Internet comunitario WiFi 

Muchas comunidades rurales y remotas de todo el mundo a menudo carecen de infraestructura básica y los servicios de telecomunicaciones ocupan un lugar bajo en la lista. Aunque muchas personas en estas comunidades tienen teléfonos móviles, es posible que tengan que viajar a un pueblo cercano para conectarse a la red.

Desde hace varios años algunas comunidades han instalado un servicio de Internet con conexión satelital y controlan y venden el acceso a Internet WiFi mediante productos controladores de Guest Internet. Las personas que saben utilizar una computadora pueden instalar el servicio de Internet WiFi para una comunidad; no se requieren habilidades especiales. Sin embargo existen limitaciones para la instalación y ese es el tema de este artículo.

Distancia de comunicación

La pregunta más común que recibimos es hasta dónde puede comunicarse la antena WiFi. Existen algunas reglas con el diseño del equipo inalámbrico WiFi y algunas reglas sobre la ubicación de la antena WiFi.

• Diseño de equipos inalámbricos; Los equipos WiFi tienen una potencia de salida limitada y la potencia máxima la establecen la FCC y otras organizaciones reguladoras gubernamentales. La potencia máxima de una antena WiFi es inferior a la centésima parte de la antena de un teléfono móvil. Esta salida de potencia limitada determina el rango máximo de transmisión. La antena de teléfono móvil más potente puede transmitir mucho más lejos que una antena WiFi.
• Ubicación de equipos inalámbricos; La señal WiFi está bloqueada por paredes y árboles por lo que es muy importante que la antena WiFi esté instalada en un punto alto, el techo de un edificio o en una torre para que la antena sea visible para las personas que quieran conectarse al WiFi. servicio. Esto se llama visibilidad en la línea de visión.

La frecuencia de operación también es un factor para la distancia máxima de transmisión. La antena WiFi transmite una señal de radiofrecuencia que se encuentra en una banda compartida, ya sea 2,4 GHz o 5,8 GHz. Muchos otros productos WiFi también transmiten en la misma banda, lo que provoca interferencias. Cuando la interferencia es mayor, la distancia máxima es más corta. Una antena WiFi en una zona urbana tiene un alcance de comunicación más corto que una antena WiFi en una zona rural remota que no tiene interferencias. En comparación, las antenas de teléfonos móviles pueden transmitir más lejos porque utilizan frecuencias exclusivas compradas por la compañía de telefonía móvil para que no haya interferencias.

Los dispositivos receptores

Las personas que quieren acceder a Internet se conectan a la antena WiFi de dos formas.

• Una conexión WiFi del teléfono móvil a la antena WiFi.
• Una conexión de antena doméstica a la antena WiFi.

El método que utilice la persona también determina la distancia máxima de comunicación, como veremos en los siguientes apartados.

Conexión de teléfonos móviles a una antena WiFi

Un teléfono móvil tiene tres limitaciones a la hora de conectarse a larga distancia a una antena WiFi.

• La potencia de salida del transmisor es baja.
• La sensibilidad del receptor es baja.
• La antena WiFi del teléfono da una mala señal ya que tiene que funcionar en cualquier orientación cuando el usuario del teléfono está en movimiento.

Con la antena WiFi instalada en un punto alto con una línea de visión clara hacia el teléfono móvil, la distancia máxima suele ser de 100 m. Esto podría ser mayor si el transmisor WiFi tiene una antena direccional y el teléfono tiene las mejores especificaciones pero la distancia no excede los 200 m.

El siguiente diagrama muestra la distancia máxima típica entre una antena WiFi y un teléfono móvil.

Conectar una vivienda a una antena WiFi

Una casa tendrá una antena direccional y una radio instaladas en el techo con línea de visión directa a la antena WiFi central. La antena del techo se conecta a un enrutador inalámbrico dentro de la casa. Los residentes de la casa se conectan al enrutador inalámbrico para obtener acceso a Internet.

La antena direccional y la radio instaladas en el techo de la casa tienen características WiFi mucho mejores en comparación con un teléfono móvil;

• La potencia del transmisor es mayor.
• El receptor tiene una gran sensibilidad.
• La antena es direccional con alta ganancia.

La antena direccional y la radio instaladas en el tejado de una casa pueden comunicarse diez veces más lejos que un teléfono móvil con una antena WiFi central.

Conexión de teléfonos móviles a mayor distancia de la conexión a Internet

Es posible proporcionar una conexión para teléfonos móviles a más de 1 km de la conexión a Internet. Esto se hace mediante un enlace inalámbrico punto a punto. Un extremo del enlace inalámbrico (el Host) se conecta a Internet; el otro extremo del enlace inalámbrico se conecta a un punto de acceso inalámbrico que transmite una señal para teléfonos móviles.

La distancia que comunica el enlace punto a punto puede ser mayor a 1Km sin embargo debe haber línea de visión entre las antenas cualquier obstrucción bloqueará la señal.

Un enlace punto a punto puede proporcionar una conexión a Internet para entre 10 y 15 personas, posiblemente más. Se pueden instalar varios enlaces punto a punto en una comunidad para proporcionar Internet WiFi para teléfonos móviles en un área más grande.

¿Qué tipo de conexión a Internet se puede utilizar?

Una comunidad puede utilizar cualquier tipo de conexión a Internet, sin embargo es imprescindible contar con un servicio con alta velocidad de datos, la velocidad se mide en Mb/s. Algunas conexiones típicas a Internet se enumeran a continuación.

• ADSL: velocidad de datos de 10Mb/s a 20Mb/s.
• Fibra: velocidad de datos de 100Mb/s a 1000Mb/s.
• Satélite geoestacionario (HughesNet): 20Mb/s a 100Mb/s.
• Satélite de órbita terrestre baja (LEO) (Starlink): 100 MB/s a 200 MB/s.

A service such as ADSL or fiber requires a cable that connects the community to a central hub provided by the telephone company, called the Internet Service Provider (ISP). Very few remote rural communities have this type of service and so the only option for many communities is to use a satellite service. The Starlink service has global coverage and can be used in countries that have an agreement with Starlink to operate the service.

The Starlink service has several data plans available; each plan has a maximum speed. The basic residential plan should maintain less then 1TB per month of data use. There are plans that permit a high volume of data to be transferred for an additional fee. The community should evaluate which Starlink plan best meets the needs of the community.

The Starlink terms of service do place some restrictions on the use of the service. Excessive use by causing network congestion due to many people connecting to the service causing consistent high volume data use might be considered a breach of the terms of service and Starlink may suspend the service to that antenna.

Using Starlink to provide an Internet service for a community with STAR kits

When a Starlink antenna provides a service for many homes then network congestion may occur due to excessive data volume. It is therefore necessary to manage the community Starlink service so that the community members can enjoy the Internet service without concern that the service may be interrupted due to abuse. Guest Internet controllers have been installed by many communities to share Starlink and other satellite services because they are very easy to install and use. The Guest Internet controller provides rules for Internet access so that the Starlink service can be shared by many people. All Internet services set rules for maximum data speed and data volume.

How can the community control and sell the Internet access?

Guest Internet controllers manage the WiFi Internet service for a community by imposing rules on individual use so that each person gets a good Internet connection, plus ensuring the Starlink service is not abused. Each person that wants to connect to the Internet service is given an access code that determines how that person can use the service, the access code has the following parameters;

• The length of time that the person can remain connected to the Internet, or the user can be connected permanently.
• The maximum download and upload data speeds.
• The maximum download and upload data byte count permitted.
• The maximum number of people who can use the code, usually 1.
• Optionally blocking services like Torrent that might be used to share copyrighted files.
• Optionally blocking services that require a consistently high bandwidth.

Each member of the community receives or purchases an access code that provides access to the Internet for a period of time with the data speed and data limits assigned to the code. The access time starts counting after the first use and once the code time has been used the code is deleted from the controller. The access codes are printed onto vouchers using the Guest Internet software. The voucher design is customized by the person providing the service, adding a logo and text to the voucher design. A voucher is shown in the figure.

The vouchers are printed using a computer with a letter size printer. Sixteen vouchers are printed on each sheet of paper and up to 10,000 vouchers can be printed at one time. The Guest Internet software makes voucher printing very easy. This is shown in the figure.

How many people can connect to the Internet service?

The number of people that can connect to an Internet service depends on two factors;

• The data speed of the Internet service in Mb/s.
• The maximum data speed allowed for each user.

Sharing one Internet connection between many people is simple math.

For example, the Internet service has a speed of 100Mb/s. The maximum speed for each user is set at 5Mb/s. The number of people that can connect to the service is 100/5 = 20 people. We can connect more people because not everyone will be using the Internet at the same time so this number can be increased to 30.
With an Internet service of 200Mb/s and a maximum speed per user of 2Mb/s we can connect 200/2 = 100 people.

We can increase the number of users by putting a time limit on each user.

We have to take care that the Internet service data volume is not exceeded and so we should put data limits on each user of the Internet service.

For more information about the STAR kits please visit the Guest Internet and Wispzone websites to download data sheets.