Diseño de una red streaming de audio y video para la Isla Amantani-Puno

Abstract

La presente investigación tiene por finalidad, el “DISEÑO DE UNA RED STREAMING DE AUDIO Y VIDEO PARA LA ISLA AMANTANI-PUNO”, por el que se puede difundir contenido educativo, para beneficio de su población, el número de habitantes repartidos en las 10 comunidades (sectores) de Amantaní, asciende a 2428 pobladores y de acuerdo a los cálculos realizados, se puede brindar servicio streaming en simultaneo a un 95 % de la totalidad de la población, para esto se ha tenido que superar algunos inconvenientes, puesto que la situación geográfica de la zona de estudio se muestra muy accidentada. Como primer objetivo tenemos la selección de equipos de red componentes para un servidor streaming, para la selección de los dispositivos se ha tenido en cuenta la fiabilidad de la marca y que el producto escogido cumpla realmente con la función (banda de operación, ancho de banda, número de canales), así como también el software acorde a nuestra aplicación, para evaluar tuvimos en cuenta los siguientes aspectos; soporte unicast, soporte multicast, codificación de video MPEG-4 (Moving Picture Experts Group), modularidad en la arquitectura, documentación y de código abierto; Como otro de los objetivos tuvimos que definir la mejor forma de propagación, dada las características geográficas de la zona de estudio y de acuerdo al número de habitantes de cada comunidad, se vió por conveniente la utilización de los protocolos inalámbricos 802.16 Wimax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) en la banda sin licenciar para los radioenlaces de transporte y 802.11 Wifi (Wireless Fidelity) para el acceso a la red, las antenas a utilizar son las omnidireccionales para la estación base y AP (acces point), sectoriales para los receptores Wimax (Worldwide Interoperability for Microwave Access), todo dentro de una topología punto multipunto, para cumplir con el objetivo general de diseñar una red streaming de audio y video para la isla Amantaní, de acuerdo a todas estas características se simulan los radioenlaces y cobertura en el software radiomobile. Se presenta también como otro inconveniente la falta de energía eléctrica comercial en la zona, razón por la cual se estudia como tercer objetivo; las principales características de un sistema fotovoltaico, el dimensionamiento del consumo de energía eléctrica total de la red, la forma de instalación y los componentes necesarios para suministrar de energía a nuestra red. En cuanto a la metodología de la investigación, trabajamos con una población que se encuentra representada por los 2428 habitantes de las 10 comunidades de la Isla Amantaní, la muestra viene representada por las 10 comunidades (sectores) existentes en la Isla. Para la recolección de información se revisaron y realizaron; visitas de campo, toma de imágenes, observación, la documentación oficial de fabricantes, así como información relevante sobre el número de pobladores por comunidad, ubicación geográfica de las comunidades y condiciones geográficas, el procesamiento de datos lo realizamos en sistemas georeferenciados (GoogleEarth), software de simulación (RadioMobile) y tablas Excel. A pesar de las dificultades encontradas en la zona de estudio, como la geografía accidentada y falta de energía eléctrica, se llegó la conclusión de que se puede desarrollar infraestructura para dar servicios de telecomunicaciones. Se escogió el equipo breezeMax 5000 para la estación base ya que este equipo trabaja en la banda 5 GHz exenta de licencia, ofrece 60 Mbps por canal de 10 MHz, el equipo BreezeAcces wi2 se escogió como punto de acceso ya que este equipo combina la tecnología Wimax (Worlwide interoperability for Microwave Acces) y Wifi (Wireless fidelity), para escoger el software a utilizar nos concentramos en comparar las características de arquitectura de cada servidor y las diferencias de una con respecto a la otra, los diferentes protocolos que cada servidor emplea, los formatos que maneja, capacidad para unicast, capacidad para multicast, soporte y código abierto, concluyendo que para nuestro propósito, el software que mejor se adapta es el Darwin Streaming Server. Y en cuanto al sistema de propagación por Wimax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) y Wifi (Wireless Fidelity) ambos son factibles en la zona de estudio, a pesar de su accidentada geografía, haciendo uso de torres, dispositivos y las tecnologías adecuadas. De acuerdo a las simulaciones de radioenlaces de transporte podemos observar que en la totalidad de sectores la calidad de señal es de S9+20 o superiores, igualmente los niveles de recepción están por encima de los niveles de sensibilidad de los equipos -73dBm y las zonas de Fresnel totalmente despejadas. En cuanto a la propagación wifi (Wireless Fidelity) es necesario reducir la potencia máxima de transmisión en 5dBm para que se ajuste al PIRE máximo permitido de 20dBm, siendo en total la potencia de transmisión de 13dBm. En cuanto al sistema de suministro, en la investigación se concluyó dimensionar un sistema fotovoltaico emisor (estación base) en el cual se usarán 11 baterías en paralelo de 200 A, con una profundidad de descarga de 80 %, la potencia total de los paneles es de 2075 W, la cantidad máxima de corriente a la que trabajará el controlador de carga es de 30 A y el inversor debe soportar una potencia de 735 W con una eficiencia de 85%. En el sistema receptor para cada sector, se usa 2 baterías de 150 A con una profundidad de descarga de 80%, la potencia de los paneles 283 W, la corriente máxima de trabajo para el controlador de carga es de 4 A y un inversor de 100 W con una eficiencia de 85%.