1. 1
DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN NODO
INALAMBRICO PARA EL BARRIO GALICIA
RICB
Oscar Julian Castañeda Linares, 20111273003, Carlos Alberto Carrión, 20102273018
Abstract—El proyecto pretende aportar ampliación de cober- II. OBJETIVOS
tura a la red inalámbrica comunitaria de Ciudad Bolívar,
con este fin el nodo inalámbrico para el barrio Galicia es la A. General
contribución de este trabajo, que consiste en equipamiento de
telecomunicaciones básico y de bajo costo, el cual constituye la Diseñar e implementar un nodo inalámbrico en el Colegio
célula básica de la red. A la hora de implementación de este
Distrital Cundinamarca del barrio Galicia como ampliación de
nodo se deberán tener en cuenta los estándares utilizados para
los demás la RICB.. cubrimiento para la Red inalámbrica Comunitaria de ciudad
Bolívar, bajo las exigencias y planeación de la RICB
Index Terms—Antenas, Redes en malla, redes inalámbricas,
Nodos, Transmisión.
B. Específicos
I. I NTRODUCTION • Realizar el esquema de ubicación de los equipos de
trasmisión teniendo en cuenta parámetros como altura,
Como es claro que este proyecto pertenece a un trabajo
características físicas del terreno, radio de cobertura y
mucho más grande, empezaremos con definir este. La Red
enlace hacia otros nodos.
Inalámbrica Comunitaria de Bogotá RICB es la unión de
• Detectar, Desarrollar e implementar una aplicación web
esfuerzos de diferentes sectores académicos y civiles, que a
teniendo en cuenta los requerimientos de la institución.
través de un acuerdo de voluntades desarrollan escenarios
• Implementar el hardware necesario para generar la trans-
que usan la implementación, investigación y desarrollo de
misión inalámbrica con tecnología WIFI
tecnologías libres para la intervención en sectores sociales
• Realizar un estudio de tráfico, ganancias, pérdidas de
necesitados, que conlleve a transformaciones que mejoren
la señal con el fin de optimizar los resultados de la
el libre acceso, buen uso y apropiación de las TIC para el
transmisión en nuestro nodo.
mejoramiento de las competencias personales y colectivas en
• Establecer comunicación con el nodo más cercano JAC
esta temáticas y las que se puedan desprender de ellas.
Barrio Galicia II Sector
• Orientar y capacitar al personal asignado por la
La RICB es una red de datos libre que aunque es institución para la gestión, operación y soporte básico
impulsada y apoyada por diversos sectores académicos, tanto del nodo como de su contenido.
civiles y ciudadanos individuales, es entregada para el uso
y usufructo de las comunidades beneficiadas, con base a
acuerdos de buen uso y ejercicios pedagógicos que permitan
la apropiación de las tecnologías libres; por lo tanto es una III. MARCO TEORICO
red ciudadana sin dueño particular. A. Red de Computadoras
Como esta red se encuentra diseñada en topología de La fusión de las computadoras y las comunicaciones ha
malla, la estructura básica de la misma son los NODOS y por tenido una influencia profunda en la manera en que están
tanto el montaje de este contribuye al fortalecimiento de la organizados los sistemas computacionales. Actualmente, el
Red Inalámbrica Comunitaria de Bogotá y se ha constituido concepto de “centro de cómputo” como un espacio amplio
para que actúe como un nodo cliente con servicios propios con una computadora grande a la que los usuarios llevaban
abiertos a la comunidad. su trabajo a procesar es totalmente obsoleto. El modelo
antiguo de una sola computadora que realiza todas las tareas
El nodo a implementar mediante este proyecto estará computacionales de una empresa ha sido reemplazado por
ubicado en el barrio Galicia segundo sector. Específicamente otro en el que un gran número de computadoras separadas
en el colegio Distrital Cundinamarca. Y tendrá conexión con pero interconectadas hacen el trabajo. Estos sistemas se
los demás nodos que se encuentren en el sector denominan redes de computadoras.

2. 2
La definición más clara de una red de computadoras es la Figure 1. Topologías-1
de un sistema de comunicaciones, ya que permite comunicarse
con otros usuarios y compartir archivos y periféricos. Es
decir es un sistema de comunicaciones que conecta a varias
unidades y que les permite intercambiar información.
Se dice que dos ordenadores están interconectados, si éstos
son capaces de intercambiar información. La conexión no
necesita hacerse a través de un hilo de cobre, también puede
hacerse mediante el uso de láser, microondas y satélites de
comunicación.[1], [2], [3], [4], [5], [6]
1) Topologías de red
: La topología se refiere a la forma en que están
interconectados los distintos equipos (nodos) de una
red. Un nodo es un dispositivo activo conectado a la red,
como un ordenador o una impresora. Un nodo también puede
ser dispositivo o equipo de la red como un concentrador,
conmutador o un router.
2) Topologías más usadas
: La red en bus: se caracteriza por tener un único canal de
comunicaciones al cual se conectan los diferentes dispositivos.
En una red en anillo: cada estación está conectada a la
siguiente y la última está conectada a la primera.
En una red en estrella: las estaciones están conectadas de transmisión mayores que las logradas con la tecnología
directamente a un punto central y todas las comunicaciones inalámbrica. Mientras que las redes inalámbricas actuales
se han de hacer necesariamente a través de éste. ofrecen velocidades de 2 Mbps, las redes cableadas ofrecen
En una red en malla: cada nodo está conectado a todos los velocidades de 10 Mbps y se espera que alcancen velocidades
otros. de hasta 100 Mbps. Los sistemas de Cable de Fibra Óptica
logran velocidades aún mayores, y pensando en el futuro se
En una red en árbol: los nodos están colocados en forma
espera que las redes inalámbricas alcancen velocidades de
de árbol. Desde una visión topológica, la conexión en árbol es
solo 10 Mbps.
parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo
en que no tiene un nodo central.
Sin embargo se pueden mezclar las redes cableadas y las
En una red mixta: se da cualquier combinación de las
inalámbricas, y de esta manera generar una "Red Híbrida" y
anteriores [1], [2], [3], [7], [8]
poder resolver los últimos metros hacia la estación. Se puede
considerar que el sistema cableado sea la parte principal y
la inalámbrica le proporcione movilidad adicional al equipo
B. Redes inalámbricas y el operador se pueda desplazar con facilidad dentro de un
almacén o una oficina. Existen dos amplias categorías de
Una de las tecnologías más prometedoras y discutidas en Redes Inalámbricas:
esta década es la de poder comunicar computadoras mediante
tecnología inalámbrica. La conexión de computadoras • De Larga Distancia: Estas son utilizadas para transmitir
mediante Ondas de Radio o Luz Infrarroja, actualmente está la información en espacios que pueden variar desde una
siendo ampliamente investigada. Las Redes Inalámbricas misma ciudad o hasta varios países circunvecinos (mejor
facilitan la operación en lugares donde la computadora no conocido como Redes de Área Metropolitana MAN); sus
puede permanecer en un solo lugar, como en almacenes o en velocidades de transmisión son relativamente bajas, de
oficinas que se encuentren en varios pisos. 4.8 a 19.2 Kbps.
• De Corta Distancia: Estas son utilizadas principalmente
Pero la realidad es que esta tecnología está todavía en en redes corporativas cuyas oficinas se encuentran en uno
pañales y se deben de resolver varios obstáculos técnicos o varios edificios que no se encuentran muy retirados
y de regulación antes de que las redes inalámbricas sean entre si, con velocidades del orden de 280 Kbps hasta
utilizadas de una manera general en los sistemas de cómputo los 2 Mbps.
de la actualidad.
Existen dos tipos de redes de larga distancia: Redes de
No se espera que las redes inalámbricas lleguen a Conmutación de Paquetes (públicas y privadas) y Redes
remplazar a las redes cableadas. Estas ofrecen velocidades Telefónicas Celulares. Estas últimas son un medio para

3. 3
transmitir información de alto precio. Debido a que los (Hops en inglés) o con un número que aun no siendo el
módems celulares actualmente son más caros y delicados mínimo sea suficientemente bueno. Es resistente a fallos, pues
que los convencionales, ya que requieren circuitos especiales, la caída de un solo nodo no implica la caída de toda la red.
que permiten mantener la pérdida de señal cuando el circuito
se alterna entre una célula y otra. Esta pérdida de señal La tecnología mallada siempre depende de otras tecnologías
no es problema para la comunicación de voz debido a que complementarias, para el establecimiento de backhaul debido
el retraso en la conmutación dura unos cuantos cientos de a que los saltos entre nodos, provoca retardos que se van
milisegundos, lo cual no se nota, pero en la transmisión de añadiendo uno tras otro, de forma que los servicios sensibles
información puede hacer estragos. Otras desventajas de la al retardo, como la telefonía IP, no sean viables.
transmisión celular son:
La utilización de Wimax 5,4 Ghz puede ser una solución
• La carga de los teléfonos se termina fácilmente. de backhaul, aceptable para fortalecer el alcance de la red
• La transmisión celular se intercepta fácilmente (factor mallada, pero en muchos casos supone la renuncia a la banda
importante en lo relacionado con la seguridad). 5,4 Ghz, para dar accesos a usuarios.
• Las velocidades de transmisión son bajas.
Utilizando tecnologías licenciadas (por ejemplo 802.16, en
la banda de 3,5Ghz), para la creación del backhaul, es posible
Todas estas desventajas hacen que la comunicación celular se
ofrecer accesos a los usuarios en 2,4 Ghz y en 5,4Ghz. Esto
utilice poco, o únicamente para archivos muy pequeños como
posibilita que los usuarios dispongan del 80% más de canales
cartas, planos, etc. Pero se espera que con los avances en la
libres, aumentando el número de usuarios concurrentes en un
compresión de datos, seguridad y algoritmos de verificación
60-80%.
de errores se permita que las redes celulares sean una opción
redituable en algunas situaciones.
A modo de ejemplo podemos ver la estructura de una red
inalámbrica mallada formada por siete nodos. Se puede ver
La otra opción que existe en redes de larga distancia son
que cada nodo establece una comunicación con todos los
las denominadas: Red Pública De Conmutación De Paquetes
demás nodos.
Por Radio. Estas redes no tienen problemas de pérdida
de señal debido a que su arquitectura está diseñada para
1) Protocolos
soportar paquetes de datos en lugar de comunicaciones de
: Hay más de 60 esquemas competentes para el
voz. Las redes privadas de conmutación de paquetes utilizan
encaminamiento de paquetes a través de redes malladas.
la misma tecnología que las públicas, pero bajo bandas de
Algunos de éstos incluyen:
radio frecuencias restringidas por la propia organización de
sus sistemas de cómputo.[2], [7], [9], [10], [11], [12]
AODV (Ad-hoc On Demand Distance Vector)
B.A.T.M.A.N. (Better Approach to Mobile Adhoc
Networking) BMX (Batman eXperimental) BATMAN-
C. Las redes inalámbricas Mesh ADV (Batman Advance (capa2)) PWRP (Predictive Wireless
Routing Protocol) DSR (Dynamic Source Routing) OLSR
Las redes inalámbricas malladas, redes acopladas, o redes (Optimized Link State Routing protocol) TORA (Temporally-
de malla inalámbricas de infraestructura, para definirlas de Ordered Routing Algorithm) HSLS (Hazy-Sighted Link State)
una forma sencilla, son aquellas redes en las que se mezclan Babel (a loop-free distance-vector routing protocol)
las dos topologías de las redes inalámbricas, la topología Ad-
hoc y la topología infraestructura. Básicamente son redes con
topología de infraestructura pero que permiten unirse a la red D. B.A.T.M.A.N. (Better Approach to Mobile Adhoc
a dispositivos que a pesar de estar fuera del rango de cobertura Networking)
de los puntos de acceso están dentro del rango de cobertura de
alguna tarjeta de red (TR) que directamente o indirectamente Es un protocolo de ruteo proactivo para Redes Mesh Ad-
está dentro del rango de cobertura de un punto de acceso (PA). hoc Inalámbricas [PDF], incluyendo las redes ad-hoc móviles
(en inglés MANETs). El protocolo mantiene proactivamente
Permiten que las tarjetas de red se comuniquen entre sí, información sobre la existencia de todos los nodos en la
independientemente del punto de acceso. Esto quiere decir malla, que son accesibles a través de enlaces de comunicación
que los dispositivos que actúan como tarjeta de red pueden de uno o múltiples saltos. La estrategia de B.A.T.M.A.N. es
no mandar directamente sus paquetes al punto de acceso sino determinar para cada destino en la malla un vecino de un
que pueden pasárselos a otras tarjetas de red para que lleguen salto, el cual puede ser utilizado como mejor gateway para
a su destino. comunicarse con el nodo de destino. En estas redes, cada
nodo de enrutamiento participa en los datos de reenvío para
Para que esto sea posible es necesario el contar con otros nodos de forma dinámica y se dice que es útil para
un protocolo de enrutamiento que permita transmitir la situaciones de emergencia como desastres naturales.
información hasta su destino con el mínimo número de saltos

4. 4
IV. DESCRIPCION DEL PROCESO Figure 3. Router Ubiquiti Nanostation 2 y Nanostation Loco 2
Antes de iniciar con la implementación del nodo deberemos
realizar un estudio en el sitio teniendo en cuenta todas las
estructuras y características físicas del lugar donde se
desea realizar la instalación de la antena trasmisora Antena
omnidireccional, puesto que, estos parámetros nos ayudaran
a identificar las atenuaciones e interferencias en el punto de
emisión.
Posteriormente se realizara el diseño teniendo en cuenta
los datos obtenidos anteriormente, y se realizara el montaje
del hardware necesario para la puesta en funcionamiento del
nodo inalámbrico. Estos equipos se eligieron debido a las
diferentes experiencias adquiridas de varios grupos que se
encargaron de implementar los nodos anteriores de RICB.
Se utilizara una antena omnidireccional por que sirve para
ampliar el rango de propagación homogénea del router y
lograr así mayor cubrimiento de clientes en un nodo.
inalámbricas hasta pequeños routers listos para la conexión
Figure 2. Antena omnidireccional de exteriores de una antena externa y un cable de red Rj45 y así
proporcionar una interfaz inalámbrica de bajo costo, pero la
característica que sobre sale en la mayoría de sus dispositivos
en la opción de adaptabilidad. Por principio usan versiones
adaptadas de GNU/Linux pero que han sido restringidas
a interfaces gráficas que limitan mucho la imaginación de
implementaciones novedosas como las redes Mesh ad-hoc,
sin embargo este hecho y que además usen uno de los Chipset
más conocidos (la línea Atheros) los han convertido en los
dispositivos modernos que más rápido se han podido adaptar a
modificaciones de firmware. Además, el servidor en el cual se
configurar el protocolo de enrutamiento B.A.T.M.A.N.(Better
Approach To Mobile Adhoc Networking). Encargado de el
control de tráfico. También se realizar el montaje de una
aplicación de carácter educativo para las clientes que accedan
al nodo. Una vez este en nodo este en funcionamiento se
efectuaran las medidas que nos muestren la eficiencia del
nodo en cuanto a la transmisión
V. ESTADO DEL ARTE
Aunque en la parte física los nodos poseen el mismo
equipamiento, se diferencian en su contenido puesto que ha
habido ya una explicación del montaje, hablaremos ahora
de los aplicativos de algunos nodos que se encuentran en
En cuanto a especificaciones técnicas se anota su diseño funcionamiento en la RICB.
para exteriores y fijación en mástil, y en parámetros eléctricos
se selecciona una alta ganancia de antena: 15 dbi. Esta antena • NODO TALLER DE MIS SUEÑOS: Cursos virtuales a
se acopla al router Nanostation 2 mediante un pigtail N-SMA través de la plataforma moodle
de cable coaxial. • ECOPARQUE: Simulacro Preicfes
• CEDID SEDE A SIERRA MORENA: Cuestionario De
Ubiquiti es una marca de equipamiento inalámbrico Selección De Aptitudes.
relativamente nuevo en el mercado pero se han especializado • NODO BARRIO LOS ALPES: Se instaló la plataforma
en ítems como calidad, adaptabilidad, facilidad y economía. JOOMLA como eje central de los servicios que se
En su amplia gama de productos que van desde robustas ofrecerán en el servidor local del barrio Los Alpes,
tarjetas que permiten la interconexión de muchas interfaces adicionalmente se nutrió con contenidos de interés para

5. 5
la comunidad, se instalo la enciclopedia Wiki pedía que múltiple de protocolos de enrutamiento de redes malla,
se encontraba en el nodo de bella flor en vista de que estudios de radicación, estudios de tráfico, estudios
este nodo fue deshabilitado y se puso a disposición de la de Seguridad de la Información, medición de NBI y
comunidad el servicio de aulas virtuales. penetración de TIC, conceptualización de Brecha Digital e
• NODO COLEGIO CDA BARRIO JUAN PABLO: Pagina Inclusión Digital, tecnologías libres como base de procesos
Web diseñada en Joomla y alojada en un servidor Web comunitarios.
(Ubuntu Server), con contenidos de interés social sobre el
alcoholismo, el pandillismo, la drogadicción, los desastres
naturales y cómo prevenirlos, información sobre las Tics,
información general sobre Ciudad Bolívar y el barrio
Juan Pablo, una biblioteca virtual y una serie de cursos R EFERENCES
virtuales; todo con el fin de sembrar un granito de arena
[1] J OS Ã L’ DORDOIGNE-P HILIPPE ATELIN. Redes informÃaticas: ˛
en esta comunidad clasificada como una de las zonas más Conceptos fundamentales: normas, arquitectura, modelo OSI, TCP/IP,
inseguras de la localidad. Ethernet, Wi-FI... E DICIONES ENI, 2006.
• ISPA JERUSALEN: Biblioteca virtual y fonoteca [2] U YLESS D. B LACK . Redes de transmisiøn de datos y proceso
s
distribuido. E DICIONES DÃ AZ DE S ANTOS , 1987.
• NODO RLB: Simulador de pruebas de estado ICFES ´
[3] J OS à L’ A. M A à SAS . Mundo IP: Introducciøn a los secretos de
s
• NODO BARRIO PARAISO MIRADOR: El nodo tiene Internet y las redes de datos. E DICIONES N OWTILUS , 2004.
un portal con información de la comunidad, información [4] J OS Ã L’ M ANUEL H UIDOBRO M OYA AND DAVID ROLDÃ AN ˛
M ARTÃ NEZ . Comunicaciones en redes WLAN: WiFi, VolP,
general de interés, vídeos para el aprendizaje infantil. Un multimedia, seguridad. C REACIONES C OPYRIGHT, JANUARY 2005.
repositorio donde se puede colgar archivos, como guías ´
[5] A NTONIO A LABAU M UÃ SOZ , J UAN B. R IERA G ARC Ã A AND A N -
´
TONIO A LABAU M UÃ SOZ . TeleinformÃatica y redes de computadores.
˛
escolares, cuentos, comunicados de la comunidad etc.
M ARCOMBO , 1986.
Los usuarios se pueden registrar y publicar noticias de ´
[6] J OSEP M. BARCELO O RDINAS , J ORDI Ã Ã SIGO G RIERA , JAUME
interés para la el barrio. Para el entretenimiento tiene A BELLA I. F UENTES , G UIOMAR C ORRAL I. T ORRUELLA , AND E N -
juegos, también tiene acceso a una Wiki pedía que sirve RIC P EIG O LIVE . Estructura de redes de computadores. E DITORIAL
UOC, M ARCH 2009.
de apoyo escolar y para la comunicación instantánea tiene [7] E NRIQUE H ERRERA PÃ L’REZ . Introduccion a Las Telecomunicaciones
una herramienta de chat entre los usuarios registrados. Modernas. E DITORIAL L IMUSA , 1998.
• IED ARBORIZADORA BAJA: Programa de refuerzo de [8] M ICHAEL P URSER . Redes de telecomunicaciøn y ordenadores. E DI -
s
CIONES DÃ AZ DE S ANTOS , 1990.
competencias básicas. Aula virtual de sistemas [9] X AVIER H ESSELBACH S ERRA AND J ORDI A LTÃ L’S B OSCH . AnÃali- ˛
• RODRIGO LARA BONILLA SEDE B:Cuenta con difer- sis de redes y sistemas de comunicaciones. U NIV. P OLITÃ ´ . DE
LC
entes lecciones de estudio en las materias de inglés y C ATALUNYA , 2002.
[10] A NTONIO B LANCO S OLSONA , J OS Ã L’ M ANUEL H UIDOBRO M OYA ,
matemáticas debido a que estas presentan un nivel por AND J. J ORDà AN C ALERO . Redes de Ãarea local: Administraciø n de
˛ ˛ s
debajo del promedio teórico de las pruebas de estado, sistemas informÃaticos. E DITORIAL PARANINFO , J ULY 2006.
˛
debido a que este proyecto se desarrollo en la sede B [11] A NDREW S. TANENBAUM . Redes de Computadoras. P EARSON
E DUCACI Ã SN , S EPTEMBER 2003.
¸
de este colegio en el que solo se cursa educación básica [12] R AM Ã SN J ES Ã ŽS M ILL Ã AN T EJEDOR . Redes de Datos Y Convergen-
¸ ˛
primaria, se desarrollaron los contenidos enfocados en cia Ip. C REACIONES C OPYRIGHT, 2007.
niños con edades entre los 7 y los 11 años, categorizando
por niveles de dificultad las materias según el curso actual
(Tercero, cuarto o quinto de primaria) del estudiante.
• NODO CEDID SEDE SANTA ROSITA LAS VEGAS:
Su contenido principal es un repositorio de aplicaciones
didácticas educativas en áreas como matemáticas,
ciencias naturales, geografía, ortografía y cultura general
dirigidas a estudiantes de primaria con el fin de brindar
una herramienta innovadora de aprendizaje; acompañado
de servicios de entretenimiento como juegos y estrategias
de comunicación entre la comunidad como lo son los
foros y el chat.
VI. C ONCLUSIONES
Por su fuerte componente tecnológico, la RICB se
caracteriza por realizar investigación aplicada de la aplicación
de las TIC a ámbitos sociales; basándose principalmente
en los grupos de investigación y grupos académicos que la
conforman: Grupo de Investigación GIDENUTAS.
Se adelantan investigaciones aplicadas de: Desarrollo de
firmware para sistemas embebidos en routers, simulación