Cómo funciona el WiFi municipal

Mesh

La mayoría de los puntos de acceso WiFi en cafeterías y otras ubicaciones tienen una configuración de concentrador y radio. Una radio (el concentrador) envía y recibe datos de varios usuarios (los radios). El enrutador inalámbrico tiene una conexión física a Internet, un cable, y transmite datos de múltiples usuarios a través de ese cable.

Agregar un enrutador inalámbrico a una conexión por cable existente es una forma fácil y conveniente de proporcionar acceso inalámbrico a pequeña escala. Los routers inalámbricos son relativamente baratos. La mayoría permite a las personas elegir entre varias opciones de inicio de sesión y cifrado, lo que proporciona una capa de seguridad.

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Pero si un router inalámbrico que va hacia abajo, no siempre hay otro router cercanos para tomar el relevo. Y a gran escala, como en toda una ciudad, usar un cable físico para conectar todos los enrutadores inalámbricos a Internet es caro.

Es por eso que la mayoría de las redes inalámbricas municipales utilizan una malla en lugar de un concentrador y un radio. Una malla es una serie de transmisores de radio. Cada transmisor es capaz de comunicarse con al menos otros dos. Crean una nube de señales de radio a través de la ciudad. Las señales viajan de un enrutador a otro a través de esta nube.

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En algunas redes, señales de saltar de un receptor a otro hasta que llegan a un nodo que tiene una conexión por cable a Internet. Otras redes utilizan nodos de backhaul. Estos nodos hacen exactamente lo que su nombre implica: recopilan todos los datos de muchos transmisores y los transportan de vuelta a Internet enviándolos a un enrutador con una conexión por cable. Los nodos de backhaul suelen ser nodos punto a punto o punto a multipunto. Pueden conectar un punto exactamente a otro, o pueden conectar un punto a varios puntos.

Si utiliza su computadora portátil para conectarse a Internet en una red de malla, esto es lo que sucede:

Algunas redes utilizan transmisores WiMAX para el backhaul.
Foto cortesía de Intel

  1. Su computadora detecta la red cercana y usted inicia sesión.
  2. El protocolo que controla la malla determina la mejor ruta que deben seguir los datos. Planifica la ruta que hará el menor número de saltos antes de llegar a una conexión por cable o a un nodo de backhaul.
  3. Sus datos siguen la ruta que establece el protocolo. Cuando sus datos llegan a un nodo que tiene una conexión por cable, viajan a través de Internet hasta llegar a su destino final.

Si estás fuera de casa en una ciudad con acceso público, probablemente puedas hacerlo sin equipo adicional. Pero si está tratando de acceder a la red desde casa, es posible que necesite una radio más fuerte y, posiblemente, una antena direccional. Aunque las señales de la red de la ciudad son lo suficientemente fuertes como para llegar a su hogar, es posible que la señal de su computadora no sea lo suficientemente fuerte como para volver a salir. La mayoría de los proveedores de servicios tienen esto en cuenta y proporcionan el equipo necesario de forma gratuita o por una tarifa, al igual que lo hacen con DSL o módems de cable.

Este sistema tiene varias ventajas sobre los cubos y radios de los puntos calientes comunes. En primer lugar, como hay menos cables, es menos costoso. Si algunos nodos fallan, otros en la malla pueden compensarlo. Además de ser mucho menos costoso que conectar cable de alta velocidad a todos los lugares de una ciudad, es mucho más rápido de construir.

Las redes municipales usan enrutadores como estos montados en postes de luz en toda la ciudad.
Foto cortesía de Tropos Network

Cuando una ciudad decide construir una red inalámbrica, generalmente emite una solicitud de propuesta (RFP). Una solicitud de propuestas es simplemente una solicitud de información de empresas que están interesadas en construir la red. Si bien una ciudad teóricamente podría construir su propia red, la mayoría opta por delegar esa parte del proceso a una empresa que tenga experiencia en Internet y tecnología de redes.

Las empresas interesadas responden a la solicitud de propuestas con una propuesta que describe un plan para construir y mantener la red. La propuesta incluye todo, desde el número y el tipo de radios hasta el costo final. La estructura física de la red debe tener en cuenta el tamaño y la distribución de la ciudad, la cubierta de árboles, el paisaje y otros factores. La propuesta también incluye quién terminará siendo propietario, manejando y manteniendo la red: la ciudad o el negocio.

En algunas de las primeras redes propuestas, las propias ciudades poseían y controlaban las redes. Empresas como ISP y compañías de telecomunicaciones se opusieron a estos planes. Su argumento era que la competencia entre los municipios y el sector privado era injusta o incluso ilegal.

Hoy en día, muchas redes existentes y propuestas siguen uno de los siguientes cuatro modelos:

  • La ciudad es propietaria de la red, que es solo para uso de la ciudad
  • La ciudad es propietaria de la red, que es para uso de la ciudad o público
  • La ciudad es propietaria de la red, y los ISP alquilan el acceso a ella, pasando ese acceso al público
  • Un proveedor de servicios es propietario y opera la red, proporcionando acceso a la ciudad, al público e incluso a otros proveedores de servicios

La ciudad revisa todas las solicitudes de propuestas, luego decide qué propuesta aceptar. EarthLink, por ejemplo, ha sido seleccionado para construir redes en Anaheim, California y Filadelfia, Pensilvania, y es finalista en varias otras ciudades. EarthLink también se está asociando con Google para construir una red inalámbrica en San Francisco.

El aspecto exacto de la red depende de algunos factores. La primera es exactamente lo que una ciudad espera hacer con la red. Una cobertura a nivel de toda la ciudad que está abierta a todos puede parecer muy diferente de una red de seguridad pública que estará abierta solo a oficiales de policía y bomberos. (Consulte «Aplicaciones inalámbricas» y «Seguridad Pública» para obtener más información sobre lo que estas redes pueden hacer.)

Este nodo Motorola tiene radios para transmisiones de 2,4 GHz, así como transmisiones de seguridad pública de 4,9 GHz.
Foto cortesía de Motorola

Las propuestas de las diferentes empresas también pueden variar ampliamente dependiendo del hardware y los protocolos que utilicen. Los proyectos de EarthLink combinan redes de malla y punto a multipunto. La mayoría de sus propuestas incorporan transmisores de radio en postes de luz de toda la ciudad, que crean la nube de señales inalámbricas. Las antenas de radio en edificios altos o torres también se comunican con antenas más pequeñas ubicadas en toda la nube. Estas antenas punto a multipunto proporcionan el backhaul, llevando los datos desde la nube a Internet por cable.

Casi siempre, una vez que una ciudad ha tomado una decisión sobre quién construirá, administrará y mantendrá la red, el paso final es un programa piloto. Un programa piloto es como una vista previa o una ejecución de prueba de una versión más pequeña de la red. Por lo general, es una fracción del tamaño del proyecto final, y permite a la ciudad asegurarse de que la red sea adecuada para ellos.

Veamos lo que una ciudad puede hacer con una red inalámbrica una vez que está en funcionamiento.

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