Diseñar e implementar un radio enlace de larga distancia para brindar servicio de internet para un cliente remoto

San Cayetano Alto s/n
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Electrónica y Telecomunicaciones
Tecnologías Inalámbricas de Comunicación
Práctica: Enlace de larga distancia usando WI-FI.
Número: 2.
Profesor: Ing. Manuel Quiñones Cuenca, Mg.
Fecha: 16/10/2018
Fecha de entrega: A: 26/10/2018, B: 29/11/2018.
Integrantes:
1. Jorge Carrillo
2. David Aguilar
3. Juan Pablo Condoy
4. Víctor Eras
5. Maria Macas
6. Liliana Rivera
7. Maria Sánchez
8. Walter Seraquive
9. Ángel Torres
1. Resumen
Durante esta práctica se va a diseñar e implementar un radio enlace de larga distancia para
brindar servicio de internet para un cliente remoto. Finalmente les invito estimados estudiantes
a empezar con optimismo la presente práctica.
2. Objetivos
 Diseñar e implementar un radio enlace para dar acceso a internet.
 Desplegar radio enlaces.
 Aprender a usar una herramienta de software gratuita que permita simular un enlace
punto a punto y que permite determinar la existencia de Línea Visual, despeje de la zona
de Fresnel, área de cobertura de una estación base y pérdidas de propagación.
3. Reglas generales para el desarrollo de las Prácticas de Laboratorio.
 Las presentaciones de los resultados deben ser originales, es decir, se sancionará a los
equipos o autores de prácticas idénticas.
 El día de entrega de la práctica debe ser en formato electrónico y subido al sistema EVA
(Subir informe y archivos generados)
 Durante revisión de la práctica, se verificará los resultados y las conclusiones que hayan
obtenido con el fin de corroborar los objetivos de la práctica se haya logrado.
4. Desarrollo de Ejercicios
4.1. Ejercicio 1

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Un cliente requiere acceso a Internet. El cliente está a 20 km de distancia, con una línea de
vista despejada hacia el AP (no hay obstrucciones).
El radio del cliente tiene una potencia de transmisión de 25 dBm, sensibilidad de recepción
de -91 dBm y usa una antena tipo panel de 23 dBi. El AP trasmite a 23 dBm, tiene una
sensibilidad de recepción de -87 dBm y está dotado de una antena omnidireccional de 8 dBi.
Figura 1: Esquema de ejercicio.
DATOS:
𝐷 = 20𝐾𝑚
𝐹 = 2.4𝐺𝐻𝑧
𝐺𝑡 = 23 𝑑𝐵𝑖
𝐺𝑟 = 8 𝑑𝐵𝑖
𝑃𝑡𝐴𝑃 = 23 𝑑𝐵𝑚
𝑆𝑡𝐴𝑃 = −87 𝑑𝐵𝑚
𝑃𝑡𝑐 = 25 𝑑𝐵𝑚
𝑆𝑡𝑐 = −91 𝑑𝐵𝑚
𝐿 𝑐 = 3 𝑑𝐵
¿Es el enlace viable?
Primero obtenemos las pérdidas por espacio libre
𝐿𝑓𝑠 = 92.5 + 20 log(𝑓) + 20 log(𝐷)
𝐷 𝑒𝑛 𝐾𝑚 𝑦 𝑓 𝑒𝑛 𝐺𝐻𝑧
𝐿𝑓𝑠 = 92.5 + 20 log(2.4) + 20 log(20)
𝐿𝑓𝑠 = 126.124 𝑑𝐵
Ahora hacemos el balance de potencias y comparamos con la sensibilidad en
AP del servidor
𝑃𝑇 = 𝑃𝑡𝑥 − 𝑃𝑐𝑡𝑥 + 𝐺𝑟𝑥 − 𝑃𝑐𝑟𝑥 + 𝐺𝑡𝑥
𝑃𝑇 = 25 𝑑𝐵𝑚 − 0.5 𝑑𝐵 + 8 𝑑𝐵𝑖 − 0.5 𝑑𝐵 + 23 𝑑𝐵𝑖
𝑃𝑇 = 55 𝑑𝐵
Al restarle las perdidas por espacio libre obtenemos el nivel de la señal recibida:
𝑃𝑡𝑥 = 55 𝑑𝐵 − 124.32 𝑑𝐵 = −71.124 𝑑𝐵𝑚
𝑀 = −71.124 𝑑𝐵 − (−87) 𝑑𝐵𝑚 = 15.876
El enlace es viable

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En el caso del cliente tenemos
𝑃𝑟𝑥 = 𝑃𝑡𝑥′
− 𝑃𝑐𝑡𝑥′
+ 𝐺𝑟𝑥′
− 𝑃𝑐𝑟𝑥′
+ 𝐺𝑡𝑥′
− 𝐿𝑓𝑠
𝑃𝑟𝑥 = 23 𝑑𝐵𝑚 − 0.5 𝑑𝐵 + 8 𝑑𝐵𝑖 − 0.5 𝑑𝐵 + 23 𝑑𝐵𝑖 − 126.124 𝑑𝐵
𝑃𝑟𝑥 = −73.124 𝑑𝐵𝑚
𝑀 = −(−91 𝑑𝐵𝑚) − 73.124 𝑑𝐵 = 17.876
El enlace es viable
¿Qué se puede hacer para mejorar el enlace?
Para mejorar el enlace se podría colocar una antena de mayor ganancia en el Access Point
teniendo así una ganancia adicional ayudando de esta forma en ambas direcciones del enlace,
permitiéndonos que nuestro enlace sea mucho más confiable.
¿Cómo se comportaría el enlace si se usara una antena parabólica de rejilla de 24 dBi
en el lado del cliente?
Al colocar una antena parabólica de rejilla en el enlace del cliente los cambios son mínimos,
ya que el enlace se comporta de igual forma que al utilizar una antena panel.
¿Cómo se comportaría el enlace si el AP usara una antena parabólica de rejilla de 24
dBi?
El nivel de la señal recibida es mayor con respecto a la sensibilidad del cliente dándonos un
margen del enlace 28 dB y en el caso contrario con el análisis de AP- C tenemos de igual forma
un mayor nivel de señal recibida con respecto a la sensibilidad del AP dándonos un margen
de enlace de 30 dB por lo cual el enlace en ambas direcciones es más confiable.
5. Recomendaciones:
 Configure y pruebe todos los equipos antes de salir del laboratorio (haga una simulación
completa de toda la red de ser posible).
 Instale todo el equipo, antenas y cables
 Realice un ajuste final de la alineación de las antenas mediante un generador de señales y
analizador de espectros (si dispone de ellos)
 Pruebe las fuentes de alimentación y los cables Ethernet
 Compruebe que los radios funcionan
 Compruebe que el enlace funciona
 Haga un ajuste final de la alineación de las antenas usando las lecturas de intensidad de
señal en el receptor (si no lo hizo en el punto 2)
 Realice pruebas de prestaciones en cada uno de los enlaces y en la red completa

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6. Enlace de larga distancia
Para la realización de la práctica se debe implementar un enlace con una distancia mínima de 1
Km. Para crear una red formada por un AP y un solo cliente como se indica en el esquema de la
figura 2.
Figura 2: Topología de enlace.
Escoja un nombre para la red, un canal de radio, esquema de direcciones IP y otros parámetros
requeridos para crear una red inalámbrica.
El puerto Ethernet del AP se deberá conectar a Internet (si se dispone de conexión). Al final del
ejercicio, el cliente debe poder acceder a internet.
A continuación, llene los valores que escogió:
Parámetros RED_1 RED_2
SSID practica2_ap Practica2_ap
Canal/Frecuencia 161/5808 MHZ 161/5808 MHZ
Dirección IP 192.168.2.1 192.168.2.2
Máscara de red 255.255.255.0 255.255.255.0
Otro Parámetros
Tabla 1. Características y configuración de los equipos
Actividad 1:

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Indique las coordenadas y azimut de cada punto del enlace, y en un mapa (GoogleMaps u otros)
indique las ubicaciones.
Coordenadas del Trasmisor:
Transmisor
Longitud: 79°11’52.20”0
Latitud: 3°59’10.35”S
Tabla 2. Coordenadas de nodo inicial.
Coordenadas del Receptor:
Receptor
Longitud: 79°12’25.95”0
Latitud: 3°59’10.94”S
Tabla 3. Coordenadas de nodo final.
Figura 3: Localización de los nodos
Actividad 2:

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Tome una fotografía desde uno de los puntos de enlace al otro, y señale en la imagen el lugar del
otro punto del enlace.
Se puede visualizar una línea de vista sin obstrucción entre ambas antenas transmisora y
receptora, obteniendo una mejor propagación de la señal RF de alta frecuencia.
Figura 4: Fotografía de uno de los puntos del enlace.
Actividad 3:
Realice el cálculo del presupuesto del enlace tomando en cuenta las características de los equipos
(potencia, sensibilidad, frecuencia), y accesorios (Antena y cables conectores).

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Perdida por espacio libre
𝑮 𝒕 = 𝟏𝟎. 𝟒 𝒅𝑩𝒊
𝑮 𝒓 = 𝟏𝟎. 𝟒 𝒅𝑩𝒊
𝑷 𝒕𝑨𝑷 = 𝟏𝟕 𝒅𝑩𝒎
𝑺 𝒕𝑨𝑷 = −𝟗𝟐 𝒅𝑩𝒎
𝑷 𝒕𝒄 = 𝟏𝟕𝒅𝑩𝒎
𝑺 𝒕𝒄 = −𝟗𝟐𝒅𝑩𝒎
𝑳 𝒄 = 𝟑 𝒅𝑩
𝑳 𝒇𝒍 = 𝟑𝟐. 𝟒 + 𝟐𝟎 𝐥𝐨𝐠(𝒇) + 𝟐𝟎 𝐥𝐨𝐠(𝑫)
𝑳 𝒇𝒍 = 𝟑𝟐. 𝟒 + 𝟐𝟎 𝐥𝐨𝐠(𝟓𝟖𝟎𝟓) + 𝟐𝟎 𝐥𝐨𝐠(𝟏. 𝟎𝟓)
𝑳 𝒇𝒍 = 𝟏𝟎𝟖. 𝟎𝟗𝒅𝑩𝒎
AP-C C-AP
𝟏𝟕𝒅𝑩𝒎
+𝟏𝟎. 𝟒𝒅𝑩𝒊
+𝟏𝟎. 𝟒𝒅𝑩𝒊
−𝟑𝒅𝑩𝒎
−𝟑𝒅𝑩𝒎
𝟑𝟏. 𝟖𝒅𝑩𝒎
−𝟏𝟎𝟖. 𝟎𝟗𝒅𝑩𝒎
−𝟕𝟔. 𝟐𝟗𝒅𝑩𝒎
−(−𝟗𝟐)𝒅𝑩𝒎
𝟏𝟓. 𝟕𝟏𝒅𝑩
17 𝑑𝐵𝑚
+10.4𝑑𝐵𝑖
+10.4𝑑𝐵𝑚
−3 𝑑𝐵
−3 𝑑𝐵
31.8𝑑𝐵𝑚
−108.09𝑑𝐵𝑚
−79.29𝑑𝐵𝑚
−(−92)𝑑𝐵𝑚
15.71𝑑𝐵
Tabla 4. Pérdidas por espacio libre.
 Presupuesto del enlace. Radio 1  Radio 2.
Potencia TX
del Radio1
+Ganancia de
Antenas
-Perdidas
Total
=Señal >Sensibilidad
del Radio 2
17dBm 10.4 dBi -114.09 dBm -79.29 dBm -92dBm
Tabla 5. Parámetros del enlace 1.
 Presupuesto del Enlace. Radio 2  Radio 1
Potencia TX
del Radio2
+Ganancia de
Antenas
-Perdidas
Total
=Señal >Sensibilidad
del Radio 1
17dBm 10.4 dBi -114.09 dBm -79.29 dBm -92dBm
Tabla 6. Parámetros del enlace 2.
1. Antena radio 1 + antena radio 2.
2. Radio 1_Pérdida en los cables (dB) + Radio 2_Pérdida en los cables (dB) + perdida de trayectoria
en el espacio libre (dB).

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Actividad 4:
Usando Radio Mobile simule el enlace punto a punto (capture los resultados)
Figura 5. Resultado enlace punto a punto..
Actividad 5:
Usando una herramienta de monitoreo (Ejemplo Vistumbler, Acrylic WiFi Free o puede usar otra),
en cada punto del enlace determine un canal libre para utilizarlo en el enlace y capture los
resultados a través de la herramienta.

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Tabla 7. Canales ocupados para Wi-fi en el Laboratorio de Telecomunicaciones.
Actividad 6:
Realice un esquema de la topología de la red con las direcciones MAC e IP, nombres de anfitriones,
ubicaciones, bandas de operación y frecuencias utilizadas.

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Figura 6. Topología de la Red
Mac 255.255.255.0
IP 192.168.2.1 (AP)
192.168.2.2(C)
Nodos TX RX
Log: 79°11’52.20”
Lat.: 3°59’10.35”S
Log: 79°12’25.95”0
Lat: 3°59’10.94”S
Distancia 1,05 Km.
Frecuencia 161/5808 MHZ (canal 6 )
Tabla 8. Ubicaciones, IP,Distancia y frecuencias utilizadas.

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Actividad 7:
Configure los equipos (Se recomienda usar: Winbox para equipos de mikrotik) para establecer
un enlace punto a punto (Capture las configuraciones realizadas).
Figura 7. Estado del dispositivo enlazado main

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Figura 8. Estado del dispositivo enlazado en Main.
Figura 9. Configuración de SSID, Ancho de banda, potencia de salida, seguridad.

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Figura 10. Configuración de WAN (Bridge).

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Figura 11. Configuración de WAN (Router).

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Figura 12. Estado del Tx y Rx
Actividad 8:
Realice las pruebas de conectividad usando Ping (Capture los resultados y tome fotografías con
los integrantes del grupo en cada punto).

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Figura 13. Red visible
Figura 14 Datos de transmisión y recepción

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Figura 15 Fotografía con los integrantes en el punto de transmisión
Figura15 Fotografía con los integrantes en el punto de recepción o cliente

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Figura 16 Fotografía de los integrantes de esta practica
Actividad 9:
Compare (realizar una tabla) los resultados obtenidos para el costo del enlace (teóricos) con los
valores medidos (Real).
Los cálculos teóricos comparados con los valores reales tienen una variación, se obtuvo una mayor
ganancia, mejor nivel de sensibilidad en ambas direcciones como son en el transmisor y en el
receptor.
Perdida por espacio libre
𝑮 𝒕 = 𝟏𝟎. 𝟒 𝒅𝑩𝒊
𝑮 𝒓 = 𝟏𝟎. 𝟒 𝒅𝑩𝒊
𝑷 𝒕𝑨𝑷 = 𝟏𝟕𝒅𝑩𝒎
𝑺 𝒕𝑨𝑷 = −𝟗𝟐 𝒅𝑩𝒎
𝑷 𝒕𝒄 = 𝟏𝟕 𝒅𝑩𝒎
𝑺 𝒕𝒄 = −𝟗𝟐𝒅𝑩𝒎
𝑳 𝒄 = 𝟑 𝒅𝑩
𝑳 𝒇𝒍 = 𝟑𝟐. 𝟒 + 𝟐𝟎 𝐥𝐨𝐠(𝒇) + 𝟐𝟎 𝐥𝐨𝐠(𝑫)
𝑳 𝒇𝒍 = 𝟑𝟐. 𝟒 + 𝟐𝟎 𝐥𝐨𝐠(𝟓𝟖𝟎𝟓)
+ 𝟐𝟎 𝐥𝐨𝐠(𝟏. 𝟎𝟓)
𝐺𝑡 = 11 𝑑𝐵𝑖
𝐺𝑟 = 11 𝑑𝐵𝑖
𝑃𝑡𝐴𝑃 = 17 𝑑𝐵𝑚
𝑆𝑡𝐴𝑃 = −96 𝑑𝐵𝑚
𝑃𝑡𝑐 = 17 𝑑𝐵𝑚
𝑆𝑡𝑐 = −96𝑑𝐵𝑚
𝐿 𝑐 = 3 𝑑𝐵
𝐿 𝑓𝑙 = 32.4 + 20 log(𝑓) + 20 log(𝐷)
𝐿 𝑓𝑙 = 32.4 + 20 log(5805) + 20 log(1.05)
𝐿 𝑓𝑙 = 108.09 𝑑𝐵𝑚

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𝑳 𝒇𝒍 = 𝟏𝟎𝟖. 𝟎𝟗 𝒅𝑩𝒎
AP-C C-AP AP-C C-AP
𝟏𝟕𝒅𝑩𝒎
+𝟏𝟎. 𝟒𝒅𝑩𝒊
+𝟏𝟎. 𝟒𝒅𝑩𝒊
−𝟑𝒅𝑩𝒎
−𝟑𝒅𝑩𝒎
𝟑𝟏. 𝟖𝒅𝑩𝒎
−𝟏𝟎𝟖. 𝟎𝟗 𝒅𝑩𝒎
− 𝟕𝟔. 𝟐𝟗𝒅𝑩𝒎
−(−𝟗𝟐)𝒅𝑩𝒎
𝟏𝟓. 𝟕𝟏𝒅𝑩
17𝑑𝐵𝑚
+10.4𝑑𝐵𝑖
+10.4𝑑𝐵𝑖
−3𝑑𝐵𝑚
−3𝑑𝐵𝑚
31.8𝑑𝐵𝑚
−108.09 𝑑𝐵𝑚
− 76.29 𝑑𝐵𝑚
−(−92)𝑑𝐵𝑚
15.71 𝑑𝐵
17𝑑𝐵𝑚
+11𝑑𝐵𝑖
+11𝑑𝐵𝑖
−3𝑑𝐵𝑚
−3𝑑𝐵𝑚
33𝑑𝐵𝑚
−108.09 𝑑𝐵𝑚
− 75.09 𝑑𝐵𝑚
−(−96)𝑑𝐵𝑚
20.91𝑑𝐵
17𝑑𝐵𝑚
+10.4𝑑𝐵𝑖
+10.4𝑑𝐵𝑖
−3𝑑𝐵𝑚
−3𝑑𝐵𝑚
44𝑑𝐵𝑚
−108.09 𝑑𝐵𝑚
− 61 𝑑𝐵𝑚
−(−96)𝑑𝐵𝑚
20.91𝑑𝐵
Tabla 9. Cálculos de pérdidas durante el enlace realizado en el espacio libre.
Actividad 10:
Implementar seguridad al enlace y describa los niveles de seguridad usados.
En la presente práctica se configuro para la seguridad de nuestro enlace el WPA2-AES
Figura 17. WPA2-AES
Uno de los problemas más graves a los que se enfrenta Wi-Fi es la seguridad ya que de por sí, el
aire es un medio de propagación de libre acceso, para evitar todo esto es imprescindible dotar a
las redes inalámbricas de mecanismos que garanticen la seguridad de la comunicación, para esta
práctica usaremos modalidad de red doméstica
Modalidad de red doméstica
En el entorno del hogar o en pequeñas empresas, en donde no se precisa llevar a cabo una
compleja gestión de usuarios, el mecanismo de autenticación usado es PSK. Esta modalidad no
requiere de servidor de autenticación
PSK (Pre-Shared Key)
Es un método de autenticación se basa en el uso de claves o contraseñas introducidas
manualmente. No necesita un servidor de autenticación por lo que resulta muy sencillo de
implementar. Todo lo que necesitamos hacer es introducir una clave maestra o PSK en cada uno
de los puntos de acceso y de las estaciones que conforman nuestra WLAN
WPA2-AES

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WPA2 AES es la más fuerte, Wi-Fi Protected Access 2 es un estándar de seguridad que surge como
evolución de WPA. La estructura es básicamente la misma, pero presenta algunos elementos
diferenciadores:
 Método seguro IBSS para redes enmodoAdHoc
 Utilidades para VoIP en 802.11
 Protocolo de encriptación mejorado: AES (Advanced Encrpytion Standard), es la
codificación autorizada estándar más fuerte Wi-Fi®.
La configuración que está establecida en la red es WPA2-AES/PSK, por ofrecer confiabilidad y
seguridad en la misma.
Actividad 11:
Realice pruebas de capacidad de canal.
Datos obtenidos al cargar la página de Gmail, en el cliente:
Figura 18.Downlink.
Figura 19 Uplink
Datos obtenidos al cargar la página de Google, en el Access Point:
LAN WLAN

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Figura 20 Downlink.
LAN WLAN
Figura 21 Upnlink.
Actividad 12:
Dimensionar un sistema de abastecimiento energético autónomo basado en energía solar para
alimentar el radio del cliente y un host. Con una autonomía de n= 3 días.
Sistema de energía solar fotovoltaica
La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía que produce electricidad de origen
renovable, obtenida directamente a partir de la radiación solar mediante un dispositivo
semiconductor denominado célula fotovoltaica, o bien mediante una deposición de metales sobre
un sustrato denominada célula solar de película fina
Un sistema fotovoltaico está basado en la capacidad que tienen los paneles fotovoltaicos para
convertir la radiación solar en energía eléctrica. A la cantidad total de energía solar que ilumina
un área determinada se le denomina irradiancia “G” y se mide en vatios por metro cuadrado
(W/m²).
Diseño del sistema
Panel solar: Los paneles solares generan energía cuando se dispone de luz solar.
Regulador: El regulador garantiza la operación más eficiente de los paneles y previene posibles
daños de las baterías.
Batería: El banco de baterías almacena la energía recolectada para su uso posterior.
Convertidores e inversores: Estos dispositivos adaptan la energía almacenada para satisfacer
las necesidades de la carga.

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Carga: la carga consume la energía almacenada para efectuar el trabajo. Cuando todos los
elementos están en equilibrio y reciben mantenimiento apropiado, el sistema se soportará a sí
mismo durante años.
Fig 22. Instalación Solar con cargas en DC y AC
Cálculos de las mediciones de las variables
1) Radiación solar en la provincia de Loja
Para considerar el dimensionamiento de nuestro abastecimiento de energía fotovoltaica se
necesita conocer la radiación del sol en Loja.
Fig 23. Valores promedios de la radiación global de la provincia de Loja

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Los datos de la tabla nos muestran el comportamiento de la radiación solar en la provincia de Loja,
se debe tener en cuenta que los datos deben estar con respecto a una posición horizontal en un
valor de 2
/ /kWh m día . Como el sistema a implementar se lo realizara en la ciudad de Loja, se
procede a obtener su latitud y la longitud :
3.989038
79.203560Lo
Lat
ngitu
i
d
tud  

Al ingresar estos datos en página Atmospheric Sciencie Data Center para consultar el valor de
insolación, en la cual obtiene los datos deseados, los cuales se pude visualizar en la siguiente tabla.
Lat-3.989
Lon -79.204
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
22-year Average 4.83 4.80 5.19 4.88 4.65 4.59 4.65 4.93 5.18 4.95 5.26 5.07
Tabla 10 Datos de los Promedios mensual de insolación de la ciudad de Loja con respecto a un plano horizontal
( 2
/ /kWh m día )
Si procedemos a tomar el valor medio tenemos que el peor mes es el mes de junio con 4.59
2
/ /kWh m día y el mejor mes es noviembre con 5.26 2
/ /kWh m día .
Peor mes: (0) 4.59dmG  2
/ /kWh m día
2) Carga
La carga son todos los dispositivos que se deberán alimentar.
Para esta práctica se tomara en cuenta que es un enlace punto a punto donde se compartirá datos desde
laptops conectadas a ambos terminales por medio de una antena Ubiquiti NanoStation M2 a una
distancia de un kilometro.
Dispositivo Consumo
Laptop 100 W
Ubiquiti NanoStation M2 8 W
Tabla 11Consumo de las cargas a implementar
3) Días de autonomía
Cómo se menciona en la pág. 220 de la referencia [1] se debe de dar un mayor número de días de
autonomía al servidor AP, y al cliente unos 2 a 3 días menos; es usual que el AP tenga una
autonomía de 5 días y el cliente 3 días. Como objetivo se tiene que los días de autonomía sean 3
tanto para el AP y el cliente.
Los días de autonomía nos ayuda a determinar la capacidad que debe de tener la batería para que
estas provean de engería al sistema por N días determinados en los cuales la energía producida
por los paneles fotovoltaicos es insuficiente.

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Dispositivos que se usara para la implementación
Paneles Solares
Se usara un panel Solar SM536-90 que tiene un valor de $120, Sus especificaciones técnicas para
90W se las puede observar en la Fig. :
Fig 24. Características eléctricas de panel solar SM536-90
Batería
De acuerdo con el panel solar a utilizar nos da un amperaje máximo de 5.14 A, si se busca conectar más
se tratara de buscar que este soporte al menos 12 A de corriente de entrada. Dados los requerimientos y
tomando en cuenta las recomendaciones se considera que la batería RA12-100D por el distribuidor
RENOVA energía con un costo de $150 ofrece las características que satisfacen los requerimientos
propuestos. Sus características técnicas se pueden observar en la Figura.

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Fig 25. datasheet de batería Ritar RA12-100D
Regulador de carga
Dadas las características de nuestro sistema la distribuidora ofrece el regulador ProStar PS-30 a
un costo de $195, cuyas especificaciones técnicas se pueden ver en la figura 30.

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Fig 26. Valores nominales de regulador ProStar PS-30
Inversor DC/AC
El inversor se vuelve necesario debido a que tanto el computador como los dispositivos Ubiquiti que se
han usado para el enlace funcionan con una alimentación de 110V a 60 Hz. Tomando en cuenta las
necesidades del sistema se optado por el uso del inversor SamlexAmerica con un valor de $ $690, no se
optó por una opción más económica debido a que estas requerían valores de entrada con las cuales el
sistema no cuenta significando mayor inversión en otros apartados ya mencionados.

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Fig27. Especificaciones técnicas de inversor SamlexAmerica PST-1500-12 [10]
Cables
Se va a utilizar un cable flexible GPT 600v #10, ya que este cable tiene una resistencia alta para lo
cual está diseñado nuestro sistema.

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Calibre Sección
del
cable
Potencia
máxima
en 12
VCC
Potencia
máxima
en 220
VaC
Espesor
nominal
aislación
Diámetro
total.
Resistencia
máxima
Capacidad
de corriente
AWG mm2 W W mm mm Ω/km A
10 10 408 7,480 79 55 3,41 30
Tabla 12Características del conductor a utilizar
Tablas con datos estandarizados del sistema de energía solar [1]
DATOS GENERALES
Nombre del sitio Loja, Ecuador
Latitud del sitio 3.989038
Tabla13 Datos generales
DATOS DE IRRADIACIÓN
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
4.83 4.80 5.19 4.88 4.65 4.59 4.65 4.93 5.18 4.95 5.26 5.07
Peor mes de irradiación Junio
Tabla 14 Datos de irradiación
CONFIABILIDAD Y VOLTAJE OPERACIONAL DEL SISTEMA
Días de autonomía (N) 3
Voltaje Nomianl (VNEquip) 12 V
Tabla 15Confiabilidad y voltaje nominal del sistema
CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPONENTES
Paneles Solares
Voltaje @ Potencia Máxima (Vpmax) 17.6 V
Corriente @ Potencia Máxima (Ipmax) Tipo 5.11 A

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Tipo de Panel / Modelo y Potencia (Wp) Monocristalino, Diodos / SM536-90 90 W
Tabla 16Características principales del panel solar
Baterías
Capacidad Nominal @ 100 H(CNBat) 40 Ah
Voltaje Nominal (VNBat) 12 V
Profundidad Máxima de Descarga(DoDMAX) o Capacidad Utilizable
(CUBat)
30 %
Tabla 17Características principales de la batería
Regulador
Voltaje Nominal (VNReg) 12 V
Corriente Máxima (ImaxReg) 30 A
Tabla 18 Características principales del regulador
Inversor DC / AC
Voltaje Nominal (VNConv) 120 V
Potencia Instantánea(PIConv) 1500 W
Desempeño @ 70 % de Carga 1050 W
Tabla 19 Características principales del inversor DC/AC
CARGAS
Energía Estimada Consumida por las Cargas (AC)
Mes del Mayor Consumo
Descripción # de
Unidades
x Potencia
Nominal
x Uso
Horas/Día
= Energía
(Wh/Día)
Computador
Promedio
1 100 W 8 800 Wh/Día
Ubiquiti Nano Station
M2
1 8 W 8 64 Wh/día
ETOTAL AC (antes del convertidor) 864 Wh/día
ETOTAL AC (después del convertidor) = ETOTAL AC/70% 1050 W
Tabla 20 Carga estimada en el sistema
CÓMO ENCONTRAR EL PEOR MES
Nombre del sitio Loja,
Ecuador
Latitud del sitio (º) 3.989038
Voltaje Nominal de la Instalación VN 12 V
(Mes) E F M A M J J A S O N D
Inclinación

13.98 13.98 13.98 13.98 13.98 13.98 13.98 13.98 13.98 13.98 13.98 13.98
Gdm(  )
2
/ /kWh m día
4,83 4,80 5,19 4,88 4,65 4,59 4,65 4,93 5,18 4,95 5,26 5,07
ETOTAL DC
(Wh/Día)
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ETOTAL AC
(Wh/Día)
1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050

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ETOTAL (DC
+ AC) =
1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050
Im(A) =
ETOTAL(Wh/d
ía) x 1
kW/m2
/(Gdm(
B)xVn)
18,11 18,22 16,85 17,93 18,81 19,06 18,81 17,74 16,89 17,67 16,63 17,25
Tabla 21Cálculo del peor mes
Resumen del Peor Mes
Peor Mes Junio
Im(A) 15,68
ImMAX(A) = 1.21 * Im 18,97
ETOTAL (DC + AC) 864
Tabla 22 Resumen del Peor Mes
CÁLCULOS FINALES
Paneles
Paneles en Serie (Nps) Nps = Vn / VPmax = 12 / 17.6 = 0.68 = 1
Paneles en paralelo (Npp) Npp = ImMAX/IPmax = 18,97 / 5.11 = 3
Número Total de Paneles NTOT = Nps * Nps = 1 * 3 = 3
Tabla23 Cálculo para determinar número de paneles
Baterías
Capacidad Necesaria (CNEC) ETOTAL (PEOR MES) / VN * N= 864/12*3 = 216 W
Capacidad Nominal (CNOM) CNEC / D0DMAX = 216/0.3 = 720 W
Número de Baterías en Serie NBS VN / VNBat = 12 / 12 = 1
Tabla 24Cálculo para determinar número de baterías
Cables
Paneles > Baterías Baterías >
Convertidor
Línea Principal
Caída de voltaje (Va-
Vb)
1-0.68=0.32 1.2-1=0.2 1.6-1.2=0.4
Espesor (Sección)
r x L x ImMAX / (Va-
Vb)
0.01286*10*30=3.858 0.01286*5*30=1.929 0.01286*10*30/0.4=9.645
Tabl 25a Cálculo para determinar el espesor de cable.
Costos del sistema en la instalación solar
Cálculo del costo de componentes y también se realizará el costo en cuanto de se debe gastar en
mantenimiento y reemplazo de los varios componentes del sistema.
Descripción Número Costo unitario Subtotal
Panel solar de 90 W 3 $120 $360
Regulador de 30 A 1 $195 $195
Cable (metros) 25 $1 / metro $25
Batería ciclo profundo de 12V 100Ah 6 $300 $1800
Inversor DC/AC 1500W 1 $690 $690

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Total $3070*
Tabla26 Inversión inicial del sistema fotovoltaico *No incluye valor de instalación, transporte.
Descripción Número Costo
unitario
Subtotal Vida útil
(años)
Costo
anual
Panel solar de 90 W 3 $120 $360 10 $36
Regulador de 30 A 1 $195 $195 5 $39
Cable (metros) 25 $1 / metro $25 10 $2,5
Batería ciclo profundo de
12V 100Ah
6 $300 $1800 10 $180
Inversor DC/AC 1500W 1 $690 $690 10 $69
Total $3070* Costo anual $326,5
Tabla 27 Amortización del sistema fotovoltaico
Esquema de la implementación en la instalación fotovoltaica
Fig 28. esquema de instalación fotovoltaico
7. Resultados
Entregar cada uno de las actividades resueltas y sus conclusiones.

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Fig. 29 Resultado del ping hacia el transmisor
Fig. 30 Resultado del acceso a la Red.
8. CONCLUSIONES
El profesional en formación debe analizar los resultados obtenidos en cada una de las actividades
propuestas, así como de aquellas otras que estime necesarias.

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 Usamos Radio Mobile para simular nuestro enlace punto a punto, la cual nos
permite ver si tenemos línea de vista, ya que nos permite ver la zona de Fresnel en
donde la obstrucción máxima permisible para considerar que no hay obstrucción
es el 40% y así asegurarnos que nuestro enlace va a funcionar.
 Mientras mayor sea en campo abierto para transmitir menor serán las pérdidas
de la transmisión.
 Al trasmitir la red de información, mientras más larga es la distancia se necesita
una mayor estabilidad de las antenas que estén apuntando en la misma dirección
para que exista una conectividad en estas dos antenas tanto como el Tx y el Rx.
 Mientras mayor sea la distancia se aumenta la potencia en el TX.
 Para el diseño teórico de una enlace se necesita conocer las características de los
equipos a utilizar, estos fueron Mikrotic M5, una vez obtenido esto se procedió a
realizar los calculamos con respecto a las pérdidas que se tienen en el espacio
libre, perdidas por conectores y cable, se realizó un total de las ganancias en el
enlace, lo cual nos dio una ganancia que nos mostraba que el enlace era confiable,
mientras que al realizar los cálculos con los datos que en realidad nos daban los
equipos el enlace mejoro drásticamente obteniendo así una señal mucho más
confiable.
 Los lugares que se escogieron para la ubicación de las antenas tuvieron una línea
de vista sin obstrucción por lo cual se realizó el enlace exitosamente, con lo cual se
puede mencionar que para un enlace de un sistema inalámbrico es necesario que
en el camino de la señal Rf no tenga obstrucción, para así evitar una reducción en
el rango y que llegue muy poco señal en el receptor.
9. Bibliografía
[1]. WTKit spanish
http://wtkit.org/groups/wtkit/wiki/c3bc2/WTKit_spanish.html
[2]. http://www.mikrotik.com/download
[3]. Anguís, J. and Cerquides, J. (2008). Redes de Área Local Inalámbricas: Diseño de la
WLAN de Wheelers Lane Technology College. Ingenieria. UNIVERSIDAD DE SEVILLA.
[4] Butler, J. (2013). Wireless networking in the developing world. 3rd ed. Limehouse Book Sprint
Team.

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