UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE GRADUACIÓN

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE

INGENIERA EN TELEINFORMÁTICA

ÁREA TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES

TEMA

“DISEÑO DE UNA RED PUNTO A MULTIPUNTO PARA EL RECINTO EL MATE”

AUTORA RUIZ ECHEVERRÍA ANDREA CAROLINA

DIRECTOR DEL TRABAJO ING. IND. ZAMBRANO SILVA DENNIS HOLGER, MSc.

2017 GUAYAQUIL – ECUADOR

ii

DECLARACIÓN DE AUTORÍA

“La responsabilidad del contenido de este Trabajo de Titulación, me

corresponde exclusivamente; y el patrimonio Intelectual del mismo a la

Facultad de Ingeniería Industrial de la Universidad de Guayaquil”

Ruiz Echeverría Andrea Carolina

C.C. 0917816803

iii

DEDICATORIA

Dedico mi proyecto de tesis a mi padre Guido Pastor Ruiz Zamora quien

ha sido mi motor en este largo recorrido, la fuerza cuando he sentido

debilidad, él con un poco de rigor, mucha paciencia y sobre todo amor me

ha apoyado en cada paso y decisión que he dado, quien me ha forjado a

ser la mujer que soy gracias a sus enseñanzas de vida, valores éticos y

morales.

A mis hermanas Katty y Rossy quienes me han apoyado en todo a lo

largo de mi vida, han sido mis confidentes, mis amigas siempre

apoyándome en mis estudios incondicionalmente.

A mi sobrino Allan quien con su humor y cariño hace mis días más felices.

¡Gracias por todo, los amo!

iv

AGRADECIMIENTO

Agradezco a Dios y su hijo Jesús por todos los sucesos en mi vida, por

tener a mis seres queridos con fuerzas y junto a mí.

A mi padre, mis hermanas y sobrino siempre agradecida con ellos.

A todas mis amigas ¡gracias totales!

A mis docentes de la Facultad de Ingeniería Industrial, carrera Ingeniería

en Teleinformática por sus enseñanzas a lo largo de mi formación

universitaria.

Agradecimiento especial:

A mi tutor Ing. Ind. Dennis Zambrano Silva, MSc. por su paciencia, apoyo

durante este proceso, gracias por la guía y enseñanzas.

A mi revisor Ing. Com. Mario Sánchez Delgado, MBA por su amabilidad,

apoyo y enseñanzas.

v

ÍNDICE GENERAL

Nº Descripción Pág.

Introducción 1

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

Nº Descripción Pág.

1.1 Planteamiento del problema 3

1.1.1 Formulación del problema 6

1.1.2 Sistematización del problema 6

1.2 Objetivos de la investigación 6

1.2.1 Objetivo general 6

1.2.2 Objetivos específicos 6

1.3 Justificación e importancia 7

1.3.1 Justificación del problema 7

1.3.2 Importancia del Problema 8

1.4 Delimitación de la investigación 8

1.4.1 Delimitación espacial 8

1.4.2 Delimitación temporal 9

1.4.3 Delimitación social 9

1.5 Operacionalización de las variables 10

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

Nº Descripción Pág.

2.1 Antecedentes de la investigación 11

2.1.1 Antecedente Histórico 11

2.1.2 Antecedente internacional 11

vi

Nº Descripción Pág.

2.1.3 Antecedente nacional 12

2.2 Ubicación del recinto El Mate 12

2.3 ¿Qué son Redes de Datos? 13

2.4 Clasificación de las redes 14

2.5 Definición de radioenlace 15

2.6 Topología de radioenlace 16

2.6.1 Punto a punto 17

2.6.2 Punto a multipunto 19

2.6.3 Multipunto a multipunto 21

2.7 Capacidad del radioenlace 22

2.8 Planificación de radioenlaces 24

2.8.1 Estructura 24

2.8.2 Cálculo de radioenlace 24

2.8.3 Comprobación de visión directa 26

2.8.4 Zona de Fresnel 29

2.9 Estándares 32

2.10 Antenas para radiodifusión 33

2.11 Cables y conectores 37

2.11.1 Cables 37

2.11.2 Conectores 41

2.12 Modems 42

2.13 Switch 43

2.14 Tipos de torres utilizadas en telecomunicaciones 44

2.15 Marco contextual 49

2.16 Marco legal 50

2.16.1 Espectro Radioeléctrico 50

2.16.2 Espectro sin licencia 51

2.16.3 Plan nacional de frecuencia 51

vii

CAPÍTULO III

METODOLOGÍA

Nº Descripción

Pág.

3.1 Definición de la metodología de investigación 53

3.2 Estrategia metodológica 53

3.3 Población y muestra 54

3.4 Técnicas e instrumentos de recolección de datos 56

CAPÍTULO IV

PROPUESTA

Nº Descripción

Pág.

4.1 Investigación del diseño propuesto 62

4.2 Verificación del terreno (visita al recinto El Mate) 63

4.2.1 Perfil topográfico con Google Earth 65

4.3 Simulación del enlace 69

4.4 Estudio de factibilidad técnico del enlace en Recinto el

Mate con respecto a la primera Zona de Fresnel. 84

4.5 Antenas a utilizar en el diseño de la red. 85

4.6 Equipos a utilizar en el diseño. 86

4.7 Presupesto y financiamiento 88

4.8 Conclusiones 89

4.9 Recomendaciones 90

4.10 Anexos 91

4.11 Bibliografía 101

viii

ÍNDICE DE FIGURAS

Nº Descripción Pág

1 Cantidad de sitios web 2017 9

2 Acceso a internet según área 4

3 Porcentaje de personas que han utilizado internet en

los últimos 12 meses por área. 5

4 Porcentaje mundial de internet, 2016. 7

5 Delimitación espacial, recinto El Mate, santa lucía 9

6 Área que comprenden asentamientos humanos del

recinto el mate. 13

7 Tipos de redes 14

8 Radioenlace 16

9 Enlace (PTP) 17

10 Enlace punto a multipunto (PTMP) 19

11 Enlace multipunto a multipunto (MTM) 21

12 Existencia de visión y falta de visión 26

13 Sistema punto a multipunto 28

14 Perfil de un radioenlace. 29

15 Fórmula para obtener la primera zona de Fresnel 30

16 Pérdidas por difracción 30

17 Cálculo del despeje en radioenlaces con y sin visión

directa. 31

18 Estándar Wifi 32

19 Estándar Wimax 33

20 Tipos de antenas 33

21 Antena parabólica 34

22 Antena parabólica de rejilla 34

ix

Nº Descripción Pág

23 Antena Yagi 35

24 Paneles 35

25 Antena omnidireccional 36

26 Antena sectorial 36

27 Configuración de los pines 38

28 Cable STP 38

29 Cable FTP 39

30 Cable UTP 39

31 Características cable UTP 40

32 Características de las categorías de cable 41

33 Conectores rj45 42

34 Conectores rj46 42

35 Modem Tp-link 43

36 Switch marca Cisco 44

37 Torre tipo Monopolo 45

38 Torre tipo Arriostrada 46

39 Torre Autosoportada cuadrada y triangulada 48

40 Espectro radioeléctrico 50

41 Barras resultado pregunta Nº1 57

42 Barras resultado pregunta Nº2 58

43 Barras resultado pregunta Nº3 59

44 Barras resultado pregunta Nº4 60

45 Barras resultado pregunta Nº5 61

46 Vista aérea del recinto El Mate 64

47 Posible ubicación de la antena 64

48 Colegio Abel Castillo y Escuela Marieta de Veintimilla 65

49 Elevación enlace torre - recinto el mate 66

50 Elevación enlace torre - zona turística 67

51 Elevación enlace torre - piladora 68

52 Software simulador Radio Mobile 70

53 Software simulador Google Earth 70

x

Nº Descripción Pág

54 Posición geográfica puntos enlace 71

55 Configuración de las unidades 72

56 Parámetros de latitud y longitud 73

57 Propiedades de alturas y medidas 74

58 Vista general del terreno 75

59 Vista de todas las redes 75

60 Configuración de los parámetros 76

61 Topología de la red 77

62 Selección de los miembros de la red 78

63 Configuración de sistema de la red 78

64 Conexión de la red 79

65 Vista de las especificaciones del enlace 80

66 Datos de la configuración realizada 81

67 Vistas de las ondas de transmisión 82

68 Vista señal recibida 82

69 Radio de cobertura zona de Fresnel 83

70 Configuración vista radio de Fresnel 84

71 Dibujo zona de Fresnel color amarillo 84

72 Simulación factible para el enlace 86

73 VISTAS DE LAS DOS ANTENAS UBIQUITI

NANOSTATION M5 y NANOSTATION LOCO 87

74 Enlace PTMP 92

xi

ÍNDICE DE TABLAS

Nº Descripción Pág.

1 Estadísticas de crecimiento de la web 4

2 Operacionalización de las variables 10

3 Tipos de redes 15

4 Tipode enlaces que interconectan los nodos 17

5 Características de ptp 18

6 Ventajas y desventajas ptp 18

7 Características de ptmp 20

8 Ventajas y desventajas ptmp 20

9 Características mtm 22

10 Ventajas y desventajas de mtm 22

11 Velocidad del internet para las tareas más comúnes 23

12 Estandar Wifi 32

13 Estandar Wimax 33

14 Subgrupos industriales de trabajo en torres 49

15 Nivel de confianza 55

16 Pregunta Nº1 56

17 Pregunta Nº2 57

18 Pregunta Nº3 58

19 Pregunta Nº4 59

20 Pregunta Nº5 60

21 Ubicación de latitud y longitud de antena master y

slaves 69

22 Distancias equipo master y slave 72

23 Tabla presupuesto 90

xii

ÍNDICE DE ANEXOS

Nº Descripción Pág.

1 Software de los equipos Ubiquiti 92

2 Características de la antena Nanostation M5 93

3 Características de la antena Nanostation loco M5 94

4 Encuesta habitantes recinto El Mate 95

5 Vista de los diferentes punto del recinto el mate 99

6 Formato Encuesta 101

xiii

GLOSARIO

Alámbrica.- Sistemas basados en la transmisión de información

por conductor que transporta corriente eléctrica.

Alcance.- Término que se refiere a la disponibilidad del servicio

dentro de una población.

Atenuación.-La pérdida de potencia sufrida por la misma al transitar

por cualquier medio de transmisión.

Banda Ancha.- Red (de cualquier tipo) que tiene una elevada

capacidad para transportar información.

Brecha Digital.- Desigualdad entre las personas que pueden tener

acceso o conocimiento en relación a las nuevas tecnologías.

Cable Submarino.- Cable de cobre o fibra óptica instalado sobre el

lecho marino.

Conectividad.- Disponibilidad que tiene de un dispositivo para ser

conectado a otro o a una red.

Correos Electrónicos.- Es un servicio que permite el intercambio de

mensajes a través de sistemas de comunicación electrónicos.

Crosstalk.- cuando parte de las señales presentes en uno de ellos,

considerado perturbador, aparece en el otro, considerado perturbado.

xiv

Difusión.- Es una forma de transmisión de información donde un nodo

emisor envía información a una multitud de nodos receptores de manera

simultánea.

Dispositivo.- Es un aparato que desarrolla determinadas acciones.

Enlace.- Transmisión de señales de radio (RF) desde una estación o

terminal ubicado en la Tierra a una plataforma.

Ganancia.- Es el .producto de la directividad y la eficiencia de una

antena.

Hosting.- Servicio al que puedes asociar tu dominio.

Inalámbrica.- Que no usa hilos o cables para recibir y enviar

mensajes.

Innovación.- Es un cambio que introduce novedades.

Interconexión.- Conexión entre sí de dos o más elementos.

Internet.- Es un conjunto descentralizado de redes de comunicación

interconectada.

Latencia.- Es la suma de retardos temporales dentro de una red.

Master.- Es un dispositivo central que se comunica con varios Slaves.

Nodo.- Es un punto de intersección, conexión o unión de varios

elementos.

Página web.- Documento o información electrónica capaz de

contener texto, sonido, vídeo, programas, enlaces, imágenes.

xv

Polling.- Es una forma de control en redes de área local.

Polarización.- de una onda es la figura geométrica determinada por

el extremo del vector que representa al campo eléctrico en función del

tiempo.

Red.- Sistema de comunicación para envío de información.

Red Mesh.- Topología de red mallada.

Refractibilidad.- Es la capacidad para soportar temperaturas

elevadas.

Retardo.- Propagación en sistemas electrónicos.

Router.- Es un dispositivo que proporciona conectividad a nivel de red

o nivel tres en el modelo OSI.

Servidores.- Es una aplicación en ejecución (software) capaz de

atender las peticiones de un cliente y devolverle una respuesta en

concordancia.

Sistema en Tiempo Real.- Sistema digital que interactúa activamente

con un entorno.

Sistemas.- Consiste en una infraestructura física a través de la cual

se transporta la información desde la fuente hasta el destino.

Slave.- Son dispositivos esclavos que se comunican con un

dispositivo Maestro.

xvi

Switch.- O conmutador, es el dispositivo digital lógico de

interconexión de equipos que opera en la capa de enlace de datos del

modelo OSI.

Tecnología de Telecomunicaciones.- Se refiere a las

comunicaciones a distancia, como la radio, el teléfono, la televisión,

satélites, microondas, comunicación de datos y redes de cómputo.

Throughput.- (ancho de banda real) Tasa promedio de éxito en la

entrega de un mensaje sobre un canal de comunicación.

Topología.- Forma lógica de conexión de los computadores en una

red para intercambiar datos.

Topografía.- Es la forma física por el que viaja la información entre

las estaciones.

Usuarios.- El individuo que utiliza o trabaja con algún objeto o

dispositivo o que usa algún servicio en particular.

xvii

ABREVIATURAS

ADSL.- (Asymmetric Digital Subscriber Line) Tipo de tecnología de

línea de abonado digital.

ARCOTEL.- Agencia de Regulación y Control de las

Telecomunicaciones.

ARPANET.- Fue una red de computadoras creada por encargo del

Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

BIT.- (Binary Digit) dígito del sistema de numeración binario.

CONATEL.- Consejo Nacional de Telecomunicaciones.

DBI.- Decibeles

DBM.- Decibeles-milivatios

DSL.- (Digital Subscriber Line) La línea de abonado digital o línea de

suscripción digital.

EIA.- (Electronic Industries Alliance) Asociación de Industrias

Electrónicas.

GHZ.- Gigahercio

ICM.- Bandas que están designadas para aplicaciones industriales,

científicas y médicas.

xviii

INEC.- Instituto Nacional de Estadísticas y Censo.

INTERCOM.- Corporación Interinstitucional de Comunicación

Electrónica.

ISP.- Proveedor de Servicio de Internet.

KM.- Kilómetro.

LAN.- Red de Área Local.

m.- Metro.

mm.- Milímetro.

MAN.- (Metropolitan Area Network) Red de Área Metropolitana.

MHZ.- Megahercio.

MTM.- (Multipoint to Multipoint) Multipunto a Multipunto.

ºC.- Grados Centígrados.

ONU.- Organización de Naciones Unidas.

PNF.- Plan Nacional de Frecuencias.

PTM.- (Point to Multipoint) Punto a Multipunto.

PTP.- Punto a punto.

QoS.- (Quality of Service) Calidad de servicio.

xix

RX.- Receptor de una señal.

STL.- (Studio Transmiter Link) Enlace Estudio Transmisor.

STP.- (Shield Twiested Pair) Par Trenzado Apantallado.

TIWS.- Telefónica International Wholesale Services Ecuador S.A.

TX.- Transmisor de una señal.

UTP.- Unshield Twiested Pair / Par Trenzado no Apantallado.

UIT.- Unión Internacional de Telecomunicaciones.

V.- Voltios.

VSAT.- Terminal de Apertura Muy Pequeña - Very Small Aperture

Terminal.

WAN.- (World Area Network) Red de Área Mundial.

xx

AUTOR: RUIZ ECHEVERRÍA ANDREA CAROLINA. TÍTULO: “DISEÑO DE UNA RED DE PUNTO A MULTIPUNTO EN

EL RECINTO EL MATE”. DIRECTOR: ING. IND. ZAMBRANO SILVA DENNIS HOLGER, MSc.

RESUMEN

El propósito de este proyecto es el diseño de un medio de transmisión de radioenlace con una topología punto multipunto para ofrecer una propuesta en el aspecto técnico y económico y de esta manera no implique tener que pagar elevados valores por el servicio de Internet. Dicho proyecto se planteó con el objetivo de brindar un servicio eficiente de Internet al Recinto El Mate del cantón Santa Lucía, provincia del Guayas. Para poder comenzar el desarrollo del proyecto se inició haciendo una visita al terreno y así poder saber cuál sería el tipo de red óptimo, los dispositivos necesarios para la conectividad en la zona rural por ello trabajará en el diseño con equipos que trabajen en banda de 5Ghz. Adicional a esto se realizó una encuesta y observación del terreno para poder identificar los problemas que causa una señal de internet intermitente o la falta de ella. Tratando de cumplir los objetivos y para obtener más datos importantes para el presente proyecto se utilizó dos herramientas de software que son Radio Mobile y Google Earth ya que son las más utilizadas y permiten recopilar información necesaria para la ubicación de los sistemas de telecomunicaciones. Finalmente se concluye que si existe factibilidad técnica para realizar el diseño. PALABRAS CLAVES: Radioenlace, red, Internet, dispositivos,

conectividad, transmisión. Ruiz Echeverría Andrea Carolina Ing. Ind. Zambrano Silva Dennis Holger, MSc.

C.C.0917816803 Director del Trabajo

xxi

AUTHOR: RUIZ ECHEVERRÍA ANDREA CAROLINA. TITLE: “DESIGN OF A NETWORK OF POINT TO MULTIPOINT

IN THE COUNTRYSIDE EL MATE”. DIRECTOR: I.E. ZAMBRANO SILVA DENNIS HOLGER, MSc.

ABSTRACT

The purpose of this project is to design a radio link transmission medium with a multipoint point topology in order to offer a proposal in the technical and economic aspect and in this way it does not imply having to pay a lot of money for the Internet service. This project was designed with the objective of providing an efficient Internet service to the El Mate town in the Santa Lucia canton in Guayas province. In order to start the development of the project it began by making a visit to the place and thus to know what type of network would be optimal, the necessary devices for connectivity in the rural area so it will work in the design with equipment working in band of 5Ghz. In addition to this a survey and observation of the area was carried out to identify problems caused by an intermittent Internet signal or the lack of it. Trying to reach the objectives and to obtain more important data for the present project here it is used two software tools that are Radio Mobile and Google Earth because they are the most frequently used and allow to gather necessary information to choose the best place to install each component of the telecommunication system. Finally it is concluded that there is technical feasibility to do the design. KEY WORDS: Radio link, network, Internet, devices, connectivity,

transmission. Ruiz Echeverría Andrea Carolina I. E. Zambrano Silva Dennis Holger, MSc.

C.C.0917816803 Director of Work

Introducción 1

INTRODUCCIÓN

Actualmente en la industria de las telecomunicaciones, existen

lugares en el mundo en donde los servicios de Internet no han llegado, esto

a pesar de que estas zonas albergan escuelas, colegios, pequeñas

empresas, hogares, etc.; los cuales se beneficiarían al contar con esta red

informática, ya que hoy por hoy su utilidad es de mucha importancia y

necesidad.

En la página web internetlivestats.com brinda información en tiempo

real acerca de varios datos interesantes los cuales tienen relación con

Internet, por ejemplo tenemos cantidad de usuarios en el mundo, cantidad

de correos electrónicos enviados, exploraciones ejecutadas con Google.

De acuerdo con los datos que arroja Internet Live Statistics en 2016

se observa que los países de África son donde se refleja menos acceso a

Internet en el que varían entre 1,1% al 41,0% del porcentaje de usuarios de

Internet por población; mientras que Ecuador se encuentra entre 41,1% al

el 58,8% (Internetlivestatas, 2017).

La industria de las telecomunicaciones ha ido evolucionando en

Ecuador de manera significativa en los últimos años y como se especifica

en el libro Historia de las Telecomunicaciones en el Ecuador “En julio del

2007, cuando se halla en auge el crecimiento del Internet Banda Ancha,

CONATEL aprobó el permiso a Telefónica International Wholesale Services

Ecuador S.A. (TIWS) para que provea una determinada capacidad

internacional de cable submarino”.

De ahí en adelante estas tecnologías de la información convergen en

torno a nuestra vida y las necesidades cotidianas, ya sean estas educativas

Introducción 2

laborales, domesticas, personales entre otros aspectos en los que sea

indispensable la conectividad a Internet (Gomezjurado, 2014, pág. 146).

Para poder ampliar el tema antes mencionado en el siguiente documento

de tesis se realizarán una secuencia de capítulos en donde se podrá

observar los pasos específicos para el avance del mismo.

El capítulo I: se enfoca en el planteamiento del problema en la

investigación, formulación del problema, sistematización del mismo; se

plantean el objetivo general y los objetivos específicos de la investigación;

ya teniendo la información antes mencionada se deduce una justificación e

importancia de la investigación, haciendo énfasis en la brecha digital que

actualmente posee el Recinto El Mate y, por último, las delimitaciones de

la investigación.

En el capítulo II: se desarrollan los antecedentes de la investigación,

el marco teórico, en donde se detalla la información necesaria para la

investigación, marco contextual, marco conceptual y marco legal en donde

se define la importancia de la provisión de los servicios públicos de

telecomunicaciones.

En el capítulo III: se elabora, define y sistematiza los aspectos

metodológicos y procedimientos que se deben alcanzar en el transcurso y

desarrollo de una investigación para la obtención de conocimiento y así

tener noción de la técnica utilizada para el diseño de la red.

En el capítulo IV: se describe la propuesta de la investigación por

medio de la información obtenida para el Diseño de una red de punto a

multipunto en el Recinto El Mate del Cantón Santa Lucía, provincia del

Guayas. Siendo objetivos en el planteo de la propuesta de diseño que

tratará de solucionar el problema de un acceso eficiente de Internet y que

disponga de cobertura total en el Recinto.

El Problema 3

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

Planteamiento del problema

El Internet es una herramienta necesaria para todos ya que gracias a

ello podemos realizar diferentes actividades gracias a la difusión y

acrecentamiento de diversos sitios web, las siguientes imágenes muestran

una investigación realizada por vpnmentor.com en donde refleja datos

recientes acerca de cantidad de sitios web en 2017 donde se observa que

hay casi un millón de sitios web (VPNmentor, 2017).

FIGURA Nº 1

CANTIDAD DE SITIOS WEB 2017

Fuente: https://es.vpnmentor.com Elaborado por: vpnmentor.com

El Problema 4

TABLA Nº 1

ESTADÍSTICAS DE CRECIMIENTO DE LA WEB

CRECIMIENTO ANUAL HASTA ENERO 2016

Crecimiento en el número de

usuarios activos de Internet

+10%

Desde Enero 2016 +332Millones

Crecimiento en el número de medios

sociales activos

+21%

Desde Enero 2016 +482 Millones

Crecimiento en el número de

usuarios móviles

+5%

Desde Enero 2016

+222 Millones

Crecimiento del número de

usuarios sociales móviles activos

+30%

Desde Enero 2015 +581 Millones

Fuente: http://www.smartinsights.com/social-media-marketing/social-media-strategy/new-global-social-media-research/atta

Elaborado por: Dave Chaffey

Según el Instituto Nacional de Estadísticas y Censo (INEC) el 36,0%

de los hogares a nivel nacional tienen acceso a Internet 13,5 puntos más

que hace cinco años. En el área urbana el crecimiento es de 13,2 puntos,

mientras que en la rural de 11,6 puntos (Inec, 2016).

FIGURA Nº 2

ACCESO A INTERNET SEGÚN ÁREA

Fuente: Encuesta Nacional de Empleo Desempleo y Subempleo – ENEMDU (2012 - 2016). Elaborado por: INEC

El 55,6% de la población de Ecuador ha utilizado Internet en los

últimos 12 meses. En el área urbana el 63,8% de la población ha utilizado

Internet, frente al 38,0% del área rural (Inec, 2016).

El Problema 5

FIGURA Nº 3

PORCENTAJE DE PERSONAS QUE HAN UTILIZADO INTERNET EN

LOS ÚLTIMOS 12 MESES POR ÁREA

Fuente: Encuesta Nacional de Empleo Desempleo y Subempleo – ENEMDU (2012 - 2016). Elaborado por: INEC

Actualmente y gracias a las estadísticas que nos brinda el INEC

sabemos que hay comunidades rurales que aún no cuentan con accesos a

Internet, los servicios que llegan no abastecen o son deficientes; en otros

casos; los costos del servicio suelen ser muy altos para los usuarios y para

ciertos proveedores de servicio de Internet (ISP) elevados costos en

inversión.

Uno de estos lugares es el Recinto El Mate una zona rural que aún no

cuenta con cobertura de Internet eficiente, ya que se encuentran en una

zona aislada, pero la necesidad de esta comunidad se percibe

notablemente al dialogar con los habitantes acerca de lo útil que les sería

en unos casos mejorar la calidad del servicio de Internet y en otros que

abastezca las zonas en las que aún no hay acceso a Internet.

Aducen que hoy en día muchas actividades se realizan vía Internet y

la necesidad de tener una señal que no sea intermitente o en otros casos

que no haya acceso les perjudica en sus actividades ya que les conlleva a

tener que trasladarse a otros sitios para poder contar con el servicio sin

interrupciones y poder realizar actividades ya sean estas por estudios,

trabajo, salud o de recreación.

El Problema 6

1.1.1 Formulación del problema

¿En qué beneficiará, a los habitantes del Recinto El Mate, un diseño

que permita el acceso de manera eficiente a los servicios de Internet?

1.1.2 Sistematización del problema

1. ¿Qué requerimientos, dada la topografía del sector, son los

necesarios para que se realice el diseño?

2. ¿Cuál es el tipo de red y dispositivos que se necesitan para

poder realizar un diseño de red punto a multipunto?

3. ¿Qué software y dispositivos se necesita para realizar el diseño

punto a multipunto?

Objetivos de la investigación

1.2.1 Objetivo general

Diseñar una red punto a multipunto para el Recinto El Mate.

1.2.2 Objetivos específicos

1. Realizar un análisis topográfico de la zona para determinar si

cumple las características técnicas para el diseño del enlace.

2. Analizar tipo de red y dispositivos para diseñar un enlace punto

a multipunto.

3. Diseñar la infraestructura de una red punto a multipunto en el

Recinto El Mate.

El Problema 7

Justificación e importancia

1.3.1 Justificación del problema

Existe mundialmente una problemática sobre temas relacionados con

acceso a Internet, lugares como Burundi (1,5%) o Guinea (1,8%) en donde

ni siquiera el 2% de la población tiene acceso a Internet; caso contrario

países como España el porcentaje de población con acceso a Internet se

eleva ampliamente, hasta el 82,2% de la población, Estados Unidos el

porcentaje sube hasta el 88,5% mientras que en países como China tiene

un porcentaje de 52,2%, todo ello según los datos de Internet Live Stats

donde indica que la media mundial se ubica en el 48,2%. La figura Nº4

indica donde están ubicados mundialmente los porcentajes de usuarios de

Internet por población (Internetlivestatas, 2017).

FIGURA Nº 4

PORCENTAJE MUNDIAL DE INTERNET, 2016.

Fuente: https:// www.internetlivestats.com Elaborado por: http://www.trecebits.com

El Problema 8

Adicional a esto, el Consejo de Derechos Humanos de las Naciones

Unidas (ONU) afirmó en julio de 2016 que “Internet sea considerado un

derecho humano básico”; según la ONU, “La difusión de la información y

tecnología de las comunicaciones y la interconexión global tiene un gran

potencial para acelerar el progreso humano, para reducir la brecha digital y

el desarrollo de las sociedades del conocimiento. Al igual que la innovación

científica y tecnológica en áreas tan diversas como la medicina y la energía”

(Velocci, 2016).

Se justifica esta tesis sobre el diseño en la aplicación de tecnología

de radioenlace para el Recinto El Mate, ya que la calidad del servicio es

deficiente, la necesidad de tener al alcance el servicio de Internet es

necesaria para los habitantes en general y esencial para los estudiantes

refiriéndonos a la formación educativa.

1.3.2 Importancia del Problema

En cuanto a la importancia será que aportaría un comienzo para los

futuros usuarios que se encuentran en zonas de difícil acceso y reciban el

servicio de manera masiva y sin interrupciones de señal tan notorias esto

beneficiando a adultos, adolescentes y niños en el aspecto tecnológico, de

esta manera daremos un paso para acortar la brecha digital que tienen

varias zonas rurales en Ecuador, dando un gran paso de la tecnología por

cable de cobre ADSL a la tecnología radioenlace.

Delimitación de la investigación

1.4.1 Delimitación espacial

Este proyecto de tesis, está delimitado espacialmente a la provincia

del Guayas, cantón Santa Lucía, Recinto El Mate.

El Problema 9

FIGURA Nº 5

DELIMITACIÓN ESPACIAL, RECINTO EL MATE, SANTA LUCÍA.

Fuente: https://www.google.com.ec/maps Elaborado por: Andrea Carolina Ruiz Echeverría.

1.4.2 Delimitación temporal

El proceso de tesis de “Diseño de una red de punto a multipunto en el

Recinto El Mate” tiene un tiempo definido para la elaboración de la

investigación desde el 6 de marzo de 2017 hasta el 30 de octubre de 2017.

1.4.3 Delimitación social

En esta parte se hace referencia a la persona que realizará el

desarrollo del diseño y a los que serán beneficiados con dicho diseño.

1. Andrea Carolina Ruiz Echeverría (Autora del proyecto de tesis).

2. Personas que habiten en el Recinto El Mate.

3. Personas que visiten el reciento El Mate.

El Problema 10

Operacionalización de las variables

TABLA Nº 2

OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES

Fuente: Investigación de diferentes fuentes. Elaborado por: Andrea Carolina Ruiz Echeverría.

DIMENSIÓN INDICADORES VARIABLES UNIDAD DE

MEDIDA ENCARGADO

RED Y DISPOSITIVOS

Redes de telecomunicaciones. Características técnicas de dispositivos.

- Topología del enlace. - Frecuencia - Potencia - Ruido - Modulación - Alcance - Temperatura - PoE

- PTM (Peer to multipeer) - 5 Ghz - 7 dBm - Db - 11 bits - 15 Km - -30ºC a 75ºC - 24 V

- Técnico

DISEÑO E INFRAESTRUCTURA

Estado del enlace. Diseño del enlace. Diseño de la estructura de soporte de antena

- Tipo de Conectividad - Tipo de interconexión. - Espectro de Radiofrecuencia - Ancho de banda - Torre donde se ubicará la antena.

- Radioenlace. - LAN - WAN - 5 GHz - 20 MHz - 30 m

- Técnico

Marco Teórico 11

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

Antecedentes de la investigación

2.1.1 Antecedente Histórico

La red de redes Internet tiene sus orígenes en los años 70, creada

como una red comunicaciones de uso militar de los Estados Unidos llamada

ARPANET. El perfeccionamiento de la Internet se mantiene durante la

década de los ochenta para uso académico y de investigación, hasta llegar

a los noventa en donde empieza a ser utilizada por grandes compañías en

sus actividades comerciales así mejorar eficiencia en procesos más

rápidos, estables y proveer servicios de acceso electrónico a sus usuarios

(ARCOTEL, 2015).

En Ecuador la primera institución en proveer acceso al Internet fue

Ecuanex, un nodo de Internet establecido en 1991 por la Corporación

Interinstitucional de Comunicación Electrónica, Intercom, en el año 1992 se

estableció el segundo nodo de Internet (Ecuanet) por medio de la

Corporación Ecuatoriana de información, auspiciada por el Banco del

Pacífico, la ESPOL, entre otras sin embargo fue en el año del 1995 que

diario el Hoy publicará el primer boletín informativo en formato digital

tratando sobre el conflicto fronterizo con Perú (ARCOTEL, 2015).

2.1.2 Antecedente internacional

El auge que ha desarrollado el Internet alrededor del mundo impulsa

a que este llegue a lugares donde aún existe una brecha digital, haciendo

que en estos el acceso a esta red informática sea una realidad e incentive

Marco Teórico 12

el desarrollo tecnológico; es así que Juan Castillo (2008) de la Escuela

Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación de la Universidad de

Málaga en España, realizó una tesis sobre Diseño de una Red Inalámbrica

de Banda Ancha para un Entorno Rural cuyo objetivo del proyecto fue

diseñar un red de banda ancha inalámbrica, que sirva de interconexión en

distintas ubicaciones de un entorno rural y que además permita el acceso

a Internet.

Castillo índica que: “Uno de los obstáculos que se debe mencionar es

la complejidad de la geografía y del entorno del donde se encuentra la zona

rural, ya que, trasladar redes de comunicación por cable resulta altamente

complicado y costoso”.

2.1.3 Antecedente nacional

Este tipo de brecha digital también se trata de minimizar en el ámbito

nacional, en la Universidad Católica de Santiago de Guayaquil, Carrera de

Ingeniería en Telecomunicaciones realizo una tesis sobre Análisis de una

red punto a multipunto.

Donde planteó que la deficiencia del servicio de Internet que se

obtiene por medio de una red de cobre de un único proveedor, aunque es

accesible económicamente, es necesario una propuesta de un diseño de

red por medio de radioenlace donde utiliza topología de punto a multipunto.

Hernán nos comenta que: “De acuerdo al análisis espectral obtenido, no

hay variación de ruido, por lo que la frecuencia de 5 GHz es óptima para la

transferencia de datos” (Pastor, 2015).

Ubicación del recinto El Mate

El recinto El Mate se encuentra ubicado a 6,71 km de distancia de su

cabecera cantonal Santa Lucía y a 45,60 km del Cantón Guayaquil; para

Marco Teórico 13

llegar hasta ahí hay que recorrer 1,49 km desde la carretera principal hasta

el área que comprenden asentamientos humanos. El recinto El Mate cuenta

con 1.368 habitantes aproximadamente según el censo del año 2010 en

donde indica que la población total del cantón Santa Lucía es de 38.093

habitantes que se distribuye en 8.810 en el área urbana y 30.113 en el área

rural.

FIGURA Nº 6

ÁREA QUE COMPRENDEN ASENTAMIENTOS HUMANOS DEL

RECINTO EL MATE

Fuente: https://www.google.com.ec/maps Elaborado por: Andrea Carolina Ruiz Echeverría.

¿Qué son Redes de Datos?

Red de datos es la infraestructura cuyo diseño facilita la transmisión

de datos a través del intercambio de datos. Cada una de estas redes se ha

Marco Teórico 14

diseñado para satisfacer los objetivos, con una arquitectura definitiva que

permite facilitar la conmutación de los contenidos (Perez, 2011).

Clasificación de las redes

Hay distintos tipos de redes que se usan para la transmisión de datos.

En la tabla Nº2 se describen los tipos de redes que hay y sus

características.

FIGURA Nº 7

TIPOS DE REDES

Fuente: http://generalidadesderedes.blogspot.com Elaborado por: Telecomunicaciones en general

Marco Teórico 15

TABLA Nº 3

TIPOS DE REDES

Fuente: http://docente.ucol.mx/ Elaborado por: Investigación directa

Definición de radioenlace

Es una conexión entre distintos tipos equipos de telecomunicaciones

que utilizan ondas electromagnéticas. Llamado también Enlace Estudio

Transmisor o STL (Studio Transmiter Link).

Un radioenlace está formado por un transmisor de radio (TX) el cual

envía la señal a un receptor (RX) ubicado en la estación, cada uno teniendo

sus respectivas antenas (RadiosLibre, 2014).

RED SIGNIFICADO APLICACIÓN EXTENCION VELOCIDAD

LAN

Red de Área

Local

Permite la interconexión de

ordenadores personales y

estaciones de trabajo en

oficinas, fábricas, etc., para

compartir recursos e

intercambiar datos y

aplicaciones.

Como su nombre lo

indica “Local” su

extensión es

limitada

físicamente a un

edificio o un par de

kilómetros.

Son redes con

velocidades

entre 10 hasta

100 Mbps.

MAN

Red de Área

Metropolitana

Proporciona capacidad de

integración de múltiples

servicios mediante la

transmisión de datos, voz y

video, sobre medios de

transmisión tales como fibra

óptica, par trenzado de cobre,

estas redes pueden ser

públicas o privadas.

Pueden alcanzar

un diámetro

entorno a los 50km.

Su velocidad de

transmisión de

datos va desde 2

hasta 155 Mbps.

WAN

Red de Área

Mundial

Muchas WAN son construidas

por y para una organización o

empresa particular y son de

uso privado, otras son

constituidas por los

proveedores de Internet, su

función principal es la

interconexión de redes o

equipos terminales que se

encuentran ubicados a

grandes distancias entre sí.

Es un tipo de red de

computadoras

capaz de cubrir

distancias desde

unos 100 hasta

1000 km

proveyendo de

servicios a un país

o aun continente.

La velocidad a la

que circulan los

datos suele ser

de 56 Kbps

hasta unos 155

Mbps.

Marco Teórico 16

FIGURA Nº 8

RADIOENLACE

Fuente: http://www.analfatecnicos.net Elaborado por: analfatecnicos

Topología de radioenlace

Para poder realizar un radioenlace debe de tener una idea de que es,

como funciona y cuantas variantes hay. Existen varios tipos de topología

de la comunicación que se pueden aplicar, según Radios Libre (2014) ésta

se clasifica en:

1. Punto a Punto (PTP)

2. Punto a Multipunto (PTM)

3. Punto Multipunto-Multipunto (MTM)

Marco Teórico 17

2.6.1 Punto a punto. FIGURA Nº 9

ENLACE PTP

Fuente: cctvcamarasmonterrey.com Elaborado por: cctvcamarasmonterrey

Las redes punto a punto corresponden a un tipo de arquitectura de

red en las que cada canal de datos se usa para comunicar solo dos nodos,

contrario a la función de las redes multipunto, en donde cada canal de datos

se puede usar para comunicarse con diversos nodos (Ecured, 2010).

Las redes PTP se instalan y manipulan de manera sencilla. Siempre

que haya una óptima línea visual y haciendo instalaciones con antenas

adecuadas, se consigue hacer enlaces punto a punto de más de 30 km. Su

eficiencia disminuye ampliamente a medida que se incrementen

dispositivos en la red.

TABLA Nº 4

TIPODE ENLACES QUE INTERCONECTAN LOS NODOS

Fuente: https://www.ecured.cu/Redes_punto_a_punto Elaborado por: Ecured

Simplex: La transacción sólo se efectúa en un solo sentido.

Half-duplex: La transacción se realiza en ambos sentidos, pero

de forma alternativa.

Full-duplex: La transacción se puede llevar a cabo en ambos

sentidos simultáneamente.

Marco Teórico 18

TABLA Nº 5

CARACTERÍSTICAS DE PTP

Fuente: https://www.ecured.cu/Redes_punto_a_punto Elaborado por: Ecured

TABLA Nº 6

VENTAJAS Y DESVENTAJAS PTP

Fuente: https://www.ecured.cu/Redes_punto_a_punto Elaborado por: Ecured

Se utilizan en redes de largo alcance WAN.

Los retardos se deben al tránsito de los mensajes a través de los

nodos intermedios.

Los pasos de encaminamiento suelen ser complejos, y el control

de errores se realiza en los nodos intermedios además de los

extremos.

La conexión extremo a extremo se realiza a través de los nodos

intermedios, por lo que depende de su fiabilidad.

Las estaciones reciben sólo los mensajes que les entregan los

nodos de la red. Estos previamente identifican a la estación

receptora a partir de la dirección de destino del mensaje.

La conexión entre los nodos se puede realizar con uno o varios

sistemas de transmisión de diferente velocidad, trabajando en

paralelo.

La seguridad es propia a una estructura en malla de la red en la

que cada nodo se conecta a dos o más nodos.

Los costes del cableado dependen del número de enlaces entre

las estaciones.

Ventajas Desventajas

Los dispositivos en red actúan

como socios iguales, o pares

entre sí.

A medida que las redes crecen, se

vuelven más difíciles de coordinar

y operar las relaciones PtP.

Son fácil de instalar y operar. Capacidad limitada.

Es barata. Insegura.

Permite compartir datos y

recursos.

La administración de la red debe

hacerse en cada máquina.

Su eficiencia decrece rápidamente

a medida que la cantidad de

dispositivos en la red aumenta.

Marco Teórico 19

2.6.2 Punto a multipunto.

Los enlaces punto multipunto son diseñados como un sistema sencillo

de instalar y no demanda cajas externas de protección, esto constituye una

solución económica para proyectos inalámbricos, permiten construir áreas

con gran capacidad de cobertura de para enlazar varios puntos remotos

que se dirigen a la central así efectuar redes de datos, voz y videos. El

ejemplo típico de esta disposición es el uso de un punto de acceso

inalámbrico que provee conexiones a varias computadoras portátiles.

Recomendado para realizar enlaces en:

Universidades

Grandes corporaciones

Edificios gubernamentales

Edificios municipalidades

Operadores e ISP inalámbricos

Redes inalámbricas que cubren toda la ciudad

Pieza principal de red de banda ancha para switches y routers

de DSL

Distribuir redes de fibra óptica (RadiosLibre, 2014).

FIGURA Nº 10

ENLACE PUNTO A MULTIPUNTO (PTMP)

Fuente: https://help.ubnt.com/ Elaborado por: UBNTSuport

Marco Teórico 20

TABLA Nº 7

CARACTERÍSTICAS DE PTMP

Fuente: http://repositorio.ucsg.edu.ec/bitstream/3317/4494/1/T-.pdf Elaborado por: Ing. Pastor

TABLA Nº 8

VENTAJAS Y DESVENTAJAS PTMP

Fuente: http://repositorio.ucsg.edu.ec/bitstream/3317/4494/1/T-.pdf Elaborado por: Ing. Pastor

Características PTMP

Son redes en las cuales existe una línea de comunicación cuyo uso

está compartido por todas las terminales en la red.

La información fluye de forma bidireccional y es distinguible para

todas las terminales de la red.

Lo tradicional es que en una conexión multipunto las terminales

compiten por el uso del medio o línea de forma que el primero que

lo encuentra disponible lo acopia.

Tienen un acceso común al ordenador central por medio de una

línea a la que están conectados, y que por tanto resiste todo el

tráfico de la información.

Cada terminal debe de poder detectar si el mensaje que envía el

hostle afecta o no. Para ello, cada mensaje llevará la dirección del

terminal al que va dirigido.

Su método de acceso al medio es el Polling: técnica por la cual el

ordenador central hace una pasada por todos los terminales para

saber si tienen información a enviar o están disponibles para

recibirla.

Abaratamiento de su costo.

Unión de varios terminales a su correspondiente computadora.

Pierde velocidad y seguridad.

Requiere amplificadores y difusores de señal o de multiplexores.

Ventajas Desventajas

Respaldo de información Precio bajos

Virus Perdida en velocidad

Marco Teórico 21

2.6.3 Multipunto a multipunto.

También denominado ad hoc o en malla (mesh). Ya que no hay una

autoridad central cada uno de los nodos de la red transporta el tráfico de

otros como sea posible, todos los nodos se comunican entre sí. Se puede

hacer una instalación rápida de una red inalámbrica de banda ancha, ya

que no es necesario especificar un área central para ubicar su estación

base.

El beneficio de este diseño de red es que aún si ninguno de los nodos

es alcanzable desde el punto de acceso central, igual pueden comunicarse

entre sí. Las implementaciones de redes mesh son auto-reparables,

detectan automáticamente problemas de enrutamiento y los corrigen.

Extender una red mesh es fácil solo se debe agregar más nodos. Si uno de

los nodos en la “nube” tiene acceso a Internet, esa conexión puede ser

compartida por todos los clientes (wndw, s.f.).

FIGURA Nº 11

ENLACE MULTIPUNTO A MULTIPUNTO (MTM)

Fuente: http://wndw.net/pdf/wndw-es/chapter3-es.pdf Elaborado por: wndw

Marco Teórico 22

TABLA Nº 9

CARACTERÍSTICAS MTM

Fuente: http://repositorio.ucsg.edu.ec/bitstream/3317/4494/1/T-.pdf Elaborado por: Ing. Pastor

TABLA Nº 10

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE MTM

Fuente: http://repositorio.ucsg.edu.ec/bitstream/3317/4494/1/T-.pdf Elaborado por: Ing. Pastor

Capacidad del radioenlace

Cuando los usuarios envían gran cantidad de datos y la capacidad del

enlace no es la apropiada causa la latencia, esto quiere decir que es el

tiempo que le toma a los datos atravesar el enlace. Se puede analizar la

Características MTM

No hay una autoridad central.

Cada nodo de red transporta el tráfico de tantos otros como sea

necesario.

Todos los nodos se comunican entre sí.

Puede aumentar los tiempos de respuestas frente al punto a

punto.

Si ninguno de los nodos es alcanzable desde el punto de acceso

central, igual pueden comunicarse entre sí.

Hardware y software relativamente complejos.

Permite la conexión de más terminales por cada procesador

central.

Ventajas Desventajas

Infraestructura escalable basada

en la demanda, cobertura y

concentración de edificios.

Es complejo

Tiempo de retorno más rápido

gracias a la rápida respuesta a las

oportunidades de mercado.

Disminuye su rendimiento

Marco Teórico 23

respectiva capacidad necesaria para la transmisión con la menor latencia

posible (RadiosLibre, 2014).

TABLA Nº 11

VELOCIDAD DEL INTERNET PARA LAS TAREAS MÁS COMÚNES

Fuente: https://cincodias.elpais.com/cincodias/2015/11/09/lifestyle/1447087191_120067.html Elaborado por: Carlos Gonzalez

Aplicación Ancho de banda mínimo Ancho de banda

sugerido

Páginas web y

correo electrónico.

3 Mb es suficiente

para disfrutar de portales

bien optimizados y con copia

caché.

Para disfrutar una

mejor experiencia debería

ser una conexión de 6

Mb.

Televisión, cine y

series en

streaming.

3 Mb para la

reproducción de las

calidades mínimas.

6 Mb para archivos

pesados y evitar esperas.

Para reproducir

contenido en HD (720p) o

Full HD (1080p) mínimo

conexión de 10 Mb.

Compartir

contenido

multimedia (foto y

video) en redes

sociales y otros.

Un mínimo de 1 Mb

para una correcta

experiencia. Con esta

velocidad de subida

deberíamos hablar de 15

segundos de espera con

archivos de 2 Mb.

Enfoque en la

velocidad de subida. En

este caso la fibra óptica

ofrece tasas mucho más

elevadas.

Telefonía por

internet, llamadas

de voz y

videollamadas.

Debemos tener en

cuenta la velocidad de

subida y la de bajada en

ambos casos 1 Mb.

Si queremos alta

definición se necesita

unos 10 Mb.

Videojuegos

online

10 Mb en adelante Las conexiones de

fibra óptica ofrecen

resultados mucho

mejores.

Marco Teórico 24

Planificación de radioenlaces

Mediante mapas y planos en distintas escalas se define la ruta

completa, definiendo la ubicación de los repetidores y trazada la ruta

completa. Los enlaces se hacen básicamente entre puntos visibles, es

decir, puntos altos de la topografía.

Para poder calcular las alturas libres debe conocerse la topografía

del terreno, así como la altura y ubicación de los obstáculos que pueden

existir en el trayecto (RadiosLibre, 2014).

2.8.1 Estructura.

Un radioenlace debe estar conformado por:

1. Estaciones Terminales: Secciones del sistema, donde las

señales de banda base se originan o terminan (Redtauros, s.f.).

2. Estaciones Repetidoras: Secciones del sistema, donde las

señales de banda base se pueden volver a configurar o donde

las portadoras de RF se amplifican (Redtauros, s.f.).

2.8.2 Cálculo de radioenlace.

Como la comunicación de los enlaces por principio es entre puntos,

siempre hay que tener en cuenta las variables que estas se encuentran y

se llaman el cálculo de presupuesto del enlace, que comprende en lo

siguiente:

1. Potencia Transmitida

La potencia del transmisor se expresa por lo general en unidades

lineales (mW, W) o logarítmicas (dBm, dBW). Para la conversión entre

magnitudes lineales y logarítmicas se utiliza la siguiente fórmula:

P(dBm) = 10 log10 P(W)/0,001

Marco Teórico 25

2. Ganancias de las antenas transmisora y receptora.

La ganancia de la antena se da en dB isotrópicos (dBi), o sea, la

ganancia de potencia con respecto a un modelo teórico de antena

isotrópica que radía la misma energía en todas las direcciones del

espacio. En algunos casos, la ganancia se expresa en dBd con

respecto a una antena de tipo dipolo.

Formula:

G(dBi) = G(dBd) + 2,14.

3. Pérdidas básicas de propagación en espacio libre.

Se trata de las pérdidas de propagación que sufre la señal

radioeléctrica en condiciones de espacio libre: sin ningún obstáculo

en el camino, es decir, visión directa entre las antenas. En esta

magnitud no suelen incluirse otras pérdidas adicionales debidas a

lluvia, absorción atmosférica, etc. Estas pérdidas se relacionan a la

distancia del radioenlace y la frecuencia de funcionamiento:

Fórmula:

Lbas(dB) = 92,44 + 20 log10 f(GHz) + 20 log10 d(km) (Fórmula de

Friis)

4. Pérdidas adicionales de propagación

Aquí se incluyen todas aquellas pérdidas adicionales que sufren las

señales radioeléctricas durante su propagación y que no pueden

atribuirse al término de pérdidas básicas en espacio libre. De este

modo, se tienen pérdidas por absorción atmosférica e hidrometeoros

(lluvia, nieve, niebla), fenómenos de difracción (obstrucción parcial o

total del haz radioeléctrico), reflexiones, etc.

5. Sensibilidad del receptor

Marco Teórico 26

El equipo receptor necesita un mínimo nivel de señal para conseguir

un funcionamiento aceptable (nivel de calidad), lo que se conoce

habitualmente como sensibilidad. Ésta suele expresarse en términos

de potencia o tensión

Fórmula:

S(dBm) = S(dBmV) 10 log10 R( )

6. Perdida de cable

Esto se debe tomar en cuenta por la distancia, en radioenlaces la

mayoría de las veces se utilizan cables UTP, la norma dice que hasta

100 m de cable se puede utilizar porque la transmisión de la señal se

puede desvanecer por la atenuación y quedaría inhabilitado el enlace.

2.8.3 Comprobación de visión directa

FIGURA Nº 12

EXISTENCIA DE VISIÓN Y FALTA DE VISIÓN

Fuente: http://www.radioenlaces.es Elaborado por: Francisco Ramos

Previo a la instalación de un radioenlace es necesario verificar la

existencia de visión directa (Line Of Sight, LOS) entre las antenas. En este

caso la acción a realizar es visitar el lugar donde se tiene previsto instalar

las antenas, además de efectuar todo tipo de mediciones (Ramos, s.f.):

Marco Teórico 27

1. Determinar las coordenadas exactas de altura, longitud y latitud

del radioenlace con la ayuda de un dispositivo GPS.

2. Ubicar el enlace mediante mapa físico o simulador asi podrá

localizar posibles obstáculos y elementos significativos que

puedan obstruir el enlace.

3. En enlaces de corto y medio alcance se puede evidenciar la

existencia de visión directa con ayuda de unos prismáticos y la

ubicación del otro extremo con ayuda de una brújula.

4. Cuando existe falta de visión directa (Non Line Of Sight, NLOS)

por algún tipo de obstáculo cerca de la posición de ambas

antenas en otros casos por la existencia de estructuras metálicas

o la existencia de otros enlaces cerca de la antena, es importante

establecer la altura del mástil para evitar la obstrucción.

4. Ya determinada la visión directa, se debe comprobar que la

primera zona de Fresnel se encuentre sin obstáculos. Se

debe tener en cuenta que los ambientes cambian, ya sea de

manera natural, clima o construcciones, etc.

En el caso de radioenlaces de distancias mayores a 8 km es

complicado comprobaciones visualmente, por lo que se debe emplear

métodos más complejos como por ejemplo utilizar aplicaciones informáticas

con mapas digitales del terreno, las coordenadas exactas de cada lado del

enlace.

En topología PtMP, el modo de verificación es complejo, puesto que

la posición de las antenas no suelen estar definida y la comprobación de

visión directa debe ser mucho más general. Es preferible ubicar la antena

de la estación base en un área libre de obstáculos, ejecutar una

Marco Teórico 28

reconocimiento visual del entorno esto para encontrar posibles obstáculos.

Según Ramos (s.f.) menciona las siguientes situaciones:

1. Observar la zona geográfica en que nos ubicamos y reconocer

si es cóncava (valle) o convexa (cima) (Ramos, s.f.).

2. Evidenciar si existe tráfico en la visión directa de clientes:

edificios empresariales y de oficinas (Ramos, s.f.).

3. Comprobar la existencia de edificios, azoteas, etc en caso de

que sean visibles desde la posición de la estación base (Ramos,

s.f.).

4. Identificar potenciales obstáculos próximos a la posición de la

antena de la estación base por los que pueden producirse

deliberaciones en cuanto a la señal (Ramos, s.f.).

5. Buscar otras estaciones base visibles y que puedan causar

algún tipo de interferencias o ser interferidas por la nueva

estación base (Ramos, s.f.).

FIGURA Nº 13

SISTEMA PUNTO A MULTIPUNTO

Fuente: http://www.radioenlaces.es Elaborado por: Francisco Ramos

Marco Teórico 29

2.8.4 Zona de Fresnel

Las zonas de Fresnel son unos elipsoides centrados que encierran al

rayo directo de un enlace radioeléctrico estos se definen a partir de las

posiciones de las antenas transmisora y receptora. Tienen la propiedad de

que una onda que partiendo de la antena transmisora, se reflejara sobre la

superficie del elipsoide y después incidiera sobre la antena receptora,

habría recorrido una distancia superior a la recorrida por el rayo directo

en múltiplos de media longitud de onda. (Ramos, s.f.).

La primera zona de Fresnel (n = 1) se determina por el volumen

interno del elipsoide con diferencia de distancias igual a una semilongitud

de onda o diferencia de fases de 180º. La existencia de reflexiones cerca

del margen de primera zona de Fresnel puede causar atenuación (Ramos,

s.f.).

En torno a la fase de planificación del radioenlace hay que tener en

cuenta que la primera zona de Fresnel esté libre de obstáculos, ya sea

elevando la altura de los mástiles de las antenas o ubicándolos en otra

posición del terreno. Obviamente, una obstrucción total de la zona de

Fresnel produciría pérdida completa de la señal (Ramos, s.f.).

FIGURA Nº 14

PERFIL DE UN RADIOENLACE.

Fuente: http://www.radioenlaces.es Elaborado por: Francisco Ramos

Marco Teórico 30

Se representa el perfil de un radioenlace en el cual se ha añadido el

contorno de la primera zona de Fresnel para detectar posibles obstáculos.

Durante la fase de planificación y de visita a las instalaciones donde se

tiene previsto colocar las antenas, resulta conveniente llevarse

unos prismáticos para identificar si existe una cierta distancia libre de

obstáculos alrededor del hipotético enlace que une las antenas transmisora

y receptora.

Esta distancia depende de la longitud del radioenlace y de la

frecuencia utilizada, y suele igualarse al radio máximo de la primera zona

de Fresnel (en mitad del radioenlace).

FIGURA Nº 15

FÓRMULA PARA OBTENER LA PRIMERA ZONA DE FRESNEL

Fuente: http://www.radioenlaces.es Elaborado por: Francisco Ramos

R1: Radio de la primera zona de Fresnel.

d1 y d2: distancias a la antena transmisora y receptora.

λ: longitud de onda de la señal.

FIGURA Nº 76

PÉRDIDAS POR DIFRACCIÓN.

Fuente: http://www.radioenlaces.es Elaborado por: Francisco Ramos

Marco Teórico 31

La fórmula que suele utilizarse para calcular la atenuación en

obstáculos, A(dB), es la siguiente:

A(dB) = −20 h/R1 + 10

A la hora de estimar las pérdidas por difracción es necesario corregir

la altura de los obstáculos utilizando el parámetro de refracción

troposférica, k, con el fin de considerar la curvatura terrestre, así como

la curvatura del haz electromagnético en su propagación a través de la

atmósfera (Ramos, s.f.).

En las abscisas de la gráfica se indica el despejamiento del rayo

directo respecto al obstáculo en términos del radio de la primera zona de

Fresnel en dicho punto. Despejamientos negativos (h < 0) representan el

caso en el que hay obstrucción del radioenlace (Ramos, s.f.).

FIGURA Nº 17

CÁLCULO DEL DESPEJE EN RADIOENLACES CON Y SIN

VISIÓN DIRECTA.

Fuente: http://www.radioenlaces.es Elaborado por: Francisco Ramos

Procedimientos de cálculo alternativos pueden encontrarse en

la Recomendación UIT-R P.530, donde se proporciona información para

estimar las pérdidas por difracción empleando datos empíricos.

Marco Teórico 32

Estándares

WLAN (Wireless Local Area Network) es un sistema de comunicación

de datos inalámbrico, muy utilizado como alternativa a las redes LAN

cableadas o como extensión de éstas. Utiliza tecnología de radiofrecuencia

que permite mayor movilidad a los usuarios al minimizar las conexiones

cableadas.

Wifi: (Wireless Fidelity) es un conjunto de estándares para redes

inalámbricas basado en las especificaciones IEEE 802.11.

Los estándares IEEE 802.11b e IEEE 802.11g disfrutan de una

aceptación internacional debido a que la banda de 2.4 GHz está disponible

casi universalmente, con una velocidad de hasta 11 Mbps y 54 Mbps,

respectivamente (Dispositivos wireless). En la actualidad ya se maneja

también el estándar IEEE 802.11a, conocido como WIFI 5, que opera en la

banda de 5 GHz para las tecnologías (Bluetooth, microondas).

FIGURA Nº 18

ESTANDAR WIFI

Fuente: https://es.slideshare.net/DavidNarvez/acceso-a-la-red Elaborado por: David Narvaez

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access,

“Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas”) es un estándar de

Marco Teórico 33

transmisión inalámbrica de datos (802.16 MAN). WiMAX tiene similitud con

WiFi, pero cobertura más amplia y ancho de banda.

FIGURA Nº 19

ESTANDAR WIMAX

Fuente: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wimax.PNG Elaborado por: Jrachyr

Antenas para radiodifusión

Existen diferentes tipos de antena que cumplen perfectamente con

este cometido y muchos fabricantes, cada uno con sus peculiaridades, sus

ventajas y como no, sus precios. Existen diferentes tipos de antenas en lo

referente a su haz de emisión (Emopa, 2015):

FIGURA Nº 20

TIPOS DE ANTENAS

Fuente: http://www.guiaspracticas.com/internet-y-redes/antena-wifi Elaborado por: guiaspracticas

Marco Teórico 34

1. Direccionales: Antenas que emiten en una dirección concreta,

dirección en la que se posiciona la antena durante su instalación.

Producen un haz de emisión estrecho pero de gran alcance, a menor

apertura del haz mayor alcance. Existen varios tipos según su haz:

a) Parabólicas: Son antenas que se caracteriza por llevar un

reflector parabólico.

FIGURA Nº 21

ANTENA PARABÓLICA

Fuente: https://www.instaladorantenas.com/ antenista-valencia/antenas-parabólicas Elaborado por: instaladorantenas

b) La antena parabólica de rejilla está diseñada para propagar el

sistema de espectro. Su superficie permite obtener el mejor

rendimiento.

FIGURA Nº 22

ANTENA PARABÓLICA DE REJILLA

Fuente: http://www.comprawifi.com/descatalogados/

antena-parabolica-rejilla Elaborado por: comprawifi

Marco Teórico 35

c) Yagis: Son similares a las antenas de televisión y también

disponen de un gran alcance.

FIGURA Nº 238

ANTENA YAGI

Fuente: https://es.aliexpress.com/cheap/cheap-yagi-antennae/ 2.html Elaborado por: aliexpress

d) Paneles: No tienen tanto alcance. Se pueden usar en interior o

exterior, dependiendo de su forma y tamaño.

FIGURA Nº 24

PANELES

Fuente: http://www.radioenlaces.es/articulos/antenas-para-

radiodifusion/ Elaborado por: radioenlaces

2. Omnidireccionales: Antenas diseñadas para emitir su señal a

360º por lo que no requieren orientarlas, disponen de menor

alcance que las antenas direccionales y serían las más óptimas

para enlaces Multipunto.

Marco Teórico 36

FIGURA Nº 25

ANTENA OMNIDIRECCIONAL

Fuente: https://www.maswifi.com Elaborado por: maswifi

3. Sectoriales: Estas antenas son también direccionales. En cuanto

al haz que generan y el alcance, se encuentran a medio camino

entre las antenas Direccionales y las Omnidireccionales

(Emopa, 2015).

FIGURA Nº 9 ANTENA SECTORIAL

Fuente:http://alternetsistemasperu.com/inicio/25-antena- sectorial-ubiquiti-19dbi-120-58ghz-airmax.html Elaborado por: alternetsistemasperu

Hay otros parámetros a tener en cuenta a la hora de elegir una antena

para radioenlace, como lo son la ganancia, polaridad, ancho del haz.

Marco Teórico 37

1. Polaridad: Las más comunes son las de Polaridad Vertical

(campo eléctrico perpendicular a la tierra) y Polaridad Horizontal

(campo eléctrico paralelo a la tierra). Para realizar un enlace

todas las antenas deben tener la misma polarización.

2. Ganancia: Se define como la relación entre la densidad de

potencia radiada en una dirección y la densidad de potencia que

radiaría una antena isotrópica, a igualdad de distancias y

potencias entregadas a la antena.

3. Ancho del haz: El ancho del haz está directamente relacionado

con la ganancia, cuanta más ganancia tenga una antena, más

estrecho será el haz. Todas las antenas tienen un ancho de haz

vertical y un ancho de haz horizontal.

Por todos estos valores es importante realizar una correcta instalación

de nuestras antenas. Una mala ubicación haría perder todas o gran parte

de las ventajas de la antena (Emopa, 2015).

Cables y conectores

2.11.1 Cables

Los cables son un componente importante en cableado estructurado.

Hay varios tipos de cables. Debemos de tener en cuenta el ancho de banda,

los trayectos que deberemos enlazar y el coste del medio.

Las características de los tipos de cables están en:

Ancho de banda permitido.

Rendimiento máximo de transmisión.

Exención con respecto a interferencias electromagnéticas.

Amortiguación de la señal

Marco Teórico 38

Distancia recorrida.

FIGURA Nº 10

CONFIGURACIÓN DE LOS PINES

Fuente: http://sincables.com.ve/v3/content/59-cable-utp-stp-y-ftp Elaborado por: Sin cables

2.11.1.1 Tipos de cable trenzado

Apantallado (STP): Cada par se cubre con una malla metálica, de la

misma forma que los cables coaxiales, y el conjunto de pares se recubre

con una lámina apantallante (Sincables, s.f.) .

FIGURA Nº 28

CABLE STP

Fuente: http://sincables.com.ve/v3/content Elaborado por: Sincables

Marco Teórico 39

Uniforme (FTP): Cada uno de los pares es trenzado uniformemente

durante su creación. Esto elimina la mayoría de las interferencias entre

cables y además protege al conjunto de los cables de interferencias

exteriores. Se realiza un apantallamiento global de todos los pares

mediante una lámina externa apantallante (Sincables, s.f.).

FIGURA Nº 29

CABLE FTP

Fuente: http://sincables.com.ve/v3/content/ Elaborado por: Sincables

No apantallado (UTP): Es el cable de par trenzado normal. Las

ventajas de este tipo de cable son costos bajos y su facilidad de uso. Sus

desventajas son elevadas tasas de error con respecto a otros tipos de cable

y las limitaciones frente a grandes distancias (Sincables, s.f.).

FIGURA Nº 30 CABLE UTP

Fuente: http://sincables.com.ve/v3/content/ Elaborado por: sincacbles

Marco Teórico 40

Para las distintas tecnologías de red local, el cable de pares de cobre

no apantallado se ha convertido en el sistema de cableado más

ampliamente utilizado.

Las características generales del cable UTP son:

FIGURA Nº 31

CARACTERÍSTICAS CABLE UTP

Fuente: https://www.tvc.mx/shop/catalog/product_info.php?products_id=3231 Elaborado por: Tvc

Categorías de cables UTP

El cable UTP, actualmente existen varias categorías con sus

especificaciones. La categoría más alta es la Categoría 07 pero a ésta le

sigue a Categoría 08 la cual se encuentra aún en desarrollo y no existen

aplicaciones realizadas

Marco Teórico 41

FIGURA Nº 32

CARACTERÍSTICAS DE LAS CATEGORIAS DE CABLE

Fuente: http://youritsolutions.blogspot.com/2011/02/creacion-de-cables-de-red-recto-y.html Elaborado por: Itsolutions

2.11.2 Conectores

Son aquellos elementos que nos hacen posible la unión entre

determinado tipo de cable que transporta una señal y un equipo o accesorio

que la envía o recibe. Nos facilitan la tarea de conectar y desconectar,

permitiéndonos cambiar equipo o cableado rápidamente.

Conectores para cable de par trenzado: Aquí encontramos a los tipos

"RJ". Los más populares son los utilizados en redes Ethernet y para

telefonía

Marco Teórico 42

FIGURA Nº 33

CONECTORES RJ45

Fuente: http://www.compuamersa.net/zencartr/index.php Elaborado por: compuamersa

FIGURA Nº 11

CONECTORES RJ46

Fuente: http://www.compuamersa.net/zencartr/index.php Elaborado por: compuamersa

Modems

El módem es la figura que actúa como intérprete de todos ellos. Lleva

las señales procedentes del proveedor de servicio de internet (ISP) y las

transforma en una conexión a internet para que su router Wi-Fi las reenvíe.

Dicho de una forma sencilla, el módem le proporciona acceso a la Red de

Redes pero también puede marcar la diferencia con la eficiencia de su Wi-

Fi doméstica.

Marco Teórico 43

Módem externo Módem autónomo que se conecta a la

computadora a través de un puerto.

Módem interno Tarjeta de comunicación con redes externas que

se integra en una computadora mediante conexión a la placa base,

conectándose al bus interno de comunicaciones.

FIGURA Nº 35

MODEM TP-LINK

Fuente: http://www.tp-link.com/co/products/list-9.html Elaborado por: tp-link

Switch

Un switch es un dispositivo diseñado para resolver problemas de

rendimiento en la red, debido a anchos de banda pequeños y

embotellamientos. El switch puede agregar mayor ancho de banda,

acelerar la salida de paquetes, reducir tiempo de espera y bajar el costo

por puerto (Aprendaredes, s.f.).

Marco Teórico 44

FIGURA Nº 12

SWITCH MARCA CISCO

Fuente:https://computacion.mercadolibre.com.ar/redes/routers

-no-inalambricos/router-cisco Elaborado por: computación.mercadolibre

Tipos de torres utilizadas en telecomunicaciones

Las torres de telecomunicaciones pueden ser de varios tipos y su

altura varía desde 100 hasta 2,150 pies (30 hasta 655 metros) o más.

Existen tres tipos de torres de telecomunicaciones:

1.- Monopolo: formados por tubos cónicos de acero que encajan unos

sobre otros a fin de formar un polo estable. Características generales de

las estructuras:

Cálculos de la estructura (bajo normas estructurales EIA).

Ángulo Preformado, con variaciones de dimensión y calibre

según la necesidad y el diseño de la empresa.

El diseño de la cimentación bajo normas.

Galvanizado, posterior a su fabricación según las normas

técnicas correspondientes (Antenasytorres, 2015).

Marco Teórico 45

FIGURA Nº 37

TORRE TIPO MONOPOLO

Fuente: http://www.antenasytorres.com.c Elaborado por: antenasytorres

2.- Arriostadas (tirantes): estabilizadas por medio de cables de

sujeción. Las características de esta son las siguientes:

Altura máxima 30 mts.

Material tubo industrial 7/8” calibre 18.

Tipo de Galvanizado: Electrólisis.

Niple: 10 cms.

Zigzag (Ancho): 30 cms.

Semiflecha: 5/16“ (Motorola, 2017).

Marco Teórico 46

FIGURA Nº 38

TORRE TIPO ARRIOSTADA

Fuente: http://www.radiosmotorola.mx/catalogo Elaborado por: radiosmotorola

3.- Autosoportadas: estructuras autoestables reticuladas. Las hay de

dos tipos cuadradas y triangulares.

Torre cuadrada características técnicas:

Autosoportada

Sección constante Cuadrada (Por restricción de Área).

Alturas 30,36, 42 ,48 y 54 mts.

Escalera interior con sistema de seguridad y guaya metálica

(línea de vida).

Escalerilla para Guías de Onda.

Soportes para antenas microondas y RF.

Plataforma para antenas celulares, ecualizable sin desmontar,

con piso.

Marco Teórico 47

Plataforma de descanso cada 20 mts. o fracción.

Puente de Guías de Onda de 6.00 mts. de longitud.

Pararrayos tipo Franklin (2) con elementos para su instalación.

Kit de tierras bajante en cable No. 2/0, tres Platinas de Tierra

(Busbar de cobre) con aislador y soportes cada 3 mts.

Pintura Blanca y naranja tipo epóxico.

Luz de obstrucción (Marca Iluram) con foto celda con dos faros

rojos y bombillos incandescentes de 300 watt, cable, tubería

EMT, cajas de paso, uniones y demás accesorios galvanizados

o tipo intemperie (Servimecol, 2013).

Torre triangular características técnicas:

Autosoportada

Secciones triangulares

Alturas 30, 36, 42, 48, 54, 72 mts., entre otras.

Escalera interior con sistema de seguridad y guaya metálica

(línea de vida).

Escalerilla para Guías de Onda.

Soportes para antenas microondas y RF.

Plataforma para antenas celulares, ecualizable sin desmontar,

con piso.

Plataforma de Descanso cada 20 mts. o fracción.

Puente de Guías de Onda de 6.00 mts. de Longitud.

Pararrayos tipo Franklin (2) con elementos para su instalación.

Kit de tierras bajante en cable No. 2/0, tres Platinas de Tierra

(Busbar de cobre) con aislador y soportes cada 3 mts.

Pintura Blanca y naranja tipo epóxico.

Luz de obstrucción (Marca Iluram) con foto celda con dos faros

rojos y bombillos incandescentes de 300 watt, cable, tubería

EMT, cajas de paso, uniones y demás accesorios galvanizados

o tipo intemperie (Servimecol, 2013).

Marco Teórico 48

FIGURA Nº 39

TORRE AUTOSOPORTADA CUADRADA Y TRIANGULADA

Fuente: http://www.servimecol.com/torres-de-telecomunicaciones.html Elaborado por: servimecol

Las torres de telecomunicaciones habitualmente se elaboran en

unidades.

Se montan en terreno elevado cada unidad a su lugar y

asegurándolas por medio de pernos.

Existen algunos modelos de torres de menor altura son

autoerigibles.

La mayoría de las torres de telecomunicaciones se arman en

terreno.

Por lo general se utilizan grúas y postes grúa acoplados a la torre

que se está construyendo para levantar cada unidad y ubicarla

en su lugar.

Un poste grúa es un mecanismo utilizado únicamente en la

industria de las torres de telecomunicaciones.

Marco Teórico 49

TABLA Nº 13

SUBGRUPOS INDUSTRIALES DE TRABAJO EN TORRES

Fuente: https://www.cdc.gov/spanish/niosh/docs/2001-156_sp/ Elaborado por: cdc

Marco contextual

Actualmente, esta red global denominada Internet ha hecho que el

mundo desarrolle un sin número de avances de diferente índole, por esto

la necesidad de romper brechas digitales y así llegue a todos los rincones

del planeta.

En Ecuador el acceso a Internet en ciertas zonas rurales suelen ser

deficientes o no abastecer especialmente a las zonas más alejadas de los

puntos de accesos (AP), muchas veces debido al ancho de banda los que

oscilan entre 2Mbps y 8Mbps, puesto que es difícil que traten de proveer

banda ancha en lugares donde no existe infraestructura apropiada, costos

en instalación de dichas estructuras de telecomunicaciones; en otras

ocasiones debido a la posición geográfica en donde se encuentra un sector.

Estándar Detalle

1. SIC (Clasificación Industrial Estándar) 623

Construcción de acueductos, cloacas, tuberías y tendido de líneas eléctricas y de comunicaciones (subcategoría-construcción de torres de radiodifusión).

2. SIC 1731 Trabajos de electricidad (subcategoría-instalación de equipo de telecomunicaciones).

3. SIC 1791 Erección de estructuras de acero.

4. SIC 1799

Contratistas de servicios especiales no incluidos en otras categorías (subcategoría-instalación de antenas, con la excepción de antenas de uso doméstico) (Virgil Casini, s.f.).

Marco Teórico 50

Marco legal

2.16.1 Espectro Radioeléctrico

El espectro radioeléctrico constituye un subconjunto de ondas

electromagnéticas u ondas hertzianas fijadas convencionalmente por

debajo de 3000 GHz, que se propagan por el espacio sin necesidad de una

guía artificial. A través del espectro radioeléctrico es posible brindar una

variedad de servicios de telecomunicaciones (ARCOTEL, 2015).

El espectro radioeléctrico es considerado por la Constitución de la

República como un sector estratégico, por tanto, el Estado se reserva el

derecho de su administración, regulación, control y gestión. Dentro de este

contexto, La legislación de telecomunicaciones ecuatoriana lo define como

un recurso natural limitado, perteneciente al dominio público del Estado,

inalienable e imprescriptible (ARCOTEL, 2015).

FIGURA Nº 40

ESPECTRO RADIOELÉCTRICO

Fuente: https://nuevastecnologias401.wikispaces.com/Unidad+3 Elaborado por: Carmen Martínez

Marco Teórico 51

2.16.2 Espectro sin licencia.

El espectro de radiofrecuencias tiene bandas que están designadas

para aplicaciones industriales, científicas y médicas (ICM) estas se

encuentran reservadas para uso no comercial en áreas industriales,

científicas y médicas, están utilizables en frecuencias de 2.4 y 5.8 GHz. Al

habilitarse las bandas ICM sin licencia para la comunicación de datos,

diversos fabricantes aprovecharon esta situación para ofrecer equipos

informáticos que permitían la comunicación entre ellos sin cables. Se

levantaron redes inalámbricas para transmitir información que abarcaban

bastas e importantes áreas geográficas.

Los interesados en utilizar el espectro sin licencia no tienen que pagar

tasas de asignación, el coste de obra de una red es muy inferior a otras

opciones de banda ancha inalámbrica. El equipo sin licencia no está

protegido frente a interferencias y debe funcionar a bajos niveles de salida,

con lo que se reduce la gama de señal. El uso de estas bandas de

frecuencias está abierto a todo el mundo sin necesidad de licencia. Este

uso del espectro suele emplearse para aplicaciones de corta distancia.

2.16.3 Plan nacional de frecuencia.

El PNF es una de las herramientas indispensables de las que dispone

el Órgano Regulador de las Telecomunicaciones para una adecuada

Gestión del Espectro Radioeléctrico, asignación, concesión y autorización

de uso de frecuencias. El PNF es un documento netamente técnico y

dinámico, sujeto a revisiones periódicas acorde con las necesidades

nacionales, introducción de nuevas tecnologías y cambio en la regulación

internacional (PNF, 2012).

El PNF instaura el derecho de las bandas de frecuencias a los

diferentes servicios de radiocomunicaciones como Fijo, Móvil, Fijo por

Marco Teórico 52

Satélite, Móvil por Satélite, Móvil Marítimo, Móvil Aeronáutico,

Radiodifusión (PNF, 2012).

En el Plan Nacional de Frecuencias se implantan normas para la

atribución de las bandas, sub-bandas y canales radioeléctricos para los

diferentes servicios de radiocomunicaciones, convirtiéndose éste en el

documento de referencia para normalizar a los usuarios del espectro

radioeléctrico. Dentro de las normas que se establecen a partir del PNF

para la adjudicación de bandas y asignaciones de frecuencias, entre otras,

están las siguientes (PNF, 2012):

Determinación de las prioridades de las bandas del espectro

radioeléctrico en función de los diferentes servicios radioeléctricos.

Reserva de bandas, sub-bandas y frecuencias del espectro radioeléctrico

para uso privativo, compartido, experimental.

Compartición de frecuencias.

Uno de los objetivos del PNF es proveer los lineamientos para un

proceso eficaz que permita gestionar el espectro radioeléctrico, el uso

óptimo; tanto como prevenir interferencias que puedan perjudicar distintos

servicios. Existen guías de atribuciones de bandas para los servicios

radioeléctricos disponibles gracias al PNF el cual contiene datos tanto para

personas naturales como jurídicas que estén interesadas en el uso del

espectro radioeléctrico (PNF, 2012).

Marco Teórico 53

CAPITULO III

METODOLOGÍA

Este capítulo muestra aspectos metodológicos de la investigación a

partir de la perspectiva expuesta, incluyendo el desarrollo de la

investigación.

Definición de la metodología de investigación

Quiroz (2003) define la metodología como el estudio del investigador

y las técnicas que emplea. De ahí que ésta ayude con la variedad de

procedimientos, recursos y técnicas que el investigador puede emplear

como crea conveniente. En la metodología el investigador descifra la forma

de realizar el trabajo de investigación, teniendo en cuenta cada

componente.

Estrategia metodológica

Hay que definir el tipo de investigación mediante las siguientes

estrategias metodológicas:

Cualitativas

Cuantitativas.

El enfoque de la investigación es de tipo Cualitativo - Cuantitativo;

cuantitativo porque las decisiones serán tomadas de manera técnica en

diseño propuesto. Y cualitativo porque se intervino a los pobladores del

Recinto El Mate con respecto a información acerca de la comunidad y así

completar información necesaria para el diseño técnico.

Metodología 54

Tipo y diseño de investigación

El tipo de investigación es descriptiva pues en base a la información

recolectada se pueden obtener datos acerca del comportamiento de las

señales de los equipos que se utilizarán, de tipo explicativas dado que se

especifican características fundamentales de los equipos de transmisión a

utilizar en el diseño.

El diseño de la investigación es de campo ya que se registró una visita

al Recinto El Mate para tener contacto directo con la realidad de la

población y poder, a partir de la visita, obtener información para realizar los

objetivos del diseño.

Población y muestra

Población

En el recinto El Mate tiene una población de 1.368 habitantes

aproximadamente.

Muestra

Se realizó un muestreo tomando en cuenta a habitantes que oscilan

entre las edades de 16 a 65 años. Para esto se usó la siguiente fórmula

para obtener la muestra de una población:

Fórmula para obtener el tamaño de la muestra:

𝑛 =𝑧2(𝑁)(𝑝)(𝑞)

𝑒2 (𝑁 − 1 + 𝑧2(𝑝)(𝑞)

Fuente: https://www.youtube.com/watch?v= iXJfDZAt2qs Elaborado por: Maestro Gustavo

Metodología 55

TABLA Nº 12

NIVEL DE CONFIANZA

CONFIANZA 90% 91% 92% 93% 94% 95% 96% 97% 98% 99%

Z 1.64 1.70 1.75 1.81 1.88 1.96 2.05 2.17 2.33 2.58

Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=iXJfDZAt2qs Elaborado por: Maestro Gustavo

Dónde:

n = Número de encuestas

N = Tamaño de la población (1.368 habitantes del recinto El Mate)

z = Nivel de confianza = 95% = 1.96

e = Error admitido = 10% = 0.1

p = Probabilidad de éxito = 50% = 0.5

q = Probabilidad de fracaso = 50% = 0.5

(1.96)2 (1368) (0.5)(0.05)

n = (0.10)2 (1368 - 1) + (1.96)2(0.5)(0.5)

3.8416 (1368) (0.5)(0.5) n =

(0.01)(1367) + (3.8416)(0.5)(0.5)

1313.8272

n = 13.67+ 0.9604

1313.8272 n =

14.6304

n = 89.80 = 90 Muestra

Metodología 56

La muestra que se tomará de los habitantes del recinto El Mate es de

90 siendo este valor el número de personas a encuestar.

Técnicas e instrumentos de recolección de datos

Para esta investigación se utilizará la Encuesta una técnica de

recolección de información que ayudará a conocer las opiniones de los

habitantes al respecto del estado del servicio de Internet que llega hasta su

recinto, y que será de suma importancia para el diseño del enlace.

El instrumento que se utilizará en base a la técnica de recolección es

el Cuestionario. El cuestionario consiste en un conjunto de preguntas que

se consideran relevantes en una investigación, en este caso sobre el

diseño del enlace; donde las preguntas tendrán relación con el interés de

los habitantes acerca del Internet.

Resultados de las entrevistas realizadas a los habitantes del Recinto

El Mate.

Esta encuesta estuvo dirigida a un grupo de 50 personas quienes

oscilaban entre edades de 16 a 60 años

1.- ¿Cuenta usted con algún dispositivo que le permita conectarse a

Internet?

TABLA Nº 13

PREGUNTA 1

DETALLE % MUESTRA

SI 84% 76

NO 16% 14

TOTAL 100% 90

Fuente: Habitantes recinto El Mate Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

Metodología 57

FIGURA Nº 41

BARRAS RESULTADO PREGUNTA Nº1

Fuente: Habitantes recinto El Mate Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

Análisis: El 84% de los encuestados admiten tener un dispositivo

(celular, laptop, computador de escritorio, entre otros) medio por el que

pueden conectarse a Internet. Esto quiere decir que un gran porcentaje de

los habitantes del recinto El Mate tienen los dispositivos necesario para

poder conectarse a Internet y de esta manera utilizar los servicios que

brinda, siendo esto un incentivo más para poder realizar este diseño el cual

podría beneficiarlos de la mejor manera.

2.- ¿Qué proveedor de Internet llega al recinto El Mate?

TABLA Nº 14

PREGUNTA Nº2

DETALLE % MUESTRA

CNT 78% 70

COMUNICATE 22% 20

OTROS 0% 0

TOTAL 100% 90

Fuente: Habitantes recinto El Mate Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

0%

20%

40%

60%

80%

100%

SI NO

84%

16%

Metodología 58

FIGURA Nº 42

BARRAS RESULTADO PREGUNTA Nº2

Fuente: Habitantes recinto El Mate Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

Análisis: El 78% de los encuestados mencionaron que tienen el

servicio de Internet a través de la línea telefónica ADSL de CNT, mientras

que el 8% mencionaron tener Internet de un proveedor local llamado

Comunícate. Esta pregunta se hizo para poder conocer cuánto porcentaje

abarca cada uno de los proveedores de Internet que existe en el recinto El

Mate.

3.- ¿Cuál de las siguientes opciones usted escogería para considerar

la calidad del servicio de Internet?

TABLA Nº 15 PREGUNTA Nº3

DETALLE % MUESTRA

MALO 61% 55

REGULAR 32% 29

BUENO 7% 6

EXCELENTE 0% 0

TOTAL 100% 90 Fuente: Habitantes recinto El Mate Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

CNT COMUNICATE OTROS

78%

22% 0%

Metodología 59

FIGURA Nº 43

BARRAS RESULTADO PREGUNTA Nº3

Fuente: Habitantes recinto El Mate Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

Análisis: El 61% de los encuestados afirma que el Internet en su

recinto es muy lento además la señal es intermitente, mientras que el 32%

admite que si es un poco lento pero que se adapta acorde a sus actividades

y el 7% dice no tener problema alguno con la señal. Esta es la pregunta

más importante porque aquí podemos observar la opinión que tienen los

pobladores del recinto sobre la calidad del servicio ya que de los 90

encuestados 55 no está conforme con el servicio de Internet que recibe

deja una ventana abierta a nuevos proveedores, esto impulsa el diseño

además de la factibilidad técnica que existe.

4.- ¿En qué ha afectado el servicio de Internet en sus actividades?

TABLA Nº 16

PREGUNTA Nº4

DETALLE % MUESTRA

LABORAL 25% 23

ACADÉMICO 51% 46

SALUD 13% 12

OTROS 11% 10

TOTAL 100% 90 Fuente: Habitantes recinto El Mate Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

MALO REGULAR BUENO EXCELENTE

61%

32%

7%0%

Metodología 60

FIGURA Nº 44

BARRAS RESULTADO PREGUNTA Nº4

Fuente: Habitantes recinto El Mate Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

Análisis: El 25% de los encuestados dicen estar afectados

laboralmente puesto que ellos al llegar a casa terminan trabajos pendientes

y en ocasiones gracias al internet se demoran demasiado en ello. En tanto

que el 51% de los encuestados fueron madres de familia y estudiantes de

colegio y universidad quienes admiten que el Internet es sumamente

necesario a la hora de tareas e investigaciones. El 13% habló respecto a la

salud ya sea esta por citas médicas en línea del Instituto Ecuatoriano de

Seguridad Social, productos médicos ya sean químicos o naturales, para la

belleza y salud en general. Y por último el 11% mencionó temas de juegos,

videos, músicas, redes sociales, etc.

5.- Si tuviera usted una opción más eficiente de proveedor de servicio

de Internet, ¿cambiaría de proveedor?

TABLA Nº 17

PREGUNTA Nº5

DETALLE % MUESTRA

SI 93% 84

NO 7% 6

TOTAL 100% 90 Fuente: Habitantes recinto El Mate Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

LABORAL ACADÉMICO SALUD OTROS

25%

51%

13% 11%

Metodología 61

FIGURA Nº 45

BARRAS RESULTADO PREGUNTA Nº5

Fuente: Habitantes recinto El Mate Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

Análisis: Se pudo observar que las personas que mencionaron que la

calidad de la recepción de Internet en el recinto era Mala o Regular optó

por mencionar que si cambiaría el proveedor de su recinto, lo cual dio un

dato del 93% de personas por el Sí. Mientras que las personas que

afirmaron que la calidad de recepción de Internet era Buena se mostraron

no interesados en realizar un cambio de proveedor con un 7% por el No.

0%

20%

40%

60%

80%

100%

SI NO

93%

7%

Propuesta 62

CAPÍTULO IV

PROPUESTA

Investigación del diseño propuesto

Como se mencionó en el primer capítulo existen zonas rurales en

Ecuador que están apartadas de acceso a Internet y otras en donde el

estado de la señal es deficiente, como es el caso del Recinto el Mate el cual

está en constante crecimiento.

Al presente, el servicio de Internet lo brinda la Corporación Nacional

de Telecomunicaciones (CNT) el cual es mediante cobre, es decir, por

medio de las líneas telefónicas ADSL. Según encuestas a varios usuarios,

el servicio de Internet es intermitente, en muchas ocasiones se torna lento,

además, existen interrupciones esporádicas del mismo, lo que ocasiona un

retraso en el trabajo que se debe realizar con el Internet.

Cuando se utiliza cobre la máxima distancia sin atenuación es de 1

Km, lo que implica que a mayor distancia la señal comienza a degradarse,

resultando en un servicio lento de Internet o con interrupciones no

deseadas. El máximo ancho de banda que se logra en cobre, es de 2

Megas.

El servicio actual es lento, no tiene un ancho de banda adecuado ni la

velocidad de transmisión es grande por lo que el acceso a Internet se vuelve

pesado, en conclusión, no es óptimo. Las velocidades de los datos

dependen de la longitud del alambre de cobre, la interferencia, entre otros

factores.

Anexos 63

En este trabajo de investigación se pudo constatar por medio de

encuesta y observación, el estado de la señal que brinda servicio de

Internet a el Recinto El Mate, del cantón Santa Lucía provincia del Guayas.

Este diseño está enfocado en abastecer la demanda de sus habitantes un

buen porcentaje de ellos son estudiantes de las escuelas y colegios

aledaños, quienes tienen noción de la importancia de disponer de Internet

en sus hogares.

Actualmente en el recinto El Mate existe una escuela y un colegio que

son de importancia en la comunidad. El colegio pese a disponer de

ordenadores en sala de computación habilitadas para los estudiantes,

éstas no poseen una conexión a Internet, de manera que los computadores

no están siendo usados, esto ayudaría a mejorar de manera significativa su

nivel de educación y disminuir la brecha digital.

Es necesario señalar que el diseño de red que se propone debe contar

con una conexión a Internet y con un ancho de banda que permita una

distribución de velocidad aceptable para la navegación en diferentes sitios

web y utilización de servicios a los hogares del recinto, pequeños negocios

y microempresas, a la escuela y colegio del sector, de forma que esta

conexión se pueda distribuir a todo el recinto El Mate.

Verificación del terreno (visita al recinto El Mate)

Vista aérea del Recinto El Mate obtenida con Google Earth.

Propuesta 64

FIGURA Nº 146

VISTA AÉREA DEL RECINTO EL MATE

Fuente: Aplicación Google Earth Elaborado por: Google Earth

Terreno de la empresa privada que podría estar interesada en el

FIGURA Nº 47

POSIBLE UBICACIÓN DE LA ANTENA

Fuente: Aplicación Google Earth Elaborado por: Google Earth

Colegio Abel Castillo ubicado a la carretera principal del recinto E48.

Propuesta 65

FIGURA Nº 48

COLEGIO ABEL CASTILLO Y ESCUELA MARIETA DE VEINTIMILLA

Fuente: Aplicación Google Earth Elaborado por: Google Earth

4.2.1 Perfil topográfico con Google Earth

Con la herramienta Google Earth se puede realizar un perfil de la

situación geográfica del reciento El Mate del cantón Santa Lucía provincia

del Guayas, como se observa en la siguiente imagen es posible realizar un

enlace ya que los puntos a enlazar no presentan obstrucción alguna,

también se ha considerado la torre ubicada en la carretera principal del

recinto como un punto estratégico para la ubicación de la antena ya que el

sitio cuenta con las condiciones necesarias.

Con estos datos podremos iniciar un análisis topográfico del lugar

designado, en este caso el recinto El Mate. Google Earth nos permite

visualizar si existe algún obstáculo que obstruya la línea de vista (L.O.S) en

la línea trazada de los sitios donde se desea ubicar las antenas de

transmisión y recepción.

Propuesta 66

FIGURA Nº 49

ELEVACIÓN ENLACE TORRE - RECINTO EL MATE

Fuente: Aplicación Google Earth Elaborado por: Google Earth

Propuesta 67

FIGURA Nº 50

ELEVACIÓN ENLACE TORRE - ZONA TURÍSTICA

Fuente: Aplicación Google Earth Elaborado por: Google Earth

Propuesta 68

FIGURA Nº 51 ELEVACIÓN ENLACE TORRE - PILADORA

Fuente: Aplicación Google Earth Elaborado por: Google Earth

Propuesta 69

Entre los datos que podemos destacar y observar es que el punto

máximo de elevación es de 12 m el promedio es de 9 m y el bajo es de 6m

esta elevación es óptima para la Zona de Fresnel. La distancia del recinto

a la torre de la antena es de 1.79 km, ganancia y perdidas de elevación son

13.3 m, -11 m; la inclinación máxima es de 6.5%, -4.4%.

Las coordenadas de los puntos a enlazar son los siguientes:

TABLA Nº 18

UBICACIÓN DE LATITUD Y LONGITUD DE ANTENA MASTER Y

SLAVES

Ubicación Latitud Longitud

Nodo 1°46'56.59"S 79°59'51.42"O

Casa más alta del Recinto 1°46'15.19"S 80° 0'31.83"O

Piladora 1°46'43.03"S 79°59'40.29"O

Zona turística - Balneario 1°46'9.38"S 80° 0'34.36"O Fuente: Aplicación Google Earth Elaborado por: Google Earth

Simulación del enlace

Antes bien, un punto principal para el diseño de la red es estar al cabo

de la situación geográfica de esta zona rural, por eso con la ayuda de los

software RadioMobile y Google Earth (existe una variedad de software más

para realizar simulaciones de este tipo, pero se decidió escoger estos dos

ya que son bastante utilizados, conocidos y a más de ser software libre) se

pudieron hacer las simulaciones y los cálculos teóricos.

Propuesta 70

FIGURA Nº 52

SOFTWARE SIMULADOR RADIO MOBILE

RADIO MOBILE Fuente: http://natcolombia.com/ Elaborado por: natcolombia

FIGURA Nº 53

SOFTWARE SIMULADOR GOOGLE EARTH

Fuente: https://www.google.com/earth/

Elaborado por: Google

Debido a que se utilizará una herramienta de simulación, es de suma

importancia que los resultados obtenidos estén o se asemejen lo más

exacto a la realidad del recinto, por tal motivo se realizó una visita al terreno

con la intención de almacenar una cantidad de datos considerable y

Propuesta 71

necesarios sobre la topografía de la zona, sitios estratégicos y de esta

manera poder disponer de alternativas al ubicar los puntos de la red.

FIGURA Nº 54

POSICIÓN GEOGRÁFICA PUNTOS ENLACE

Fuente: Google Earth Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

Propuesta 72

Distancias de los enlaces del Master con Slave.

TABLA Nº 19

DISTANCIAS EQUIPO MASTER Y SLAVE

Master Slave Distancia Km

Torre Recinto El Mate 1.79 km

Torre Zona Turística 2 km

Torre Piladora 0.53 km

Fuente: Google Earth Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

A continuación se podrán ver imágenes de la simulación realizada con

Radio Mobile con la ayuda de Google Earth.

1.- En propiedad de unidades se procede a configurar las unidades a

enlazar, como primer paso se nombran las unidades, acto siguiente

ingresar las coordenadas en donde se encuentran los puntos a enlazar.

FIGURA Nº 55

CONFIGURACIÓN DE LAS UNIDADES

Fuente: Radio Mobile Elaborado por: Radio Mobile

Propuesta 73

Las coordenadas se las recoge desde Google Earth en cada punto se

da clic derecho/ propiedades y ahí se puede observar donde dice Latitud y

Longitud el mismo procedimiento, se lo realiza con cada unidad a utilizar,

se elige el símbolo que más nos agrade para poder observar los puntos en

la simulación.

FIGURA Nº 56

PARÁMETROS DE LATITUD Y LONGITUD

Fuente: Google Earth Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

2.- Como segundo paso se dirige a propiedades de mapa, aquí se

ubica el sitio en donde se va a realizar el radioenlace, existen varias formas

para encontrar la ubicación pero ya que con anterioridad ingresamos las

unidades se selecciona la opción Seleccione una unidad.

Propuesta 74

En la parte de Height permite ingresar la altura en la que se desea ver

la superficie de la tierra y se selecciona Extract (extraer), para poder

observar las redes, se selecciona View (Vista) y Show networks - all

(mostrar todas las redes).

FIGURA Nº 15

PROPIEDADES DE ALTURAS Y MEDIDAS

Fuente: Radio Mobile Elaborado por: Radio Mobile

Propuesta 75

FIGURA Nº 58

VISTA GENERAL DEL TERRENO

Fuente: Radio Mobile Elaborado por: Radio Mobile

FIGURA Nº 59

VISTA DE TODAS LAS REDES

Fuente: Radio Mobile Elaborado por: Radio Mobile

Propuesta 76

3.- Para configurar la red se lo realiza en propiedades de redes en la

ventana que se despliega, se ubica en Parámetros, ahí se ingresa: el

nombre de la red, la frecuencia de operación el que está en los rango

permisivos del programa del sistema máximo y mínimo, tipo de

polarización, modo de variabilidad esto nos sirve para saber la fidelidad de

los cálculos, refractibilidad de la superficie la atmósfera determina la

cantidad de curvatura que sufrirán las ondas radio, conductividad y

permisividad de la tierra, el clima.

FIGURA Nº 60

CONFIGURACIÓN DE LOS PARÁMETROS

Fuente: Radio Mobile Elaborado por: Radio Mobile

1. Permitividad Tierra media 15 conductividad 0.005

2. Permitividad Tierra pobre 4 conductividad 0.001

3. Permitividad Tierra rica 25 conductividad 0.020

4. Permitividad Agua fresca 81 conductividad 0.010

5. Permitividad Tierra media 81 conductividad 5.000

Propuesta 77

Se dirige a la siguiente pestaña Topología y se elige la adecuada en

este caso Data net, star topology [Master/Slave]. En la pestaña Miembro se

seleccionan los miembros del sistema. En la pestaña Sistema se le pone

un nombre, potencia de transmisión, umbral de recepción (dependiendo del

tipo de antena), tipo de antena a utilizar, ganancia de la antena, altura de

la antena.

FIGURA Nº 61

TOPOLOGÍA DE LA RED

Fuente: Radio Mobile Elaborado por: Radio Mobile

Se regresa a la pestaña miembro y en la lista de unidades

configuramos la dirección de la antena, en este caso en la unidad de

Recinto El Mate configuramos la dirección de la antena hacia la Torre y

viceversa de la Torre al recinto El Mate.

Propuesta 78

FIGURA Nº 16

SELECCIÓN DE LOS MIEMBROS DE LA RED

Fuente: Radio Mobile Elaborado por: Radio Mobile

FIGURA Nº 17

CONFIGURACIÓN DE SISTEMA DE LA RED

Fuente: Radio Mobile Elaborado por: Radio Mobile

Propuesta 79

4.- Después de realizar la configuración se dirige a Vista, se muestran

las redes y se muestra el enlace, la línea del enlace debe verse en color

verde, esto indica que el enlace está activo. Para observar las medidas e

indicación que realiza el simulador hay que dirigirse al icono de Radio Link.

FIGURA Nº 64

CONEXIÓN DE LA RED

Fuente: Radio Mobile Elaborado por: Radio Mobile

Aquí mide el enlace ente el Master y el slave seleccionado, se observa

el ángulo de elevación, ángulo de Azimuth, obstrucción, etc. En la pestaña

Swap nos permite elegir la vista ya sea esta del nodo al terminal o

viceversa. Adicional a esto podemos elegir la medida en la que estará

ubicada la antena. En el gráfico se pueden observar los puntos donde no

haya cobertura, en éste caso la cobertura es completa.

Propuesta 80

FIGURA Nº 65

VISTA DE LAS ESPECIFICACIONES DEL ENLACE

Fuente: Radio Mobile Elaborado por: Radio Mobile

En la pestaña vista nos dirigimos a detalle y podremos observar

distancias, en rango se observa la recepción y la cobertura, distribución

donde se muestran las estadísticas de la señal en el trayecto, las líneas de

vista.

Esto se debe observar en cada uno de los enlaces allí encontraremos

información detallada acerca de la configuración y en el caso que tengamos

algún erro nos saldrá reflejado en al final del cuadro de detalles..

Propuesta 81

FIGURA Nº 66

DATOS DE LA CONFIGURACIÓN REALIZADA

Fuente: Radio Mobile Elaborado por: Radio Mobile

FIGURA Nº 67

VISTAS DE LAS ONDAS DE TRANSMISIÓN

Fuente: Radio Mobile Elaborado por: Radio Mobile

Propuesta 82

FIGURA Nº 68

VISTA SEÑAL RECIBIDA

Fuente: Radio Mobile Elaborado por: Radio Mobile

FIGURA Nº 69

RADIO DE COBERTURA ZONA DE FRESNEL

Fuente: Radio Mobile Elaborado por: Radio Mobile

5.- Radio Mobile tiene una herramienta que permite dibujar el área

cobertura de una unidad de radio la que más nos interesa es la Zona de

Fresnel.

Propuesta 83

FIGURA Nº 70

CONFIGURACIÓN VISTA RADIO DE FRESNEL

Fuente: Radio Mobile Elaborado por: Radio Mobile

Damos a dibujar y nos muestra la zona de Fresnel la cual no puede

superar los 180º.

FIGURA Nº 71

DIBUJO ZONA DE FRESNEL COLOR AMARILLO

Fuente: Radio Mobile Elaborado por: Radio Mobile

Propuesta 84

Estudio de factibilidad técnico del enlace en Recinto el Mate con

respecto a la primera Zona de Fresnel.

En la simulación que se realizó con el software de Radio Mobile, se

pudo observar que se logró tener un despeje en la primera zona de Fresnel

de un 60% despejada, la teoría dice que se puede levantar un enlace con

un requerimiento del 60% de la primera zona de Fresnel despejada, por tal

razón se han realizado diferentes medidas con respecto a la antena en la

torre para de esta manera saber cuál podría ser es la altura mínima en la

que debería estar ubicada la antena en la torre.

Según la simulación la altura necesaria para tener un óptimo despeje

de la primera zona de Fresnel es de 30 metros, lo cual es de mucho

beneficio para el diseño dado la cercanía de la torre autosoprtada ubicada

a 1.79 km del reciento y la cual tiene una altura de 30 metros lo que resulta

factible a nuestro diseño ya que tanto la torre como el despeje de la primera

zona de Fresnel ya que la zona permite una excelente línea de vista,

cumple con las condiciones necesarias para la ubicación de las antenas y

realizar el enlace de punto a multipunto.

FIGURA Nº 72

SIMULACIÓN FACTIBLE PARA EL ENLACE

Fuente: Radio Mobile Elaborado por: Radio Mobile

Propuesta 85

Antenas a utilizar en el diseño de la red.

Para este diseño se ha tomado en cuenta utilizar antenas de la marca

Ubiquiti; esto en base a los costos en el mercado ya que resulta más

económico al momento de comparar precios con otras marcas como Cisco,

TP Link, Canopy, etc., las antenas de la marca Ubiquiti tiene una tecnología

de punta y son muy competitivos en el mercado local e internacional.

FIGURA Nº 73

VISTAS DE LAS DOS ANTENAS UBIQUITI NANOSTATION M5 y

NANOSTATION LOCO

Fuente: https://www.ubnt.com/ Elaborado por: Ubiquiti Networks

Propuesta 86

Equipos a utilizar en el diseño.

Para la propuesta del diseño de radioenlace que ofrecerá servicio de

Internet se requieren los siguientes equipos:

1 equipo NanoStation M5 que va a actuar como Master (se

instalará en la torre de 30 metros en un terreno de una empresa

privada cercana al recinto El Mate).

3 equipos NanoStation Loco M5 que van a ser Slaves (los sitios

propuestos son el centro del recinto El Mate, Zona Turística que

es el balneario y la Piladora).

Switch

Computadores

Cable UTP

Se escoge como nodo principal terreno propiedad de una empresa

privada ubicada en el Mate, ya que es el punto más alto del recinto y tiene

línea de vista con los puntos escogidos.

Propuesta 87

FIGURA Nº 18

ENLACE PTMP

Fuente: https://www.ubnt.com/ Elaborado por: Ubiquiti Networks

Grafico representativo de un punto a multipunto en donde vemos que

interviene un punto a punto que va desde el ISP hasta la antena Master que

se conectará con los Slaves.

Propuesta 88

Presupuesto

FIGURA Nº 19

PRESUPUESTO

Cant. Componentes Precio Imagen

1 Antena Master $160

3 Antenas Slave $128 c/u

$384

2 Computadores Prueba

1 Switch Cisco $120

1 Caja Cable UTP $140

1 Torre Arriostrada $300

1 Mano de Obra $200

TOTAL $ 1,304.00

Fuente: Varios Sitios web Elaborado por: Investigación directa

Propuesta 89

Conclusión

1. Se realizó el análisis topográfico y se encontró mediante el diseño que

es posible levantar un enlace en esta zona el recinto El Mate, gracias

a que las distancias y zona geográfica son óptimas para un enlace de

este tipo que si cumple las características técnicas para el diseño del

enlace.

2. Para el enlace punto a multipunto se investigaron diferentes

dispositivos y los optimos son: Antena Ubiquiti Nanostation M5 como

master y NS Loco M5 como Slave,

3. Se diseñó la infraestructura utilizando los software libre Google Earth

y Radio Mobile.

4. Se pudo observar que con las antenas situadas en los puntos

propuestos en la simulación la altura de 30 metros para la antena

Master y para los Slaves 30 y 20 metros, se demuestra que es posible

levantar un radioenlace a un costo relativamente económico. Ya que

el diseño punto multipunto comparte desde un punto de acceso en

este caso con tres dispositivos Slave, se disminuirá los costos en

comparación a un punto a punto en donde se necesitan más

dispositivos.

5. El programa de los equipos Ubiquiti permite configurar las

herramientas por lo que resultan una excelente opción si se quiere

efectuar proyectos de enlace de radiofrecuencia. La proyección de

costos para implementar la red propuesta con los equipos Ubiquiti

NanoStation es baja. Al utilizar el servicio de Internet que tiene una

empresa privada y distribuirlo a todo el recinto, la población tendrá un

Internet rápido y sin cortes o interferencia.

Propuesta 90

6. Gracias al software libre Google Earth y Radio Mobile se pudo efectuar

la simulación del enlace, ubicar antenas Master y Slave esto a través

de las coordenadas de latitud y longitud, graduar frecuencias en 5

Ghz, la ganancia 16 dBi de la antena y potencia de antenas dBm es

óptima para un sector con las características de El Mate, poder

observar la primera zona de Fresnel sin obstáculos y la línea de vista

libre para así prever en un futuro que existirá un desempeño óptimo

del enlace. El ancho de banda recomendado es de 10 a 20 Mhz para

tener óptimo funcionamiento.

Recomendaciones

1. Una recomendación importante es que si se desea realizar una

implementación a futuro se debe actualizar el estudio de factibilidad

técnica con una nueva simulación, ya que al estar ubicado el recinto

El Mate en una zona rural y boscosa se debe tener en cuenta que los

cambios climáticos y de vegetación son constantes, además del hecho

que el ser humano tiende a expandirse en el aspecto arquitectónico y

podrían surgir nuevos obstáculos.

2. Al momento de utilizar los equipos Ubiquiti es necesario comprobar si

el funcionamiento de dichos equipos es óptimo al momento de realizar

algún tipo de instalación, siempre hay que tener en cuenta que

manejar tecnología nueva es preciso saber utilizarlos, configurarlos y

de esta manera aprovechar sus beneficios al máximo.

3. Se debería aprovechar el diseño para beneficiar al colegio que se

encuentra en las afueras del recinto.

4. Se recomienda hacer la propuesta a la empresa privada para poder

realizar una implementación de la red de radioenlace, de esta manera

se beneficie el recinto El mate con un Internet de mejor calidad.

Anexos 91

ANEXOS

Anexo 92

ANEXO Nº 1

SOFTWARE DE LOS EQUIPOS UBIQUITI

Fuente: https://www.ubnt.com/ Elaborado por: Ubiquiti Networks

Anexo 93

ANEXO Nº 2

CARACTERÍSTICAS DE LA ANTENA NANOSTATION M5

Fuente: https://www.ubnt.com/ Elaborado por: Ubiquiti Networks

Anexo 94

ANEXO Nº 3

CARACTERÍSTICAS DE LA ANTENA NANOSTATION LOCO M5

Fuente: https://www.ubnt.com/ Elaborado por: Ubiquiti Networks

Anexo 95

ANEXO Nº 4

ENCUESTA HABITANTES RECINTO EL MATE

Fuente: Recinto El Mate Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

Fuente: Recinto El Mate Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

Anexo 96

Fuente: Recinto El Mate Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

Fuente: Recinto El Mate Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

Anexo 97

Fuente: Recinto El Mate Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

Fuente: Recinto El Mate Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

Anexo 98

ANEXO Nº 5

VISTA DE LOS DIFERENTES PUNTO DEL RECINTO EL MATE

Fuente: Recinto El Mate Elaborado por: Ruiz Echeverría Andrea Carolina

Anexo 99

ANEXO Nº6

Encuesta

Propósito de la encuesta: Conocer la calidad del servicio de Internet

en Recinto El Mate. Dirigido a personas desde los 16 hasta los 65.

Personas mayores a 65 acompañados de alguien que pueda confirmar la

necesidad del uso de Internet en Servicios como IESS.

1.- ¿Cuenta usted con algún dispositivo con el cual pueda conectarse

a Internet?

Si No

2.- ¿Qué proveedor de Internet llega al recinto El Mate?

CNT Comunícate Otro

3.- ¿Cuál de estas opciones usted escogería para considerar la

calidad del servicio?

Malo Regular Bueno Excelente

4.- ¿En que ha afectado el servicio de Internet en sus actividades?

Laborales Académicas Salud Recreación Otros

5.- Si tuviera usted una opción más eficiente de proveedor de servicio

de Internet, ¿cambiaría de proveedor?

Si No

Bibliografía 100

BIBLIOGRAFÍA

Angelfire. (s.f.). Sitio web. http://www.angelfire.com

Antenasytorres. (2015). Sitio web. http://www.antenasytorres.com.co

Aprendaredes. (s.f.). Sitio web.

www.aprendaredes.com/dev/articulos/que-es-el

ARCOTEL. (2015). Sitio web. http://www.arcotel.gob.ec/

Castillo, J. (2008). DISEÑO DE UNA RED INALÁMBRICA DE. Málaga.

COIP. (Agosto de 2014). Sitio web. http://www.justicia.gob.ec/wp-

content/uploads/2014/08/TIPOS-PENALES-COIP.pdf

Ecured. (2010). Sitio web. https://www.ecured.cu/Redes_punto_a_punto

eluniverso. (17 de Noviembre de 2014). Sitio web.

http://www.eluniverso.com/noticias/2014/11/17/nota/4226966/ataqu

es-web-podrian-aumentar

Emopa, G. (19 de 11 de 2015). Sitio web. http://www.emopa.com

FGE. (JUNIO de 13 de 2016). FISCALIA GENERAL DEL ESTADO. Sitio

web. http://www.fiscalia.gob.ec/index.php/sala-de-prensa/3630-los-

delitos-inform%C3%A1ticos-van-desde-el-fraude-hasta-el-

espionaje.html

Gomezjurado, N. C. (2014). Libro. Historia de las Telecomunicaciones en

el Ecuador. En N. C. Gommezjurado, Historia de las

Bibliografía 101

Telecomunicaciones en el Ecuador (pág. 146). Quito: PPL

Impresores.

Inec. (2016). Sitio web. www.ecuadorencifras.gob.ec.

Internetlivestatas. (2017). Sitio web. http://www.internetlivestats.com/

King, G., & Keohane, R. O. (2000). El diseño de la investigación social.

Madrid: Alianza editorial.

Motorola, R. (2017). Sitio web .http://www.radiosmotorola.mx

Perez, J. (2011). Sitio web. https://definicion.de/red-de-datos/

PNF. (2012). Sitio web. http://www.arcotel.gob.ec/wp-

content/uploads/downloads/2013/07/plan_nacional_frecuencias_20

12.pdf

Quiróz, M. E. (2003). Libro. Editorial Castillo.

RadiosLibre. (30 de Agosto de 2014). Sitio web. https://radioslibres.net/

Ramos, F. (s.f.). Sitio web. www.radioenlaces.es

Redtauros. (s.f.). Sitio web .

http://www.redtauros.com/Clases/Medios_Transmision/04_Radioenl

aces_Terrestres_Microondas_.pdf

Rena. (2010). Sitio web. www.rena.edu

Servimecol. (2013). Sitio web. http://www.servimecol.com

Sincables. (s.f.). Sitio web. https://sincables.com.ve

Bibliografía 102

Sinnaps. (s.f.). Sitio web https://www.sinnaps.com/

up, O. (23 de 09 de 2013). Sitio web. http://www.openup.es

Velocci, C. (04 de Julio de 2016). Sitio web http://gizmodo.com/internet-

access-is-now-a-basic-human-right-1783081865

Virgil Casini, D. N. (s.f.). Sitio web. https://www.cdc.gov

VPNmentor. (2017). Sitio web. http://www.vpnmentor.com

wndw. (s.f.). Sitio web. http://wndw.net/pdf/wndw-es/chapter3-es.pdf

Bibliografía 103