Redes Inalámbricas De Larga Distancia Basados En El Estándar 802.11

Redes Inalámbricas de Larga Distancia basados en el estándar 802.11 como alternativa de bajo costo para provisión de servicios de telecomunicaciones en Zonas Rurales y Periurbanas.

Freddy Bohorquez Quevedo
TecTel Bolivia
bohorquezf@tectelbo.com


Abstract.- La familia de estándares de la IEEE 802.11, popularmente conocido como WiFi, fue definida como extensión inalámbrica de una redde área local y con alcance limitado a unos cuantos cientos de metros. Sin embargo, la gran demanda de conectividad, los costos reducidos y el avance vertiginoso en el desarrollo de equipos inalámbricos basados en IEEE 802.11 permitieron la adopción acelerada de esta tecnología, especialmente en los países en desarrollo. No paso mucho tiempo, hasta que se realicen despliegues inalámbricos de largadistancia basados en Wifi, en la mayoría de los casos se hicieron modificaciones en parámetros de tiempo en la capa de Acceso al medio (MAC) para tener radioenlaces estables de banda ancha. Muchas iniciativas de conectividad comunitaria aprovecharon adecuadamente la disponibilidad de la tecnología basada en el IEEE 802.11 para ofrecer acceso a servicios de telecomunicaciones en zonas donde losoperadores tradicionales no llegan.





1.- Introducción.- La mayor dificultad para acceder a servicios de telecomunicaciones de banda ancha en el área rural y peri-urbana es la baja cobertura de la infraestructura de telecomunicaciones que existe en los países en desarrollo. La familia de estándares IEEE 802.11, popularmente conocida como wifi, fue concebida como extensión inalámbrica deredes de área local cableadas para entornos indoor y con coberturas de no más de 250m en exteriores. Sin embargo, la alta disponibilidad de equipos inalámbricos wifi, los costos cada vez menores y la creciente demanda de contar con servicios de telecomunicación a permitido adoptar y adaptar rápidamente los estándares IEEE 802.11 para el despliegue de redes inalámbricas de larga distancia a pesar delas limitaciones intrínsecas a este tipo de tecnología en estos escenarios .

2.- Modificaciones al estándar IEEE 802.11 para radioenlaces de larga distancia.- La familia de estándares IEEE 802.11 (802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11ce, etc), más conocida como WiFi, tiene asignadas, para su operación, las bandas ISM (Industrial, Scientific and Medical) 902-928 MHz, 2.400-2.4835 GHz,5.725-5.850 GHz basadas en espectro ensanchado con el objeto de lograr redes de área local inalámbricas (Wireless Local Area Network, WLAN). WiFi comparte la mayoría de su funcionamiento interno con Ethernet, sin embargo difiere en la especificación de la capa física (PHY) utilizando señales radio en lugar cable y en su capa de control de acceso al medio (MAC), ya que para controlar el acceso al medioEthernet usa CSMA/CD, mientras que WiFi usa CSMA/CA. El gran ancho de banda (entre 1 y 11 Mbps para 802.11b y hasta 54Mbps para 802.11a/g) a un precio reducido, lo presenta como una de las mejores opciones para la transmisión de datos y redes de telefonía empleando VoIP(voz sobre IP). [1]

La sola utilización de radios de mayor potencia y mejor sensibilidad, antenas de mayor ganancia yamplificadores no garantiza un mejor desempeño radioenlaces de larga distancia, pues el problema no radica solamente en el nivel de señal, sino en la forma de implementación de la capa MAC. Parámetros tales como el slottime, ACK time-out y CTS time-out están definidos para un mayor rendimiento en interiores y para distancias muy cortas [2]. Si se quiere lograr una buena calidad en la transmisión de datos alarga distancia será necesario modificar esos parámetros.

Actualmente, muchos fabricantes de equipos inalámbricos que soportan el estándar 802.11, han optado por ofrecer modificaciones propietarias en la implementación de la capa MAC, dejando de lado CSMA/CA y optando por protocolos basados en TDMA (Time División Multiple Access). En esta línea están Mikrotik (http://www.mikrotik.com) y...