Diseño de una red WiMax

DISEÑO DE UNA RED INALÁMBRICA DE VOZ Y DATOS
UTILIZANDO TECNOLOGÍA WIMAX PARA INTERCONECTAR LAS
DEPENDENCIAS DE PETROPRODUCCIÓN CON EL BLOQUE 15
EN EL DISTRITO QUITO
ÍNDICE
Índice

i

Índice de Figuras

vi

Índice de Tablas

viii

Resumen

x

Presentación

xii

CAPÍTULO 1
DESCRIPCIÓN DEL ESTADO ACTUAL DE LA RED DE VOZ Y DATOS EN LAS
DEPENDENCIAS DE PETROPRODUCCIÓN Y ELBLOQUE 15 EN EL DISTRITO
QUITO

1.1 Introducción

1

1.2 PETROPRODUCCIÓN

2

1.2.1 Información del sitio

3

1.2.2 Estado actual de la Red de Voz y Datos

5

1.2.2.1 Descripción de la Red de Voz

6

1.2.2.1.1 Trafico de Voz

8

1.2.2.2 Descripción de la Red de Datos

13

1.2.2.2.1 Trafico de Datos

17

1.3 Bloque 15

17

1.3.1 Información del sitio

171.3.2 Estado actual de la Red de Voz y Datos

18

1.3.2.1 Descripción de la Red de Voz

18

1.3.2.2 Descripción de la Red de Datos

19

1.4 Necesidades de PETROPRODUCCIÓN y el Bloque 15

20

ii

CAPÍTULO 2
ESTUDIO COMPARATIVO DE LAS TECNOLOGÍAS INALÁMBRICAS

2.1 Generalidades

21

2.2 Tecnología WiMax

22

2.2.1 Introducción

22

2.2.2 Estandarización

232.2.3 Características Técnicas

25

2.2.3.1 Modulación Adaptativa

28

2.2.3.2 Arquitectura de WiMax

29

2.2.4 Modelo de Referencia de Capas

31

2.2.4.1 Capa de Control de Acceso al Medio (MAC)

32

2.2.4.1.1 Service-Specific Convergente Sublayer (CS)

32

2.2.4.1.2 MAC Common Part Sublayer (CPS)

33

2.2.4.1.3 Security Sublayer

33

2.2.4.2 Capa Física (PHY)

342.2.4.2.1 WirelessMAN-SC

34

2.2.4.2.2 WirelessMAN-SCa

35

2.2.4.2.3 WirelessMAN-OFDM

35

2.2.4.2.4 WirelessMAN-OFDMA

35

2.2.5 Tecnología WiMax para ambientes LOS y NLOS

36

2.2.5.1 Propagación NLOS vs. LOS

36

2.2.5.2 Soluciones para Tecnologías NLOS

39

2.2.5.3 Beneficios de un Sistema NLOS

39

2.2.6 Ventajas y Desventajas

40

2.2.7 Aplicaciones42

2.3 Tecnología Wi-Fi

45

2.3.1. Introducción a las Redes Inalámbricas LAN

45

2.3.2. Definición

46

2.3.3. Estándares Wi-Fi

47

2.3.4. Arquitectura

48

2.3.4.1 Terminología IEEE 802.11

48

iii

2.3.4.2 Topologías

50

2.3.4.2.1 Topología Ad Hoc

51

2.3.4.2.2 Topología de Infraestructura

52

2.3.4.3 Servicios

54

2.3.4.4 Capa Física

542.3.4.2.1 Técnicas de difusión de la señal

55

2.3.4.2.2 Modulaciones empleadas en IEEE 802.11

56

2.3.4.5 Capa Enlace
2.3.5. Seguridad

57
59

2.3.5.1 Direcciones MAC, filtrado de direcciones de red, ALC

59

2.3.5.2 Encriptación WEP

59

2.3.5.3 Estándar IEEE 802.1x

60

2.3.5.4 WPA v1

60

2.3.5.5 Estándar IEEE 802.11i (WPA v2)

60

2.3.6. Comparación entreWi-Fi y WiMax
2.4 GSM

61
62

2.4.1 GPRS

64

2.4.2 EDGE

65

2.5 Tecnologías 3G

68

2.5.1 Introducción

68

2.5.2 Características

68

2.5.3 CDMA2000

70

2.5.4 UMTS

73

2.5.4.1 Características
2.6 Complementariedad entre WiMax, 3G y Wi-Fi

73
74

CAPÍTULO 3
DISEÑO DE LA RED INALÁMBRICA

3.1 Introducción

76

3.2 Cálculo de requerimientos de Anchode Banda

77

iv

3.2.1 Determinación del Ancho de Banda para Voz

77

3.2.2 Determinación del Ancho de Banda para Datos

81

3.2.3 Estimación de Ancho de Banda a 5 años

83

3.3 Descripción de los parámetros de Radioenlace

84

3.3.1 Atenuación y Absorción de ondas.

84

3.3.2 Propiedades ópticas de las ondas de radio

84

3.3.3 Propagación de las ondaselectromagnéticas

85

3.3.3.1 Propagación de ondas terrestres

86

3.3.3.2 Propagación de ondas espaciales

86

3.3.3.3 Propagación por ondas celestes

87

3.3.4 Zonas de Fresnel
3.3.4.1 Margen de despeje sobre un obstáculo
3.3.5 Cálculo del desempeño

87
89
91

3.3.5.1 Selección de la guía de onda o cable coaxial

92

3.3.5.2 Pérdidas en trayectoria por el espacio libre (A0)...