE 802.11g utiliza la misma tecnología que IEEE 802.11a, OFDM pero con la banda que va desde de 2400
MHz a 2484 MHz que son las correspondientes a IEEE 802.11b, las dos son compatibles con IEEE 802.11b,
porque utilizan las mismas frecuencias. Por este motivo se la denomina ERP (capa física de tasa extendida,
Extended Rate PHY), puede operar a una velocidad teórica máxima de 54 Mbps, pero la velocidad real de
transferencia es cerca de 24,7 Mbps, las velocidades de transmisión de 1, 2, 5.5, 6, 9, 11, 12,18, 24, 36, 48 y 54
Mbps. Una variante propietaria es el IEEE 802.11 Súper G, que puede alcanzar una velocidad de transferencia
de 108 Mbps [9].
4.6.4.3 Modulación para 802.11n
La modulación MIMO-OFDM es la que usa este protocolo, esta forma de modulación puede llegar a alcanzar
hasta 600 Mbps, superando a sus predecesores de una manera categórica, MIMO significa: Múltiples Entradas
Múltiples Salidas, esto permite la utilización de varias antenas y varios canales de datos a la vez para el envío y
recepción de datos. El estándar permite utilizar un sistema MIMO con hasta 4 flujos espaciales y anchos de
banda de 20 MHz y 40 MHz.
La tecnología MIMO puede trabajar en 5 y 2,4 GHz simultáneamente, lo que permite dar cobertura a equipos de
tecnologías legadas como IEEE 802.11 a, b, g que se encuentren en la misma banda de frecuencia; el ancho de
banda de 40 MHz permite aumentar la velocidad de transferencia de una manera significante. La ventaja de
utilizar un sistema MIMO frente a un sistema SISO es que este saca provecho del multitrayecto, disminuyendo el
número de bits incorrectamente recibidos (Bit Error Ratio – BER).
Esquemas de Modulación de OFDM
La modulación tiene varios modos de operación (MSC0 al MSC31) para establecer una comunicación entre dos
modos, cada modo contiene los siguientes parámetros: velocidad de transmisión de datos, modulación,
codificación y el número de flujos espaciales, cada modo de operación tiene una tasa de transmisión,
suministrada por un esquema de modulación y codificación específicas [11].
36
Tabla 5 Modos de transmisión para 802.11n con OFDM. [11]
En la Tabla x podemos observar los diferentes modos de operación que define el estándar para el caso de un
sistema con uno o dos flujos o cadenas espaciales SISO 1x1 y MIMO 2x2 respectivamente; el estándar
especifica una capa física que permite utilizar hasta cuatro flujos espaciales, con anchos de banda de canal de 20
MHz y 40 MHz, estos sistemas tienen la posibilidad de configurar los intervalos de guarda de 800 ns y 400 ns,
permiten conseguir tasas de transmisión teóricas de hasta 300 Mbps y 600 Mbps, La elección de un adecuado
modo de operación asegura la estabilidad de los enlaces inalámbricos, analizar la calidad del enlace que se
necesita permitirá elegir un modo de operación que asegure la estabilidad del mismo.[10]
Figura 20 Como funciona una transmisión mediante el sistema MIMO. [12]
Recientemente se aprobó el último borrador del standard 802.11ac en septiembre de 2013, lo que significa que
pronto se tendrá que pensar en la compatibilidad de las redes presentes con 802.11ac e inclusive el 802.11ad, una
comparación con el estándar 802.11n, será suficiente para generar una idea de su funcionamiento.
802.11 ac es una evolución de 802.11n, uno de las características que permite a este estándar llegar a velocidades
de gigabit son las siguientes, trabaja en la banda de 5 GHz lo que mejorara la interferencia que pueda haber con
37
otros dispositivos que trabajan en 2,4 GHz. Los anchos de banda que maneja son 20, 40, 80 y 160Mhz, así que la
velocidad de transferencia de datos es mucho mayor que en los estándares anteriores, está dotado con tecnología
Mimo con las siguientes características, tiene la posibilidad de hasta 3 flujos o cadenas espaciales la
configuración 1x1 brinda un ancho de banda de 450 Mbps y la configuración 3x3 1.3Gbps, la modulación de
802.11ac fue mejorada con respecto a su predecesor adicionándole 256 QAM, lo que hace posible enviar una
mayor cantidad de datos en un paquete del mismo tamaño, más bits por paquete permiten unas altas tasas de
transferencia de datos.[13]
Figura 21 Funcionamiento de 802.11ac. [14]
5 FUNCIONAMIENTO GENERAL DE LAS REDES INALAMBRICAS
5.1 Funcionamiento de 802.11
En este apartado no hablaremos del cómo funcionan los diferentes protocolos del estándar 802.11 excepto por la
parte de canalización y modulación que fue explicada de manera extensa en el apartado de teoría general, los
tópicos no profundizados que se consideren necesarios se pueden extraer de las diferentes fuentes bibliográficas
presentadas.
Las tecnologías inalámbricas son ampliamente utilizadas alrededor del mundo, desde la comunicación de zona
remotas difícilmente accesibles hasta colegios y cafeterías aprovechan las características de la movilidad que
brinda la comunicación sin cables, la televisión, la radio, la telefonía celular, los enlaces de sedes remotas por
medio de ondas de radio y la tecnología WI-FI son los más conocidos por el común de la gente.
Se usa indiscriminadamente el nombre WI-FI, para referirse a Wireless Fidelity, un mecanismo de conexión de
dispositivos enlazados de forma inalámbrica y es un nombre usado comercialmente para referirse al estándar
802.11b desarrollado por WI-FI-Alliance, este estándar es utilizado por dichas conexiones para establecer los
enlaces entre los dispositivos en un área local.
38
Figura 22 Ubicación de 802.11 en el modelo OSI.
La Figura 22, ayuda a entender fácilmente la ubicación del protocolo 802.11 en el modelo OSI, con esta premisa
clara se inicia con otros conceptos básicos que nos permiten comprender el problema con el cual trataremos
durante la ejecución del proyecto.
Al hablar de una LAN se puede referir a una red local o a un grupo de redes interconectadas que están bajo el
mismo control administrativo. Hace algún tiempo puntualmente las LAN se definían como redes pequeñas que
existían en una única ubicación física. Sin embargo el concepto evoluciono y las LAN pueden ser una única red
instalada en una vivienda u oficina pequeña, o puede incluir redes locales interconectadas compuestas por
muchos cientos de hosts, instaladas en múltiples edificios y ubicaciones. [14]
Figura 23 Tipos de redes inalámbricas. [15]
39
5.2 CLASIFICACIÓN DE LOS DIFERENTES TIPOS DE REDES INALÁMBRICAS.
En esta imagen se ve la clasificación de las diferentes redes inalámbricas según la cobertura, los enlaces
inalámbricos pueden ser de dos tamaños; de corta distancia para unir edificaciones o campos cercanos y de larga
distancia que sirven para unir ciudades o edificios muy alejados geográficamente.
Según lo anterior se describen los enlaces inalámbricos de la siguiente manera:
WPAN (Red de área personal)
WLAN (Red inalámbrica de área local)
WMAN (Red inalámbrica de área Metropolitana):
WWAN (Red inalámbrica de área Ancha o Expandida)
5.3 TIPOS REDES INALÁMBRICAS 802.11
Se refiere a la estructura o forma de disposición en la que están conectados varios dispositivos como
computadoras y otros periféricos.
La forma más básica de una red de servicio 802.11 es un grupo de estaciones que se pueden comunicar entre sí,
esta comunicación se da en un área no definida o difusa, esta es llamada a menudo BSS (Área de servicio
básico).
5.3.1 Topología AD-HOC
Son las topologías basadas en IBSS (Independent Basic Service Set) Es una red punto a punto que no es
controlada por un dispositivo central o punto de acceso que controle la conexión en este tipo de topología
cualquier dispositivo se puede comunicar con los todos los demás miembros individuales que conforman esta
red, sin embargo deben estar en el mismo canal. [17]
Figura 24Red LAN 802.11con Topología AD HOC. [16]
La imagen anterior, nos permite ver la forma básica de una topología ad hoc que conecta dos dispositivos entre
sí.
5.3.2 Topología Tipo Infraestructura
Está basada en BSS (Basic Service Set), son conectadas por un dispositivo central conocido como AP (Access
Point) que coordina la conexión entre todos los dispositivos que conforman la red LAN 802.11. [17]
40
Figura 25 Red LAN 802.11con Topología Infraestructura. [15]
5.3.3 AP (Access Point) o Punto de Acceso
Es un dispositivo que tiene la función de controlar el acceso y la comunicación que sale o entra a la red LAN,
tiene capacidades de transmisión, recepción, y gestión o control de los datos, este dispositivo es una pieza clave
en las redes de infraestructura ya que forma el BSS.
5.4 Estándar 802.11
Estándar de la IEEE que define el modo de funcionamiento de los dos niveles inferiores de la arquitectura OSI,
durante la década de los años 90 se hicieron numerosos aportes a las mejoras del estándar 802.11 citando las
siguientes descripciones de dichos estándares:
5.4.1 802.11 LEGACY
Es el diseño original del estándar, en 1990 el grupo dedicado a las WLAN de la IEEE inicio el desarrollo 802.11
legacy, esto se refiere al desarrollo de especificaciones de medio físico y protocolos MAC, el estándar que
proveía seguridad WEP cuyo signi icado es “Wired Equivalent Privacy” trabajando a velocidades de hasta 2
Mbps y que opera en la banda de 2.4 MHz dicho trabajo se publicó en el año 1997,el modo de funcionamiento
de este estándar incluye FHSS (Frecuency Hopping Spread Spectrum) donde la señal se emite en una serie de
frecuencias aleatorias dentro de un rango durante un tiempo o también DSSS (Direct frecuency Spread
Spectrum) que es un método de codificación de canal previo a la modulación, como método de acceso utiliza
CSMA/CA.
5.4.2 802.11 b
Dicho estándar introdujo mejoras al estándar original 802.11 legacy, este estándar utiliza para modular su
transmisión HR-DSSS (High Rate-Direct frecuency Spread Spectrum) que significa Espectro ensanchado de
secuencia directa de alta velocidad para enviar los datos, esto es una modulación lineal compleja, este estándar
fue el causante de la denominación WI-FI y también fue conocido como 802.11 high rate, proveía velocidades
de hasta 11 Mbps, también en la banda de 2,4 MHz y CDMA/CA, la cobertura planteada indica que puede
funcionar hasta los 100 m aproximadamente, cabe anotar que el desarrollo de este estándar fue promovido por
una asociación llamada WECA(Wireless Ethernet Compability Alliance).
41
5.4.3 802.11 a
Este estándar tuvo el propósito de mejorar el estándar 802.11 legacy trabaja con frecuencias de 5 GHz de la
banda UnII y la velocidad de 54 Mbps pudiendo trabajar con frecuencias menores indicadas como 48, 36, 24 o
18 Mbps sin embargo su velocidad real es de 25 Mbps aproximadamente fue creada paralelamente a la norma
802.11 b en 1999 con la cual no tuvo mucha compatibilidad, lo que le resto popularidad también cabe agregar
que al trabajar con 5 GHz al ser más directiva, la línea de vista es uno de los requerimientos para su correcto
funcionamiento restándole popularidad; tenía las siguientes características; trabaja en la banda UNII (Unlicensed
National Infrastructure of Information) y usa modulación OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
y DSSS (Direct frequency Spread Spectrum).
5.4.4 802.11 g
Este estándar es perfectamente compatible con la versión 802.11b del estándar, funciona con modulación OFDM
(Orthogonal Frecuency Division Multiplexing) y DSSS (Direct frecuency Spread Spectrum) a una velocidad de
54 Mbps en la frecuencia de 2,4 Mhz facilitando enormemente la conexión entre dispositivos, sin embargo la
medida real de velocidad se aproxima a los 24.7 Mbps, este fue lanzado en 2003 y a medida que se difundió su
uso fue popularizando cada vez más las conexiones llamadas comúnmente WI-FI.
5.4.5 802.11 n
Durante el año 2004 se empezó a trabajar en este mejoramiento del estándar el nuevo 802.11 n (TGn)Grupo de
tarea “n”, las velocidades reales de transmisión propuestas eran de 300Mbps, algo increíble para la época
finalmente se aprobó en el 2007;esta opera en la frecuencia de 2,4 MHz como sus predecesores, opera usando
modulación OFDM y MIMO (Multiple Inputs Multiple Outputs), este utiliza antenas para hacer posible dicha
tasa de transferencia, este protocolo es viable de utilizar cuando la mayoría de los equipos pueden manejar estas
velocidades, para marzo de 2009 el draft o borrador aprobado estaba en la versión 9.0.
5.4.6 802.11 ac
Es una mejora actual a 802.11n terminada recientemente en septiembre de 2013 el borrador versión 7.0 es la
última documentación de este, según la página oficial de IEEE [3] lo que nos hace pensar que pronto se
fabricaran los primeros dispositivos comerciales para este estándar cuyas características son: ancho de banda de
160Mhz, soporte a MU-MIMO (Múltiple MIMO), 256QAM como modulación, 8 canales de transmisión
simultánea y velocidades hasta 1.3 Gbps. [13]
Adicionalmente se deben tener en cuenta la pila de protocolos perteneciente a 802.11 la cual se describe
brevemente a continuación:
802.11c Define las características de los Access Point (Puntos de Acceso) y su comportamiento como
Bridges (Puentes) es una corrección al estándar 802.11a, en realidad debería decirse TGc por este
motivo ya que no sería un estándar en sí, es conocida como pasarela entre redes.[2]
802.11d Operación adicional en dominios regulatorios, lo que significa que amplía el salto de frecuencia en
PHY para su uso en los múltiples dominios regulatorios.[2]
802.11e Trata el servicio QOS y sus campos en la capa MAC para mejorar el rendimiento multimedia,
comercialmente se conoce con el nombre WMM (WI-FI Multimedia)
802.11f Protocolo inter Access – Point a través de sistemas de distribución refiriéndose a puntos de acceso
conectados directamente que soporten IEEE 802.11
802.11h Trata acerca Extensiones de manejo del espectro y la potencia de transmisión en la banda de 5 GHz
en Europa, quiere decir compatibilidad con la regulación europea
802.11i Trata mejoras de seguridad en la capa de enlace
42
802.11j Se refiere a la operación de la banda 4.9 – 5 GHz en Japón, quiere decir compatibilidad con la
regulación japonesa
802.11k Trata de la mejora de la comunicación entre el cliente y la red, con el fin de utilizar de manera
eficiente las radiofrecuencias, calculándolos y valorándolos para su gestión
Tabla 5. Otras variantes del estándar IEEE 802.11
En las tablas que sigue a continuación podemos encontrar un resumen grafico de las características de los
estándares que utilizamos normalmente durante una conexión WLAN:
Figura 26 Estándares 802.11 desde el A hasta el N.
Figura 27últimos Estándares 802.11 ac y ad.
5.5 SEGURIDAD
La masificación del servicio de red inalámbrica exige que la seguridad sea un tópico necesario para la utilización
diaria, necesitamos una red que asegure el acceso y utilice los diferentes esquemas disponibles para proteger la
privacidad, la propiedad y la integridad de la información que viaja por este tipo de redes, los estándares usados
para asegurar las redes inalámbricas son los siguientes:
5.5.1 WEP (Wireless Equivalent Privacy)
Usa una clave compartida por el usuario y el punto de acceso para cifrar las transmisiones usando un algoritmo
llamado RC4, esta clave puede servir a la vez para la autenticación en la red usando lo que se llama Shared-Key
Authentication, este estándar tuvo una mejora en el 2004 con la aparición del 802.11i utilizando cifrado mediante
AES (Advanced Encryption Standard) se incluye TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) basado en RC4 y
43
CCMP (Counter Mode with Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol) basada en AES, un
nuevo algoritmo de cifrado mucho más robusto pero que implica una hardware distinto que el usado para realizar
el cifrado RC4.[18]
5.5.2 WPA
Este nombre se estableció para popularizar las mejoras que se le hicieron a WEP, Basados en 802.11i se propone
la mejora llamada WPA (Wireless Protected Access) esta mejora usa TKIP basado en RC4 lo que permite que
sea compatible con WEP. [18]
5.5.3 WPA2
En junio del 2004 la edición final del estándar 802.11i fue adoptada y recibió el nombre de WPA2 por parte de
la alianza WI-FI. La nueva arquitectura para las redes Wireless se llama Robust Security Network (RSN) y utiliza
autenticación 802.1X. [19]
5.5.4 802.1 X
También es conocido como (Port-Based Network Access Control) y fue desarrollado inicialmente para redes
cableadas se utiliza tanto para LAN como para WAN y funciona sobre la subcapa LLC del modelo OSI este es
independiente al estándar 802.11, posee mecanismos para la autenticación, autorización y distribución de claves
y además incorpora controles de acceso para los usuarios que se unan a la red, esta estructura se compone de 3
entidades funcionales el suplicante (Este se une a la red), el autenticador que permite el acceso a la red y el
servidor de autenticación que toma las decisiones de autorización; aquí se podrían utilizar una arquitecturas
como la llamada a Robust Security Network (RSN) o Transitional Security Network (TSN), el servidor de
autenticación es llamado servidor RADIUS, 802.1x es flexible con los métodos de autenticación pudiendo usar
diferentes protocolos el más usado es EAP. [19]
6 ESTADO DEL ARTE
En noviembre de 2013 se liberó el borrador 7.0 en la página de IEEE para el grupo de desarrollo del estándar
802.11acque supone velocidades de GHz aproximadamente 6.7, como es de esperarse los fabricantes no
esperaran para tener esas increíbles velocidades en sus equipos poniendo en jaque una vez más a los
administradores de redes en muy corto tiempo, los desarrollos para voz IP, las aplicaciones y los dispositivos
móviles cada vez más inteligentes y versátiles permiten actividades de comunicación que tienen cada vez más
exigencia para las redes de acceso características como escalabilidad, estabilidad y versatilidad son inherentes a
ellas, hoy en día su gran mayoría funcionan con 801.11n, la cantidad de dispositivos que se conectan a estas
redes como tabletas, teléfonos, dispositivos para lectura, fotos, televisores, impresoras, discos duros,
reproductores de video, dispositivos de streaming de video, dan cuenta de lo importante de la operatividad y
buen funcionamiento de las redes de acceso y es un tema delicado cuando se trata de lugares donde se congregan
cientos de personas, todas con necesidades de conectividad variadas como trabajo, estudio, ocio y ciencia estos
lugares no se conciben hoy en día sin un servicio de red inalámbrica que pueda suplir estas necesidades y que
pueda adaptarse a estándares futuros.
Los enlaces inalámbricos tienden al uso de múltiples tecnologías para las soluciones de conectividad fijos, ya
que son altos anchos de banda los que deben soportar el gran número de usuarios que soportan las redes de
acceso, tecnologías complementarias como enlaces de fibra óptica con capacidad en términos de Gb, enlaces de
radio que soportan anchos de banda mayores, componen soluciones MESH o híbridas para los retos tecnológicos
que suponen todos estos nuevos desarrollos llevados a la movilidad.
44
En Colombia, los tipos de dispositivos que se encuentran en el mercado son variados, podemos encontrar
equipos obsoletos aun en funcionamiento y equipos recién salidos al mercado, las nuevas tecnologías y su
implementación se llegan a demorar un tiempo mientras se estandarizan comercialmente, pero igualmente el
creciente número de dispositivos comprados cada día causa de la necesidad de expansión de las redes, algunas
veces sin la debida planeación y todo por la necesidad de conexión de más usuarios y más dispositivos. En las
ciudades de Bogotá, Medellín y Cali según el reporte de penetración de telefonía móvil y fija que
trimestralmente emite el ministerio de las TIC se visualiza el crecimiento acelerado de penetración del mercado
de conexión móvil a internet, ciudades como sabaneta, envigado, Medellín e Itagüí van a la cabeza del número
de conexiones; Una vez se analiza esto se hace necesario un nuevo análisis de las necesidades de los usuarios de
las redes actuales y sus dispositivos; Cada tanto tiempo por obsolescencia tecnológica o para suplir necesidades
no resueltas además de mejorar alguna deficiencia en el servicio que se venía prestando.
En la Tesis “DETERMINACIÓN DE LAS CONDICIONES ÓPTIMAS PARA LA INSTALACIÓN DE UNA
WLAN” Realizada por los ingenieros Juan Carlos contreras alcántara y Miguel Ángel Rodríguez Solano, de la
escuela politécnica nacional de México D.F en el año 2008, en la cual se busca entender las condiciones actuales
del sitio en donde se planea instalar una red inalámbrica, haciendo un estudio del sitio y evaluando la
infraestructura actual de la red, muestran la forma de recolectar la información, los pasos para hacer el estudio de
sitio que se siguieron, la elección del tipo de estudio y cuales tipos de estudio era posible hacer según los tipos de
edificación, la detección de posibles fuentes de interferencia y por último hacen simulación y un piloto de
funcionamiento; la problemática de esta tesis es muy similar a la que enfrentamos hoy en día para hacer nuestro
trabajo, ya que también buscan como objetivo el diagnóstico de la actual red inalámbrica, esto puede dar ideas
para la realización del trabajo y su estructuración.
En la tesis “DISEÑO DE LA RED INALAMBRICA LOCAL DE LOS EDIFICIOS TRIBUNA Y VILLA
FUERTE DE PETROPRODUCCION BAJO EL ESTANDAR 802.11G Y SU INTERCONECTIVIDAD”
Realizada por el ingeniero Emilio Iván Cataluña, de la Escuela Politécnica Nacional de Quito en el año 2008,
evalúan el estado actual de las redes en los edificios mencionados, para la cobertura de red inalámbrica en los
edificios se Diseña y planifica redes inalámbricas Unificadas con 802.11g para mejorar el servicio; además
analizan tres opciones de conectividad para el enlace entre edificios de manera técnica y económica; El estudio
profundo del protocolo y el diseño e integración de la red de acceso con otra red de distribución, situación que
puede ser aplicada al diseño que estamos buscando implementar para la interconexión de edificios del campus
san Benito de la universidad San Buenaventura, esto nos indica que la instalación y reemplazo de tecnología se
debe a la necesidad de movilidad a bajos costos implementando una solución que sea integral, escalable y
segura, algo que una red inalámbrica pudo suplir de manera ideal, sin descartar otras opciones; este tipo de
soluciones muestra la preferencia cada vez más tacita de entornos libres de cables por las ventajas que estos
suponen.
Otra mirada a dichas soluciones la observamos en la tesis: “DISEÑO DEUNA RED INALÁMBRICA CON
TECNOLOGÍA WIFI PARA LAINTERCONEXIÓN DE DEPENDENCIAS ADMINISTRATIVAS DEL
INSTITUTOTECNOLÓGICO SUPERIOR “VICTORIA VASCONES CUVI”” Realizada por la Ingeniero
Janeth Moreta Changoluiza de la universidad técnica de Ambato, año 2009 , en este trabajo se busca la mejor
opción para hacer el diseño óptimo de la red inalámbrica unificada que busca la universidad para proveer un
servicio eficaz a la comunidad del instituto que cuenta con edificaciones lejanas que necesitan comunicarse entre
ellas, tanto estudiantes como personal administrativo, problemas que se pueden prever y solucionar con un
diseño que prevea las necesidades presentes y futuras de la red inalámbrica sin perder de vista el panorama
general que incluye tanto la parte técnica, operacional y económica que debe estar incluida en un proyecto de esa
índole.
Como podemos ver el cambio y desarrollo tecnológico, las cambiantes demandas en los servicios prestados por
las redes, el aumento en el número de dispositivos y la obsolescencia tecnológica de los dispositivos de acceso
45
son razones de peso que influyen en la ejecución de proyectos como el nuevo diseño de una red inalámbrica ya
existente, cambiando constantemente la forma en la que se hace el análisis del problema, se debe tener en cuenta
los ingresos de estas nuevas tecnologías, las proyecciones futuras de la utilización y servicios de la red, con la
aplicación de estas metodologías siguiendo las fases planteadas en el proyecto esperamos encontrar las causas de
los problemas actuales de funcionamiento de la red inalámbrica de la sede san Benito de la universidad de san
buenaventura solucionando un problema que afecta a la comunidad que frecuenta esta sede y mejorando la
percepción del servicio aumentando el nivel de satisfacción de todos los usuarios elevando el nivel de calidad y
satisfacción de las personas que los utilizan, además pretendemos que nuestro trabajo sirva como guía para la
solución de problemas presentes y futuros siguiendo el mismo procedimiento descrito durante este trabajo, ya
que el ciclo de la tecnología se repite de manera constante, y mientras sigan desarrollando nuevas tecnologías se
presentaran nuevas necesidades de todos los usuarios.
La red inalámbrica de la sede san Benito actualmente no cuenta con la infraestructura, ni la capacidad para
atender a la demanda de todos los dispositivos de los usuarios que actualmente frecuenta la sede. La percepción
de la red inalámbrica por parte de la comunidad académica y administrativa es deficiente, y consideran que se
necesitan mejores características para atender su demanda. Al hacer un análisis breve de la problemática, se
plantea un bosquejo general de la intervención.
Para la evaluación de cualquier elemento que se quiera estudiar, se requiere información que sea suficientemente
clara y en lo posible concisa pero que además represente la realidad aproximada de dicho sistema, debido a la
manera cambiante cómo se comportan los sistemas de propagación de microondas los modelos expresados y
construidos son aproximaciones, pues nunca se puede modelar o controlar todos y cada uno de los fenómenos y
variables que pueden darse en un lugar de propagación , lo que al final puede darnos cuenta de que tendremos
una mejor aproximación si tenemos una mayor cantidad de información; de acuerdo a esto se han identificado
unas actividades que permitirán tener la información suficiente para evaluar el estado actual de la red
inalámbrica y emitir un diagnóstico que permita sugerir mejoras, cambios, o actividades tendientes a mejorar el
servicio prestado en la sede San Benito.
Figura 28 Diagrama de flujo del proyecto.
46
De acuerdo al diagrama de flujo de la Figura 28, se debe proceder en una serie de fases para ejecutarlas paso a
paso, hasta llegar al diagnóstico de la red de modo que se tenga un punto de partida para el diseño; esto se hace
mediante una serie de actividades que incluyen la recolección de la información y análisis de la misma.
Para recolectar de manera rápida y objetiva la información suficiente se procede con las siguientes actividades:
7 LEVANTAMIENTO DE LA INFORMACIÓN DE PERCEPCIÓN DEL USUARIO DE LA SEDE
SAN BENITO
La base para la solución de los problemas es la información, datos confiables que puedan ser usados para la
identificación de los problemas, por ejemplo para solucionar la problemática de servicio de la red inalámbrica;
Se necesita identificar la información necesaria para corroborar los problemas de red que están siendo
manifestados por los usuarios de la sede san Benito de la Universidad de san Buenaventura, como primera
instancia se solicitara a la administración, más precisamente a la unidad de tecnología los datos de evaluación del
servicio de los últimos años sin embargo, previendo la falta de información suficiente para esta comprobación, se
identificará por medio de la elaboración y planeación de herramientas que permitan obtenerla.
7.1 Requerimiento de información a la unidad de tecnología de la sede San Benito
Como se aclara anteriormente la información es pieza clave para la solución de los problemas de cualquier
índole; la información que se requiere para iniciar la evaluación de los requerimientos actuales y su comparativa
con el estado actual de la red es la siguiente:
Por medio de correos a la unidad de tecnología, se ha venido solicitando lo siguiente:
- Información de la percepción de usuarios frente a la red inalámbrica de la sede
- Información de la utilización de la red para las diferentes aplicaciones de los usuarios
- Número actual y proyección de usuarios de la sede San Benito de la USB
De la información que fue requerida para iniciar el proceso del análisis de inconformidad con el servicio de red
pudimos obtener lo siguiente:
- La información que se tiene acerca de esto está en las encuestas de percepción general hechas a
estudiantes del año 2011, la cual no estaba disponible al momento del informe debido a dificultades
administrativas, la fuente de esta información para el proyecto fue la unidad de tecnología.
7.2 Recolección de información mediante herramienta propia (Encuesta).
Para solucionar los problemas de falta de información para la percepción del servicio, se diseñó una encuesta
para la consecución de la información necesaria, la encuesta es el método de recolección más sencillo y efectivo,
se escogió la encuesta en papel por la eficiencia en el tiempo de entrega por parte de los usuarios para el
tratamiento de la información, las encuestas WEB y las encuestas telefónicas gastan más recursos y son más
prolongadas en el tiempo.
7.2.1 Diseño y ejecución de Encuesta para la percepción del servicio de Red inalámbrica.
Para el diseño de las preguntas y la recolección de la información se consultaron diferentes documentos que
permitieron diseñar de manera eficiente las preguntas, optimizando tiempo y mejorando la experiencia durante
dicha encuesta para los usuarios [20].
47
La información necesaria para el diagnóstico se puede obtener mediante varias modalidades, sin embargo la que
más información puede suministrarnos en menor tiempo y con mayor precisión son las encuestas; estas pueden
ser encuestas Web, o mediante trabajo de campo, que incluye las entrevistas mediante papel a personas
encuestadas directamente y su posterior tratamiento; debido a la limitación de recursos y al poco tiempo
disponible se hizo mediante encuestas en papel para lo cual debimos definir una población , numero
suministrado por la universidad , que oscila entre 1500 y 2000 personas para la sede San Benito; conocido esto
se define una muestra significativa mediante el método de muestreo aleatorio simple, con un Nivel de confianza
del 95% y un error muestral del 6% para que dicha muestra sea considerable y representativa, lo que equivale a
227 personas que es la muestra que se debe sacar, este fue el total de encuestados; este cálculo se hace mediante
la fórmula:
(
)
Dónde: Z = Valor Z (Por ejemplo 1.96 para un 95% de confianza) que fue el utilizado.
p = porcentaje seleccionado, expresado como decimal
c = Intervalo de confianza, expresado como decimal, por ejemplo (0.04 = ±4)
La información a colectar se define de la siguiente manera, para indicar el tipo usuario se debe definir
inicialmente los tipos de usuario que concurren actualmente a la universidad, los cuales son los siguientes:
Estudiante, Docente, Empleado, Visitante, esta información es fácil de colectar mediante una elección simple
desde las opciones; la siguientes pregunta indica la edad del usuario mediante un espacio de texto corto, lo cual
será relevante para definir gustos y actividades propios de las etapas de crecimiento de las personas, también se
preguntara el semestre mediante un espacio de texto corto; obligatoriamente se incluirá la pregunta básica sobre
el conocimiento de la existencia red inalámbrica para descartar el no uso de esta por desconocimiento; la
frecuencia de uso de la red por parte de los usuarios es un dato importante toda vez que más uso significa
concurrencia y con ello capacidad por parte de la red; igualmente se pretende conocer los hábitos de los usuarios,
preguntando la hora de conexión, las actividades al conectarse y el lugar que normalmente frecuenta para ello,
datos que indican valores importantes para el tráfico el ancho de banda , la concurrencia y la cobertura; se
preguntara la opinión de los usuarios sobre la cobertura actual de la red ayudando a identificar los sitios más
neurálgicos de mayor ocupación y uso al igual que los indicios de problemas de conectividad; la intensidad de la
señal y el ruido son factores que los usuarios pueden identificar mediante comportamientos problemáticos por lo
que se preguntara si los equipos se conectan frecuentemente de la red, al igual se buscara medir la eficiencia de
la red para la conexión preguntando si cuando necesita la red puede conectarse de inmediato, el tiempo que le
lleva conectarse a un usuario indica el nivel de congestión y carga que la red puede estar sufriendo y saber
cuánto tiempo le lleva a un usuario conectarse puede indicar problemas de red; Actualmente el mercado ofrece
una gama amplia de equipos desarrollada para la conexión a la red 802.11 y acotado por las estadísticas antes
citadas[1] podemos buscar conocer la cantidad y el tipo de equipos que concurren actualmente la red de la sede
San Benito para incluir este dato importante en las mediciones y el diagnostico; por último se indicara al usuario
evalué su experiencia en la navegación mediante exploradores , la rapidez con que se descargan sus archivos y la
reproducción de archivos de audio y video que son indicadores de redes con alta disposición y efectividad; por
último se agruparan todas las preguntas en una sola para evaluar la experiencia general del usuario con la red
inalámbrica de la sede San Benito de la USB y se preguntara a criterio propio de cada uno de los encuestados
como percibe el servicio prestado por dicha red; con esto se están incluyendo los datos más relevantes para la
evaluación de la infraestructura y el diseño actual de la red de la sede.
El formato final debe ser sencillo y conciso de tal forma que el usuario no quede impactado y se niegue a
contestar la encuesta por considerarla muy larga, como solución a esto se ideo el Formato mostrado en el Anexo
B, ya que el formato que fue creado mediante el software de encuestas Survey Gold 8; se percibe demasiado
largo y tedioso.
48
7.3 Análisis de datos y creación de informe acerca la percepción del servicio de red
Para el tratamiento de las encuestas y su tabulación se utilizó el software Survey Gold versión 8.0 para una parte
y el software Microsoft Excel V.10.
Con los cuales se hicieron algunas de las clasificaciones y gráficos para la mejor comprensión del estudio
ejecutado en la sede San Benito. Los resultados de la encuesta indican lo siguiente:
7.3.1 Usuarios
El 95.11% de los usuarios consultados son estudiantes que oscilan en su mayoría entre los 17 y los 28 años, los
cuales están en diferentes semestres como se muestra en la siguiente figura:
Figura 29 Distribución de estudiantes por semestre.
La cantidad de personas encuestadas pertenecen a diferentes semestres, lo que puede indicarnos una completa
visión de la opinión acerca del servicio, ya que hay personas que han disfrutado los servicios desde un semestre
hasta los 10 semestres, tiempo que dura la carrera.
Esto evitara opiniones sesgadas y la encuesta podrá contener opiniones que validaran la experiencia a través del
tiempo asegurando por los menos la evaluación para 3 años o más.
7.3.2 Frecuencia y uso de la red inalámbrica
El 30% de los usuarios se conecta una o dos veces al día, el 17,41% 3 o más veces y el 16,52% 5 o más veces, el
22,32% dicen permanecer conectados todo el día, el total de usuarios que permanece conectado durante el día,
sería el 87% aproximadamente, contrario al 12,50 % que indica que se conecta solo una vez a la semana para
utilizar dicho servicio.
Los datos anteriores indican que la población que usa permanentemente la red es mayoritariamente superior a los
que la usan eventualmente, podríamos decir que de cada 22 personas, 19 personas permanecen conectadas por lo
menos 2 veces al día.
Esto significa que de las 225 personas encuestadas 196 personas se conectan por lo menos dos veces al día, la
sede tiene una afluencia de 1500 a 2000 estudiantes, con lo podrá dimensionarse una cantidad aproximada de
usuarios que permanecen conectados, si calculamos el 87% de 1500 tendremos 1305 estudiantes conectados.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 Sem 7 sem 8 sem 3 sem 5 sem 6 sem 2 sem 9 sem 10 sem 4 sem N/R
Numero de Personas Semestre al que pertenecen
49
7.3.3 Horarios de conexión
Tan importante como la cantidad de usuarios conectados a la red son sus hábitos de conexión, el 62% de los
encuestados dice conectarse concurrentemente a las 6pm, con lo que tenemos la mayor hora pico de la red
inalámbrica, podríamos decir que aproximadamente 930 personas podrían conectarse a la red con uno o más
dispositivos durante las horas pico.
En la siguiente tabla se podrá visualizar la cantidad de personas y el horario preferido de conexión.
Horario 06:00
a.m.
08:00
a.m.
10:00
a.m.
12:00
p.m.
02:00
p.m.
04:00
p.m.
06:00
p.m.
08:00
p.m. N/R No conecta # de
Usuarios 63 87 95 90 99 104 141 87 10 13
Tabla 6 Horarios de preferencia para la conexión a la red inalámbrica.
De esta gráfica se puede concluir que el mayor número de usuarios se encuentra conectado entre las 5:45 pm y
las 6:15 de la tarde, hora en que la mayoría de estudiantes llegan para la clase de 6:00 pm; adicionalmente se
puede ver observar que a lo largo del día la población de usuarios se mantiene, lo que indica que se mantiene un
tráfico continuo para la red durante todo el día.
7.3.4 Actividades de los usuarios
Con el fin de identificar las actividades más representativas y cuantificar el tráfico para cada una de ellas, se
pregunta a los usuarios por dichas actividades obteniendo los resultados indicados en la Figura 3:
Figura 30 Resultados de las actividades diarias de los usuarios durante la conexión a la red.
A primera vista se puede predecir una carga de uso significativa para la red, según los resultados mostrados por
la Figura 3, lo que la clasifica como una red que requiere un alto rendimiento.
50
7.3.5 Lugares de Conexión
Las preferencias de sitio de los usuarios son un ítem importante a la hora de hacer un diseño de red óptimo,
identificando los puntos de mayor afluencia, tenemos la oportunidad de atacar los cuellos de botella de la red,
mejorando las características de estos puntos críticos y previendo los problemas que estos puedan ocasionar.
Figura 31 Lugares preferidos para conectarse a la red.
La biblioteca aunque no fue colocada como punto de referencia para los estudiantes, fue elegida como uno de los
puntos en que más se conectan los usuarios.
7.3.6 Cobertura de la red inalámbrica
El 99, 55 % de los usuarios indica que no hay suficiente cobertura de la red inalámbrica en la sede San Benito;
La red inalámbrica tiene como fin fundamental facilitar el acceso a la red desde cualquier punto de la
universidad, saber en qué parte de la universidad no hay cobertura es vital para mejorar el servicio que se presta,
las indicaciones de los usuarios son sumamente útiles para los diseños de red optimizados, al igual que para la
solución de problemas; los resultados indican que las principales zonas para mejorar la cobertura son las
siguientes:
Bloque
B
Bloque
C
Bloque
E
Bloque
F
Bloque
G
En Zonas
comunes
Salas de
profesores Parqueaderos
Bloque
Tecnológico Total
152 153 147 157 136 157 103 105 105 225
0,68% 0,68% 0,65% 0,70% 0,60% 0,70% 0,46% 0,47% 0,47%
Tabla 7 Lugares donde Falta cobertura.
la falta de cobertura y la degradación de la intensidad de la señal inalámbrica, pueden ser signos de la
obsolescencia tecnológica, también pueden ser signos de una infraestructura mal planeada o diseñada, con la
ayuda de los usuarios se identificó que la red actualmente presenta desconexiones constantes para cada uno de
los usuarios que se conectan a diario en la red de la sede, el 93,78 % manifiesta que sus equipos se desconectan
frecuentemente de la red lo que indica problemas para la infraestructura actual.
En el salón
En el Patio
En las cafeterías
En la sala de descanso
En todos los anteriores
14,33% (44)
30,29% (93)
16,94% (52)
5,86% (18)
32,57% (100)
Min: 1,00 Max: 5,00 Mean: 3,12 Mode: 5,00 Median: 3,00 Std Dev: 1,49
51
Este indicador también nos puede dar señales de fallas de hardware en equipos, ya que frecuentemente los
puntos de acceso con deficiencias de hardware por diferentes causas como desgaste de los elementos por tiempo
de vida, problemas de señal reflejada que aminora la vida de hardware o defectos de fábrica, traen problemas de
desconexión a las diferentes redes adscritas a ellos.
7.3.7 Efectividad en la conexión a la red inalámbrica
Los niveles de satisfacción de los usuarios, están ligados a la eficiencia del servicio, al consultar a los usuarios
de la sede sobre el tiempo de conexión a la red inalámbrica, manifestaron que puede llevar decenas de minutos e
incluso horas, lo que presupone una necesidad de un modelo diferente de administración de red y equipos que
puedan soportar la capacidad exigida actualmente; la siguiente tabla nos indica el tiempo que los usuarios tardan
en conectarse a la red inalámbrica de la sede San Benito:
Relativo a
la hora
1 a 10
minutos
10 a 20
minutos
20 a 30
minutos
30 a 40
minutos Horas N/R
No
conecta Total
19 16 41 21 24 58 14 32 225
0,08 0,07 0,18 0,09 0,11 0,26 0,06 0,14
Tabla 8 Tiempo que tardan los usuarios en conectarse a la red inalámbrica.
El resultado es contundente e indica que las personas en un 14% no pueden conectarse, y un 26% se demora
horas para conectarse lo que es un resultado para tener en cuenta en la revisión del funcionamiento actual de la
red.
7.3.8 Equipos de los usuarios
Identificar el tipo de tecnología que usan los usuarios en un campos suele ser difícil sin embargo con la
herramienta de la encuesta se puede hacer una aproximación general del tipo de dispositivos que se conectan a la
red, la mayoría de dichos dispositivos son equipos adquiridos hace 1 o 2 años en los cuales los fabricantes en su
gran mayoría han ofrecido equipos con tecnologías 802.11n dato que sirve para hacer las pruebas de rendimiento
de la red.
181 Personas del total de las encuestadas es decir, el 80,4 % aseguran traer más de un equipo que le permite
conectarse a la red, al hacer un acercamiento real a la población de la sede se cuenta con aproximadamente 1500
a 2000 personas diariamente visitan la sede, 1200 a 1600 personas pueden ser potenciales usuarios al tomarse la
cota baja o alta de usuarios respectivamente.
Solo el 50% de los usuarios en la sed manifiesta conectarse con 2 o más dispositivos a la vez, sin embargo la
mayoría de las personas nunca apaga la antena para la red 802.11 de su celular, así que habrá como mínimo 1200
celulares encendidos intentando conectarse a la red y la mitad de los portátiles según lo muestra la encuesta; lo
que significa 1800 dispositivos con posibilidad de conexión en la cota más baja.
7.3.9 Experiencia del usuario con la red inalámbrica
Evaluar la experiencia del usuario puede traer sorpresas no gratas, que indiquen problemas o fallas en nuestra
infraestructura, el 89,14% de los usuarios de la red opina que la navegación con cualquiera de los exploradores
“NO” es buena experiencia en esta red, el 93,78% indican que la rapidez con que descargan sus archivos
tampoco cumple con las expectativas de los usuarios de la red, la experiencia con aplicaciones sensibles a la
52
latencia como el video y la voz IP, tampoco trabajan bien según la opinión de los usuarios quienes en un 91,56%
opinan que dicha experiencia es mala.
7.3.10 Percepción General de la Red inalámbrica
El 49,55% de los usuarios opina que el servicio de red es Pésimo, el 33,04% Malo, el 16,52% Regular y solo el
0,89% 2 personas de 225 opinan que es Bueno, esto nos da a entender que la red posee problemas por resolver,
lo cual hace necesaria la evaluación de la actual red inalámbrica en sus diferentes aspectos.
De acuerdo a lo anterior, se puede notar que la red inalámbrica realmente tiene serias deficiencias en su
funcionamiento, ahora la tarea es encontrar el porqué de esta situación, la siguiente sección tiene como fin
evaluar el estado actual de la red inalámbrica de la sede san Benito, se persigue con esto conocer a fondo su
funcionamiento y características para poder diagnosticar dicha red.
8 VERIFICACION DE LA INFRAESTRUCTURA PARA LA SEDE SAN BENITO
Para la verificación de la infraestructura que posee instalada la actual red inalámbrica de la sede san Benito es
necesario poseer cierta información, sin la cual dicha evaluación es casi imposible, ya que es la materia prima
para hacer las actividades de evaluación que harán posible el diagnóstico de la red; la información que se solicitó
a la universidad por medio de la coordinación de ingeniería electrónica y la unidad de tecnología fue la siguiente:
- Diseño inicial de la red inalámbrica de la sede San Benito de la USB.
- Información de la topología de Red de la sede San Benito.
- Información de la ubicación de todos los equipos y centros intermedios de datos.
- Planos del total de las edificaciones que componen la sede San Benito.
- Planos de diseños eléctricos para las edificaciones.
- Información de la ubicación de todos los equipos y centros intermedios de datos.
La disponibilidad de la información solicitada es a siguiente:
- No existe diseño inicial de la red inalámbrica de la sede San Benito, la red fue creada a partir de
supuestos que no tienen fundamentación o base en un diseño hecho con ingeniería.
- No hay información de la topología de la red inalámbrica o cableada de la sede San Benito de la USB.
- La información de la ubicación de todos los equipos de la red inalámbrica no está disponible de manera
total solo hay conocimiento de la ubicación de una parte de ellos.
- La disposición parcial de los planos de la universidad fue posible el martes 29 de abril mediante un
acuerdo de confidencialidad, los planos son diferentes a las edificaciones que hay en la realidad.
- No fue posible contar con planos de diseños eléctricos para las edificaciones pues no están disponibles.
- No hay información de tráfico de la red para las diferentes aplicaciones de los usuarios.
8.1 Actividades para la generación de Información necesaria en la etapa de verificación de la
red.
Debido a la indisponibilidad de la información necesaria para la ejecución de las actividades de verificación de
la red se hace necesaria la ejecución de las siguientes tareas adicionales:
- Se modifican los planos recibidos para acomodarlos a la estructura real y actual de la universidad.
- Se hizo un levantamiento de la topología de la red inalámbrica.
- Se recolecta la información de tráfico por diferentes medios de la manera más rápida posible.
- Se busca localizar otros equipos de acceso analizando la intensidad de señal visualizada por medio del
estudio de sitio.
53
8.1.1 Modificación de planos
Se provee por parte de la universidad los planos de los bloques B, C, E, y F; dichos planos tienen muchas
imprecisiones debido a que fueron propuestas de diseños para modificar las edificaciones aparentemente, a partir
de dichos hubo la obligación de hacer reformas para ajustarlos a la realidad, dicho proceso duro una semana, este
proceso se hizo por medio de la herramienta gratuita de AutoCAD para la visualización de trabajos en formato
del mismo programa (.DWG); Hecho esto se procedió a pasar los planos a formato dibujo para el programa
Ekahau Site Survey V 7.0.3 el cual es compatible con dibujos de extensiones PNG y JPG, para la modificación y
guardado de los dibujos se utilizó la herramienta gratuita de Microsoft llamada PAINT que viene por defecto con
el sistema operativo Windows 7, el resultado de las modificaciones se puede observar en los diferentes planos
mostrados durante el proyecto.
8.1.2 Levantamiento de datos sobre la topología de la Red inalámbrica.
La ubicación de los puntos de acceso actualmente instalados en la sede San Benito de la Universidad de San
Buenaventura, es una parte esencial de este proyecto, con esto se tiene una primera idea de la cobertura actual de
la sede, la ubicación de estos dispositivos también permite la medición o la simulación de dicha red para el caso
de planeación y diseños, también se puede determinar un rango aproximado de cobertura y la documentación de
su ubicación la cual no existe hasta el momento.
8.1.3 Ubicación de Puntos de Acceso en los planos
La topología inalámbrica de la red no existe hasta el momento, se debe hacer un levantamiento físico de dichos
dispositivos, ubicándolos espacialmente para la construcción de la topología y el registro de la unidad de
tecnología, la ubicación física de dichos puntos de acceso es la siguiente:
La ubicación de los puntos de acceso del tercer piso como los de todos los bloques no obedecen a ningún plan de
red que contemple el crecimiento futuro o estudio de propagación alguno la ubicación fue direccionada
empíricamente de acuerdo a decisiones que la unidad de tecnología de la USB, dispuso como conveniente en su
momento.
A continuación se muestra la ubicación de los puntos de acceso mostrados por la unidad de tecnología.
Figura 32 Ubicación de Punto de acceso en el piso 3 bloque B.
Recientemente después de haber iniciado la evaluación de la infraestructura de la sede Fueron instalados varios
Puntos de acceso con lo que algunos de los parámetros ya medidos de la actual red inalámbrica quedan
modificados para varias de las ubicaciones que se muestran durante la evaluación, es el caso de las 2 siguientes
figuras las cuales muestran la ubicación de los puntos de acceso nuevos identificados los cuales no se tomaran en
54
cuenta para la evaluación y diagnostico pues ya se habían iniciado varias actividades de medición al momento de
su instalación.
Figura 33 Punto de acceso en el piso 1 bloque B Cafetería Abadía (AP HP-MS430).
Este es un punto de acceso que va a ser ubicado próximamente sin haber ejecutado un diseño previo de la red.
Figura 34 Punto de acceso en el piso 1 bloque B Baños Portería (AP HP-MS430).
55
Ubicación de los Puntos de Acceso conocidos para el bloque C.
Figura 35 Punto de acceso en el piso 4 bloque C Sala de Juntas (AP 3Com 7760).
Existen ubicados puntos de acceso con en oficinas pequeñas que no están identificados aún, este es uno de los
casos que descubrimos durante el recorrido.
La sala de Juntas cuenta con un punto de acceso para su servicio, sin embargo su ubicación no fue precisada con
puntualidad debido a que el día programado para la visita, había una reunión importante.
Figura 36. Punto de acceso bloque C piso 4.
Ahora procederemos a la Ubicación de los Puntos de Acceso del bloque E.
56
Este bloque es el más nuevo de la universidad y cuenta con mejor infraestructura para cableado, por lo que será
más fácil cualquier adecuación que sea necesaria.
La ubicación de referencia más cercana a este punto de acceso es la coordinación de ingenierías.
Figura 37 Punto de acceso en el piso 4 bloque E (AP HP MSC 430).
Figura 38 Punto de acceso en el piso 5 bloque E (AP 3COM 7760).
En los bloques nuevos es posible ubicar con mayor exactitud los diferentes equipos de acceso, debido a que hay
disponibilidad de planos más parecidos a los edificios reales.
57
Figura 39 Punto de acceso en el piso 7 bloque E Sala de juntas (AP 3COM 7760).
El Bloque F está ubicado en donde funcionaba el antiguo colegio FRAY Rafael de la Serna, las estructuras de
este edificio son de adobe macizo, detalle que se debe tener en cuenta, para predecir cualquier comportamiento
en diseños futuros, los puntos de acceso identificados visualmente en el bloque fueron los siguientes.
Figura 40 Punto de acceso en el piso 2 bloque F Laboratorio (AP 3COM 8760)
58
Figura 41. Punto de acceso en el piso 2 bloque F 212-211 (AP 3COM 8760).
Este punto de acceso fue retirado recientemente de su punto de instalación.
Figura 42 Punto de acceso en el piso 3 bloque F (AP´S 3COM 8760)
El bloque de tecnología alberga salas de computo de uso general para la universidad, allí se encuentran los
puntos de acceso que atienden el área más concurrida de la sede San Benito que es el patio central.
59
Figura 43 Punto de acceso en bloque Tecnológico (AP´S 3COM 8760)
La biblioteca es uno de los lugares de más concurrencia de la universidad, allí hay ubicados dos puntos de acceso
que se muestran a continuación.
Figura 44 Punto de acceso ubicados en la biblioteca piso 1 (AP´S 3COM 7760)
Figura 45 Puntos de acceso ubicados en la biblioteca, Piso 2 en el techo. (AP´S 3COM 7760)
Con la información suministrada por la unidad de tecnología se diseñó un esquema de topología en el software
Microsoft Visio que corresponde a la distribución de los equipos en los diferentes bloques, esta servirá como
documentación para la revisión y el planteamiento de soluciones a problemas futuros ya que actualmente no se
posee información suficiente de la red en cuanto a documentación se refiere.
60
8.1.4 Topología
La topología de red es la forma o disposición en la que están agrupados un grupo de equipos que utilizan la red
que puede ser PAN, LAN, WLAN o MAN para comunicarse, puede representar la manera física en que se
comunica o también la manera lógica que a menudo es llamada topología lógica; de acuerdo a la información
suministrada por la unidad de tecnología de la sede San Benito, se puede construir la siguiente topología de red
para la red inalámbrica, esta servirá para las diferentes actividades de análisis y diagnóstico, visualizando la
información que sea necesaria para la solución de problemas y el aporte de soluciones.
Figura 46 Topología de red para la red inalámbrica de la sede San Buenaventura de la USB.
La topología descrita nos brinda la información necesaria para las verificaciones de infraestructura, pueden
iniciarse los procesos de medición de los parámetros, de los que depende el buen comportamiento de la red
inalámbrica, se hará una evaluación en los puntos más importantes para evaluar el comportamiento en dichos
puntos de la red, de acuerdo a la topología se hace la verificación de estos equipos o elementos con pruebas de
conformidad del cableado que soporta la infraestructura de red inalámbrica.
8.2 Verificación de infraestructura
Se hacen los reconocimientos de las diferentes áreas físicas atendidas para identificar las características de los
espacios en los que están ubicados los diferentes elementos de red, al igual que la inspección visual de esas
mismas locaciones para identificar los posibles inconvenientes que puedan surgir debido a las características
físicas de estas.
61
8.2.1 Verificación de espacios abiertos en la sede
La clasificación de espacio abierto se hace para diferenciar el comportamiento de la señal caracterizándola de
acuerdo a las condiciones de propagación; los espacios abiertos de la sede San Benito son los parqueaderos, los
patios o canchas, sin embargo en el caso del patio, durante las horas pico, dicho espacio se transforma con la
aparición de muchas personas, y el comportamiento de la señal será totalmente diferente, por lo cual debe
revisarse cuando el espacio este congestionado, que lo caracteriza como un espacio con obstáculos o espacio
cerrado.
El parqueadero de la universidad es un área extensa en donde la cobertura es poca, debido a que no hubo
planeación durante la construcción de las diferentes edificaciones, para su cobertura se debe tener en cuenta los
futuros servicios que se pueden prestar por medio de la red inalámbrica que allí se pueda instalar, pensando en la
escalabilidad del servicio.
En el momento no existe infraestructura dedicada para los parqueaderos de la sede San Benito, los espacios que
tienen intensidad de señal la obtienen indirectamente de los puntos de acceso instalados en otras zonas
adyacentes, con lo que podemos concluir que en dicha zona la señal es deficiente debido a causas claras; Falta de
infraestructura para su cobertura.
Es importante incluir a futuro dicha zona, porque los avances en dispositivos incluidos en los vehículos y para
servicios que tengan que ver estos como la localización del vehículo, de celdas vacías, cámara dentro y fuera del
vehículo y otros dispositivos de control y alarmas, al igual que localización o ubicación y detección de activos,
están a la vanguardia.
Las mediciones para estos espacios se hicieron mediante el estudio de sitio y análisis de espectro relacionados
más adelante debido a que se hizo un recorrido tanto para el bloque F como para el parqueadero por
optimización de tiempo.
8.2.2 Cableado horizontal y vertical para los Puntos de Acceso.
Se inspecciona el tipo de instalación para los diferentes puntos de acceso indicados en la topología anterior, este
cableado se instala mediante bandeja porta cable tipo escalera, instaladas de manera adecuada y cumpliendo con
los estándares del RETIE, en las siguientes fotografías se puede observar el cableado para los diferentes puntos
de acceso, mostrando la correcta instalación de este.
Cada red de cualquier tipo sea LAN, WLAN, WAN, MAN es un caso particular, debido a las necesidades y
particularidades que cada una contienen, sin embargo hay algunas pruebas que pueden ayudarnos para la
revisión de la estructura que soporta las redes puestas en servicio, utilizaremos la norma conocida como “IETF
RFC 2544” o "Benchmarking Methodology for Network Interconnect Devices", la sigla IETF obedece al
Internet Engineering Task Force entidad que es el encargado de definir y estandarizar los test apropiados para
poner en funcionamiento las pruebas de red.
8.2.3 Pruebas a la infraestructura
Las pruebas a la infraestructura que hace el software para el estudio de sitio permite medir parámetros de red
importantes a la hora de hacer seguimiento al funcionamiento de una red sea guiada o no guiada, entre los
parámetros que podemos medir encontramos los siguientes::
- Throughput o Rendimiento
El throughput o rendimiento es la tasa más rápida en la que el recuento de las tramas de prueba transmitidas por
el equipo bajo prueba es igual al número de trama de prueba que se le envían por el equipo bajo prueba.
62
- Latency o Retardo
La latencia es definida como la resta del tiempo en la marca de envío de un paquete al inicio (tiempo A) contra el
tiempo de llegada del paquete (tiempo B) al medidor.
- Frame loss o Perdida de paquetes
Es el porcentaje de tramas que se pierde al enviar un determinado número de tramas, a una velocidad específica
a través de un dispositivo, después se cuenta el número de tramas que se transmitieron por el dispositivo.
- Burstability (back-to-back test)
El valor nos indica el número de tramas en ráfaga que el dispositivo soporta sin sufrir pérdida de tramas, sin
embargo este test se puede comprobar mediante pruebas más especializadas.
- BERT
Esta es una sigla para abreviar (Prueba de Tasa de Error de Bit), es un método de prueba de telecomunicaciones
en el que las tramas se envían a través del enlace a la tasa máxima posible y se cuentan los errores ocurridos
durante este envío.
8.2.4 Verificación de infraestructura en espacio cerrado
El principal objetivo de la verificación de la infraestructura es identificar las condiciones en las que está
operando la red inalámbrica actual, infraestructura, dispositivos, ubicación, en espacios cerrados; las posibles
causas de la pérdida de señal durante las emisiones regulares de los puntos de acceso como fuente de ondas
electromagnéticas pueden ser variados a continuación repasamos brevemente diferentes causas que pueden
afectar el buen funcionamiento de la red inalámbrica.
Las ondas electromagnéticas pueden ser reflejadas, refractadas o absorbidas y dispersadas, su velocidad depende
del medio en que viajan, la longitud de onda depende del medio y de la fuente de emisión y como característica
importante transportan energía, una vez recordado esto continuamos con las características de los obstáculos; el
material con que se construye cada edificación ayuda o perjudica en las decisiones de ubicación para los puntos
de acceso, conocido esto se puede simular en los diferentes tipos de software como EKAHAU Site Survey 7.0.5
el cual también utilizamos para las mediciones, para obtener una idea más clara de los comportamientos de la
red como primera medida de diseño, una predicción totalmente precisa de la propagación en estos sitios es
improbable debido a las cambiantes condiciones, introducción de objetos diferentes, flujo de personas y muchas
otras variantes que no se tienen durante las mediciones.
Los dispositivos fueron ubicados en diferentes locaciones de la sede seccionando su cobertura a lo largo de toda
la sede, a continuación se verifica la forma de instalación de los diferentes puntos de acceso y se procede
inspeccionar cada una de las instalaciones.
8.2.5 Verificación Puntos de Acceso
En las siguientes tablas se muestra el proceso de revisión de los puntos de acceso de la Universidad, se diseña un
formato para la verificación de los puntos de acceso ubicados en la sede San Benito, de esta verificación se
derivara una evaluación inicial de cada uno de los puntos de acceso, indicando el estado básico de
funcionamiento, la medición de los parámetros para evaluar el comportamiento de la red se harán durante el
estudio de sitio o Site Survey.
Cada fabricante indica los parámetros de funcionamiento óptimo en la parte de hardware para cada uno de los
puntos de acceso, estos puntos deben ser verificados en el tiempo para asegurar el correcto funcionamiento de
cada uno de ellos, el siguiente cuadro muestra la evaluación básica que se debe hacer al dispositivo
periódicamente, aunque la lista puede ser completada ya que tiene los ítems más importantes del mantenimiento
63
de estos, la conformidad de estos puntos se compara con las condiciones deseadas para cada caso; el voltaje de
alimentación debe estar dentro del rango permitido de lo que indica el fabricante, el puerto RJ-45 debe estar libre
de sulfatación y objetos extraños, las antenas deben presentar integridad en su estructura y buen aspecto, la
configuración debe estar acorde con lo requerido por la unidad de tecnología en las parametrizaciones necesarias
para el buen funcionamiento de la red, la ubicación de las antenas o el dispositivo y su fijación son importantes
para tener el funcionamiento deseado en el tiempo además de la seguridad, el acceso a la consola es importante
para la corrección rápida de parámetros o la monitorización de las alarmas, sobre todo en los dispositivos tipo
Stand – Alone, la verificación de la configuración garantiza el funcionamiento requerido o programado y la
detección de posibles fallas de software operativo, la seguridad es importante en las redes tanto alámbricas como
inalámbricas, se debe seguir un mínimo de normas de seguridad para evitar y mitigar los problemas que esto
puede implicar, se verifica el acceso a los recursos a los cuales el dispositivo debe acceder, emulando e
interpretando la experiencia de usuario; y por último se deben proteger los activos de la universidad con una
correcta ubicación y aseguramiento, ya que sin dispositivos no hay servicio.
Nombre del Punto de Acceso
Ubicación Bloque E Piso 4 HP-MSM430
ITEM ¿Está conforme a lo esperado?
Verificar Voltaje de alimentación SI 48,1V
Verificar estado de puerto RJ-45 SI
Verificar estado de la antena SI Antenas internas
Verificar ubicación de la antena y fijación de los
dispositivos
NO la ubicación del punto de acceso no es adecuada,
Antenas internas, rodeadas de materiales que causan
mucha atenuación Hormigón y Metales.
Verificar Acceso a consola SI
Verificar configuración SI
Verificar Seguridad SI
Verificar ingreso al servicio SI
Verificar seguridad externa del dispositivo SI
Observaciones La instalación del punto de acceso es incorrecta, las
estructuras y materiales alrededor de él causaran un
mal funcionamiento del dispositivo degradando las
características de funcionamiento de la red instalada,
la instalación de los dispositivos debe ser planteada
mediante un diseño, para prevenir este tipo de
inconvenientes que pueden deteriorar el equipo
disminuir la vida útil y despreciar recursos.
Tabla 9 Verificación del Punto de acceso Bloque E Piso 4 HP-MSM430.
Durante la citación de la teoría general se describieron los fenómenos que puede sufrir una onda debido a los
diferentes obstáculos que puede enfrentar una onda durante su recorrido y también nos da una idea de cómo
enfrentarlos o mitigarlos; en este caso la cantidad de metales sugiere una absorción de energía desde la antena
que no permite la propagación de la onda de manera óptima, igualmente el hormigón, material que tiene una
atenuación aproximada de 20dB o hasta más dependiendo del tipo de estructura construida y su grosor, la
reflexión producirá interferencia y la dispersión también se ponen al orden del día mediante las características
que poseen a las bandejas porta cable instaladas, la tubería de aire acondicionado y el concreto preformado. El
piso 4 Muestra las mismas condiciones de instalación del piso 5.
64
Figura 47 Ubicación del punto de Acceso Piso 4 Bloque E.
Nombre del Punto de Acceso
Ubicación Bloque E Piso 5 3COM 7760
ITEM ¿Está conforme a lo esperado?
Verificar Voltaje de alimentación SI 48,0V
Verificar estado de puerto RJ-45 SI
Verificar estado de la antena SI
Verificar ubicación de la antena y fijación de los
dispositivos
NO, antenas externas rodeadas por materiales que
causas mucha atenuación, hormigón y viga de acero.
Verificar Acceso a consola SI
Verificar configuración SI
Verificar Seguridad SI
Verificar ingreso al servicio SI
Verificar seguridad externa del dispositivo SI
Observaciones La instalación del punto de acceso es incorrecta, las
estructuras y materiales alrededor de él causaran un
mal funcionamiento del dispositivo degradando las
características de funcionamiento de la red instalada,
la instalación de los dispositivos debe ser planteada
mediante un diseño, para prevenir este tipo de
inconvenientes que pueden deteriorar el equipo
disminuir la vida útil y despreciar recursos.
Tabla 10 Verificación del Punto de acceso Bloque E Piso 5 3COM 7760.
En el párrafo anterior se describieron los fenómenos que puede sufrir una onda debido a los diferentes
obstáculos que puede enfrentar una onda durante su recorrido y en esta ocasión también nos da una idea de
cómo enfrentarlos o mitigarlos; nuevamente la cantidad de metales sugiere una absorción de energía desde la
antena que no permite la propagación de la onda de manera óptima, igual que el hormigón, dependiendo del tipo
65
de estructura construida y su grosor, la reflexión, la interferencia por señales reflejadas y la dispersión también
se ponen al orden del día mediante las características que poseen a las bandejas porta cable instaladas.
Figura 48 Ubicación del punto de Acceso Piso 5 Bloque E.
Nombre del Punto de Acceso
Ubicación Bloque C 408 Sala Investigación Psicología - 3COM
7760
ITEM ¿Está conforme a lo esperado?
Verificar Voltaje de alimentación SI 48 V
Verificar estado de puerto RJ-45 SI
Verificar estado de la antena SI
Verificar ubicación de la antena y fijación de los
dispositivos
SI, el punto de acceso esta subutilizado.
Verificar Acceso a consola SI
Verificar configuración SI
Verificar Seguridad SI
Verificar ingreso al servicio SI
Verificar seguridad externa del dispositivo NO, está en un lugar muy accesible y puede irradiar
directamente a los usuarios
Observaciones La ubicación del dispositivo no obedece a ningún
estudio previo y no hace parte de un diseño que
permita planear y predecir adecuadamente el
comportamiento del equipo aprovechando sus
características y las del espacio en que se instala o
tomando equipos con otras características apropiadas
para ese entorno, adicionalmente puede afectar la
salud de la persona que tiene el dispositivo cerca.
Tabla 11 Verificación del Punto de acceso Bloque C 408 Sala Investigación Psicología - 3COM 7760
Está comprobado que tanto las plantas como los diferentes obstáculos, tienen factores de atenuación por
absorción de la potencia de la onda electromagnética, al igual que difracción y refracción por obstáculos, y
66
reflexión en las diferentes superficies, la mayoría de estos fenómenos se puede evitar con la correcta posición
del punto de acceso, proveniente de medidas anteriores provenientes de un diseño adecuado.
Figura 49 Ubicación del punto de Bloque C 408 Sala Investigaciones Psicología - 3COM 7760.
Nombre del Punto de Acceso
Ubicación Bloque C Sala de Reuniones 4to Piso 3COM 7760
ITEM ¿Está conforme a lo esperado?
Verificar Voltaje de alimentación SI 48V
Verificar estado de puerto RJ-45 SI
Verificar estado de la antena SI
Verificar ubicación de la antena y fijación de los
dispositivos
SI
Verificar Acceso a consola SI
Verificar configuración SI
Verificar Seguridad SI
Verificar ingreso al servicio SI
Verificar seguridad externa del dispositivo SI
Observaciones Se puede mejorar la ubicación del dispositivo en la
geometría de la sala, para mejorar la cobertura
aprovechando las características omnidireccionales de
las antenas.
Tabla 12 Verificación del Punto de acceso Bloque C Sala de Reuniones 4to Piso 3COM 7760.
La instalación de este punto ubicado en la sala de reuniones del bloque C es correcta, se puede mejorar la
ubicación para mejorar las características de los enlaces que se puedan producir con el punto de acceso,
identificando el punto de mejor cobertura de la sala.
Nombre del Punto de Acceso
Ubicación Bloque B Piso 1 Entrada – MSM 430
ITEM ¿Está conforme a lo esperado?
67
Verificar Voltaje de alimentación 48 V
Verificar estado de puerto RJ-45 SI
Verificar estado de la antena NO, el arreglo de antenas es interno.
Verificar ubicación de la antena y fijación de los
dispositivos
SI
Verificar Acceso a consola SI
Verificar configuración SI
Verificar Seguridad NO, Acceso no seguro
Verificar ingreso al servicio SI
Verificar seguridad externa del dispositivo SI
Observaciones Este dispositivo no estaba al iniciar el estudio, la
instalación de este dispositivo no hace parte de un
diseño que permita planear y predecir adecuadamente
el comportamiento del equipo y su influencia en la
red, para escoger el punto de mayor impacto positivo
en el servicio.
Tabla 13 Verificación del Punto de acceso Bloque B Piso 1 Entrada – MSM 430.
Estos son dispositivos con mejores características y especificaciones que los dispositivos 3COM más antiguos
ubicados en la mayoría de la edificación, la ubicación y la definición del tipo de equipo para cada locación se
debe hacer mediante la implementación de un diseño de red que abarque un estudio de sitio que permita predecir
del punto de acceso, la experiencia de los usuarios y el comportamiento de toda la red mediante las herramientas
de diseño citadas durante el proyecto.
Nombre del Punto de Acceso
Ubicación Bloque B Piso 1Secretaria- MSM430
ITEM ¿Está conforme a lo esperado?
Verificar Voltaje de alimentación SI 48v
Verificar estado de puerto RJ-45 SI
Verificar estado de la antena NO, Antenas internas
Verificar ubicación de la antena y fijación NO
Verificar Acceso a consola SI
Verificar configuración SI
Verificar Seguridad SI
Verificar ingreso al servicio SI
Verificar seguridad externa del dispositivo SI
Observaciones Este dispositivo no estaba al iniciar el estudio, la
instalación de este dispositivo no hace parte de un
diseño que permita planear y predecir adecuadamente
el comportamiento del equipo y su influencia en la
red, para escoger el punto de mayor impacto positivo
en el servicio.
Tabla 14 Verificación del Punto de acceso Bloque B Piso 1Secretaria- MSM430.
Al igual que el punto anterior la instalación de este equipo, se debe hacer mediante la implementación de un
diseño de red que abarque un estudio de sitio que permita predecir del punto de acceso, la experiencia de los
usuarios y el comportamiento de toda la red mediante las herramientas de diseño citadas durante el proyecto.
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Nombre del Punto de Acceso
Ubicación Bloque B Piso 3 - 3COM 7760
ITEM ¿Está conforme a lo esperado?
Verificar Voltaje de alimentación 48V
Verificar estado de puerto RJ-45 SI
Verificar estado de la antena SI, Revisión de características los cables de baja
pérdida para garantizar buen funcionamiento.
Verificar ubicación de la antena y fijación de los
dispositivos
SI
Verificar Acceso a consola SI
Verificar configuración SI
Verificar Seguridad SI
Verificar ingreso al servicio SI
Verificar seguridad externa del dispositivo SI
Observaciones La instalación del punto de acceso es correcta, se debe
verificar los cables de baja perdida sean los
recomendados para las antenas instaladas y cerrar la
tapa de la caja de paso.
Tabla 15 Verificación del Punto de acceso Bloque B Piso 3 - 3COM 7760.
Figura 50 Ubicación del punto de Bloque B Piso 3 - 3COM 7760.
Las características y dimensionamiento de los espacios deben ser tenidas para la instalación de los diferentes
tipos de equipos, los equipos con posibilidad de antenas externas como vemos en la figura permiten direccionar
la señal para diferentes direcciones de un punto, una de las principales ventajas de la planeación de redes
mediante el diseño es que permite ubicar el equipo en el punto más óptimo, previamente identificado mediante
las herramientas actuales de estudio de sitio, para el caso de la sede San Benito es evidente que se necesita un
rediseño debido a que en unos pocos años ha cambiado diferentes aspectos de la red inalámbrica, para suplir las
necesidades actuales de los usuarios los equipos deben estar en perfecto estado de mantenimiento, lo cual no
implica solo las condiciones de aspecto y limpieza; también incluye la revisión de las características de sus
elementos y el seguimiento al comportamiento general del equipo respecto a lo esperado.
69
Nombre del Punto de Acceso
Ubicación Bloque F Piso 2 212 F 3COM 8760
ITEM ¿Está conforme a lo esperado?
Verificar Voltaje de alimentación SI 48V
Verificar estado de puerto RJ-45 SI
Verificar estado de la antena NO, Antenas de diferentes características.
Verificar ubicación de la antena y fijación de los
dispositivos
NO, El punto de acceso no está bien ubicado, está
ubicado Entre un muro y objetos metálicos.
Verificar Acceso a consola SI
Verificar configuración SI
Verificar Seguridad SI
Verificar ingreso al servicio SI
Verificar seguridad externa del dispositivo SI
Observaciones La instalación del punto de acceso es incorrecta, las
estructuras y materiales situados delante y detrás de
este causarán un mal funcionamiento del dispositivo
degradando las características de funcionamiento de la
red instalada, la instalación de los dispositivos debe
ser planteada mediante un diseño, para prevenir este
tipo de inconvenientes que pueden deteriorar el equipo
disminuir la vida útil y despreciar recursos,
adicionalmente se deben instalar antenas de las
mismas características para evitar el degradamiento
del equipo.
Tabla 16 Verificación del punto de acceso Bloque F Piso 2 212 F 3COM 8760.
Figura 51 Ubicación del punto de Bloque F Piso 2 212 F 3COM 8760.
Este dispositivo está ubicado incorrectamente, los elementos que están delante y detrás del punto de acceso
debido a la ubicación de sus antenas provocaran la absorción de gran parte de la energía de la onda, interferencia
por reflexión, además de esto, el punto de acceso tiene instaladas dos tipos de antena diferentes con ganancias
70
diferentes, este tipo de acciones daña el dispositivo limitando su buen funcionamiento y acorta la vida útil del
activo, debe tener antenas de las mismas características.
Nombre del Punto de Acceso
Ubicación Bloque F Piso 3 cerca de 312F 3COM 8760
ITEM ¿Está conforme a lo esperado?
Verificar Voltaje de alimentación Si 48V
Verificar estado de puerto RJ-45 SI
Verificar estado de la antena SI
Verificar ubicación de la antena y fijación de los
dispositivos
SI
Verificar Acceso a consola SI
Verificar configuración SI
Verificar Seguridad SI
Verificar ingreso al servicio SI
Verificar seguridad externa del dispositivo SI
Observaciones El cableado que lleva el punto de acceso hasta el
rack ubicado en el cuarto 212F no está
debidamente instalado, se debe mejorar la
instalación del cable observando las
recomendaciones del RETIL o del RETIE como
se hizo en el bloque E.
Tabla 17 Verificación del punto de acceso Bloque F Piso 3 cerca de 312F 3COM 8760.
Figura 52 Ubicación del punto de Bloque F Piso 3 cerca de 312F 3COM 8760.
La instalación de este punto de acceso no utiliza cables de red certificados, dando cabida a comportamientos
diferentes a los esperados, para obtener un rendimiento óptimo de la red se debe instalar el cableado
71
estructurado, que este acorde a lo estipulado en los estándares de instalación, dichas instalaciones se deben
ejecutar de acuerdo a un plan de red que contemple este tipo de infraestructura por mejorar.
Nombre del Punto de Acceso
Ubicación Bloque F Piso 3 EDU 3COM 7760
ITEM ¿Está conforme a lo esperado?
Verificar Voltaje de alimentación SI 48V
Verificar estado de puerto RJ-45 SI
Verificar estado de la antena SI
Verificar ubicación de la antena y fijación de los
dispositivos
NO, Esta puesto de manera superficial sin
tornillos y en un lugar que puede afectar la salud
del usuario, que está al frente.
Verificar Acceso a consola SI
Verificar configuración SI
Verificar Seguridad SI
Verificar ingreso al servicio SI
Verificar seguridad externa del dispositivo NO, está al alcance de cualquiera que lo pueda
tomar, 1.50m de altura.
Observaciones La instalación del dispositivo es incorrecta desde
la fijación hasta el ensamblaje del punto de
acceso, no se utiliza cable de red certificado, no
se utiliza canalización, el dispositivo puede
dañarse; el punto de acceso está demasiado cerca
del usuario, puede afectar su salud y el activo
puede ser hurtado o dañado debido a la facilidad
de acceso a él, adicionalmente la instalación no
hace parte de un diseño que permita planear y
predecir adecuadamente el comportamiento del
equipo y su influencia en la red, para escoger el
punto de mayor impacto positivo en el servicio.
Tabla 18 Verificación del punto de acceso Bloque F Piso 3 EDU 3COM 7760.
Figura 53 Ubicación del punto de Bloque F Piso 3 EDU, 3COM 7760.
72
La ubicación del dispositivo no obedece a ningún estudio previo y no hace parte de un diseño que permita
planear y predecir adecuadamente el comportamiento del equipo aprovechando sus características y las del
espacio en que se instala, tomando equipos o soluciones con otras características apropiadas para ese entorno,
adicionalmente puede afectar la salud de la persona que tiene el dispositivo cerca.
Nombre del Punto de Acceso
Ubicación Bloque F Piso 3 Sala Profesores 3COM 7760
ITEM ¿Está conforme a lo esperado?
Verificar Voltaje de alimentación SI
Verificar estado de puerto RJ-45 SI
Verificar estado de la antena SI
Verificar ubicación de la antena y fijación de los
dispositivos
NO, el dispositivo esta puesto sobre un escritorio,
demasiado cerca al cuerpo del usuario.
Verificar Acceso a consola SI
Verificar configuración SI
Verificar Seguridad SI
Verificar ingreso al servicio SI
Verificar seguridad externa del dispositivo NO, está al alcance de cualquiera que lo pueda tomar.
La instalación del dispositivo es incorrecta, no se
utiliza cable de red certificado, el dispositivo puede
ser dañado; el punto de acceso está demasiado cerca
del usuario, puede afectar su salud; el activo puede ser
hurtado o dañado debido a la facilidad de acceso a él,
adicionalmente la instalación no hace parte de un
diseño que permita planear y predecir adecuadamente
el comportamiento del equipo y su influencia en la
red, para escoger el punto de mayor impacto positivo
en el servicio.
Tabla 19 Verificación del Punto de acceso Bloque F Piso 3 Sala Profesores 3COM 7760.
La ubicación del dispositivo no obedece a ningún estudio previo y no hace parte de un diseño que permita
planear y predecir adecuadamente el comportamiento del equipo aprovechando sus características y las del
espacio en que se instala, tomando equipos o soluciones con otras características apropiadas para ese entorno,
adicionalmente puede afectar la salud de la persona que tiene el dispositivo cerca.
Nombre del Punto de Acceso
Ubicación Bloque Tecnología Piso 2 (Patio) 3COM 8760
ITEM ¿Está conforme a lo esperado?
Verificar Voltaje de alimentación SI 48V
Verificar estado de puerto RJ-45 SI
Verificar estado de la antena NO, Antenas con mal aspecto, muestran signos de
haber sido filtradas por la humedad.
Verificar ubicación de la antena y fijación de los
dispositivos
SI, ubicación ideal.
Verificar Acceso a consola SI
Verificar configuración SI
Verificar Seguridad SI
73
Verificar ingreso al servicio SI
Verificar seguridad externa del dispositivo SI
Observaciones Este es uno de los principales puntos de acceso, se
debe revisar y verificar la integridad física de las
antenas, debido a que muestra signos de filtración por
agua y esto puede aumentar el nivel de potencia
reflejada, dañando el receptor del radio y
consecuentemente degradando el rendimiento del
dispositivo frente a las demandas de los usuarios.
Tabla 20 Verificación del punto de acceso Bloque Tecnología Piso 2 (Patio) 3COM 8760.
Figura 54 Ubicación del punto de acceso de Bloque Tecnología Piso 2 (Patio) 3COM 8760.
El Comportamiento de la red inalámbrica de la sede San Benito ha cambiado durante los últimos años, el punto
de acceso ubicado en bloque de tecnología tiene como máximo de capacidad 64 conexiones concurrentes, con
este tipo de equipos no es suficiente, para cubrir un patio que puede albergar por lo menos 200 personas con sus
dispositivos en sus horas pico, los equipos del mercado actual ofrecen tecnología con el standard 802.11n, la red
inalámbrica de la universidad cuenta con un red en su mayoría soporta 802.11 a/b/g que no cumple con las
expectativas de los usuarios.
Nombre del Punto de Acceso
Ubicación Bloque Tecnología Piso 1 (Aula Creatividad)
ITEM ¿Está conforme a lo esperado?
Verificar Voltaje de alimentación SI 48V
Verificar estado de puerto RJ-45 SI
Verificar estado de la antena SI
Verificar ubicación de la antena y fijación SI
Verificar Acceso a consola SI
Verificar configuración SI
Verificar Seguridad SI
Verificar ingreso al servicio SI
Verificar seguridad externa del dispositivo SI
Observaciones Ninguna
Tabla 21 Verificación del punto de acceso Bloque Tecnología Piso 1 (Aula Creatividad).
74
Este equipo pertenece a un grupo virtual de usuarios diferente, por lo que no se tendrá en cuenta para pruebas de
conformidad y diagnóstico
Nombre del Punto de Acceso
Ubicación Biblioteca Piso 1- 3COM 7760
ITEM ¿Está conforme a lo esperado?
Verificar Voltaje de alimentación NO, no fue posible localizar la ubicación del AP
Verificar estado de puerto RJ-45 NO, no fue posible localizar la ubicación del AP
Verificar estado de la antena NO, no fue posible localizar la ubicación del AP
Verificar ubicación de la antena y fijación de los
dispositivos
NO, no fue posible localizar la ubicación del AP
Verificar Acceso a consola NO, no fue posible localizar la ubicación del AP
Verificar configuración NO, no fue posible localizar la ubicación del AP
Verificar Seguridad NO, no fue posible localizar la ubicación del AP
Verificar ingreso al servicio NO, no fue posible localizar la ubicación del AP
Verificar seguridad externa del dispositivo NO, no fue posible localizar la ubicación del AP
Observaciones Llevar un registro continuo de los movimientos y
actividades ejecutadas en los dispositivos, hoja de vida
de los equipos.
Tabla 22 Verificación del punto de acceso Biblioteca Piso 1- 3COM 7760.
El mantenimiento de los dispositivos es tan importante como su buena configuración, los puntos de acceso deben
ser constantemente monitoreados para medir su desempeño y detectar fallas, la ubicación y conocimiento de los
diferentes dispositivos que componen el sistema es vital para conseguir su buen funcionamiento.
Nombre del Punto de Acceso
Ubicación Biblioteca Piso 2 – 3COM 7760
ITEM ¿Está conforme a lo esperado?
Verificar Voltaje de alimentación SI 48V
Verificar estado de puerto RJ-45 SI
Verificar estado de la antena SI
Verificar ubicación de la antena y fijación de los
dispositivos
SI
Verificar Acceso a consola SI
Verificar configuración SI
Verificar Seguridad SI
Verificar ingreso al servicio SI
Verificar seguridad externa del dispositivo SI
Observaciones Está bien instalado,
Tabla 23 Verificación del punto de acceso Biblioteca Piso 2 – 3COM 7760.
75
Figura 55 Ubicación del punto de acceso Biblioteca Piso 2 – 3COM 7760.
La instalación de este equipo esta correcta, sin embargo el comportamiento de este y todos los dispositivos solo
será verificado totalmente, junto con las características del servicio que se está prestando mediante la medición
de parámetros y el mapa de calor que se hará mediante el software llamado EKAHAU Site Survey versión 7.0.3
el cual fue bajado como versión demo de la página oficial [21], este software permite hacer las mediciones
necesarias para la emisión de un diagnóstico acertado en las diferentes áreas de la Universidad.
8.3 ESTUDIO DE PROPAGACION
A continuación se mostraran las gráficas que nos muestran mapas de intensidad de calor, estos enseñan la
variación para las variables medidas para el diagnóstico por ejemplo, densidad de puntos de acceso por lugar,
intensidad de señal, relación de señal – ruido (SNR Signal Noise Ratio) y por último el nivel de interferencia de
otras señales, entre otros.
Mediante la herramienta de software especializado para la planeación de redes inalámbricas EKAHAU ESS
7.0.5, podemos ahorrar tiempo y recursos, estas herramientas son usadas para determinar las ubicaciones
correctas (optimas) de los puntos de acceso y su configuración esto lo llamamos estudio de propagación, pero
debido a que todos los entornos son diferentes y la propagación de ondas electromagnéticas es impredecible al
100%, nos ayudamos con el software EKAHAU ESS 7.0.5 para la planeación de algunos sitios con
características determinadas debido a que puede significar un reto, como pudimos ver en la marco teoría y
además en la tesis de [3] que existen diferentes estructuras y materiales que producen grandes pérdidas de
inserción, esto dependiendo también de la frecuencia, por ejemplo una columna puede producir perdidas por
inserción de 12 a 15 dB en polarización vertical y horizontal para 2,4 GHz y de 25 a 35dB para la frecuencia de
5.5 GHz en ambas polarizaciones.
Para los diferentes sitios podemos tomar estas medidas como consideraciones generales, las pérdidas de
inserción medidas y estudiadas en [3], para los diferentes materiales que podemos encontrar son las siguientes:
76
Figura 56 Pérdidas de inserción para los diferentes obstáculos [3].
Para interpretar de manera correcta las mediciones del estudio de sitio se debe tener en cuenta todas estas
mediciones, ahora se presentan los resultados del estudio de sitio por bloques, ya que es la forma natural como
está divida la sede San Benito de la Universidad de San Buenaventura, para la definición de parámetros del
estudio de sitio se tuvo en cuenta el uso declarado por los usuarios para la red de la sede, esto según el anexo A
donde se encuentra consignada la encuesta de percepción de la red, con ello se busca que las características de
rendimiento sean propias para los dispositivos que actualmente llevan los usuarios a la universidad, acercando
las mediciones al entorno real.
8.4 ESTUDIO DE SITIO PARA PATIO PRINCIPAL
Figura 57 Ruta seguida durante el Estudio de sitio.
77
Densidad de puntos de acceso audibles en el lugar de estudio.
Figura 58 Densidad de puntos de acceso audibles en el patio principal
8.3.1.1 Superposición de canales para en el patio principal
La superposición (overlap) de canal indica el número de puntos de acceso audibles en cada lugar que están
usando el mismo canal, esta es la principal fuente de interferencia en muchos casos.
Figura 59 Mapa de calor o Intensidad de la señal de patio principal
78
Intensidad de la señal está asociada con la cobertura de la red inalámbrica por eso es llamada cobertura en
ocasiones, este es el requisito más básico para el funcionamiento de una red inalámbrica. Como pauta general, la
fuerza de la señal baja significa conexiones poco fiables y de baja velocidad de transferencia de datos.
Figura 60 Niveles de intensidad de señal para el patio principal sede San Benito.
8.3.1.2 Relación señal-ruido (SNR) de Patio Principal
La relación de señal a ruido indica por cuánto la intensidad de la señal transmitida es más fuerte que el ruido que
en este caso es la interferencia co-canal, emitida por otros dispositivos. La señal debe ser más fuerte que el ruido
por lo tanto el valor de SNR debe ser mayor que cero para que la transferencia de datos sea posible. Si la señal es
sólo apenas más fuerte que el ruido, se puede encontrar problemas de desconexión.
Figura 61 Nivel de SNR en la ubicación Patio Principal de la sede San Benito.
Observación: los niveles en la gráfica muestran la actividad de un nuevo punto de acceso instalado cerca de la
pared de los baños en la entrada del primer piso, en la parte superior izquierda de la gráfica, aunque esta es un
79
reflejo del estado actual de la intensidad de señal, también muestra que antes de dicha instalación, la intensidad
de la señal en todo el patio era realmente muy baja, dando lugar a desconexiones y bajo tasa de transferencias de
datos, debido a la interferencia co-canal o ruido.
Del grafico también podemos deducir que aún se deben presentar problemas de desconexión y tasas bajas de
transferencia de datos para los usuarios de ciertos sectores del patio.
8.3.1.3 Interferencia / ruido para Patio Principal
Muestra el nivel de interferencia co-canal calculado para toda el área del patio, donde se puede observar que los
niveles de interferencia del patio son considerables, cuando la señal de interferencia alcanza o sobrepasa el nivel
de la señal transmitida, se producen fenómenos como desconexión, baja tasa de trasferencia de datos o anulación
de la cobertura.
Figura 62. Nivel de interferencia calculado para la ubicación patio principal de la sede San Benito de la USB.
Los puntos de acceso asociados para las pruebas del patio principal fueron los siguientes.
AP # Access Point
1 3COM
802.11g
1 00:1e:c1:1b:41:00, USBMedellin
2 HP
802.11n
6 d8:9d:67:4f:79:50, USBMedellin
3 3COM
802.11g
5 00:1e:c1:1b:19:80, USBMedellin
HP
802.11n
1
1
d8:9d:67:4f:58:30, USBMedellin
Tabla 24 Puntos de Acceso Asociados a la ubicación patio central durante la prueba.
80
La totalidad de los reportes generados en el estudio de propagación estarán disponibles como anexos, debido a
que el documento se haría demasiado extenso; estos reportes son la materia prima para el diagnóstico de cada
uno de los bloques en este documento para la parte de portería solo se muestran los aspectos considerados más
relevantes de acuerdo a la orientación principal del trabajo que es el diagnostico a continuación veremos la
información para el bloque B piso 2 de forma completa mostrando la información proveniente del estudio de
propagación emitida por el software.
8.4.2 Estudio de sitio para el Bloque B Piso 1.
8.4.2.1 Número de puntos de acceso para Bloque B piso 1 portería
Número de puntos de acceso indica el número de puntos de acceso audibles en cada ubicación.
Figura 63 Densidad de puntos de acceso audibles en el Bloque B Piso 1 Portería
8.4.2.2 Superposición de canales para en el Bloque B piso 1 portería
La superposición (overlap) de canal indica el número de puntos de acceso audibles en cada lugar que están
usando el mismo canal, esta es la principal fuente de interferencia en muchos casos.
Figura 64 Superposición de canales para los puntos de acceso en la ubicación Bloque B piso 1 portería.
81
8.4.2.3 Intensidad de la señal de Bloque B piso 1 portería
Intensidad de la señal está asociada con la cobertura de la red inalámbrica por eso es llamada cobertura en
ocasiones, este es el requisito más básico para el funcionamiento de una red inalámbrica. Como pauta general, la
fuerza de la señal baja significa conexiones poco fiables y de baja Velocidad de transferencia de datos.
Figura 65 Niveles de intensidad de señal para el Intensidad de la señal de Bloque B piso 1 portería.
8.4.2.4 Relación señal-ruido (SNR) de Bloque B piso 1 portería
La relación de señal a ruido indica por cuánto la intensidad de la señal transmitida es más fuerte que el ruido que
en este caso es la interferencia co-canal, emitida por otros dispositivos. La señal debe ser más fuerte que el ruido
por lo tanto el valor de SNR debe ser mayor que cero para que la transferencia de datos sea posible. Si la señal es
sólo apenas más fuerte que el ruido, se puede encontrar problemas de desconexión.
Figura 66 Nivel de SNR en la ubicación Bloque B piso 1 portería.
82
8.4.2.5 Interferencia / ruido para Bloque B piso 1 portería
Muestra el nivel de interferencia co-canal calculado para toda el área del Bloque B piso 1 portería, donde se
puede observar que los niveles de interferencia del patio son considerables, cuando la señal de interferencia
alcanza o sobrepasa el nivel de la señal transmitida, se producen fenómenos como desconexión, baja tasa de
trasferencia de datos o anulación de la cobertura.
Figura 67 Nivel de interferencia para Bloque B piso 1
8.4.3 Bloque B Piso 2
Las siguientes son las gráficas que representan los diferentes parámetros medidos durante el estudio de
propagación para el bloque B piso 2 se presentaran todas las gráficas completas del estudio de propagación para
mostrar la información de la que se dispone con el fin de emitir un diagnóstico acertado para el funcionamiento
actual de la red inalámbrica de la Sede San Benito para la Universidad de San Buenaventura.
Figura 68 Ruta seguida durante el Estudio de Sitio
83
8.4.3.1 Requerimientos de Cobertura y Rendimiento
Criterios de funcionamiento Requeridos para Red de Uso Alto – alto rendimiento.
signal strength at least -75.0 dBm
signal-to-noise ratio at least 10.0 dB
data rate at least 2 Mbps
number of access points at least 2 when signal strength at least -85.0 dBm
ping round trip time at most 500.0 ms
Packet loss at most 10.0 % Tabla 25 Requerimientos para evaluación de red inalámbrica.
8.4.3.2 Gráfico de estado de salud de la red para Bloque B piso 2
Las redes inalámbricas por lo general se construyen para uno o varios servicios, tales como VoIP, navegación
web, y otros. Con el grafico de estado de la red, se puede, visualizar si la red cumple los requisitos o no.
Figura 69 Estado de salud de la red en el Bloque B piso 2
8.4.3.3 Problemas de Red
Problemas de red complementa la salud red, mostrando la necesidad o requerimiento de red que se encuentra por
debajo del nivel de umbral en cada lugar. Considerando que el estado de la red responde a la pregunta
"¿Funciona?", Problemas de red responde a la pregunta: "Si esto no funciona, ¿por qué?".
84
Figura 70 Problemas de red para Bloque B Piso 2
Data rate o tasa de datos es la velocidad más alta posible (medido en megabits por segundo) a la que los
dispositivos inalámbricos se transmiten datos. Típicamente el verdadero rendimiento de datos es
aproximadamente la mitad de la velocidad de datos o menos.
Figura 71 Gráfico para Data rate o tasa de transferencia de datos.
8.4.3.4 Pérdida de Paquetes
Muestra cuántas respuestas no llegaron de un paquete enviado.
85
Figura 72 Gráfico de perdida de paquetes (Frame loss).
8.4.3.5 Número de puntos de acceso para Bloque B piso 2
Número de puntos de acceso indica el número de puntos de acceso audibles en cada ubicación.
Figura 73 Densidad de puntos de acceso audibles en el Bloque B piso 2.
8.4.3.6 Superposición de canales para en el Bloque B piso 2
La superposición (overlap) de canal indica el número de puntos de acceso audibles en cada lugar que están
usando el mismo canal, esta es la principal fuente de interferencia en muchos casos.
86
Figura 74 Superposición de canales para los puntos de acceso en la ubicación Bloque B piso 2.
8.4.3.7 Intensidad de la señal en la ubicación Bloque B piso 2
Intensidad de la señal está asociada con la cobertura de la red inalámbrica por eso es llamada cobertura en
ocasiones, este es el requisito más básico para el funcionamiento de una red inalámbrica. Como pauta general, la
fuerza de la señal baja significa conexiones poco fiables y de bajo throughput.
Figura 75 Niveles de intensidad de señal para el Bloque B piso 2.
8.4.3.8 Relación señal-ruido (SNR) de Bloque B piso 2.
La relación de señal a ruido indica por cuánto la intensidad de la señal transmitida es más fuerte que el ruido que
en este caso es la interferencia co-canal, emitida por otros dispositivos. La señal debe ser más fuerte que el ruido
por lo tanto el valor de SNR debe ser mayor que cero para que la transferencia de datos sea posible. Si la señal es
sólo apenas más fuerte que el ruido, se puede encontrar problemas de desconexión.
87
Figura 76 Nivel de SNR en la ubicación Bloque B piso 2.
8.4.3.9 Interferencia / ruido para Bloque B piso 2
Muestra el nivel de interferencia co-canal calculado para toda el área del Bloque B piso 2, donde se puede
observar que los niveles de interferencia del piso 2 son no son considerables, cuando la señal de interferencia
alcanza o sobrepasa el nivel de la señal transmitida, se producen fenómenos como desconexión, baja tasa de
trasferencia de datos o anulación de la cobertura.
Figura 77 Nivel de interferencia calculado para la ubicación la ubicación Bloque B piso 2.
88
9 ETAPA DE EVALUACION
Con los datos de verificación ya completados, se tiene información suficiente para iniciar con la evaluación de la
red inalámbrica, abordaremos el tema seccionando los componentes de la red inalámbrica, identificando los
comportamientos y situaciones que sean diferentes a los esperados o no cumplan con las necesidades y
requerimientos para las diferentes áreas, identificando así las posibles fallas que pueda haber en la parte de
equipos e infraestructura y terminando con el diagnostico general de la red.
9.1 Evaluación de dispositivos
En la parte de verificación de la red procedimos al levantamiento de información suficiente para compararla con
las necesidades y comportamientos esperados para un sistema llamado red inalámbrica, que tiene como función
proveer la comunicación entre dispositivos de cliente y la red, el correcto funcionamiento está definido por la
satisfacción de unos parámetros o necesidades de usos indicados, algunas veces son indicados por el dueño de la
infraestructura y otras veces es el cliente quien demanda las características del servicio, además para asegurar el
correcto funcionamiento de estos sistemas, los dispositivos deben cumplir con estandarizaciones emitidas
mediante normas emitidas por entes calificados para unificar los criterios de funcionamiento de dichos equipos,
estas características ya fueron verificadas para los dispositivos que componen este sistema, mediante una lista de
chequeo con ayuda de la unidad de tecnología.
9.1.1 Características de los equipos
Los equipos 3com Wireless 8760 y 7760 soportan los protocolos de interconexión de datos IEEE 802.11b, IEEE
802.11a, IEEE 802.11g, con alimentación Poe, capacidad máxima de usuarios conectados 64, permite la
configuración de DHCP, soporte VLAN, pasarela VPN, con una velocidad de transmisión de 128 Mbps, estos
equipos son compatibles con suiches con controladores para redes inalámbricas, pero debido a su modelo que
salió del mercado en 2012 y su tiempo de compra es más de 3 años estos equipos ya no tienen garantía de partes
lo que los elimina de un diseño de red futuro.
Una desventaja de estos equipos es que para lograr una cobertura completa de la sede se deben incluir un número
mayor de equipos comparado con el actual 802.11n.
Los dispositivos HP MSM 430 trabajan con 802.11n las características más notorias son lo que los equipa con
características que mejoran enormemente la cobertura y rendimiento de la red, acomodándose al estándar de la
mayoría de equipos que se asocian diariamente a la red informática de la sede.
Compatibilidad completa con clientes 802.11 heredados y controladores inalámbricos HP existentes, anulación
inteligente de interferencia distinta a 802.11, admite redireccionamiento de tráfico centralizado y distribuido,
ofrece rendimiento de las aplicaciones y escalabilidad WLAN, 1 puerto RJ-45 10/100/1000 con autonegociación,
administración de punto de acceso, diagnósticos, capacidad de llamadas VoIP, tres flujos espaciales MIMO
tecnología y analizador de espectro lo cual permite hacer control y seguimiento de las frecuencias que conviven
en la sede.
9.1.2 Evaluación de Capacidad de Clientes por punto de Acceso
Las necesidades de la sede San Benito de la Universidad de San Buenaventura han cambiado con el tiempo,
como se describió anteriormente la cantidad de dispositivos que solicitan acceso a la red en esta época es
diferente a la cantidad presente años atrás, el tamaño aproximado de la población de la sede es de 1500 a 2000
personas durante los días que más afluencia tiene la sede, si a esto sumamos las proyecciones de crecimiento en
cobertura de estudiantes podemos dimensionar la cantidad de dispositivos; durante la encuesta hecha a la
población de la sede se indica que alrededor del 80% de los usuarios 1200 a 1600 personas traen más de un
dispositivo para conectarse a la red, sin embargo acotando la situación por el lado bajo con 1200 dispositivos (1
89
por usuario en la mejor situación) y contando la cantidad de puntos de acceso 15 AP al 20 de marzo de 2014,
indica que cada punto de acceso debe atender a 80 dispositivos, cantidad que rebasa su capacidad máxima de
usuarios concurrentes.
9.1.3 Cantidad de puntos de Acceso
La cantidad de puntos de acceso es insuficiente para la prestación del servicio en la sede, las características de
los equipos actuales no son ideales para cubrir grandes áreas, ya actualmente ni las antenas, ni el mismo equipo
tienen las características necesarias para cobertura de áreas amplias.
Para hablar de cobertura total es necesario concertar con la administración y la unidad de tecnología de la
universidad para definir cuáles son las características del servicio que se quiere prestar, hecho importante para el
dimensionamiento de una red durante las etapas de diseño.
9.1.4 Ubicación
Durante la etapa de verificación se hizo evidente la mala ubicación de los puntos de acceso ubicados en muchos
de los sitios visitados, las instalaciones se hicieron sin tener en cuenta, las características del entorno, lo que se
logra con un diseño de red adecuado, este también indicara cual es el tipo de equipo que se debe utilizar, el
marco teórico ayuda a identificar los diferentes fenómenos que pueden afectar una ubicación con una básica
inspección física, prediciendo el comportamiento durante la transmisión, ahora para evaluar las características de
la transferencia de datos se necesitan otro tipo de herramientas para medir y comprobarlo.
9.1.5 Vida útil y mantenimiento
La vida útil de un dispositivo se calcula normalmente en Colombia para 5 años, lo que dura su depreciación, sin
embargo hay variables que pueden disminuir su vida útil, para los sistemas de radio, la potencia reflejada es un
ítem de sumo cuidado ya que un porcentaje alto de señal reflejada puede dañar la sensibilidad del receptor,
causando problemas de funcionamiento como bajas tasas de transferencia, desconexiones frecuentes como
ejemplos.
9.1.6 Infraestructura de red de la sede
La topología de red mostrada en páginas anteriores nos indica el tipo de infraestructura que soporta la red
inalámbrica, la disposición de puertos tipo gigabit para los enlaces entre los diferentes suiches 3COM 5500G y
3COM 4800G, el suiche de core o principal es un 3COM 5800 con características que le permiten manejar
perfectamente la carga actual de la red.
9.2 Evaluación General del estado de la red inalámbrica
9.2.1 Necesidades y Requerimientos
Para la evaluación del comportamiento general se tienen en cuenta las necesidades de los diferentes usuarios
conectados y sus aplicaciones plantean diferentes requerimientos para las diferentes ubicaciones de la sede,
durante la encuesta hecha en la sede San Benito se evidenciaron diferentes aspectos como las actividades durante
la conexión, navegación, descarga de documentos, subida de fotos, lectura de correo entre otros hacen que esta
sea una red de uso frecuente y alta capacidad, lo que indica unas condiciones de conexión específicas para que la
experiencia de usuario sea catalogada como buena, las condiciones usadas para estas pruebas son las siguientes.
90
9.2.2 Evaluación General de comportamiento
Según los requerimientos indicados, los diferentes gráficos muestran si los niveles medidos de las características
evaluadas cumplen con lo esperado, los niveles medidos pueden variar para los diferentes lugares, por lo que se
ejecutó cada prueba hasta obtener varias medidas, algunas mediciones no estarán disponibles para ciertos puntos
en la sede porque simplemente no hubo conexión debido a la falta de infraestructura en ese sitio o la intensidad
de señal suficiente para una buena medición.
9.2.3 Requerimientos de cobertura
El nivel de señal para que no haya desconexión del dispositivo debe ser de -75 dBm, el nivel de SNR (relación
señal a ruido) debe ser al menos de 10, la velocidad de transferencia debe ser al menos de 11Mbps, el número
mínimo de AP por área debe ser al menos 2, tiempo de retorno del ping máximo 300ms y la perdida máxima de
paquetes debe ser de 5% como máximo, fue prevista que la mayoría de dispositivos es del tipo 802.11n.
9.2.4 Requerimientos de Capacidad
Los siguientes parámetros para evaluar el comportamiento general de la red como por ejemplo la capacidad de
manejo de la carga transaccional se miden de acuerdo a los requerimientos y a las aplicaciones que están usando
los usuarios durante el tiempo de conexión o asociación a la red definido en este caso 8 horas, se debe definir
cantidad y tipo de dispositivos que se asigna según el bloque o edificación estudiado, durante ese lapso un
usuario durante un tiempo navega en la red, descarga videos, sube fotos, descarga documentos, utiliza
aplicaciones para comunicación por VoIP.
9.2.5 Evaluación de Capacidad de la red
Para los diferentes bloques de la sede San Benito, la capacidad para manejar la carga de red en el área ubicada es
deficiente, se indica que en algunos de los puntos donde se instalaron recientemente puntos de acceso con
características para 802.11n cumplen con la capacidad para esa área.
Para el bloque B como se puede observar en el reporte se indica que habrían en el sitio 200 laptop, 250
Smartphone y 80 Tablet cantidad considerada apropiada para esta locación, indica además que en una hora pico
el número de dispositivos podría subir 3 veces lo especificado, el grafico para el bloque B mostrado en el anexo
B (Reportes de estudio de propagación) de acuerdo a todo esto el bloque B no tiene las características suficientes
para suplir la capacidad de asociación o conexión para equipos, tampoco las características para una buena
experiencia VoIP, y es insuficiente para manejar la carga de la red.
En el bloque C la evaluación de capacidad de la red no se hizo debido a que la de puntos de acceso por área es
muy baja, solo se reportaron dos puntos de acceso para dar cobertura a este bloque de características cerradas, de
primera mano es obvio que no cumple con los requerimientos para la prestación de un servicio eficiente de
acuerdo a todo esto el bloque C no tiene las características suficientes para suplir la capacidad de asociación o
conexión para equipos, tampoco las características para una buena experiencia VoIP, y es insuficiente para
manejar la carga de la red.
Para el bloque E se hizo la evaluación con menos usuarios que en los otros bloques debido a sus características el
número de computadores portátiles fue 50, Smartphone 150 y Tablet 30 con un pico de 2.4 veces el número de
dispositivos y se muestra que tampoco se cumple con los requerimientos de cobertura y capacidad en los pisos
6,5,3,2 y primer piso debido a que solo existen dos puntos de acceso uno de ellos el 3COM 7760 no tiene
características ideales para la cobertura de estos sitios con gran movilización de dispositivos y el HP MSM430
que está instalado en el piso 4, sin embargo el número de usuarios deseados para cada piso se deberá definir con
la proyección que la Universidad estipule para un futuro diseño.
91
En el bloque F No cumple con las características deseadas para la cobertura y capacidad solicitados; la cantidad
de puntos de acceso para los usuarios de la red inalámbrica de la sede que acuden a dicho sector es insuficiente,
1 AP en el 3er piso ubicado en el bloque 312F y otro ubicado en el segundo piso cerca al laboratorio el cual está
mal instalado.
9.2.6 Evaluación de Capacidad de clientes por Punto de acceso
Durante la instalación de los primeros dispositivos con que inicio la red con que hoy cuenta la universidad, esta
red fue creciendo huérfana de un diseño que pudiera dotarla de características como la escalabilidad, debido al
incremento sustancial de la cantidad de dispositivos de conexión para redes en los últimos años esta red se fue
tornando incapaz de afrontar las demandas de conectividad, el número de dispositivos que puede soportar un
punto de acceso depende de sus características y del área de cobertura designada para ese dispositivo, para todos
los bloques de la sede San Benito se incumple con la capacidad de clientes por punto de acceso ya que la
cantidad de usuarios rebasan por mucho la cantidad de usuarios concurrentes de cada dispositivo de acceso. Esto
aunque se puede deducir de las características del equipo ofrecido por el fabricante también se midió en las
locaciones de la sede mediante el estudio de sitio y esto queda mostrado en los reportes de cada edificio o
bloque.
9.2.7 Evaluación de Cobertura
El mapa de intensidad de señal es también llamado a menudo mapa de calor o de cobertura y podemos deducir
de este los niveles de señal medidos para cada punto del área de la sede en la que fue ejecutado, para cada
ubicación se deben tener en cuenta los diferentes fenómenos citados en la teoría general influyen en el
comportamiento y el alcance de la señal, analizando los diferentes obstáculos y la conformación del espacio
podemos determinar las causas de dichos comportamientos.
Para el bloque B el mapa de cobertura principal es el del patio en el cual vemos que actualmente la cobertura es
aceptable, sin embargo es el punto de más alta densidad de usuarios de la sede durante ciertas horas del dia, el
mapa actual se tomó durante una hora no pico lo que nos indica que la degradación de la señal podría ser mucho
mayor, en una segunda toma se muestra la intensidad de señal durante una hora pico que efectivamente muestra
una degradación pudiendo ocasionar perdidas de conexión y bajas tasas de transferencia.
Para el resto del bloque B la señal de cobertura no es buena y muestra puntos de acceso con otros SSID privados
que no prestan servicios a los usuarios de la sede, en general la cobertura de la señal es deficiente excepto por el
patio donde se muestran otros problemas.
Para el Bloque C el mapa de cobertura es casi nulo debido a la falta de infraestructura para la prestación del
servicio, claramente se necesita de un diseño para extender el servicio a los lugares no cubiertos por la señal.
Para el bloque E el mapa de cobertura muestra que todos los pisos excepto el piso 4 tienen deficiencias en la
cobertura y en capacidad para el nivel de los requerimientos deseados; sin embargo el tipo de servicio por
ubicación para cada uno de los pisos es diferente, razón que se debe tener en cuenta para futuros diseños.
En la biblioteca la cobertura del primer piso es deficiente, la infraestructura no cumple con los requisitos
propuestos para este piso.
9.2.8 Evaluación de Relación SNR (Señal a Ruido)
El nivel SNR es un factor importante ya que muestra el valor o por cuanto la señal emitida es más fuerte que el
ruido del ambiente, los factores que lo producen ser uno o muchos factores, para el patio principal, maquinas,
motores, teléfonos inalámbricos, entre otros, cuando los niveles de SNR son bajos la posibilidad de conexiones
inestables y bajo rendimiento de los enlaces es muy alta, las fuentes de ruido son externas al sistema por lo que
92
en algunos casos ya identificadas es posible atenuarlas, sin embargo en otras ocasiones hay que convivir con
ellas de la mejor manera posible.
Para el bloque B empezaremos con el patio central, la convivencia de la red inalámbrica con otros puntos de
acceso cercanos, teléfonos, hornos microondas y otras fuentes que puedan emitir señales con un nivel de
intensidad parecido al transmitido por la red, causara problemas de conexión con los puntos de acceso, el nivel
de SNR descrito en el patio muestra ubicaciones o zonas donde la conectividad es defectuosa aun cuando la
cobertura de la señal sea adecuada, para el resto del bloque B especialmente en los bloques altos la intensidad del
ruido es alta ósea SNR baja para la parte norte del bloque B y SNR alta para la parte sur debido a la instalación
de un nuevo punto de acceso recientemente.
Para el bloque C los niveles de SNR son muy bajos, todo debido a que el nivel de intensidad es bajo en esa señal
debido a la falta de infraestructura-
En los pisos 1, 2, 3 del bloque E el valor de la SNR es bajo lo que significa que el nivel del ruido en muchos
sectores iguala al de la onda transmitida interrumpiendo la conexión y afectando las características de
transmisión de la red, en los pisos 4, 5, 6, 7, el nivel de intensidad de la SNR también es bajo en la mayoría de
los sectores, pero hay puntos con valor muy alto lo que implica una distribución incorrecta de la señal, en los
apartados anteriores se pudo comprobar la mala instalación de los puntos de acceso ubicados en estos sitios.
Para el bloque F el nivel de SNR es alto debido a que la concentración de la señal inalámbrica se encuentra en
algunos sectores del bloque, la oficina de coordinación ingenierías en el piso 4 es un lugar afectado por nivel
alto de SNR.
Para el bloque F la cobertura citada en líneas anteriores mostro un bajo nivel de intensidad para el bloque F, la
zona con más cobertura de este bloque seria la cancha múltiple que es también el actual parqueadero de motos,
para el resto de ubicaciones la señal SNR es de un nivel bajo
La biblioteca es uno de los lugares más concurridos de la sede, muchas personas concurren allí sobre todo en
épocas críticas como fechas de exámenes y finales de semestre; para el segundo piso la situación mejora debido
a las características de propagación de espacio libre, sin embargo la SNR es baja para la mayoría de los sectores.
9.2.9 Evaluación de solapamiento de canales u Overlap
Esto se refiere a la presencia de puntos de acceso trabajando en el mismo canal para un solo lugar, la presencia
de overlap indica una alta probabilidad de interferencia co- canal, para el patio principal el overlap es alto ya
que muchos de los dispositivos de esta área trabajan en el mimo canal, para identificar correctamente los canales
usados podemos mirar los reportes de los anexos, para el bloque B se usan más el canal 11, 6 y el 1, para el C el
canal 1 y el 11 , para el bloque F el canal 1 y el 11, para el bloque G el canal 11 y el canal 6, y para la Biblioteca
canales 6 y 11 principalmente.
Con la información recolectada hasta el momento se puede formar una idea del funcionamiento general de la red
inalámbrica de la sede San Benito, los principales problemas y sus causas, con esta información procedemos a
formular un diagnóstico que permita conocer las causas del funcionamiento deficiente de la red inalámbrica de la
sede San Benito.
93
10 Diagnóstico de estado de la red inalámbrica de la sede San Benito
La palabra diagnóstico, se refiere al análisis que se realiza para identificar cualquier situación y cuáles son las
tendencias, esto se realiza con base en datos y hechos recolectados y ordenados sistemáticamente, que permiten
juzgar mejor qué es lo que está pasando.
La evaluación de la red inalámbrica nos permite conocer el estado de los dispositivos, el tipo de instalación, las
características de las locaciones donde se debe instalar los equipos, la distribución de los equipos de acceso que
componen la red y su comportamiento frente a los requerimientos actuales de la comunidad que utiliza los
servicios de la red inalámbrica, conociendo todos estos datos y otros como la tasa de perdida de paquetes por
sector, el ancho de banda disponible de la ubicación evaluada, la máxima tasa de transferencia de datos evaluada
o throughput, todos estos datos nos ayudan a valorar el comportamiento general de la red.
La red inalámbrica de la sede creció carente de un diseño que le permitiera tener características de movilidad,
versatilidad, escalabilidad, segmentación, administración centralizada y crecimiento planificado, estas
características permiten que las redes enfrenten los retos de cambiar conforme cambian las necesidades,
migrando organizadamente a tecnologías que permitan prestar servicios de manera costo eficiente; la sede
actualmente posee alrededor de 1500 a 2000 estudiantes los cuales llevan consigo como mínimo un celular
inteligente y una laptop, si enfrentamos este número de equipos a las características de los equipos instalados
para el acceso al servicio, se podrá evidenciar la primera falla del sistema.
10.1 Dimensionamiento
Los equipos de acceso presentes a lo largo de la sede 11 equipos 3COM y un HP-MSM430 los primeros en su
mejor estado pueden conectar 64 personas a la red garantizando un punto óptimo de transmisión sin embargo
esto no garantiza una buena experiencia de usuario puesto que al instalar los puntos de acceso se debe guiar por
un estudio de propagación para la optimización tanto de equipos como para asegurarse de escoger la antena
indicada y el protocolo a utilizar, ya que de la ubicación y el comportamiento requerido se escoge el tipo de
equipo, el tipo de antena y su ganancia garantizando la mayor cobertura con el mayor rendimiento posible, ahora
si el promedio de la población usa el equipo para las tareas de oficina nos referimos a un entorno de red, cuando
son cientos o miles de personas utilizando el servicio para múltiples tareas y ocupaciones es otra, en resumen se
debe redimensionar la red ajustándose a un promedio de usuarios concurrentes que esté acorde con la cantidad
de personas y dispositivos que frecuenten la red.
10.2 Tecnología
Los cambios tecnológicos están siempre un paso delante de las infraestructuras implementadas, debe escogerse
al tecnología de acuerdo al tipo de servicio que va a prestar, a qué tipo de usuario se le va a prestar y que tipo de
equipos se van a conectar, si el mayor número de dispositivos de los usuarios funciona con 802.11n y los anchos
de banda que exigen las aplicaciones durante su ejecución superan las tasas de los 54 Mbps el protocolo a
utilizar es 802.11n; se debe escoger equipos que cumplan con estándares probados y de acuerdo a la regulación
del país.
La tecnología de los 11 equipos de Acceso 3COM es compatible con los estándares 802.11 a/b/g con un máximo
de 54 Mbps, sin embargo a más distancia menos tasa de transferencia de datos, y si se tiene problemas de
cobertura, interferencia debido a la cantidad de puntos de acceso y otros dispositivos audibles en 2,4 GHZ y
capacidad de acceso como los hay en la sede, los problemas crecen aún más, además los dispositivos deben
contar con la posibilidad de ser monitoreados y administrados remotamente para el cuidado del rendimiento de la
red y de los propios equipos, facilitando el mantenimiento y las labores de ingeniería, actualmente los equipos
instalados en la red de la Universidad funcionan en modo stand alone, limitando las posibilidades de
administración de carga de red, pudiendo colapsar y bloquearse fácilmente.
94
Actualmente los equipos de la red son equipos que ya salieron de producción, esto significa que cada día se hará
mas difícil conseguir repuestos y accesorios para estos limitando las posibilidades de mejora de desempeño de la
red inalámbrica con estos, necesidades latentes como antenas sectoriales para el patio principal no serían fáciles
de conseguir y no tendrían garantía o un tiempo muy limitado, por lo que debe considerarse cambiarlos con
equipos que permitan cubrir los requerimientos exigidos por el comportamiento de la red, las actividades y
equipos móviles de los usuarios, al alcanzar su máxima capacidad no redirigen el tráfico a otros equipos por su
configuración como stand-alone denegando el acceso, la configuración de seguridad no es eficiente ya que no
trabaja en conjunto con la red.
10.3 Cobertura
Asegurar la cobertura en todos los rincones de la sede es casi imposible, se puede lograr cubrir un buen
porcentaje de la universidad, las más importantes son las áreas comunes donde concurren cientos o miles de
usuarios que deben ser cubiertas necesariamente sin embargo se deben definir las áreas que se quieren cubrir
mediante políticas de servicio impuestas por la universidad ya que es la universidad quien brinda el usuario y
dependerá de ella si quiere cubrir los requerimientos de cobertura demandados por los usuarios.
Las partes donde hay buena cobertura son: bloque B y el patio principal, mejorando en el mes de abril con la
instalación de un punto de acceso en el primer piso junto a los baños, sin embargo esta instalación se hizo
mediante la misma tendencia, sin ningún orden de diseño o estudio de propagación que permita indicar el punto
óptimo de instalación de antena y de equipo; todo esto evidenciado en los reportes de sitio para los diferentes
bloques, el bloque E también tiene un piso con buena intensidad de señal para un área limitada debido a la
instalación defectuosa.
La cobertura de la Universidad es deficiente debido a las siguientes causas, número de equipos de acceso,
características de los equipos de acceso, mala instalación de los puntos de acceso, de esta mala instalación se
derivan fenómenos de interferencia, reflexión y difracción que acortan el rango de efectividad del enlace,
niveles de SNR y perdidas de inserción por obstáculos o barreras naturales como paredes, columnas vidrios y
metales, a menudo la baja intensidad de señal del enlace causan bajas tasas de transferencias de datos y perdidas
de conexión.
10.4 Capacidad de la red
La capacidad de la red depende de la cantidad de usuarios que se deben atender en la misma, la red inalámbrica
de la sede, debido al gran crecimiento del número de equipos durante los últimos años y el número de usuarios
que requiere accesar a la red inalámbrica de la sede, los equipos de acceso cuentan con una capacidad máxima de
usuarios limitada que no alcanza para cubrir los requerimientos de capacidad de asociación de host, estos
equipos también están limitados por sus características para responder a la carga de red generada por la cantidad
de usuarios en un momento pico determinado como las 6:00 pm.
10.5 Interferencia
La interferencia derivada de canales que trabajan en un mismo canal en una misma ubicación degradan el
rendimiento de las redes, se detectó interferencia de este tipo en varias ubicaciones de la sede, esto hace pensar
que es necesario revisar la planeación de la estructura y el modelo de red inalámbrica, desafortunadamente no
existen tal modelo ni un plan estructurado que permita hacerle seguimiento a este tipo de variables, un ejemplo
para tomar en cuenta es el del patio en donde más de 10 puntos acceso audibles pueden utilizar el canal 11 a la
misma vez elevando el nivel de interferencia para este canal, también se debe tener en cuenta la parte de
solapamiento de canales ya que está directamente ligada con los niveles de interferencia de las zonas donde está
presente.
95
11 Conclusiones
Se estableció que la percepción del funcionamiento actual de la red inalámbrica de los usuarios era correcta, la
red inalámbrica de la sede san Benito es una red con un funcionamiento deficiente, esto fue verificado mediante
una encuesta en la cual la mayoría de usuarios describen problemas de cobertura y capacidad que dependen de la
distribución de los puntos de acceso, ubicados en las diferentes locaciones, la topología actual de la red
inalámbrica según los puntos de acceso mostrados por la unidad de tecnología indica que la infraestructura que
posee la sede no es suficiente para la atención del número de usuarios de la red, y que la infraestructura de red
depende del dimensionamiento de la población que se atiende cada semestre, si crece la población también
crecen los requerimientos a la red.
También se concluye que no se tiene certeza de la ubicación espacial de todos los equipos que hacen parte de la
red inalámbrica; para el levantamiento total de la topología de la red, se debe adelantar por parte de la unidad de
tecnología una actividad para reconocer o ubicar el total de los recursos con los que dispone la universidad, esto
con el fin de realizar un nuevo diseño de red el cual es necesario.
De la evaluación técnica podemos concluir que no es posible la predicción total de un ambiente radiado por
ondas electromagnéticas para un ambiente con obstáculos, solo se puede predecir con un porcentaje alto de
certeza.
En un entorno de una red inalámbrica, un nivel de intensidad alto de una señal en un punto cualquiera de un área,
no garantiza el buen funcionamiento de la conexión, características como el nivel de la relación señal a ruido
(SNR), interferencia co - canal o ruidos intermitentes de la misma frecuencia con una intensidad más alta que la
señal emitida pueden causar problemas de funcionamiento.
Se concluye que antes de iniciar cualquier instalación o diseño de red se deben evaluar los fenómenos que
pueden afectar el comportamiento de las ondas electromagnéticas o fenómenos de interferencia en el lugar en el
que se propone la instalación, esta es la base de cualquier “buen” diseño.
Identificar y caracterizar el entorno o ambiente donde se desea implementar el servicio es de mucha importancia
porque es el que indica las características de los equipos a instalar, capacidad (número de usuarios, número y
tipo de aplicaciones), Cobertura (Potencia y tipo de antenas y ganancia de las mismas), y rapidez (esto depende
del protocolo implementado).
La información disponible recopilada mediante la evaluación de la infraestructura y la información de la
aparición de nuevos estándares más avanzados, nos indica que el actual estándar implementado 802.11 a/b/g no
permite atender adecuadamente los requerimientos de capacidad, cobertura y rapidez por lo que se debe pensar
en un cambio de tecnología que cubra el presente y el futuro inmediato de las necesidades de los usuarios.
La proyección de usuarios influye en la capacidad de la red, por lo que se debe pensar en redimensionar la
infraestructura cuando la capacidad de la red ya se encuentre en el 85 o 90% de su capacidad total.
La red actualmente no cuenta con características ni herramientas que permitan a los ingenieros encargados
actualmente de la red, hacer análisis, evaluaciones, monitoreo y seguimiento de los recursos de la red cableada e
inalámbrica, haciendo más difícil el mantenimiento y conservación de los activos de la red afectando el servicio,
se debe pensar en implementar sistemas de gestión que permitan monitorear los diferentes recursos de la red,
incluyendo la administración centralizada de la red inalámbrica utilizando una controladora inalámbrica, este
dispositivo permite un traslado del servicio entre punto de acceso sin interrupciones en las diferentes ubicaciones
96
de la sede, aumenta las características de seguridad, acceso, capacidad y confiabilidad en la red inalámbrica,
mejorando el comportamiento de la misma..
12 Recomendaciones
La red inalámbrica de la sede san Benito, necesita de un nuevo diseño de red que permita agregar características
de capacidad, cobertura, escalabilidad, confiabilidad y facilidad de mantenimiento, además visionando futuros
cambios de tecnología que puedan surgir en los próximos años, se debe pensar en determinar la cantidad de
usuarios que se atiende semestralmente principalmente estudiantes, como principales usuarios para dimensionar
correctamente dicha red y sus requerimientos.
La ejecución de un estudio de propagación para la determinación de la ubicación más óptima de los puntos de
acceso, es necesaria para la implementación de cualquier red inalámbrica, para la sede San Benito esta actividad
es una necesidad que debe ir acompañada de otros parámetros de diseño como el tipo de equipos y antenas que
permitan mejorar estas características.
Cambio de tecnología, los dispositivos actuales puntualmente los 3COM en conjunto con la actual topología de
red no permiten elevar el nivel de satisfacción del servicio, debido a sus características, su estado actual y su
reducido número, para lograr un aumento de cobertura y capacidad en la frecuencia actual de trabajo se necesitan
más equipos debido a las limitaciones naturales del estándar, igualmente la mayoría de los equipos de los
usuarios trabajan con 802.11n, con este cambio se podría brindar mejores características de servicio a los
usuarios.
Se deben utilizar antenas sectoriales con una ganancia de por lo menos 10 db, para garantizar 10dB por encima
de la SNR en los sectores identificados, principalmente en el patio, garantizando un servicio continuo y con una
velocidad de transferencia adecuada.
Se debe seguir otro esquema de uso de la canalización de frecuencias debido a que actualmente hay niveles
elevados de interferencia en algunos de los sitios estudiados, la instalación de los equipos del piso 4 y 5 del
bloque E al igual que el equipo del piso 2 bloque F lado en el laboratorio del colegio debe ser corregida
reubicando los puntos de acceso de acuerdo a un estudio de propagación que determine el mejor lugar para estos
el esquema recomendado en el estándar IEEE que es dejar 30 MHz de separación entre canales para una red que
use varios AP.
97
13 Cronograma de Actividades
OBJETIVO ACTIVIDAD Semanas
1 2 3 4 5 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Levantamiento de
información de
percepción del usuario
sobre la red inalámbrica
Requerimientos de información a la USB
Sede San Benito
Recolección de Información mediante
herramientas propias
Análisis de datos y creación de informe
acerca la percepción del servicio de red
Verificación de
infraestructura existente
Verificación de espacios abiertos en la
sede
Verificación de espacios cerrados en la
sede
Levantamiento de mapa de calor
Evaluación de
infraestructura existente
Evaluación de tecnología implementada
Análisis de características de los equipos
Diagnóstico para el
funcionamiento actual
de la red.
Diagnóstico para los equipos de la red
inalámbrica
Diagnóstico para la infraestructura que
soporta actualmente la red inalámbrica
Elaboración del diagnóstico general de la
red inalámbrica y recomendaciones
98
14 Bibliografía
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trimestre de 2013”[on line], pag. 13, gra ico 8. Disponible:
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[5] http://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_electromagn%C3%A9tico
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investigación, Universidad Tecnologiaca Nacional, Disponible en:
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[8] http://personales.unican.es/perezvr/pdf/CH11ST_Web.pdf
[9] [N°8] Andrade, R., Salas P., Santos, D., (2008). Nuevas Tecnologías. (Julio
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[10] http://wireless.agilent.com/wireless/helpfiles/89600B/WebHelp/Subsyst
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99
[11] Guerra, C., (2012),” Diseño e Implementación de una red inalámbrica IEEE
802.11n de Telemedicina en el distrito de Balsapuerto con soporte de QoS para
teleconsultas”, Proyecto de Maestría, ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE
INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIÓN., Madrid, España.
[12] INTEL. (2014). Helping Define IEEE 802.11 and other Wireless LAN Standards.
Recuperado desde http://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/
documents/case-studies/802-11-wireless-lan-standards-study.pdf
[13] IEEE 802.11ac Very High Throughput <6 GHz, IEEE 802.11ac, 2013.
[14] Cisco Systems, “802.11ac - The Fifth Generation of Wi-Fi Technical,” .San Jose,
Calif. [On line], 2014. Disponible:
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series/white_paper_c11-713103.html#_Toc331821640
[15] tecnologiadeconectividad.blogspot.com. [En línea]. 2014. Imagen Disponible en:
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[16] geekazos.com [En línea]. 2014. Disponible en: http://geekazos.com/wp-
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[17] Standard for Enhancements for Higher Throughput, IEEE 802.11n, 2009
[18] O. Batalla Alcalde, “SEGURIDAD EN 802.11: ESTUDIO Y DESARROLLO DE
UN SISTEMA DE GESTION PARA EAPTLS”. Tesis de Maestria, Universitat
Politècnica de Catalunya. Cataluña. 2009. Disponible en:
http://hdl.handle.net/2099.1/7488
[19] G. Lehembre, “Seguridad Wi-Fi – WEP, WPA y WPA2”. hakin9 Vol. 1 pp. 12 -
26. 2006. Disponible en:
http://www.hsc.fr/ressources/articles/hakin9_wifi/hakin9_wifi_ES.pdf
[20] “Diseño de Encuestas” [On line], Universidad de Cordoba, Disponible:
http://www.uco.es/zootecniaygestion/img/pictorex/09_13_21_sesion_6.pdf
[21] Programa (Demo) EKAHAU ESS, (Versión 7.0.3), Disponible en
http://www.ekahau.com/
100
101
SECCION DE ANEXOS
Para efectos de estética y practicidad no se incluirán todos los reportes del estudio de sitio para el diagnóstico,
debido a su elevado número de páginas.
Los reportes se incluirán en el CD entregado a la universidad.
ANEXO A
Evaluación de la red inalámbrica de la Sede San Benito Universidad de San Buenaventura
Resultados
Publicado: 20/04/2014
Elaborada por
JAVIER IGNACIO VELASQUEZ BOLIVAR
ESTUDIANTE DE INGENIERIA ELECTRONICA
USB
SECCIONAL MEDELLIN
2014
102
Vista General de la encuesta
Descripción
La encuesta tiene como fundamento evaluar la experiencia con la actual red inalámbrica además de conocer los
hábitos de uso, la frecuencia de conexión, los puntos más concurridos y otra información útil para la evaluación
y diagnóstico de la actual red inalámbrica de la sede.
Instrucciones Dadas a los Consultados
Por favor llene toda la encuesta en caso de alguna duda por favor pregunte al encuestador.
Respondent Metrics
Usuarios Consultados: 225
Primera Respuesta: 12/03/2014 04:01 PM
Ultima Respuesta: 10/04/2014 06:26 PM
Resultados de la Encuesta
La siguiente es una descripción grafica de las respuestas la pregunta hecha durante la encuesta. Puede haber
comentarios adicionales hechos por los encuestados, si los hay también están incluidos en el gráfico.
Seccion - Datos del Usuario
1. Edad usuarios sede San Benito
0
5
10
15
20
25
30
35
18años
20años
17años
23años
25años
26años
28años
20años
35años
41años
29años
33años
38años
47años
51años
Numero deEncuestados
Edad
En este grafico mostramos el número de encuestados y su edad pudiendo sacar conclusiones a cerca de los
diferentes tópicos preguntados en la encuesta como la hora de conexión y las actividades que ejecutan durante su
conexión a la red.
El siguiente listado nos indica por porcentaje cuantas personas tienen x edad del total de usuarios consultados
cuyo número es 225 el total de la muestra.
Porcentaje de personas de acuerdo a la Edad para la muestra.
31 personas 13,84% tienen 18 años de edad
28 personas 12,50% tienen 21 años de edad
26 personas 11,61% tienen 20 años de edad
25 personas 11,16% tienen 19 años de edad
21 personas 9,38% tienen 17 años de edad
19 personas 8,48% tienen 22 años de edad
13 personas 5,80% tienen 23 años de edad
10 personas 4,46% tienen 24 años de edad
9 personas 4,02% tienen 25 años de edad
6 personas 2,68% tienen 27 años de edad
5 personas 2,23% tienen 26 años de edad
4 personas 1,79% tienen 30 años de edad
3 personas 1,34% tienen 28 años de edad
3 personas 1,34% tienen 31 años de edad
2 personas 0,89% tienen 20 años de edad
2 personas 0,89% tienen 34 años de edad
2 personas 0,89% tienen 35 años de edad
2 personas 0,89% tienen 40 años de edad
2 personas 0,89% tienen 41 años de edad
1 persona 0,45% tiene 16 años de edad
1 persona 0,45% tiene 29 años de edad
1 persona 0,45% tiene 32 años de edad
1 persona 0,45% tiene 33 años de edad
1 persona 0,45% tiene 37 años de edad
1 persona 0,45% tiene 38 años de edad
1 persona 0,45% tiene 42 años de edad
1 persona 0,45% tiene 47 años de edad
1 persona 0,45% tiene 50 años de edad
1 persona 0,45% tiene 51 años de edad
2 personas 0,45% no respondieron la pregunta sobre su edad
2. El usuario consultado es:
La Muestra consultada en la sede san Benito de la universidad de San Buenaventura se reparte durante la
encuesta de la siguiente manera:
214 usuarios consultados, el 95,11% indica ser Estudiante.
8 usuarios consultados, el 3,56% indica ser docente.
2 usuarios consultados, el 0,89% indica ser Empleado.
1 usuario consultado, el 0,44% indica ser Visitante.
Comentarios/Notas para "Estudiante":
Maestría (0000000012 Anonymous), el encuestado numero 12 es el único estudiante consultado de maestría.
La muestra refleja claramente que la mayor cantidad encuesta de usuarios de la sede fueron estudiantes lo que
refleja el uso diario de dicha red y credibilidad de la encuesta.
3. Que semestre cursa ?
La cantidad de personas encuestadas pertenecen a diferentes semestres, lo que puede indicarnos una completa
visión de la opinión acerca del servicio, ya que hay personas que han disfrutado los servicios desde un semestre
hasta los 10 semestres, tiempo que dura la carrera.
Esto evitara opiniones sesgadas y la encuesta podrá contener opiniones que validaran la experiencia a travez del
tiempo asegurando por los menos la evaluación para 3 años o más.
A continuación se muestra la distribución en porcentajes por semestre del total de los usuarios encuestados.
Porcentaje de personas encuestadas por semestre
36 de los encuestados, el 16,82% cursa el primer semestre.
35 de los encuestados, el 16,36% cursa el séptimo semestre.
31 de los encuestados, el 14,49% cursa el octavo semestre.
25 de los encuestados, el 11,68% cursa el tercer semestre.
20 de los encuestados, el 9,35% cursa el quinto semestre.
16 de los encuestados, el 7,48% cursa el sexto semestre.
15 de los encuestados, el 7,01% cursa el segundo semestre.
15 de los encuestados, el 7,01% cursa el noveno semestre.
10 de los encuestados, el 4,67% cursa el décimo semestre.
10 de los encuestados, el 4,67% cursa el cuarto semestre.
1 de los encuestados, el 0,47% no responde semestre cursa.
Seccion - Frecuencia y horas de uso de la red inalámbrica
Con esta sección se busca conocer los hábitos de frecuencia de conexión de los usuarios de la sede san Benito,
buscando establecer información necesaria para identificar fácilmente la problemática de conexión a la red, los
datos que esperamos conocer son los siguientes, costumbres de uso, los horarios con más concurrencia de la red
y los sitios preferidos de conexión de todos los usuarios.
4. Frecuencia de uso red inalámbrica sede San Benito:
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 Sem 7 sem 8 sem 3 sem 5 sem 6 sem 2 sem 9 sem 10 sem 4 sem N/R
Numero de Personas Semestre al que pertenecen
La frecuencia de uso está directamente conectada con la cantidad de usuarios que normalmente se encuentran en
la red, mientras más usuarios se encuentran en la red es necesario contemplar la dimensión de la infraestructura
actual y su eficiencia para continuar prestando de forma efectiva el servicio de red inalámbrica, la tendencia
mostrada durante la encuesta es que
Se presentan a continuación las observaciones hechas por los usuarios a la pregunta de frecuencia de uso de la
encuesta.
Comentarios/Notas para "N/R":
Nunca consigo conectarme pésimo servicio (0000000176 Anonymous)
5. Horario de conexión de los usuarios de la red inalámbrica
Clasificacion general de horarios
La siguiente es la clasificación general de horarios, esta clasificación se hace de acuerdo a los horarios de clase,
ya que normalmente la mayoría de personas se conectan durante los intervalos de receso, dicho esto se entenderá
que las personas que tratan de hacer su conexión en el horario de las 6:00 pm por ejemplo, serán mezcladas con
las que intentan conectarse a las 5:45 pm para su clasificación , las personas que dijeron conectarse en las horas
de la tarde, serán incluidas entre las 2:00 pm y las 6:00 pm, las personas que dijeron conectarse en la noche serán
incluidas entre las que se conectan en las 6:00 pm y las 8:00 pm y las personas que no indican una hora puntual y
dicen conectarse en la mañana, serán incluidas en las 6:00 am, las 8:00 am y las 10:00 am, así también estarán
las personas que dicen conectarse al medio día, que será incluido como las 12:00 m (12:pm para Excel).
Tabla de horarios comunes para la conexión de red.
06:00
a.m.
08:00
a.m.
10:00
a.m.
12:00
p.m.
02:00
p.m.
04:00
p.m.
06:00
p.m.
08:00
p.m. N/R No conecta
63 87 95 90 99 104 141 87 10 13
En las celdas superiores de la tabla anterior podemos observar, el horario y el número de usuarios conectados
durante esa hora lo que permite educir tendencias de conexión de los usuarios.
Los horarios de conexión de los usuarios ayudaran a identificar las horas con más concurrencia, pudiendo
evidenciar problemas, cruzando esta información con la información que provea el departamento de tecnología
se obtendrán diferentes escenarios en donde se puede concluir razonamientos a para el diagnóstico y evaluación
de la red inalámbrica de la sede san Benito.
Grafica de concurrencia de usuarios de acuerdo a la hora
De esta grafica podemos concluir que el mayor número de usuarios se encuentra conectado entre las 5:45 pm y
las 6:15 de la tarde, hora en que la mayoría de estudiantes llegan para la clase de 6:00 pm; adicionalmente se
puede ver que durante el día la población de usuarios se mantiene, lo que indica un tráfico continuo para la red
durante todo el día.
Seccion - Hábitos de Conexión de los usuarios
6. ¿Cuáles son sus actividades cuando se conecta?
Con esta sección se busca identificar los hábitos de conexión de los usuarios de la red inalámbrica de la sede san
Benito de la universidad de San Buenaventura, pudiendo así identificar también el tipo de tráfico que navega
sobre la red; discriminando este tráfico e identificando dicho trafico podemos cuantificar la cantidad de usuarios
que usan ciertos tipos de aplicaciones al multiplicar esta tendencia por el número total de estudiantes, las
principales actividades de la red fueron enumeradas de la siguiente manera:
Lee Correo, Descarga Videos, Descarga documentos, Escucha Música, Consulta su cuenta Bancaria, Frecuenta
redes sociales, Sube fotos, Consulta la biblioteca, ejecuta juegos en línea y Otros.
La clasificación de estas categorías nos dará como resultado los principales usos de la red por parte de los
usuarios.
La siguiente grafica muestra la clasificación de las actividades de los usuarios
HORARIOS DE…
0
50
100
150
HORARIOS DE CONEXION
Las siguientes cifras explican cada una de las gráficas expuestas, lo que nos indica las actividades de los usuarios
en la red inalámbrica:
194 usuarios, el 86,22% de la muestra tiene como actividad Leer Correo
179 usuarios, el 79,56% de la muestra tiene como actividad Descarga documentos
142 usuarios, el 63,11% de la muestra tiene como actividad Frecuenta las redes sociales
101 usuarios, el 44,89% de la muestra tiene como actividad Consulta la biblioteca
64 usuarios, el 28,44% de la muestra tiene como actividad Escucha música
29 usuarios, el 12,89% de la muestra tiene como actividad Consulta su cuenta bancaria
24 usuarios, el 10,67% de la muestra tiene como actividad Sube fotos
20 usuarios, el 8,89% de la muestra tiene como actividad Descargar Vídeos
15 usuarios, el 6,67% de la muestra tiene como actividad Todas las anteriores
10 usuarios, el 4,44% de la muestra tiene como actividad Ejecuta juegos en línea
23 usuarios, el 10,22% de la muestra tiene como actividad Otros (Other):
Para los usuarios que escogieron otros entre sus respuestas, tenemos los siguientes comentarios, para tomar
referencia de este ítem ya que es importante tener todas las actividades en cuenta a hora de clasificar el tráfico.
Comentarios / Notas de la variable otros:
Accesos a bases de datos, trabajos en general (0000000080 Anonymous)
Bases de datos, consultas e investigaciones (0000000128 Anonymous)
Busca información para trabajos (0000000082 Anonymous)
Buscador de google para trabajos (0000000107 Anonymous)
Consultar las investigaciones, los trabajos y las tareas (0000000160 Anonymous)
Consultas (0000000201 Anonymous)
Consultas (0000000174 Anonymous)
Consultas (0000000020 Anonymous)
Consultas (0000000013 Anonymous)
Consultas académicas (0000000130 Anonymous)
Consultas académicas (0000000033 Anonymous)
Consultas de información (0000000034 Anonymous)
Consultas para leer temas de interés o noticias (0000000216 Anonymous)
Consultas y trabajos (0000000103 Anonymous)
Diccionarios y consultas WEB (0000000045 Anonymous)
Información para estudiar (0000000117 Anonymous)
Investigación (0000000025 Anonymous)
Investigar, leer (0000000009 Anonymous)
Páginas de información de interés (0000000200 Anonymous)
Páginas de interés (0000000202 Anonymous)
Para trabajos de las clases (0000000112 Anonymous)
Realizar trabajos (0000000203 Anonymous)
Trabajos (0000000029 Anonymous)
El resumen para esta categoría de otros es el siguiente:
22 de los 23 usuarios lo usan para consultas y trabajos de la universidad.
3 de los 23 usuarios lo usan para consultar bases de datos.
4 de los 23 usuarios lo usan para investigar
4 de los 23 usuarios lo usan para leer noticias y temas de interés.
Los usuarios también manifestaron su posible uso para laboratorios con aplicaciones de electrónica, aplicaciones
de sistemas y para aplicaciones de multimedia (Juegos).
7. ¿En que lugar de la universidad se conecta a la red inalámbrica?
Comments/Notes:
4to piso bloque F (0000000124 Anonymous)
En el salón
En el Patio
En las cafeterías
En la sala de descanso
En todos los anteriores
14,33% (44)
30,29% (93)
16,94% (52)
5,86% (18)
32,57% (100)
Min: 1,00 Max: 5,00 Mean: 3,12 Mode: 5,00 Median: 3,00 Std Dev: 1,49
Biblioteca (0000000224 Anonymous)
Biblioteca (0000000192 Anonymous)
Biblioteca (0000000189 Anonymous)
Biblioteca (0000000188 Anonymous)
Biblioteca (0000000187 Anonymous)
Biblioteca, bloque de ingeniería (0000000185 Anonymous)
Bloque E últimos pisos (0000000216 Anonymous)
En el 3ro único lugar donde permanece conectada (0000000218 Anonymous)
En el bloque E (0000000112 Anonymous)
En la biblioteca (0000000148 Anonymous)
En la biblioteca (0000000190 Anonymous)
En las mesas de estudio de los bloques C y D (0000000166 Anonymous)
En las mesas disponibles (0000000113 Anonymous)
No me conecta nunca (0000000215 Anonymous)
Sala de informática (0000000203 Anonymous)
Sitios de trabajo, oficinas (0000000175 Anonymous)
Solo coge bien en el rest room (0000000209 Anonymous)
Solo conecta en el bloque E (0000000149 Anonymous)
Los comentarios para esta categoría, enfatizan el uso de la red inalámbrica en la biblioteca, lo cual identifica
claramente este sitio como un sitio de concurrencia para la red inalámbrica, identificando también la oportunidad
de mejorar el servicio en dicho punto.
También se identifican los últimos pisos del Bloque C y E como punto de falencia de la red inalámbrica al
identificarlos como puntos de conexión de la red.
Los usuarios que son docentes, indican la conexión de red inalámbrica en las salas de profesores.
Seccion - Cobertura de la red
Esta pregunta tiene como objetivo conocer la opinión de conformidad de los usuarios sobre la cobertura de la red
inalámbrica de la sede san Benito de la universidad de San Buenaventura.
La opinión general sobre la cobertura califica de insuficiente de manera unánime la cobertura de la red
inalámbrica de la sede san Benito de la universidad.
8. ¿Es suficiente la cobertura de la red?
Comentarios/Notes para "NO":
Hay muchos lugares donde falta cobertura (0000000219 Anonymous)
Porque hay lugares en los que no hay cobertura (0000000166 Anonymous)
Porque no hay conectividad (0000000224 Anonymous)
9. Porque no es suficiente la cobertura inalámbrica
Se pidió a los usuarios la sustentación de la insuficiencia de cobertura de la red inalámbrica de la sede san Benito
de la universidad de san buenaventura identificando las siguientes conclusiones:
Las respuestas de los usuarios se recolectaron mediante la opción de línea corta para texto en donde el usuario
escribe su opinión de porque no es suficiente la cobertura de red inalámbrica, al tener este tipo de respuestas se
debe hacer una clasificación para dichas respuestas y encasillarlas en unas variables comunes, las variables
comunes para esta clasificación se muestran en la tabla siguiente, donde también se muestra el número de
respuestas coincidentes y el porcentaje equivalente respecto a la muestra total de usuarios.
Demasiados
usuarios
Funciona
deficiente No conecta
Sitios sin
cobertura N/R Total
18 57 56 81 13 225
0,08% 0,25% 0,25% 0,36% 0,06%
Grafica para identificar la causas de la insuficiencia de la cobertura de red inalambrica.
SI
NO
0,45% (1)
99,55% (222)
Min: 1,00 Max: 2,00 Mean: 2,00 Mode: 2,00 Median: 2,00 Std Dev: 0,07
10. Donde Falta cobertura de red inalámbrica ?
En esta sección se trata de puntualizar con ayuda de los usuarios los puntos de la sede san Benito donde se
necesita cobertura de red inalámbrica con más urgencia, se expondrán también las falencias de la red actual para
suplir las necesidades de conectividad de los usuarios en las diferentes áreas de la universidad, dependiendo de
las respuestas de los usuarios se identificaran las áreas con más problemas, las respuestas de los usuarios fueron
recolectadas en la encuesta mediante una línea para texto corto, este tipo de respuestas requiere una clasificación,
la cual se explica de la siguiente forma:
Para la clasificación de las respuestas se dividió la universidad en:
Lugares que contienen las aulas de clase, miniaditorios o laboratorios o estudios, estos lugares son los siguientes:
Bloques B, C, E, F, G
Lugar donde se encuentran las salas de sistemas de uso general, a este lugar lo llamaremos:
Bloque tecnológico
Lugares que son de uso común a todos los usuarios como corredores o pasillos, cafeterías, patios, zonas
deportivas o de descanso.
Zonas comunes
También tenemos otras áreas especiales que son: Parqueaderos y Salas de Profesores
Grafica para identificar la falta de cobertura por zonas.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Demasiadosusuarios
Funcionadeficiente
No conecta Sitios sincobertura
N/R
PORQUE NO ES SUFICIENTE
Con la siguiente tabla podemos clasificar y aclarar debidamente la grafica anterior.
Bloque
B
Bloque
C
Bloque
E
Bloque
F
Bloque
G
En Zonas
comunes
Salas de
profesores Parqueaderos
Bloque
Tecnológico
Total
225
152 153 147 157 136 157 103 105 105 225
0,68% 0,68% 0,65% 0,70% 0,60% 0,70% 0,46% 0,47% 0,47%
Los porcentajes indican la cantidad de personas que del total que indican que en ese lugar falta cobertura.
Notas adicionales de los usuarios para las respuestas falta de cobertura en la sede san Benito: Comentarios /
Notas para "en sala de descanso, en cafeteria y el internet es demasiado lento y en el patio con muy poca
cobertura. ":
Observación: Que pongan un buen servicio ya que uno está pagando la carrera para tener buenos beneficios de la
universidad y que uno no tenga wifi que es muy importante para estudiantes me parece ilógico. (0000000126
Anonymous)
11. Se desconecta su equipo de la red ?
Esta pregunta tiene como fin evaluar el funcionamiento de la red y los equipos con la actual infraestructura,
este hecho nos puede dar indicios claros sobre el comportamiento de los equipos con respecto a la intensidad de
señal y cobertura en la sede san Benito de la universidad de san Buenaventura.
La grafica siguiente muestra la respuesta de los usuarios ante la pregunta hecha, la mayoría de la población
encuestada sufre desconexión frecuente de sus equipos cuando ya han estado conectados a los Access point
ubicados alrededor de la sede de la universidad.
0
50
100
150
200
250
Donde falta cobertura?
La grafica muestra que el 93,72 % de los usuarios sufre desconexiones frecuentes de la red de la sede San
Benito, lo que indica una mala experiencia de usuario.
El 6,28% indica tener conexiones estables durante el tiempo de conexión a la red.
Este indicador también nos puede dar señales de fallas de hardware en equipos, ya que frecuentemente los
Access point con deficiencias de hardware por diferentes causas como desgaste de los elementos por tiempo de
vida, problemas de señal reflejada que aminora la vida de hardware o defectos de fábrica, traen problemas de
desconexión a las diferentes redes adscritas a ellos.
Sección - Eficiencia de la red
12. ¿Se conecta a la red inalámbrica cuando lo necesita?
Esta pregunta tiene como función evaluar la eficiencia de la red inalámbrica de la sede san Benito,
desafortunadamente, se encontraron incongruencias, en el planteamiento de la pregunta, esta incongruencia fue
corroborada con los usuarios al preguntarles que entendían cuando se les hacia esta pregunta, a lo que
respondieron lo siguiente:
SI
NO
93,72% (209)
6,28% (14)
Min: 1,00 Max: 2,00 Mean: 1,06 Mode: 1,00 Median: 1,00 Std Dev: 0,24
Siempre
Algunas Veces
Nunca
25,33% (57)
50,67% (114)
24,00% (54)
Min: 1,00 Max: 3,00 Mean: 1,99 Mode: 2,00 Median: 2,00 Std Dev: 0,70
Entiendo que si cuando yo tengo la necesidad de conectarme lo hago, y eso intento, por eso voy a poner
SIEMPRE.
Cuando la pregunta esta direccionada a responder la siguiente situación, ¿Cuando usted intenta conectarse a la
red inalámbrica, lo logra?
Esta inconsistencia se puede evidenciar también en las encuestas en las que ponen como respuesta que “nunca se
pueden conectar” en la pregunta ¿Cree Ud. que la cobertura de la red inalámbrica es su iciente? Y luego
responden a la pregunta actual SIEMPRE ya que por lógica es una contradicción.
Ya que estas dos preguntas son situaciones diferentes, se obviara el análisis de esta pregunta para cualquier
situación.
13. Tiempo que lleva conectarse a la red
Con esta pregunta queremos evidenciar los problemas que pueda tener la red, para la concurrencia de usuarios,
indicando las insuficiencias de infraestructura, o problemas de equipos de acceso de la red, causando demoras en
el acceso del usuario final a los diferentes SSID de la red.
Las respuestas fueron recolectadas en líneas de texto corto para tener un panorama más amplio de las respuestas
del usuario y sacar el mayor provecho de la información plasmada en ellas, este modo de respuestas requiere ser
clasificado por lo que escogimos varios intervalos de tiempo para hacer posible dicha clasificación, la
clasificación dio los siguientes resultados.
En la siguiente tabla podemos ver los valores para los tiempos de conexión a la red inalámbrica de la sede San
Benito de la universidad de san Buenaventura con más detalle:
Relativo a
la hora
1 a 10
minutos
10 a 20
minutos
20 a 30
minutos
30 a 40
minutos Horas N/R
No
conecta Total
19 16 41 21 24 58 14 32 225
0,08 0,07 0,18 0,09 0,11 0,26 0,06 0,14
En la gráfica siguiente podemos ver de manera gráfica estos valores.
Grafica para identificar los tiempos de conexión a la red inalámbrica.
0
10
20
30
40
50
60
Tiempo para conectarse a la red
Relativo a la hora
1 a 10 minutos
10 a 20 minutos
20 a 30 minutos
30 a 40 minutos
Horas
N/R
No conecta
En la gráfica anterior podemos visualizar la experiencia de usuario para la conexión a la red inalámbrica actual,
con esto queda más que claro que la infraestructura actual necesita un dimensionamiento diferente al actual.
Los tiempos de conexión y autenticación normales para una red bien diseñada o distribuida de manera correcta
no debe superar el umbral de los 2 minutos, la buena experiencia de usuario empieza a decaer después de este
tiempo.
Seccion - Equipos de los usuarios
14. ¿Trae diferentes equipos para conectarse a la red?
El objetivo de las siguientes preguntas es identificar el tipo de equipos y el número de equipos que el usuario
normalmente trae a la universidad, con esto buscamos elaborar un dimensionamiento correcto de numero de
dispositivos que pueden estar intentado acceder en un horario determinado a la red, identificando problemas de
concurrencia, incompatibilidad, o insuficiencia de la infraestructura actual ante el número de estos.
A continuación se puede visualizar las diferentes combinaciones de equipos que actualmente poseen los usuarios
de la sede san Benito de la universidad de San Buenaventura, esto nos da una idea del dimensionamiento
presente y futuro que se le debe dar a la red, al igual que nos ayuda a identificar posibles situaciones que se
puedan estar presentando por el volumen de equipos, claramente se ve en la siguiente tabla que los actuales
usuarios traen al menos 2 equipos para su conexión a la red.
Grafico para identificar la concurrencia de dispositivos por usuario.
Como lo evidencia la gráfica, en un gran porcentaje de la muestra cada usuario actualmente trae al menos dos
dispositivos, con lo que la concurrencia se vuelve un factor crítico para esta red.
Celular Tablet
Pc
portatil
Pc
portatil,
tablet
Pc
portatil,
Celular
Pc
portatil,
celular,
tablet
Pc
portatil,
tablet
Tablet,
celular
No
trae N/R
18 1 11 5 99 54 9 4 11 13
0,08% 0,00% 0,05% 0,02% 0,44% 0,24% 0,04% 0,02% 0,05% 0,06%
Celular
Tablet
Pc portatil
Pc portatil, tablet
Pc portatil, tablet
Pc portatil, celular, tablet
Pc portatil, tablet
Tablet, celular
No trae
Podemos ver detalladamente que el 70% de la población trae dos o más equipos con los que es posible
conectarse a la red inalámbrica de la universidad.
15. ¿ Se conecta con mas de un equipo a la red inalámbrica ?
De acuerdo con la pregunta anterior, podemos ver que la mitad de la población de usuarios de la sede san Benito
actualmente, se conecta con más de un equipo de la red, convirtiendo a estos usuarios en usuarios concurrentes,
con más de una conexión lo que supone, la insuficiencia de la red actual para dar conectividad a tal número de
usuarios.
En la gráfica se evidencia claramente que la mitad de la población, más precisamente el 50,67 % de ella se
conecta con más de un equipo; fácilmente podrá haber alrededor de 1500 equipos intentando conectarse a la red
de sede cada día.
16. Indique cuantos años de uso tiene su equipo?
Esta pregunta tiene como principal fin la identificación del tipo de dispositivos que podría estar utilizando los
servicio de la red inalámbrica de la universidad.
SI
NO 50,67% (113)
49,33% (110)
Min: 1,00 Max: 2,00 Mean: 1,49 Mode: 1,00 Median: 1,00 Std Dev: 0,50
70 Usuarios, el 37,23% poseen un smart phone con 1 año de uso
67 Usuarios, el 35,64% poseen un PC con un año de uso
48 Usuarios, el 25,53% poseen un smart phone con menos de 1 año de uso
27 Usuarios, el 14,36% poseen un PC con menos de 1 año de uso
27 Usuarios, el 14,36% poseen un smart phone con 2 años de uso
26 Usuarios, el 13,83% poseen un tablet con 1 año de uso
24 Usuarios, el 12,77% poseen un PC con 3 o mas años de uso
23 Usuarios, el 12,23% poseen un PC con dos años de uso
16 Usuarios, el 8,51% poseen un tablet con menos de 1 año de uso
13 Usuarios, el 6,91% poseen un tablet con 2 años de uso
La edad de los equipos, podria darnos una idea global de que tipo de red se necesita actualmente y que tipo de
red se debe proyectar, con este dato se puede intuir cual de los protocolos del stack 802.11 se puede estar usando
mas frecuentemente, y en cual se deberia basar la infraestructura de la red de la sede.
Seccion - Velocidad
Esta seccion tiene como fin evaluar la experiencia del usuario, en los diferentes aspectos de la red, durante la
navegacion con exploradores, la descarga de documentos o archivos de diferente indole y la experiencia con voz
o video, ya que es una herramienta educativa imprescindible hoy en dia.
17. ¿ la velocidad de navegación es buena ?
PC con menos de 1 año de uso
PC con un año de uso
PC con dos años de uso
PC con 3 o mas años de uso
smart phone con menos de 1 año de uso
smart phone con 1 año de uso
smart phone con 2 años de uso
tablet con menos de 1 año de uso
tablet con 1 año de uso
tablet con 2 años de uso
7,92% (27)
19,65% (67)
6,74% (23)
7,04% (24)
14,08% (48)
20,53% (70)
7,92% (27)
4,69% (16)
7,62% (26)
3,81% (13)
Min: 1,00 Max: 10,00 Mean: 4,89 Mode: 6,00 Median: 5,00 Std Dev: 2,55
El 89, 14 % de los usuarios opinan que su experiencia de navegacion con las diferentes aplicaciones existentes
para internet no es buena y el 10,26 % opinan que es buena.
18. ¿ La Velocidad de descarga es buena ?
La velocidad de descarga de los diferentes tipos de archivos, si bien no dependen únicamente del
comportamiento de la red, ciertamente son un indicativo del comportamiento de esta al iniciarlos desde paginas
conocidas, sitios con buena infraestructura como lo son one drive y Google drive, la población consultada en la
muestra opina que la experiencia de descarga en la sede san Benito, utilizando la red inalámbrica es una
experiencia deficiente, el 93,78% tiene esta percepcion; contrario al 6,22% quienes opinan que la velocidad de
descarga es buena.
SI
NO
10,86% (24)
89,14% (197)
Min: 1,00 Max: 2,00 Mean: 1,89 Mode: 2,00 Median: 2,00 Std Dev: 0,31
SI
NO
6,22% (14)
93,78% (211)
Min: 1,00 Max: 2,00 Mean: 1,94 Mode: 2,00 Median: 2,00 Std Dev: 0,24
19. ¿ Es buena la reproducción de vídeo y audio mediante la red inalámbrica ?
La reproducción de video y audio en una red , nos puede dar una idea de cómo anda su comportamiento, sobre
todo de la parte de calidad de servicio que se ha configurado para la priorización de dicho tráfico, y la capacidad
que tiene dicha red para atender este al tiempo que atiende otros tipos de tráfico que puedan estar saturando la
red, igualmente el audio y el video en línea, ganan cada día más adeptos para la educación mediante invitaciones
virtuales a expertos en temas diversos, lo que puede hacer más atractivas las materias para los estudiantes con
una buena experiencia en la red.
El 8, 44% opinan que la experiencia con voz y video mediante la rede inalámbrica es buena, mientras que el
91,56 % opinan que esa misma experiencia es deficiente.
Sección - Opinión general del servicio de red inalámbrica
Con esta sección se busca conocer la opinión general de la población encuestada sobre el servicio de red
inalámbrica en general, a continuación se muestran los resultados de dicha pregunta.
SI
NO
8,44% (19)
91,56% (206)
Min: 1,00 Max: 2,00 Mean: 1,92 Mode: 2,00 Median: 2,00 Std Dev: 0,28
20. Percepción del servicio de red inalámbrica
Agradezco a toda la población de la universidad de San Buenaventura sede San Benito, quienes hicieron posible
esta encuesta con su valiosa colaboración y disposición, las respuestas aquí encontradas se basan y están
soportados, en las respuestas otorgadas mediante los documentos físicos que componen dicha encuesta, estos
están numerados desde el numero 1 hasta el 225, estas hojas están dispuestas para cualquier consulta que se
quiera hacer, esto para corroborar o profundizar cualquier tópico de este estudio.
Encuesta procesada en parte con el software Survey Gold-Version 8.
Bueno
Regular
Malo
Pésimo
0,89% (2)
16,52% (37)
33,04% (74)
49,55% (111)
Min: 2,00 Max: 5,00 Mean: 4,31 Mode: 5,00 Median: 4,00 Std Dev: 0,77
