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WiMAX. ¿El sustituto de Wi-Fi?




Enviado por jmhuido



    1. Estandarización
    2. Características
    3. Aplicaciones

    Introducción

    Últimamente se habla mucho de Wi-Fi, una
    tecnología
    inalámbrica, que en sus diferentes versiones (802.11a,
    b y g) puede ofrecer desde 11 Mbit/s hasta 54 Mbit/s, y sus
    distintas aplicaciones, especialmente en los los hot-spots
    (hoteles, aeropuertos, estaciones
    de servicio,
    centros de convenciones y comerciales, pueblos, etc., en los que
    se ofrece acceso a Internet, en muchos casos,
    de forma gratuita, lo que hace que los modelos de
    negocio no prosperen.

    Pues bien, todo esto se puede ver enormemente
    afectado por un nuevo estándar del que está
    empezando a hablar, el 802.16x, conocido como WiMAX, que es una
    especificación para redes metropolitanas
    inalámbricas (WMAN) de banda ancha,
    que está siendo desarrollado y promovido por el grupo de la
    industria
    WiMAX (Worldwide Interoperaability for Microwave
    Access
    ), http://www.wimaxforum.org/home
    cuyo dos miembros más representativos son Intel y
    Nokia. Como sucedió con la marca Wi-Fi, que
    garantiza la interoperabilidad entre distintos equipos la
    etiqueta WiMAX se asociará globalmente con el propio
    nombre del estándar.

    El hecho de que WiMAX no sea todavía una
    tecnología
    de consumo ha
    permitido que el estándar se desarrolle conforme a un
    ciclo bien establecido, lo que es garantía de su
    estabilidad y de cumplimiento con la especificaciones, algo
    parecido alo que sucedió con GSM, que es
    garantía de su estabilidad.

    Estandarización

    A pesar de que el proyecto para la
    creación de un nuevo estándar se gestó hace
    6 años en el IEEE, no fue hasta abril de 2002 que la
    primera versión del mismo, la 802.16, se publicó, y
    se refería a enlaces fijos de radio con
    visión directa (LoS) entre transmisor y receptor, pensada
    para cubrir la "última milla" (o la primera, según
    desde que lado se mire), utilizando eficientemente varias
    frecuencias dentro de la banda de 10 a 66 GHz.

    Un año más tarde, en marzo de 2003, se
    ratificó una nueva versión, el 802.16a, y fue
    entonces cuando WiMAX, como una tecnología de banda ancha
    inalámbrica, empezó a cobrar relevancia.
    También se pensó para enlaces fijos, pero llega a
    extender el rango alcanzado desde 40 a 70 kilómetros,
    operando en la banda de 2 a 11 GHz, parte del cual es de uso
    común y no requiere licencia para su operación. Es
    válido para topologías punto a multipunto y,
    opcionalmente, para redes en malla, y no requiere línea de
    visión directa. Emplea las bandas de 3,5 GHz y 10,5 GHZ,
    válidas internacionalmente, que requieren licencia
    (2,5-2,7 en Estados Unidos),
    y las de 2,4 GHz y 5,725-5,825 GHz que son de uso común y
    no requieren disponer de licencia alguna.

    Un aspecto importante del estándar 802.16x es
    que define un nivel MAC (Media Acces Layer) que soporta
    múltiples enlaces físicos (PHY). Esto es esencial
    para que los fabricantes de equipos puedan diferenciar sus
    productos y
    ofrecer soluciones
    adaptadas a diferentes entornos de uso.

    Pero WiMAX también tiene competidores, y
    así una alternativa es el estándar Hiperaccess
    (>11 GHz) e HiperMAN (<11 GHz) del ETSIT, pero el auge que
    está tomando WiMAX ha hecho que se esté estudiando
    la posibilidad de armonizarlo con esta última norma, que
    también utiliza una modulación
    OFDM. Sin olvidarnos de Mobile-Fi, el estándar 802.20 del
    IEEE, específicamente diseñado desde el principio
    para manejar tráfico IP nativo para
    un acceso móvil de banda ancha, que provee velocidad
    entre 1 y 16 Mbit/s, sobre distancias de hasta 15 o 20 km,
    utilizando frecuencias por debajo de la banda de 3,5
    GHz.

    Características

    El estándar 802.16 puede alcanzar una
    velocidad de comunicación de más de 100 Mbit/s en
    un canal con un ancho de banda de 28 MHz (en la banda de 10 a 66
    GHz), mientras que el 802.16a puede llegar a los 70 Mbit/s,
    operando en un rango de frecuencias más bajo (<11 GHz).
    Es un claro competidor de LMDS.

     

    WiMAX

    802.16

    Wi-Fi

    802.11

    Mobile-Fi

    802.20

    UMTS y cdma2000

    Velocidad

    124 Mbit/s

    11-54 Mbit/s

    16 Mbit/s

    2 Mbit/s

    Cobertura

    40-70 km

    300 m

    20 km

    10 km

    Licencia

    Si/No

    No

    Si

    Si

    Ventajas

    Velocidad y Alcance

    Velocidad y Precio

    Velocidad y Movilidad

    Rango y Movilidad

    Desventajas

    Interferencias?

    Bajo alcance

    Precio alto

    Lento y caro

    Comparativa de WiMAX frente a otras
    tecnologías
    .

    Estas velocidades tan elevadas se consiguen gracias a
    utilizar la modulación OFDM (Orthogonal Frequency
    División Multiplexing
    ) con 256 subportadoras, la
    cual puede ser implementada de diferentes formas, según
    cada operador, siendo la variante de OFDM empleada un factor
    diferenciador del servicio ofrecido. Esta técnica de
    modulación es la que también se emplea para la TV
    digital, sobre cable o satélite, así como para
    Wi-Fi (802.11a) por lo que está suficientemente probada.
    Soporta los modos FDD y TDD para facilitar su interoperabilidad
    con otros sistemas
    celulares o inalámbricos.

    Soporta varios cientos de usuarios por canal, con un
    gran ancho de banda y es adecuada tanto para tráfico
    continuo como a ráfagas, siendo independiente de
    protocolo;
    así, transporta IP, Ethernet,
    ATM etc. y
    soporta múltiples servicios
    simultáneamente ofreciendo Calidad de
    Servicio (QoS) en 802.16e, por lo cual resulta adecuado
    para voz sobre IP
    (VoIP),
    datos y
    vídeo. Por ejemplo, la voz y el vídeo requieren
    baja latencia pero soportan bien la pérdida de
    algún bit, mientras que las aplicaciones de datos deben
    estar libres de errores, pero toleran bien el
    retardo.

    Otra característica de WiMAX es que soporta las
    llamadas antenas
    inteligentes (smart antenas), propias de las redes celulares de
    3G, lo cual mejora la eficiencia
    espectral, llegando a conseguir 5 bps/Hz, el doble que 802.11a.
    Estas antenas inteligentes emiten un haz muy estrecho que se
    puede ir moviendo, electrónicamente, para enfocar
    siempre al receptor, con lo que se evitan las interferencias
    entre canales adyacentes y se consume menos potencia al
    ser un haz más concentrado.

    También, se contempla la posibilidad de formar
    redes malladas (mesh networks) para que los distintos
    usuarios se puedan comunicar entres sí, sin necesidad de
    tener visión directa entre ellos. Ello permite, por
    ejemplo, la
    comunicación entre una comunidad de
    usuarios dispersos a un coste muy bajo y con una gran seguridad al
    disponerse de rutas alternativas entre ellos.

    En cuanto a seguridad, incluye medidas para la
    autenticación de usuarios y la encriptación de
    los datos mediante los algoritmos
    Triple DES.(128 bits) y RSA (1.024 bits).

    Una de las principales limitaciones en los enlaces a
    larga distancia vía radio es la limitación de
    potencia, para prever interferencias con otros sistemas, y el
    alto consumo de batería que se requiere. Sin embargo,
    los más recientes avances en los procesadores
    digitales de señal hacen que señales muy débiles (llegan con
    poca potencia al receptor) puedan ser interpretadas sin
    errores, un hecho del que se aprovecha WiMAX. Con los avances
    que se logren en el diseño de baterías podrá
    haber terminales móviles WiMAX, compitiendo con los
    tradicionales de GSM, GPRS y de UMTS.

    Aplicaciones.

    Las primeras versiones de WiMAX están
    pensadas para comunicaciones punto a punto o punto a
    multipunto, típicas de los radioenlaces por microondas.
    Las próximas ofrecerán total movilidad, por lo
    que competirán con las redes celulares.

    Los primeros productos que están empezando a
    aparecer en el mercado se
    enfocan a proporcionar un enlace de alta velocidad para
    conexión a las redes fijas públicas o para
    establecer enlaces punto a punto.

    Así, WiMAX puede resultar muy adecuado para
    unir hot spots Wi-Fi a las redes de los operadores, sin
    necesidad de establecer un enlace fijo. El equipamiento Wi-Fi
    es relativamente barato pero un enlace E1 o DSL resulta caro y
    a veces no se puede desplegar, por lo que la alternativa radio
    parece muy razonable. WiMAX extiende el alcance de Wi-Fi y
    provee una seria alternativa o complemento a las redes 3G,
    según como se mire.

    Para las empresas, es
    una alternativa a contemplar, ya que el coste puede ser hasta
    10 veces menor que en el caso de emplear un enlace E1 o T1. De
    momento no se habla de WiMAX para el acceso residencial, pero
    en un futuro podría se una realidad, sustituyendo con
    enorme ventaja a las conexiones ADSL, o de
    cable, y haciendo que la verdadera revolución de la banda ancha llegue a
    todos los hogares.

    Otra de sus aplicaciones encaja en ofrecer
    servicios a zonas rurales de difícil acceso, a las que
    no llegan las redes cableadas. Es una tecnología muy
    adecuada para establecer radioenlaces, dado su gran alcance y
    alta capacidad, a u coste muy competitivo frente a otras
    alternativas.

    En los países en desarrollo
    resulta una buena alternativa par el despliegue rápido
    de servicios, compitiendo directamente con las infraestructuras
    basadas en redes de satélites, que son muy costosas y
    presentan una alta latencia.

    La instalación de estaciones base WiMAX es
    sencilla y económica, utilizando un hardware que
    llegará a ser estándar, por lo que por los
    operadores móviles puede ser visto como una amenaza,
    pero también, es una manera fácil de extender sus
    redes y entrar en un nuevo negocio en el que ahora no
    están, lo que se presenta como una
    oportunidad.

    Algunos operadores de LMDS (Local Multipoint
    Distribution System
    ) están empezando a considerar
    esta tecnología muy en serio y ya han comenzado a hacer
    despliegues de red, utilizando los
    elementos que hoy por hoy están disponibles.
    Habrá que esperar para el ver resultado de estas
    pruebas y si
    se confirma su aceptación por el global de la industria
    y de los usuarios.

     

    José Manuel Huidobro

    Ingeniero de Telecomunicación

     

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