CONGRESO INTERNACIONAL DE INVESTIGACION
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Análisis del desempeño del protocolo OLSR para encaminamiento en redes inalámbricas malla y análisis del desempeño de enlaces punto a punto con enlaces de 2.4 Ghz y protocolos WIFI Ulises Ponce Mendoza MCS 1 Resumen— Las redes inalámbricas con topología física de malla son redes de conmutación de paquetes que no manejan una estructura central inalámbrica fija. Como principal ventaja exhiben el brindar acceso inalámbrico desde cualquiera de sus nodos, operando a un mismo tiempo como clientes/repetidores, permitiendo extender la cobertura a mayores distancias que una topología de infraestructura. El estándar IEEE 802.11b,g,n de comunicaciones inalámbricas no contempla dentro de sus protocolos una comunicación full-duplex, por lo tanto es importante la caracterización del desempeño de los enlaces para estimar el decremento aceptable del servicio. Actualmente existen varias propuestas a nivel experimental y proveedores de nodos malla, más no un estándar definido por lo que éste trabajo se centra en la tarea de la caracterización. Palabras claves—Malla-Inalámbrica, WIFI, OLSR, Protocolo, PPP.
INTRODUCCIÓN Las redes inalámbricas con topología física de malla son redes de conmutación de paquetes que no manejan una estructura central inalámbrica fija con enrutamiento estático. Como principal ventaja exhiben el brindar acceso inalámbrico desde cualquiera de sus nodos, permitiendo extender la cobertura a mayores distancias que una topología de infraestructura. Sus usos principales han sido como alternativa para la conexión de usuarios móviles con bajo costo de implementación de infraestructura y alternativa de acceso a usuarios residenciales en zonas rurales. Por sus características especiales y por el contexto geográfico de la Universidad de la Sierra, las redes inalámbricas en malla pudieran ser una alternativa para contribuir al cierre de la brecha digital en nuestra zona, al brindar acceso a zonas rurales aledañas a Moctezuma, las cuáles por diversos factores incluyendo los económicos y de densidad de población el acceso de última milla se vuelve impráctico. Sin embargo, ha sido poco explorado el desempeño que ésta redes tendrían bajo una demanda real de servicios de conmutación de paquetes, como lo es Internet. Así como no se conoce el desempeño de enlaces punto a punto de larga distancia con tecnología WIFI. Por otra parte, las redes malla inalámbricas también pueden presentarse como una alternativa para brindar conectividad en edificios históricos que son habilitados como casa u oficinas, ya que esta tecnología permite brindar acceso a Internet y a Intranet a las computadoras a través de medios no invasivos como se haría con cableado estructurado, mas sin embargo, no se ha medido su desempeño en stress y su comportamiento con los materiales de construcción. DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO El presente trabajo corresponde a una investigación en curso cuyo objetivo general es: Montar un backbone inalámbrico con tecnología WIFI y encaminamiento OLSR en una red con topología de malla y medir su desempeño. Para alcanzar lo anterior se han definido cinco objetivos específicos a saber: a) Revisión del estado del arte de las redes inalámbricas en malla, de aquí en adelante (WMN, por sus siglas en inglés); b) Implementar encaminadores (routers) basados en Linux con diferentes distribuciones para equipos armados y para dispositivos empotrados; c) Implementar un enlace inalámbrico de medio kilómetro de distancia entre emisor y receptor con tecnología 802.11b,g,n y medir su desempeño; d) Implementar una red malla entre dispositivos móviles y semifijos, medir su desempeño y contrastar contra el desempeño de la red de infraestructura; e) Integrar el enlace punto a punto, la WMN con nodos fijos formados por los routers y medir el servicio brindado a estaciones clientes. Metodología Para darle sustento experimental se ha definido una metodología a seguir para cada una de las etapas sin embargo, en un contexto global podemos decir que éste es un estudio de caracterización de una propuesta tecnológica. La propuesta tecnológica seleccionada es la descrita por el grupo de trabajo de Rob Flickenger en el proyecto Wireless Networking in the Developing World (Flickenger y Aichele 2008), por lo tanto uno de los resultados esperados es observar la viabilidad y desempeño de ésta propuesta en al región serrana del estado de 1
Ulises Ponce Mendoza MCS es Profesor de Redes y Programación en la División de Ingeniería y Tecnologías de la Universidad de la Sierra, Moctezuma, Sonora.
[email protected] (Autor Corresponsal)
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Sonora. Para la etapa de estado del arte se procedió a realizar una investigación documental usando las páginas de internet de los diferentes proyectos de WMN para poder establecer el contexto en el que se han desarrollado las implementaciones de las propuestas, asimismo, se revisó bibliografía para determinar los estándares de capa física y de capa de enlace a datos y se consultó a los sitios oficiales de los organismos de estandarización de las diferentes capas del modelo de redes OSI (IEEE, IETF) para conocer los últimos avances en tecnologías estándar para redes malla inalámbricas y en protocolos diseñados para el mismo propósito. En la literatura revisada se sugieren dos alternativas para el desarrollo de nodos malla la primera de ellas es la compra de soluciones ya ofrecidas por fabricantes o el desarrollo propio de tecnología. Por lo tanto, por el hecho de ser una Universidad con el programa educativo de Ingeniería en Telemática y Sistemas y para el fortalecimiento a las prácticas que en las diferentes asignaturas se realizan, se optó por el desarrollo de propio del equipo para la segunda etapa u objetivo específico b. La metodología diseñada para ésta etapa es construir dos tipos de nodos malla inalámbrica, el primero de ellos con un equipo de cómputo obsoleto corriendo una distribución Linux y el daemon de OLSR para realizar las funciones de encaminamiento, además, el sistema contará con un disco duro de estado sólido de 32 Gb, con la finalidad de eliminar errores mecánicos en el nodo, dos antenas 802.11g, una tarjeta madre comercial Foxconn, memoria RAM de 1Gb y se eliminarán todos aquellos componentes que pudieran incrementar su consumo eléctrico. El segundo tipo de nodo, se construirán dos, y serán la implementación de un nodo WMN con un router Linksys WRT54 al cuál se le realizará la adaptación de una antena de mayor ganancia y se reemplazará su sistema operativo (firmware) con la versión OpenWRT de sistema operativo para WMN y el otro nodo tendrá las mismas características pero con sistema operativo Tomato. Una vez construidos los encaminadores se les harán pruebas de enlace inalámbrico a clientes, en estas pruebas las variables a medir serán: Caudal, payload, Tráfico de Control, Mbs, y Ruido, las pruebas se realizarán mediante software especializado y sobre servicios básicos como los mencionados por (Chiluisa y Ulcuango 2009). Para la tercera etapa se ha planeado construir un enlace inalámbrico con tecnología WIFI entre dos edificios de la Universidad de la Sierra separados entre si por una distancia de 500 metros con línea de vista. El enlace se desarrollará bajo las especificaciones establecidas por Araujo y otros, 2011 y las definidas por Flickenger, 2008. Una vez construido se probará el enlace con el registro de los mismos factores ya mencionados y en uso de un servicio básico de conectividad. El objetivo “d”, o cuarta etapa tiene como actividad principal analizar el desempeño del protocolo OLSR en una una WMN compuesta por los 4 nodos repetidores en situación ideal. Es decir, cada nodo estará lo suficientemente separado de los otros para eliminar el problema de nodo expuesto, su funcionamiento no tendrá problemas de alimentación y trabajarán con los servicios básicos de red, a saber: correo electrónico, navegación web, stream video/audio, descarga de archivos, carga de archivos, mensajería instantánea. Las variables a medir serían Caudal, payload, Tráfico de Control, Mbs, Ruido, y se agregaría Retardo puesto que ésta red ya sería multisaltos. El análisis se realizará mediante los simuladores NCTUns 3.0 y NS2 tal y como se hizo en el análisis de capacidad de redes malla por (Lozano, Hurtado y Agredo 2008), posteriormente se contrastarán los resultados con la medición de los valores reales, esto nos permitirá además, contrastar la validez de los modelos planteados. En la etapa final se implementará un backbone inalámbrico con nodos en malla dentro del campus de la Universidad de la Sierra, a ésta WMN se le realizarán las mismas mediciones que se han realizarán en las etapas previas de la investigación, y se realizarán reportes de su desempeño. RESULTADOS Estado del Arte. Para el caso de la capa de red o capa 3 del modelo OSI, en el desarrollo de éste proyecto se definió el uso del protocolo OLSR como el protocolo de encaminamiento para nuestros nodos/clientes malla, las razones que soportan esa decisión son la estandarización de protocolos y el desempeño del protocolo. En el área de MANet’s existen tres protocolos de referencia los cuáles son AODV, OLSR y ZRP, los cuáles trabajan con algoritmos por vector distancia, estado enlace con algoritmo OSPF y con algoritmos híbridos respectivamente. De los tres protocolos AODV tiene como característica principal que las rutas que establece se generan bajo demanda de nodos que desean incorporarse o iniciar una comunicación en redes ad-hoc y redes malla, esto le confiere una capacidad interesante para redes con alta movilidad de nodos ya que permite que el cambio rápido de la topología no afecte a las tablas de enrutamiento, ya que cada vez que se va a iniciar una comunicación dicha tabla es generada. Éste protocolo ha recibido atención por parte del IETF (Internet Engeneering Task Force) y se ha venido desarrollando como parte de los trabajos iniciados con el RFC 3561, y su última revisión fue la realizada por en 2009, sin embargo, todas esas revisiones han quedado en borradores y no ha sido generado un nuevo RFC referente al protocolo. A pesar de ello
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existen implementaciones del protocolo como la realizada por NIST y que actualmente va en la versión 2.2 1, y que a la fecha no ha sido actualizada. La desventaja principal y razón de descarte de éste protocolo es que entre sus características no deseadas está la generación de nuevas rutas cada vez que una comunicación se inicia, es por ello que en servicios intermitentes como correo electrónico, mensajería instantánea, navegación en sitios web entre otros, genera una sobrecarga de trafico de control en el backbone inalámbrico por la regeneración de las rutas, y esto parece ser independiente de la movilidad o inamovilidad de los nodos 2, por lo tanto para las intenciones de formar un backbone inalámbrico con nodos fijos en malla esto no resulta conveniente. El protocolo OLSR, es un básicamente un protocolo proactivo que por principio de cuentas al ser un protocolo de estado enlace introduciría una gran cantidad de trafico en forma de paquetes de saludo para mantener los enlaces actualizados en sus bases de datos, sin embargo, esta actualización constante elimina los retrasos en el inicio de la comunicación. El protocolo OLSR resuelve la sobrecarga de tráfico generada al limitar la inundación que hace con las tablas de estado enlace con una técnica conocida como relevos multipunto o MPR (Tonessen 2004). La técnica de relevos multipunto, parte de disminuir la cantidad de nodos repetidores de las actualizaciones de la tabla de estadosenlaces de cada uno de los nodos en una red malla (Figura 1). Un nodo puede ser elegido como Relevo Multipunto (MPR) si puede alcanzar a todos los nodos a dos saltos de distancia de sus vecinos, al ser designado MPR ese nodo adquiere la responsabilidad de retransmitir a todos sus vecinos la Figura 1. Izquierda inundación normal, derecha información de actualización de la tabla de Estado-Enlace, por inundación con MPR, en azul nodos repetidores, en otra parte al ser negociado de manera automática entre los negro nodos finales, véase la disminución de nodos (OLSR incluye un algoritmo para éste propósito) o retransmisiones. Fuente: http://wiki.uni.lu/secanconfigurado manualmente, todos los miembros de la WMN lab/graphics/olsr02.gif. reconocen que solo recibirán actualizaciones del nodo MPR y que a su vez cuando tengan una actualización que enviar de sus tablas de Estado-Enlace las harán llegar a los MPR designados, de tal forma que la cantidad de mensajes de actualización disminuye alrededor del 50%. Además en caso de que el nodo que quedase fuera de servicio fuese el elegido como MPR el protocolo incluye la designación previa de BMPR que son nodos de respaldo del relevo multipunto, los cuales entran en operación de forma automática. El protocolo OLSR también ha sido diseñado para trabajar en entornos de radio transmisión y para evitar colisiones en las actualizaciones entre nodos incluye un retardo de reenvío que es una retardo aleatorio de tiempo en el que la actualización de las tablas de estado enlace debe ser retenida en caché. Por otra parte con respecto de los trabajos realizados para implementar y estandarizar el protocolo OLSR podemos comentar que ha recibido mas interés de la comunidad de desarrolladores ya que existen a la fecha seis implementaciones de éste protocolo a saber: Implementación del proyecto Hipercom y del Instituto Nacional de Investigación en Informática y Automatización de Francia INRIA 3; Implementación del Laboratorio de Investigaciones Navales, que incluye soporte para IPv6. 4 ; Implementación QOLSR del Laboratorio de Investigación en Informática de la Universidad de Paris-Sud, que implementa técnicas para sostener el QOS en las transmisiones 5; La implementación del Departamento de Ingeniería Computacional de la Universidad Politécnica de Valencia 6; La implementación de la Universidad de Niigata; La implementación de la Universidad UniK de Oslo, Noruega y que es la seleccionada para la implementación de nuestra red de malla por su popularidad y disponibilidad 7; y para finalizar la implementación CRC de El Centro de Investigación en Comunicaciones de Canadá. 8 Asimismo, el IETF a mantenido un fuerte interés en el desarrollo y mejora de éste protocolo puesto que los últimos trabajos realizados por éste organismo son el desarrollo de algoritmos para el encaminamiento multicaminos en protocolo OLSRv2 con fecha del 2 de mayo de 2011.
1
NIST es una agencia del Departamento de Administración de Tecnología del Departamento de Comercio de los Estados Unidos de America. Consultado: 29/06/2011. Última actualización en abril de 2004. URL http://www.antd.nist.gov/wctg/aodv_kernel/. Clifton, Lin. AODV implementation for Scalable Wireless Ad-Hoc network Simulation, Cornell University, Consultado: 28/06/2011. URL http://www.jist.ece.cornell.edu/docs/040421-swans-aodv.pdf 3 Hipercom, sitio oficial OOLSR, URL http://www.hipercom.iniria.fr/OOLSR/ 4 URL http://www.pf.itd.nrl.navy.mil/projects/olsr/ 5 URL: http://www.qolsr.lri.fr 6 URL: http://www.grc.upv.es/software/index.html 7 URL: http://www.olsr.org 8 URL: http://www.crc.gc.ca/en/html/manetsensor/home/research_area/routing 2
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El protocolo hibrido ZRP (Zone Routing Protocol) contempla la utilización de protocolos de encaminamiento por vector distancia y/o de estado-enlace dependiendo de la topología que se forme por los nodos. Básicamente lo que hace es dividir una red en zonas de alcance e implementa protocolos proactivos como OLSR al interior de las zonas definidas e implementa algoritmos reactivos para la comunicación entre zonas. La zona es definida por el parámetro r que define el radio de la zona en saltos a partir de un nodo central, como podemos observar en la Figura 2. Este protocolo a la fecha no ha recibido tanta atención de la comunidad e inclusive se puede decir que no es un protocolo formalmente sino una plataforma de desarrollo de protocolos, los últimos trabajos realizados por IETF con respecto de ésta propuesta se realizaron en 2003 y ni siquiera llegaron a conformar un RFC, sólo se quedaron en borrador (Tonessen 2004). Figura 2. Esquema de direccionamiento con ZRP. La zona 1 corresponde al alcance de r=2 para el noAl respecto de la capa 2 y 1 del modelo OSI, podemos do “D” se aplican protocolos proactivos. La zona 2 mencionar que se trabajará en ésta investigación con la familia corresponde al alcance del nodo “J”, también se aplide estándares IEEE 802.11 por la facilidad de acceso a can protocolos proactivos. Para comunicación entre dispositivos que cumplen con el estándar, por los bajos costos Zonas “D” y “J” se aplican protocolos reactivos. de los equipos, por su interoperabilidad y por la disponibilidad Fuente: Tonessen, 2004. de bandas de frecuencia libres (De Miguel, Enrique y Mompó 2004) . Por lo tanto es importante conocer al respecto las limitantes con los que vamos a contar al implementar ésta tecnología. De la familia de estándares IEEE 802.11 se trabajará especialmente con los estándares 802.11b, 802.11g, y 802.11n. El estándar “b” también conocido como WIFI tiene como características que alcanza una velocidad de transmisión máxima de 11Mbps con soporte hasta para 32 usuarios en modo punto de acceso, por lo que de usarse esa modalidad en algunos nodos de la red inalámbrica habría que tomar en cuenta que no podrán hacerse más de 32 conexiones. Trabaja con potencias de aproximadamente 100mWatts y su principal desventaja es la masificación del espectro de frecuencias puesto que muchos aparatos electrodomésticos trabajan en el rango de los 2.4Ghtz, tales como teléfonos, microondas, teclados y ratones inalámbricos, dispositivos bluetooth entre otros (Engst y Fleishman 2004). Afortunadamente en los entornos en los que se pretenden instalar los nodos de la WMN la presencia de éstos dispositivos en casi nula lo que resulta en un espectro limpio. Asimismo en los entornos rurales dónde éste tipo de redes tendrían un mejor desempeño el resto de interferencias electromagnéticas se limita a las realizadas por el clima propio de la región (Araujo, y otros 2011). Lo anterior puede convertirse en un dato benéfico para nuestra investigación, ya que podemos inferir que la instalación de un backbone inalámbrico de larga distancia en el campus de la Universidad de la Sierra se hará en un entorno “sucio” electromagnéticamente hablando, ya que existen dos radio enlaces principales uno para las comunicaciones análogas de teléfono y radio de banda civil y el otro en un enlace de microondas para la salida de los servicios de internet, además de contar con algunos puntos de acceso inalámbricos que trabajan en la misma frecuencia, esto ofrece un espacio de transmisión competido y si los resultados de desempeño del backbone son satisfactorios podremos suponer un desempeño mejor en zonas dónde el espectro electromagnético esté mas libre. El estándar “g” es una combinación del estándar “a” y “b”, con una mejora en la velocidad final alcanzada, su principal ventaja está en los 54Mbps de velocidad de funcionamiento y en la compatibilidad hacia abajo, es decir, se puede conectar con dispositivos con estándar “b”, o con dispositivos estándar “a” con el detalle que la frecuencia de trabajo entre equipos “a” y “b” es diferente 5GHz y 2.4GHz respectivamente funciona con la misma potencia que el “b” lo que nos da una idea de los requerimientos de energía para el caso de desarrollar nodos con alimentación de energía alterna. (De Miguel, Enrique y Mompó 2004) Redes inalámbricas en malla (WMN). Las WMN son redes de computadoras con dispositivos de radiocomunicación que establecen enlaces de comunicación no dependientes de un punto central, su principal ventaja es la de ofrecer enlaces alternos para mantener la comunicación a pesar de que uno o mas de sus nodos hayan dejado de funcionar, eso las hace altamente tolerante a fallos, sin embargo, los protocolos de encaminamiento y de identificación física aun están en desarrollo. Las redes malla son similares a las redes Ad-Hoc ya bien conocidas por todos, pero la diferencia estriba en la movilidad de los nodos, mientras que las redes Ad-Hoc son de alta movilidad y su razón de persistencia es efímera, las redes malla tienen nodos de baja movilidad y los enlaces se busca que sean permanentes, por tal motivo el rendimiento final esperado en ambos tipos de redes es diferente, de hecho al hablar de un backbone inalámbrico uno supone un rendimiento menor al cableado pero mayor al Ad-Hoc. La exigencia anterior crea un fuerte desafío para
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las WMN puesto que al implementarse con tecnologías IEEE 802.11 se tiene que lidiar con los problemas de que ese estándar trabaja con un tipo de comunicación half-duplex lo que impide que un mismo nodo con un sólo dispositivo de radio (monoradio) pueda enviar y transmitir datos al mismo tiempo, dando como resultados problemas conocidos como el de “nodo expuesto” (Chiluisa y Ulcuango 2009). Lo anterior es muy importante ya que afecta en la degradación del rendimiento, ya que según datos de Chiluisa y Ulcuango, 2009 el rendimiento desciende hasta el 14% en redes WMN con más de cinco saltos desde la pasarela hasta el nodo final cliente, por lo que se deberá cuidar mucho éste aspecto en el diseño de las redes con sistemas de transmisión monoradio. Una alternativa ofrecida son sistemas ó nodos para redes WMN multiradio, de forma tal que cada una de las interfaces pueda dedicarse de manera permanente a la recepción y otra a la transmisión o que puedan trabajar en combinación. La operación de dispositivos multiradio en nodos WMN también plantea retos interesantes puesto que para los protocolos de capas superiores es necesario trabajar con una sola interfaz física, al respecto se reporta que una solución es el uso del protocolo de unificación multiradio (MUP) que le presenta a la capa de enlace a datos una sola dirección física para todos los dispositivos de radio incluidos. Por otra parte las WMN pueden ser diseñadas en variedad de topologías tales como la arquitectura plana, jerárquica e hibrida. La arquitectura plana es aquella en la que todos los nodos de las WMN funcionan como clientes y encaminadores, es una arquitectura muy similar a la de las redes ad-hoc y enfrenta fuertes limitaciones en cuanto a la escalabilidad, en especial en el direccionamiento, aunque se han reportado WMN con protocolo OLSR con más de 500 nodos operando correctamente en los eventos realizados por www.battlemesh.org, razón por la cual se sigue prefiriendo éste protocolo por sobre los demás. En el caso de las WMN de arquitectura jerárquica, son redes en malla en las cuáles uno o mas de sus nodos forman parte de otra malla de nivel superior, sin que los demás formen parte de esas otras redes, un ejemplo puede ser una red malla de enlaces inalámbricos a larga distancia y en los bordes de ellos otra red de malla inalámbrica formada por los encaminadores que dan servicio a los clientes finales. Para el caso de las WMN con arquitectura hibrida, que es el caso de esta investigación, (Figura 3.) la topología constará de una malla de nodos repetidor/encaminador que permita el acceso a los clientes y Figura 3. Topología diseñada para la red inalámbrica en malla de la Universidad de algunos de los nodos de la malla la Sierra Fuente: Elaboración Propia. funcionarán como pasarelas de acceso a enlaces clientes PPP y a su vez el enlace se conectará con una pasarela (Gateway) punto a punto a otras tecnologías de enlaces como T1, microondas entre otros. En esta investigación se toma la topología hibrida porque se pretende tener un nodo como pasarela de acceso para conectarse a la red Universitaria para brindar servicio de internet a los nodos pertenecientes a nuestra WMN experimental. Enlaces Inalámbricos a Larga Distancia. Para los enlaces punto a punto inalámbricos a larga distancia (para fines de nuestro experimento es un enlace de medio kilómetro) se aplicará la tecnología sugerida por (Araujo, y otros 2011). En dicha tecnología se contempla el uso de la tecnología 802.11 como estándar base de transmisión apoyados por antenas direccionales, en la implementación sugerida se incluyen tres tipos de nodos en la topología de este tipo de enlaces, los nodos repetidor que forman una red troncal que se encarga de las comunicaciones con otras estaciones (no se contempla su uso en la investigación actual), nodo cliente es el nodo en el que se entregan los servicios a usuarios, en lo particular para esta investigación éste nodo se conectará directamente al nodo pasarela de la WMN, de tal suerte que sea el proveedor de los servicios de internet para la WMN formada por los encaminadores malla. Como se puede observar de ahí se deriva el que le llamemos topología hibrida de WMN; nodo pasarela será la otra parte del enlace punto a punto que estará conectada a la red Universitaria y que permitirá el acceso a los servicios.
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A cada uno de los nodos de estos enlaces es necesario dotarlos de un encaminador WIFI, para lo cual se sugiere el uso de productos Microtik, por su robustez y confiabilidad (Araujo, y otros 2011), un servidor agregaría la disponibilidad y bajo costo en el estado de Sonora. Al encaminador WIFI se le conectará una antena de alta ganancia que le permita guiar las ondas e incrementar el alcance de la señal, para el caso particular, por la disponibilidad de esos equipos en la región se usará una antena tipo plato de ganancia de 29 dBi. Es importante mencionar que tanto el encaminador WIFI, como la antena se construirán en la Universidad y que no se buscarán alternativas comerciales existentes. Para garantizar la funcionalidad de los enlaces se hará el cálculo de la zona de Fresnel, el levantamiento topográfico de la zona con el software Radiomobile y se diseñarán las bases de las estaciones para ser montadas en el techo de los edificios del campus Universitario, asimismo, se omitirá por lo pronto el diseño de los aparta rayos, ya que se conectarán al sistema de aparta-rayos de cada edificio. Redes Malla y Nodos WMN. Por ser una investigación de arranque, a la fecha, se tiene que se ha logrado implementar una red malla ad-hoc en el laboratorio de redes CISCO de la Universidad. La red estuvo formada por 16 nodos inalámbricos con tarjetas WIFI-USB Linksys y dos nodos laptop con Atheros 5002 e Intel Centrino respectivamente. El ejercicio se llevó a cabo durante los eventos de la 17ª Semana Nacional de la Ciencia y la Tecnología, los equipos contaron con sistema operativo Linux Kubuntu 9.10 y Windows XP Profesional SP3, las actividades realizadas fueron el compartir archivos y trabajar con herramientas de trabajo en grupo como Groove. El promedio de tiempo para enlazarse a la red por parte de un cliente nuevo fue de 70 segundos, todas las conexiones fueron aceptadas, sin embargo, aproximada mente 22% de los usuarios experimento inestabilidad en el enlace. Por otra parte, se inició con el proceso de armado de los encaminadores basados en Linux y en una PC obsoleta. Éste proceso sufrió un retraso debido a la necesidad de compra de algunos componentes y al proceso de compra que es propio de las Instituciones Educativas Públicas, a pesar de ello ya se cuenta con el encaminador 1 que consta de una motherboard Gygabyte GA8ILMT, Procesador Intel P4 HT 3.8Ghz, disco duro de 80Gb, RAM de 512Mb, (2) Tarjeta WIFI D-link DWA-520, Sistema Linux Kubuntu 10.04 LTS; y el encaminador 2 que consta de una motherboard AsRock Wolfdale, Procesador Intel P4 HT 3.8Ghz, disco duro estado sólido 32Gb, RAM de 512Mb, (2) Tarjeta WIFI Linksys WMP54G, Sistema Linux Kubuntu 10.04 LTS. La principal dificultan encontrada en la puesta a punto de los encaminadores es que los adaptadores inalámbricos usados no operan en modo maestro, sólo en modo Ad-Hoc, y modo Infraestructura, y se va a probar la posibilidad de la creación de una red malla en modo Ad-Hoc de los adaptadores, además, la configuración de los drivers puesto que los mismos adaptadores no aparecen en los listados de compatibilidad de madwifi, en conclusión se usarán para las estaciones clientes. COMENTARIOS FINALES Conclusiones Como se ha podido observar en éste avance de investigación, existe una gran difusión de trabajos relacionados con la aplicación de los estándares 802.11 en países de América Latina, en España y en Francia, sin embargo, no he localizado ese tipo de investigaciones en nuestro país, por lo tanto existe un gran campo de investigación en el estudio de casos de el uso de enlaces inalámbricos, sean mallados o punto a punto con estos estándares, y grandes áreas de oportunidad para su implementación. Este tipo de redes inalámbricas pueden hallar cabida en la adaptación de edificios históricos como oficinas de gobierno al ofrecer una alternativa al cableado estructurado de red, es posible su utilización en aquellas comunidades en las que por su zona geográfica y/o densidad poblacional las empresas particulares no invertirán en la última milla de conectividad, pero si los gobiernos y con una alternativa de bajo costo, es viable su utilización para brindar conectividad a ranchos que se ofertan así mismos como UMA, y ofrecer éstos servicios agregados a lo clientes, para brindar acceso a las escuelas en áreas de las grandes ciudades en dónde no hay cobertura de los servicios tradicionales de internet como ADSL, e inclusive en la creación de redes de vigilancia y/o servicios en los municipios. Además, la implementación de estas tecnologías en las Universidades, el desarrollo y diseño tanto de hardware y software de redes inalámbricas malla es una oportunidad para fortalecer la educación de los estudiantes, ya que les permite comprobar, medir y adecuar sus conocimientos teóricos en esas áreas y que con ello logren una construcción de su propio conocimiento. Recomendaciones Para continuar con el avance de ésta área del conocimiento sería muy recomendable iniciar con una red de estudio de casos, para caracterizar el desempeño de los componentes en los diversos climas y orografía del país, así como, conocer las dificultades propias de la implementación de los enlaces, costos, viabilidad, y calidad del servicio.
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Estoy convencido que con los enlaces inalámbricos es posible acercar mas las comunicaciones a todos los ciudadanos y disminuir las brechas de conocimiento entre regiones del país. REFERENCIAS Araujo, Gerson, Luis Camacho, David, Córdova, Cesar Chávez, y et. al. Redes Inalámbricas para Zonas Rurales. Lima, Perú: Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011. Chiluisa, Milton J., y Jorge G. Ulcuango. «Diseño de una red inalámbrica mesh (WMN's) para las parroquias rurales del cantón de Latacunga de la provincia de Cotopaxi.» Quito, Ecuador.: Escuela Poitécnica Nacional - Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Marzo de 2009. De Miguel, Enrique, Molina Enrique, y Vicente Mompó. Redes inalámbricas: IEEE 802.11. 2004. Engst, Adam, y Glenn Fleishman. Introducción a las redes inalámbricas 802.11a,802.11b, AirPort y Airport extreme de Apple. Anaya, 2004. Ferrero, Fernando, y Gabriel Angel de la Cuesta. Libro Blanco de Buenas prácticas para el despliegue de redes inalámbricas de banda ancha en municipios de Andalucía. Sevilla, España: Consejería de Inovación, Ciencia y Empresa. Junta de Andalucía, 2007. Flickenger, Rob, y Corinna, Büttrich, Sebastián Aichele. Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo, una guía práctica para planificar y construir infraestructuras de telecomunicaciones de bajo costo. Canadá: International Development Research Centre, 2008. InfoSecurity. «WIFI: White Paper.» mwrinfoSecurity. 2010. www.mwrinfosecurity.com (último acceso: 23 de Febrero de 2011). ITAM, Equipo Ingenieros. WIMAX, Regulación en México. México, D.F., Marzo de 2006. Lozano, Diana, Julián Hurtado, y Guefry Agredo. «Capacidad de una red inalámbrica en malla, para el transporte de voz sobre ip y datos en un entorno rural.» S &T. Revista de Ingeniería de Sistemas e Ingeniería Telemática, Universidad ICESI, 2008: 75-94. MP Ediciones. «Redes Inalámbricas.» MP Ediciones. www.mpediciones.com (último acceso: 16 de Junio de 2011). Open-Mesh. «Mesh Network Planning.» Sitio Web Open-Mesh. 2010. http://www.open-mesh.com/ (último acceso: 12 de Mayo de 2011). Radvan, Scott. Fedora 13. Guía de Redes Inalámbricas (wireless), redes inalámbricas y móviles visión para Fedora Linux. 2010. Simó, Javier, Osuna, Pablo, Joaquín Seoane, y Andrés Martínez. «Router solar autoconfigurable para redes MESH IEEE 802.11 de telemedicina rural en América Latina.» Fundación EHAS, 2007. Tonessen, Andreas. Implementing and Extending the Optimized Link State Routing Protocol. Oslo, Noruega: University of Oslo, 2004.
Notas Biográficas El M.C.S. Ulises Ponce Mendoza es profesor de la División de Ingeniería y Tecnologías de la Universidad de la Sierra, en Moctezuma, Sonora, México. Terminó sus estudios de posgrado en Relaciones Industriales en el Colegio de Sonora, Hermosillo, Sonora México. Participa como instructor certificado de la Academia Local de Networking de CISCO, Egresado de la Lic. En Sistemas Computacionales Administrativos por el Centro de Estudios Superiores del Estado de Sonora.
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