UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ FACULTAD INGENIERÍA ELÉCTRICA LIC. ELECTRÓNICA Y SISTEMAS DE COMUNICACIÓN PROYECTO DE LABORATORIO INTEGRANTES: ALAN LABIOSA / 8-835-676 ILIANI HIM / 8-880-51 ELOISE MITCHELL / 8-885-496 ELIECER CASTILLO / 2-722-1345 TEMA: Investigación, análisis y soluciones del espectro WiFi dentro de las instalaciones de la UTP. MATERIA: COMUNICACIONES INALÁMBRICAS I GRUPO: 1SC241 PROFESOR: MIJAÍL OCHOA INTRODUCCIÓN En este proyecto vamos a medir los diferentes puntos de accesos (AP) de la señal “estudiantes” en la facultad de ingeniería eléctrica en la universidad tecnológica de panamá; y así a través de la medición, investigación y análisis del espectro WIFI, trataremos de buscar algunas soluciones para poder mejorar la cobertura, alcance e intensidad del espectro y en que canales se han configurado para que no se solape la señal que vamos a analizar. Cuando se analiza una infraestructura Wi-Fi no solo es importante fijarse en los dispositivos que hablan wifi (802.11) ya que existen múltiples fuentes de emisión que coexisten e interfieren las emisiones de los puntos de acceso generando una caída de rendimiento que no se pueden explicar analizando la configuración de los puntos de acceso. Para identificar estas fuentes se realiza un análisis del espectro radioeléctrico wifi con en la franja en la que opera Wi-Fi (802.11) con una herramienta de site survey y un analizador de espectro, de modo que se vea donde existen emisiones y se pueda determinar si son legítimas de wifi (802.11) o si de lo contrario generan interferencias y ruidos en nuestras transmisiones SOFTWARES USADOS PARA EL PROYECTO • • • • WIFI SURVEY ACRYLIC WIFI (PRUEBA GRATIS) WIFI ANALYZER NETSPOT FREE ACRYLIC WIFI Acrylic WiFi Profesional es una herramienta especializada en redes inalámbricas Wi-Fi y diseñada especialmente para profesionales y administradores de redes Wi-Fi. Este software para sistemas operativos Microsoft Windows permite analizar, identificar y resolver incidencias en el funcionamiento de redes. Las principales características de este producto es que detecta de forma automática la versión y la tecnología usada por el punto de acceso, también detecta la tasa de transmisión máxima que soportan los puntos de acceso para tener una visión global de cómo está montada la red inalámbrica. NETSPOT NetSpot es un ayudante perfecto para especialistas en seguridad de redes para localizar y eliminar puntos de acceso deshonestos, detectar estaciones de trabajo no autorizadas, evitar la interferencia entre canales y deshacerse de las alertas falsas de intrusión. Con NetSpot también se puede comprobar la configuración de seguridad (Abierto, WEP, WPA / WPA2 Personal / Enterprise), los SSID que no transmiten y la intensidad de la señal WiFi. Con todo este trabajo bien hecho, la señal inalámbrica es menos probable que se derrame por fuera, donde un war driver puede poner sus manos sobre ella. WiFi SURVEY Esta aplicación nos funcionó para hacer el mapa de calor y cobertura entre otras funciones que son: • Herramienta de asignación de WiFi • Ver cobertura de WiFi en un mapa • Visualizar y optimizar cobertura WiFi • Importación de imágenes de mapas. • Soporta redes de 2,4 y 5 GHz WIFI ANALYZER WiFi Analyzer puede ayudarle a identificar problemas de conexión Wi-Fi, encontrar el mejor canal o el mejor lugar tu router/punto de acceso-dando vuelta a su PC o portátil, tableta o dispositivo móvil en un analizador para la red inalámbrica. La versión básica es completamente libre de publicidad y características adicionales pueden adquirirse a través de una compra en aplicación. ESCOGENCIA DE LOS PROGRAMAS Debido al conflicto que se esperaban para medir los espectros de los diferentes puntos de acceso, y poder hacer el mapeo de calor tuvimos que recurrir a utilizar 4 programas ya que uno solo no cuenta con todas las herramientas para realizar este proyecto; bueno no de forma gratuita ya que solo Netspot tenía todo, pero la licencia es demasiado cara. Comenzamos utilizando el wifi survey que es una aplicación de Windows store hacer mapeo de calor de señales inalámbricas y para medir los espectros de los diferentes SSID utilizamos de primero el ACrylic que de forma de prueba se pudo utilizar por 8 días, pero no fue suficiente así que continuamos midiendo los espectros con wifi analyzer y Netspot para poder desarrollar el proyecto. Usamos WiFi survey para hacer el mapa de calor versus los demás ya que nos pareció más conveniente y sencillo de usar, teniendo en cuenta ViSiWave que también servía para hacer el mapeo de calor, pero no nos parecía muy confiable. MEDICIONES Se realizaron 75 mediciones de la señal en los diferentes puntos de acceso (AP) en el edificio Dr. Víctor Levi Lasso planta #2 facultad de ingeniería eléctrica. Los puntos medidos se realizaron en la banda 2.4 GHz que es donde estaba nuestra señal elegida a medir que era la señal de “estudiantes”. Salón 204 ventana intensidad: -73 canal:1 ancho :20 Final de pasillo salones intensidad: -77 canal:6 ancho :20 Salón 206 entrada intensidad: -72 canal:6 ancho :20 Salón 206 ventana intensidad: -71 canal:1 ancho :20 Salón 206 centro intensidad:-72 canal:1 ancho :20 Terraza intensidad:-77 canal:1 ancho :20 Baño de hombres intensidad:-76 canal:1 ancho :20 Baño mujeres intensidad:-79 canal: 1 ancho: 20 Baño de hombres 2 intensidad:-74 canal:6 ancho :20 Baño de mujeres 2 frente fotocopiadora intensidad:-74 canal: 11 ancho: 20 Salón 215 laboratorio intensidad:-74 canal: 11 ancho :20 Salón 216 laboratorio intensidad:-69 canal:6 ancho :20 Salón 218 laboratorio intensidad:-69 canal:6 ancho :20 Final de pasillo laboratorios intensidad:-68 canal:6 ancho :20 Pasillo laboratorioss centro intensidad:-57 canal:1 ancho :20 Pasillo laboratorios entrada intensidad:-59 canal:11 ancho :20 Pasillo frente a la fuente del salón 212 intensidad:-63 canal: 11 ancho: 20 Baños de hombres a lado del elevador de pasillo de laboratorio de eléctrica Intensidad:-63 canal: 1 ancho: 20 Baño mujeres área de laboratorios intensidad:-64 canal: 1 ancho: 20 Salón 213 centro intensidad:-69 canal: 6 ancho: 20 Salón 213 ventana intensidad:-58 canal: 11 ancho: 20 Salón 220 ventana intensidad:-48 canal: 11 ancho: 20 Salón 220 entrada intensidad:-66 canal: 1 ancho: 20 Salón 219 ventana intensidad:-54 canal: 11 ancho: 20 Salón 219 pared izq. Centro intensidad:-64 canal: 1 ancho: 20 Fotocopiadora intensidad:-77 canal: 1 ancho: 20 Frente a baños 3 intensidad:-68 canal: 1 ancho: 20 Frente Almacén 2 intensidad:-61 canal: 6 ancho: 20 Frente a salón 224 intensidad:-61 canal: 6 ancho: 20 Salón 203 esquina Frente a salón 201 intensidad:-73 canal: 1 ancho: 20 Frente a salón 203 intensidad:-73 canal:1 ancho :20 Frente al salón 202 intensidad:-67 canal: 11 ancho: 20 Frente al salón 209 intensidad:-52 canal: 11 ancho: 20 Frente a secretaria académica puerta intensidad:-70 canal: 11 ancho: 20 Intensidad:-60 canal: 6 ancho: 20 Frente al pasillo de coordinadores intensidad:-60 canal: 6 ancho: 20 Frente a oficina 3 intensidad:-60 canal: 6 ancho: 20 Intensidad:-60 canal: 6 ancho: 20 Frente al decanato intensidad:-60 canal: 6 ancho: 20 Dentro de la cafetería de eléctrica intensidad:-64 canal: 1 ancho: 20 Cafetería esquina izquierda intensidad:-60 canal: 1 ancho: 20 Centro de la cafetería derecha intensidad:-61 canal: 1 ancho: 20 Al lado de cafetería esquina de la cocina intensidad:-60 canal: 1 ancho :20 Frente a la fila de cafetería intensidad:-60 canal: 1 ancho: 20 En la puerta de acceso a cafetería dentro de cocina intensidad:-66 canal: 1 ancho: 20 Frente a pasillo secretaria académica intensidad:-60 canal:1 ancho :20 Frente a máquina de entrada baños 2 intensidad:-68 canal: 1 ancho: 20 Frente a salón de cisco intensidad:-66 canal: 1 ancho: 20 Frente a centro de computo intensidad:-64 canal: 1 ancho: 20 Frente a salón de estudio intensidad:-63 canal: 1 ancho: 20 Frente a elevador intensidad:-62 canal: 1 ancho: 20 Ultima Escalera detrás de elevador intensidad:-66 canal: 6 ancho: 20 Entrada salón de estudio intensidad:-66 canal:6 ancho :20 Centro salón de estudio intensidad:-66 canal: 6 ancho: 20 Frente a escalera 2 bajada intensidad:-66 canal: 6 ancho :20 Frente a escalera 2 subida intensidad:-61 canal: 1 ancho: 20 Frente a cafetería intensidad:-68 canal: 6 ancho: 20 Frente a escalera 1 intensidad:-67 canal: 6 ancho: 20 Frente a baño 1 intensidad:-58 canal: 1 ancho: 20 Frente a salón 207 intensidad:-59 canal:1 ancho :20 Frente a salón 204 intensidad:-65 canal:6 ancho :20 Frente a secretaria académica pasillo intensidad:-64 canal:6 ancho :20 Frente a cisco 210 intensidad:-68 canal: 1 ancho: 20 Frente a salon 211 intensidad:-63 canal: 1 ancho :20 Frente a salón 212 intensidad:-63 canal: 1 ancho: 20 Frente a fuente 3 intensidad:-73 canal: 6 ancho: 20 Frete a oficina de profesores de tiempo parcial intensidad:-62 canal:1 ancho :20 Frente a oficina de Prof. t completo intensidad:-73 canal: 1 ancho: 20 Frente auma 11 uma 12 intensidad:-66 canal: 6 ancho: 20 Frente a baños 3 intensidad:-69 canal: 11 ancho: 20 Frente salón 222 intensidad:-68 canal: 1 ancho: 20 Frente a laboratorio 226 intensidad:-66 canal:1 ancho :20 Frente a salón 223 intensidad:-64 canal: 1 ancho: 20 Frente a salón 225 intensidad:-63 canal: 1 ancho: 20 Frente a salón 224 intensidad:-61 canal: 1 ancho :20 Salón 225 entrada intensidad:-61 canal:1 ancho :20 Salón 225 ventana intensidad:-60 canal: 1 ancho: 20 Intensidad:-65 canal: 1 ancho: 20 ANÁLISIS DE LOS PUNTOS MEDIDOS En las mediciones que se hizo en cada punto hubo variaciones en la intensidad de la misma; aparte los elementos que interfieren con la señal de cobertura dentro de la facultad a la nueva tecnología que se están usando en la actualidad mejoran en gran medida la calidad y la velocidad de procesamiento de datos aparte un solo Router salen diferentes SSID esto en gran medida afecta porque cada conexión que se haga reduce la velocidad y satura los puntos de acceso por lo cual no brindara un servicio optimo al mismo la banda de wifi 2.4 GHz ya hoy en día se está quedando obsoleta a diferencia de los nuevo sistema que hoy se usan en la banda de 5GHz. Estos sistemas deben ser mejorado con nueva tecnología implementar las posibles soluciones que brinden un buen servicio dentro de nuestra facultad. • Niveles de intensidad promedio de la señal Los niveles de intensidad de la señal promedio “estudiantes” casi siempre al momento de hacer las mediciones en diferentes puntos de la facultad rondaba entre los -60 y -80 dBm y esto debido a las interferencias de los otros dispositivos; el rango de las señales varia a cada instante. • Canales en uso Pudimos observar que los canales en uso de la señal “estudiantes” en los diferentes puntos de acceso (AP), se pudo apreciar que se usaban el canal 1, 6 y 11 regularmente. • Limitaciones Se pudo apreciar a través de nuestro recorrido diferentes tipos de limitaciones como son las paredes, ventanas, puertas tanto las de vidrio como las de madera de los salones de teoría; por ejemplo, en los baños no llega muy bien la señal debido a la lejanía del punto de acceso y por lo casi cerrado que son estos. INTERFERENCIAS Y RUIDO EN EL ESPECTRO Las transmisiones Wi-Fi (802.11) operan en dos rangos de frecuencia, inicialmente comenzaron a operar en la banda de 2.4GHz y tras su éxito y proliferación de dispositivos se incluyó una nueva banda en 5GHz. Fuentes de ruido e interferencias más comunes: • Hornos microondas. • Cámaras wifi de videovigilancia. • Teléfonos y Micrófonos inalámbricos. • Dispositivos con Bluetooth. Debido a que la banda en la cual hicimos las mediciones (2,4 GHz) es una banda no licenciada, es decir, cualquier fabricante y dispositivo puede usar estas frecuencias para transmitir datos de forma gratuita, nos encontramos al momento de realizar las mediciones gran cantidad de dispositivos inalámbricos en la facultad trasmitiendo en esta banda que no usaban el protocolo WiFi 802.11 y debido a que comparten el mismo aire en la facultad eléctrica; esto forma interferencias y ruido en la señal “UTP-estudiantes” MAPAS DE LOS PUNTOS DONDE SE REALIZARON LAS MEDICIONES EN LA FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA. SOLUCIONES PARA PROBLEMAS CON LA RED WIFI Los problemas más encontrados en la facultad son con la poca cobertura en salones, algunos pasillos, baños y salones de estudio debido a que hay muchos elementos que impiden que la señal llegue de manera correcta, algunos de los impedimentos son materiales (muchas paredes, puertas, ventanas), otras redes WiFi (Mobile Hotspots, redes WiFi de profesores y laboratorios). Las opciones para solucionar el problema son: · Utilizar la frecuencia de los 5GHz ya que muy pocas redes se encuentran utilizando esta frecuenta lo que podría ayudar a mejorar aquellas interferencias de otras redes. También utilizar otros canales ya que la gran mayoría utiliza los canales 6 y 11. · Utilizar repetidores para tener un mejor alcance en áreas que se ven afectadas por su lejanía como es el caso de algunos salones de laboratorio, salón de estudio, baño. Ejemplos: WiFi Mesh o WiFi en malla. · Reposicionar algunos routers para tener menos interferencia ya que hay áreas (como la terraza del área al final de los salones) que no tienen señal. · Proveer de una adecuada cobertura y una señal fuerte ya que si esta no es lo suficiente fuerte los problemas de cobertura van a ser mayores por lo que es esencial asegurar una mejor cobertura donde son las áreas de mayor uso que son los salones de clase y laboratorios ya que muchos de estos son afectados por la señal tan débil. · Priorizar el uso correcto de la red sobre otros. Es muy probable que algunos estudiantes no hagan el uso correcto de la red y lo utilizan para fines no del estudio como estar en las redes sociales, descargar películas, ect. Esto puede ser mejorado en el router por medio del QoS (Quality of Service – Calidad de Servicio) donde se les daría prioridad a las actividades para el estudio. · Por último se podría cambiar los router por unos más nuevos con lo último en tecnología y mejor alcance. Estas soluciones pueden llegar a ser temporales ya que siempre nuevas redes van a ser añadidas dentro de la universidad y nuevos tipos de obstáculos van a ser encontrados porque siempre habrá interferencias por lo cual será siempre necesario realizar este tipo de mediciones para poder hallar nuevos problemas y sus posibles soluciones para tener una mejor eficiencia en el funcionamiento de la red WiFi. NUEVAS TECNOLOGÍAS El panorama de la educación superior cambia constantemente, especialmente cuando te estás enfocando en las industrias de redes Wi-Fi. Lo que solía ser bastante sencillo ya no es simple o una talla para todos. Los campus universitarios se encuentran entre los entornos inalámbricos más exigentes que existen en la actualidad. Sin embargo, aún más importante es la expectativa que sus usuarios depositan en estas instituciones. Su único desafío es respaldar el Wi-Fi de alta calidad, confiable y seguro, no solo en el trabajo y en el aula, sino también durante su tiempo personal (de juego). Si bien este problema está creando una necesidad de un diseño más fuerte de red wifi en el campus, es lo que está a la vuelta de la esquina por lo que también debe comenzar a prepararse. Pero ¿qué hay reservado para el futuro? Estas son algunas de las tendencias de redes inalámbricas del campus que su universidad o colegio puede comenzar a planificar en este momento. CRECIENTE EXPECTATIVA DE USUARIO Dentro de la industria de la educación superior, cada vez es más sabido que la calidad de su conexión Wi-Fi puede tener un impacto directo en sus resultados finales, tanto de potenciales estudiantes como de posibles asociaciones comerciales. Esto significa que tanto las Universidades como los Colegios para mantenerse competitivas necesitan invertir hoy en sus redes inalámbricas. Es importante que nuestras instituciones cuenten con las herramientas para respaldar cosas como la incorporación rápida y la administración eficiente, lo que les permite brindar soporte completo al creciente número de tipos de dispositivos diferentes. Esto, por supuesto, es todo mientras mantiene segura esa cantidad de usuarios en rápida expansión. La mayoría de los departamentos de IT son relativamente pequeños, pero se espera que admitan redes extremadamente grandes. Esta es la razón por la que más instituciones buscan sistemas automatizados de administración de redes inalámbricas que puedan realizar tareas de administración inalámbrica, generar informes e incluso ofrecer soluciones de problemas muy detalladas. Estas herramientas de administración también son útiles porque el vendedor restante es neutral, lo que significa que puede elegir la solución de software que mejor se adapte a su institución sin importar de qué esté hecha su infraestructura inalámbrica actual. Otra herramienta de gestión que vale la pena mencionar son las opciones entregadas en la nube. Su campus no tiene que tener sistemas en el sitio, sino que puede elegir entre soluciones basadas en la nube. Esto evita una cantidad significativa de costos de tecnología para invertir y mantener esos sistemas, y le permite cambiar esos recursos a donde puedan ser más útiles. EXPANSIÓN DEL APRENDIZAJE EN LÍNEA E HÍBRIDO No importa cuán grande o cuán pequeña sea su universidad, todos, desde los estudiantes hasta la administración, recurren a aplicaciones móviles y recursos en línea para mejorar y mejorar la experiencia general de la educación superior. El aprendizaje en línea expande las oportunidades educativas a un número creciente de personas. Muchos de estos usuarios son muy móviles y quieren acceso mientras se desplazan. Este escenario en cualquier lugar, en cualquier momento, hace que aumente la demanda en la infraestructura LAN inalámbrica de su campus, tanto desde el punto de vista del rendimiento como de la seguridad. Esto debe ser respaldado a través de la solución wifi del campus correcta. La cobertura solía ser la clave de su red Wi-Fi, pero ahora la densidad y la capacidad se están convirtiendo en el centro de atención. IOT Y WEARABLES ESTÁN CAMBIANDO WI-FI Los dispositivos IoT (Internet of Things) y sus demandas están cambiando el juego para redes inalámbricas. Los dispositivos IoT están en todas partes, accediendo directamente a las WLAN o mediante el tethering, y la realidad es que la cantidad de dispositivos conectados aumenta a pasos agigantados. Los analistas creen que podríamos ver ese número alcanzar más de 30 mil millones de dispositivos en los próximos cinco años. Una forma de respaldar el rendimiento deseado de los wearables y otras tecnologías IoT es a través del despliegue de puntos de acceso 802.11ac (puntos de acceso). Sin embargo, las mayores soluciones de seguridad también serán críticas, ya que muchos de estos dispositivos de IoT producen nuevos desafíos de seguridad. El trabajo de las redes Wi-Fi de nuestro campus será proporcionar protección constante, sin dejar de ser lo suficientemente flexible para garantizar que se cumplan los niveles adecuados de calidad de servicio (QoS). Esto sucederá mediante la implementación del firewall adecuado y las soluciones de administración inalámbrica que ofrecen la cantidad correcta de visibilidad y control para garantizar la seguridad de sus alumnos y profesores, sin importar dónde se encuentren en su red. LOS DISPOSITIVOS WAVE 2 DE 802.11AC ESTÁN CASI AQUÍ La onda 2 de los dispositivos 802.11ac está en camino. Mientras que Wave 1 generó velocidades de datos de 1.3 Gbps, Wave 2 aumentará esto para admitir velocidades de datos utilizables de hasta 1.7 Gbps. También habrá una variedad de otras actualizaciones, MU-MIMO para una, y Wave 2 también podrá manejar el uso de múltiples dispositivos por una persona utilizando antenas de hasta 4x4. Sin embargo, para obtener cualquiera de los beneficios de Wave 2 es esencial que tenga conjuntos de chips Wave 2. El cambio probablemente no tendrá lugar en 2015, pero los campus innovadores comenzarán a prepararlo y comenzarán a desplegar la infraestructura inalámbrica habilitada para Wave 2 más temprano que tarde, especialmente dado que la densidad de dispositivos continúa creciendo dentro de las aulas y áreas comunes en nuestros campus. USAR WI-FI PARA OBTENER INGRESOS Una cosa que la gente toma en serio es el Wi-Fi de alto rendimiento. Hay quienes incluso están dispuestos a pagar por ello. Las instituciones educativas pueden aprovechar esta oportunidad cobrando a los visitantes no inscritos una tarifa razonable para usar la red. Sin embargo, implementar la idea requiere un poco de reflexión. Los invitados necesitarán una red segura y separada, y se necesitarán herramientas de administración para agilizarlo. Es difícil decir cuál de estas tendencias afectará más a la universidad, pero el cambio siempre será parte del futuro. Prepararse para esos cambios para evitar problemas es una opción mucho mejor que sentarse ociosamente. Es la diferencia que puede hacernos estar a la vanguardia. CONCLUSIONES En este proyecto logramos observar a través de nuestro recorrido que en diferentes puntos de acceso de la facultad de ingeniería en el segundo nivel del edificio Víctor Levi Lasso, que al momento de hacer las mediciones nos encontramos con variaciones de potencia en las señales SSID “UTP-estudiantes” como también con interferencias y ruidos metidos en las señales debido a cualquier cantidad de dispositivos compartiendo la banda 2.4 GHz y por tanto se pueden mejorar cambiando a la banda de 5GHz . También se detectó que en ciertas áreas como el pasillo frente a cafetería hay AP muy cercanos y por ende causan solapamiento debido a la cercanía de los AP y el compartimiento de los mismos canales. Como se pudo ver, identificar fuentes de ruido o dispositivos en las comunicaciones con un análisis del espectro wifi es muy fácil, rápido y sencillo, proporcionando una gran mejora en las comunicaciones Wi-Fi. Evita interferencias y ruido en la señal, disminuyendo el número de paquetes reenviados, mejora la calidad de la señal y por lo tanto de la cobertura de cada punto de acceso y en general la velocidad y rendimiento global de la infraestructura al no tener más elementos compartiendo el aire y teniendo que competir por su uso. BIBLIOGRAFÍA www.netspotapp.com/es/ https://www.microsoft.com/es-pa/p/wifianalyzer/9nblggh33n0n https://www.microsoft.com/es-pa/p/wifisurvey/9nblggh4ptdf https://www.acrylicwifi.com/blog/analisis-del-espectrowifi/
