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I. INTRODUCCION

ste documento, tiene como fin analizar la problemática de

la interferencia existente entre redes Wifi IEEE 802.11 en

modo infraestructura, y el uso que estas realizan de sus canales

de comunicación, como se interfieren y como evitar esa

interferencia, se escribe como parte de una investigación más

amplia tendiente a reconocer la interferencia producida por

Wifi a procesos de comunicación en redes industriales y a

otros dispositivos inalámbricos que trabajan en la frecuencia

ISM 2.4Ghz, (Industrial, Scientific and Medical) bandas

reservadas internacionalmente para uso no comercial.

Dada la alta utilización de las redes Wifi en escenarios,

diversos, es muy común encontrar problemas de bajas

velocidades de paso de archivos en conexiones Wifi en modo

infraestructura incluso si en la red solo existe un computador

conectado inalámbricamente y otro conectado por cable, por

que ocurre esto?, como puede mejorarse la comunicación?,

este estudio de puede ser útil en un aspecto más amplio, es

decir, cómo afecta Wifi procesos industriales que sean

monitoreados o controlados usando tecnología Zigbee.

II. METODOLOGIA EMPLEADA PARA LA ADQUISICIÓN DE

DATOS

A. Herramientas Usadas

Para poder comprender de forma practica el problema de la

interferencia es necesario, ver el comportamiento de las

señales Wifi, esto se realizó haciendo uso de programas de

software que realizan la función de analizadores espectro,

funcionando sobre un equipo portátil, entre varias opciones

disponibles usó la herramienta, inSSIDer1 es un programa de

1 http://www.metageek.net/products/inssider Genuine geeks, whether

professional or casual, need Wi-Fi tools that help troubleshoot WLAN

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escaneo que además realiza un análisis de espectro de muy

buena calidad y en tiempo real.

B. Escenarios de Pruebas

Para las pruebas se decidió usar un escenario totalmente real,

de variables no controladas, en dos sitios diferentes con

condiciones totalmente diferentes.

Escenario A

Este escenario involucró una entidad educativa donde existen

varios puntos de acceso (Access point), trabajando

coordinadamente, bajo una administración unificada.

Escenario B

Este escenario es típico de muchos sitios residenciales donde

existen muchas redes Wifi que convergen en un mismo sitio

geográfico.

C. Toma de Datos

La toma de datos se realizó en cada uno de los escenarios A y

B, tomando en cada caso 12 y 6 muestras representativas, cada

una de ellas en sitios diferentes dentro de los escenarios.

III. ANTECEDENTES CONCEPTUALES

Primero se hará una breve explicación del funcionamiento de

la redes Wifi, solo de los conceptos básicos y principios

fundamentales de las redes inalámbricas.

A. Modos de Implementación de redes inalámbricas

Una red inalámbrica puede ser implementada en modo ad hoc

o en modo infraestructura, la diferencia está en la forma de

conexión. En la red ad hoc los computadores se comunican par

a par figura1.

Problemática y soluciones de la interferencia

existente entre redes Wifi IEEE 802.11

(Agosto 2010)

Roberto Carlos Guevara Calume,

RCGCalume

Ing Sistemas Esp. Redes corporativas integración Tecnologías

rcgcalume@une.net.co

E

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Figura 1 Comunicacion Ad hoc

En las redes en modo infraestructura los computadores se

comunican a través de un equipo de comunicaciones

inalámbricas típicamente un router inalámbrico o Access

point. Figura 2

Figura 2 Modo infraestructura con access point

B. Canales empleados en las redes Wifi

La comunicación de wifi se establece en los 2.4Ghz, cada

canal ocupa 22 MHz de ancho de banda y en el estándar IEEE

802.11, wifi, permite tres canales no interferentes espaciados

25MHz en la banda de 2.4GHz a pesar de que se definen 14

canales de operación en esa banda.

Tabla 1 Canales IEEE 802.11 Wifi

En la figura 3 se observan los canales no interferibles

Canal 1 = 2,412 Ghz

Canal 6 = 2,437 Ghz

Canal 11= 2,462 Ghz

Figura 3 Reparto de canales no interfereibles

IV. MEDICIONES DE CAMPO

Las pruebas se realizaron las pruebas en ambos escenarios A,

usando un computador portátil con tarjeta Wireless LAN

802.11a/b/g/n y tecnología Bluetooth y el software inSSIDer,

se tomaron varias pruebas en el escenario A, buscando como

está distribuido el uso de canales por la red Wifi institucional.

Figura 4 Localización física Escenario A

V. MEDICIONES ESCENARIO A

En la figura 4 se observa una zona amplia de cobertura de la

red, los hitos P1 a P12 muestran para estos puntos de prueba

los resultados del reparto de canales, para cada punto de dio

un tiempo de estabilización entre 1 y 3 minutos, para que las

señales pudieran ser censadas por el software.

En algunos casos como en P1 dio un Tiempo de estabilización

de casi 10 minutos.

En la figura 5 vemos la distribución de cada punto de acceso

cubriendo los 3 canales sin interferencia en P1

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Figura 5 distribución de los Access point en los canales 1 ,6, 11 en P1

La figura 6 muestra la distribución de potencia de señal en

dBm 2 en el punto P1, la muestra fue tomada durante 9

minutos, , muestra el cálculo del valor en dBm en un punto de

una potencia P, que viene dado por la fórmula (1).

dBm = 10 x logP

1mW (1)

Debe tenerse en cuenta que si se quieren realizar operaciones

más complejas sobre los dBm, por ejemplo, sacar un promedio

de los datos, estos deben de ser transformados a potencia,

sacar el promedio y luego transformar el resultado de vuelta a

dBm usando la formula (2)

𝑑𝐵𝑚𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 = 10 𝑥 log 𝑃𝑛𝑛𝑖=1

𝑛𝑚𝑊 (2)

Figura 6 Distribución de potencia en tiempo en dBm en P1

La figura muestra que los cambios de potencia son muy

oscilatorios esto hace que el computador conectado por Wifi

cambie permanentemente de Access point de uno con menor

intensidad a otro que ofrezca mayor intensidad de señal

2 El dBm es una unidad de medida utilizada, principalmente, en

telecomunicación para expresar la potencia absoluta mediante una relación

logarítmica. El dBm se define como el nivel de potencia en decibelios en relación a un nivel de referencia de 1 mW

interrumpiendo la comunicación constantemente,

traduciéndose en retardos.

Figura 7 Punto P6

Figura 8 Punto P12

Figura 9 Punto P7

En la figura 7,8 y 9 puntos P6, P7 y P12 (ver localización en

la figura 4) , no hay cobertura de ningún access point , es

decir al canal 11 está libre de inferencias.

Figura 10 Punto P11

La figura 10 y vemos que la el canal 1 esta sin uso, lo que es

muy conveniente al momento de querer realizar pruebas libres

de interferencias con otras tecnologías que usen la banda 2.4

como Zigbee.

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Figura 11 Punto P8

Figura 12 Punto P9

En la figura 11 y 12 vemos que la red OLIVA que esta en el

canal 10, mostrado en azul, esta red interfiere tanto los canales

6 y 11, vemos también como la red VICENTE en rojo y

SpeedTouch verde, están en franca interferencia, esta, por lo

que los canales 4 a 13 NO deben usarse para colocar un nuevo

enrutador inalámbrico.

Figura 12 Punto P4

En la figura 12 vemos una gran concentración de cobertura

que puede ser un mal sitio para conecion a la red, contrario a

lo que se puede pensar pues los puntos que tienen una gran

afluencia de access point no son un buen sitio para conectarse

a la red, representado en problemas de retrasmisión y bajas

velocidades de descargas.

VI. MEDICIONES ESCENARIO B

Este escenario es un sitio residencial caracterizado por

cobertura de varios enrutadores inalámbricos, independientes.

La red de control es llamada RCGCalume, está en azul, se

configuras en el canal 11.

Figura 13 Configuración de la red de control RCGCalume en canal 11

Primero se hace un escaneo con el software inSSIDer, de la

situación actual de la distribución de las redes cercanas en los

canales.

Figura 14 Distribución en los canales de las redes cercanas

Para observar experimentalmente los problemas de lentidud se

realiza una transmision, de una carpeta con 2 archivos de tipo

pelicula avi, se escoje este tipo de archivo por ser de gran

tamaño, que ademas tiene un radio de compresion alto que no

permite ser comprimido durante la transmision.

Figura 15 Velocidad promedio en canal 11

La figura 11 muestra que la velocidad de envio del archivo es

de 348 KB/segundo, dada que la transferencia está dada en

Mbps (bits por segundo) se realiza el cambio de unidades.

348𝐾𝐵𝑝𝑠 ∗ 8 = 2784𝐾𝑏𝑝𝑠 (3)

2784𝐾𝑏𝑝𝑠

1024 = 2,71875𝑀𝑏𝑝𝑠 (4)

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En el análisis de la figura 14 vemos que el canal 1 esta libre,

ubicamos el router en este canal

Figura 16 Configuración de la red de control RCGCalume en canal 1

Nuevamente se hace un escaneo con el software inSSIDer, de

la nueva situacion de la distribución de las redes cercanas en

los canales

Figura 17 Distribución en los canales de las redes cercanas luego del

cambio

Realizamos la misma prueba de transferencia

Figura 18 Velocidad promedio en canal 1

La figura 18 muestra que la velocidad de envío del archivo es

de 1,93 MB/segundo, mas de 5 veces la velocidad de (4), la

prueba anterior, se realizan nuevamente los cambios de

unidades.

1,93𝑀𝐵𝑝𝑠 ∗ 8 = 15,44𝑀𝑏𝑝𝑠 (5)

Una pregunta que puede surgir, es: porque la velocidad de

entrega es muy inferior a la velocidad nominal esperada para

una red Wifi que es de 54Mbps?

Esto se responde por varios factores, la modulación también el

encapsulamiento de los protocolos usados, además está la

sintonización fina de la tarjeta de red y el router inalámbrico,

también están los protocolos de inscripción usados, pero quizá

el factor más relevante es que: la velocidad de trasmisión

disminuye con la distancia al router.

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