1 Aplicaciones de Redes InalámbricasTELEMEDICINA E INFORMATICA MEDICA, Mérida, Abril 2001 Aplicaciones de Redes Inalámbricas Ermanno Pietrosemoli Escuela Latinoamericana de Redes Mérida - Venezuela LabCom ULA
2 Por qué Acceso Inalámbrico?Independiente de la infraestructura telefónica Variedad de velocidades de transmisión Instalación mucho más rápida y económica Inversión distribuida en el tiempo Facilidad de salvar obstáculos, no requiere derecho de paso, menos sujeto a robo y vandalismo
3 Modalidades Transmisión de paquetes por RadioRedes de Area Local Inalámbricas (WLAN) Bucle local Inalámbrico Transmisión vía Satélite
4 El Espectro ElectromagnéticoFrecuencias Permisadas Frecuencias de uso libre
5 Transmisión de paquetes por RadioGeneralmente se utilizan las bandas de radioficionados para este fin El alcance puede ser muy grande, pero la velocidad de transmisión es muy limitada A mayor frecuencia de portadora menor alcance pero mayor ancho de banda
6 Transmisión de paquetes por RadioEn Alta Frecuencia (de 3 a 30 MHz): Alcance de miles de km, pero la velocidad de transmisión por debajo de 2400 bps Transmisión sujeta a fluctuaciones Limitado a correo electrónico y transferencia de archivos
7 Transmisión de paquetes por RadioEn Frecuencia muy Alta (de 30 a 300 MHz): Alcance de cientos de km, pero la velocidad de transmisión por debajo de 9600 bps Transmisión estable, no requiere línea de vista Limitaciones en el acceso a imágenes
8 Transmisión de paquetes por RadioEn Frecuencia Ultra Alta (de 300 a 3000 MHz): Alcance de cientos de km, velocidad de transmisión por debajo de bps Alcance limitado en ausencia de línea de vista Limitada como tecnología de dorsal, buena para usuarios individuales remotos
9 Redes de Area Local InalámbricasAncho de banda de varios MHz, alcance de cientos de metros El alcance se puede extender a decenas de kilómetros utilizando antenas externas y/o amplificadores Se prestan para todas las aplicaciones de teleinformática, incluyendo Video y telefonía IP, gracias al bajo retardo.
10 Redes de Area Local InalámbricasEspectro Utilizado Bandas de uso libre: ISM, UNI Sujetas a interferencias, económicas Bandas sujeta a licencia: MMDS, WLL, LMDS Garantías de calidad en condiciones de línea de vista
11 Transmisión vía SatéliteAlcance de miles de kilómetros Retardos de propagación pueden ser altos Anchos de banda variables Flexibilidad de cobertura en cualquier parte del planeta Pueden soportar aplicaciones fijas o móviles
12 Transmisión vía SatéliteTipos de Orbitas: Geostacionaria (GEO) De Orbita baja (LEO) De Orbita Mediana (MEO)
13 Transmisión vía SatéliteGEOESTACIONARIOS: Ubicados en el plano ecuatorial, con 3 satélites se puede cubrir el globo A km de la superficie, el retardo de propagación es de ¼ de segundo Los terminales terrestres bilaterales son costosos
14 Inmarsat, Comsat 2400bps para datos
15 Transmisión vía SatéliteDe Orbita Baja: Se requiere de decenas de satélites para cubrir el globo Como están a corta distancia, el terminal terrestre es económico, se presta para movilidad La transferencia de la señal de un satélite a otro requiere instalar enrutamiento en los satélites o apoyarse en estaciones terrenas
16 Transmisión vía SatéliteDe Orbita Media: Se requiere de menos satélites para cubrir el globo Como están a corta distancia, el terminal terrestre es económico, se presta para movilidad La transferencia de la señal de un satélite a otro requiere instalar enrutamiento en los satélites o apoyarse en estaciones terrenas
17 Ejemplos de Redes InalámbricasPaquetes por radio En Venezuela se instaló una red de paquetes “Packet Radio” que abarcaba desde Mérida hasta Caracas incluyendo un tramo, Pico del Aguila- El Junquito, con una longitud de unos 430 km sin repeticiones intermedias, a la velocidad de 1200 b/s y basada en el protocolo AX25.
18 Ejemplos de Redes InalámbricasPaquetes por radio Posteriormente se mejoró la velocidad a 9600 bps. Sigue funcionando para acceso local a RedULA, para personas que tengan licencia de radioficionado. Se probó también un sistema a bps en la banda de 430 MHz
19 Antecedentes En 1995 se presenta ante el CDCHT el proyecto AIRI (Acceso Inalámbrico a Recursos Informáticos) en el que se propone la creación de una red que permita el acceso a Internet desde las poblaciones del interior del estado Mérida que no disponen de líneas telefónicas. El Proyecto fue aceptado pero se recomienda buscar cofinanciamiento.
20 AIRI: Objetivos Escuelas Centros de Salud BibliotecasDar acceso a Internet desde: Escuelas Centros de Salud Bibliotecas Casas de Ciencia y Cultura
21 AIRI: Objetivos Mejorar el nivel de vida de los habitantes de pueblos remotos Disminuir la tendencia migratoria del campo a la ciudad Facilitar las actividades turísticas Facilitar la realización de actividades de campo a los investigadores
22 AIRI: Objetivos Realizar experimentos en telemedicinaPermitir el perfeccionamiento de los médicos rurales y la consulta con especialistas Aplicar técnicas de teleeducación Mejorar la producción agrícola
23 Redes Locales InalámbricasParalelamente desde 1992 se venían haciendo ensayos con la tecnología de Banda Esparcida (Spread Spectrum) que permite transmitir a 2 Mb/s con radios de 200 mW en las bandas de 902 a 930 MHz y de 2.4 a GHz.
24 Redes Locales InalámbricasUsando antenas diseñadas en LabCom se logró transmisión a distancias de 10 km con tan buenos resultados que permitieron sugerir esta tecnología como solución a las necesidades de interconexión de la univer-sidad de ILE-IFE en Nigeria. Esta idea se plasmó en un proyecto completado en 1995 con fondos del ICTP y ha funcionado satisfactoriamente desde entonces .
25 Redes Locales Inalámbricas: Banda EsparcidaEsta tecnología fue estandarizada por el comité del IEEE, lo que indujo a la aparición de un gran número de suplidores con la consiguiente disminución de precios. Aunque están dirigidas a redes locales, es fácil incrementar el alcance utilizando antenas externas.
26 Redes Locales Inalámbricas: Banda EsparcidaEn la actualidad se puede transmitir a 11 Mbps, con recorte automático de velocidad cuando baja la calidad de recepción. Se puede utilizar la técnica de Secuencia Directa (DSSS) o la de Salto de Frecuencia (FHSS). Con antenas de 24 dB de ganancia se alcanzan decenas de km en condiciones ideales.
27 Redes Locales Inalámbricas: Banda EsparcidaComo funcionan en bandas de libre acceso, son víctimas de las interferencias provocadas por otros usuarios. Así la red inalámbrica de la ULA se vió obligada a migrar de la banda de 915 MHz a la banda de 2.4 GHz. En cuanto la concentración de usuarios aumenta el rendimiento sufre. El rendimiento máximo es de unos 6 Mbps.
28 Antecedentes En 1996 Fundacite Mérida elabora el proyecto “Red Teleinformática del Estado Mérida” para extender los servicios de Internet, con una plataforma de mayor velocidad y abarcando la mayoría de las poblaciones del estado.
29 Redes a Alta Velocidad En el proceso de evaluación de tecnologías que permitan altas velocidades, tuvimos la oportunidad de visitar las instalaciones de la empresa Spike Technologies en Nashua, New Hampshire. Allí funciona una red inalámbrica a 10 Mb/s basada en una antena especial que permite la operación de 20 sectores con reutilización de frecuencia.
30 Bucle Inalámbrico Local Spike TechnologiesLa estación central esta constituída por: Antena Multisectorial (máximo 22 sectores) Banco de Transceptores Banco de Módems (Televisión por cable) Conmutador de Interconexión (Switch)
31 Bucle Inalámbrico Local Spike TechnologiesLa estación remota está constituída por: 2 Antenas Direccionales Transceptor con su fuente de alimentación Módem (Televisión por cable) con salida Ethernet (RJ45) para conexión a un computador o a un enrutador
32 Bucle Inalámbrico Local Spike Technologies
33 Bucle Inalámbrico Local Spike TechnologiesVentajas: Resistente a la interferencia de trayectorias múltiples, gracias al uso de antenas direccionales tanto en la estación base como en las remotas Aumento del rendimiento gracias a la separación geométrica de los sectores
34 Red Teleinformática del estado Mérida: RETIEMUtilizando la tecnología de Spike, se instaló la estación base a 3500 m de altura, permitiendo cubrir la mayor parte del cañon del rio Chama. Una estación repetidora a 40 km de distancia permite extender la cobertura al valle del Mocotíes y al sur del lago de Maracaibo
35 RETIEM: Estación Base
36 RETIEM: Antenas en la UCI del Hospital Universitario
37 RETIEM: Dorsal de 10 Mb/s En Octubre del 97 se completa la dorsal de 81 km y se demuestra su funcionamiento con una videoconferencia entre Mérida y Tovar En 1998 la gobernación de Mérida decide aportar fondos para extender la red de teleinformática al resto del estado. En la actualidad hay un centenar de estaciones conectadas a alta velocidad.
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39 Supercomm ‘98 Atlanta Georgia, USALos organizadores de este evento Internacional, otorgaron a la Red Teleinformática del Estado Mérida el premio SUPERQuest en la categoría Acceso Remoto
40 Referencias www.eslared.org www.arrl.org www.ictp.trieste.it