Ingeniería de Telecomunicaciones Tenerife

Existen muchos condicionantes a la hora de diseñar y desplegar redes de acceso inalámbrico tipo Wi-Fi en recintos cerrados y abiertos. Todavía muchos responsables de TI no son del todo conscientes de los mismos y en algunos casos, no saben bien como corregir o limitar los efectos negativos de dichos condicionantes. Para dar respuesta a estos temas, hemos entrevistado a Humberto Ayala Cabrera, Ingeniero de Telecomunicación, miembro del Institute of Electrical and Electronics Engineers ( IEEE ) y Director Técnico de Globalan Telecomunicaciones con más 15 años de experiencia en implantación de infraestructuras de redes de datos cableadas e inalámbricas.

De acuerdo con su experiencia, ¿cuáles son los condicionantes más comunes a la hora de diseñar y desplegar redes de acceso inalámbrico tipo Wi-Fi en recintos cerrados y abiertos?

Las redes inalámbricas que popularmente conocemos por WiFi, desde su inicio, se basaron en estándares pensados para entornos cerrados (sistemas “indoor”). Posteriormente, dado que no existía en ese momento saturación en el espectro, se empezaron a utilizar, con amplia aceptación, en entornos abiertos (sistemas “outdoor”).

Con el auge exponencial de esta tecnología, los estándares, basados todos en el estándar IEEE 802.11 con sus distintas versiones, han ido evolucionando y ampliando con el fin de incrementar el rendimiento de los sistemas WiFi, permitiendo de esta manera, la mejora de coberturas y anchos de banda, mejora de la gestión de un mayor número de usuarios simultáneos por dispositivo, incremento de la seguridad de los datos que se transmiten, etc. para de esta manera, satisfacer la mayor demanda de servicios sobre las redes inalámbricas basadas en WiFi.

Teniendo en cuenta lo anterior, uno de los errores más comunes en la fase de diseño, es apostar por estándares ya desfasados, solo por el hecho de llamarse WiFi, lo que a priori, sería un equipamiento más económico, el rendimiento es mucho menor a mayor densidad de usuarios  y demanda de servicios. En el caso particular de entornos hoteleros, la densidad de usuarios es un factor a tener en cuenta, pues se trata de un establecimiento dinámico en cuanto al número de personas que transitan por el hotel y que se concentran en determinados puntos del hotel, según la hora del día (hora de las comidas, piscinas, actividades de ocio, etc.)

Otro factor de diseño y que rara vez se tiene en cuenta, es el comportamiento de los materiales en los que rebotan las señales emitidas por los equipos WiFi. Las redes inalámbricas trabajan en las bandas de frecuencia de 2,4Ghz y 5Ghz, y los materiales de construcción y/o decoración (puertas, ventanas, paredes, alfombras, azulejos, etc.) afectan de manera considerable pues pueden hacer que rebote la onda, o bien, que ésta sea absorbida por el material. Por lo tanto, ante una distribución de paredes, muebles, etc., podemos tener una determinada  cobertura y si se remplazan o cambian de posición estos elementos, podemos tener una zona de cobertura distinta (sobre todo si existen muchos materiales metálicos).

Para los sistemas “outdoor”, otro punto a tener en cuenta, son las interferencias. Las bandas asignadas para WiFi, son  de “uso común” lo que implica que no precisa título habilitante, pero no se puede reclamar protección frente a interferencias ni producir interferencias a servicios de otras categorías. Por lo tanto, aparte de interferencias extra-sistema, es decir, sistemas ajenos a WiFi pueden generar interferencias (por ejemplo, radares en la banda de 5Ghz., etc.), existen las interferencias inter-sistema que corresponden a sistemas WiFi cercanos o colindantes al que tenemos instalado que emplean, como todo sistema WiFi, la misma banda de frecuencias y por lo tanto “compiten” por el mismo canal de comunicación.

Para la fase de despliegue de una red inalámbrica WiFi, teniendo en cuenta los anteriores aspectos, y suponiendo que se trata de una instalación con gran volumen de usuarios (por ejemplo, un hotel) quedaría la problemática de instalar físicamente los equipos de forma adecuada. El despliegue de los mismos, está condicionado a la colaboración del cliente en cuanto a facilitar el acceso a los recintos (se invierte mucho tiempo en poder acceder a los sitios de instalación), así como buscar la solución estética adecuada en cada caso, que no afecte al diagrama de radiación de las antenas de los puntos de acceso a desplegar. Igualmente el cliente debe tener una red de datos cableada correctamente dimensionada, es decir, que el cableado de par trenzado esté instalado correctamente, que sus troncales sean capaces de soportar enlaces de 1Gbps o 10Gbps (hay que tener en cuenta que todo el tráfico que genera el sistema WiFi habitualmente debe utilizar estos enlaces). Por otro lado, hay que tener en cuenta si los equipos de electrónica de red disponen de puertos PoE y son los adecuados a los puntos de acceso a instalar, o incluso, si está correctamente dimensionada la red WAN del cliente, en términos de ancho de banda, para soportar el tráfico adicional del sistema WiFi a internet. Este último aspecto, depende exclusivamente de la capacidad de los operadores de telecomunicaciones y en muchos casos y dependiendo de la zona geográfica de España en la que te encuentres, es posible solventarlo o no.

¿Cómo podemos corregir o limitar los efectos negativos de dichos condicionantes?

La clave para tener en cuenta los aspectos anteriormente señalados y mitigar los errores sería, para la fase de diseño, realizar un estudio técnico previo en el que se incluyan unas pruebas de cobertura exhaustivas, además de dimensionar adecuadamente la red inalámbrica WiFi haciendo una previsión de usuarios en los momentos de mayor afluencia, etc.. De esta manera, si empleamos equipos que utilizan el nuevo estándar 802.11ac (dicho estándar mejora la gestión  de la congestión de usuarios y amplía las capacidades de transmisión) es necesario tener en cuenta para el diseño de este tipo de redes de datos, al disponer de una tecnología de formación de haces orientado a dispositivo, que el valor de la intensidad de señal ya no es un verdadero indicador del rendimiento de la red inalámbrica WiFi (estudio de cobertura tradicional). Habrá que medir la capacidad de transmisión a través de estudios activos de la instalación y estudios basados en flujos de datos TCP y UDP, con el objeto de medir y trazar un mapa de rendimiento real para el usuario final con un adaptador 802.11ac.

En la fase de despliegue, es necesaria una planificación previa consensuada con el cliente, así como mantenerla en su ejecución, pues de esta manera, se minimizan los costes de instalación y los problemas de migración de tecnología cuando el cliente ya tiene operativa  una red inalámbrica.

No menos importante, y tras la instalación, es realizar el seguimiento del comportamiento de la red inalámbrica, para realizar los ajustes según la cobertura y los servicios demandados por los usuarios, por lo que es necesario incluir herramientas de control que permitan el seguimiento y actualización de la planta del sistema WiFi. 

La conocida como “banda libre” parece un territorio “sin ley” donde cada cual puede hacer mas o menos lo que quiere. ¿Es esto cierto?

Aunque popularmente, se llama banda libre, realmente los sistemas WiFi utilizan bandas de frecuencias en 2,4Ghz y 5Ghz tipificada como de Uso Común, en las cuales no es necesario solicitar una licencia de uso. A cambio, tienen estrictas regulaciones sobre la potencia máxima que pueden emitir.

La atribución de bandas de frecuencias, a nivel internacional, se especifica en el Reglamento de Radiocomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones UIT.

Las bandas de uso común, en general, eran de definición nacional, aunque se ha incrementado la coordinación internacional, como ha ocurrido con las bandas de 2,4 y 5 GHz.

A nivel nacional, en España: El Cuadro Nacional de Atribución de Frecuencias (CNAF), es el que describe las condiciones técnicas y administrativas para el uso del espectro radioeléctrico, en sus diferentes categorías de uso común, uso especial y uso privativo Dentro del CNAF (actualizado el pasado año 2013), para los sistemas WiFi, las  condiciones técnicas y administrativas para los sistemas WiFi, se incluyen en las siguientes Notas UN:

Toda la información al respecto, está publicada en la siguiente dirección:

http://www.minetur.gob.es/telecomunicaciones/espectro/paginas/cnaf.aspx

¿Puede resultar nocivo para la salud el uso de potencias de radiación por encima de lo legalmente permitido?

Las regulaciones del CNAF se refieren a la gestión del espectro, no a la influencia sobre la salud de las personas.

Los sistemas Wifi, se consideran como sistemas de microondas al trabajar en frecuencias entre  1 y 300 Gigahercios, por lo que se considera que emiten una radiación no ionizante. Sin embargo, respecto a las radiaciones no ionizantes, sus efectos sobre el organismo son de diferente naturaleza dependiendo de la banda de frecuencias en la que nos movamos. Así, mientras que las Radiaciones Ultravioletas pueden producir afecciones en la piel (eritemas) y conjuntivitis por exposición de la piel y los ojos, respectivamente; la Radiación Infrarroja puede lesionar la retina o producir opacidad del cristalino del ojo y daños en la piel por cesión de calor

Las microondas son especialmente peligrosas por los efectos sobre la salud derivados de la gran capacidad de calentamiento que poseen (sobre todo si se emite a gran potencia), al incrementar su acción cuando inciden sobre moléculas de agua que forman parte de los tejidos.

No obstante, en lo que se refiere a sistemas WiFi, el consenso actual de la comunidad de científicos es que no existen pruebas científicas que permitan asegurar que las redes WLAN planteen riesgos para la salud sobre todo porque la potencia de emisión es muy baja. 

Sin embargo, en mi opinión, serán los estudios epidemiológicos los que determinen el efecto de estas ondas electromagnéticas sobre la salud, sobre todo a partir de ahora debido a la proliferación de equipos móviles (tablet, smartphoness, etc.) y su uso intensivo por parte de los niños desde muy temprana edad (ya desde el colegio o incluso antes).

En España ya en el 2001 ante la alarma social creada en torno a las estaciones radioeléctricas (sobre todo telefonía móvil),  se publicó el REAL DECRETO 1066/2001, de 28 de septiembre, por el que se aprobó el Reglamento que establecía las condiciones de protección del dominio público radioeléctrico e incluía las restricciones a las emisiones radioeléctricas y medidas de protección sanitaria frente a emisiones radioeléctricas. Este Real Decreto, siguió la Recomendación 1999/519/CE del Consejo de Ministros de Sanidad europeos, relativa a la exposición del público en general a campos electromagnéticos.

Para los Sistemas WiFi, en cuanto a la influencia sobre la salud de las personas, esta regulación sobre emisiones radioeléctricas no impone ninguna obligación sobre estas redes, ni relativa a estudios previos ni a certificaciones.

Por último, este mismo año se publicó en el mes de Mayo la nueva Ley de Telecomunicaciones, en la que se establecen los requisitos técnicos comunes para el despliegue de redes, así como límites máximos únicos en todo el territorio nacional de emisión y exposición a campos electromagnéticos, además de crear una Comisión Interministerial sobre radiofrecuencias y salud.

Toda la información al respecto, está publicada en la siguiente dirección:

http://www.boe.es/boe/dias/2014/05/10/pdfs/BOE-A-2014-4950.pdf

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