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Soluciones Económicas para el Acceso de Banda Ancha En el Mercado Venezolano: Ofertas Comerciales y Pruebas Con Soluciones de Elaboración Doméstica para Mejoras en Equipos Wi-Fi

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Derecho de Autor

Los autores intelectuales del trabajo titulado “Soluciones Económicas para el Acceso de

Banda Ancha en el Mercado Venezolano: Ofertas Comerciales y Pruebas con

Soluciones de Elaboración Domestica para Mejoras de Equipos Wi-Fi”, cedemos el uso

del título de manera gratuita para el uso que se crea pertinente a la Universidad

Metropolitana, así como los derechos de autor de contenido patrimonial que nos

corresponden sobre el presente trabajo. Conforme a lo anterior, esta cesión patrimonial

sólo comprenderá el derecho para la Universidad de comunicar públicamente la obra,

divulgarla, publicarla o reproducirla en la oportunidad que ella así lo estime conveniente,

así como la de salvaguardar nuestros intereses y derechos que nos corresponden como

autores de la obra antes señalada. La Universidad así mismo se compromete en todo

momento a indicar que la autoría o creación del trabajo corresponde a nuestra persona,

salvo los créditos que se deban hacer al tutor o a cualquier tercero que haya colaborado

o fuere hecho posible la realización de la presente obra.

_______________________ _______________________ Manuel David Alvarez V Omar E. Barzotti C.

C. I. 15.179.700 C. I. 14.890.879

En la ciudad de Caracas, a los 7 días del mes de Julio del año 2004.


1

Acta de Aprobación Considero que el Trabajo Final titulado

Elaborado por:

Manuel David Alvarez Velazco y

Omar Eduardo Barzotti Carvajal Para optar al título de

Ingeniero de Sistemas Reúne los requisitos exigidos por la Escuela de Ingeniería de Sistemas de la Universidad Metropolitana, y tiene méritos suficientes como para ser sometido a la presentación y evaluación exhaustiva por parte del jurado examinador que se designe. En la ciudad de Caracas, a los 7 días del mes de Julio del año 2004.

_______________________ Prof. Vincenzo Mendillo


2

Acta de Veredicto Nosotros, los abajo firmantes, constituidos como jurado examinador y reunidos en Caracas, el día 7 de Julio de 2004, con el propósito de evaluar el Trabajo Final titulado:

Presentado por:

Manuel David Alvarez Velazco y

Omar Eduardo Barzotti Carvajal Para optar al título de

Ingeniero de Sistemas Emitimos el siguiente veredicto: Reprobado ___ Aprobado ___ Notable ___ Sobresaliente ___ Observaciones: ______________________ Prof. Vincenzo Mendillo

______________________ Prof. Fidel Salgueiro

______________________ Prof. Rafael Padilla


3

Resumen

El siguiente trabajo probará que los venezolanos pueden contar con servicios de banda

ancha a un relativo bajo costo, aumentando la cantidad de personas que pueden

acceder desde su casa a Internet.

Como se verá en el trabajo, el acceso a banda ancha en el mercado venezolano ha

dejado de ser muy popular a través de la casa para dar paso a lugares de conexión

como cybercafés o centros de comunicación, limitando las posibilidades de los usuarios

a solo unas horas semanales.

Con el uso de redes inalámbricas se pueden crear de manera muy sencilla redes

comunitarias donde los usuarios se vean beneficiados y obtengan mejor calidad de

conexión, mas tiempo de conexión y menos costo del servicio. Si bien esta tecnología

es muy nueva y por lo tanto costosa, la misión de esta tesis es demostrar que los

precios representan un ahorro inmediato siempre y cuando se apliquen algunas

modificaciones que mejoren el factor costo/valor.


4

Estas modificaciones se refieren a modificaciones en el alcance y calidad de la señal.

Vale resaltar que aunque el estándar de redes inalámbricas Wi-Fi (IEEE 802.11b)

muestra un sorprendente alcance de 100 metros en interiores, al ponerse en practica se

ve que esta distancia es por mucho menor, sobre todo en construcciones como los

edificios caraqueños de paredes gruesas muy distintas a las utilizadas en

construcciones como las norteamericanas.

En el mercado internacional ya existen estas soluciones para redes amplias. Soluciones

con antenas construidas para soportar la intemperie y obtener una señal más potente

que permita la conexión a mayores distancias e incluso a una gran cantidad de

usuarios, pero su costo es tan elevado que pensar en su aplicación a residencias de

comunidades venezolanas es poco factible de realizar.

Para cubrir la brecha entre lo ofrecido para redes de amplia cobertura y alto costo con

lo ofrecido para el hogar se plantea una simple y económica modificación a los equipos

caseros con materiales fáciles de encontrar en cualquier vivienda. Esta modificación

consiste en la construcción de una antena direccional y unos patrones que se deben

seguir para garantizar su óptimo funcionamiento. Para saber como lograr esto así como

el fundamento teórico lo mejor es que lea este trabajo con atención.


5

Índice de Contenidos

Derecho de Autor................................................................................ i Acta de Aprobación............................................................................ 1 Acta de Veredicto .............................................................................. 2 Resumen ........................................................................................... 3 Índice de Contenidos......................................................................... 5 Índice de Figuras............................................................................... 7 Capítulo I Introducción ..................................................................... 9 Capítulo II El problema de investigación ......................................... 11

II.1.- Planteamiento del problema ..........................................................................11 II.2.- Formulación del problema .............................................................................14 II.3.- Objetivos....................................................................................................15

II.3.1.- Objetivos generales................................................................................15 II.3.2.- Objetivos específicos:.............................................................................16

II.4.- Justificación de la investigación......................................................................18 II.5.- Limitaciones................................................................................................20

Capítulo III MARCO TEÓRICO .......................................................... 24 III.1.- Antecedentes de la investigación...................................................................24 III.2.- Definición de términos básicos......................................................................31 III.3.- Bases teóricas ............................................................................................47

III.3.1.- Tecnología inalambrica ..........................................................................47 III.3.2.- Ventajas y desventajas de la tecnología inalámbrica ..................................53 III.3.3.- Wi-Fi y los estandares 802.11.................................................................59 III.3.4.- Redes inalámbricas en Venezuela y el mundo ...........................................62 Wi-Fi Hot Spot en el Mundo ................................................................................62 Ofertas inalámbricas en Venezuela ......................................................................68 III.3.5.- Seguridad en redes inalambricas.............................................................74 III.3.6.- Diseño de redes wi fi .............................................................................82

III.4.- Hipótesis ...................................................................................................83


6

Capítulo IV MARCO METODOLOGICO ............................................... 84 IV.1.- Nivel de investigación ..................................................................................84 IV.2.- Diseño de la investigación ............................................................................85 IV.3.- Población y muestra ....................................................................................87 IV.4.- Técnicas e instrumentos de recolección de datos .............................................90

IV.4.1.- Materiales requeridos: ...........................................................................90 IV.4.2.- Otros factores clave en las comunicaciones inalambricas.............................99 IV.4.3.- Instrumentos necesarios ......................................................................100

IV.5.- Técnicas de procesamiento y análisis de datos...............................................104 IV.5.1.- Diseño de redes comunitarias ...............................................................105 IV.5.2.- Pruebas de las antenas ........................................................................109 Detalle de las Pruebas: ....................................................................................110

Capítulo V Desarrollo..................................................................... 116 V.1.1.- Pruebas de captura de datos..................................................................117 V.1.2.- Soluciones planteadas: .........................................................................120 V.1.3.- Diseño de redes en hogares...................................................................127 V.1.4.- Elaboración de antenas .........................................................................133 V.1.5.- eleccion de la solución óptima y Los problemas surgidos ............................137 V.1.6.- Antena pvc..........................................................................................138 V.1.7.- Antena “Cantenna”:..............................................................................145 V.1.8.- Pruebas ..............................................................................................149 V.1.9.- Pruebas de desarrollo ...........................................................................160 V.1.10.- Diseños para la implementación del modelo: ..........................................165

Capítulo VI Conclusiones y Recomendaciones ............................... 176 VI.1.1.- Algunas recomendaciones ....................................................................183

Capítulo VII Bibliografía ................................................................ 190 Capítulo VIII Anexos ..................................................................... 196

VIII.1.1.- Teoria general de sistemas.................................................................196 VIII.1.2.- Cronograma de actividades o diagrama de Gantt...................................200 VIII.1.3.- Foro consultado:...............................................................................201


7

Índice de Figuras

Número de usuarios de internet en Venezuela .....................................................25 ¿Cómo se conectan los venezolanos? .................................................................26 Perfil del usuario venezolano.............................................................................28 Patrón de radiación rectangular .........................................................................39 Patrón de radiación polar..................................................................................40 Mundo Wi Fi ...................................................................................................48 Comunicación entre equipos inalámbricos ...........................................................51 Vista aérea de un Hot spot Wi-Fi (IEEE 802.11b) .................................................63 Punto de acceso D-Link ....................................................................................81 AP Linksys......................................................................................................92 Adaptador ......................................................................................................94 Conector RPSMA .............................................................................................95 Conector RPTNC..............................................................................................96 Conector MC...................................................................................................97 Conector MMCX...............................................................................................98 Laptops usados en el trabajo de grado. ..............................................................99 Método A para suministrar acceso a Internet a un edificio.. ................................. 107 Método B para suministrar acceso a Internet a un edificio. .................................. 108 Método Mixto para suministrar acceso a Internet a un edificio.............................. 108 Wildpackets Airopeek..................................................................................... 118 Funcionamiento de una Red Ad-Hoc ................................................................. 122 Configuración de la red MDK. .......................................................................... 132


8

Antena Yagui ................................................................................................ 135 Cantenna. .................................................................................................... 136 Diagrama de la mano derecha......................................................................... 140 Tubo PVC con el patrón helicoidal. ................................................................... 141 Tubo PVC con alambre de cobre ...................................................................... 142 Agujeros en la tapa PVC ................................................................................. 143 Cantenna, vista del alambre............................................................................ 146 Medidas de la Cantenna. ................................................................................ 146 Medidas de la Cantenna Fabricada ................................................................... 148 Antenas en el laboratorio de pruebas ............................................................... 149 Vista aérea de la red comunitaria..................................................................... 151 Vista desde el Santa Rosa............................................................................... 152 Intensidad de la señal equipos convencionales................................................... 154 Ruido en las pruebas de señal ......................................................................... 157 Ruidos pruebas de señal................................................................................. 159 Equipos usados durante las pruebas en la UCV .................................................. 161 Patrón de radiación de la Antena PVC ............................................................... 163 Formulas Cantenna........................................................................................ 164 Patrón de Radiación de la Cantenna. ................................................................ 164 Configuración Administrador de Red................................................................. 170 Configuración Usuario de Red.......................................................................... 170 Diseño A para suministrar acceso a Internet a un edificio .................................... 172 Diseño B para suministrar acceso a Internet a un edificio .................................... 173 Diseño Mixto A para suministrar acceso a Internet a un edificio............................ 174 Diseño Mixto B para suministrar acceso a Internet a un edificio............................ 175 Planes y Tarifas ABA 1. .................................................................................. 179 Planes y Tarifas ABA 2. .................................................................................. 182 Una conexión segura ..................................................................................... 183


9

Capítulo I Introducción

La idea fundamental del trabajo es lograr que la ciudadanía se organice de

manera efectiva para obtener acceso a tecnología de punta y conexiones de alta

velocidad a Internet al mismo tiempo que se logre un beneficio económico, algo

muy importante en estos días, al reducir los costos comerciales de este acceso.

El otro punto resaltante es la sencillez de las soluciones a plantear, pues de otra

manera no podrían ser tan asequibles para la sociedad. Esta sencillez hace que

muchas de las soluciones planteadas a lo largo del tema sean fácilmente llevadas

a cabo o probadas por muchos ciudadanos sin el conocimiento previo de ninguno

de los fundamentos teóricos aquí planteados, rayando en el conocimiento vulgar.

El objetivo no es para nada crear un producto de alto costo comercial como los

ofrecidos en el mercado venezolano e internacional y se recalca que es una

solución hogareña con materiales nada costosos y fáciles de conseguir.


10

Lo que diferencia este estudio de los realizados por particulares o fanáticos del

tema es su fundamentación, su carácter científico demostrable. Existen muchas

cosas que seria imposible realizar por nosotros mismos, consideradas como

tecnología, pero como dice Fidias Arias (2004): 1“La tecnología es aquella actividad

que utiliza los conocimientos generados por la ciencia aplicada para producir bienes y

servicios” como se verá más adelante hay ciertos elementos que han sido

desarrollados y no podemos modificar, simplemente son el resultado de una

investigación previa, como los conectores o Access Point por mencionar algunos.

1 Arias, Fidias G. (2004) “El proyecto de investigación, introducción a la metodología científica” (4a Edición), Caracas, Venezuela, editorial Episteme.


11

Capítulo II El problema de investigación

II.1.- Planteamiento del Problema

El problema a ser desarrollado, la comunicación de un grupo de vecinos que

compartan los costos de la conexión para mejorar su calidad de vida a el menor

costo posible, puede ser considerado como un problema de investigación o de

conocimiento del tipo explicativo o analítico, el cual será develado mediante el

estudio de tecnologías desarrolladas, comparación, lógica, prueba, análisis y

evaluación de resultados.

Se sabe que con una red vecinal se puede compartir una tarifa de banda ancha

entre varias personas, reduciendo así el precio unitario de la conexión y

disfrutando de un ancho de banda compartido, pero debido a la planificación y los

altos costos del cableado es algo poco visto, el otro extremo que con gran auge

vemos es el de las redes inalámbricas, pero su cobertura es muy limitada y las

soluciones para redes amplias son muy costosas.

La mejor manera de poder realizar una red de vecinos es a través de una solución

hibrida entre las alámbricas y las inalámbricas, que con la ayuda del ingenio

casero podrá ser viable y efectiva.


12

Hoy en día se sabe que el conocimiento e implementación de redes Ethernet es

algo tan común y aceptado que prácticamente cualquier persona puede hacerlo.

Los años de desarrollo y prueba en este campo lo ponen muy por encima de las

redes inalámbricas en cuestiones de programación, distribución, seguridad y otras,

pero su poca flexibilidad y costos de mantenimiento han frenado su desarrollo.

Una red comunitaria Ethernet, de vecinos no colectiva o financiada por el

gobierno, no es algo muy común, incluso ver un par de familias que compartan su

Internet para ahorrar dinero es casi imposible de encontrar, por no decir que no se

puede.

Esto se debe no sólo a que la infraestructura requerida para tales fines es

compleja, consume tiempo, daña la estética del apartamento o casa y requiere un

gran esfuerzo de coordinación, sino que también está el problema que hay que

unir dos apartamentos con un cable, el problema de que si se deja el cable

expuesto puede sufrir daños por la intemperie o vandalismo y sobre todo daña el

concepto del inmueble pues irremediablemente el cable debe entrar a la casa por

algún lugar. Imagínese que usted quiere comprar una vivienda y se encuentra con

un pequeño círculo que atraviesa la pared de la sala, no es algo irremediable pero

puede causar ciertas molestias.


13

Por el otro lado tenemos la tecnología inalámbrica, que como ya mencionamos, es

inferior en muchos casos, pero es por mucho más flexible y permite llegar a

amplias distancias sin necesidad de complejas y enmarañadas estructuras, claro

está, existen dos limitantes fundamentales, primero el problema de la seguridad

que es un detalle muy delicado, pero tratable y segundo el problema de la

conectividad entre obstáculos, como paredes e interferencias.

La manera de permitir que las personas se conecten con calidad dentro de un

cuarto cuando la señal es enviada desde unos 50 metros es paradójicamente la

misma, al menos en principio, que la de aumentar el radio de conexión y es

permitida gracias a una salida más fuerte del equipo transmisor, el AP, lo cual se

logra de dos maneras, modificando el funcionamiento interno y la programación

del equipo o modificando la antena transmisora de manera que amplifique o

concentre su poder en la dirección indicada.

Para programar los AP se presenta un grave problema, todos los equipos trabajan

con firmwares cerrados, que no hay manera de acceder al menos que sea por

ellos mismos. Incluso la actualización del mismo es un proceso delicado, esto lo

hacen para evitar la manipulación de los equipos por los usuarios finales.


14

Por el contrario la modificación de la antena es una alternativa viable que incluso

ha sido probada por varias personas, ya sea conectándolo a una simple tarjeta

PMCIA o directamente al AP. Esta solución será ampliamente explicada y

justificada a lo largo del trabajo pues es la que permite, a menor costo y bajo

riesgo, lograr los objetivos planteados al comienzo de este proyecto.

II.2.- Formulación del problema

El planteamiento realizado conlleva a la siguiente interrogante: ¿Se puede tener

acceso a banda ancha a bajo costo en redes comunitarias sin necesidad de una

costosa y complicada infraestructura previa?

La respuesta de esta pregunta será revelada en las siguientes páginas.


15

II.3.- Objetivos

II.3.1.- OBJETIVOS GENERALES

1. Diseñar formas de abaratar costos en las implementaciones de redes inalámbricas caseras o comunitarias y contrastarla con las soluciones de Hot Spot.

Las redes del tipo hot spot se han distribuido a lo largo del mundo de manera

impresionante, son muy flexibles y se espera que se desarrollen aun más. Locales

como MacDonald's ya están utilizando este servicio.

La idea principal es tomar esta filosofía de hot spot y acoplarlo a un nivel más

personal, al uso hogareño de una red inalámbrica para obtener estos mismos

beneficios sin salir de la comodidad del hogar.

2. Elaborar un dispositivo que demuestre la funcionalidad de las soluciones caseras.

La principal limitante de los AP comerciales es su poca potencia, aparentan tener

mucha pero las paredes u otros obstáculos anulan de manera contundente la

señal. Además la manera en que se distribuye la señal es muy difícil de calcular,


16

se ha intentado con algoritmos mixtos, autómatas celulares y otras técnicas

matemáticas de modelación, pero no se han obtenido grandes éxitos.

Al utilizar materiales hogareños para lograr aumentar las capacidades de

comunicación inalámbrica intrínsicos en los aparatos comerciales no se pretende

crear un ambiente matemático calculable, pues la teoría y funcionalidad continua

siendo la misma y los problemas de modelación de ondas de radio frecuencia son

exactamente iguales, pero se pueden lograr mejoras de rendimiento a nivel de

radio de cobertura a fin de obtener mayor señal y vencer los obstáculos físicos.

II.3.2.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Mostrar los aspectos negativos de utilizar accesorios caseros para aumentar el rendimiento de equipos con tecnología Wi-Fi.

La tecnología está diseñada de una forma y las limitaciones que se imponen los

equipos comerciales tienen su motivo de ser. En muchos casos de la vida vemos

que el costo representa una limitación al momento de diseñar un producto de

consumo masivo y esta no es la excepción.


17

Por otro lado muchas de las normativas, estándares o diseños están

reglamentadas o porque se determinó que de esta forma son más eficientes o

porque su modificación puede incurrir en delitos graves. Por ejemplo, salirse de la

banda de 2.4 GHz en algunos países constituye un delito con pena de cárcel, ya

que algunas frecuencias están reservadas al gobierno.

• Demostrar los beneficios de las tecnologías inalámbricas de alta velocidad Wi-Fi.

Toda nueva tecnología pasa por un periodo de adaptación y asimilación por el

público, Wi-Fi todavía tiene que mostrar sus virtudes y ganarse la confianza del

público, una de las metas planteadas en esta tesis es convencer a los lectores que

es la mejor opción para redes comunitarias así como demostrar que vale lo que

cuesta y es fácil de utilizar.

Demostrar mediante las técnicas de medición de desempeño tradicionales que los

equipos modificados superan a los normales.

Existe una serie de pruebas que se pueden realizar en laboratorios para identificar

el funcionamiento correcto del equipo. Al realizarlas con un equipo convencional y

con uno modificado con materiales hogareños se podrá juzgar de manera

científica el resultado de la investigación.


18

II.4.- Justificación de la Investigación

La situación actual del país se ha deteriorado en los últimos años de una manera

acelerada, el venezolano de clase media esta en extinción, el poder adquisitivo de

un profesional promedio se ha mermado gravemente y las oportunidades de

empleo son cada vez menos. Bajo este panorama surge la motivación de esta

investigación.

En países desarrollados o económicamente mejores al nuestro se han creado

redes rurales usando redes inalámbricas; este es el ejemplo de España, pero por

motivos culturales, sociales y geográficos la implementación en nuestro país no es

tan sencilla. Los terrenos empinados, el tipo de construcción y la alta interferencia

de ondas en el ambiente, (Venezuela es uno de los países con más celulares per

capita del mundo), presentan un panorama adverso para las comunicaciones de

radio frecuencias a larga distancia.

Por otro lado la cultura del venezolano no está orientada, como en otros países, a

la conservación de bien público. Lamentablemente en nuestro país los ciudadanos

no están acostumbrados a respetar las leyes y es muy común ver atentados de

cualquier tipo contra los bienes públicos


19

El aspecto monetario también define el alcance o limite del problema. La inversión

necesaria para la puesta en marcha del proyecto, así como el que necesita el

usuario final que debe comprar una tarjeta de alrededor de 100 dólares, pueden

frenar un desarrollo tan ambicioso. Por este motivo en el país la solución se

adapta a otro tipo de sociedad, la clase media.

Las personas del nivel socio económico medio son las que más han sufrido el

cambio de ingreso per capita, por lo que un gasto mensual en banda ancha, cuyo

acceso más barato ronda los cincuenta mil bolívares, lo convierte en un lujo y no

una necesidad. Sin embargo estas personas viven generalmente en edificios, que

son un blanco muy sencillo para el diseño de pequeñas redes comunitarias, y que

pueden hacer un gasto inicial elevado si esto les garantiza un mejor nivel de vida.

Con el principio de unir a los vecinos y brindarles una mejor conexión a Internet se

realiza esta investigación que parte de varios experimentos realizados a pequeña

escala. En el mundo existe una numerosa población que a experimentado con la

tecnología Wi-Fi, misma que se tratará en el proyecto, a fin de mejorar su

desempeño buscando un bien individual.


20

II.5.- Limitaciones

El trabajo de investigación se ve limitado por una serie de problemas o

complicaciones inherentes en esta tecnología, sin mencionar los costos

relacionados con una tecnología nueva, pues se necesitan algunos equipos para

poder modificarlos, probarlos y manipularlos, para lo cual la única opción es

adquirirlos.

Por otro lado, como será detallado más adelante, en redes inalámbricas son pocos

los productos existentes para su mantenimiento, diseño y limitación. Básicamente

estas redes funcionan a través de un router que maneja mediante un firmware

hermético estas opciones. Es cierto que se pueden controlar desde el mismo, pero

no son del todo configurables.

Una limitación no esperada se presentó debido a algunos detalles tecnológicos;

los terminales en este caso fueron laptop Intel Centrino creados específicamente

para las comunicaciones inalámbricas, pero estos carecen de la capacidad de

entrar en modo receptor indispensable para que los software de captura y análisis

de datos puedan funcionar, limitando así las pruebas a opciones menos robustas.


21

El firmware tan protegido impide la reprogramación del equipo, para hacerlo se

necesitan conocimientos en el funcionamiento técnico/lógico del mismo y por

sobre todo del lenguaje con el que trabaja. En los casos observados este lenguaje

es propio del equipo o fabricante del mismo, por lo que se hace muy difícil

encontrar un manual al menos que se esté dentro de una de las compañías

fabricantes, los productores se han mostrado muy reservados con sus creaciones.

Los equipos para pruebas tecnológicas no están a nuestro alcance ni poder

adquisitivo. Incluso la Universidad Metropolitana carece de los mismos, esto nos

hizo depender de terceros, específicamente la UCV, para realizar y analizar las

pruebas en el tiempo que sus autoridades lo permitan.

El tiempo de trabajo en los laboratorios de la Universidad Central de Venezuela es

limitado por lo que la realización de las pruebas no puede caer en el más mínimo

error, aumentando la presión del tiempo impuesto por la universidad.

Como será explicado más adelante esta parte de trabajo en la UCV no fue tan

fructífera como se esperaba y la experiencia tal vez no se destaque mucho en esta

tesis, pero los aprendizajes obtenidos fueron muy valiosos para el equipo de

trabajo. Los profesores con los cuales tuvimos el placer de compartir son personas

muy amables y con la paciencia suficiente para explicar el funcionamiento de los


22

equipos a dos estudiantes de sistemas poco familiarizados con el uso de los

mismos.

Uno de los factores más importantes que se deben tener en cuenta y por el cual la

investigación se ve gravemente afectada es el diseño de las redes. Las ondas RF,

con las que trabaja Wi-Fi, (más adelante se verá explicado lo que significa todo

esto), son difícilmente predecibles, se ha intentado incluso con modelación

avanzada, algoritmos híbridos o autómatas pero todavía no se ha conseguido una

formula que permita calcular su propagación en el espacio o permita determinar

los niveles de conectividad en un plano bidimensional, mucho menos

tridimensional, lo que hace del modelo una aproximación a la realidad diseñado en

base a ciertos parámetro no absolutos.

En cuanto a la elaboración del dispositivo hogareño el equipo de trabajo se

enfrentó a un reto intelectual al tener que aprender y asimilar muchos términos de

electrónica y teoría de ondas y a pesar de obtener buenos resultados no es

posible aprender toda teoría desarrollada en este campo a lo largo de muchos

años de estudio en tan poco tiempo por dos investigadores del área de sistemas.

Otra limitante es el carácter abierto de la red, no se pueden limitar aplicaciones

peligrosas como aquellos programas de compartición de datos, porque es decisión

del usuario su uso, así como el acceso a mensajería instantánea o la

implementación de artefactos domésticos, como teléfonos inalámbricos, que

puedan causar interferencia. Es incluso muy probable que existan redes de


23

características similares que compartan el mismo canal en el espacio geográfico

cercano a la red.

El mantenimiento y cuidado de la red, así como su protección contra intrusos debe

ser lo suficientemente robusta como para evitar que deba ser revisada

constantemente por algún administrador, que en este caso debe ser ajeno a la red

para garantizar su transparencia, y al mismo tiempo permitir que amas de casa y

usuarios no muy hábiles en el uso de computadoras puedan acceder a ella.

Los problemas serán documentados más adelante cuando se trabaje el desarrollo,

pues algunos que surgieron mientras se trabaja consumieron mucho tiempo de

trabajo. Un ejemplo es el dispositivo Linksys que se desconectaba luego de un

cierto periodo. Este es solo el comienzo de un viaje de conocimiento que se

descubren a continuación.


24

Capítulo III MARCO TEÓRICO

III.1.- Antecedentes de la Investigación

Antes de dar inicio al proyecto es necesario saber si las proposiciones expuestas

sobre la situación socio-económica del venezolano son reales, corroborarando así

el planteamiento de la tesis. A continuación se presenta un estudio realizado por

CAVECOM (Cámara Venezolana de Comercio) donde se ve reflejado el impacto

que la situación económica sobre los usuarios de Internet.

El estudio inicia explicando la relación estadística entre el venezolano y el mundo

de las comunicaciones electrónicas. La incorporación del venezolano al mundo

informático, entiéndase Internet, ha presentado un comportamiento muy similar al

de otras regiones de Latinoamérica, donde se nota la tendencia al alza pero de

una manera bastante parca, incluso el aumento de personas con conexión se ve

disminuido año tras año, en general la población con acceso a Internet sigue

siendo muy pequeña; siendo los usuarios de banda ancha un número muy poco

representativo. El siguiente gráfico muestra el incremento de los usuarios desde

1998.


25

Número de Usuarios de Internet en Venezuela Obtenido de http://www.cavecom-

e.org.ve/bin_cavecome/main/templates/seccion.asp?tipo=&seccID=4&nivel=2&codigo=99

Según los estudios realizados en el año 2003 cada vez es menor la cantidad de

personas que no han accedido a Internet, esta probabilidad cambio de un 82% en

febrero del año 2000 a un 46% en Febrero del 2003, siendo aun mas

representativo el incremento de tan solo un 10% a un 21% con respecto al grupo

de personas que es usuario de Internet, las cifras indican un impresionante

aumento de 1 378 000 usuarios de 1998 al 2002.


26

¿Cómo se conectan los venezolanos? Grafica obtenida del estudio realizado por CAVECOM: “Penetración Internet Inalámbrico”

Es reconfortante saber que poco a poco el venezolano se une al mundo de las

comunicaciones, sin embargo la tasa de crecimiento se ha visto afectada

notablemente, mostrando tendencia al estancamiento, en 1999 el crecimiento era

del 154%, decayendo hasta el 62% al año siguiente y reduciéndose para el año

2002 a casi la mitad de esta cifra, a tan solo un 32%. La razón que se maneja es

la situación económica. De hecho el uso de cybercafés se ha triplicado en tres

años para llegar a representar la opción más usada para la conexión a Internet,

38% de los usuarios lo realizan de esta manera, probabilidad que la ubica como el

medio más común de conexión por encima de los subscritos que son un 27% de

los usuarios.


27

Los usuarios caseros son los que presentan de manera más notoria este

estancamiento y en los últimos años el incremento de subscriptores se considera

prácticamente nulo enfatizándose aún más en los accesos a banda ancha y como

consecuencia de esto el promedio de conexiones por semana sea tan sólo siete

horas en cinco días.

Un análisis publicado por CAVECOM, resume de una manera clara y sencilla la

investigación realizada, alertando sobre el lento crecimiento de internautas, en sus

palabras: 2

“… sabemos que para el mes de junio del año 2003, Venezuela contaba con 1.620.000

usuarios de Internet y que esta cifra viene de un crecimiento cada vez menor en la

cantidad de venezolanos que acceden a la red de redes. De hecho, el incremento en el

número de usuarios desde el mes de diciembre de 2002 al mes de junio de 2003 es de

apenas un 2,2%”

En cuanto al perfil del internauta venezolano

“Los usuarios de Internet en Venezuela se caracterizan por estar conformados por una

población joven, siendo que el 72% de los mismos tienen menos de 34 años de edad, y

por un ligero predominio de hombres sobre las mujeres [55%].

2 Carlos Jiménez, “El usuario de Internet en Venezuela” [en línea]. Publicado en la página oficial de CAVECOM, disponible en http://www.cavecom-e.org.ve/


28

Con respecto al perfil socioeconómico, aún

cuando generalmente se asocia este grupo

con personas de ingreso alto-medio, cabe

aclarar que la mayoría pertenecen al estrato

D [41%]. Este hecho se debe a que,

efectivamente, los estratos más altos son los

que poseen una mayor penetración de

Internet, pero su peso en el total poblacional

es mucho menor que el de los grupos de

ingresos bajos, lamentablemente más

numerosos”

En el análisis también se menciona el

carácter de los usuarios venezolanos, los

cuales realizan un elevado uso de la

mensajería instantánea, compartir

archivos, (como fotos) y lo que es llamado

“conducta mediática”, que no es más que

Perfil del usuario venezolano. el uso de los medios de comunicación

Obtenido de http://www.cavecom-e.org.ve/ informáticos y el acceso a páginas de

noticias, el motivo no es aclarado en el análisis pero se puede deducir que este

fenómeno se presenta por la situación del país en el último año.


29

Es importante resaltar que los usuarios venezolanos, basado en estudios

realizados también por CAVECOM, se han complementado muy bien con Internet,

los internautas con acceso desde sus hogares, incluso gran número de los

usuarios con conexión en el trabajo o desde algún centro de acceso pago, afirman

que ya son indispensables algunas actividades en línea, textualmente: “Dentro de

estas actividades destacan tres, a saber: la búsqueda de información para el trabajo y los

estudios, el pago de los servicios públicos y la banca en línea”.

Por otro lado para comprender el funcionamiento de las redes inalámbricas y sus

vulnerabilidades se consultaron algunos estudios realizados sobre las mismas,

como el realizado por Javier Baños Morras y María Carolina Saavedra Neira para

la Universidad Metropolitana, titulado “Red Inalámbrica de Área Local (WLAN)

Caso de estudio: Campus de la universidad Metropolitana”3, en donde se presento

un interesante resumen de las políticas de seguridad por capas de aplicación,

dividiéndolas en tres grandes grupos, capa física, de enlace y de red.

Las políticas de capa física aplicables a este proyecto se pueden resumir en:

• Delimitar el alcance de la red

• Proteger los equipos de actos vandálicos

3 Javier Baños Morras y María Carolina Saavedra Neira (2003) “Red Inalámbrica de Área Local (WLAN) Caso de estudio: Campus de la universidad Metropolitana”, tesis de la Universidad Metropolitana


30

En la capa de enlace de datos se mencionan algunas consideraciones

importantes, como lo es cambiar los valores por defecto de los equipos utilizados y

el empleo de algunos protocolos que serán mostrados más adelante.

En la capa final, la de red, se sugiere la utilización de firewall y filtrado de

aplicaciones que, (como será detallado en páginas posteriores), en equipos

modernos son realizados por el AP.

Es importante destacar que la visión y funcionalidad de la red presentada en el

trabajo de Baños – Saavedra es muy distinta a la presentada en este documento.

La misión de ellos era lograr una red pública para un ambiente controlado con

políticas y usos bien definidas, que se adecuen al ambiente de una universidad;

por el ambiente al que es sometido este estudio es el uso hogareño, siendo el uso

muy poco restringido, sin un administrador dedicado al sistema y que no presente

muchas complicaciones para personas comunes que quizás no estén tan

empapados en el mundo de la informática.


31

III.2.- Definición de términos básicos

A continuación se presentan algunos términos importantes que deben ser

conocidos para la comprensión del trabajo

DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum): método de modulación de espectro distribuido que genera un esquema de bits redundantes por cada bit transmitido. Una explicación concisa la encontramos en Baños – Saavedra (2003)

“El esquema de bits, denominado chip o código de chips, permite a los

receptores eliminar por filtrado las señales que no utilizan el mismo esquema

de bits, entre las que se cuentan el ruido y la interferencia. Mientras más largo

sea el salto, mayor la probabilidad que los datos originales sean

recuperados. Incluso si uno o más bits se dañaran durante la transmisión,

podría recuperarse los datos originales mediante técnicas estadísticas

inherentes a las microondas, sin necesidad de retransmisión. Para un receptor

no deseado, DSSS se presenta como un ruido de baja intensidad”.

Radio Frecuencias (RF) Las radio frecuencias son las ondas mediante las cuales

se comunican los equipos Wi Fi. Son ondas del tipo senoidales, esto significa que

se dispersan en el espacio siguiendo una curva similar a la que presenta la grafica

del seno y como tales se caracterizan por su amplitud y frecuencia


32

En ondas RF frecuencia es el tiempo que la señal completa un ciclo y es medido

en Hertz, mientras que la amplitud de la señal es la diferencia entre el máximo y el

mínimo valor alcanzado durante el ciclo, es medido en Voltios.

Comúnmente las RF se dividen en rangos de frecuencia que se utilizan en cada

aplicación, una de las divisiones más comunes es la siguiente:

HF Frecuencias Altas 3 MHz – 30 MHz

VHF Frecuencias Muy Altas 30 MHz – 300 MHz

UHF Frecuencias Ultra Altas 300 MHz – 3 GHz

SHF Frecuencias Súper Altas 3 GHz – 30 GHz

EHF Frecuencias Extra Altas 30 GHz – 300 GHz

Otro ejemplo lo representan las microondas, las cuales se extienden desde 1 a 40

GHz y se dividen en bandas. En el ambiente de trabajo es importante conocer las

ISM (Industrial, Scientific and Medical o Industriales Científicas y Medicas).

En sus orígenes el rango de frecuencias ISM estuvieron reservadas para usos no

comerciales, pero poco a poco esto ha cambiado. Las ISM están definidas por el

ITU-T (International Telecommunication Union) en el S5.138 y el S5.150 de las

regulaciones de radio y son usadas con licencias muy específicas. Actualmente


33

Bluetooth y Wi-Fi utilizan estas frecuencias, algunas de las bandas de interés a

considerar son:

900 MHz banda ISM 902 – 928 MHz

2.4 GHz banda ISM 2400 – 2483,5 MHz

5 GHz banda ISM 5725 – 5875 MHz

Ancho de Banda (“bandwidth”) Generalmente entendemos por este concepto la

cantidad de datos que pueden ser transmitidos en un periodo de tiempo. En el

ambiente de este trabajo, ancho de banda se refiere a el ancho del rango de

frecuencias que una señal eléctrica ocupa en determinado medio de transmisión.

Cada RF tiene su ancho de banda expresada en los términos de la diferencia

entre la señal más alta alcanzada y su señal más baja, todo esto en Hz.

Clasificación de las Redes: actualmente podemos clasificar las redes en los

siguientes tipos según su área de cobertura:

• LAN: Local Area Network. Redes de Área Local

• MAN: Metropolitan Area Network. Redes de Área Metropolitana

• WAN: Wide Area Network. Redes de Área Amplia

• WLAN: Wireless Local Area Network. Red de Área Local Inalámbrica

• WMAN o WWAN son las redes tratadas en la tesis, también llamada redes

comunitarias inalámbricas.


34

Longitud de Onda: es la distancia que una onda de radio viaja durante un ciclo,

se mide a través de la formula:

Donde λ es la longitud de onda, c la velocidad de la luz (299.793,07 Km. /s) y f la

frecuencia. De nuestro interés es que una señal de 2.4 GHz de frecuencia tendrá

una longitud de onda de 125 m. (λ = 299793,07 (Km. /s) /2400000 Hz = 0,1249

Km.)

Potencia (power); generalmente en RF no se utiliza en concepto de amplitud si

no el de energía, esta es el producto de de la amplitud (voltios) y la corriente

(amperios), se mide en Watts.

Por física simple, como la se sabe que en circuitos DC formulas como las

siguientes son muy útiles:


35

Donde P es la potencia, E es la amplitud, I la corriente y R la resistencia (Ω). Pero

en los circuitos DC P es escalar, es decir unidimensional, en cambio en RF P se

manifiesta en dos dimensiones, lo que lo hace un vector y requiere física en un

ambiente bidimensional. El principal problema de las redes RF es la pérdida de

potencia en el ambiente debido a la reactancia y el vector resultante de la unión de

reactancia y resistencia se conoce como impedancia.

Decibeles (dB): Son una unidad de medición logarítmica que permite establecer

el poder de una señal o un ruido en comparación con otro(a). Cuando el valor de

los dB es positivo quiere decir que la segunda señal es más fuerte que la primera

y viceversa, a esto es lo que se le llama ganancia, o pérdida en el caso de valores

negativos

Por ejemplo un valor de +3 dB significa que existe una ganancia y es dos veces

mayor, si el valor es de +10 dB significa que es diez veces más grande.

La pregunta obvia, ¿en base a qué señal se miden los decibeles? Comúnmente en

RF el estándar de referencia es 1mW (0,001 Watts). Basado en esto para calcular

los dB se utilizara la formula:


36

La ventaja entre usar decibeles en vez de voltios es que al momento de realizar

cálculos se puede hacer realizando una simple suma. Además que al momento de

ser graficada los valores son más fáciles de ubicar y ajustar a las dimensiones de

un papel milimetrado.

Líneas de Conexión: Cuando el generador de la señal RF se encuentra a cierta

distancia de la antena se necesita de algún modo de conectar ambos, a esto se le

llama las líneas de conexión.

Las líneas de conexión se realizan por cable o por ondas guiadas,

AP o Access Point. Se le conocen en español como punto de acceso y son los

router inalámbricos. También cumplen la función de puente entre redes cableadas

e inalámbricas.

Conectores y Adaptadores: los conectores como su nombre lo indican, permiten

la conexión de un cable con un componente de la red, incluso a otro cable o a la

antena transmisora. Los adaptadores son un tipo de conector que se utiliza como

puente entre componentes que no se pueden conectar directamente.


37

Ganancia – Es el aumento en la potencia de la señal. En las antenas, la ganancia

es un número comparativo basado en la antena ideal. Para cierto nivel de

potencia, una ganancia mayor normalmente indica un patrón de radiación más

direccional, (véase decibeles).

Pérdida de Retorno: es una medida de radio en dB que compara la potencia

reflejada por la antena con el poder que es alimentado a la antena por la línea de

transmisión.

Impedancia de Entrada: 4“La impedancia o resistencia de entrada es la resistencia

compleja que presenta la antena en su punto de alimentación. Esta resistencia es la suma

de la resistencia óhmica y de la componente reactiva (inductiva o capacitiva)”.

Para una eficiente transferencia de energía la impedancia del radio de la antena

debe ser igual a la impedancia del cable transmisor.

4 “La Tecolotita No. 77” (Noviembre del 2000) Tomado textualmente de

www.qsl.net/xe1rm/tecolo77.htm


38

Direccionalidad y aumento: direccionalidad es la capacidad que tiene una

antena para centrar su energía en una determinada dirección, ya sea para enviar o

recibir. El aumento es una cantidad que no se puede medir en términos físicos y

simplemente es referencial con alguna antena específica.

Gain-transfer method: Es muy comúnmente usado para medir el aumento.

Generalmente se compara con una antena isotrópica, la cual existe solo de

manera teórica pero proporcionan un estándar sencillo de manejar de manera

teórica.

Patrón de Radiación: como su nombre lo indica, es la forma en que una antena

emite su señal que no es más que una radiación. En base a los patrones de

radiación de las antenas las podemos clasificar en dos grandes grupos: las

antenas direccionales y las antenas omnidireccionales.

La radiación de la antena es tridimensional aunque se le suele representar en dos

dimensiones, (en planos horizontales o verticales), los mismos pueden estar

expresados en coordenadas rectangulares o polares

En una grafica del tipo rectangular podemos apreciar algo como esto:


39

Patrón de Radiación Rectangular Tomado de: http://web.media.mit.edu/~matt/backscatter.html

Por el contrario una representación polar nos da un resultado un poco más

panorámico, como el mostrado a continuación:


40

Patrón de Radiación Polar Tomado de: http://www.superpass.com/SPDG14O.html

Cabe destacar que las graficas polares pueden ser representadas en escala

logarítmica o lineal, la primera mantiene relación con los dBs y la segunda con los

voltios, por su simplicidad generalmente se utilizan las escalas logarítmicas.

SO-HO: Small Office - Home Office abreviatura usada para referirse a oficinas

pequeñas y hogares

Tipos de Antenas: La antena es uno de los componentes más importantes en

transmisiones inalámbricas; de hecho es el dispositivo encargado de transformar

las señales RF que viajan hacia ella por el cable o conector, en ondas

electromagnéticas destinadas al espacio libre y viceversa.


41

Las antenas se pueden clasificar según:

Tamaño y Frecuencia: las antenas usadas en HF, VHF y en microondas

difieren mucho entre si debido a las características del tipo de onda que

transmiten. La longitud de onda hace que las antenas deban ser de distintos

tamaños y formas.

Direccionalidad: según el área que cubren pueden ser ominidireccionales,

sectoriales o direccionales. Las antenas ominidireccionales son las que radian el

mismo patrón alrededor de los 360 grados que la rodean. Las sectoriales radian

primordialmente en un área específica que puede estar entre 60 y 108 grados y

las direccionales que lo realizan en un rango mucho más angosto que las

parciales.

Aunque esta clasificación es ampliamente aceptada, en algunos casos se crean

sub clasificaciones. En antenas de 2.4 GHz para WLAN se puede considerar

también la clasificación en función de su aplicación.

Aplicación: se pueden clasificar según si va a ser utilizada para conexiones

punto a punto o de Base Station. La primera modalidad sirve para conectar dos

equipos, generalmente son direccionales y se utiliza cuando los puntos de

conexión se encuentran a larga distancia. Las antenas del tipo Base Station son

omnidireccionales o parciales para permitir la conexión de varios equipos.


42

Es importante saber que las antenas direccionales, como concentran toda su

potencia en una dirección, logran distancias más largas que los otros dos tipos de

antena, pero en cuanto a cobertura una omidireccional abarca un radio mayor

pues dispersan su potencia en el espacio.

Para entender mejor el concepto hagamos la analogía con una linterna y una

lámpara, las linternas iluminan mejor pero solo en una dirección mientras que una

lámpara cubre un amplio espectro luminoso pero no con la claridad o potencia de

la primera.

Algunos de los términos que deben ser incluidos en este capitulo se pueden

encontrar en el portal Web eveliux.com, a continuación se citan estas

definiciones:5

Señal: “Cualquier evento que lleve implícita cierta información.”

Canal: “Medio por el cual se transmite la información.”

5 “Definiciones de términos básicos utilizados en las telecomunicaciones”. [en

línea] Publicado en la pagina Web eveliux.com, disponible en

http://www.eveliux.com/fundatel/defs.html


43

Periodo: “Es el tiempo requerido para un ciclo completo de una señal eléctrica o evento.”

Frecuencia: “Representa el número de ciclos completos por unidad de tiempo de una

señal eléctrica. Se expresa generalmente en Hertz (ciclos/segundo).”

Atenuación:” Disminución gradual de la amplitud de una señal, pérdida o reducción de

amplitud de una señal al pasar a través de un circuito o canal, debida a resistencias,

fugas, etc. Puede definirse en términos de su efecto sobre el voltaje, intensidad o

potencia. Se expresa en decibeles sobre unidad de longitud.”

Ruido: “Toda energía eléctrica que contamina la señal deseada (ruido térmico, ruido

eléctrico, interferencia, distorsión, etc.).”

Capacidad del Canal: “Índice de transmisión de información por segundo. Esta dado

por la ecuación de Shannon: “

“Donde: C es la capacidad del canal en bps.

B es el ancho de banda en Hz

S/R es la relación señal a ruido en dB”


44

De igual forma en un tutorial en línea publicado por ABCdatos se obtienen las

siguientes definiciones: 6

Hertz “Cantidad de ciclos completos de una onda en una unidad de tiempo 1 Hertz = 1

ciclo/seg.”

Watts (Vatio) “Unidad de la potencia”

Volt (voltio): “Unidad de medición de la diferencia de potencial eléctrico o tensión

eléctrica, comúnmente llamado voltaje”

Ohm (Ohmio): “Unidad de medición de la resistencia eléctrica, representada por la letra

griega (W, omega).”

Ampere: (Amperio) (A) “Unidad de medida de la corriente eléctrica, es la cantidad de

carga que circula por un conductor por unidad de tiempo I = Q / t

1 A = 1 Coulombio / segundo

1 A = 1000 mA (miliamperio)”

6 Disponible en http://www.abcdatos.com/tutoriales/tutorial/l5782.html


45

También podemos obtener términos importantes y relacionados al tema en la tesis

de Baños y Saavedra (2003):

HTTP: Hyper Text Transfer Protocol. “Servicio orientado a conexión que ofrece la

posibilidad de observar documentos de Hyper Texto o Texto Enriquecido (Hyper Text

Markup Language, HTML) ubicados en un servidor remoto”

IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. “Autoridad que se

encarga de establecer ciertos estándares en el ámbito de ingeniería de computación,

tecnología biomédica, telecomunicaciones, energía eléctrica, ingeniería aerospacial y

electrónica, entre otros”

VPN: Virtual Private Network. “Red Privada Virtual” este tipo de redes se

consideran una de las más seguras al momento de diseñar. La filosofía de una

VPN es crear un ‘túnel’ entre el emisor y el receptor los cuales intercambian roles,

donde toda la información va encriptada de manera segura. Es usada en los casos

que se quiere llevar una intranet al exterior o permitir que un usuario entre a una

LAN desde el exterior

TCP/IP: Transmission Control Protocol “Internet Protocol”

POP: Post Office Protocol. “Servicio orientado a conexión que permite al usuario

obtener su Correo Electrónico entrante.”


46

PPP: Point-to-Point Protocol. “Protocolo Punto-a-Punto.”

OSI: Open Systems Interconnection. “Modelo que estandariza la representación de

las redes a través de capas”

Sniffer o capturador de datos: como su nombre lo indica, esta herramienta

permite observar todos los paquetes que circulan en la red o al menos lo que

pasan por el lugar donde fue instalado. Algunos programas un poco más

avanzados permiten que uno recolecte información a distancia, colocando un filtro

en un caudal grande de la red, pero viendo los resultados en una computadora a

distancia.

Para cualquier administrador de red esto representa un arma poderosa contra

hacker y contra el uso indebido de las computadoras bajo su dominio. Claro que

existe una discusión sobre si es o no ético o si va contra la privacidad de los

usuarios pero este es otro tema. Algunos sniffer son el Iris, Ethereal, MSN Sniffer

o el EtherDetect. Para más información puede consultar las siguientes direcciones:

• http://www.bajar-programas.com/seguridad-hackers.htm

• http://www.effetech.com/


47

III.3.- Bases Teóricas

III.3.1.- TECNOLOGÍA INALAMBRICA

7 “La Inalámbrica es una nueva tecnología que te puede ayudar a conectar

ordenadores a distancia. Funciona con tarjetas inalámbricas con un TX/RX

interno a 2.4 GHz mientras que la interfaz de software es del tipo ethernet, con

una dirección física diferente para cada tarjeta en el mundo. Normalmente la

potencia de transmisión es de 10-20 mW hasta 100mW”

Wi Fi

La tecnología de Wi-Fi esta basada en especificaciones de la IEEE (Institute of

Electrical and Electronics Engineers), organismo mundialmente conocido que se

encarga de estandarizar y publicar las nuevas tecnologías en electrónica y

computación. Es tan importante que produce cerca del 30% de la literatura

publicada en el ámbito de la ingeniería electrónica a nivel mundial.

7 Roberto Arcomano, (12 de Noviembre de 2001) “Inalámbrico COMO” [en línea]. Disponible en http://www.redlibre.net/HOWTO/Inalambrico-COMO.html#toc2


48

Wi-Fi es la abreviación de "wireless fidelity" o “fidelidad inalámbrica”. Es un

estándar para comunicaciones transmitidas sobre ondas de radio también

conocido como 802.11b debido al estándar impuesto por la IEEE que dio origen a

esta tecnología. Recientemente se ha desarrollado un nuevo estándar conocido

como el 802.11g que es una mejora al anterior con velocidades de conexión

superiores.

Wi-Fi es una marca de certificación de Wireless Ethernet Compatibility Alliance

que funcionan en frecuencias de 2.4 GHz y se puede llegar a transmitir a una

velocidad de 11 Mbps, por lo que se le conoce también como banda ancha

inalámbrica.

Mundo Wi Fi Imagen tomada de http://www.3dimension.com/WirelessLANSL2511APPROPLUS.htm


49

La tecnología base para Wi-Fi proviene de OFDM que se utilizaba para

aplicaciones militares en los años 50/60. Esta tecnología presentaba algunos

problemas que fueron solucionados con la llegada del W-OFDM, una tecnología

propietaria de WI LAN patentada en 1994, que es la madre de los estándares

802.11.

El más popularizado de los estándares 802.11x, el ‘b’, funciona usando

modulación DSSS (Espectro Disperso de Secuencia Directa) y no el OFDM

(Orthogonal Frequency Division Multiplexing o en español Multiplexación de

División de Frecuencia Ortogonal) que utilizaba el ‘a’.

Bluetooth

Es la norma que define un estándar global de comunicación inalámbrica y que

posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes equipos mediante un

enlace por radiofrecuencia. Los principales objetivos que se pretende conseguir

con esta norma son:

• Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles y fijos.

• Eliminar cables y conectores entre éstos.

• Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la

sincronización de datos entre equipos personales.


50

Bluetooth es capaz de transmitir a velocidades de 1 Mbps, aunque ya se prepara

el lanzamiento de una nueva versión mucho más veloz, y es apoyado por más de

2000 empresas de tecnología.

Un documento presentado en monografías.com realizado por Alejandro Velasco

se encuentra lo siguiente:8

“Esta tecnología es capaz de transmitir información efectivamente hasta una

distancia de 10 metros entre aparatos que utilicen transmisores "Bluetooth",

debido que se emplea FHSS el "Hopping Pattern" de Bluetooth es de 1600

veces por segundo, lo cual asegura que la transmisión de datos sea altamente

segura.

En cuanto a su implementación Bluetooth utiliza el término piconet. Un piconet

es un grupo de 2 u 8 aparatos que utilizan "Bluetooth", estos aparatos que

forman parte del piconet comparten el mismo rango que es utilizado por un

"Hopping Sequence", a su vez cada piconet contiene un aparato principal

("master") que es el encargado de coordinar el "Hopping Pattern" del piconet

para que los demás aparatos ("slaves") sean capaces de recibir información.”

8 Alejandro Velasco. “Laboratorio de radiocomunicaciones 2”. Publicado en Monografías.com Disponible en http://www.monografias.com/trabajos14/modulac-frecuencia/modulac-frecuencia.shtml


51

En resumen se puede considerar a Bluetooth como la competencia de Wi Fi, pero

¿cuales son sus diferencias?

Comunicación entre equipos inalámbricos Imagen obtenida de http://www.wi-fi.org/OpenSection/why_WiFi.asp

Ambos estándares están diseñados para redes inalámbricas; la principal diferencia

es que Bluetooth es esencialmente usada para reemplazar los cables, mientras

que Wi-Fi es usada para proveer acceso a Internet de altas velocidades. Veamos

esto con más detenimiento:

Wi-Fi basado en la transmisión DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) es la

tecnología estándar WLAN. La existencia de este tipo de redes es una ventaja

para las empresas: las personas que hacen uso de la misma tecnología en la


52

oficina tienden a utilizar los mismos instrumentos en el hogar, pues permiten

mayor movilidad al usuario.

La solución Wi-Fi es la mejor opción para conectar el computador o el PDA

mediante una Compact Flash Card a una LAN Ethernet, logrando mayor velocidad

de transmisión y cobertura de radio.

Bluetooth, basado en la transmisión FHSS (Frequency Hopping Spread

Spectrum), tal y como está actualmente concebido, es una tecnología “de

sustitución de cables”, logrando conexión inalámbrica (entre dos computadoras,

PDA, portátiles, impresoras etc.).

Su ventaja está en la capacidad de sincronización automática entre dispositivos,

cuando éstos se encuentran en su radio de acción común, lo que se puede

producir con un tiempo predeterminado.

El área de cobertura en recintos cerrados es de casi 10 metros con velocidad de

transmisión de datos de 2-3 Mbps, sustancialmente inferior a los 100 metros y 11

Mbps de Wi-Fi IEEE 802.11b.


53

III.3.2.- VENTAJAS Y DESVETAJAS DE LA TECNOLOGÌA INALAMBRICA

En esta sección y las siguientes se tratará como tecnología inalámbrica sólo a los

estándares 802.11x, al menos que se diga explícitamente lo contrario, conocidos

comercialmente como Wi-Fi, los términos y aplicaciones son similares o iguales

pero por concepto del trabajo se centró la investigación en este ambiente en

particular.

La tecnología Wi-Fi ofrece soluciones muy flexibles para las aplicaciones SO-HO

(Small Office - Home Office). Puede ser utilizada en casos en los que la red

alámbrica existente no permita la instalación de nuevos cables, o bien cuando por

vínculos estructurales o arquitectónicos no sea posible, de ninguna manera,

instalar una LAN Ethernet.

Las redes sin cable LAN permiten compartir periféricos y acceso a Internet sin

obligar al usuario a desplazarse: se puede hablar, navegar en red, transmitir datos

desde cualquier lugar dentro y fuera de un recinto, sin estar atado a las

conexiones telefónicas y las fuentes de alimentación.


54

Las redes de cable son muy sencillas de configurar (al menos a bajo nivel). Las

inalámbricas son muy difíciles de configurar, de administrar, y depurar. Esto se

debe a que no se ha llegado tecnológicamente a la altura administrativa que están

las redes cableadas, la configuración y otros detalles ya están optimizados. El

típico problema con una red de cable es la instalación del hardware, del software,

la depuración y demás, que pueden llegar a ser muy críticos en este tipo de redes.

La primera razón por la que se debe considerar montar una red sin cables es

porque no nos sentimos cómodos con ellos; perforar paredes, verlos en el piso,

tratar de esconderlos, incluso tener que contratar personal capacitado para que

realice la instalación puede ser muy molesto. No sólo afectan la estética del hogar,

si alguno de los numerosos cables que rondan el inmueble se daña puede ser

complicado dar con él, peor aun si debe ser reemplazado ¿usted se imagina tener

que sacar 10 metros de cable que atraviesa 4 paredes? ¡Cuando lo mismo se

puede hacer vía aérea!

Las redes inalámbricas tienen quizás su mayor impacto en las aplicaciones

comerciales, como es el caso de los hot spot. Los hot spot no son más que zonas

de cobertura donde se puede disfrutar de conexión a Internet inalámbrica de alta

velocidad. Estos son muy usados en cafés, aeropuertos o restaurantes. En

páginas posteriores será profundizado su campo de uso.


55

Wi-Fi es obviamente la tecnología que mejor se adapta al objetivo de un hot spot.

Es posible afirmar que éste es uno de los sectores más efervescentes de todo el

panorama tecnológico por que se apoya en las expectativas que los usuarios ya

han imaginado como su posible vida futura: en una casa totalmente automatizada

con la posibilidad de trabajar cómodamente dentro de lo que parece posible, libres

de los miles de cables que incomodan la movilidad en una casa o una oficina.

Otra aplicación considerada es en el ámbito sanitario, específicamente en clínicas

y hospitales La utilización de redes inalámbricas, por ejemplo, ofrece a los

hospitales la oportunidad de mejorar el cuidado del paciente al permitir a los

médicos y enfermeros acceder a la información almacenada en los servidores

centrales del hospital desde la misma habitación del enfermo, pudiendo realizar su

trabajo con una mayor precisión y eficiencia. En este caso se presentan muchos

problemas (principalmente de interferencia), por el uso de rayos X y las paredes

mismas del hospital.

La contraparte de las redes inalámbricas son una serie de problemas que nunca

se mencionan y son factores importantes en el mundo informático. Son muchas

las expectativas que se crean al momento de instalar una red de este tipo, pero

también son muchas las personas que se sienten desilusionadas por su

rendimiento. Fundamentalmente, el problema es que los fabricantes y

distribuidores de productos 802.11x han inflado las expectativas de los futuros

clientes. La mayoría de las quejas de los clientes están relacionadas con la


56

cobertura y con la velocidad que en muchas ocasiones no está a la altura

publicitada.

Las distancias especificadas en los estándares son bajo condiciones ideales. En

una oficina o habitad normal, múltiples factores interfieren en la propagación de la

señal lo que hace que sea virtualmente imposible conseguir la cobertura

especificada. Al final, si lo que desea es disponer de un acceso inalámbrico

realmente efectivo en una SOHO, deberá utilizar más puntos de acceso de los

previstos.

Normalmente la construcción de oficinas y viviendas requiere de vigas de metal

que junto con los diversos cables eléctricos crean un entorno hostil para las redes

inalámbricas. El cemento armado también puede bloquear la señal parcial o

completamente dependiendo de su grosor. Hay estudiosos que afirman que en

redes 802.11b los problemas de conectividad se incrementan de manera

proporcional a los obstáculos que hay entre el AC (Access Point) y los clientes del

mismo.

En algunas especificaciones de equipos con tecnología Wi-Fi se recomienda hacer

que las antenas se vean físicamente, pero es muy difícil hacer esto en una casa u

oficina. Nadie vive en un galpón abierto sin paredes ni lo piensa hacer por solo

tener una WLAN. La capacidad de conexión depende del obstáculo y cantidad de

interferencias que estén de por medio; el problema se debe a que los muros no


57

permiten que la señal viaje libremente en el espacio y rebote También existe el

problema de interferencias con celulares, teléfonos inalámbricos, microondas y

otras ondas. Un teléfono inalámbrico, por ejemplo, puede crear ruido en la señal.

Con respecto a la velocidad la cabecera de datos y los controles necesarios para

llevar a cabo la comunicación ocupan gran ancho de banda. En realidad la

velocidad de transferencia de datos es de a penas unos 6 ó 8 Mbps si se logra

tener el máximo de 11 Mbps especificado por las 802.11b El ruido también influye

en las velocidades de conexión y es muy difícil de evitar en un ambiente rodeado

de celulares y otros artefactos eléctricos.

El alcance de las redes wireless no sólo está delimitado por costos, no es difícil

darse cuenta que con una antena más potente las distancias pueden ampliarse,

pero esto no siempre es legal. Recordemos que el espacio aéreo no es público,

las señales inalámbricas pueden crear interferencias e incluso violar las

especificaciones FCC/CEP o las leyes de algunos países, pero siempre y cuando

se mantenga la señal de 2.4 GHz no existe ningún problema. Trabajar en esta

delgada línea es meta de este trabajo.

Pero el mayor problema que tenemos no es éste sino la seguridad A pesar de

encriptar paquetes y crear claves de acceso a la red personal, una red inalámbrica

siempre será mas susceptible a ataques por su naturaleza misma de enviar la

información por el aire Interceptar un mensaje es relativamente sencillo si nos


58

encontramos a una distancia prudencial del AP, (es como el router de las redes

convencionales, salvando las diferencias). Existen equipos que sirven para la

detección de señales inalámbricas del tipo 802.11b o 802.11g.

Las nuevas máquinas Intel Centrino ya poseen tarjetas de red Wi-Fi incorporadas

en su hardware. Lo importante de estas maquinas es que poseen la capacidad de

explorar el ambiente y captar las redes inalámbricas a su alrededor, pudiendo

incluso conectarse si no hay ningún tipo de seguridad. En una red cableada para

que se pueda interceptar un paquete dentro de una red interna se tienen que

cortar los cables o como se le conoce en criollo “pinchar el teléfono”.

La seguridad parece un gran limitante y son pocas las soluciones que se pueden

aplicar. La más común es cifrar los mensajes, pero esto también hace más lenta la

conexión. Utilizar cifrado garantiza cierto nivel de confidencialidad, pero antes se

debe revisar con cuantos bits se realiza. Cuando el cifrado es de 32 bits, por

ejemplo, es muy fácil descifrarlo y capturar la información. Si el equipo permite

elegir entre varias opciones se debe seleccionar el cifrado de al menos 128 bits o

en su defecto, el mayor que aparezca entre las opciones. En contraposición la

velocidad de transmisión se reduce proporcionalmente al tiempo de cifrado que a

su vez depende de la cantidad de bits con los cuales se realiza.


59

Otra opción sencilla se logra restringiendo el acceso en el servidor, que es lo más

común en Hot Spot y áreas públicas. Esto permite sólo a las computadoras

registradas usar el servicio proporcionado. Pero algo es seguro, los hacker y

craker siempre están trabajando y casi siempre logran romper la seguridad, sin

importar si estamos en una WLAN o una simple LAN tradicional, nunca estamos

suficientemente seguros mientras tengamos una conexión a Internet.

Más adelante en la tesis se podrá encontrar un capitulo dedicado a la seguridad y

algunas estrategias para proteger los equipos en la red.

III.3.3.- WI-FI Y LOS ESTANDARES 802.11

Como se mencionó anteriormente, Wi-Fi no es más que un estándar de la IEEE

para redes inalámbricas, pero debemos entender que no existe una sola norma de

este organismo para este tipo de redes. Las WLAN han evolucionado y pasado

por varias etapas hasta lograr convertirse en un producto comercial exitoso.

Incluso en este momento estamos viviendo el surgimiento comercial de una nueva

norma y la creación de una mejor. Como se ve, esta tendencia está en auge y son

muchas las personas que piensan que este es el futuro, incluso Bill Gates predijo

que la casa del futuro integrará todas las actividades tecnológicas, desde TV e


60

Internet hasta las licuadoras y video juegos en un solo sistema hogareño y todo

será sincronizado a través de redes Wi Fi. A continuación veremos todas las

subdivisiones del estándar 802.11:9

• 802.11: Es el original y se dio a conocer en 1997. Este permite

transmisiones de hasta 2 Mbps a través de una banda de 2.4 GHz.

• 802.11a: Surge en 2001 con una nueva versión de transmisión la cual llega

hasta 54 Mbps a través de una banda de 5 GHz, lo cual lo hace

incompatible con las 802.11b o 802.11g.

• 802.11b: De esta surgió el término Wi-Fi, con la cual se conoce

actualmente por lo que es la más popular de sus hermanas. Esta permite

trasmisiones de hasta 11Mbps en una banda de 2.4 GHz.

• 802.11c: Este estándar, no muy conocido, ayuda a los desarrolladores en el

proceso de crear Access Point para que funcionen correctamente.

• 802.11d: Ayuda a los desarrolladores en asegurarse que sus productos

wireless funcionen correctamente en todos los países del mundo.

• 802.11e: Este promete mejorar la calidad en trasmisiones de voz y video a

través de redes wireless pero, al igual que el 802.11c y el 802.11d, es un

estándar de gran interés para los desarrolladores.

9 Jefa Doha (2004). “Cut the Cord”, Smart Computing, Volt 15, páginas. 45 a 48


61

• 802.11f: Catalogado formalmente en el verano del 2003, permite que

dispositivos para 802.11x de diferentes fabricantes compartan un Access

Point en común, también es para los desarrolladores.

• 802.11g: Actualmente se conoce como el estándar wireless del futuro

porque combina el rendimiento de procesamiento del 802.11a con la banda

de 2.4 GHz del 802.11b, esto permite una red wireless más rápida que a su

vez es compatible con muchos de los dispositivos Wi-Fi que se están

usando en la actualidad. Este estándar se formalizo en el verano de 2003.

• 802.11h: Esta es una propuesta de estándar europeo, que toma las

capacidades de los dispositivos 802.11x de modo que se conformen con la

idiosincrasia tecnológica de Europa.

• 802.11i: Este es otro estándar apuntado a los desarrolladores que promete

mejorar las características de seguridad WEP (Wired Equivalency Privacy).

• 802.11x IR: Es el estándar 802.11x para infrarrojo. Desarrollado al mismo

tiempo que el original 802.11x, soporta 1 o 2Mbps, no es más que una

singularidad técnica. No se conoce ningún producto que apoye este

estándar, y no se ha desarrollado a velocidades más altas. LANs ópticas

están disponibles, pero tiene estándares propietarios.

• 802.11n: Este no es un estándar aun y representa la siguiente generación

de la tecnología wireless el cual promete mejorar el rendimiento de

procesamiento para velocidades de transmisión de hasta 108 Mbps, este

sería el sucesor del 802.11g.

• 802.11m: Mantenimiento para los estándares 802.11


62

• 802.11x: Se utiliza cuando se habla de alguno de los estándar 802.11a/b/g.

A pesar de que la 802.11b es la más conocida y lleva poco tiempo en el mercado,

ya existen equipos compatibles con el estándar 802.11g. Esto demuestra la

velocidad con la que se mueve el mercado. Como ambas son compatibles no

representan nuevas políticas ni una revolución, más bien es un paso adelante, el

poco uso que vemos en cafés y aeropuertos de este nuevo y mejor estándar se

debe a que su lanzamiento es muy reciente. Para evitar inconvenientes y poder

tener varios puntos de prueba y comparación para este proyecto de investigación

se optó por trabajar sobre 802.11b.

III.3.4.- REDES INALAMBRICAS EN VENEZUELA Y EL MUNDO

Wi-Fi Hot Spot en el Mundo

La principal opción para la transferencia de datos en el mundo es a través de

redes Wi-Fi o 3G. La segunda todavía no ofrece la velocidad de la primera, pero

no deja de ser una opción existente. Este trabajo de investigación se enfocó en

redes 802.11x, específicamente 802.11b. Como ya se mencionó, Wi-Fi es la

tecnología que permite conectar equipos en red de manera inalámbrica brindando


63

velocidades de conexión similares a las de banda ancha comercial. La tecnología

Wi-Fi no es más que el estándar 802.11x que se ha tratado a lo largo del trabajo.

Vista Aérea De Un Hot spot Wi-Fi (IEEE 802.11b)

Las señales Wi-Fi operan en las bandas de radio de 2.4 y 5 GHz, que también se

utilizan hoy para muchos de los teléfonos inalámbricos. Generalmente la señal Wi-

Fi se transmite razonablemente bien a través de cristal y muchos tipos de pared,

pero no se transmite bien a través de metal, concreto o edificios.

Como ya se definió el término Wi-Fi, faltaría sólo aclarar que es un Hot Spot. El

término Hot Spot se está utilizando para referirse a los puntos de acceso Wi-Fi en

diferentes localidades públicas (fuera de un hogar u oficina). Generalmente los Hot

Spots y los puntos de acceso Wi-Fi tienen alcance limitado en el servicio,

usualmente menos de 100 metros sin obstrucciones. Aunque con la utilización de

múltiples puntos de acceso se puede extender considerablemente el alcance de la

señal.


64

Los precios que se manejan en estos nuevos cybercafés varían mucho

dependiendo del país. Como en Venezuela no existen Hot Spots comerciales a

continuación se mostrarán los precios en algunas zonas como el Reino Unido y

Estados Unidos. No se realizó la conversión a Bolívares porque la situación del

país no lo permite, o se consideraba el dólar oficial que no se consigue o se

consideraba el dólar negro que cambia cada día, pero esas cuentas se dejarán

para el lector.

En el Reino Unido los precios que se trabajan dependen de la compañía y se

resumen a continuación:10

BT Openzone

• 1 hora de acceso (en el plazo de 24 horas inicialmente de entrar): £6

• Acceso ilimitado en el plazo de 24 horas: £15

Esquemas de la suscripción:

• BT Openzone 120 (120 minutos por mes): £10 por mes



• BT ilimitado (acceso ilimitado a red de Openzone): £85 por mes

10 Estas tarifas fueron obtenidas de la página Web de ZDNet UK: http://www.zdnet.co.uk/specials/wifimap/operators-pricing.htm


65

Swisscom Eurospot

• 15 minutos (de la conexión inicial): £3.50

• 2 horas (de la conexión inicial): £5.20

• 24 horas (de la conexión inicial): £21

• 7 días (de la conexión inicial): £45

• 30 días (de la conexión inicial): £80

• Suscripción de un año: £708

Resaca y Sip

• 1 día (desde la conexión): £5

• 7 días a (desde la conexión): £20

• 30 días (desde la conexión): £40

• 365 días (desde la conexión): £150

• Socio mes a mes: £30 por mes

• Socio anual: £20 por el mes (mínimo 12 meses)

T-Movil

• Paso de 1 hora (desde la conexión): £5.50

• Paso del día (desde la conexión): £16.50

• Paso del mes (desde la conexión): £47 (transferencia máxima de 1Gb)

• 120 minutos (valido 31 días desde la conexión inicial): £14


66

Broadscape

Broadscape funciona “virtualmente libre” en los establecimientos de Benugo

(sándwich bar). Gastando £2, o £4 en horas pico, en ciertos almacenes de

Benugo da derecho a cliente al acceso libre Wi-Fi de 30 minutos.

STSN

• £6 por hora

• £15 por día

En estados Unidos los precios también dependen de la compañía, como ejemplo

se mostrarán algunas de las muchas que existen en dicho país.

T-Mobile

Los planes del servicio comienzan en 10 centavos por el minuto para el plan “pay-

as-you-go”. Una sesión mínima es 60 minutos. Por $ 30 al mes se consigue el

acceso nacional ilimitado, pero el contrato debe ser por un año. Con $40 se puede

contratar el plan mes a mes con acceso nacional ilimitado o existe el plan de $50

para un bloque de 300 minutos.


67

Boingo

Los planes del servicio comienzan en $8 para dos "días conectados" (esto

significa que se obtiene acceso ilimitado por 24 horas). El uso adicional es de $8

por día de conexión. Con $25 al mes, se obtienen 10 días de conexión dentro de

un período de 30 días; los días adicionales son $5. El acceso ilimitado es $50 por

mes.

Surf and Sip

Los planes sin membresía comienzan en $5 por 24 horas y van a $20 por una

semana y $40 por 30 días. La membresía anual es $20 por mes con un contrato

anual o $30 por mensuales sin contrato anual.

Algunos países del mundo también ofrecen servicios de Wi-Fi Free Spot que no

son más que los Hot Spot gratis, generalmente son áreas como aeropuertos,

parques o bibliotecas y poseen poco o ningún personal dedicado al área.

Los precios no son excesivos y son similares entre ambos países aunque para el

mercado venezolano son demasiado elevados y los enlaces de cable que llevarían

la señal de Internet al local no ofrecen el ancho de banda que justifique pagar más

pues las velocidades alcanzadas en el país serán similares a las cableadas. El

valor agregado de establecerse en nuestro país sería el de poder mantener la


68

confidencialidad de los datos en nuestro computador y tener la misma información

en una localidad pública como en la comodidad del hogar.

Ofertas inalámbricas en Venezuela

Actualmente en nuestro país no ha calado el concepto de Wi-Fi. En muchos

países es común ver Hot Spots en las principales ciudades donde uno puede

conectarse e incluso comer mientras disfruta de banda ancha “pública”. Hasta los

momentos el único Hot Spot público en Caracas está en la Universidad

Metropolitana, al cual uno puede tener acceso con tan solo ser estudiante

unimetano.

En Venezuela las principales compañías de Internet no ofrecen servicios

inalámbricos, a excepción de TELCEL. El servicio ofrecido por Intercable o

Supercable puede ser solicitado con la opción de cablear la casa, ya que la señal

viaja por el mismo medio que la señal televisión. La instalación se puede hacer de

la misma forma que su servicio principal y la misma puede incluir tarjetas de red

pero no ofrecen nada para los clientes que prefieren tecnología inalámbrica en sus

hogares.


69

CANTV, la más grande de las empresas telefónicas del país, dirige todo lo

referente a conexiones sin cable o aéreas a Movilnet. Esta filial, al igual que

Telcel, ofrece un tipo de conexión móvil que permite a los usuarios, con una tarjeta

compatible 3G (tercera generación), conectarse en todos los lugares donde exista

señal celular.

3G fue creado para los celulares para que pudieran conectarse a Internet, pero

evolucionó y ahora permite a los PDAs y Laptops conectarse a la WWW utilizando

la banda de los 800 MHz al igual que los celulares. La conectividad que se logra

con este servicio es impresionante ya que no requiere de estar en un lugar

específico para conectarse, el problema está en los costos.

El sistema de facturación de estos servicios difiere en cada compañía. En Movilnet

aparentemente no hay una infraestructura de costos detrás del servicio, por lo que

la facturación es igual que con un celular y uno paga por minutos o segundos,

considerando cada descarga de información de alguna página como un período,

este tiempo, por ejemplo, puede ser el acceso al correo electrónico, esto hace que

descargar un archivo de 80 megas sea un poco caro, la tarjeta tiene un valor de

599.000 Bs., el servicio debe ser contratado con post pago y se recomiendan los

siguientes planes:


70

Planes Minutos Libres

Mensuales

Tarifas (con

IVA)

Plan Doble 60 120 59.044,00

Plan Doble 110 220 77.952,00

Plan Doble 250 500 119.364,00

Plan Doble 500 1.000 197.316,00

Plan Doble Asociativo 120 55.448,00

Tanto Habla Tanto Paga 0-75 0 520,00





Tanto Habla Tanto Paga 601-MAS 0 290,00

Pégate Durísimo 3.500 29.400,00

Servicios Adicionales

Pégate con más para:

Plan Doble 2.500 52.900,00

Plan Doble 500 21.900,00

Tanto Habla Tanto Paga 2.500 79.900,00

Tanto Habla Tanto Paga 500 44.900,00


71

El precio reflejado en Tanto Paga Tanto Habla es por minuto, así 60 minutos

serían 31.200 Bs., 120 minutos 56.400 Bs. Tomemos el ejemplo con el más barato

de los planes, si contratamos un Pégate Durísimo y no nos excedemos de los

3500 min. (lo cual es un costo adicional) utilizándolo solo para Internet, se

pagarían 29.400 Bs. por menos de 60 “clicks” de navegación.

Telcel por su parte nos ofrece un servicio más lógico, comprando una tarjeta por

760.000 Bs. se puede solicitar uno de los siguientes planes:

Plan Mbytes

incluidos

Mbytes

adicional

Tarifas

Interactivo por Uso 0 6,00 0,00

Interactivo Básico 3 4,00 6.490,00

Interactivo Plus 10 3,00 17.490,00

Interactivo Gold 40 2,25 39.900,00

Interactivo Platinum 200 1,00 140.000,00

Para ver el precio real de este servicio, supongamos que tenemos el plan

BellSouth interactivo por uso y deseamos descargar una simple canción, con

permiso del autor claro está, la cual ocupa 5,42 Megas; el precio por la descarga

sería de 33.300,48 Bs., ¿Quién dijo que descargar música de Internet era gratis?

El mejor plan para un usuario que de verdad lo necesita y usará frecuentemente

es el Platinum, los demás son para uso ocasional.


72

Para el uso tradicional que se le da en el hogar, a la larga sale más barato

contratar el servicio de Internet tradicional y distribuirlo con un Access Point al

laptop que se quiere conectar, con esto se pierde la movilidad por toda Venezuela,

pero saldría más económico. Este servicio se ve como un fuerte contendiente

contra Wi-Fi, que aunque pierde en cobertura gana en velocidad. Actualmente los

3G pueden establecer conexiones de 153.6 Kbps, muy por debajo del ofrecido por

el IEEE 802.11b.

Se tiene que tener claro que 3G es un servicio exclusivamente para trabajar con

Internet mientras que con Wi-Fi se pueden establecer redes y transmitir datos sin

tener que acceder al mundo exterior. Los estándares de la IEEE 802 son para

redes y no para accesos a Internet móviles.

En cuanto a los precios de los equipos 802.11b en Venezuela, se ha encontrado

por Internet algunas páginas que dan mejores precios que en las tiendas. Un

Access Point está alrededor de los 300.000 Bs.; las tarjetas de adaptador PCI, que

tienen un precio similar al del router, se pudieron encontrar en deremate.com

(pagina de ofertas por Internet) en 219.000 Bs.; las tarjetas PCMCIA se

encuentran alrededor de los mismos precios, en mercadolibre.com se pueden

encontrar buenos precios.


73

Entonces supongamos que queremos construir una WLAN y no tenemos ningún

equipo pre-configurado para trabajar en esta red, como los Intel Centrino, por

ejemplo: para una sencilla red de tres computadoras se necesitaría:

• 1 Access Point: D-Link DWL-900AP en Mercado Libre

(http://www.mercadolibre.com.ve/jm/item?site=MLV&id=2037210) por

320.000 Bs.

• 2 Tarjetas PCMCIA (portátil): D-LINK DWL650 en Mercado Libre


219.00 c/u para un total de 438.000 Bs.

• 1 tarjeta PCI Adapter: DWL520 en Mercado Libre


219.000 Bs.

El total de esta suma es 320.000 + 438.000 + 219.000 = 977.000, un monto un

poco más elevado que comprar un router tradicional con unos cuantos metros de

cable de red, pero la diferencia está en que la instalación de los productos wireless

las puede realizar una persona con muy poca experiencia en computadoras.

Básicamente es conectar cada dispositivo donde va y no tardará mucho tiempo.

Para instalar una red cableada, aunque usted sepa mucho de computadoras,

tardará mucho tiempo en pasar los cables por donde no se vean, o taladrando


74

paredes. Claro está la posibilidad de dejar el “desastre” de cables por toda la casa,

pero es su casa, su desorden y su decisión.

Se espera que los aparatos con tecnología Wi-Fi continúen bajando de precio a lo

largo de los años venideros, así como vendrán cada vez más y más computadoras

compatibles con este estándar desde fábrica, lo cual hará más asequible su uso.

III.3.5.- SEGURIDAD EN REDES INALAMBRICAS

Debido a la naturaleza de las redes inalámbricas, son muchas las soluciones que

se han plantado para cubrir la principal debilidad de estos sistemas. Para velar por

la protección y seguridad de la red o la facilidad y rapidez de conexión de los

usuarios, que como se verá, son puntos opuestos, existen las siguientes opciones:

Open System o Sistemas Abiertos

Los sistemas abiertos son aquellos que permiten la conexión de cualquier tipo de

usuario, son los sistemas públicos. Se pueden complementar con la protección

WEP (Wired Equivalent Privacy) pero esto no garantiza la protección total. La

misión de este tipo de redes inalámbricas es permitir la rápida conectividad y uso

de la señal pública; este es su fuerte y su debilidad, al ser fáciles de compartir son

las mas fáciles de vulnerar.


75

El sistema WEP usado en los sistemas abiertos proporciona un método bastante

sencillo que permite limitar la red a solo los usuarios identificados. Es

implementado en capa MAC y consiste básicamente en crear una clave de acceso

al sistema, (la cual se transmite encriptada), que permite el ingreso al mismo.

El uso de políticas de seguridad en sistemas abiertos es altamente discutido,

algunos sostienen que al pedir una clave de autentificación para ingresar al mismo

se rompe su filosofía, por otro lado el permitir la libre circulación por la WLAN crea

enormes problemas de seguridad para todos los usuarios.

Debemos saber que la transmisión de los paquetes encriptados es sólo en la red

inalámbrica, cada equipo, sea terminal o AP, encripta la carga útil (cuerpo de la

trama y el CRC) de cada trama 802.11x usando el protocolo RC4. Al momento de

llegar al otro equipo se desencripta utilizando la clave secreta. El proceso es un

poco más complicado, pero no nos distraeremos en detalles.

Otro punto relevante es que paquetes WEP con clave secreta menor a 64 bits son

fáciles de quebrar. Incluso en Internet se pueden obtener programas dedicados a

este tipo de bandalidades, esto se debe a que las tramas encriptadas tienden a

tener ciertas relaciones y ser muy repetitivas (por ser de clave fija)


76

OSA Open System Authentication

Son redes muy similares a las de sistemas abiertos y ellas básicamente identifican

los usuarios que entran en la red. El principal problema es que solo autentifica

pero no encripta ninguna transmisión inclusive si esta activado el WEP.

OSA es un sistema de identificación de dos pasos. Como el receptor y el

recipiente no comparten una clave, cada uno genera una propia. Al principio el

recipiente envía su identidad al receptor con una clave comúnmente generada de

manera aleatoria; una vez aceptada, se envía la conformación y se utiliza esta

clave por poco tiempo pues de ese momento en adelante se cambian las claves

de manera dinámica.

ACL Access Control List

Es uno de los mecanismos más usados y eficientes porque restringe los usuarios

que pueden entrar al sistema en base a un identificador único que cada equipo de

red posee: su dirección MAC (Media Access Control).

La dirección MAC proviene del hardware e identifica inequívocamente cada nodo

de una red 802, es como la cédula de identidad de cada equipo. El funcionamiento

de ACL es sencillo: en base a una tabla de direcciones autorizadas en el Access

Point, se permite la conexión a las computadoras cuya dirección sea reconocida.


77

CNAC Closed Network Access Control.

Sólo permite la entrada a la red a aquellos que conocen el SSID de la misma,

donde este funciona como contraseña.

Shared Key

En un sistema Shared Key, solamente las estaciones que comparten una clave

secreta pueden ser autentificadas. Para determinar si un nodo posee la clave

correcta el AP envía una trama sin encriptar, una especie de formulario. El equipo

debe encriptarla con la clave que posee y reenviarla; si la trama coincide con la

encriptada por el AP, entonces se le da acceso a la red pues posee la misma

clave. En caso contrario se rechaza.

El principal problema de este tipo de autentificación es que si un hacker intercepta

la señal antes y después de ser encriptada puede descubrir la clave Por este

motivo se dice que no es un método seguro.


78

WPA

WPA (Wi-Fi Protected Access) viene a ser el esfuerzo de mejorar el encriptado

WEP ya que este último se ha vuelto muy vulnerable por mantener siempre una

clave estática. Con WPA la clave que se introduce sirve de semilla para una clave

en constante rotación, de forma que cada paquete de información lleva una clave

completamente diferente a los anteriores.

En caso que alguno de los equipos en la red no soporte WPA, aunque sea uno

sólo, la red entera se comunicara utilizando el antiguo WEP. Tampoco funciona en

redes Ad-Hoc.

Aunque este tipo de sistema es aparentemente más seguro, Hispasec Sistemas

muestra la vulnerabilidad de este protocolo: 11

“…un estudio realizado por Robert Moskowitz, director de ICSA Labs, indica

que el sistema utilizado por WPA para el intercambio de la información

utilizada para la generación de las claves de cifrado es muy débil.

11 Xavier Caballé, (11/11/2003) “Un estudio cuestiona WPA, el nuevo estándar de seguridad para WiFi”. Publicado en el portal Web de Hispasec Sistemas. Disponible en http://www.hispasec.com/unaaldia/1843


79

Según este estudio, WPA en determinadas circunstancias es incluso más

inseguro que WEP. Cuando las claves preestablecidas utilizadas en WPA

utilizan palabras presentes en el diccionario y la longitud es inferior a los 20

caracteres, el atacante sólo necesitará interceptar el tráfico inicial de

intercambio de claves. Sobre este tráfico, realizando un ataque de diccionario,

el atacante puede obtener la clave preestablecida, que es la información

necesaria para obtener acceso a la red.

Es decir, a diferencia de WEP en que es necesario capturar un volumen

significativo de tráfico para poder identificar las claves, en WPA únicamente

capturando el tráfico de intercambio de claves para poder realizar este ataque

de diccionario.”

El ataque de diccionario es un método de hacking que consiste en probar romper

la seguridad de un sistema introduciendo palabras del diccionario de una manera

ordenada.

WPA-PSK

PSK significa preshared key mode o como su nombre lo indica se necesita una

clave compartida de antemano. De esta forma se evita enviar la clave por la red y

se hace un poco más segura la conexión.


80

Las políticas de seguridad son aplicadas en el nivel del router o AP, lo que nos

indica que trabajan en la capa 3 del modelo OSI. Las redes que desean implantar

algún determinado tipo de seguridad deben adquirir un AP que soporte esta

tecnología. Los terminales generalmente soportan los diversos mecanismos de

seguridad y en caso de tener algún problema con el establecimiento de alguna

política el sistema operativo de los computadores debe ser actualizado.

Una opción que se observa en varios AP es la de actualizar el firmware para

solventar severos problemas, entre los cuales el uso de sistemas de seguridad

poco confiables. Un ejemplo de implementación de estas políticas para redes

inalámbricas las vemos en el D-Link, uno de los equipos con los cuales se trabajó:


81

Punto de Acceso D-Link Imagen tomada de la interfaz de uno de los equipos usados


82

III.3.6.- DISEÑO DE REDES WI FI

Para poder llevar a cabo el diseño se debe tener en cuenta que Wi-Fi trabaja en

un espectro que va desde 2,400.00 hasta 2,483.75 MHz, utilizable en interiores y

exteriores. Esta es una banda de uso libre, limitada por las siguientes condiciones

técnicas de operación:

• La Potencia no debe exceder 1 Watt a la salida del transmisor

• La ganancia máxima de las antenas deberá ser de 6 dBi,

• La potencia máxima radiada no debe sobrepasar los 6 dBW (aprox. 3.98

voltios).

También debe tenerse en cuenta que los AP comerciales soportan a lo sumo 32

usuarios conectados; para el caso de estudio este número es muy elevado, lo que

le da cierta holgura al diseñador.


83

III.4.- Hipótesis

Con los basamentos teóricos y los objetivos presentados a lo largo de este punto

el equipo de trabajo se planteó las siguientes hipótesis a ser comprobadas:

• “Modificar la antena de un AP mejorará sus prestaciones tales como

distancia máxima de conexión y calidad de la misma” *

• “Un puede movilizarse dentro de su vivienda sin perder la conexión a

Internet, es decir, debe existir señal en toda la vivienda del usuario”

• “Los usuarios podrán usar Internet de manera habitual sin notar la

diferencia con redes cableadas”

*Por calidad se entiende que la conexión a distancia debe ser más fuerte,

garantizando un mejor servicio.


84

Capítulo IV MARCO METODOLOGICO

IV.1.- Nivel de investigación

Según Fidias Arias (2004) la investigación puede ser de tres niveles dependiendo

de las características o profundidad que se desea buscar. Estos niveles

corresponden a la investigación exploratoria, descriptiva y explicativa; la segunda

se refiere, como indica su nombre, a describir un proceso, las limitaciones del

mismo y su comportamiento, en otras palabras, es la búsqueda de patrones en un

fenómeno dado.

La primera en mencionar, la exploratoria, es la que se utiliza en investigaciones

nuevas o de temas poco conocidos o documentados. El objetivo de estos trabajos

es lograr una visión más superficial que permita el planteamiento de otros trabajos

de mayor profundidad en el tema.

La explicativa se lleva a cabo cuando se quiere saber el porqué de un hecho, por

ejemplo de un fenómeno presentado o planteado teóricamente, se trabaja con la

causa efecto producidos y busca determinar tanto las causas, los efectos y por

supuesto comprobar que la hipótesis planteada es correcta.


85

Dado el poco conocimiento en el área y considerando que es una tecnología

nueva, la misión del equipo en el proyecto es lograr el funcionamiento de una red

que cumpla con los requisitos propuestos al inicio de la investigación. El

funcionamiento y demás detalles deben estar justificados, pero su detalle es tan

extenso que se deja para futuros investigadores que deseen mejorar el

funcionamiento obtenido actualmente.

En vista a esto, se considera que lo mejor es realizar una investigación del tipo

exploratoria, que abra este novedoso e interesante campo a los ingenieros de

sistemas y cree conciencia sobre el poderío social y económico de las redes Wi-Fi.

IV.2.- Diseño de la Investigación

Existen tres tipos de investigaciones, nuevamente basados en Figias Arias (2004),

estas son:

• Documental

• De Campo

• Experimental


86

Las investigaciones documentales son aquellas que se basan en datos obtenidos

por investigaciones previas y donde se busca un análisis más profundo al obtenido

en dicha investigación ó el aporte de información nueva en base a estos mismos

datos.

Cuando se habla de campo se busca investigar con los datos recolectados

directamente de la fuente o sin ser manipulados previamente y se necesita un

mecanismo eficiente de recolección de datos pues es la pieza fundamental de la

investigación.

La experimental es la utilizada con más frecuencia en pruebas científicas. Esta

consiste en recortar datos sometiendo los elementos del modelo a diversas

situaciones, estudiando así su comportamiento y buscando patrones predecibles o

comprobando los teóricos.

Dada las características del trabajo, una investigación documental no es factible,

pues bases teóricas existen pero la práctica es lo realmente complicado. El detalle

está que para realizar un trabajo experimental se requieren equipos que no están

a nuestro alcance y, como se verá más adelante, los suministrados amablemente

por terceros, no se corresponden con lo requerido para este trabajo; la opción de

trabajar en campo no es tal vez la más convincente, pero es efectiva.


87

Con una investigación de campo se logrará demostrar prácticamente que el

objetivo se cumple y que la investigación se puede llevar con certeza a la

aplicación.

Para realizar las pruebas de manera práctica se utilizaron instrumentos apropiados

que serán explicados a continuación. Al igual que las pruebas a las cuales se

sometió el equipo de trabajo.

IV.3.- Población y Muestra

Las redes comunitarias que se buscan establecer son para el grupo socio

económico medio. En el país la clase menos favorecida lamentablemente sólo

puede cumplir con esfuerzo sus necesidades básicas y el ambiente en el cual

viven no es propenso para la tecnología aquí expuesta. La ventaja de las

viviendas más populares, (o como se le conoce en el dialecto cotidiano: ‘ranchos’),

es la cercanía entre las viviendas, pero el principal problema no lo representa la

inseguridad a la que se ven expuestos los equipos a la intemperie en estas zonas,

es el material de construcción de estos hogares.


88

Uno de los materiales más usado para el techo son las láminas de zinc, que en

algunos casos también sirve como paredes, puertas u otro elemento de la casa.

Estas placas metálicas representan un problema para las radio frecuencias pues

hacen que reboten las ondas. En un ambiente tan cargado de elementos

reflectivos, el comportamiento de la red es impredecible.

Este grupo social no esta en la potestad de adquirir una tarjeta inalámbrica de 100

dólares para acceder a banda ancha, la mayoría de esta población si quiera tiene

computadora y de crearse un plan adecuado seria para proveer las velocidades de

conexión comunes de 54 Kbps del Internet cotidiano que permita dividir una

conexión de 1 Mbps entre 19 personas que paguen 17.364,00 Bs. mensuales,

este precio se ve atractivo pero la inversión inicial les puede parecer bastante

elevada.

En el extremo contrario, la clase rica del país, que siendo una minoría cuenta con

grandes beneficios económicos, no está interesada en complicar su vida o

compartir su Internet con los vecinos igual de pudientes. Sus hogares constituyen

primordialmente casas, lo que aumenta las distancias entre ellos y ésta no

representa el tipo de gente que necesite ahorrarse treinta mil bolívares mensuales

y por el contrario poseen redes inalámbricas propias con el problema que no

cubren la totalidad de su hogar. La antena le es provechosa pero no para crear

redes comunitarias.


89

En base a la clasificación el perfil que aprovecharía esto es la clase media, que

puede realizar esta inversión representativa y sus viviendas son generalmente

edificios, lo que permite establecer planes de conexión a distancias relativamente

cortas (50–100 metros con interferencia). Este es el perfil que se considera el más

apto para este tipo de redes y quizás el que más está sintiendo el peso de la

inflación actual.

Entre los innumerables ambiente que cumplen con este perfil de clase media se

determinó que la Urbanización Terrazas del Ávila donde viven los integrantes del

equipo cumplen con el perfil. Para las pruebas se escogen tres residencias de una

misma calle, donde uno de los tres edificios es el portador de la antena mientras

que los otros dos reciben servicio de Internet a través del anterior.

La ubicación de los tres edificios conforman un triangulo, donde el portador y el

primer receptor se encuentran en línea y el segundo receptor esta en diagonal a la

antena, las distancias están alrededor de los 50 metros.


90

IV.4.- Técnicas e instrumentos de recolección de datos

En este capitulo se resumen los instrumentos o medios por los cuales será

recolectada la información para su futuro análisis, así como los equipos que son

necesarios para realizar las pruebas.

IV.4.1.- MATERIALES REQUERIDOS:

Hay tres elementos que definen el material necesario para crear la red

inalámbrica.

1. Los puntos de acceso:

Son la base fundamental de las comunicaciones inalámbricas y generalmente se

conectan a un hub/switch (puede ser el hub/switch de un router ADSL, como por

ejemplo el de CANTV que permite el servicio de ABA). En ellos se define el tipo de

red inalámbrica a realizar y además se gestiona la administración de la misma.


91

Los puntos de acceso (o AP como se les ha conocido a lo largo de este trabajo),

son los routers de la tecnología inalámbrica, son los que distribuyen la información

en la red, manejan el ancho de banda y protegen a los usuarios internos del medio

hostil exterior. Ellos son el enlace entre las redes de cables y las Wi-Fi, además de

proveer mecanismos de seguridad y autentificación.

Es cierto que las redes pueden ser creadas a través de un “servidor”, tal como

funcionan las redes convencionales, pero generalmente el servidor se le conecta

al AP. Son muy escasas las redes punto a punto entre terminales inalámbricos en

el mundo Wi-Fi.

Algunos AP constan de dos antenas mientras que otros sólo presentan una sola.

Los primeros son llamados DAS (Diversity Antenna System), la ventaja de los DAS

es su capacidad de aumentar la recepción de la señal mediante un mecanismo de

sincronización donde las antenas mantienen la onda en fase.

La capacidad de desfase hace que la señal recibida pueda ser aumentada para

mejorar su claridad y disminuir el ruido. Los AP DAS no son tan sencillos de

reconocer y algunos poseen su segunda antena de manera interna, por lo que

habría que desarmarlo para poder saber. Es recomendable preguntarle al

vendedor o proveedor de los equipos por sus características.


92

Actualmente hay muchos AP en el mercado, para efectos de la demostración, en

la presente tesis se utilizo el modelo: Linksys BEFW11S4, obviamente un equipo

del tipo DAS:

AP Linksys

2. Antena especial para transmisión en frecuencias de 2.4 GHz:

Su modificación puede aumentar la salida de potencia por la misma, así como

centrar su potencia en alguna dirección o, mucho más llamativo, aumentar su

ganancia y con ello su poder de cobertura.

La antena modificada permite un radio de alcance mayor al que pudiera llegar una

antena comercial de cualquier AP, haciendo que Internet se comparta en varios

edificios a la redonda.


93

Antena Comercial Antena Especial*

Rango Exterior 400 mts. 1000 mts. – 5400 mts.

* Aproximadamente, más adelante se muestran la elaboración y pruebas al respecto.

3. Los dispositivos cliente (los adaptadores):

Son los que permiten a un individuo o grupo de individuos conectarse a la red

inalámbrica, por ejemplo: tarjetas PCMCIA y procesadores Intel Centrino entre

otros.

Adicionalmente a estos tres elementos principales para la elaboración de una red

inalámbrica, también se deben tomar en cuenta los siguientes elementos:

Conectores y cable:

Para la conexión entre el Router/Access Point y la Antena especial se debe

conocer el tipo de conector que se requiere a la hora de hacer el cable.

Se debe utilizar un cable no muy largo, de no más de 45 cm. de tipo cable coaxial

LMR 100:

Este tipo de cable usa los mismos estándares del tipo RG, pero con una muy

visible cualidad, representando menos pérdida.


94

Adaptador

A continuación se mostrarán una serie de conectores necesarios para la

elaboración del cable que permite la conexión entre el Router y la antena especial.

La compatibilidad de los conectores con los equipos se puede apreciar en los

subsecuentes gráficos.

Los conectores por sencillos o poco importantes que parezcan son una de las

piezas fundamentales en estas redes. Es muy fácil que se produzca ruido en una

comunicación porque los elementos deben mantener la misma impedancia. Por

ejemplo, si la señal esta trabajando en 50 Ohm y el conector cable introduce una

impedancia de 70 Ohm se puede producir ruido.

Cada conector tiene sus propiedades distintivas y los fabricantes los eligen por sus

propiedades y no al azar, las características eléctricas de cada uno es un tema

fuera de esta tesis, pero que los fabricantes conocen muy bien.


95

Conector: RPSMA

Conector RPSMA

MARCA TIPO/MODELO

Belkin Belkin PC card

Breezecom AP/SA/WB-10D

D-Link Air DWL-520, DWL-900AP, DI-713, DI-714, DI-614, PCI

520+

GRE GRE Gina

INTEL Intel PRO/Wireless AP WPCI5000

LINKSYS WET11, WMP11 (PCI), WPS, WMP54G, WMP11 PCI

Card

NETGEAR TODOS LOS AP

PROXIM RL/2 Bridge, RL/2 Bridge PCI Cards

MAXTECH Maxtech

U.S. Robotics 22 Mbps Wireless Access PCI Adapter USR2216, USR

8022

WAVE ACCESS WaveAccess 132

ZCOMAX WL420/431/450

ZOOMAIR PC Card 4105


96

Conector: RPTNC

Conector RPTNC

MARCA TIPO/MODELO

CISCO Cisco Aironet Bridges 340/350/1200, PCI card

LINKSYS *BEFW11S4, WRT54G, WAP54G, WAP11,

WSB24 Signal Booster

PROXIM Proxim Harmony 802.11x AP

Proxim Stratum MP

SMC SMC AP/Bridge

U.S. ROBOTIC Access Points

WI-LAN Wi-LAN AWE22/45

* Router comercial utilizado para la experiencia practica en el desarrollo de esta

tesis.


97

Conector: MC

Conector MC

MARCA TIPO/MODELO

APPLE PC Card (Memos Airport Extreme)

BUFFALO PCMCIA Cards, PCI Cards

DELL Truemobile 1150 PC Card

ENTERASYS

ROAMABOUT

CABLETRON

Enterasys, Enterasys Filotex

IBM IBM Wireless PC Card, IBM Wireless AP500

ORINOCO/AVAYA ORiNOCO, ORiNOCO Filotex

TOSHIBA Toshiba AP


98

Conector: MMCX

Conector MMCX

MARCA TIPO/MODELO

CISCO Aironet PC Card

PROXIM RL/2 PC Card

SAMSUMG MagicLAN PC Card

SYMBOL Symbol PC Card

TRANZEO XI-300-5 802.11b PC Card

ZCOMAX XI300/1000

A estos elementos fundamentales se le debe añadir, obviamente, el receptor. Sin

esto la red no tendría propósito y las pruebas no podrían se realizadas. Los

equipos terminales en este trabajo son un par de portátiles Intel Centrino y su

tecnología les permite conectarse a través de tarjetas inalámbricas incorporadas

dentro de su procesador. Son mas livianas y diseñadas para las comunicaciones y

el transporte. Los modelos que se utilizaron en este trabajo son una IBM Intel

Centrino R40 y una Gateway M505X


99

Laptops usados en el trabajo de grado.

IV.4.2.- OTROS FACTORES CLAVE EN LAS COMUNICACIONES INALAMBRICAS

Un factor determinante en el diseño de una red comunitaria de este tipo es que los

equipos son diseñados para SO/HO y la comunicación entre la señal de Internet y

el edificio es obviamente en exterior. La opción para llevarla a cabo consistirá en

adaptar dispositivos de interiores en interior con una antena especial en el exterior.

Se debe tener en cuenta el largo del cable pues si es muy largo conllevará

pérdidas. Las instalaciones con cables largos de antena dan unos niveles de

cobertura menores.


100

IV.4.3.- INSTRUMENTOS NECESARIOS

Para cada edificio se escoge un apartamento en particular y se consideran varios

instrumentos de evaluación de la red. El primero es el uso de Netstumbler en cada

maquina usuario. El Netstumber es un programa que se encarga de detectar las

redes inalámbricas cercanas al equipo en donde se ejecuta midiendo la intensidad

de la señal y generando un gráfico que muestra la relación señal/ruido de la

potencia con que la antena emisora está trabajando dentro de la red inalámbrica.

Imagen de análisis del Netstumbler

Para evaluar las pruebas a ser realizadas se creó una plantilla en Excel a fin de

permitir al equipo seguir un orden determinado y cumplir con el mismo tipo de

pruebas, un sistema de ponderación y unas metas que permitieran comprobar su

funcionalidad.


101

El sistema de evaluación es muy subjetivo, si la conexión es buena o mala

depende de cómo lo considere el usuario o experimentador, para evitar que los

resultados sean distantes el equipo se reunió previamente creando un criterio

compartido.

La hoja creada en Excel para medir el comportamiento y desempeño de la red se

muestra en la siguiente página.

Otro instrumento importante e indispensable para las pruebas es el Broadband

Speed Test, que se puede conseguir en varias páginas de Internet y mide la

velocidad de conexión a Internet por medio del Downstream y del Upstream. Antes

de su uso se realizaron varios experimentos para determinar si la velocidad

medida era efectivamente la del equipo y no la red de salida.

A continuación se mostrará la hoja Excel que muestra los datos que se evaluaron

en cada prueba de conexión a Internet por medio de la red inalámbrica.


102

Datos previos Distancia Equipos conectados Velocidad de la conexión Ubicación (llega directo horizontal o inclinada) Recepción: Intensidad y Velocidad Conectividad Intensidad de la señal Respuesta ping Router Otro equipo Pagina externa Acceso archivos compartidos Tiempo de transmisión archivos 1 MB 10 MB Conexión a Internet Acceso a Paginas http://www.google.co.ve/ http://medusa.unimet.edu.ve Tiempo descarga archivos 1 MB 10 MB Alcance: Señal en la casa Sala Cuarto Cocina Baño Distancia Máx. Probada Conexión a correo MSN Congestión Acceso a páginas al mismo tiempo http://medusa.unimet.edu.ve Descargas simultaneas Desde la misma red Desde Internet Ruido Ruido máximo registrado Sala Cuarto Cocina Baño Ruido Promedio Registrado Sala Cuarto Cocina Baño


103

Otro tipo de prueba como por ejemplo, la medición de frecuencia y la graficación

del patrón de radiación, entre otras, requieren de equipos fuera de nuestro alcance

económico y que la Universidad Metropolitana no puede proveer. Estas pruebas,

que serán detalladas mas adelante, necesitan de la siguiente lista de materiales

para ser llevadas a cabo efectivamente. Es importante que los instrumentos

usados se adecuen a la banda de trabajo (2.4 GHz), de lo contrario la prueba será

fallida, este punto también será discutido con mas detenimiento en paginas

posteriores

• Analizador de espectro en las frecuencias de 2.4 GHz.

• Generador de señales (solo en caso que el analizador no lo haga)

• Acoplador direccional

• Cables para conectar el analizador de frecuencia con el generador de

señales y con la antena que posee un conector N-macho. Se recomienda

que los cables sean cortos.

• Un cable lo bastante largo para colocar la antena en el techo.

• Un trípode para sujetar las antenas (opcional).

• Una antena con ganancia conocida, cualquier tipo de antena (distinta a las

2 de nosotros).

• Papel polar para graficar los puntos de radiación que representen el patrón

de cada antena.


104

IV.5.- Técnicas de procesamiento y análisis de datos

Las pruebas ideadas se deben aplicar a todas las antenas, incluyendo la antena

comercial (original de fábrica que trae el Access Point), para así tener un patrón de

comparación bastante fuerte y cercano a la realidad. De esta manera se

establecen diferencias y condiciones que deben ser superadas por las antenas

que se construyen.

Para el diseño, desarrollo, implementación y pruebas necesarias en redes

comunitarias y en fabricación de antenas para transmisión de data en banda de

2.4 GHz se utilizaron varias fuentes, pero especialmente dos se destacaron siendo

las que marcaron las pautas metodologías en el desarrollo de este trabajo final de

grado.

A continuación será expuesto el basamento para cada prueba y las metodologías

encontradas que se ajustan a la investigación.


105

IV.5.1.- DISEÑO DE REDES COMUNITARIAS

Para la parte de redes comunitarias se utilizó la metodología de la empresa

34Telecom S.L de Barcelona-España. Esta empresa trata muy detalladamente los

elementos necesarios para establecer redes comunitarias así como las

condiciones para la configuración de la misma, pues se dedica, entre otras cosas

a redes inalámbricas profesionales para exteriores, pero a altos costos, justamente

uno de los motivo que impulsaron el planteamiento de esta tesis (abaratar costos

como solución para redes comunitarias).

Para la parte de construcción y pruebas de antenas para transmisión de datos en

banda de 2.4 GHz se utilizó la metodología de la ARPL (Aeronomy and Radio

Propagation Laboratory). La ARPL es un grupo de especialistas en estas áreas,

siendo la Radio Propagación la más importante para este trabajo, específicamente

se aplico la lo relacionado con redes inalámbricas y radio comunicación

(http://wireless.ictp.trieste.it/handbook/index.htm l)


106

Si bien no existen dos casos idénticos, la empresa 34Telecom S.L plantea unas

condiciones comunes que pueden definir una instalación de redes inalámbrica

comunitarias, estas son:12

• Administración segura con control de que usuarios tienen acceso y que

cantidad de ancho de banda debe disponer cada usuario

• Sistema de validación de usuarios que acceden a la red inalámbrica

• Fácil instalación

• Bajo mantenimiento

Entrando más en detalle, también se presentan necesidades concretas como:

• Poder dar servicio a un gran número de usuarios

• Poder dar servicio a una densidad muy alta de usuarios

12 34Telecom a realizado profundas investigaciones en el ámbito de redes

inalámbricas y posee una amplia bibliografía del tema, la información aquí

planteada se puede encontrar en línea en la siguiente dirección electronica:

http://www.34t.com/Unique/ComunidadesWiFi.asp?TAction=105735


107

En cuanto a los materiales, hay dos elementos que definen el material que

necesitaremos para crear una red inalámbrica en una comunidad.

• Las bases (Puntos de acceso o Bridges)

• Los dispositivos cliente (los adaptadores)

Para llevar Internet a un edificio la empresa 34Telecom S.L detalla varias

infraestructuras de red inalámbrica comunitaria en las cuales transportamos una

conexión de Internet a un edificio. Estas son:

Método A para suministrar acceso a Internet a un edificio. La conexión a Internet llega inalámbricamente hasta el edificio

y se reparte desde un Hub/Switch por Ethernet. Obtenido en: http://www.34t.com/Unique/ComunidadesWiFi.asp?TAction=105735


108

Método B para suministrar acceso a Internet a un edificio. Cada uno de los PCs recibe su propia conexión

inalámbrica a Internet. Obtenido en http://www.34t.com/Unique/ComunidadesWiFi.asp?TAction=105735

Método Mixto para suministrar acceso a Internet a un edificio. La conexión a Internet llega inalámbricamente hasta el edificio y se reparte desde un Hub/Switch a puntos de acceso situados en cada planta. Los puntos de acceso suministran conexión inalámbrica a los PCs de cada planta.

Obtenido en http://www.34t.com/Unique/ComunidadesWiFi.asp?TAction=105735

Para la antena el grupo de la ARPL (Aeronomy and Radio Propagation Laboratory)

detalla varios parámetros tanto para la construcción de antenas como para la

medición de las mismas, siendo estas últimas muy importantes para comprobar el

rango de las mismas, la ganancia y el radio de transmisión.


109

IV.5.2.- PRUEBAS DE LAS ANTENAS

Una recomendación que se encuentra en algunas especificaciones es hacer que

las antenas se vean físicamente, pero es muy difícil hacer esto en una casa u

oficina. Nadie vive en un galpón abierto sin paredes ni lo piensa hacer por solo

tener una WLAN, aunque esto no parece importar mucho e incluso en el ambiente

controlado con el que se trabaja se ha comprobado como la señal atraviesa

paredes considerablemente gruesas. En varios establecimientos públicos también

podemos observar que funciona, pero los obstáculos si disminuyen la señal.

El alcance de las redes wireless no sólo esta delimitado por costos y no es difícil

darse cuenta que con una antena más potente o modificada las distancias pueden

ampliarse, pero esto no siempre es legal recordemos que el espacio aéreo no es

público, las señales inalámbricas pueden crear interferencias e incluso violar las

especificaciones FCC/CEP o las leyes de algunos países, pero siempre y cuando

se mantenga la señal de 2.4 GHz no existe ningún problema, por eso es el

estándar.

Para probar una red wireless se debe comenzar siguiendo un orden. Primero se

debe comprobar el sistema con dos equipos esta funcionando a corta distancia,

para luego alejarlos de manera progresiva. También se deben probar con diversas

condiciones atmosféricas sobre todo con lluvia


110

A continuación se detallan las actividades que la ARPL sugiere realizar:

• Medición de la frecuencia.

• Medición de la ganancia.

• Medición del patrón de radiación

Detalle de las Pruebas:

A continuación se presenta una manera muy resumida de llevar a cabo las

pruebas, se presentara como puntos a ser llevados a cabo para facilitar su

comprensión y rápida lectura

Medición de la frecuencia de una antena:

Para realizar esta prueba se deben seguir las siguientes instrucciones:

• Se ubican los equipos necesarios

• La señal es generada por el analizador y la antena es conectada a la salida

del acoplador direccional.

• La señal reflejada por la antena es mostrada en la pantalla, a través de

acoplador direccional, en la pantalla del analizador de frecuencias donde es

evaluada, los resultados en un cuaderno y se toma una foto de la pantalla


111

• Para medir correctamente el resultado es necesario calibrar el analizador

de espectro de la siguiente forma:

• Primero se mide la potencia reflejada sin antena desde el puerto de salida

del acoplador direccional, esto se usa como valor de referencia.

• Luego se mide la potencia reflejada con la antena conectada, midiendo así

cuan bajo es la potencia reflejada en comparación al valor referencial

Medición de la Ganancia de una antena:

Esta prueba debe realizarse en un lugar donde la antena esté separada lo más

posible de cualquier objeto que pueda causar interferencia. Se pensó en el techo

para lo cual necesitamos un cable lo bastante largo para esto, las autoridades del

laboratorio donde se realizó el experimento sugirieron realizarlas bajo techo por la

conservación de los equipos y evitar problemas y molestias.

Otra forma de realizarlo es en una cámara libre de eco, pero este es un equipo

excesivamente costoso que no se pudo ubicar para el experimento.

Para la prueba se necesitan tres antenas, la antena en prueba (en nuestro caso

son dos antenas a prueba) una antena con ganancia conocida (la referencial) y

una antena con ganancia que puede tener ganancia desconocida (proveída por el

equipo de trabajo), esta ultima será llamada como la “tercera antena”.


112

Son necesarias dos mediciones para determinar la ganancia, en cada medida la

antena es conectada a un transmisor, que puede ser un generador de señales y la

segunda a un receptor, que es el analizador de señales. Es deseable poseer un

trípode para sujetar las antenas.

La prueba se lleva a cabo de la siguiente manera:

• Se enciende el generador de señales y se espera que se estabilice en

analizador de espectros, dejando la frecuencia en 2.44 GHz sin modulación

y se deshabilita la salida RF hasta que se conecta la antena.

• Se conecta la antena de ganancia conocida al transmisor y la tercera

antena se conecta al receptor, se enciende el modulo RF del generador de

señales y se aumenta gradualmente hasta ver el pico de la señal sobre el

ruido de fondo. Este es el valor de referencia.

• Sin cambiar la posición del trípode, o estructura donde se este sosteniendo

la antena, se substituye la antena con ganancia conocida con la antena

bajo prueba y se repite el procedimiento anterior

• La ganancia se obtiene de la siguiente formula:

Ganancia (dBi) = Ganancia de Referencia + (Nivel de Medida – Nivel de Referencia)


113

Patrón de Radiación:

Esta prueba debe hacerse en una superficie ancha y plana. El techo también

representa una buena opción, algunos laboratorios cuentan con equipo para

llevarla a cabo. Por suerte en el laboratorio donde el equipo de trabajo fue recibido

contaba con los instrumentos necesarios para llevar a cabo la prueba

Se necesitan dos antenas, una, la que se esta probando, se conecta al trasmisor

que puede ser un generador de señal y la otra estará conectada con un receptor,

que puede ser el analizador de espectro.

Se recomienda que ambas antenas estén sobre un trípode y se debe considerar

que la antena bajo prueba debe tener la libertad de girar en el plano horizontal con

un cierto grado de exactitud, para la colocación del ángulo.

La distancia entre las antenas debe ser al menos 2 metros. Los pasos para llevar

a cabo esta prueba son los siguientes:

• Se enciende el generador de señal y el analizador de espectro y se espera

a que se estabilicen.

• Se fija la frecuencia en el generador de señal a 2.44 GHz y se deshabilita la

salida RF hasta que se conecte la antena.

• Se fija el analizador de espectro para una frecuencia de centro de 2.44

GHz.


114

• Se alinean las antenas de modo que la de prueba vea a la de referencia. El

ángulo de elevación de la antena de prueba debe ser cero y ambas deben

estar a la misma altura.

• Se conectan las antenas se encienda la salida de RF del generador de

señal y se chequea que en el analizador de especto se pueda ver el pico de

la señal.

• Se va rotando, sin cambiar la elevación, la antena en pasos pequeños de 5

grados y se van dibujando los puntos en un papel polar.

Por otro lado también se idearon unas pruebas más caseras, las cuales consisten

en ver el patrón de radiación efectivo que presenta una antena en un ambiente

controlado. Para comprobar su alcance efectivo la persona se debe desplazar por

el apartamento que recibe la señal, pues no se puede limitar a las personas a

quedarse en un mismo sitio y además se le quiere proveer con la facilidad de

contar con su conexión donde ellos así lo deseen y no obligarlos a tener un

dispositivo dentro del perímetro que lo comunique al exterior (ventanas, puertas,

etc.)

Para la prueba se necesita un campo relativamente abierto, preferiblemente

contaminado con ondas RF para simular el ambiente real al que serán sometidas

las antenas. Su proceder es muy sencillo colocando un AP en el centro del

espacio abierto y se recorre el área adyacente con un dispositivo de medición de

señales, en este caso uno de los laptop Intel Centrino, con el fin de determinar si:


115

la señal inalámbrica describe el patrón indicado y hasta donde esta limitado su

alcance. Con esta prueba también se puede observar la propagación de la onda

RF a través de los objetos (columnas, paredes, etc.), y el comportamiento de la

misma en estos casos


116

Capítulo V Desarrollo

Por lo expuesto en paginas anteriores, y como el lector ya debe haber supuesto, el

equipo de trabajo apostó por Wi-Fi en lugar de Bluetoth; esto no sólo se debe a las

características que presenta la segunda, pues sus distancias o velocidad han sido

mejoradas notablemente en los últimos meses, es importante el hecho que Wi-Fi

es mucho más comercial a nivel de computadoras personales, su alcance es

mayor y es fácil de conseguir en el mercado. En este momento los campos de

ambas se encuentran bien marcados pero probablemente Wi-Fi sustituya la

posición de bluetoth. Esto sin duda es otro tema de discusión que no será tratado

en este trabajo.

A pesar que la tecnología Wi-Fi denominada 802.11g es la más novedosa y veloz

actualmente en el mercado, se optó por la 802.11b porque está más

comercializada y era la actual al momento de iniciar la investigación, la ‘b’ también

ofrece la posibilidad de trabajar con equipos Centrino que hasta el momento solo

soportaban este estándar.


117

V.1.1.- PRUEBAS DE CAPTURA DE DATOS

Una parte importante de las pruebas es la captura de datos, de esta manera

podemos observar cómo se comporta la red y cómo es el tráfico de paquetes, así

como el control de los usuarios y la congestión de la misma. El uso de sniffer en

compañías o redes relativamente frecuente es muy común.

En el ambiente de la tesis, poder capturar tráfico permite una administración

segura del entorno y una manera de medir la comunicación y velocidad de los

equipos a largas distancias. Los sniffer son muy empleados y conocidos para

redes Ethernet, pero cuando nos movemos hacia el mundo inalámbrico son pocas

las herramientas que se pueden conseguir para estos fines.

Debido a lo rápido que evoluciona esta tecnología muchas de las herramientas

que se han desarrollado en este campo han quedado en desuso. Una de las más

completas y mejor soportadas es el AiroPeek, desarrollado por Wildpackets, que a

diferencia de muchos otros han sido creado por una compañía de software que lo

soporta y actualiza periódicamente. El programa y la documentación más

detallada se pueden conseguir en http://www.wildpackets.com/


118

El programa tiene un costo de $ 3.495,00 en la versión más económica que ofrece

mantenimiento por doce meses. Este costo refleja su carácter comercial, por

suerte existe una versión gratuita que funciona como demo.

El programa, muy vistoso y lleno de opciones, amigable y costoso presentó un

problema y es que no reconocía el hardware de conexión inalámbrica, la tarjeta

PRO/Wireless LAN 2100 3B MiniPCI Adapter (Intel Centrino), así que se contacto

al servicio técnico de WildPakets.

Wildpackets Airopeek


119

Desde servicio técnico se nos informo que la manera de capturar tráfico es

colocando la tarjeta de red en un modo promiscuo de monitoreo (RF monitor

mode), que los chips Centrino no poseen. Aun así esto instó al equipo a

comunicarse con Intel.

Para aclarar la situación se contacto a Intel para preguntarles si alguna de las

maquinas se podían usar con algún analizador de tráfico, ya que aparentemente

no poseía la capacidad de entrar en modo monitor. La respuesta que nos

proporcionó el soporte técnico fue, después de preguntar por algunas

configuraciones y programas del sistema, que fuera descargada e instalada la

ultima actualización del driver para la tarjeta. En ese momento estaba funcionando

la 1.1.5.0 y ya existía la 1.2.1.11; como ambos equipos funcionan con la misma

Intel(R) PRO/Wireless 2100 LAN MiniPCI Adapter se decidió hacer la prueba con

una de las dos computadoras.

El resultado fue que seguía sin funcionar el software, incluso después de haber

contactado nuevamente al servicio técnico para decirnos que no era posible

establecer el modo RF monitor con las máquinas que se trabajaba, el mayor

problema que representó esto fue que el Netstumbler no funciona con esta

actualización y por algún problema que seguía incomprensible, si se regresa a la

versión anterior, la 1.1.5.0, el sistema presenta varios problemas.


120

Finalmente, debido a todos los problemas antes mencionados, se decidió no

realizar este tipo de pruebas, Intel asegura que no se pudo entrar en modo monitor

y aun no se ha encontrado algún programa que no funcione a través de esta

característica.

V.1.2.- SOLUCIONES PLANTEADAS:

Antes de encontrar la solución más económica se plantearon varias propuestas a

fin de lograr la meta principal del trabajo que es ofrecer banda ancha a una

comunidad. En los apartados anteriores se habló de la creación de una antena,

que dado su nivel de complejidad, precio y calidad es la mejor opción para redes

de bajo presupuesto y modificaciones hogareñas.

Las antenas deben ser conectadas a un equipo de transmisión, luego de investigar

posibles propuestas, las que más se destacaron son:

• Establecer redes sin necesidad de router.

• Modificar una tarjeta PCMCIA a fin de usarla como router.

• Modificar un router, para que abarque un rango más amplio.


121

Establecer redes sin necesidad de router:

Para lograr esto lo primero que hay que considerar es que cada equipo que

pertenezca a la red necesita un dispositivo wireless instalado, pues es este el que

establece el link con el resto. Siempre se considero que una de las computadoras

debía tener Internet, pues la idea es ofrecer banda ancha a las demás.

Mientras se llevaba a cabo la factibilidad de esta primera propuesta el equipo de

trabajo se enteró que ya existe a luz pública este tipo de redes, y se les conoce

como redes Ad-Hoc:

La ventaja de las redes Ad-Hoc es que no se necesita nada más que los

terminales y un sistema de distribución de ancho de banda. Generalmente el

equipo que funcione como servidor tendrá privilegios de los demás, tal como el

refrán “el que da y reparte se queda con la mejor parte” esto se cumple en redes

dominadas por una computadora.

El administrador de red tiene que ser, necesariamente, el equipo que tenga la

conexión a Internet, pues es quien tiene el dominio sobre los demás terminales y

quien tiene la conexión con el mundo exterior. Para entender mejor el

funcionamiento de este tipo de redes, en la siguiente grafica se presenta el modelo

bastante explicito.


122

Funcionamiento de una Red Ad-Hoc Explicación y figura tomada de: http://gsyc.escet.urjc.es/~caguero/proyectos/pera/node9.html’

Esta figura muestra una sencilla red Ad-Hoc. El nodo origen quiere enviar un

paquete al nodo destino, pero éste está fuera del alcance de su sistema de

transmisión (representado por círculos en la figura). Es necesario que los nodos

intermedios formen parte del juego y retransmitan el paquete desde origen hasta

destino. En el ejemplo, el camino por el que viaja el paquete de datos está

representado por flechas.1

Como se puede ver estas redes funcionan de la manera más primitiva posible y la

distribución de paquetes depende de los nodos en la misma. Aun así es necesario

que exista una principal que se considere como servidor, pues deben existir unas

pautas entre ellas para que puedan entenderse y deben saber en que red están

participando. La configuración de este tipo de redes es muy sencilla; basta con

seguir los siguientes pasos (en Windows):

• Entrar al panel de control, ubicar “conexiones de red”.

• En conexiones de red buscar la tarjeta de red que nos permite

comunicarnos al protocolo Wi-Fi.


123

• Con el botón derecho del ratón acceder a las propiedades del dispositivo,

en donde se debe ubicar una pestaña con la indicación de redes

inalámbricas.

• En caso estar desactivada la opción de “Usar Windows para establecer mi

configuración de red inalámbrica” actívela, al menos momentáneamente.

• Pulsar el botón de añadir

nueva red, se solicitaran

algunos datos sencillos

sobre esta nueva red,

como su nombre o tipo

de conexión. Se debe

especificar que es del

tipo Ad-Hoc (equipo a

equipo)

• Se acepta, cerrando la

ventana, luego se ubica

la red en la lista de

redes. Configuración de una Red Ad-Hoc.

• Mediante este mismo paso se le añaden esta red a los demás equipos, en

caso de tener un buscador de red como lo poseen las Centrinos, Usted solo

debe buscar las redes cercanas permitidas y entrar a la red que usted

acaba de crear.


124

• En caso de ser necesario se le puede añadir un mecanismo de protección

WEP o establecer un rango de direcciones disponibles desde la misma

ventana de redes inalámbricas.

La principal desventaja de este tipo de redes es su alcance. Las antenas de las

tarjetas para terminales son inferiores a las que puede poseer un AP por si solo.

Modificar una tarjeta PCMCIA a fin de usarla como router:

Este enunciado puede prestarse a confusión y la idea que se planteo el equipo

fue: si existen las redes Ad-Hoc que no necesitan intermediarios, por medio de las

tarjetas de conexión inalámbrica se puede crear una red aumentando la cobertura

de los dispositivos de conexión, de igual manera se necesita una maquina que

reciba Internet, pero al ser modificado uno de los elementos se logra un alcance

mayor, similar o igual al de un router.

Para configurar una red de este tipo eficientemente se debe tener en cuenta que la

maquina servidor debe protegerse con al menos un firewall y poseer un programa

de distribución de ancho de banda.

Este par de requisitos son importantes para cualquier red organizada y

administrada correctamente, de lo contrario se podía violar o perder la llamada

“Administración segura con control de que usuarios tienen acceso y que cantidad

de ancho de banda debe disponer cada usuario”: Si se da todo el control sobre


125

una máquina (la que tiene el acceso a Internet) no era confiable mantener la

conectividad en un 100% para el resto de los usuarios. Adicionalmente por ser la

puerta de conexión con Internet tenía más posibilidades de ancho de banda, es

decir, si esta persona (la máquina administradora) decide bajar archivos de

Internet se podía “comer” gran ancho de banda poniendo lenta la conexión al resto

de la red.

Este tipo de redes son muy buenas para compartir con los vecinos informaciones,

pero en el caso de Internet obliga a uno de los usuarios a mantener su equipo

encendido y conectado para permitir que las demás personas se conecten,

además del detalle que la conexión se realiza directamente entre la antena creada

y la tarjeta de red del equipo. En la mayoría de los casos implica abrir la tarjeta

usada para la comunicación y soldar el cable que va a la antena, algo bastante

riesgoso y más para los usuarios de Centrino que tendrían que desarmar sus

equipos para ubicar la tarjeta y su procesador.

Por ser muy poco práctica, esta decisión se desechó. No se puede obligar a una

persona a tener su equipo prendido todo el día y toda la noche además de

confiarle el beneficio de ser administrador.


126

Modificar un router, para que abarque un rango más amplio:

Siempre pensando en la idea de compartir Internet de banda ancha, ésta resulto

ser la mas completa considerando tanto las condiciones para llevar a cabo una red

inalámbrica como los factores económicos.

Un AP no tiene problemas por pasar varias horas encendido, además trae

internamente programas de distribución de ancho de banda, firewalls y controles

adicionales importantes para garantizar el óptimo funcionamiento de la red

Como modificar un router? Partiendo de un router comercial se pensó en como

mejorar su radio de cobertura, a fin de hacer llegar el Internet a distancias lejanas

(otros edificios, otros apartamentos). Para esto se estudio todo lo relacionado a

antenas y como hacer una con mayor potencia que transmitieran en 2.4 GHz y

además se pudiera acoplar a cualquier router comercial a fin de brindar una

solución económica, fácil de hacer y de implementar.

Las antenas son relativamente fáciles de elaborar, el problema es conectarlas al

AP y para ello se necesita el conector adecuado para el router, pero este fue muy

difícil de conseguir, pero al poder ser administrado el ambiente de trabajo con un

router inteligente se ahorran muchas de las tareas que de otra manera se tendrían

que programar en una máquina y mantenerlas residentes en memoria.

Definitivamente esta es la mejor opción.


127

V.1.3.- DISEÑO DE REDES EN HOGARES

La implementación de una red comunitaria necesita de dos partes claves, el

diseño exterior que permite la interconexión entre los usuarios, y el interno, que es

la distribución que realizan los usuario de su red, su LAN.

En el caso de estudio es muy común observar que los usuarios posean más de

una computadora, la clase media es muy amplia y muchos trabajadores tienen la

posibilidad de llevar un portátil de su trabajo a la casa. Con el simple hecho de

tener dos equipos el(los) usuario(s) se verá en la necesidad de buscar una forma

viable de compartir documentos, Internet, etc.

Existen tres tipos de LAN que un usuario puede configurar recibiendo la señal de

Internet desde una señal inalámbrica, estas se denominaron:

• Conexión por turnos

• Conexión alámbrica o Ethernet

• Solo dos equipos

• Dos o mas equipos

• Conexión WLAN


128

Conexión por turnos

Quizás éste no se el nombre más apropiado pero si es muy explicito. Cuando se

habla de conexión por turnos se refiere a que solo uno de los equipo va a estar

conectado a Internet y la única restrictiva es que las tarjetas inalámbricas sean

externas para facilitar su extracción e intercambio. La idea es tan sencilla como

parece. El que desea conectarse tendrá una tarjeta autorizada con la que accede

a la red comunitaria, si otro de los equipos de su red local requiere entrada a

Internet solo se extrae la tarjeta y se le conecta al terminal que se desea conectar.

Se sugiere que las personas que van a optar por esta opción usen las tarjetas

externas USB que son mas fáciles de extraer y son reconocidas rápidamente por

sistemas operativos como Windows XP.

La desventaja de esta opción es obvia, la comunicación entre equipo

pertenecientes a la LAN no es posible pues ambos no pueden estar en la red al

mismo tiempo, además que no es muy flexible, pero para algunos usuarios por el

tipo de uso que tienen de sus máquinas y el bajo costo de esta opción, (solo se

requiere de una tarjeta con la que se accede a al red comunitaria), les puede

parecer atractiva.


129

Conexión alámbrica o Ethernet

Esta opción es la más común en aquellos hogares donde existe una LAN y por lo

tanto se espera sea la más usada, pues no se necesita una planificación nueva.

Existen dos posibilidades de configuración para redes Ethernet:

Solo dos equipos

Esta es una solución muy fácil de implementar ya que un computador que posea

tarjetas de conexión para redes alámbricas e inalámbricas tiene la posibilidad de

unirlas mediante un puente de red.

El puente de red permite que la computadora sirva como gateway entre ambas

redes, incluso se permite activar la opción de compartir Internet entre ambos y

este es el punto que permite que se configure una red interna paralela a la

comunitaria sin que interfiera en la misma.

El ancho de banda que se le da al usuario continúa siendo el mismo pues el AP

solo ve una computadora y cuando se tratan de solo dos equipos lo único que se

necesita es un cable Ethernet, el cual se conecta al computador que recibe la

señal RF de un lado y al computador que desea obtener señal del otro lado. Al

configurar el puente el segundo equipo entrara en una red conformada por el y su

proveedor que es en este caso es el computador receptor.


130

Dos o más equipos

Cuando la red a conformar consta de más de dos computadores se necesita un

nodo que permita la conexión entre todos ellos. El nodo puede ser un router,

switch o hub alámbrico.

En este caso el computador que recibe la señal, que llamaremos PC1, configura

su puente de área local y le da salida al nodo, convirtiéndose así en el proveedor

de Internet de la LAN; el resto de la configuración es sencillamente definir la red

Ethernet.

Recordemos que en estas dos opciones un PC debe funcionar como servidor de

Internet de la red. En páginas anteriores se criticó esta opción al momento de

hablar de la red comunitaria, pero hay una pequeña diferencia al momento de

aplicarla que cambia la percepción de los usuarios.

Cuando se configura una red comunitaria esta debe ser conformada por un

conjunto de vecinos. Cada uno representa una familia distinta que vive en hogares

separados y para comunicarse requieren llamarse, tocar el timbre etc. Llamar a las

cuatro de la mañana a un vecino para que prenda su computadora es bastante

molesto, para ambos, por lo que se requeriría que el usuario con el acceso a

Internet mantuviera su computadora encendida todo el tiempo. El sencillo hecho

de reiniciarla porque instalo un programa ya puede causar molestias en la red y su


131

cordial vecino que estaba descargando un archivo de 120 MB porque tiene un

trabajo que entregar mañana a primera hora y necesita la información que iba por

99% no va a ser tan cordial cuando le pregunte que pasó.

En un hogar las cosas son diferentes, es una sola familia y como toda familia tiene

sus reglas, el añadir un computador como base para sus conexiones a Internet es

un problema menor que cada familia es libre de definir a su gusto y comodidad. Si

se prohíbe la conexión a ciertas horas o si se coloca el computador principal en u

lugar donde no moleste a las personas que descansen son decisiones que las

personas que compartan el techo libremente pueden tomar.

Conexión WLAN

Esta opción puede ser tomada por aquellas familias que posean la capacidad

económica como para implementar una red inalámbrica en sus hogares.

Ofrece las mismas comodidades de cualquier red Wi-Fi y su configuración no es

distinta a la mostrada cuando se hablo de una red Ethernet; la PC1, como ya se le

denomino en el apartado anterior a la computadora con acceso a Internet,

configura un puente de red que mediante un cable Ethernet conecta a el AP de su

vivienda, estableciendo así una conexión inalámbrica al hogar.


132

Esta solución también es buena en los casos híbridos entre redes alámbricas e

inalámbricas, pues los AP como ya se ha mencionado poseen puertos Ethernet

para redes cableadas, funcionando como un router entre ellos.

En este tipo de configuraciones a AP que conforma la red local se le conoce como

repetidora. Lamentablemente no hay una opción dentro de los AP SO/HO que

permita que funcione como repetidora de otra red y estamos seguros que es

posible hacerlo, pero esto incurriría en problemas de configuración y restricciones

que eviten que un hogar reciba mayores beneficios, en cuanto a velocidad de

conexión, que las demás familias participantes en la red.

Las solucione planteadas introducen también un nuevo nivel de seguridad para los

usuarios. Veamos la siguiente grafica y expliquemos su significado:

Configuración de la red MDK. Imagen obtenida gracias al IBM Access Conection


133

En la grafica arriba se aprecia la configuración de una red local hibrida. El globo

azul representa el mundo exterior, Internet, el computador es el proveedor local o

servidor, que en este caso es una computadora perteneciente a la LAN, el cual

lleva la conexión a un AP que contiene un firewall representado por la pared con el

candado, y por ultimo una computadora portátil que es el terminal o usuario final.

Para la red planificada, el acceso a Internet llega directamente al AP y su firewall

interno, de aquí va a los hogares, donde se recomienda tener un firewall en la

máquina de entrada, permitiendo a los usuarios finales estar protegidos por dos

corta fuegos que lo separan de la red.

Mas detalles sobre la configuración serán mostrados en conclusiones y

recomendaciones.

V.1.4.- ELABORACION DE ANTENAS

Para la elaboración de antenas para transmisión de datos en banda de 2.4 GHz se

consultaron muchas fuentes pero fue precisamente la gente de la ARPL, como se

explico en la metodología, los que marcaron pautas en nuestra decisión a la hora

de fabricación domestica de antenas. Uno de los términos sencillos, mas no por


134

esto menos preciado, es el relacionado a tipos de antenas. Como ya se dijo

anteriormente las antenas se dividen en dos grandes grupos: las direccionales y

las omnidireccionales, las segundas son buenas para las opciones comerciales

porque se distribuyen de manera similar en el campo de alcance. Para los efectos

de la tesis se necesitaba llevar un control sobre la distribución de la radio

frecuencia y poder enviarla a lugares específicos, descartando así la fabricación

de antenas omnidireccionales.

Las antenas omnidireccionales encontradas en Internet eran muy sencillas de

elaborar pero presentaban poca ganancia efectiva con relación a las comerciales,

otro motivo para descartar esta opción. Como sabemos una antena direccional

tiene mas alcance horizontal que una omnidireccional. A continuación se

menciona algunas de las antenas estudiadas.

Antena PVC: ha sido denominada así porque esta construida con un tubo plástico,

un par de tapas PVC y materiales de cobre. El plástico soporta muy bien el

deterioro por la intemperie, al igual que el cobre que es relativamente resistente al

oxido. Las especificaciones hablan de un área de cobertura de 3 Km. pero no se

especifica si es direccional u omnidireccional.


135

Antena Yagui: esta antena requiere de elementos menos comunes. Es bastante

grande y poco explicativa. El problema que conseguimos era el peso y tamaño de

la antena. No es discreta y se asemeja más a una antena de TV que a la antena

de un AP, con sus 15 dBi de ganancia es un buen candidato. La encontramos en

http://www.andrewhakman.dhs.org/yagi/

Antena Yagui Obtenida de la misma dirección mostrada arriba

Cantenna: son de las más popularizadas y sencillas. A pesar de su fácil

elaboración producen resultados sorprendentemente buenos. Son las latas

antenas, su construcción se puede observar en la siguiente dirección

http://www.turnpoint.net/wireless/cantennahowto.html


136

Cantenna. Obtenida de http://www.nag.ru/2002/1212/img/cantenna1.jpg

Algunas de las más famosas son:

• Cookie Cantenna: es análoga a la pringles, sólo que la lata utilizada es de

galletas. Su descripción esta en la siguiente dirección:

http://www.seattlewireless.net/index.cgi/CookieCantenna

• Antena Pringles: esta antena se elabora con una lata de papas pringles,

es bastante barata y altamente popularizada y documentada en Internet. La

elaboración la podemos encontrar en Málaga Wireless

(http://documentacion.malagawireless.org/tutoriales/antena_pringles.htm ).

La principal deficiencia de esta antena son sus materiales, el pote de papas

fritas se deteriora muy fácil en un ambiente hostil, bastaría un par de lluvias

fuertes y ese seria el fin de la antena.


137

• Bazooka: es una especie de cantenna modificada a la cual se le agrega un

panel abierto a la salida de la lata para concentrar las señales entrantes,

con esto se espera aumentar la ganancia en 3 dBi. Es muy útil en los casos

de antenas receptoras. Su diseño esta disponible en

http://www.saunalahti.fi/~elepal/antenna2.html

V.1.5.- ELECCION DE LA SOLUCIÓN ÓPTIMA Y LOS PROBLEMAS SURGIDOS

Después de estudiar las opciones planteadas se determinó que lo conveniente es

realizar una antena potente, de bajo costo y fácil elaboración, pues la idea es que

esta tesis sirva de guía para lograr soluciones a todos los lectores que se

interesen en el tema y quieran llevarlo a cabo. Para ello se eligió un tipo de

cantenna y una antena helicoidal que se denomino antena PVC.

La construcción de las antenas se presenta a continuación. Uno de los elementos

en común, no necesarios para la elaboración de la antena pero si para su uso, es

el cable que va del conector N de la antena al conector RPTNC del AP.


138

V.1.6.- ANTENA PVC

Materiales

Los elementos necesarios para la construcción de la antena PVC son:

• 1 tubo de PVC de 55 cm. de largo, 40 mm. de diámetro interior y entre 42 y

43 mm. de diámetro externo.

• 1 tapa de PVC de 40 mm. de diámetro

• 1 tapa de PVC de 150 mm. o un pedazo robusto de plástico o madera de

dimensiones similares

• 2 pernos en U de 25 o 30 mm.

• 8 suplementos para pernos en U

• 8 arandelas suplementarias para pernos en U

• 1 tornillo de 5/16 con la parte delantera plana, la tuerca y arandela

correspondiente. (El tornillo debe ser de la clase corta)

• 1 Hoja de 0.4 a 0.7 mm. de cobre grueso bastante grande como para cortar

un circulo de 130 mm.

• Varios metros de cable de cobre esmaltado de 1 mm. (Puede ser un poco

más grueso, pero no más fino)

• 1 conector tipo N con la base cuadrada y 4 tornillos para cada uno de los

agujeros de este, con sus respectivas tuercas y arandelas.

• Pegamento de secado lento


139

• Cinta de enmascarar

• Sellador de silicona

• Sierra para metales

• 1 cutter fuerte y afilado

• Llave de tuercas para satisfacer tuercas de 5/16

• Destornillador

• Taladro eléctrico

• Mechas para taladrar de pequeñas a grandes

• Soldador de estaño

• Tijera

• 1 escarpelo o cuchillo

Vale destacar que estos elementos son fáciles de conseguir. Lo más difícil de

encontrar se puede considerar que fue la hoja de cobre.

Los materiales mencionados pueden ser sustituidos por similares si el lector lo

considera conveniente o tiene un similar a la mano. Por ejemplo en la construcción

llevada a cabo no se utilizó el cuchillo.


140

Construcción:

Para la elaboración de la antena se sugiere leer el documento completo y seguir

estos pasos tal como se presentan a continuación. Cualquier cambio es a voluntad

del lector.

1. Se corta el tubo PVC de 40 mm. de diámetro en 55 cm. de largo.

2. Se envuelve el tubo con una hoja con el siguiente dibujo:

Diagrama de la mano derecha Figura tomada de http://www.wireless.org.au/~jhecker/helix/lhspiral.pdf

3. Se perfora el modelo a lo largo de la línea helicoidal en los intervalos

regulares, aproximadamente 5 o 6 por vuelta. Esto dejará marcas en el


141

PVC para usar como guía a la hora de envolver el alambre de cobre

alrededor.

Tubo PVC con el patrón helicoidal. Figura tomada de http://www.wireless.org.au/~jhecker/helix/

4. Se quita la hoja y se lleva el carrete del alambre de cobre de 1mm por los

puntos marcados por el taladro en el tubo y usando algo de pegamento se

va fijando, hasta el extremo del alambre donde el espiral termina en el tubo.

No se debe pegar la última vuelta de alambre. Esto permitirá que más

adelante se una al conector. Se sugiere dejar aprox. 10 cm. de cobre

sobrante.

5. Se marca sobre la plancha de cobre un círculo de radio = 6,5cm, y luego se

corta con estas dimensiones.

Este paso es para aquellas personas que decidan cortar la lamina de cobre

por si mismos. En este caso debe tener presente que la tijera muy

probablemente se dañe en el proceso. Otra opción es comprar la lámina ya

cortada.


142

Tubo PVC con alambre de cobre

6. Se perforan los agujeros en la tapa de 150 mm. y la hoja de 13 cm.

7. La tapa debe quedar más o menos como esto.


143

Agujeros en la tapa PVC

8. Se toma la tapa de 40mm de PVC y se corta una sección bastante grande

para permitir el trozo del conector de N y el sitio de los tres agujeros de los

tornillos.

9. Se perfora un agujero en la tapa de 40mm conveniente para el perno de

5/16 colocando la hoja circular de cobre en la tapa de 150mm, y el perno en

la tapa de 40mm, cerciorándose de que todos los agujeros en la hoja y la

tapa grande coincidan.


144

10. Se encastra el conector tipo N para corresponder con la antena se inserta el

tubo en la tapa de 40mm y marque donde el espiral. Se corta el alambre a

este punto pero dejando algunos milímetros de exceso de alambre. Luego

con un papel de lija, se raspa el esmalte del extremo del alambre para

dejarlo brillante y fácil soldar.

11. Se suelda cuidadosamente el cable afilado sobre el pin del conector de N.

Luego hay que asegurase que el círculo de cobre haga un buen contacto

con la parte negativa del conector. Esto lo hace a través de los tornillos.

12. Se pega todo con pegamento de secado lento y listo, tenemos nuestra

antena PVC.


145

V.1.7.- ANTENA “CANTENNA”:

Esta antena es particularmente interesante y como se vera adelante su creación

no requiere mas que una tarde o un corto día de trabajo

Para la elaboración de la cantenna se necesitan los siguientes elementos:

• Alambre de cobre de grosor 12’’.

• Lata de aluminio de 8,5 cm. de diámetro por 20,5 de largo (Comprada en

supermercado, la escogida fue de un multilimpiador)

• Conector N de antena hembra y macho correspondiente

• Cable de antena

Las medidas expresadas en el punto superior tienen su motivo y razón de ser.

Debido a que se transmite en una banda de 2.4 GHz tanto la longitud del alambre

de cobre 12’’ como la ubicación del mismo dependen de las dimensiones de la

lata, para lograr la longitud de onda deseada.

Para el diámetro 8,5cm. de la lata utilizada se hicieron los cálculos necesarios en

relación a la ubicación del alambre de cobre para la lograr la frecuencia deseada,

los datos obtenidos teóricamente fueron:


146

Cantenna, vista del alambre

En el siguiente gráfico se puede apreciar mejor la información teórica:

Medidas de la Cantenna. Obtenido de http://www.saunalahti.fi/elepal/antenna2.html


147

Lg se refiere a longitud, de esta manera sabemos que el conector se debe ubicar a

un cuarto de la longitud total medido desde el fondo de la lata. La longitud desde el

conector al agujero de la lata no es estrictamente ¾ de la misma, puede ser un

poco mayor, pero nunca menor. En cuando al tamaño del conector este depende

de λ y debe medir exactamente ¼ de λ.

Para facilitar los cálculos en la siguiente dirección se proporciona una calculadora

donde la única información necesaria es el diámetro de la lata:

• http://www.turnpoint.net/wireless/cantennahowto.html

• http://www.saunalahti.fi/elepal/antenna2calc.php

Los resultados obtenidos en estas dos direcciones son los siguientes:

• Frecuencia del cuttoff para el modo TE11: 2.06704 GHz

• Frecuencia del cuttoff para el modo TM01: 2.69982 GHz

• Distancia (alambre - fondo de la lata): 5,8 cm. (A)

• Largo del alambre de Cobre: 3,1 cm. (B)


148

Gráficamente lo que significa es lo siguiente:

Medidas de la Cantenna Fabricada

Idealmente, por el tamaño de la lata, la frecuencia de TE11 es más baja de 2,412

GHz y el atajo TM01 es más alto de 2,462 GHz. Lo que indican estos números es

que la frecuencia está entre estos valores. El procedimiento para la elaboración es

el bastante sencillo, solo seguir estos tres pasos:

1. Con las medidas obtenidas se perfora la lata en el lugar mencionado.

2. Se mide el conector N y se abren tres pequeños agujeros en la lata donde

para poder atornillar el mismo.

3. Se sujeta el conector con los tornillos y listo, una cantenna totalmente

funcional a su disposición.

Las antenas terminadas se pueden apreciar en la siguiente grafica, junto a una

cantenna construida por Lara Abdala, una contribuyente de la tesis.

A

8,5 cm.

B


149

Antenas en el laboratorio de pruebas

V.1.8.- PRUEBAS

Las pruebas explicadas en el marco metodológico se pueden dividir en dos

grupos:

• Pruebas de desarrollo: donde se detallan las pruebas relacionadas a la

elaboración de antenas.

• Pruebas de Implementación: donde se detallan las pruebas de la red

inalámbrica ya establecida.


150

Pruebas de Implementación:

Para las pruebas de implementación se creó un triangulo con tres edificios

vecinos. Las antenas se ubicaron en el piso 7, apartamento 7-B de las

Residencias Don Quinto de Terrazas del Ávila. En este apartamento hay una

conexión ABA y se colocó la antena en la ventana del estudio donde esta ubicada

la computadora. Esta ventana da hacia la calle 3. La antena se ubico en dirección

al medio de los edificios Carmelina y Santa Rosa. Vale destacar que la conexión

de la antena a esta computadora es debido al Access Point / Router Linksys. Es

decir que este apartamento tenía la configuración del Administrador de la Red que

se detalló anteriormente.

Una vez instalada la primera antena a probar el equipo de trabajo se separó uno

hacia el apartamento 8-A de las Residencias Carmelina y otro al apartamento 10-B

de las Residencias Santa Rosa, dejando un encargado de la administración de la

Red en las residencias Don Quinto. La comunicación entre los apartamentos se

hizo vía walky talky Motorola TalkAbout. En la siguiente imagen se puede apreciar

la distancia y configuración de los edificios


151

Vista aérea de la red comunitaria

Desde el edificio Santa Rosa se puede apreciar la antena ubicada en el Don

Quinto:


152

Vista desde el Santa Rosa

Las pruebas consistieron en la obtención de datos para la hoja Excel que se

mostró en la metodología y se utilizo el Netstumber como una herramienta para

las pruebas.

Para la comprensión de los datos y de cómo fueron tomados es necesario que se

conozcan los términos que pueden confundirse si no son explicados con

anterioridad. Estos términos son:


153

Distancia: Es la distancia aproximada que existe entre la ventana del apartamento

administrador y la ventana del apartamento usuario.

Equipos conectados: Es el numero de computadoras que están en la Red

Inalámbrica

Dirección: Es la posición de la antena con respecto a la computadora Usuario, es

decir, la antena apunta directamente o indirectamente al usuario.

Velocidad de la conexión: Es fácil de entender pues el la velocidad de la

conexión de Internet y se mide en dos partes (el downstream y el upstream).

Conectividad de la señal: Indica si existe enlace entre la computadora y la

antena

Intensidad de la señal: Se mide con la aplicación de Windows y puede

clasificarse en:


154

Intensidad de la señal equipos convencionales

Respuesta Ping: Es la respuesta a los ping’s realizables en la consola del

Windows.

Conexión a Internet: Indica si hay un enlace entre el usuario y el Internet.

Acceso a páginas: Se califica de tres formas (excelente, buena o mala). Cada

calificación representa la rapidez con que se carga la página en la computadora

usuario. Se consideran tres tipos de páginas:

• Livianas: son páginas que no tienen mucho que cargar en la pantalla.

• Normales: tienen medianamente un conjunto de adornos visuales que las

hacen mas pesada que la anterior.

• Pesadas: son aquellas que además de los adornos tienen mucha animación

flash.


155

Las pruebas de implementación de la red inalámbrica relacionadas a la

recolección de los datos para el llenado de la hoja de Excel que se mostró en la

metodología fueron realizadas 8 Viernes durante dos meses, para sacar una

respuesta estadística que fuera la moda de los todos los datos obtenidos en esa

muestra.

A continuación se muestran las láminas de Excel resultantes de este concurrente

trabajo que solo se pudo llevar a cabo gracias a la paciencia de los vecinos y su

hospitalidad


156

Datos promedio desde Res. Carmelina:

CONVENCIONAL CANTENNA PVC Datos Generales

• Distancia 24m 24m 24m • Equipos

Conectados 3 3 3

• Dirección Normal Indirectamente Indirectamente • Velocidad Downstream: 176 Kbps

(22.0 KB/sec) 190 Kbps (inc. overheads) Upstream: 202 Kbps (25.3 KB/sec) 218 bps (inc. overheads)

Downstream: 180 Kbps (22.5 KB/sec) 194 Kbps (inc. overheads) Upstream: 202 Kbps (25.3 KB/sec) 218 Kbps (inc. overheads)

Downstream: 181 Kbps (22.6 KB/sec) 195 Kbps (inc. overheads) // Upstream: 189 Kbps (23.6 KB/sec) 204 Kbps (inc. overheads)

Recepción • Conectividad Inestable Si Si • Intensidad

de la Señal Low/Very Low Low Low

Respuestas Ping • Router 4 sent 0 lost 4 sent 0 lost 4 sent 0 lost • Otro Equipo 4 sent 4 lost 4 sent 4 lost 4 sent 4 lost • Pagina

Externa 4 sent 0 lost

(www.google.com) 4 sent 0 lost


(www.google.com) • Acceso

Archivos Compartidos

• Tiempo de Transmisión archivos

1MB: 10MB:

1MB: 10MB:

1MB: 10MB:

• Conexión a Internet

Si Si Si

• Acceso a pagina Liviana

Bueno (www.google.com)

Excelente (www.google.com)


• Acceso a pagina Normal

Bueno (medusa)

Bueno (medusa)

Excelente (medusa)

• Acceso a pagina Pesada

Bueno (www.aeropostal.com)



• Acceso a Paginas simultaneas

Bueno (www.retofinanciero.com)

(www.unimet.edu.ve)

Bueno/Excelente (www.retofinanciero.com)

(www.unimet.edu.ve)

Excelente/Bueno (www.retofinanciero.com)

(www.unimet.edu.ve) • Descarga de

Archivos


157

• Alcance Sala: Very Low Cuarto: ---- Cocina: Low Baño: ----

Sala: Low Cuarto: ---- Cocina: Low Baño: ----

Sala: Low Cuarto: ---- Cocina: Low Baño: ----

• Distancia Máx.

• Conexión a MSN

Se caía cuando detectaba otra red disponible

• Descargas simultaneas

Relación Señal/Ruido capturada por Netstumber:

Ruido en las pruebas de señal Leyenda:

Cantenna

Convencional

Antena PVC


158

Datos promedio desde Res. Santa Rosa:

CONVENCIONAL CANTENNA PVC Datos Generales

• Distancia 30m 30m 30m • Equipos

Conectados 3 3 3

• Dirección Normal Directamente Directamente • Velocidad Downstream: 122 Kbps

(15.3 KB/sec) 131 Kbps (inc. overheads) Upstream: 181 Kbps (22.6 KB/sec) 195 bps (inc. overheads)



Recepción • Conectividad Inestable Si Si • Intensidad

de la Señal Low (25%) Good (42%) Good (44%)

Respuestas Ping • Router 3 sent 1 lost 4 sent 0 lost 4 sent 0 lost • Otro Equipo 4 sent 4 lost 4 sent 4 lost 4 sent 4 lost • Pagina

Externa 4 sent 0 lost



(www.google.com) • Acceso

Archivos Compartidos

• Tiempo de Transmisión archivos

3,5 MB: 2:49:9 10MB:

3,5 MB: 2:44:02 10MB:

1MB: 10MB:

• Conexión a Internet

Si Si Si

• Acceso a pagina Liviana




• Acceso a pagina Normal

Bueno (medusa)

Excelente (medusa)

Bueno (medusa)

• Acceso a pagina Pesada


Excelente (www.aeropostal.com)

Excelente (www.aeropostal.com)

• Acceso a Paginas simultaneas

Bueno (www.retofinanciero.com)

(www.unimet.edu.ve)

Bueno/Excelente (www.retofinanciero.com)

(www.unimet.edu.ve)

Excelente/Bueno (www.retofinanciero.com)

(www.unimet.edu.ve) • Descarga de

Archivos


159

• Alcance Sala: Low Cuarto: ---- Cocina: ---- Baño: ----

Sala: Good Cuarto: Low/Good Cocina: Good Baño: ----

Sala: ----- Cuarto: ----- Cocina: ----- Baño: ----

• Distancia Máx.

• Conexión a MSN

Se caía cuando detectaba otra red disponible

• Descargas simultaneas

Relación Señal/Ruido capturada por Netstumber:

Ruidos pruebas de señal Leyenda:

Cantenna

Convencional

Antena PVC


160

Para hacer las pruebas se siguió la metodología de la compañía española

34Telecom SL para la implementación de redes comunitarias

V.1.9.- PRUEBAS DE DESARROLLO

Para la comprobación de antenas se necesitaban equipos que la Universidad

Metropolitana no posee, al menos no en el rango de banda de 2.4 GHz usado en

la tesis, los equipos están en un rango inferior a este nivel. Gracias a la ayuda del

tutor y otras personas interesadas en el proyecto, se logró contactar al

departamento de comunicaciones de la UCV para realizar estas pruebas.

Efectivamente la Universidad Central de Venezuela permitió utilizar las

instalaciones de sus laboratorios con el fin de corroborar prácticamente y con los

dispositivos necesarios que los datos expuestos son certeros. Pero, como siempre

hay un pero, lamentablemente en sus instalaciones no se cuenta con dispositivos

capaces de registrar los datos que comprueben las afirmaciones aquí expuestas,

el problema es el contrario al presentado en la UNIMET, los equipos para pruebas

trabajan en un rango muy superiores a 2.4 GHz. Estos equipos están diseñados

para la banda X que comprende el rango entre los 8 GHz y los 12 GHz.


161

Equipos usados durante las pruebas en la UCV

Al momento de iniciar el experimento no se sabía y se realizaron varias

mediciones pues el circuito estaba emitiendo una señal alrededor de los 2.4 GHz,

pero luego de un tiempo experimentando y debatiendo sobre su desarrollo de

descubrió que la corriente transportada y el registro de los equipos se producía por

una armónica. La única prueba que quizás se ha podido realizar era la del patrón

de radiación, pero para ello se necesitan dos antenas iguales que trabajen en la

onda de los 2.4 GHz o una con ganancia conocida. El problema es que no se

posee una antena del rango requerido para la tesis con ganancia conocida y las

dos antenas del AP comercial no se pueden conectar en los equipos indicados en

la central pues el conector no es compatible.

A pesar de este inconveniente podemos asegurar que los datos obtenidos de

haber sido realizados han debido estar alrededor de los siguientes valores:


162

Para la antena PVC:13

“Cλ = 0.75 to 1.33 λ circumference of winding

Sλ = 0.2126 Cλ to 0.2867 Cλ axial length of one turn

G = 0.8 to 1.1 λ diameter of ground plane / reflector

Cλ = π Dλ circumference is pi times the diameter

The diameter of the winding is fixed, with the PVC tubing being 42mm in diameter.

The centre frequency (2.425GHz) has a wavelength λ = 0.123711 meters.

Cλ = π * 0.042m = 0.13195m

= 1.066 λ

Looking back at the measurements, I may have screwed up somewhere because Sλ

seems to be 0.31830 Cλ, which is out of range of the specified values. I don't know how

this came to be, but it doesn't seem to be too big an impediment.

Sλ = 0.3183 * 0.13195m = 0.042m (strangely enough, the diameter of the tubing.)

The ground plane diameter G = 1.05 λ = 0.130m

The gain of the aerial in dBi is defined as:

Gain = 11.8 + 10log10 (Cλ * Cλ * n * Sλ) where n is the number of turns.

Gain = 11.8 + 10log10 (1.066 * 1.066 * 13 * 0.31830)

= 18.5dBi

13 Jason Hecker. (01/01/2004) “How to Make a Simple 2.425GHz Helical Aerial for Wireless ISM Band Devices” Disponible en línea en la siguiente dirección: http://www.wireless.org.au/~jhecker/helix/


163

”

Patrón de radiación de la Antena PVC Tomado de la página: http://www.wireless.org.au/~jhecker/helix/


164

Para la Cantenna:

Formulas Cantenna. Tomado de: http://www.batnet.com/enigmatics/Communications_articles/Radio_links_part2/Radios2_antennas.h

tml

Patrón de Radiación de la Cantenna. Tomado de Tomado de: http://www.wi-sys.com/products/80211_antennas/3812.php


165

Con este intento fallido en la UCV concluyeron las pruebas de comprobación, pero

eso no impidió la creación de la red inalámbrica comunitaria. Para comenzar se

trabajo en una red sencilla para observar su comportamiento y fallas. Al momento

de comenzar con la experimentación surgieron una serie de inconvenientes.

V.1.10.- DISEÑOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DEL MODELO:

Como se ha podido apreciar, el uso de tecnología Wi-Fi posibilita extender de

forma económica y sencilla el acceso a Internet en áreas donde no existe la

infraestructura necesaria. Además la posibilidad de repartir costos resultando

cuotas de acceso especialmente reducidas.

Para definir una instalación de redes inalámbrica comunitarias se plantearon

ciertas condiciones que se deben tomar en cuenta:

Administración segura con control de que usuarios tienen acceso y que cantidad

de ancho de banda debe disponer cada usuario:


166

En este primer punto se consideran dos cosas, la primera es la seguridad en el

acceso a la red inalámbrica, la cual dependerá del Router/Access Point que se

utilice, comúnmente los 2 tipos de seguridad más usados son:

• Limitando los MAC, donde solo se permita el acceso a la maquina con el

MAC registrado.

• Habilitando el WEP (Wired Equivalent Protocol), con esto se necesita entre

una a cuatro claves, que deben colocar los usuarios para poder tener

acceso a la red inalámbrica.

La selección de la mejor opción se vera más adelante.

El segundo punto de esta primera condición relacionada a la cantidad de ancho de

banda para cada usuario depende directamente del servicio que se contrate. Para

este estudio se selecciono como mejor oferta y opción el servicio de Banda Ancha

ABA de CANTV, lo que nos permite tener un valor promedio de la cantidad de

máquinas que pueden estar conectadas para disfrutar de un buen ancho de

banda. Como se explico anteriormente el servicio que mejor se desempeñaría

para el propósito de la tesis es:


167

ABA1536

Velocidad de Downstream (Kbps) Hasta 1536

Velocidad de Upstream (Kbps) Hasta 512

Cuentas de Correo 20

Acceso Dial Up Limitado (Horas) 4

Nro. PCs (1) 14

Direcciones IP Certificadas Dinámicas 14

Hosting (MB) 5

Registro de Dominio Si

Direcciones Virtuales Ilimitadas Si

Tarifas (Bs.) (2) 369.900

Se puede ver que CANTV asegura que 14 computadoras con este servicio

tendrían un buen ancho de banda, para los propósitos de esta tesis se pueden ver

esas 14 PCs como 14 apartamentos, 14 familias gozando de todos los servicios

de Internet.


168

Sistema de validación de usuarios que acceden a la red inalámbrica:

El Router/Access Point es factor importante en esta condición pues el es el que se

encarga de distribuir en partes iguales el ancho de banda, a los que están

permitidos a entrar en la red. Si una vez dentro uno de los usuarios quiere hacer

una red interna podrá distribuir su parte de ancho de banda internamente.

Otra utilidad del Router/Access Point es que todos tienen una opción llamada

“Log”, la cual recolecta y muestra al administrador de la Red inalámbrica todos los

accesos que se agregaron a la red, guardando la hora y el nombre de la maquina

o en su defecto el IP.

Fácil instalación:

Esta condición depende del diseño que se desee implementar. En general solo se

debe ubicar estratégicamente la antena a fin de que la señal sea visible para todos

los usuarios y adicionalmente permitir el acceso a la red inalámbrica solo a estos,

por medio de la seguridad del Router/Access Point del administrador.


169

Bajo mantenimiento:

Una vez que se establece el enlace inalámbrico el único dispositivo que podría

requerir de un mantenimiento o chequeo es la antena, pues posiblemente este en

las afueras del edificio y con las lluvias y los cambios de climas habría que ver que

efectos pueden traerle.

Entrando más en detalle, también se presentan necesidades concretas como:

• Poder dar servicio a un gran número de usuarios

• Poder dar servicio a una densidad muy alta de usuarios

Para estos puntos se estará limitado por el ISP, en este caso CANTV.

Los diseños que se detallarán más adelante se basan en áreas residenciales,

como urbanizaciones con la idea de compartir o trasportar Internet a un edificio

partiendo desde una conexión ABA ubicada en un apartamento (administrador de

la red). Pero antes se mostraran dos diagramas que escenifican la configuración

del administrador de esta red y de sus usuarios.


170

`

Configuración / Administrador de la Red

1 Router

1 ISP Server

1 Dsl - ABA

1 Wireless access point

4 Comm-link

1 Firewall

1 PC

1 Administrador

1 Antena Casera

Legend

Icono Num Descripción

Legend Subtitle

Linksys – Broadband Router

ISP (CANTV)

Configuración Administrador de Red

`

Configuración / Usuario de la Red

2 Dispositivo Wireless

2 Comm-link

1 PC

2 Usuario

1 Antena Casera

1 Laptop computer

Legend

Icono Num DescripciónLegend Subtitle

ISP

Configuración Usuario de Red


171

Cada configuración es representada por estos diagramas elaborados en Microsoft

Visio 2003, para que el lector vea con claridad el planteamiento que expone este

trabajo. Se deben considerar también las leyendas de cada diagrama pues así se

entiende que dispositivos se están utilizando para cada configuración.

A continuación se consideran 4 distintos diseños para áreas residenciales, como

urbanizaciones, con la idea de compartir o trasportar Internet a un edificio

partiendo desde una conexión ABA ubicada en un apartamento del mismo edificio

o de otro.


172

Diseño A para suministrar acceso a Internet a un edificio:

La conexión a Internet llega inalámbricamente hasta el edificio gracias a una

antena casera, de materiales económicos, y se reparte desde un Hub/Switch por

Ethernet a un conjunto de apartamentos usuarios.

Diseño A

Edificio A Edificio A o B

ISP (CANTV)

Linksys – Broadband Router`

````

Diseño A para suministrar acceso a Internet a un edificio

Este primer diseño tiene la desventaja de hacer el cableado interno para cada

usuario.


173

Diseño B para suministrar acceso a Internet a un edificio:

La conexión a Internet llega inalámbricamente a cada uno de los apartamentos

usuarios.

Diseño B

Edificio A Edificio A o B

ISP (CANTV)

Linksys – Broadband Router` `

` `

`

`

` `

Diseño B para suministrar acceso a Internet a un edificio


174

Diseño Mixto A para suministrar acceso a Internet a un edificio:

La conexión a Internet llega inalámbricamente hasta el edificio y se reparte desde

un Hub/Switch a puntos de acceso situados en cada planta. Los puntos de acceso

suministran conexión inalámbrica a los PCs de cada planta.

Diseño Mixto A

Edificio A

ISP (CANTV)


Edificio A o B

`

`

`

`

``

`

`

` `

``

Diseño Mixto A para suministrar acceso a Internet a un edificio

Cada computadora de color (amarillo, azul, rojo, verde) debe estar equipada con

dispositivos de conexión wireless de igual manera las computadoras que envían la

señal deben tener un punto de acceso o Access Point wireless, como el que tiene

el administrador pero sin la antena de largo alcance.


175

Diseño Mixto B para suministrar acceso a Internet a un edificio:

La conexión a Internet llega inalámbricamente hasta cada apartamento y se

reparte desde puntos de acceso a más usuarios internos o del mismo piso.

Diseño Mixto B

Edificio A

ISP (CANTV)


Edificio A o B

`

`

`

`

`

`

`

` `

`

`

`

`

`

`

``

Diseño Mixto B para suministrar acceso a Internet a un edificio


176

Capítulo VI Conclusiones y Recomendaciones

Durante la investigación y la realización de este trabajo se pudo recoger un

conjunto de conclusiones y recomendaciones que son muy interesantes para toda

persona interesada en el tema:

Se pudo notar que todas las referencias en Internet encontradas que hacen

descripción de elaboración de antenas tienen un motivo principal muy diferente, si

se quiere opuesto, al de este trabajo, pues cada persona que expone cómo

construyo una antena, muestra como imagen final la misma conectada a una

tarjeta PCMCIA desde su laptop o a una tarjeta wireless desde su PC. Fácilmente

se puede entender que las personas buscan mejorar el alcance de la recepción de

sus dispositivos wireless a fin de conseguir una red inalámbrica habilitada cercana

con la que puedan tener Internet gratis, cosa que es muy factible de conseguir

pues el uso de equipos wireless aun esta en sus inicios y la seguridad de las

mismas no es de gran conocimiento para la mayoría de las personas que los

adquieren, haciendo vulnerable el acceso de personas con la intención de

conseguir Internet gratis.

Este trabajo quiso hacer un enfoque opuesto, mostrando que una antena puede

ser utilizada no para el beneficio de una persona, que además esta ilegalmente

disfrutando de un servicio de Internet que paga otro, sino para el beneficio de un


177

gran numero de personas con el permiso de la que tiene el servicio siendo esta la

persona que administre y que instale la antena, compartiendo no solo su servicio

sino sus gastos entre los demás vecinos usuarios.

Con esta visión y tomando el estudio realizado por la filial de Datanalisis para el

sector tecnológico, Tendencias Digitales, y la Cámara Venezolana de Comercio

Electrónico, descrito por Cavecom-e que dice que:

“El estudio revela que 38% de los usuarios se conecta a través de ciber cafés y 10% lo

hace desde un Infocentro, 27% desde su casa, 20% desde el trabajo, 13% desde algún

centro de estudio y sólo un 3% a través de amigos y familiares.”

El equipo de trabajo decidió dedicar toda la investigación al 27% de los usuarios

de Internet en Venezuela. Pues además de ser un número importante del total de

usuarios de Internet del país, es también un sector con altas posibilidades de

implementación pues las soluciones acá descritas no son difíciles de llevar a cabo.

Precisamente por lo fácil y sobretodo lo útil de las soluciones se pudo despertar

gran interés en la comunidad donde se puso en práctica, hecho que nos motivaba

a seguir investigando en facilidades aun mayores y en diseños aun más amplios.

La comunidad no solo resalto lo atractivo de navegar por la Red de la información

sin ningún tipo de cables, sino se noto un cambio en la manera de pensar y se

pudieron escuchar cosas como: “…lo pagamos entre todos y nos sale barato…”, “…si

convencemos a un grupo grande y contratamos un servicio mas rápido pagándolo entre


178

todos al final salimos ganando individualmente…” fue justamente el sentido de ayuda

comunitaria que queremos despertar con esta investigación, cosa que se comenzó

a notar en la comunidad de Terrazas del Ávila, donde se llevaron a cabo todas

nuestras implementaciones practicas, haciendo entender ese refrán que dice algo

como:” las soluciones mas fáciles son las mas difíciles de ver ” y donde justamente

el problema al que todos están buscándole solución actualmente es al problema

económico que vive el venezolano, sobre todo el de clase media quien estaba

acostumbrado a vivir bien y ahora se ha visto obligado a marchar con pitos y

banderas para reclamar su condición actual de vida, que ha sido privada de lujos y

excedentes 14

Para ver más palpable el alivio económico que acompaña la implementación de

estas soluciones podemos mirar el siguiente ejemplo:

Si Juan paga actualmente 70.900,00 Bs. + 11.344,00 Bs. (IVA) = 82.244,00 Bs.

mensuales por el servicio de ABA 256, que pensará Juan si viendo los planes que

ofrece CANTV, que son:

14 El comentario emitido no refleja ningún tipo de tendencia política por parte del equipo de trabajo, el ambiente político venezolano no es tema de discusión dentro del trabajo, estudios sociológicos demuestran que el golpe económico incide más en la clase media trabajadora y la llamada “pequeña burguesía” del país


179

Planes y Tarifas ABA 1. Tomado de http://www.cantv.com.ve/seccion.asp?pid=1&sid=282

Se le dice: “Observa en la tabla tu servicio ABA 256, CANTV muestra que puedes

conectar hasta dos (2) computadoras, que quiere decir esto, que CANTV te

asegura que dos (2) computadoras pueden gozar de un ancho de banda decente

que satisfaga a las dos simultáneamente sin problemas de velocidad o de

conexión, ahora bien, ¿que te parece si te pones de acuerdo con tu vecino del

frente o el de abajo o incluso el del edificio de la otra acera y ambos costean el

servicio? Cada uno pagaría solo 41.122,00 Bs. te estarías ahorrando el 50 % de lo


180

que pagas actualmente por ABA 256, solo tienes que leer este trabajo y

entenderás como hacerlo”

Claro como todo “negocio”, por plantearlo de un punto de vista, el ahorro no es de

un día para otro porque hay que descontar los gastos por materiales para la

elaboración de antena o dispositivos wireless, pero ese gasto es recuperable a

corto plazo, pues los materiales detallados para la elaboración de antenas acá

expuestos son económicos ya que los materiales son de desecho como latas,

tubos de plástico…entre otros.

Ahora imaginemos que Juan sabe mucho de esto y el ya tiene una red interna en

su casa, es decir tiene mas de una computadora con ABA 256 ¿como haría?, el

no va a compartir el servicio con su hermano, pues el dinero sale de la misma

familia y no hay ahorro en esto. En este caso se plantea de la misma forma, es

decir, se estudian todas las posibles opciones que da CANTV:

CONEXIÓN CANTV ABA NUMERO DE PCs

ABA 256 2

ABA 384 3

ABA 768 6

ABA 1536 14


181

Incluso se puede hacer una formula para conseguir el número de personas que

necesita Juan conseguir para un ahorro de 50%, si es lo que el quiere:

(Lo que paga)/2 = (Costo del Servicio ABA elegido)/N

N = 2*(Costo del Servicio ABA elegido)/ (lo que paga)

Por ejemplo, sabemos que Juan tiene ABA 256, es decir, él paga 70.900,00 Bs.

Mensuales, tomemos el costo sin IVA, ahora imaginemos que contrata el servicio

de ABA 768 para compartirlo con los vecinos:

• N = 2*170.900,00 / 70.900,00

• N = 4,82

Es decir, debería conseguir 5 vecinos para tener un ahorro del 50% con respecto a

lo que pagaba por ABA 256, pero no solo eso, tiene el respaldo de CANTV de

poder conseguir hasta un sexto vecino pues esta conexión recomienda un máximo

de 6 maquinas así que puede lograr un ahorro del 60 % sobre lo que pagaba y

además esta gozando de una velocidad de downstream y de upstream dos veces

mas rápida que la que tenia con ABA 256:


182

Planes y Tarifas ABA 2. Tomado de http://www.cantv.com.ve/seccion.asp?pid=1&sid=283

Este tipo de beneficios fueron los que impulsaron a la investigación de soluciones

económicas para ser detalladas en este trabajo de grado, porque podemos

observar que no sólo se puede llegar a reducir en mas del 50% el gasto mensual

de un servicio de acceso a Internet, sino que se puede conseguir un mejor y más

rápido servicio y lo mas impresionante aun es que es realizable, es fácil y muy

atractivo.

Todas las personas que colaboraron en la implementación, prestando sus

residencias, ofreciendo su conexión ABA, probando sus dispositivos wireless

quedaron impresionados con el trabajo acá expuesto y están dispuestos a llegar a

algún acuerdo con sus vecinos de mas confianza, porque ¿qué mejor persona

para dividir gastos que un conocido?, En un edificio al menos a una persona se

conoce, comúnmente es el vecino del mismo piso pero si se vive en una

comunidad desde que se nació o desde mucho tiempo, como fue el caso de las

personas que colaboraron en la implementación, no solo conocen personas de su

edificio, sino personas del edificio del frente, de la calle y de la zona en general, lo


183

que nos ratifica aun mas que no es solo una solución económica sino que es una

solución factible.

VI.1.1.- ALGUNAS RECOMENDACIONES

La red planteada para los hogares debe seguir el siguiente diseño para permitir

una mayor seguridad a los usuarios de la red. Es importante comprender que no

solo existen los riesgos de la red inalámbrica, también existen del mundo exterior,

para los cuales la mejor solución es aplicar firewall u otro mecanismo de

protección. Se les recomienda a todos los usuarios utilizar antivirus de confianza y

mantenerlos al día. Un gusano informático puede difundirse muy rápido en redes

locales, el siguiente diagrama ejemplifica una solución bastante segura y viable:

Una conexión segura


184

En esta grafica se ve como los usuarios de la red local se ven beneficiados del

corta fuego impuesto en el servidor, el servidor es el computador principal de la

casa que debe ir conectado a otro equipo de distribución de red que nuevamente

corta cualquier intrusión no autorizada. Este diseño tal vez sea un poco excesivo,

pero al menos es seguro.

Un factor importante que lamentablemente no se pudo realizar en el desarrollo de

este proyecto es crear una red inalámbrica utilizando un AP como repetidora sin

necesidad de estar conectado a un PC que funcione de intermediario. Es bastante

útil poder reenviar la señal a distancias mas largas, tal vez no para un ambiente

donde se busca la economía como éste, pero si para beneficios prácticos. La

grafica mostrada anteriormente tendría un firewall menos y se eliminaría el

servidor que esta de intermediario, este es otro diseño que no será tratado en este

desarrollo.

Para garantizar un nivel de seguridad relativamente alto a los usuarios de la red

comunitaria, se sugiere que se tengan en cuanta las siguientes recomendaciones:

Se debe cambiar el nombre de la red inalámbrica: por defecto los AP vienen con

una configuración de red abierta y un nombre común, como default o el nombre

del fabricante; esto puede constituir un riesgo pues son fácilmente reconocibles y


185

si el atacante tiene el conocimiento del equipo que se esta usando tal vez pueda

organizar una estrategia ofensiva en base a esta información.

Por ejemplo, un AP D-Link trae por defecto dos entradas posibles, la dirección IP

que trae configurada es la misma siempre, porque es de fabrica por decirlo de

alguna forma, y para acceder a el pide la clave del administrador o usuario, el

segundo sin permisos para modificar, pero si para observar la configuración

interna, en el caso de detectar que el equipo transmisor sea de la marca D-Link

cualquier persona que lo conozca intentara entrar a esta dirección y realizar un

ataque de diccionario con el fin de conseguir la clave. Lo mejor es cambiar la

dirección IP con la que esta configurado el nodo al momento de ser instalado y

automáticamente configurar contraseñas que NO formen palabras, de ser posible

usar un conjunto de letras y números que alternen de manera aleatoria

mayúsculas y minúsculas, esto le hace mas difícil el ataque a un hacker, algo

como A32yPqr6 o h18slePS0OsO.

La red implementada debe mantener ciertos parámetros de seguridad. A lo largo

de este trabajo se ha recalcado insistentemente la fragilidad que tienen las redes

inalámbricas en cuanto a su seguridad, lo cual pone en disyuntiva a los

administradores de redes publicas. La meta de estas personas es lograr que los

usuarios autorizados se conecten de la manera más sencilla posible y los que no

se autoricen no puedan hacerlo.


186

Esta disyuntiva en ambientes controlados generalmente se opta por la más

hermética posible. Recordemos que quien dicta los protocolos es el AP, la mejor

solución posible es crear una VPN de certificados digitales emitidos por entes

reconocidos o por un administrador de red, (Windows Server permite generar

certificados que pueden ser reconocidos en su red de dominio y algunos nodos

comerciales), las VPN son una de las mejores soluciones planteadas pero una de

las más difíciles de configurar. Sin mencionar que el certificado emitido es, por

seguridad precisamente, limitado a un periodo específico, al cumplirse su tiempo

efectivo el computador ya no será reconocido como válido en la VPN.

El sencillo hecho de tener que renovar el certificado cada cierto tiempo,

generalmente anualmente, introduce un factor de molestia a los usuarios, algo que

se puede justificar fácilmente y además permite tener control del crecimiento y uso

de la red, pero recordemos que los usuarios no son necesariamente conocedores

del mundo informático o computacional. Una simple ama de casa debe ser capaz

de entrar en ella sin problemas. La VPN se consideró un poco complicada.

A pesar de esto es interesante realizar una prueba y ver su funcionamiento, en

una VPN tal vez se pueda notar un retraso por el encriptado de paquetes, pero a

una velocidad de 11 Mbps esto no debería representar ningún problema. El

principal problema que existe es que el dispositivo elegido, el Linksys, no es capaz


187

de funcionar con una red de este tipo. Esta puerta la se queda abierta para todos

aquellos futuros investigadores que se adentren en este mundo del Wi-Fi.

Una de las opciones más utilizadas por los diseñadores de redes del tipo 802.11x

es el uso de restricción por MAC, al ser la dirección MAC única esto da un nivel de

privacidad elevado, supuestamente.

Existe en el mercado y el mundo subterráneo una gran cantidad de productos que

funcionan para clonar o enmascarar la MAC del equipo. Un atacante solo necesita

conocer una dirección aceptada para camuflajearse como si fuera una maquina

autorizada y penetrar la red. Las personas mas inquietas y curiosas viven en una

constante búsqueda de retos y como mejorar su economía, (crakeando software,

entrando a sitios prohibidos y los verdaderamente malos malignos que roban

información, chantajean, etc.). Un hacker formado conoce como clonar la MAC e

incluso como obtener una autorizada.

La opción de una red abierta es al igual que el sistema CNAC descartada, pues

los buscadores de red detectan el nombre de la misma y ya entrarían, este

sistema no es muy seguro. La mejor opción por sus características de

velocidad/facilidad/protección son tanto los sistemas de shared key como los

sistemas abiertos con encriptado WEP.


188

La mejor solución a juicio de los investigadores, es definir una red con las

recomendaciones que se han dado anteriormente y colocarle una clave que sólo el

administrador conozca. El problema con estos sistemas abiertos es

paradójicamente su sencillez de conexión, cualquier persona que intercepte o

conozca la clave será autentificada correctamente dentro de la red, sin un

administrador que vigile la red durante todo el día.

Los AP permiten conocer el nombre del equipo que ha accedido a la red incluso se

podrían unir a un servidor de autentificación y filtrado IP/MAC. Esta es una costosa

y compleja opción que seria muy interesante llevar a cabo en proyectos

financiados o en caso de usuario que deseen costearlo, pero nuevamente sale

dentro de lo considerado ahorro económico.

La solución que se encontró es no compartir la clave con los usuarios. Al momento

de configurar la red se establecen las claves secretas y las computadoras

autorizadas serán configuradas por el personal administrativo de la red. La clave

queda almacenada en la computadora pero escondida. La persona solo verá la

cantidad de dígitos que esta contiene, pero no la clave, lamentablemente el primer

flujo de mensajes no va encriptado, así que un hacker lo puede interceptar, pero

es un riesgo que se debe tomar.


189

Una recomendación que aumentaría el nivel de seguridad es tratar de hacer la red

entre amigos o conocidos de confianza. De esta forma el proceso administrativo

puede quedar en manos de los usuarios y dividirse las labores como ellos crean

convenientes. Claro esto depende de los individuos interesados.

Otra ventaja que se presenta al crear la red entre conocidos es el poder compartir

no solo Internet, también archivos. Esto amplia el beneficio de la red y garantiza

un cierto nivel de seguridad por arriba. Supuestamente los amigos no serian

capaces de penetrar nuestra privacidad a través de la conexión compartida, pero

todo suele pasar. Para aquellas redes que se definan entre desconocidos o

aquellas personas que no deseen compartir información en la red y prefieran

mantenerse aislados, en conexiones de red se puede configurar la red inalámbrica

para que la computadora se proteja por si misma y evite la entrada desde y hacia

las carpetas de red y otros beneficios de redes. El equipo de trabajo ha probado

esta opción y funciona bastante bien.

Para aquellos osados también se les propone crear redes bluetoth o estudiar este

tipo de tecnología. El nuevo estándar del mismo y las ventajas que ofrece, esto es

sin duda un campo completamente distinto y nutritivo que puede abrir muchas

mentes o crear un área de desarrollo muy completa.


190

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Capítulo VIII Anexos

Trabajo entregado:

VIII.1.1.- TEORIA GENERAL DE SISTEMAS OMAR BARZOTTI

9801280

Introducción:

Para el siguiente trabajo se usará el Enfoque de Sistemas de Churchman en donde se enumeran ciertas condiciones necesarias para que algo se conciba como un sistema. Para el uso de su teoría se tomó el sistema planteado en mi actual trabajo final de grado, que será entregada en Julio del presente año y está titulada: “Soluciones económicas para el acceso de banda ancha en el mercado Venezolano: Ofertas comerciales y pruebas con soluciones de elaboración domestica para mejoras de equipos Wi-Fi”. Como podemos ver ya para la actual fecha el enfoque me servirá para analizar y no para diseñar, pues ya para mí el sistema existe. ¿De que trata mi sistema? Primero debemos recordar que un sistema es un conjunto de elementos que interactúan entre sí y tienen un propósito en común. En mi Trabajo Final de Grado el propósito es compartir banda ancha en una comunidad bien sea vecinos de un mismo edificio o de una misma calle para así ofrecer un bien social. Para llevar a cabo este sistema se requieren de varios elementos que interactúen entre sí, ampliamente hablando podemos mencionar los más generales que son: Proveedor de Internet (ISP): En este caso se estudio que ABA de CANTV es la mejor y más económica. Access Point o Router: Es el que se encarga de distribuir ABA a los usuarios de la Red.


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Antena de elaboración Domestica: Es la que permite aumentar el rango del Router comercial para así abarcar mas usuarios de otros apartamentos. Dispositivos Wi-Fi Wireless en cada maquina (usuario) de la Red: Estos son los que permiten que se establezca la conexión entre el Router y la computadora. Enfoque de Chuchman y Crítica de mi Sistema: Para que mi “Sistema” se pueda concebir como tal Churchman establece nueve condiciones necesarias: 1.- El “Sistema” es teleological: Con “teleological” Churchman se refiera a si mi “Sistema” puede explicar su función bajo sus propósitos o fines. Claramente se nota que el conjunto de elementos interactúan bajo un mismo fin que es el mismo del sistema en general, brindar banda ancha a varios usuarios. 2.- el “Sistema” tiene una medida de su desempeño: Sí, como ya conocemos los alcances de un Router comercial podemos basarnos en estas características para medir el desempeño de nuestro trabajo por medio de comparaciones entre el Router comercial y el mismo Router comercial pero con nuestras antenas. 3.- Existen clientes que sus intereses (valores) sean servidos por el “Sistema” de manera que cuanta más alta es la medida del funcionamiento, cuanto mejor los intereses se sirvan, y más generalmente, el cliente es el estándar de la medida del funcionamiento. Sí, precisamente ese es el punto mas importante que vio la universidad para aceptar el tema como trabajo de grado, pues mucha gente desea el servicio de banda ancha pero por cuestiones económicas no pueden disfrutarlo. Incluso si pudiéramos mejorar el trabajo ya realizado a fin de elevar su desempeño no a calles sino a Urbanizaciones enteras los costos bajarían y mas personas estarían interesados, es decir, mientras mas se perfeccione mi “Sistema” mas se satisfacen los intereses de los clientes, pues bajarían los costos aun mas!. 4.- El “Sistema” tiene componentes teleological, que co-producen la medida del funcionamiento de El “Sistema”. Si, por ejemplo el Router o Access Point es el elemento del sistema que se encarga de distribuir equitativamente el ancho de banda a los usuarios de la red, que son un número finito y definido para que todos los usuarios gocen de un mínimo de ancho de banda optimo que satisfaga sus necesidades.


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El Router o Acces Point es capaz de mejorar ese nivel óptimo de ancho de banda si alguno o algunos de los usuarios de la red no están conectados, pues el puede mejorar el ancho de banda para los usuarios que si están conectados distribuyendo equitativamente el ancho de banda de los que no están conectados. 5.- El “Sistema” tiene un ambiente (definido teleologically o ateleologically), que también co-produce la medida del funcionamiento de S. Si, parte de ese ambiente es el servicio ABA que ofrece CANTV y precisamente esta ligado a la medida del funcionamiento pues cuando decidíamos con cual ISP quedarnos nos dimos cuenta que por ejemplo SUPERCABLE tiene limite mensual de Downloads cosa que seria muy grave para el buen funcionamiento independiente de cada usuario de esta Red, pues por ser una comunidad es difícil controlar o dividir que cada quien tenga un limite de Downloads por mes, eso hacia fallar el funcionamiento optimo del sistema por tal motivo CANTV fue la seleccionada pues no tiene limite de Downloads mensual. 6.- Existe un fabricante de decisión quien con sus recurso-puede producir cambios en las medidas del funcionamiento de los componentes del “Sistema” y por lo tanto cambia en la medida del funcionamiento de “Sistema”. Sí, Existirá un administrador de Redes por cada red que se monte esta persona es la que tendrá el Router o Access point en su casa y es la capaz de configurarlo permitiendo el acceso y control de los demás usuarios en la red. 7.- Existe un diseñador, que conceptúa la naturaleza del “Sistema” de manera que los conceptos de designer's potencialmente produzcan acciones en el fabricante de decisión, y por lo tanto cambia en las medidas de componentes del “Sistema”, y la medida del funcionamiento del “Sistema”. Esta parte la relaciono con el que se encarga del diseño de la red, es decir, la instalación, ubicación y dirección de la antena capaz de satisfacer y conformar a la Red de los usuarios. Esta persona es esencial pues un error de diseño puede hacer que algunos usuarios no tengan Internet y el Administrador del Router no podrá hacer nada si la antena no esta apuntando a donde debería. 8.- La intención de designer's es cambiar el “Sistema” para maximizar valores del “Sistema” al cliente. Ciertamente la persona que se encarga del diseño de la red puede mejorar la intensidad de la señal con un buen diseño. 9.- El “Sistema” es "stable" con respecto al diseñador, en el sentido que hay una garantía incorporada que la intención de designer's es en última instancia realizable.


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Sí, pues todo se comprobó y solo se hacen diseños que son posibles de hacer. Por eso antes decía que si lográramos perfeccionar el sistema abarcando toda una urbanización el usuario estaría mas interesado, pues aun eso no es posible con los elementos que usamos, pero si se logra satisfacer calles, o vecinos de un mismo edificio y es precisamente porque hay diseños que comprobaron esto. Conclusiones: El enfoque de Churchman me hizo comprobar que mi “Sistema” para el trabajo de grado final que estuve desarrollando es un Sistema de verdad según las condiciones de Chuchman pues cumple o pasa las 9 necesarias para concebirse como tal.


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VIII.1.2.- CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES O DIAGRAMA DE GANTT Etapas del trabajo de grado: “Soluciones económicas para el acceso de banda ancha en el mercado venezolano: Ofertas

Comerciales y Pruebas con Soluciones de Elaboración Domestica para Mejoras de Equipos Wi-Fi”

Soluciones Economicas para el Acceso de Banda Ancha En el Mercado Venezolano: Ofertas Comerciales y PruebasCon Soluciones de Elaboracion Domestica para Mejoras en Equipos Wi-Fi

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VIII.1.3.- FORO CONSULTADO:

Imágenes tomadas de:

http://www.broadbandreports.com/forum/remark,10336968~mode=flat

Soluciones Economicas para el Acceso de Banda Ancha En el Mercado Venezolano: Ofertas Comerciales y PruebasCon Soluciones de Elaboracion Domestica para Mejoras en Equipos Wi-Fi

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derecho de autor - universidad...

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