Investigacion - Red Inalambrica Comunitaria

UNIVERSIDAD DISTRITAL
FRANCISCO JOSE DE CALDAS
FACULTAD TECNOLOGICA

“DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE LA RED INALAMBRICA COMUNITARIA PARA LA
LOCALIDAD DE CIUDAD BOLIVAR”

Investigador Principal
Ingeniero LUIS FERNANDO PEDRAZA MARTINEZ
Docente de planta, Grupo de investigación TELETECNO

Coinvestigador
Ingeniero GIOVANI MANCILLA GAONA
Docente de planta, Grupo de investigación GIDENUTAS

GRUPOS DE INVESTIGACION

GRUPO DE INVESTIGACIÓN EN TELECOMUNICACIONES FACULTAD TECNOLÓGICA
(TELETECNO)
GRUPO DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE NUEVAS TECNOLOGÍAS DE
APLICACIÓN SOCIAL PARA LA REGIÓN AMÉRICAS (GIDENUTAS)

BOGOTA, NOVIEMBRE 1 DE 2008

1. INFORMACION GENERAL DEL PROYECTO:
Título: “DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE LA RED INALAMBRICA COMUNITARIA PARA
LA LOCALIDAD DE CIUDAD BOLIVAR”
Investigador Principal: Luis Fernando Pedraza Martinez
C.C 79.880.251
Coinvestigador: Giovani Mancilla Gaona
Teléfono: 2749508
Correo electrónico: pedrazaluis2001@yahoo.es
3158669151
Dirección de correspondencia: Cll 146 A No 54 – 40 apto 101
Nombre del Grupo de Investigación: TELETECNO Total de Investigadores (2)
Línea de Investigación: Herramientas para la Democratización del conocimiento
Entidad: Universidad Distrital Francisco José de Caldas
NIT:
Cédula de ciudadanía:
Representante Legal:
de
Dirección: Carrera 7 # 40 - 53 E-mail:
Teléfonos: 3239300 Fax:
Ciudad: Bogotá Departamento: Cundinamarca
Tipo de Entidad:
Universidad Pública: X Universidad Privada:
Entidad o Instituto Público: ONG:
Centro de Investigación Privado: Centro de Desarrollo Tecnológico
Centro Empresarial o Gremio: Empresa:
Tipo de contribuyente No Contribuyente
Entidad Estatal: X Régimen Común: Régimen simplificado
Gran contribuyente No Contribuyente
Lugar de Ejecución del Proyecto:
Ciudad: Bogotá Departamento: Cundinamarca
Duración del Proyecto (en meses): 12 Meses.
Tipo de Proyecto:
Desarrollo Tecnológico
Investigación Básica: Investigación Aplicada: X
o Experimental:
Financiación Solicitada en modalidad de Recuperación Contingente
Valor Solicitado a Colciencias: $0
Valor Contrapartida: $ 10.000.000
Valor total (Solicitado + Contrapartida): $ 10.000.000
Descriptores / Palabras claves: Red inalámbrica, Red en malla, Wifi, antena omnidireccional.
Nombres completos, direcciones electrónicas, teléfono /fax e instituciones de hasta 5 investigadores
expertos en el tema de su propuesta y que estén en capacidad de evaluar proyectos en esta
temática y que no pertenezcan a las entidades proponentes (esto no significa que necesariamente sean
los mismos que evalúen esta propuesta en particular):
1 Octavio Salcedo. octavionetworking@gmail.com 3002119834. Universidad Distrital
2 Cesar Augusto Hernandez. cahernandezs@udistrital.edu.co 3112186635. Universidad Distrital.
3 Dora Maria Ballesteros doramaria02@gmail.com 3003048600. Universidad Militar

2
Proyecto: “Diseño E Implementación De La Red Inalámbrica Comunitaria Para La Localidad De Ciudad Bolívar”
Ingeniero Luis Fernando Pedraza Martinez
Universidad Distrital Francisco José de Caldas

2 RESUMEN EJECUTIVO:

El proyecto “Diseño E Implementación De La Red Inalámbrica Comunitaria Para La Localidad
De Ciudad Bolívar” será desarrollado en el término de 12 meses por un docente de planta de la
Universidad Distrital Francisco José de Caldas que pertenece al grupo de investigación
TELETECNO. Este proyecto plantea los siguientes problemas de investigación: 1) ¿Cómo se
puede potencializar la capacidad de diseño y desarrollo de proyectos tecnológicos de los
estudiantes de la Facultad de tecnología de la Universidad Distrital que beneficien a la localidad
de Ciudad Bolivar?; 2) ¿Cómo se puede mejorar el acceso a las Tecnologías de la Información
y las Comunicaciones (TIC) de la comunidad de Ciudad Bolivar, para reducir la brecha digital en
este sector?, la moderna reglamentación del uso de bandas libres, la tecnología disponible que
usa estas bandas a precios razonables y su uso popular, hace posible pensar que se pueda
crear un vehículo de investigación, de expresión, de información, en general de utilidad pública
que sea un activo de usuarios, universidades, grupos de investigación, sistemas de socorro,
sistema de información de la localidad, etc., que permita el desarrollo de contenidos locales, de
sistemas de comunicación personal y en general la construcción de una sociedad de la
información.

El objetivo general que persigue este proyecto es: “Diseñar e implementar La Red Inalámbrica
Comunitaria Para La Localidad De Ciudad Bolívar”, la cual será usada sobre la banda de 2.4
GHZ liberada mediante la Resolución 689 de 2004 del Ministerio de Comunicaciones de
Colombia, a través nodos montados por la comunidad y por estudiantes de la Universidad
Distrital, basados en topología malla, la cual permite una buena cobertura y un fácil desarrollo
en entornos montañosos como los que presenta la localidad de Ciudad Bolivar

El desarrollo de este proyecto presenta tres enfoques metodológicos: 1) Exploratorio; 2)
Descriptivo y 3) Cuasi-experimental, cada uno de estos con tareas bien definidas y pertinentes
a cada fase de desarrollo. Los resultados esperados al término de este proyecto son: 1) El
despliegue de la red inalámbrica comunitaria de la localidad de Ciudad Bolivar; 2) Dos
publicaciones científicas, una relacionada con el desarrollo tecnológico del proyecto y otra
donde, se presente la planeación y mantenimiento de la red; 3) Socialización de los resultados
a través de seminarios y ponencias a la comunidad; 4) Algunas tesis de grado de estudiantes
de la Universidad Distrital; 5) Documentación del proyecto: Manuales correspondientes al
desarrollo tecnológico e Informe técnico final; y por último, 6) Un Seminario ofrecido a la
comunidad: Como hacer parte de la red comunitaria de Ciudad Bolivar.

3 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO:

3.1 PLANTEAMIENTO DE LA PREGUNTA O PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN Y SU
JUSTIFICACIÓN

3.1.1 Descripción del Problema

La experiencia de la Internet Mundial ha transformado la forma en que los seres humanos se
relacionan los unos con los otros. Toda la comunicación se puede remontar a una relación
humana, como el intercambio de mensajes inmediatos, compartir música, entre otros. Internet
nos ha dado la capacidad de comunicarnos más rápidamente y de manera más económica que
3

anteriormente a través de paredes, a través de los límites de la propiedad y a través de una
comunidad. Muchas comunidades se han formado por todo el mundo para ayudar a organizar
estas redes. Están formando la base para el retiro de las redes de telecomunicaciones
tradicionales como intermediarias en la comunicación humana.

El futuro (inmediato) es inalámbrico, la movilidad construye una sociedad de la información y la
tecnología puede ser revolucionaria cuando es capaz de contribuir a los cambios sociales,
culturales y económicos. Las soluciones inalámbricas se convierten en una alternativa para
democratizar el acceso a los servicios de comunicación, reduciendo fronteras y ofreciendo
diversidad, calidad y costo accesible.

Este es un proyecto orientado a la investigación, estudio y práctica con sistemas inalámbricos
WiFi en 2.4 GHz y 5 GHz sin que medie interés comercial ni económico, sino como una
organización que ofrezca una Red Inalámbrica Comunitaria para quienes practiquen esta
modalidad a modo de estimular el conocimiento, experimentación y desarrollo de esta
tecnología entre sus participantes. No practica ni fomenta la distribución de servicios de
conectividad inalámbrica de sistemas establecidos como Internet, o comercialización de redes
de datos etc.

Sin embargo el carácter abierto y libre que tendría un proyecto que implemente estas
posibilidades podría fracasar prontamente si no hay una coordinación técnica que pueda de
forma ordenada diseñar, planear, supervisar, expandir, flexibilizar una posible implementación
de red que llamaremos Ciudad Bolívar Inalámbrica (BolivarWireless). Esta coordinación y
liderazgo técnico no puede estar en manos de entes que de alguna forma tengan intereses
privados en el desarrollo de un proyecto de esta envergadura. Por el contrario debe estar bajo
la tutela de un ente con vocación social que procure la “democratización del conocimiento”. Esta
sensibilidad es una de las características de la Universidad Distrital.

3.1.2 Planteamiento de la Pregunta y su Justificación

Las anteriores descripciones conducen a plantearse el siguiente interrogante:

¿Cómo es posible crear una comunidad de libre acceso a la información que pueda contribuir
con el desarrollo de la localidad de Ciudad Bolivar?

El profesional de hoy tiene el compromiso de generar soluciones que contribuyan con el
beneficio de su comunidad, por lo tanto se pretende vincular mediante el desarrollo de
proyectos de grado a los estudiantes de la Universidad Distrital, en especial a los estudiantes
de la Facultad Tecnológica para que implementen nodos de la red inalámbrica, desarrollen
aplicaciones e involucren a la comunidad. Esto traerá servicios a la comunidad como:
- Disponer de una red de alta velocidad para investigación.
- Usar VozIP y teleconferencia para comunicarse gratuitamente a través de esta red, con lo cual
se puede capacitar a sectores de la comunidad y prestar servicios de telemedicina.
- Uso de cámaras para la transmisión de video en sectores de la localidad para consultarse
mediante una pagina web, y lograr aumentar la cobertura en vigilancia.
- Servidores para colgar páginas web, utilizar servicios de mensajería instantánea para chatear
con los vecinos.
- Jugar en red, compartir ficheros.
4

- Comunidades locales de usuarios: foros, noticias, etc.

Esto haciendo uso de la banda libre a 2.4 GHZ y de los grupos de investigación de la facultad
de tecnología de la universidad Francisco José de Caldas.

3.2 Marco Teórico y Estado del Arte

3.2.1 Wifi

Wi-Fi o Wireless Fidelity es el nombre que se le ha dado a la tecnología de transmisión de datos
o acceso a Internet inalámbrico que utiliza el protocolo de comunicación 802.11 (en sus
comienzos alrededor de 1.997) y trabaja en la banda de 2,4 GHz de uso libre (en la mayoría de
los países). Esto significa que cualquier persona puede utilizar esta banda sin tener que pagar
valor alguno por el uso del espectro, sin embargo por tratarse de bandas libres no tienen la
protección del Estado, lo que a su vez significa que la misma debe ser compartida con otros
usuarios, soportar la interferencia y no interferir con las demás bandas que son de uso
exclusivo y/o tienen protección del Estado. En su operación básica sus áreas de cobertura
generalmente se restringen a espacios cerrados y grupos privados, tales como empresas, café-
Internet, aeropuertos, centros comerciales, etc.

Lo que Wi-Fi pretende es la creación de redes de computadores sin necesidad de cables
conocidas como “redes inalámbricas de área local” (WLAN), permitiendo de esta forma que
cualquier tipo de terminal, ya sea un computador portátil o un PDA que cuente con una tarjeta
Wi-Fi pueda acceder a Internet en cualquier lugar donde exista un “hotspot” o concentrador Wi-
Fi. Que la tecnología no requiera autorización del estado y no se cobre por ella ha generado
que en países como Estados Unidos se de la proliferación de cafés-Internet como Starbucks
(Starbucks es una de las cadenas de cafés y restaurantes más grande de los Estados Unidos),
ofreciendo servicios de acceso a Internet inalámbrico, o la creación de “hotspots” en
aeropuertos, hospitales, centros comerciales, y empresas que no cuentan con una red
alambrada, por ejemplo.

El término “hotspot” es definido como un sitio geográfico específico en el cual un punto de
acceso (access point) proporciona servicios públicos de red inalámbrica de banda ancha a
visitantes móviles a través de una WLAN. Los hotspots están localizados en sitios densamente
habitados como aeropuertos, estaciones de tren, bibliotecas, marinas, centros de convenciones
y hoteles. Los hotspots típicamente tienen una cobertura de acceso corta.

Las redes Wi-Fi cubren áreas de hasta 75 metros en interiores y de 300 metros en el exterior, y
las bandas libres sobre las cuales pueden operar se plasman en la resolución 689 de 2004 del
Ministerio de Comunicaciones, como se muestra en la tabla 1, la cual a su vez fue modificada
mediante la resolución 1689 de 12 de junio de 2007 en donde se deroga el articulo 9:
“ANTENAS OMNIDIRECCIONALES. La utilización de antenas omnidireccionales solo será
permitida en sistemas inalámbricos cuya potencia radiada sea menor o igual a 100 mW. Los
sistemas que excedan esta potencia deberán emplear antenas direccionales con un ancho de
lóbulo no mayor a 90 grados”, lo cual permite usar potencias de transmisión mayores a 100 mW
y lograr así mayores distancias de cobertura con antenas omnidireccionales.

5

Tabla 1. Uso de las bandas libres en Colombia.

De esta tabla podemos encontrar que el PIRE máximo (Ptx (dBm) + Ganancia de antena
(dBi)) en 2,4 GHz es 36 dBm [2],[3] y [6].

Wi-Fi utiliza diferentes estándares. El primero de ellos, el 802.11b, es el que está más
extendido y tiene un índice de transferencia de datos de 11Mbps. Nuevos desarrollos
han creado el estándar 802.11a, que tiene una mayor tasa de transferencia de datos,
hasta alcanzar los 54Mbps, es decir, cinco veces más rápido que las redes Wi-Fi
802.11b, pero que opera en otra frecuencia de radio, como son los 5Ghz, también de
uso libre.

El mas reciente de los estándares desarrollados es el 802.11g, aún más rápido que el
802.11a, que al utilizar la misma frecuencia que el 802.11b, puede ser utilizado por
cualquier dispositivo que haya sido preparado para éste último. En la tabla 2 se puede
observar la comparación de estándares Wi-Fi.

6

Es t á nd ar es W i r el e ss

Estándar 802.11b 802.11a 802.11g

Aprobado IEEE Julio 1999 Julio 1999 Junio 2003

Nueva
Adoptado Nueva tecnología, tecnología, con
Popularidad
masivamente crecimiento bajo un rápido
crecimiento
Velocidad Hasta 11 Mbps Hasta 54 Mbps
Relativamente Relativamente
Coste Bajo
alto bajo
5.15 - 5.35 Ghz
Frecuencia 2.4 - 2.4835 Ghz 5.425 - 5.675 Ghz 2.4 - 2.4835 Ghz
5.725 - 5.875 Ghz

Buena cobertura,
Buena cobertura,
Cobertura baja, unos 300 - 400
unos 300 - 400
unos 150 metros, metros con
metros con buena
Cobertura con mala buena
conectividad con
conectividad con conectividad con
determinados
obstáculos determinados
obstáculos
obstáculos

Compatible con
los HotSpots
El número de actuales de
Ninguno en este
Acceso Público Hotspots crece 802.11b. El paso
momento.
exponencialmente a 802.11g no es
traumático para
los usuarios

Compatible con Compatible con
Incompatible con
802.11g, no es 802.11b, no es
Compatibilidad 802.11b y con
compatible con compatible con
802.11g
802.11a 802.11a
1, 2, 5.5, 11
6, 9, 12, 18, 24, Mbps
Modos de datos 1, 2, 5.5, 11 Mbps
36, 48, 54 Mbps 6, 9, 12, 18, 24,
36, 48, 54 Mbps

Modulación CCK OFDM OFDM y CCK

7

Tabla 2. Comparación de estándares Wi-Fi

Existen otros estándares que hacen referencia a la seguridad, como es el caso de 802.11i
(2004), interoperación (802.11F, 2003) y otros en desarrollo como 802.11s (redes en malla).

3.2.2 Red en malla (Mesh)
En una red multipunto a multipunto (malla), no hay una autoridad central. Cada nodo de la red
transporta el tráfico de tantos otros como sea necesario, y todos los nodos se comunican
directamente entre sí, como se muestra en la figura 1.

Figura 1. Red en malla

El beneficio de este diseño de red es que aún si ninguno de los nodos es alcanzable desde el
punto de acceso central, igual pueden comunicarse entre sí. Las buenas implementaciones de
redes mesh son auto-reparables, detectan automáticamente problemas de enrutamiento y los
corrigen. Extender una red mesh es tan sencillo como agregar más nodos. Si uno de los nodos
en la “nube” tiene acceso a Internet, esa conexión puede ser compartida por todos los clientes.
Dos grandes desventajas de esta topología son el aumento de la complejidad y la disminución
del rendimiento. La seguridad de esta red también es un tema importante, ya que todos los
participantes pueden potencialmente transportar el tráfico de los demás. La resolución de los
problemas de las redes multipunto a multipunto tiende a ser complicada, debido al gran número
8

de variables que cambian al moverse los nodos. Las redes multipunto a multipunto
generalmente no tienen la misma capacidad que las redes punto a punto, o las punto a
multipunto, debido a la sobrecarga adicional de administrar el enrutamiento de la red y el uso
más intensivo del espectro de radio. Sin embargo, las redes mesh son útiles en muchas
circunstancias. Una forma de construir una red mesh multipunto a multipunto es utilizando un
protocolo de enrutamiento denominado OLSR (Optimized Link State Routing Daemon) [1], [4] y
[7].

Algunos casos de estudio que se pueden resaltar dentro del gran sinnúmero de redes
inalámbricas comunitarias son:

3.2.3 Chilesincables.org
Chilesincables.org busca promover y organizar redes inalámbricas libres en Chile de forma
profesional; educar al respecto, tanto es sus aspectos técnicos como legales y apropiar nuevas
tecnologías mediante la investigación, adaptándolas a las necesidades de la comunidad y la
sociedad. El fin de esta agrupación es la instauración de una comunidad abierta en torno a las
redes inalámbricas libres y su implementación, en la cual el espíritu sea compartir las
experiencias y conocimientos adquiridos, siempre bajo las normas legales vigentes y en lo
posible poner este conocimiento a disposición de entidades o comunidades de bajos ingresos
económicos, con el fin de mejorar su calidad de vida proveyéndoles de acceso a sistemas de
conectividad y de paso cooperar con la disminución de la brecha digital en Chile e incentivar la
utilización de software libre (Open Source). Un nodo de esta red se muestra en la figura 2.

Figura 2. Nodo inalámbrico instalado en Santiago de Chile

Actualmente se utiliza tecnología asociada con las especificaciones IEEE 802.11 en sus
estándares a, b y g más conocida como WiFi, sin descartar la expansión a nuevas innovaciones
en el área, como por ejemplo Wimax. Este equipamiento es modificado para ser adaptado a

9

antenas externas de manufactura propia, las cuales se encuentran en norma con la legislación
de telecomunicaciones vigente en el país.
En lo referente a la construcción de la red, se utilizan Sistemas operativos Open Source,
especialmente plataformas GNU/Linux u otros sistemas inspirados en Unix, como FreeBSD,
OpenBSD, Minix, etc., los cuales se adaptan a nuestras necesidades en el área de
enrutamiento e implementación de servicios, como proxis, servidores web, servidores FTP, etc.
Además poseen en común la filosofía del proyecto ya que es tecnología libre y de código
abierto.
Las diversas redes implementadas permiten:
- Transferencia de datos mediante servidores FTP o WEB.
- Servicios de VoIP.
- Streaming (flujo continuo) de audio y video.
- Mensajería instantánea.
- Investigar e implementar nuevos servicios como LDAP, resolución de nombres, seguridad,
mejora de las prestaciones, etc.
- Adaptación de la red por parte de los clientes, esto significa que los usuarios pueden utilizar la
infraestructura de la red para crear sus propios servicios [1].

3.2.4 Red Microsoft

Los investigadores de Microsoft en Redmond, Cambridge y Silicon Valley están trabajando en la
creación de tecnologías inalámbricas que permitan a vecinos interconectar sus redes
hogareñas (Figura 3). Existen muchas ventajas en habilitar tal conectividad y formar una
comunidad de red en malla. Por ejemplo, cuando suficientes vecinos cooperan y se transmiten
paquetes entre sí pueden compartir una conexión de banda ancha a Internet. Los paquetes
dinámicamente encuentran una ruta yendo de nodo en nodo hasta alcanzar la conexión a
Internet. Otra ventaja es que los vecinos pueden cooperar para implementar una tecnología de
respaldo y no tener dolores de cabeza al perder información por una falla de disco. Una tercera
ventaja es que esta tecnología permite crear información localmente sin ir a la Internet. Las
redes comunitarias de vecinos permiten una diseminación más sencilla y rápida de información
que es relevante a la comunidad local.

Las redes inalámbricas comunitarias multisalto modifican el paradigma de acceso a Internet,
reemplazando al cable y a DSL para entregas hogareñas. Esto es importante porque permite un
flujo libre de información sin ninguna moderación o control de rata selectivo. Tecnologías como
cable MODEM o DSL son administradas centralmente mientras que la conectividad en malla es
orgánica es decir cada cual en la vecindad contribuye a los recursos de la red y coopera.

Sin embargo, para lograr la meta basada en la comunidad se deben resolver varios problemas
incluyendo, mejoras en la capacidad y alcance, privacidad y seguridad, autoestabilización y
enrutamiento multisalto multicamino, autoconfiguración e igualdad en el ancho de banda. El
éxito también depende del espectro en uso, los modelos de negocios y la economía. Microsoft
está investigando algunos problemas técnicos fundamentales que aún subsisten a pesar de
varias décadas de investigación en redes de paquetes por radio y ha colocado redes de prueba
en sus edificios de oficinas y en un complejo de apartamentos cercano.

Microsoft ha implementado enrutamiento ad-hoc y medición de calidad del enlace en un módulo
llamado Mesh Connectivity Layer (MCL). Arquitectónicamente, MCL es un driver cargable en
Microsoft Windows. En él se implementa un adaptador de red virtual, de tal forma que la red ad-
10

hoc aparece como un enlace de red adicional (virtual). MCL enruta usando una versión
modificada de DSR (un protocolo IETF) al que se ha llamado Link Quality Source Routing
(LQSR). Se ha modificado DSR extensamente para mejorar su comportamiento, en especial en
lo que se refiere al soporte para las métricas de calidad del enlace.

El driver MCL implementa una capa interpuesta entre la capa 2 (capa de enlace) y la capa 3
(capa de red). Para capas de software más altas, MCL aparece como otro enlace Ethernet
aunque sea un enlace virtual. Para el software de capas más bajas, MCL aparece como otro
protocolo corriendo sobre el enlace físico.

Este diseño tiene varias ventajas significativas. Primero, las capas de software más altas corren
sin modificación sobre la red ad-hoc. En las pruebas, se corrió IPv4 e IPv6 sobre la red ad-hoc.
No fueron necesarias modificaciones en la pila de protocolos. La funcionalidad de la capa de
red (por ejemplo ARP, DHCP y Neighbor Discovery) trabaja. Segundo, el enrutamiento ad-hoc
corre sobre capas de enlace heterogéneas. La prueba soporta capas de enlace físico del estilo
Ethernet (p.e. 802.11 y 802.3) pero la arquitectura capas de enlaces con convenciones de
direccionamiento y tramas arbitrarias. Tercero, el diseño puede soportar otros protocolos de
enrutamiento ad-hoc [5] .
Figura 3. Red en Malla de Microsoft

3.3 OBJETIVOS

11

3.3.1 Objetivo General

 Desarrollar una red inalámbrica libre en la localidad de Ciudad Bolivar para facilitar el
acceso a la Información de los habitantes y prestar servicios que permitan mejorar la
calidad de vida de la sociedad en este sector.

3.3.2 Objetivos específicos

1. Promover la conectividad inalámbrica en la localidad de Ciudad Bolivar, trabajando con
organizaciones públicas y sin ánimo de lucro para lograr una red de banda ancha
inalámbrica al servicio de la comunidad.
2. Realizar el diseño de la red inalámbrica para la ubicación de los nodos en los barrios de la
localidad de Ciudad Bolivar.
3. Implementar los nodos de la red inalámbrica en los barrios de la localidad de Ciudad Bolivar.
4. Crear un sitio en la web donde se informe el estado de la red, la forma de participar en ella y
se realicen foros sobre la misma.
5. Promocionar el desarrollo de aplicaciones que sirvan para la investigación, la comunicación
sobre VozIP, la teleconferencia, chats, compartir ficheros, entre otras aplicaciones.
6. Capacitar a la comunidad para el correcto y buen uso de la red comunitaria.
7. Documentar el desarrollo de la red inalámbrica en la localidad de Ciudad Bolivar.

3.4 METODOLOGÍA PROPUESTA:

El desarrollo del presente proyecto se realizara secuencialmente a través de tres enfoques
metodológicos, el primero de tipo exploratorio, el segundo de tipo descriptivo y finalmente uno
de tipo cuasi - experimental. La formulación del problema planteado anteriormente, lleva a
iniciar el estudio, a través de un tipo de investigación, exploratoria, que permita abordar con
mayor pertinencia el objeto de nuestra investigación.

Una vez realizada la investigación exploratoria, se entrara a generar una relación de pertinencia
más estrecha con la formulación del problema, a través, de una investigación de tipo
descriptivo, que permita especificar detalladamente el diseño del desarrollo tecnológico.

La siguiente parte del proceso hace relación a la investigación cuasi – experimental, donde se
realizará la implementación y las pruebas pertinentes para evaluar el desarrollo tecnológico en
relación a los objetivos planteados.

A parte de los enfoques metodológicos anteriormente mencionados, se determinaron seis fases
necesarias para llevar a feliz término la realización de este proyecto de investigación, descritas
a continuación [8] y [9].

Fase I: “Estudio y análisis de redes inalámbricas comunitarias”. En esta fase se desarrollará
una recopilación de información, estudio de material académico, libros, artículos especializados
para obtener las primeras aproximaciones a la solución del problema.

Fase II: “Diseño de la red inalámbrica para la localidad de Ciudad Bolivar”. En esta fase se
desarrollará el diseño para la ubicación de los nodos de la red inalámbrica en la localidad.

12

Fase III: “Implementación de la red inalámbrica para la localidad de Ciudad Bolivar”. En esta
fase se implementará los nodos de la red inalámbrica en la localidad.

Fase IV: “Pruebas y correcciones de la cobertura de la red”. En esta fase se realizaran pruebas
a la cobertura de los nodos así como a la capacidad que presentan estos, con miras a detectar
posibles fallas y en caso positivo corregirlas.

Fase V: “Capacitación a la comunidad sobre el uso y participación en la red comunitaria”. En
esta fase se realizarán seminarios para incentivar a la comunidad en el uso y la participación en
la red.

Fase VI: “Documentación del proyecto de investigación”. En esta fase se desarrollaran todos los
documentos pertinentes al proyecto como lo son el informe técnico final y los respectivos
manuales del desarrollo.

El logro de cada uno de los objetivos específicos que se persiguen en el desarrollo del proyecto,
se obtiene a través de la realización de una serie de actividades, las cuales, se describen en la
siguiente tabla. El desarrollo de cada una de estas actividades proporciona la realización
gradual de la red inalámbrica comunitaria.

Tabla 3.4. Metodología del proyecto.
OBJETIVO ACTIVIDAD METODOLOGIA
Convocar a estudiantes de la
Facultad Tecnológica que se
encuentren interesados en la
Exploratoria
puesta en marcha de nodos
inalámbricos como proyecto de
grado.
Promover la conectividad Invitar a entes gubernamentales
inalámbrica en la localidad de como la Alcaldía Local de Ciudad
Exploratoria
Ciudad Bolivar, trabajando con Bolivar para que participe de
organizaciones públicas y sin manera activa en el proyecto.
ánimo de lucro para lograr una red Gestionar ante ONGs y colegios
de banda ancha inalámbrica al distritales de la localidad la
Exploratoria
servicio de la comunidad. posible instauración de los nodos
en sus instalaciones
Convocar a las personas
desarrolladores de software libre
como Ubuntu, para que participen Exploratoria
en la implantación del software de
cada uno de los nodos.
Realizar el diseño de la red Diseñar un modelo de
inalámbrica para la ubicación de propagación que permita conocer
Descriptiva
los nodos en los barrios de la la cobertura de cada nodo y así
localidad de Ciudad Bolivar. planificar el enlace.
Realizar estadísticas en la Descriptiva
13

localidad para determinar el
número de usuarios potenciales y
la capacidad de la red.
Analizar si la topología de la red
Descriptiva
en malla es la más adecuada.
Implementar los nodos para la
Implementar los nodos de la red
puesta en marcha de la red Cuasi-Experimental
inalámbrica en los barrios de la
BolivarWireless.
localidad de Ciudad Bolivar.
Realizar Pruebas y correcciones. Cuasi-Experimental
Desarrollar un sitio web que
contenga información sobre la Cuasi-Experimental
Crear un sitio en la web donde se
red.
informe el estado de la red, la
Actualizar constantemente el sitio
forma de participar en ella y se
web que muestre el estado de la Descriptiva y
realicen foros sobre la misma.
red y solucione las dudas de los Cuasi-Experimental
participantes.
Promover el desarrollo de
Promocionar el desarrollo de
aplicaciones entre la comunidad
aplicaciones que sirvan para la Exploratoria
de software libre para usarlas en
investigación, la comunicación
la red inalámbrica.
sobre VozIP, la teleconferencia,
Colocar las aplicaciones de
chats, compartir ficheros, entre
software libre existentes, en la
otras aplicaciones. Cuasi-Experimental
página web de la red inalámbrica,
para el uso de la comunidad.
Convocar a reunirse mediante la
página web a la comunidad de
Exploratoria
ciudad Bolivar interesada en
Capacitar a la comunidad para el
hacer parte de la red inalámbrica.
correcto y buen uso de la red
Realizar reuniones donde se
comunitaria.
explique a la comunidad como
conectarse a la red, como usarla y Descriptiva
como integrarse mediante nodos
a ella.
Realización del Informe técnico Exploratoria y
final del proyecto de investigación Descriptiva
Realización de los manuales
Exploratoria y
Documentar el desarrollo de la red pertinentes al desarrollo
Descriptiva
inalámbrica en la localidad de tecnológico.
Ciudad Bolivar. Realización de un artículo y un Exploratoria y
libro publicables. Descriptiva
Presentación de ponencia sobre
Descriptiva y
el proyecto en un evento nacional
Cuasi-Experimental
o internacional

3.5 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
14

Tabla 3.5. Cronograma del Proyecto.
SEMANAS
ITEM ACTIVIDAD MESES
(PROMEDIO)
Convocar a estudiantes de la Facultad
Tecnológica que se encuentren interesados
1 4 1
en la puesta en marcha de nodos
inalámbricos como proyecto de grado.
Invitar a entes gubernamentales como la
2 Alcaldía Local de Ciudad Bolivar para que 0.4 0.1
participe de manera activa en el proyecto.
Gestionar ante ONGs y colegios distritales
3 de la localidad la posible instauración de 0.8 0.2
los nodos en sus instalaciones
Convocar a las personas desarrolladores
de software libre como Ubuntu, para que
4 0.4 0.1
participen en la implantación del software
de cada uno de los nodos.
Diseñar un modelo de propagación que
5 permita conocer la cobertura de cada nodo 1.6 0.4
y así planificar el enlace.
Realizar estadísticas en la localidad para
6 determinar el número de usuarios 1.6 0.4
potenciales y la capacidad de la red.
Analizar si la topología de la red en malla
7 0.4 0.1
es la más adecuada.
Implementar los nodos para la puesta en
8 24 6
marcha de la red BolivarWireless.
9 Realizar Pruebas y correcciones. 1.6 0.4
Desarrollar un sitio web que contenga
10 1.6 0.4
información sobre la red.
Actualizar constantemente el sitio web que
11 muestre el estado de la red y solucione las 0.4 0.1
dudas de los participantes.
Promover el desarrollo de aplicaciones
12 entre la comunidad de software libre para 0.8 0.2
usarlas en la red inalámbrica.
Colocar las aplicaciones de software libre
13 existentes, en la página web de la red 0.8 0.2
inalámbrica, para el uso de la comunidad.
Convocar a reunirse mediante la página
web a la comunidad de ciudad Bolivar
14 0.4 0.1
interesada en hacer parte de la red
inalámbrica.
Realizar reuniones donde se explique a la
comunidad como conectarse a la red, como
15 1.6 0.4
usarla y como integrarse mediante nodos a
ella.
16 Realización del Informe técnico final del 1.6 0.4
15

proyecto de investigación
Realización de los manuales pertinentes al
17 1.6 0.4
desarrollo tecnológico.
Realización de un artículo y un libro
18 4.0 1.0
publicables.
Presentación de ponencia sobre el
19 proyecto en un evento nacional o 0.4 0.1
internacional
TIEMPO TOTAL 48 12

3.6 RESULTADOS/PRODUCTOS ESPERADOS Y POTENCIALES BENEFICIARIOS

Los resultados/productos se clasificaron en tres categorías:

Tabla 3.6.1. Generación de nuevo conocimiento
Resultado/Producto esperado Indicador Beneficiario
Red inalámbrica comunitaria en Comunidad de Ciudad
Montaje del proyecto
la localidad de Ciudad Bolivar. Bolivar.
Publicación científica
Comunidad académica y
relacionada con el desarrollo Artículo publicado
científica.
tecnológico.
Publicación de un libro sobre el Comunidad académica y
Libro publicado
diseño y desarrollo de la red. científica.
Creación de un sitio en la web
donde se informe el estado, se Comunidad de Ciudad
Sitio web
documente y se solucionen Bolivar.
dudas de la red inalámbrica.
Realización de seminarios para
la capacitación de la comunidad Comunidad de Ciudad
Seminarios
en el uso y desarrollo de la red Bolivar.
inalámbrica comunitaria.

Tabla 3.6.2. Fortalecimiento de la comunidad científica
Estudiantes de Tecnología
Electrónica, Tecnología
Proyectos de estudiantes de
Sistematización de Datos,
pre-grado incluidos en esta Tesis de grado
Ingeniería de
investigación.
Telecomunicaciones e
Ingeniería en Telemática.
Presentación de ponencia en
evento nacional o internacional,
Estudiantes y profesionales
sobre el desarrollo de la red Certificados de ponencia
de Ingeniería.
inalámbrica comunitaria de
Ciudad Bolivar.

16

Tabla 3.6.3. Apropiación social del conocimiento
Validación de la red inalámbrica Montaje de la red.
Comunidad de Ciudad Bolivar
a través de pruebas de campo, Artículo publicado.
y estudiantes de Ingeniería.
por los estudiantes Ingeniería. Pruebas de validación.

3.7 IMPACTOS ESPERADOS A PARTIR DEL USO DE LOS RESULTADOS:

Tabla 3.7.1 Impactos esperados
PLAZO (años)
después de
IMPACTO finalizado el INDICADOR
SUPUESTOS*
ESPERADO proyecto: corto (1- VERIFICABLE
4 ), mediano (5-9),
largo (10 o más)
Sociales
Acceso a las
Tecnologías de la
Despliegue de la red
Información y las Índice de utilización
Corto Plazo inalámbrica comunitaria.
Comunicaciones por de la red
Acceso a Internet.
parte de la comunidad
de Ciudad Bolivar.
Mejoramiento de la
Utilización generalizada
calidad de vida de las Índice de
de la red.
personas con la Mediano Plazo crecimiento de la
Desarrollo de
reducción de la brecha red.
aplicaciones.
digital.
Económicos
Interés en el despliegue
Órdenes de compra
Mercadeo del libro. Mediano plazo teórico practico de redes
del libro.
comunitarias.
Productividad
Aceptación del proyecto
Fabricación de por la comunidad
Producción de libro. Corto plazo
libros Financiación del sector
empresarial
Competitividad
Versiones de libro Financiación de la
Nuevas ediciones del con actualizaciones investigación.
Mediano plazo
libro. hechas a la red Demanda del libro.
comunitaria
Científicos y Tecnológicos de la entidad
Ser modelo de redes Mediano plazo Publicaciones en Interés en el desarrollo
comunitarias a nivel medios de de redes comunitarias
nacional información inalámbricas.
17

e internacional
Educación
Uso de la TIC’s por parte Aumentar el numero de
Índice de personas
de la comunidad de Mediano plazo población de la localidad
que usan las TIC’s
Ciudad Bolivar que usan las TIC’s
Masificación en el uso
Capacitación virtual a la
Desarrollo de de herramientas
comunidad de Ciudad Mediano plazo
programas virtuales virtuales para capacitar a
Bolivar
la comunidad

Tabla 3.7.2 Impacto Ambiental del Proyecto.
ELEMENTOS TIEMPO
COMPONEN BIODEGRA RECICLA CONTAMI
DEL DE
TES DABLE BLE NANTE
PROTOTIPO UTILIDAD
Router Relativo al
NO SI
inalámbrico uso
Electrónicos Relativo al
Computador NO SI
uso
Tarjeta Relativo al
NO SI
inalámbrica uso
Relativo al
Antenas NO SI uso y
fabricante
Relativo al
Mastil NO SI uso y
fabricante
Caja
Relativo al
hermética
NO SI uso y
para
fabricante
exteriores
Relativo al
Estructura
Cables NO SI uso y
Física
fabricante
Relativo al
Conectores NO SI uso y
fabricante
Relativo al
Tubo PVC NO SI
uso
Relativo al
Abrazaderas NO SI
uso
Relativo al
Tornillos NO SI uso y
fabricante

18

En el impacto ambiental cabe destacar que las antenas se colocaran a distancias
recomendadas por el ministerio de comunicaciones para evitar la afectación de las ondas
electromagnéticas al ser humano.

3.8 CAPACIDAD DEL EQUIPO DE INVESTIGACIÓN
El grupo esta conformado por docentes que en un gran porcentaje son Magíster y que han
realizado proyectos de Investigación como modelos de predicción de series de tiempo, modelos
de semaforización, entre otros. El docente coinvestigador del proyecto posee gran relación con
el sector empresarial ocupando importantes cargos como Gerente de Control de Fraude de
Telefónica Colombia.

3.9 BIBLIOGRAFÍA

[1]. Flickenger R., Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo. Tercera edición,
septiembre de 2008. http://wndw.net/

[2]. Resolución Número 689 De 21 Abril De 2004, Ministerio De Comunicaciones Republica
De Colombia

[3]. Resolución Número 1689 De 12 De Junio De 2007, Ministerio De Comunicaciones
Republica De Colombia

[4]. Acuña M, Roncallo R., Redes Inalámbricas Enmalladas Metropolitanas, Monografía
Universidad Tecnológica De Bolivar Facultad De Ingeniería Electrónica, 2007

[5]. http://research.microsoft.com/mesh/

[6]. Cárdenas R., Apuntes clase Redes III, Maestría en Ciencias de la Información y las
Comunicaciones, Universidad Distrital, Bogotá, 2006.

[7]. Bruno R., Mesh Networks: Commodity Multihop Ad Hoc Networks, IEEE Communications
Magazine, March 2005, pgs. 123-131

[8]. Tamayo M. El proceso de la investigación científica, 2003, pgs. 42-64.

[9]. Hernández R., Metodología de la investigación, 1998, pgs. 58-70.

19

4.0 PRESUPUESTO

Tabla 4.1 Presupuesto global de la propuesta por fuentes de financiación (en miles de $).
FUENTES
RUBROS UNIVERSIDAD TOTAL
CIDC
DISTRITAL
PERSONAL $ 4500 $0 $ 4500
EQUIPOS $0 $ 464 $ 464
SOFTWARE $0 $0 $0
MATERIALES $0 $ 9.536 $ 9.536
SALIDAS DE CAMPO $0 $0 $0
MATERIAL BIBLIOGRÁFICO $0 $0 $0
PUBLICACIONES Y
$0 $0 $0
PATENTES
SERVICIOS TÉCNICOS $0 $0 $0
VIAJES $0 $0 $0
CONSTRUCCIONES No financiable $0
MANTENIMIENTO No financiable $0
ADMINISTRACION $0 $0 $0
TOTAL $ 4500 $ 10.000 $ 14.500

Tabla 4.2 Descripción de los gastos de personal (en miles de $).
Nombre del RECURSOS
Función
Investigador/ Formación DEDICACION CIDC
dentro en UNIVERSIDAD TOTAL
Experto/ Académica Horas/semana Otras
el proyecto DISTRITAL Entidad
Auxiliar Fuentes
Luis
Investigador
Fernando Magíster 6 $ 4500 $0 $0 $ 4500
principal
Pedraza
TOTAL $ 4500 $0 $0 $ 4500

Tabla 4.3 Descripción de los equipos que se planea adquirir (en miles de $).
RECURSOS
TOT
EQUIPO JUSTIFICACIÓN UNIVERSIDA
CIDC AL
D DISTRITAL
Para el montaje
Taladro $0 $ 464 $ 464
de los nodos
TOTAL $0 $0 $ 464

Tabla 4.4 Descripción y cuantificación de los equipos de uso propio (en miles de $)
EQUIPO VALOR (CIDC)

TOTAL $0

Tabla 4.5 Descripción del software que se planea adquirir (en miles de $)
RECURSOS
TOT
SOFTWARE JUSTIFICACIÓN UNIVERSIDAD
CIDC AL
DISTRITAL
20

Para el sistema
Sistema operativo Linux operativo de los $0 $0 $0
nodos
TOTAL $0 $0 $0

Tabla 4.6 Descripción y justificación de los viajes (en miles de $)
Lugar / Recursos Total
Pasajes Estadía Total
No. De Justificación UNIVERSIDA
($) ($) días CIDC
viajes D DISTRITAL

TOTAL

Tabla 4.7 Valoración salidas de campo (en miles de $)
Recursos
Costo
Descripción # UNIVERSIDAD Total
unitaria CIDC
DISTRITAL

Tabla 4.8 Materiales y suministros (en miles de $)
Recursos
Descripción Materiales Justificación UNIVERSIDA Total
CIDC
D DISTRITAL
Elemento objeto del
Routers inalámbricos $0 $1360 $1360
proyecto
Antenas omnidireccionales 15 Elemento objeto del
$0 $4960 $4960
dBi proyecto
Elemento objeto del
Mástiles metálicos $0 $960 $960
proyecto
Cajas herméticas para Elemento objeto del
$0 $640 $640
exteriores proyecto
Elemento objeto del
Cables pigtail 50 cm $0 $480 $480
proyecto
Elemento objeto del
Cable UTP $0 $720 $720
proyecto
Elemento objeto del
Tubos PVC $0 $64 $64
proyecto
Elemento objeto del
Abrazaderas $0 $144 $144
proyecto
Elemento objeto del
Cable 2x24 $0 $128 $128
proyecto
Elemento objeto del
Tornillos y chazos $0 $80 $80
proyecto
TOTAL $0 $9.536 $9.536

Tabla 4.9 Servicios Técnicos (en miles de $)
21

Descripción Justificación Recursos Total
UNIVERSIDAD
CIDC
DISTRITAL

Total

Tabla 4.10 Bibliografía (en miles de $)
Descripción Justificación Recursos Total
UNIVERSIDAD
CIDC
DISTRITAL

Total

ANEXO 1. Formato Hoja de vida Consultores no registrados en CvLAC

HOJA DE VIDA (RESUMEN)
IDENTIFICACIÓN DEL INVESTIGADOR PRINCIPAL O COINVESTIGADOR:

Apellidos: Pedraza Martínez. Fecha de Nacimiento 120679
Nombre: Luis Fernando Nacionalidad: Colombiano
Correo electrónico: Documento de identidad Tel/fax
pedrazaluis2001@yahoo.es 79880251 3158869151
Entidad donde labora Universidad Distrital Francisco José de Caldas Tel/fax 3239300
Cargo o posición actual: Docente de Planta
TÍTULOS ACADÉMICOS OBTENIDOS (área/disciplina, universidad, año)

Pregrado : x
Titulo: Ingeniero Electrónico
Universidad: DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS
Año de obtención: 2003

Postgrado: x
Titulo: Magíster en Ciencias de la Información y las Comunicaciones con énfasis en
Teleinformática.
Universidad: DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS
Año de obtención: 2007

CAMPOS DE LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA EN LOS CUALES ES EXPERTO
Telecomunicaciones y Control.

22

CARGOS DESEMPEÑADOS (tipo de posición, institución, fecha) EN LOS ÚLTIMOS 5
AÑOS:

Docente de Planta. Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
Docente de Planta. Universidad Militar Nueva Granada.
Docente de Cátedra. Universidad Cooperativa de Colombia.

PUBLICACIONES RECIENTES (Por lo menos las cinco publicaciones más importantes
que haya hecho en los últimos cinco años).

1. Aplicaciones de las series de tiempo en modelos de tráfico para una red de datos (2008),
Revista SCIENTIA, Universidad Tecnológica de Pereira.

2. Análisis Comparativo de las técnicas de series de tiempo ARIMA y ANFIS para pronosticar
tráfico Wimax (2007), Revista de Ingeniería, Universidad Distrital.

3. Probabilidad de error en el campo de suma de verificación del protocolo IP (2007), Revista
de Ingeniería, Universidad Distrital.

4. Modelo de Semaforización Inteligente para la Ciudad de Bogotá (2007), Revista de
Ingeniería, Universidad Distrital.

5. OFDM: “Una breve perspectiva” (2008), Revista Visión Electrónica, Universidad Distrital.

PATENTES, PROTOTIPOS U OTRO TIPO DE PRODUCTOS TECNOLÓGICOS O DE
INVESTIGACIÓN OBTENIDOS EN LOS ÚLTIMOS 5 AÑOS

1. Prototipo de controlador de tráfico vehicular.

2. Modelo de trafico vehicular para la ciudad de Bogotá.

3. Sistema de Gestión de Salud para el Distrito Capital Fase II. Universidad Distrital, GITEM
(Grupo de Investigación en Telemedicina). 2003.

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