WiMAX. A?El sustituto de Wi-Fi?

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WiMAX. A?El sustituto de Wi-Fi?

Estandarizacion

Caracteristicas

Aplicaciones

Introduccion

ultimamente se habla mucho de Wi-Fi, una
tecnologia
inalambrica, 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 estandar del que esta
empezando a hablar, el 802.16x, conocido como WiMAX, que es una
especificacion para redes metropolitanas
inalambricas (WMAN) de banda ancha,
que esta siendo desarrollado y promovido por el grupo de la
industria
WiMAX (Worldwide Interoperaability for Microwave
Access), http://www.wimaxforum.org/home
cuyo dos miembros mas representativos son Intel y
Nokia. Como sucedio con la marca Wi-Fi, que
garantiza la interoperabilidad entre distintos equipos la
etiqueta WiMAX se asociara globalmente con el propio
nombre del estandar.

El hecho de que WiMAX no sea todavia una
tecnologia
de consumo ha
permitido que el estandar se desarrolle conforme a un
ciclo bien establecido, lo que es garantia de su
estabilidad y de cumplimiento con la especificaciones, algo
parecido alo que sucedio con GSM, que es
garantia de su estabilidad.

Estandarizacion

A pesar de que el proyecto para la
creacion de un nuevo estandar se gesto hace
6 años en el IEEE, no fue hasta abril de 2002 que la
primera version del mismo, la 802.16, se publico, y
se referia a enlaces fijos de radio con
vision directa (LoS) entre transmisor y receptor, pensada
para cubrir la “ultima milla” (o la primera, segun
desde que lado se mire), utilizando eficientemente varias
frecuencias dentro de la banda de 10 a 66 GHz.

Un año mas tarde, en marzo de 2003, se
ratifico una nueva version, el 802.16a, y fue
entonces cuando WiMAX, como una tecnologia de banda ancha
inalambrica, empezo a cobrar relevancia.
Tambien se penso para enlaces fijos, pero llega a
extender el rango alcanzado desde 40 a 70 kilometros,
operando en la banda de 2 a 11 GHz, parte del cual es de uso
comun y no requiere licencia para su operacion. Es
valido para topologias punto a multipunto y,
opcionalmente, para redes en malla, y no requiere linea de
vision directa. Emplea las bandas de 3,5 GHz y 10,5 GHZ,
validas 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 comun y
no requieren disponer de licencia alguna.

Un aspecto importante del estandar 802.16x es
que define un nivel MAC (Media Acces Layer) que soporta
multiples enlaces fisicos (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 tambien tiene competidores, y
asi una alternativa es el estandar Hiperaccess
(>11 GHz) e HiperMAN (<11 GHz) del ETSIT, pero el auge que esta tomando WiMAX ha hecho que se este estudiando la posibilidad de armonizarlo con esta ultima norma, que tambien utiliza una modulacion OFDM. Sin olvidarnos de Mobile-Fi, el estandar 802.20 del IEEE, especificamente diseñado desde el principio para manejar trafico IP nativo para un acceso movil 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.

Caracteristicas

El estandar 802.16 puede alcanzar una
velocidad de comunicacion de mas 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 mas 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
tecnologias
.

Estas velocidades tan elevadas se consiguen gracias a
utilizar la modulacion OFDM (Orthogonal Frequency
Division Multiplexing) con 256 subportadoras, la
cual puede ser implementada de diferentes formas, segun
cada operador, siendo la variante de OFDM empleada un factor
diferenciador del servicio ofrecido. Esta tecnica de
modulacion es la que tambien se emplea para la TV
digital, sobre cable o satelite, asi como para
Wi-Fi (802.11a) por lo que esta suficientemente probada.
Soporta los modos FDD y TDD para facilitar su interoperabilidad
con otros sistemas
celulares o inalambricos.

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

Otra caracteristica 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, electronicamente, para enfocar
siempre al receptor, con lo que se evitan las interferencias
entre canales adyacentes y se consume menos potencia al
ser un haz mas concentrado.

Tambien, se contempla la posibilidad de formar
redes malladas (mesh networks) para que los distintos
usuarios se puedan comunicar entres si, sin necesidad de
tener vision directa entre ellos. Ello permite, por
ejemplo, la
comunicacion 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
autenticacion de usuarios y la encriptacion 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 via radio es la limitacion de
potencia, para prever interferencias con otros sistemas, y el
alto consumo de bateria que se requiere. Sin embargo,
los mas recientes avances en los procesadores
digitales de señal hacen que señales muy debiles (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 baterias podra
haber terminales moviles WiMAX, compitiendo con los
tradicionales de GSM, GPRS y de UMTS.

Aplicaciones.

Las primeras versiones de WiMAX estan
pensadas para comunicaciones punto a punto o punto a
multipunto, tipicas de los radioenlaces por microondas.
Las proximas ofreceran total movilidad, por lo
que competiran con las redes celulares.

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

Asi, 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,
segun 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 podria se una realidad, sustituyendo con
enorme ventaja a las conexiones ADSL, o de
cable, y haciendo que la verdadera revolucion de la banda ancha llegue a
todos los hogares.

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

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

La instalacion de estaciones base WiMAX es
sencilla y economica, utilizando un hardware que
llegara a ser estandar, por lo que por los
operadores moviles puede ser visto como una amenaza,
pero tambien, es una manera facil de extender sus
redes y entrar en un nuevo negocio en el que ahora no
estan, lo que se presenta como una
oportunidad.

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

 

Jose Manuel Huidobro

Ingeniero de Telecomunicacion

 

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