Redes Inalambricas Multiservicios - Netdata · Guía de Referencia de Soluciones para Clientes Redes Inalámbricas Multiservicios Contenido •Introducción de Redes Inalámbricas

Guía de Referencia de Soluciones para Clientes

Redes Inalámbricas Multiservicios

Contenido•Introducción de Redes InalámbricasSkyPilot?•Características de la Red SkyPilot:

•Implementación.•Reducción de Costos.•Seguridad.•Escalabilidad.•Arquitectura.•Enlaces.•Optimización de Rutas.•Gestión de Transito de datos.•Arreglo de Antenas.

•Familia de Equipos SkyPilot.•Arquitectura de Equipos que conforman lared.•Software de Monitoreo.• Aplicaciones de la Red.•Solución Integral.•Topología de la Red.•Conclusión.

Introducción de Redes Inalámbricas SkyPilot

Cambiando el modelo de negocios para la provisión de conectividad debanda ancha inalámbrica

La conectividad de banda ancha se ha convertido en un servicio públicoesencial para los individuos y comunidades, aún cuando todavía muchaspoblaciones menores y áreas rurales cuentan con un acceso limitado aéste. Al mismo tiempo, el costo de implantar una infraestructurainalámbrica ha dificultado que gobiernos locales y empresas prestadorasde servicios públicos puedan justificar su inversión.

Sin embargo, la innovadora solución de banda ancha inalámbrica enmalla de SkyPilot permite hoy cambiar el modelo de negocios deprovisión de conectividad. Basada en la tecnología de malla inalámbrica ‐en proceso de ser patentada‐, SkyPilot le permite a las empresasproveedoras de servicios de comunicaciones, municipalidades yentidades de seguridad pública obtener una alternativa efectiva costo‐beneficio para las aplicaciones de provisión de banda ancha inalámbrica,redes WiFi, video vigilancia y voz sobre IP (VoIP). Con SkyPilot, seresuelve el problema de “última milla” y el de la brecha digital, medianteuna gran flexibilidad y una fácil administración para ofrecer un nivelsobresaliente de conectividad de banda ancha.

Los equipos SkyPilot requieren de una infraestructura física mínima, queaprovecha azoteas y postes de alumbrado público existentes paramaximizar la relación costo‐beneficio. Ninguna otra solución de mallainalámbrica ofrece el nivel de flexibilidad y economía de SkyPilot y conuna gama tan amplia de aplicaciones, como la que hoy necesitanmunicipios y proveedores de servicios.

Contenido•Introducción de Redes InalámbricasSkyPilot.•Características de la Red SkyPilot:



4G

Implantación rápida y escalabilidad mayorAl eliminar la necesidad del tendido de cableado o de líneasdedicadas, se logra instalar coberturas amplias en pocos días yextenderlas simplemente agregando nodos. La funcionalidadincorporada de múltiples saltos y la posibilidad de lograr enlaces encircunstancias de línea de vista cercana (near line of sight ‐ NLOS)aseguran un alto desempeño y un funcionamiento confiables. Losequipos SkyPilot operan en la banda de radio no licenciada de5GHz, así como en la banda de seguridad pública de 4.9GHz.

Reducción de costos operativosCon SkyPilot se elimina la necesidad de ajustar las antenas paraoptimizar la recepción de señal, reduciendo los costos operativos yadministrativos. Las funcionalidades de descubrimiento yaprovisionamiento automáticos; además de la búsqueda inteligentede rutas dentro de la malla, eliminan la necesidad de un sistema degestión caro y complicado, minimizando el costo de operación delequipo. Los clientes pueden ampliar la base instalada, soportarmúltiples grupos de suscriptores e implantar aplicaciones como“WiFi HotZones” y de seguridad pública de una forma fácil y segura.

Características de seguridad integradasLa seguridad es una preocupación constante, en particular para lasentidades de seguridad pública y de gobierno. Cada nodo de lamalla es validado usando certificados de autenticación de malla.Una vez establecido un enlace, se cifra con el algoritmo AES de 128bits. La conexión de los suscriptores WiFi también pueden cifrarseusando AES, Acceso Protegido WiFi (WPA) y cifrado WEP dinámico.

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Características de la Red SkyPilot




La tercera generación de redes en malla inalámbrica permitealcanzar un mayor nivel de escalabilidad y desempeño

A diferencia de otros sistemas inalámbricos de banda ancha, la familiade productos SkyPilot es altamente flexible y soporta de formaconcurrente aplicaciones de datos, voz y video; redes de uso mixto ymúltiples niveles de servicio. Basada en un protocolo sincrónico y unavanzado sistema de conmutación de antenas, provee unaescalabilidad y desempeño sin igual para todo tipo de aplicaciones debanda ancha inalámbrica.

Arquitectura SyncMesh de SkyPilotLa arquitectura SyncMesh™ de SkyPilot está diseñada para maximizarel desempeño en la velocidad de transferencia de datos, habilitarcalidad de servicio (QoS) y permitir mayor escalabilidad, además depreservar la confiabilidad y flexibilidad de la comunicación en la mallainalámbrica. El protocolo SyncMesh™ administra automáticamente lasoperaciones de la malla y evita la necesidad de un sistema de gestióncomplejo o de un conocimiento especializado.

Creación y descubrimiento automáticos de enlacesLos equipos SkyPilot ubican y autentican automáticamente a todos losnodos de la malla y equipos de acceso inalámbrico fijo (CPE) vecinos,usando una cobertura de 360º provista por el arreglo conmutado deocho antenas. Los nodos se comunican a través del protocolosincrónico y cada vez que se detecta un nuevo nodo, éste esautenticado, la comunicación es cifrada usando el algoritmo AES de128 bits y se establece un enlace direccional para el tránsito de datos.El administrador de la red puede centralizar y automatizar laconfiguración de los equipos y la provisión de direcciones IP,facilitando así la tarea de agregar nodos y extender la red según serequiera.

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Optimización adaptable de los enlacesLos enlaces punto a punto se establecen individualmente en cadasector del arreglo de ocho antenas, permitiendo operar a unnivel mayor de potencia que aquél alcanzado por las antenasomni‐direccionales regulares. Esa potencia adicional permitemejorar la relación de señal a ruido, aumentar la penetración deobstáculos y transmitir a distancias de hasta 16 kilómetros entrenodos. La arquitectura SyncMesh™ optimiza continuamente lamodulación de cada enlace de manera automática paramaximizar el desempeño en la velocidad de transmisión depaquetes.

Optimización de las rutas en la mallaLos nodos de la malla dirigen el tránsito de datos empleando unalgoritmo de selección del mejor camino basado en vectores derutas. Si un enlace primario reduce su desempeño, la rutasecundaria de menor costo es activada y convertidaautomáticamente en el enlace primario.En el caso eventual de la desconexión de un nodo, los nodosvecinos emplean un mecanismo de curación automática paradesviar el tránsito de datos a través de las vías alternas. Graciasal continuo cálculo y selección de rutas en tiempo real en toda lamalla, es posible distribuir la capacidad y lograr una escalabilidadefectiva de manera automática. 4G





Gestión de tránsito de datosLas reglas de análisis de paquetes permiten una administracióndetallada de la red, necesaria para priorizar, dimensionar y filtrarel tránsito de datos, así como crear redes virtuales de área local(VLAN). La coordinación provista por el protocolo SyncMesh™maneja múltiples niveles de servicio, diferentes grupos deusuarios y mejores estrategias de seguridad.

Programación de ancho de bandaEl motor de programación de transmisiones permite priorizar eltráfico en cada nodo para minimizar el retardo y la fluctuación,optimizar la calidad de servicio (QoS) y maximizar el desempeñode la red. Esto garantiza que el flujo de datos de alta prioridad ‐como el de VoIP o el requerido por las imágenes de videovigilancia‐, preceda al de baja prioridad.

Coordinación de transmisionesLa tecnología SyncMesh utiliza el protocolo de Duplexación porDivisión de Tiempo (TDD) y mediante un reloj comúnsincronizado mediante GPS coordina diversas comunicacionessimultáneas a través de los segmentos de la malla.


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Avanzado arreglo de antenasCada nodo de infraestructura de malla de SkyPilot incorpora unsofisticado arreglo de ocho antenas de 45º (18dBi) con unacobertura total de 360º con la mejor propagación de RF delmercado.

Sectorización – Cada antena enfoca su energía en un sectorhorizontal de 45º para obtener una fortaleza mayor en la señal yun rango de cobertura significativamente mayor que el de lasantenas omni‐direccionales, lo que permite reducir lainterferencia y usar eficientemente el espectro radioeléctrico.Alta ganancia – Se logra empleando una apertura verticalangosta que ayuda a la recepción, mantiene altos niveles demodulación y reduce la interferencia.

Alta potencia de transmisión – El protocolo SyncMesh™ conmuta10.000 veces por segundo la potencia de 450mW de salida delradio entre el arreglo de ocho antenas, lo que permite alcanzarcoberturas de hasta 16 kilómetros. La potencia de transmisión esajustable para cumplir con las normas vigentes de transmisión deradio de cada país.

Gestión superior de RF – Las coberturas direccionales permitenpenetrar obstáculos comunes como follaje, ventanas u otrasobstrucciones. SkyPilot emplea modulación OFDM para mitigar lainterferencia y reducir la necesidad de línea de vista (LOS) paraefectuar los enlaces. Cualquier nodo de la malla puedecomunicarse con otros en diferentes frecuencias.

Características de la Red SkyPilotArreglo de Antenas

4G1

3

5

7

Sector ConmutadoA radio de

alta potencia




Familia de productos SkyPilotSkyPilot ofrece una solución completa para implantar una amplia gama de aplicaciones de bandaancha inalámbrica. La red de malla de alta capacidad permite ofrecer servicios de acceso aInternet de banda ancha hacia suscriptores fijos, de seguridad pública, gubernamentales ypúblicos.

SkyGatewayEl SkyGateway™ es una estación base tipo carrier que funciona como la compuerta de accesoentre el cableado hacia Internet y la red de malla inalámbrica. La sofisticada funcionalidad delSkyGateway ‐propia de los equipos para grandes operadores‐, ofrece una poderosa capacidad derecuperación automática. En caso de falla del punto de inyección de capacidad, el SkyGatewayautomáticamente emplea rutas alternas y distribuye la carga entre los SkyGateway afectados.

SkyExtenderEl SkyExtender™ es un nodo de malla que permite incrementar la cobertura de una forma simpley elegante. Basta agregar un SkyExtender y éste automáticamente detecta la red y se configura.

Familia de productos SkyPilot

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SkyExtender DualBandEl SkyExtender DualBand™ combina la funcionalidad de un SkyExtender™ con la deun Punto de Acceso (AP) WiFi para adicionalmente ofrecer una cobertura WiFi enáreas metropolitanas densas. El sistema de doble radio elimina la posibilidad deinterferencia entre el suscriptor WiFi y la malla. El radio de 2.4GHz permite laconexión de alta velocidad para suscriptores WiFi mientras que el radio de 4.9‐5.8GHz conecta el nodo a la malla inalámbrica. Este diseño permite desempeño,densidad de usuarios y escalabilidad mayores.

SkyExtender TriBandEl SkyExtender TriBand™ fue diseñado específicamente para aplicaciones deseguridad pública. Cuenta con dos Puntos de Acceso (AP) de alta potencia detransmisión, utilizados uno para proveer acceso a los suscriptores WiFi 802.11b/gen 2.4GHz y el otro para usuarios de seguridad pública en WiFi 802.11a 4.9GHz.




Todos los SkyExtender ofrecen:Conexión inalámbrica hacia los equipos de acceso inalámbrico fijo (CPE) con laposibilidad de definir diferentes perfiles de servicio, así como limitar simétrica óasimétricamente la velocidad del enlace.

Inteligencia que les permite determinar la ruta óptima de transmisión entre nodos,mantener rutas secundarias en caso de contingencia y redirigir el tránsito de datosdinámicamente en caso de falla en algún nodo de la malla.

QoS integrado para permitir aplicaciones de voz sobre IP (VoIP) o video vigilancia.

Familia de productos SkyPilot

4G

SkyConnectorEl SkyConnector™ es un equipo de acceso inalámbrico fijo (CPE) de uso externo paraproveer acceso de banda ancha inalámbrica para usuarios corporativos óresidenciales. El administrador de la red puede crear varios perfiles de servicio paralimitar el ancho de banda por suscriptor y administrar todos los CPE de formacentralizada. Los SkyConnector se enlazan de forma inalámbrica a cualquier nodo demalla (sea SkyGateway, SkyExtender, SkyExtender DualBand ó SkyExtender TriBand) yproveen además un puerto Ethernet para cada suscriptor.




SkyAccess DualBandEl SkyAccess DualBand está especialmente diseñado para expandir coberturas deacceso local en 2.4 GHz Wi‐Fi, y un backhaul integrado en la banda de 5 GHz paraunirse con la red de SkyPilot, éste a su vez optimiza el funcionamiento de modulacióndonde un nodo SkyExtender DualBand no es justificable.

La conexión Ethernet le permite al SkyAccess DualBand integrar cámaras de vídeo yotros dispositivos locales IP.

Arquitectura de Equipos que conforman la Red

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Wi-Fi Cloud2.4 and/or 4.9 GHz

SkyConnectors SkyConnectorSkyAccessDualBand

2.4 GHz Wi-Fi

SkyAccessDualBand

2.4 GHz Wi-Fi

SkyAccess DualBand

SkyGateway

SkyGateway

Internet

SkyExtender

SkyExtender

SkyExtender

SkyExtender

SkyExtender




Sistema de gestión de equipos SkyPilot (EMS – Element Manager System)SkyPilot le ofrece a los administradores de red una gran variedad deopciones de configuración y aprovisionamiento de cada uno de loselementos de la red. Se pueden integrar partes de este sistema con algunasaplicaciones de monitoreo y gestión existentes, a través del protocoloestándar SNMP. Para los operadores que emplean aplicaciones hechas a lamedida y basadas en OSS, SkyPilot ofrece opciones de integración basadasen XML además de la opción de una línea de comandos estándar (CLI) concapacidad de utilizar scripts.

SkyControlSkyControl ofrece una alternativa eficiente de gestión y monitoreo de fallasde acuerdo a las necesidades específicas, así como las funciones deadministración, configuración y aprovisionamiento de cada uno de loselementos de la red:

Gestión eficiente ante fallas: Permite definir umbrales, alarmas en tiemporeal, registro de eventos, filtros y orden de los datos para simplificar losinformes.Monitoreo mediante herramientas flexibles: Ayuda en la recolección deinformación, con la posibilidad de informar sobre el progreso de lasactualizaciones.Interfaz de administración visual: Permite ver el estado y desempeño de lared con un solo clic que permite acceder al visor de MIB o a la línea decomandos (CLI).Aprovisionamiento: Permite configurar todos los dispositivos que hacenparte de la malla rápida y fácilmente ofreciendo un alto grado deautomatización para simplificar las tareas de configuración, actualización yexpansión de red; así como otras tareas complejas tales como la limitacióndel ancho de banda por suscriptor, el filtrado y definición de la prioridad dedatos, y la configuración de redes virtuales de área local (VLAN).

Software de Monitoreo

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Software de Monitoreo

4G

Integración con Google Earth™ PRO para mejorar la visualización, monitoreo y control de la red

Integración con archivos tipo .KML para superposicion en mapas de Google Earth

Uso de las coordenadas de GPS de los nodosde malla SkyPilot

Genera automáticamente la ubicación de los nodos y permite una rápida generación de mapas

Permite detallar los atributos del enlace inalámbrico ilustrando la frecuencia por colores para simplificar el monitoreo de redescomplejas




Aplicaciones de la Red




AplicacionesWi‐Fi HotZones

4G

¿Por qué Wi‐Fi?En la economía global móvil de hoy, el acceso a Internet se ha hecho unanecesidad casi como una utilidad. Que es el por qué las interfaces Wi‐Fiahora son incorporados en la mayor parte de Laptops y PCs, ayudantespersonales digitales (PDAs) y muchos smartphones. Para lascomunidades el proporcionar un sistema de acceso Wi‐Fi alienta eldesarrollo económico y promueve el turismo en una variedad de lugares,incluyendo distritos de negocio, aeropuertos, centros de convención,estadios, centros comerciales, puertos deportivos, y otros sitios públicosdonde los residentes y visitantes se juntan. Para los proveedores deservicio inalámbricos, Wi‐Fi es el mejor modo de competir contra el cabley la línea de suscriptor digital (DSL), así como el suplemento de redescelulares 3G con el acceso a Internet de banda ancha y la voz sobre IP(VoIP).

Wi‐Fi Por todas partes con la Red HotZonesEl mallado inalámbrico fue el progreso necesario que hizo posible unacomunidad amplia, practica y asequible de Wi‐Fi HotZone.

Gracias a la propagación de Wi‐Fi HotZones la "división digital"desaparece, los trabajadores de ciudad tendrán un acceso constante,estando en sus oficinas o fuera de ellas, las agencias públicas deseguridad se beneficiarán gracias a una red multiservicios pudiendotransmitir voz, vídeo y datos por un mismo canal. Por otro lado la red deWi‐Fi aún puede ser utilizada para la transmisión de video vigilancia,supervisando así las instalaciones e infraestructura, proporcionandoservicios de recuperación de desastre, y más.

Wi‐FiHotZones




AplicacionesVideo Vigilancia

4G

VIDEO VIGILANCIA ‐ SEGURIDAD PÚBLICAActualmente, las cámaras emplean tecnología digital que permiten a lavideo vigilancia cubrir más lugares con mayor rentabilidad utilizando lasinterfaces Ethernet y el protocolo ubicuo De Internet (IP), el uso masivode la video vigilancia se ha dado gracias al apalancamiento de las redesde área local y así poder cubrir recintos universitarios, ciudades, plantaseléctricas, plantas petroleras, Edificios, entre otras. Permitiendo así lacobertura de cualquier sitio para ser supervisado.

La red de banda ancha SkyPilot tiene el rendimiento y la adaptabilidadrequerida para manejar numerosas cámaras, con el alcance necesariopara cubrir extensas áreas geográficas.

Los equipos SkyPilot automáticamente crean múltiples caminos entremuchos nodos y proporciona la fiabilidad necesaria para el óptimofuncionamiento.

Adicionalmente, la red provee ventajas adicionales al ser más rápidasal momento de desplegar, y a su vez más económicas de instalar,manejar y mantener. No existe ninguna restricción en la colocaciónde las cámaras ya que son inalámbricas y pueden ser trasladadasfácilmente, de hecho, la red entera puede ser trasladada a otro sitio,con un perfecto despliegue para obras de construcción, recuperaciónde desastre, monitoreo de taladros de perforación de pozos,acontecimientos especiales, etc. Las comunicaciones dúplexpermiten a las cámaras ser controladas por un centro de operacionescentralizado.




Dependencias

MódulosPoliciales

Centros de Atenciónde Salud

Sitios de Acceso Público

Sedes CentralTrabajadores

Móviles

RED INALÁMBRICAMULTISERVICIOS

Telecentros

Escuelas Públicas

Solución IntegralContenido•Introducción de Redes InalámbricasSkyPilot?•Características de la Red SkyPilot:



Topología de Red para Gas y Petróleo

Internet

Movilidad

Taladro de Perforación Taladro de Perforación

Taladro de Perforación

SkyExtender DualBand SkyExtender

DualBand

SkyExtender DualBand

Sala de Servidores

Sede Administrativa

Cobertura de Backhaul

Cobertura de WiFi 2.4 Ghz

LAN Corporativa




Cámara

Cámara

Cámara

Topología de Red MunicipalContenido•Introducción de Redes InalámbricasSkyPilot?•Características de la Red SkyPilot:



Topología de Red Municipal (Movilidad)Contenido•Introducción de Redes InalámbricasSkyPilot?•Características de la Red SkyPilot:



Topología de Red Municipal (Seguridad Pública)

Estación de monitoreo de Video

Fire Department

Surveillance Camera

Usuario Móvil VoIP Móvil Seguridad pública Video vigilancia

VLAN 1 VLAN 2 VLAN 3 VLAN 4




Conclusión

Los equipos que conforman la red SkyPilot son capaces de dispensar diferentes servicios como Data, Voz yVideo en forma integrada con diferentes velocidades y calidad de servicio diferenciada por servicio, ademásde proveer la capacidad de soportar diferentes VLAN a velocidades de (ejem. 1 Mbps, 2 Mbps, etc.) paraproveer servicios transparentes de conectividad LAN, con parámetros de baja latencia lo que lo hace muyútil para aplicaciones de video vigilancia y Voz sobre Ip. (VoIp).

Red MeshAuto‐configurable.Enrutamiento Auto‐Optimizado(mejor camino).

Re‐enrutamiento dinámico.Contingencia via auto‐curación.

Gestión de RFLa mejor reutilización delespectro. Mitigación de auto‐interferencia. Cobertura NLOS.Modulación adaptativa.

Protocolo Mesh Síncrono

Gestión de tráficoQoS determinístico. Capacidad escalable.Balanceo de carga.Filtrado y redimensionamientode tráfico.

Prioritización de tráfico.

Arreglo Inteligente de antenasArreglo de ocho antenas de alta ganancia para cobertura 360º

Conmutación en tiempo real del radio a cada una de las antenas sectoriales




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