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CAPÍTULO I
MARCO TEÓRICO
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1.1 CONCEPTO
WiMax es el acrónimo en inglés de Worldwide Interoperability for
Microwave Access, cuya traducción al español es Interoperabilidad Mundial
para Acceso por Microondas. WiMax es una norma de transmisión por
ondas de radio de última generación que permite la recepción de datos por
microondas y retransmisión por ondas de radio. WiMax está definido bajo la
norma 802.16 MAN, un protocolo para redes de área metropolitana,
proporcionando acceso concurrente con varios repetidores de señal
superpuestos, ofreciendo total cobertura promedio de 50 Kms de radio y a
velocidades de hasta 124 Mbps. Es necesario establecer una pequeña
diferenciación en el protocolo, ya que disponemos del estándar 802.16d
para terminales fijos y el 802.16e para estaciones en movimiento. Esto
marca una distinción en la manera de usar este protocolo, aunque lo ideal
es utilizar una combinación de ambos. Esta tecnología no requiere una
visión directa o estar en línea recta con las estaciones base.
1.2 OBJETIVOS
Desarrollar, mantener y operar una red de telecomunicaciones de alto
beneficio social, a través del despliegue de infraestructura tecnológica
sustentable, de cara a la satisfacción de los usuarios.
Objetivos específicos
Diseñar una red de telecomunicaciones de alta disponibilidad.
Permitir transmitir voz, datos y video en tiempo real, con una gran
cobertura geográfica.
Gran ancho de banda.
Es independiente de protocolo.
Puede transportar IP, Ethernet, ATM y otros.
Puede transmitir otros servicios agregados como: Voz sobre IP (VoIP),
datos, o vídeo.
Es compatible con las antenas de telefonía de tercera generación.
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Línea estable y robusta.
En circunstancias ideales y sin obstáculos que interfieran en los enlaces
la comunicación puede alcanzar una distancia cercana a los 50Km y la
velocidad de transferencia de los datos puede llegar a los 70 Mbps
Certificados de acceso X509 y Soporte de VLAN, entre muchas otras
estrategias orientadas a la seguridad de la red QoS
Instalaciones en pocas horas en comparación de otras tecnologías
1.3 SEGURIDADES
Wimax soporta AES (Advance Encryption Standard), por sus signas en
inglés y 3DES (Triple Data Encryption Standard) por sus siglas en ingles,
ambos sistemas de encriptamiento complejos que dan una amplia seguridad de
datos.
AES (Advance Encryption Standard): también conocido como Rijndael,
es un esquema de cifrado por bloques
1.- AES tiene los siguientes niveles de seguridad Claves de 80, 112, 128, 192,
y 256 bits.
2.- Usar claves de 80 bits será seguro hasta el año 2010, 112 hasta el año
2020, y 128 posteriormente. Aunque esta seguridad puede reducirse por el
modo de operación de los algoritmos en consideración.
3DES (Triple Data Encryption Standard): Es un método para cifrar
información, un algoritmo que toma un texto en claro de una longitud fija de bits
y lo transforma mediante una serie de operaciones en otro texto cifrado de la
misma longitud. En el caso de DES el tamaño del bloque es de 64 bits. DES
utiliza también una clave criptográfica para modificar la transformación, de
modo que el descifrado sólo puede ser realizado por aquellos que conozcan la
clave concreta. La clave mide 64 bits, aunque en realidad, sólo 56 de ellos son
empleados por el algoritmo. Los ocho bits restantes se utilizan únicamente para
comprobar la paridad, y después son descartados. Por tanto, la longitud de
clave efectiva en DES es de 56 bits, y así es como se suele especificar.
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1.3.1 EVITAR EL USO CLANDESTINO
Mediante la encriptación, WiMAX provee privacidad a sus suscriptores
frente a intrusos, robo de servicio y seguridad en la interfaz de banda ancha.
Incluso posee un soporte para VLAN que protege la información trasmitida por
diferentes usuarios en la misma Estación Base.
Esto se logra a través del cifrado, ofreciendo una protección sólida
mediante la implementación de los protocolos 3DES de 128 bits, AES de 192
bits y RSA de 1024 bits, estableciendo la autenticación de usuarios y el cifrado
de datos.
El proceso de seguridad lo realiza la estación base. Se valida al cliente
mediante Administración de Clave Privada para que la BS (Base Station)
autorice al CPE (Customer Premises Equipen),que es el dispositivo que realiza
las funciones de Unidad de Suscriptor, el ingreso a la capa física. El tráfico
debe ser cifrado con CCMP (Counter Mode with Cipher Block Chaining
Message Authentication Code Protocol) que emplea AES para seguridad y
autenticación de integridad de datos.
Estos sistemas de seguridad agregan confiabilidad por ejemplo a la
navegación en Internet y conversaciones por teléfono.
1.3.2 SUMINISTRAR SERVICIOS SÓLO A LOS USUARIOS FINALES
ESPECÍFICOS
A través de autenticación, basada en certificados digitales X.509,
incluida en la capa de control de acceso a los medios, dando a cada usuario
WiMax receptor su propio certificado, más otro para el fabricante, permitiendo a
la estación base autorizar al usuario final.
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1.3.3 CUMPLIR CON LA GESTIÓN DE ACCESO SEGURO
El acceso seguro bajo privacidad de conexión es implementada como
parte de un subnivel MAC (Capa de privacidad), esta se basa en el protocolo
Privacy Key Management.
1.4 CARACTERISTICAS
Podemos mencionar entre otras las siguientes características de la
Tecnología Wimax.
MOVILIDAD:
Implementado en el estándar IEEE 802.16e, esta generación esta
orientada más que a competir a convivir con estándares como UMTS en el
futuro de la telefonía celular
PORTABILIDAD:
Uso de un mismo equipo CPE en diferentes estaciones base, es lo que
se conoce como nomadicidad.
INTEROPERATIVIDAD:
En redes y comunicaciones informáticas se permitirá la utilización de
estaciones base y suscriptores de diferente Fabricantes
AMPLIA COBERTURA:
Alta Sensibilidad y soporte de distintas modulaciones que van desde
BPSK hasta 65QAM con un FEC de 3/4, con lo cual es posible ofrecer enlaces
con Link Budget cercano a -160dBi.
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ARQUITECTURA FLEXIBLE:
Soporta topologías P2P y PMP siendo estas ultimas su mayor fortaleza
al permitir el despliegue rápido de usuarios.
OPERACIÓN NLOS:
Implementación de la tecnología OFDM, con lo cual es posible ofrecer
cobertura en lugares de remoto acceso, además de llegar a suscriptores en
zonas donde no exista línea de vista.
ALTA SEGURIDAD:
Soporte de esquemas de seguridad como AES y 3DES, Certificados de
acceso X509 y soporte de VLAN, entre muchas otras estrategias orientadas a
la seguridad de la red
QOS:
Soporte dinámico para diferentes tipos de tráfico tanto de tiempo real
como no real, UGS, rtPS, nrtPS, BE son soportados para aplicaciones fijas,
nomadicas y móviles.
RÁPIDO DESPLIEGUE:
Sin necesidad de obras civiles, las instalaciones se realizan en pocas
horas en comparación de otras tecnologías.
BAJO COSTO:
Las empresas líderes en telecomunicaciones se están movilizando a la
producción masiva de elementos que cumplen el estándar establecido, lo cual
genera una reducción considerable en el costo de los equipos.
ALTA CAPACIDAD:
Alta eficiencia espectral (ej. 3.75 bit/hz/seg para el caso de los equipos
de Airspan) Redes y comunicaciones informáticas
____________________________
http://www.wimaxforum.org/home/
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1.4.1 VELOCIDAD
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).
WiMAX tiene una velocidad de transmisión mayor que la de Wifi, y
dependiendo del ancho de banda disponible, puede producir transmisiones de
hasta 70 MB comparado con los 54 MB que puede proporcionar Wifi.
Puede ser simétrico lo cual significa que puede proporcionar un flujo de
datos similar tanto de subida como de bajada. Las WiMAX operan a una
frecuencia de hasta 60 MHz. Un detalle a tener en cuenta es que las antenas
no tienen que estar directamente alineadas con sus clientes.
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 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.
http://www.monografias.com
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1.4.2 COBERTURA
El estándar de transmisión es el IEEE 802.16 y permite conectarse a la
red hasta 40 km de distancia del punto de acceso, es decir en un diámetro de
80 km alrededor de la estación base. Por este motivo, las transmisiones
WiMAX se perfilan como una de las alternativas más sólidas a las conexiones
inalámbricas en zonas poco pobladas o países emergentes, ya que se
disminuye los costos de instalación de las infraestructuras. Además, muchas
ciudades están optando por crear redes WiMAX para facilitar la conexión a la
red y para las comunicaciones móviles.
Otra ventaja importante respecto al WiFi es que esta conexión permite
una transmisión de datos superior, con una tasa de transferencia de hasta 75
Mbps facilitando una navegación y una descarga de archivos muy por encima
de la mayoría de conexiones WiFi actuales. Con WiMAX se reducen los
problemas de limitación de conexión que tienen los puntos de acceso WiFi
particulares, normalmente protegidos para facilitar la conexión únicamente a
sus propietarios.
La idea de los impulsores de esta tecnología es poder utilizar los equipos
con conexión a Internet, tanto en casa como fuera, ya sea en la calle, en el
campo, en la oficina o en un restaurante, conectándonos directamente con la
señal de nuestro operador sin necesidad de estar en un punto fijo cerca del
hotspot.
1.4.3 LICENCIAS
En la actualidad existen a nivel mundial, aproximadamente 1028
licencias de operación de Banda ancha inalámbrica WiMAX. Norteamérica, es
de lejos el líder en la región en términos de número de licencias concedidas, en
consideración con las licencias otorgadas en el resto de regiones.
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Puede observarse una clara diferencia entre la región de Norte América
y la Europea en los tipos de frecuencias WiMAX entregadas. En Norte América,
el 94% de las frecuencias han sido localizadas en la banda de 2.3 a 2.5 GHz, y
las licencias restantes en la banda de 3.5 GHz.
En Europa, el 76% de las frecuencias WiMAX se han localizado en la
banda de 3.5 GHz. La mayoría de licencias en la banda de 2.5 GHz fueron
localizadas en Rusia. En la mayor parte de Europa, los propietarios de las
licencias se disponen a utilizar la banda de 3.5 GHz para la prestación de
servicios fijos en el corto plazo. La banda de 2.5 GHz se reserva aún para la
expansión de los servicios UMTS.
Desde el punto de vista de cobertura de servicio entregada a los
operadores WiMAX, se puede encontrar que la mayoría de licencias,
corresponde a licencias de tipo regional. Norte América es un ejemplo perfecto,
el 100% de sus licencias son regionales, al tiempo que el 81% de las de la
región de Asia, 71% de las europeas, 61% en el oriente medio y África y el 80%
de las correspondientes al área de Latinoamérica y el Caribe.
Análisis de cobertura de Licencias WiMAX por región.
En términos de cantidad total de espectro BWA/WiMAX adquirido por
licencia, por parte de los operadores, se observa que los ubicados en las tres
regiones líderes en la materia (Norte América, Europa y Latinoamérica y el
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Caribe), obtuvieron cantidades similares de espectro para el despliegue del
servicio de WiMAX, con 49 MHz en Norteamérica, 49 MHz en Latinoamérica y
el Caribe y 42 MHz en Europa.
De otro lado, la región Asia pacífico, no está lejos de éste fenómeno, con
un promedio de 28 MHz por operador.
Cantidad promedio de Espectro WiMAX por Operador y por Región.
Costo licencia WiMAX por Región (Millones $ USD).
Los operadores Europeos que obtuvieron licencias, pagaron un total de
$ 268 millones de dólares, mientras sus homólogos Latinoamericanos pagaron
$ 77 millones de dólares por el licenciamiento.
Los mayores costos pagados de la región Asia-Pacífico, corresponden a
países como Corea del Sur y Australia, mientras el promedio Europeo, fue
afectado por Finlandia y Francia.
Sin embargo en todas las regiones, algunas licencias fueron concedidas
a muy bajos precios, como ocurrió en Austria, Bélgica Dinamarca y España.
LICENCIAS EN AMERICA LATINA
En Chile, se adjudicaron una licencia nacional y 12 provinciales, en la
misma banda de frecuencia. Posteriormente, Telmex obtuvo la concesión de
operación en la banda 3.400– 3.600 MHz, tras una dilatada disputa judicial.
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Intel y Telmex pueden ofrecer el servicio en todo el territorio nacional y VTR y
TelSur de forma más restringida y provincial.
En Argentina, el gobierno sólo ha publicado normas para las licencias
nacionales. Se desconoce cual será el procedimiento para las provinciales. Las
licencias fueron ganadas por Telmex y Velocom en 3.5 GHz y por Comsat,
Infotel y SkyOnline para 2.5 GHz. En la región de Latinoamérica, Brasil, el
mercado más grande, adjudicó licencias en la banda de 3.5 GHz
En Brasil, se privatizo su industria de telecomunicaciones en 1998. El
tamaño del país y la estabilidad económica le hacen muy atractivo para
empresas y firmas de telecomunicaciones extranjeras. Esto incluye “América
Móvil”, la cual es una empresa Mexicana, “Telefónica” de España y “Telefónica
Móviles”
Brasil ha sido uno de los participantes más activos de Latinoamérica,
junto con México, en la promoción de los servicios de banda ancha inalámbrica
fija y en la puesta a prueba de soluciones fijas y portables.
Las aplicaciones también han propiciado la adopción y penetración de
la Banda Ancha en el mercado Brasilero mediante la oferta de servicios de
Internet de alta velocidad con capacidad de servicios VoIP e igualmente influye
que los grandes actores del mercado de las telecomunicaciones estén llevando
el Mercado WiMAX hacia un fenómeno de masas. La extensión de los
servicios ADSL y la conectividad de última milla a usuarios corporativos
representan uno de los incentivos más grandes para el mercado en el próximo
año.
Brasil es un mercado altamente sensitivo al precio del servicio. La
demanda de servicios de Banda Ancha, está en creciente evolución, pero tanto
proveedores de servicios como usuarios finales residenciales demandan CPE
de bajos costos para adoptar WiMAX a escala masiva. Es por esto que la
demanda de servicios de banda ancha inalámbrica se ha movido,
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principalmente por la demanda de usuarios del sector corporativo y del sector
gubernamental.
En Perú, Telmex ganó el contrato para prestar servicios de telefonía fija
inalámbrica y acceso a Internet en Lima y en el Callao. La concesión para la
banda de 3,5 GHz es por 20 años y permite a Telmex prestar servicios de
telefonía local, carrier e Internet a través de un sistema última milla inalámbrica.
En Venezuela, país donde la adopción de 3G es la mayor de la región,
Omnivisión comenzó las pruebas de WiMAX en Caracas. Se piensa que la
compañía va a constituirse como mayorista de servicios de BA para otros
operadores más pequeños..
En México, Axel está desplegando su red en Monterrey, y en Nuevo
León habrá más de 500 puntos de acceso a Internet inalámbrico de banda
ancha gratuitos en parques, jardines y bibliotecas. En las ciudades de Puebla,
Aguascalientes y Veracruz ya se comercializa WiMAX a través de Ultranet-
2go, miembro del grupo empresarial Ultra Telecom.
En Paraguay, Tigo, empezó a dotarse de tecnología WiMAX , dando
cobertura primero en el área metropolitana de Asunción y después en todo el
territorio.
En Costa Rica, el líder en Internet, Radiográfica Costarricense (Rasca),
ofrece servicio WiMAX, primero en el Gran Área Metropolitana, donde está la
capital del país, San José, y otras grandes urbes: Alajuela, Cartago y Heredia.
El Instituto Costarricense de Electricidad (ICE) prevé extender Internet
inalámbrico a mitad del país (WiMAX complementado por wifi). La red del ICE
cubrirá no solamente la Gran Área Metropolitana, sino poblaciones importantes
del Pacífico Norte, Central y Sur, así como la Zona Norte y el Caribe.
En Ecuador, El equipamiento Wimax, 802.16, disponible en el mercado
es exclusivamente para frecuencias licenciadas y no debe confundirse con el
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llamado pre-wimax (wimax sin licencia) que utiliza las mismas bandas de
frecuencia que el wifi 802.11a, y el 802.11n.
El Wimax sin licencia ha proliferado en el Ecuador en los últimos años,
ya que es una forma rápida y barata de establecer un enlace con un ancho de
banda entre 5 y 20 Mbps, reales.
Los enlaces wimax, sin licencia, al utilizan las bandas 5.4 Ghz, de uso
libre comunes a wifi 802.11ª y 802.11n, se enfrentan al riesgo de “morir de
éxito” debido a la reciente explosión de usuarios wifi, 802.11n, ya que la
masificación de usuarios provocada por la estandarización de WiFi 802.11n,
provocara la progresiva saturación del espectro radioeléctrico, común entre
estas dos tecnologías.
Intel ha firmado un acuerdo con la Estación Científica Charles Darwin en
las Islas Galápagos para implementar un proyecto piloto de interconexión
WiMAX entre las diferentes islas que conforman el archipiélago.
SUPERTEL (Superintendencia de Telecomunicaciones) es el ente
regulador de las telecomunicaciones en Ecuador. Operadores como SETEL y
ECUADORTELECOM (recientemente adquirida por el grupo TELMEX) tiene
previsto desarrollar redes metropolitanas con tecnología WIMAX en las
ciudades de Quito y Guayaquil.
1.4.4 VENTAJAS
Gran Ancho de Banda ( 70Mbps máximo)
Los Sistemas son 100% compatibles con las redes Ethernet
Bajos costos de operación
Muy poco mantenimiento en el Hardware
Fácilmente actualizables a nuevos estándares
La red puede crecer con nuevos puntos sin dificultad
La utilización es comparable y compatible con una red local o Wan
Se puede utilizar en otros servicios como por ejemplo telefonía IP
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1.4.5 DESVENTAJAS
Requiere permisos otorgados por la SUPERTEL
Los enlaces de larga distancia (cientos de Km) requiere ingeniería
sofisticada para su diseño e implementación, lo cual aumentará
significativamente los costos iniciales.
Requiere coordinación y planificación a nivel nacional para garantizar la
interoperabilidad de las redes y controlar la interferencia.
Requiere línea de vista con la mayoría de los sistemas, lo cual implica
que en lugares donde no hay puntos muy altos se tenga que utilizar
repetidores, lo cual aumenta el costo total.
Necesita de un estudio de Ingeniería radioeléctrico para su
implementación es un requisito de la SUPERTEL
1.5 COMPONENTES
La arquitectura de la tecnología WiMAX está constituida por 2 bloques
principales, la estación base y el receptor WiMAX utilizado por los usuarios.
Este último generalmente es denominado bajo la sigla CPE (Customer Premise
Equipment). Se consideran sólo estos bloques ya que los estándares 802.16 no
especifican alguna tecnología en especial para la conexión con el núcleo de la
red, no es parte del sistema WiMAX.
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Componentes sistemas WiMAX.
1.5.1 BS ESTACIÓN BASE WIMAX
La estación base WiMAX corresponde a los equipos, que generalmente
son ubicados en casetas, con los resguardos de clima y energía necesarios en
la mayoría de los equipos de telecomunicaciones.
Una estación base teóricamente puede cubrir hasta 50 km, pero en la
práctica se consideran alrededor de 10 km. Una estación base también se
denomina torre WiMAX. Pero una estación base no necesariamente tiene que
residir en una torre, también puede estar localizada en edificios terrazas o
estructuras elevadas tales como torres para tanques de agua.
Una estación base (BS) puede conectarse directamente a un proveedor
de servicios de Internet (ISP) utilizando una conexión inalámbrica de alta
velocidad( por ejemplo una línea T3) o también puede conectarse al sistema
mediante otra BS o mediante un enlace microondas (Backhaul).
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Así como las antenas de las estaciones base de las redes celulares, las
antenas WiMAX pueden ser omnidireccionales o direccionales.
Antenas de los sistemas WiMAX.
.
1.5.2 CPE WiMAX
El equipo Local del cliente – CPE, consiste en una unidad localizada en
cada usuario, en cada hogar para el caso residencial y en cada oficina para el
caso empresarial. Dicha unidad constituye el último segmento de la red WiMAX
pues es la que permite todo el proceso de transferencia de información entre el
usuario y la estación base – BS.
El CPE, podría ser una pequeña caja con una antena, una tarjeta
PCMCIA o PCI, o un módulo USB o incluso un chip integrado a un equipo
portátil.
Algunos ejemplos según el tipo de servicio:
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Tipos de CPE's.
1.5.3 ARQUITECTURA DEL SISTEMA
Los sistemas FBWA (Fixed Broadband Wireless Access) a menudo
emplean arquitecturas del tipo multipunto (MP). La arquitectura MP incluye
punto-multipunto (PMP) y mesh (Multi Punto a Multi Punto). El grupo de trabajo
IEEE 802.16 ha desarrollado estándares en los cuales se especifican la interfaz
de aire para los sistemas PMP y mesh.
Los sistemas FBWA típicamente incluyen estaciones base, estaciones
del suscriptor (SSs: Subscriber Station), terminales (TE), equipos del núcleo de
la red, enlaces entre celdas, estaciones repetidoras (RSs; Repeater Stations), y
posiblemente otros equipos. Un sistema FBWA debe contener al menos una
BS y un cierto número de SSs
Para la interconexión entre estaciones base se puede utilizar enlaces
inalámbricos, de fibra o par de cobre.
En un sistema PMP, los RSs son generalmente usados para mejorar la
cobertura en lugares donde no se tiene línea de vista (LOS), dentro del área
normal de cobertura o alternativamente para extender la cobertura de una BS
en particular. Una estación repetidora retransmite la información desde la BS a
uno o más SSs. También puede proporcionar conexión a SS locales.
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1.6 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 WiFi a las
redes de los operadores, sin necesidad de establecer un enlace fijo. El
equipamiento WiFi 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 WiFi 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.
En un futuro WiMAX podría ser una realidad ampliamente difundida,
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.
En la siguiente figura puede observarse la estructura de una red móvil
con opciones de roaming (intinerancia), integrando el estándar WiMAX con el
de redes WiFi, para brindar conexión inalámbrica a diferentes dispositivos
móviles, como laptops, teléfonos celulares y PDA’s.
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Se muestra también la conexión de servicios a través de las redes de
cobre ya instaladas, como tecnologías complementarias.
WiMAX en una solución móvil Itinerante.
Otra de sus aplicaciones encaja en ofrecer servicios a zonas rurales de
difícil acceso, a las que no llegan las redes cableadas.
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 parte de 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.
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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.
1.7 ESTÁNDARES
El comité IEEE 802 (el mismo que fijó los estándares para Wi-Fi)
designo un equipo de trabajo con el fin de desarrollar un nuevo estándar para
aplicaciones de acceso inalámbrico de banda ancha (BWA Broadband Wireless
Access), el IEEE 802.16. Posteriormente, otra asociación industrial, el fórum de
Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas (WiMAX-Worldwide
Interoperability for Microwave Access), promovió el estándar IEEE 802.16
además de definir las especificaciones de interoperabilidad entre productos de
distintas compañías. Por lo que, las redes IEEE 802.16 son denominadas,
frecuentemente, como redes WiMAX. Las redes WiMAX es la comercialización
del estándar IEEE 802.16 y destinadas a proporcionar servicios inalámbricos
de datos a muy alta velocidad sobre un área extensa equivalente a una red de
área metropolitana (WAN-Metropolitan Area Network). WiMAX es capaz de
cubrir un área equivalente al de una WAN en donde se podrían interconectar
dispositivos de manera inalámbrica y compartir información a alta velocidad (70
Mbps), hasta 50 Km cuando los dispositivos son fijos y máximo 15 Km si los
dispositivos son móviles. WiMAX es una alternativa para las conexiones de
usuarios por cable módem o cualquier tipo de línea de suscriptor digital (xDSL).
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El estándar 802.16
El estándar 802.16 original, especifica la operación entre 10-66 GHz con
línea de vista (LOS-Line of Sight) entre la estación base (BS-Base Station) y las
estaciones de los clientes subscritores (SS Subscriber Station) (CPE Customer
Premise Equipment).
El estándar IEEE 802.16a
Fue introducido el estándar IEEE 802.16a para proporcionar
especificaciones adicionales a la capa física (PHY-Physical Layer) para la
banda de frecuencias 2-11 GHz y así permitir la operación sin línea de vista
(NLOS Non Line of Sight) y contar con un mayor número de clientes de manera
más económica.
El estándar 802.16e
El estándar 802.16e, definido en la frecuencia de 2-6 GHz, permite la
actualización de sistemas de acceso inalámbrico de banda ancha fijos a
suministrar servicios móviles a velocidades vehiculares. Las bandas que se
tienen como objetivo para el desarrollo de WiMAX son: 2.4 GHz, 3.5 GHz
(banda libre en muchos países excepto Estados Unidos) y 5.8 GHz.
Finalmente los estándares 802.16 se encuentran definidos como:
A) IEEE 802.16a entre 2-11 GHz (LOS) para comunicación entre
antenas.
B) IEEE 802.16b entre 5-6 GHz con QoS.
C) IEEE 802.16c entre10-66 GHz.
D) IEEE 802.16d y 802.16e entre 2-6 GHz (NLOS) para distribución a
suscriptores fijos y móviles, respectivamente.
_______________________________________
www.sanog.org/resourses/sanog5-terry-wimax.pdf
22
CAPÍTULO II
PANORÁMICA DE LOS SERVICIOS DE WIMAX
23
2.1 SERVICIOS DE BANDA ANCHA INALÁMBRICA
La tecnología WiMAX es aún una tecnología emergente, que comienza
a estar al alcance de los usuarios de servicios de internet como una opción
eficaz frente a otros tipos de acceso como el DSL, y el HFC.
Aunque los niveles de penetración por parte de los usuarios no hayan
sido del orden de los supuestos iniciales, éstos si han tenido un paulatino
crecimiento, y tienen unos indicadores muy optimistas que pueden augurar un
excelente futuro para el negocio.
El principal servicio que se ha desarrollado, es el de los accesos
dedicados de banda ancha tanto residencial, como corporativo, y las
condiciones están dadas para la prestación en las áreas rurales.
2.1.1 RESIDENCIAL
El sector residencial, es quien más usuarios ha obtenido durante la
implementación de WiMAX. Se han alcanzado niveles promisorios de
aceptación por parte de los usuarios, quienes ven éste tipo de acceso como
una opción viable para zonas de las ciudades en donde no existía la
infraestructura necesaria para ofrecer servicios de banda ancha.
.
Esencialmente, los accesos se ubicaron en el rango de velocidades
menores a 2000 Kbps, y primordialmente en el nivel de menos de 100 Kbps,
una propuesta aunque válida para algunos sectores poblacionales, lejos de la
promesa de altas tasas de transmisión de datos inicial.
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Los rangos de velocidades se concentran esencialmente en el sector de
menos de 100Kbps pero se nota un avance en los accesos en el rango de
2000Kbps a 300 Kbps, casi tan importante como los ubicados en el de 100kbps
a 200kbps. Esto muestra un adelanto importante en la calidad de los accesos
ofrecidos y una aceptación satisfactoria por parte de los usuarios quienes
demandan cada vez más, mayores anchos de banda para sus conexiones.
Los resultados obtenidos fueron promisorios y demuestran que el uso
del espectro en las bandas de operación de ésta tecnología, comienzan a
impactar el mercado abriendo nuevas posibilidades para los años
subsiguientes.
Los razonamientos anteriores permiten predecir que el negocio de la
banda ancha inalámbrica residencial, tiene un gran potencial de crecimiento,
brindando a WiMAX una demanda significativa.
En el futuro inmediato, más operadores de telecomunicaciones, entrarán
en el negocio ofreciendo servicios complementarios a los hogares, mejores
precios y mayor velocidad de acceso que posicionarán fuertemente a WiMAX
como tecnología de acceso, compitiendo significativamente con tecnologías
cableadas como DSL y HFC.
2.1.2 EMPRESARIAL
El sector corporativo, es quien reporta mayor crecimiento porcentual en
el número de usuarios WiMAX.
La acogida por parte del sector corporativo de ésta tecnología, se ve con
muy buenos ojos este tipo de accesos en función de aumentar la productividad
de sus negocios y la creación de propuestas como:
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Campus, municipios, zonas rurales
Vídeo sobre IP: Seguridad, Vigilancia, VideoConferencias
Interconexiones Móviles: Temporal, emergencia
Aplicaciones última milla: Tráfico voz y datos
Banda Ancha
El despegue importante de WiMAX como tecnología de acceso a banda
ancha en el sector tanto residencial como corporativo es donde comienza
como potenciador de la productividad en las compañías y como propuesta de
valor para los servicios que éstas prestan.
El futuro de ésta tecnología, esta atado en gran medida a los niveles de
servicio que proporcionen los operadores, la percepción, eficacia y confiabilidad
de la tecnología que alcancen los usuarios.
Igualmente serán decisivos los servicios que surjan alrededor de
WiMAX, pero sin duda, es una opción importante para la conectividad de los
ciudadanos en nuestro país.
2.2 TELEVISIÓN SOBRE DEMANDA MÓVIL
El tema de la televisión móvil está de moda últimamente a pesar de que
la demanda por estos servicios no ha sido demostrada con total confiabilidad. Y
antes de poder hablar de IPTV sobre WiMAX, se habla de televisión móvil a
través de esta tecnología.
Los operadores móviles ya se han embarcado a la oferta de televisión
móviles a través de sus redes de 3G a la espera de que se aclare el modelo de
26
negocios para poder lanzar una red alternativa, ya sea Media Flo o DVB-H,
para la oferta de estos servicios.
A estas tecnologías les ha salido un nuevo competidor: WiMAX. MobiTV,
proveedor de móvil TV a través de redes móviles de banda ancha, está
demostrando las posibilidades de este servicio a través de WiMAX. PCs,
dispositivos móviles y set top boxes serán utilizados en las demostraciones de
esta empresa.
La empresa dice que WiMAX es un complemento ideal para los
operadores móviles para la oferta de servicios de televisión móvil, video y
música.
La tecnología IPTV permite a los proveedores de servicios WiMAX,
ofrecer el servicio de televisión en sus redes de alta velocidad, con una oferta
de canales similar a la de los cable-operadores u operadores satelitales.
IPTV dependiendo de los algoritmos de compresión, requiere de al
menos 1 Mbps de ancho de banda entre la Estación Base (BS) y el suscriptor.
Esto puede ser mucho más atractivo para los usuarios, los cuales sólo
pagan por los canales o programas que desean ver, y no por cientos de
canales que en la mayoría de las ocasiones no obedecen a los gustos ni
intereses de los televidentes. Igualmente permite a los proveedores de
servicios WiMAX, la posibilidad de aumentar los ingresos percibidos, mediante
la presentación de anuncios publicitarios relacionados con el perfil de
preferencias solicitados por los usuarios, focalizando y potenciando el poder de
éstos en la audiencia.
27
IPTV y Video sobre Demanda sobre un proveedor WiMAX.
En adición a la programación ofrecida por IPTV, los proveedores de
servicio pueden ofrecer gran variedad de servicios de video sobre demanda
(VoD). El usuario suscriptor puede programar la oferta televisiva a la carta para
disfrutarla ya sea en su hogar o en su dispositivo terminal móvil WiMAX.
Dispositivos WiMAX para TV Móvil.
2.3 JUEGOS EN LÍNEA
El servicio de juegos en línea inalámbricos a tenido un crecimiento
significativo durante estos años, gracias a tecnologías de acceso a Banda
Ancha como WiBro y WiMAX.
La creciente industria del entretenimiento jugará un papel importante en
el desarrollo de las redes WiMAX, agregando propuestas de valor en torno a
los servicios, y que permitirá promover el uso de ésta tecnología.
28
Servicios Personales Banda Ancha Inalámbrica WiMAX.
El ancho de banda ofrecido por los servicios WiMAX, permite soportar
los cada vez más exigentes juegos, y a su vez propiciará el establecimiento de
comunidades móviles en torno a los videojuegos.
Es previsible que los servicios como éste y otros más que se despliegan
en torno a WiMAX, permitan la masificación de su uso y el aprovechamiento
apropiado por parte de las comunidades que se beneficien con ésta tecnología.
2.4 VIDEOCONFERENCIA
Los servicios de videoconferencia ofrecen la posibilidad de establecer
comunicaciones con características multimedia, a través de redes de
telecomunicaciones.
Se podrán mantener reuniones, acceder a conferencias en directo o
recibir asistencia en tiempo real por Video llamada mediante las redes de
banda ancha inalámbrica WiMAX.
29
Videoconferencia en las comunicaciones multimedia
La comunicación "cara a cara" provee un intercambio de información
más efectivo, ayuda a resolver rápidamente incidencias, preguntas, dudas e
incrementa la productividad en los negocios.
Videoconferencia redes WiMAX.
Es un excelente sistema de colaboración visual para reuniones de
ventas globales, realizar entrevistas de trabajo o para el lanzamiento
promocional de un producto o servicio.
30
El empleo de la Videoconferencia en movilidad es un modo eficaz y
dinámico de comunicación, al ir más allá de la clásica llamada de voz
incorporando comunicaciones visuales mucho más ricas y colaborativas con un
coste efectivo.
Las redes WiMAX, son motores que apalancan el desarrollo de éste
servicio, al facilitar la infraestructura de red con el ancho de banda necesario
para soportarlo, brindando un mayor cubrimiento geográfico, y con unos costos
muy competitivos que van a permitir que los operadores puedan masificar su
uso. Y los usuarios podrán disfrutar de las nuevas ventajas que surgen de ésta
tecnología.
WiMAX por sí mismo no es una solución de videoconferencia, pero
permite adelantar gran parte del camino en la implementación de una solución
de éste tipo.
2.5 TELEFONÍA MÓVIL
De todas las subindustrias en las telecomunicaciones, quizás una de las
mejores posicionadas para tomar ventajas de las redes WiMAX, son los
proveedores de servicios de telefonía celular.
Éstos observan una gran oportunidad de ofrecer servicios convergentes
mediante la incorporación de redes WiMAX, dado sus bajos costos y la
eficiencia que se obtiene en los servicios ofrecidos.
Avanzar cada vez más cerca de redes inteligentes de nueva generación
que permitan acceso a internet de banda ancha, servicios de voz y multimedia
a través de redes inalámbricas, son oportunidades de negocio que potencian y
fortalecen a los operadores de telecomunicaciones y en especial a los
31
operadores celulares, quienes buscarán permanecer vigentes en el mercado
adoptando ésta nueva tecnología a la par que se mantienen las redes
existentes.
Un gran porcentaje de los costos de operación (OPEX) mensuales en
que incurren los operadores de telefonía celular son los debidos a los T1 de
Backhaul que dan soporte a sus estaciones base (BS). Adicionalmente ellos
deben de adicionar a sus redes switches (Clase 4 y Clase 5 tales como MSC –
Mobile Switching Centers) para hacer la conmutación de sus llamadas. Lo cual
les implica costos anuales de mantenimiento.
Una red WiMAX substituta para la red de telefonía celular podría operar
con una cantidad aproximada del 10% de los costos de operación (OPEX) de
un operador celular usando la infraestructura adecuada.
Las redes celulares son una mezcla de arquitecturas PSTN e
Inalámbricas.
Reemplazando la infraestructura de las redes celulares con WiMAX, se
podría incorporar una gran cantidad de servicios móviles como la TV móvil,
VoD, y otros a la demandas de servicios sobre el ancho de banda disponible de
32
la red, a diferencia de lo que hoy se tiene, que ésta se enfoca sólo en servicios
de voz.
En la siguiente gráfica, se muestra una red convergente de datos y voz
sobre una red inalámbrica, la cual puede ser una propuesta viable de migración
de las redes celulares, existentes.
Aplicación de Mobile WiMAX - Mobile Voice (Telefonía celular y
Datos).
Cuando se menciona “Mobile” lo primero que se tiene en mente es el
servicio de telefonía celular móvil, el cual es una enorme industria por sí
misma. Sin embargo, ahora éste concepto, connota una enorme variedad de
servicios más allá de sólo servicios de voz e incluye servicios de “Movilidad de
Datos”, Televisión y servicios de emergencia (Policía, Bomberos, Ambulancia,
etc) entre otros que complementan el concepto llevándolo a cumplir cada vez
con mayor fortaleza, las expectativas de los usuarios.
33
Teléfono (Samsung) WiBro, considerado como el primer teléfono
WiMAX.
El teléfono móvil WiMAX M800 de Samsung, permite servicios de banda
ancha inalámbrica convergente con solo tener asociada una IP en la red de
servicio. Permite manipular “Broadcasting”, redes caseras, videoconferencias,
video sobre demanda (VoD), servicios de voz y más.
WiMAX como red de voz y datos es potencialmente más eficiente
que la infraestructura celular existente.
34
_____________________________________________
http://www.idg.es/comunicaciones/noticia.asp?id=61034
35
CAPÍTULO III
ANÁLISIS DEL DESARROLLO ACTUAL Y FUTURO DE WIMAX
36
3. 1 ANÁLISIS DEL DESARROLLO ACTUAL Y FUTURO DE WIMAX
En la mayor parte de Latinoamérica, los sistemas WiMAX, apenas
comienzan a vislumbrarse como alternativa competitiva de acceso a internet de
banda ancha; Principalmente porque aún no existen entornos legislativos claros
frente a las reglas para el desarrollo de propuestas comerciales de éste tipo de
tecnología.
Los avances importantes se reducen a los procesos licitatorios para
entregar las porciones del espectro necesarios para la operación de WiMAX.
El desarrollo de ésta tecnología aunque incipientemente, ha avanzado, y
comienza a abrirse paso en el mercado de la banda ancha, como propuesta
efectiva y viable.
Ya han pasado varios años del despliegue WiMAX. La mayoría de los
operadores de telecomunicaciones habilitados para prestar comercialmente el
servicio, no le apuestan decididamente a masificar el servicio, quizá debido a la
expectativa creada por la llegada de nuevas redes de acceso a datos por parte
de los operadores celulares y en parte igualmente porque se está terminando
de desarrollar la versión móvil del estándar, 802.16e. Éste último hecho
permitiría potenciar enormemente los servicios prestados por las redes
constituidas y propendería por capturar nuevos clientes en el mercado del
acceso inalámbrico a la banda ancha desplazando incluso redes cableadas ya
establecidas en el mercado.
Las políticas gubernamentales desde luego han influido de manera
ostensible para la llegada de la redes WiMAX donde se despliega
comercialmente WiMAX a fin de permitir el acceso a las licencias a universo
amplio de empresas de telecomunicaciones.
Si bien es un esfuerzo enorme e importante, aún quedan aspectos por
resolver para inducir un mayor aprovechamiento de las tecnologías de acceso
Inalámbrico, tal como el establecimiento de políticas tendientes a incentivar la
competencia entre operadores, promoviendo la apertura a empresas
37
extranjeras que lleguen al mercado, aporten conocimiento y estimulen el
desarrollo de servicios complementarios.
En el caso más conservador si se añaden factores innovadores que
incentiven la adaptación de la tecnología y se crea valor en torno al servicio, es
posible un aumento de la demanda con mayor participación frente a otras
tecnologías.
El servicio como hasta el momento se ha ofrecido, no ha encontrado un
segmento del mercado que sienta que sus requerimientos sean resueltos por
un acceso WiMAX de banda Ancha Inalámbrica, razón por la cual no se opta
por elegir la tecnología o frente a otra con algún elemento diferenciador de las
demás alternativas disponibles. Un cliente puede percibir como similar el
acceso a banda ancha ofrecido por un operador de telecomunicaciones
mediante una red HFC, de fibra o a través de radio como el caso de WiMAX.
Aunque desde el punto de vista de la red, sean servicios totalmente distintos.
Finalmente, se observa que la aparición de un nuevo estándar que entra
a competir con la versión actual de WiMAX, añadiendo la capacidad de acceso
con total movilidad, es un elemento que restringe el desarrollo con total libertad
de las redes de acceso inalámbrico WiMAX 802.16d o "WiMAX fijo", ya que los
operadores no realizarán grandes inversiones en redes que posiblemente sean
superadas en prestaciones por las nuevas que establece el estándar 802.16e.
Además porque el elemento movilidad es clave en la industria actual de
las telecomunicaciones. La movilidad o 802.16e (WiMAX móvil) permitiría
entregar un elemento diferenciador al servicios de banda ancha inalámbrica
que propiciará un mercado potencial de clientes y no clientes de la banda
ancha inalámbrica, brindando cobertura a regiones rurales donde no existen
redes cableadas aún, y que soportará los nuevos servicios sobre redes móviles
inalámbricas con las reducción de costos que caracteriza a la tecnología
WiMAX.
Por parte de los gobierno es necesario estimular el desarrollo de redes
en sectores marginales de las ciudades que no tienen capacidad de adoptar la
tecnología, mediante la entrega de subsidios o mediante proyectos que
incentiven la demanda de acceso en esas regiones.
38
Desde el punto de vista tecnológico, WiMAX es un avance en el sector
de las telecomunicaciones y nuestro país se ha movido en esa dirección de
manera coherente, brindando unas reglas claras desde el horizonte regulatorio
en pro de los desarrollos comerciales de las redes, aunque aun no alcanza los
niveles de penetración deseables en el mercado de la banda ancha si plantea
una gran oportunidad de negocio para los operadores de telecomunicaciones y
una buena oportunidad para los usuarios de acceder a los beneficios de la
Banda Ancha Inalámbrica con una tecnología de punta.
3.2 ANALIZAR LA EVOLUCIÓN DEL ESTÁNDAR 802.16
WiMAX, iniciales de Worldwide Interoperability for Microwave Access
(Interoperabilidad Mundial para el Acceso por Microondas), es considerado
como una de las redes WiFi. Es el nombre comercial del estándar 802.16, un
protocolo de transmisión de datos inalámbrico que va un paso más allá de
WiFi. WiMAX promete una velocidad de 70 megabits por segundo (siete veces
el ancho de banda de WiFi), que con una sola antena cubrirá un área de 50
kilómetros a la redonda, frente a los 300 metros de WiFi. Es decir, WiMAX será
a una ciudad entera lo que WiFi es para los hogares: conexión a Internet a alta
velocidad sin cables.
El nuevo estándar está respaldado por importantes fabricantes de
equipos y proveedores de servicios. El WiMAX Fórum está formado por más de
230 miembros entre los que destacan nombres como Intel, Nokia, Siemens,
Motorola, Samsung o Fujitsu, y donde no faltan operadores de telefonía como
Deutsche Telekom, France Telecom, Telecom Italia o Euskaltel. Intel es el gran
impulsor de esta nueva tecnología; ya produce los primeros chips WiMAX que
los fabricantes venderán integrados en sus equipos en años futuros.
WiMAX muestra una aplicación típica de una red, en donde se puede
observar la configuración Punto multipunto para el acceso de los usuarios y el
39
punto a punto para los enlaces entre radio bases. Igualmente se observa la
complementariedad con una solución inalámbrica (WiFi).
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.
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
40
3.2.1 FAMILIA DE ESTÁNDARES 802.16
Muchas veces se piensa que WiMAX es una tecnología homogénea
cuando, de hecho, es el nombre comercial de un grupo de estándares
inalámbricos IEEE. En ese aspecto, WiMAX y Wi-Fi son análogos. Wi-Fi no es
un estándar, sino un nombre comercial que puede aplicarse a una serie de
estándares 802.11 IEEE, incluyendo el 802.11b, 802.11a y el 802.11g. Se
supone que el término Wi-Fi será aplicado al 802.11n una vez que ese
estándar sea ratificado.
El proyecto general de WiMAX actualmente incluye al 802.16-2004 y al
802.16e. El 802.16-2004 utiliza Multiplexado por División de Frecuencia de
Vector Ortogonal (OFDM), para servir a múltiples usuarios en una forma de
división temporal en una especie de técnica circular, pero llevada a cabo
extremadamente rápido de modo que los usuarios tienen la sensación de que
siempre están transmitiendo o recibiendo. El 802.16e utiliza Acceso Múltiple
por División de Frecuencia de Vector Ortogonal (OFDMA) y puede servir a
múltiples usuarios en forma simultánea asignando grupos de “tonos” a cada
usuario.
3.2.1.1 IEEE 802.16
IEEE 802.16 es una tecnología reciente de acceso inalámbrico fijo, lo
que significa que está diseñada para servir como una tecnología de reemplazo
del DSL inalámbrico, para competir con los proveedores de cable de banda
ancha o DSL, o para proveer un acceso básico de voz y banda ancha en áreas
subastecidas donde no existe ninguna otra tecnología de acceso; los ejemplos
incluyen a países en desarrollo y áreas rurales en países desarrollados donde
el cable de cobre no tiene un sentido económico.
41
El 802.16 también es una solución viable para el backhaul inalámbrico
para puntos de acceso Wi-Fi o potencialmente para redes celulares, en
particular si se usa el espectro que requiere licencia. Finalmente, en ciertas
configuraciones, WiMAX Fijo puede usarse para proveer mayores velocidades
de datos y, por lo tanto, puede usarse como una opción de reemplazo de T-1
para abonados corporativos de alto valor.
En general, el CPE (consumer premise equipment – Equipo de Usuario)
consiste de una unidad exterior (antena, etc.) y un módem interior, lo que
significa que se requiere que un técnico logre que un abonado residencial o
comercial esté conectado a la red. En ciertos casos, puede usarse una unidad
interior autoinstalable, en particular cuando el abonado está relativamente
cerca de la estación base transmisora. Es probable que la tendencia a tener
unidades interiores autoinstalables se desarrolle más notoriamente en los
próximos años. Mientras lo hace, la tecnología inalámbrica fija introduciría un
grado de capacidad nómade ya que el abonado podría viajar con el CPE y
usarlo en otras ubicaciones fijas: oficina, hotel y cafetería, etc. Además, los
CPE autoinstalables deberían hacer que el 802.16 fuera económicamente más
viable ya que una gran parte del costo de adquisición del cliente (instalación;
CPE) se reduce en forma drástica. Aunque es técnicamente posible designar
una tarjeta de datos del 802.16, los dispositivos portátiles con una solución
802.16 incorporada no parecen ser una prioridad principal dentro de la industria
en este momento. La versión fija del estándar WiMAX fue aprobada en junio de
2004, aunque la prueba de interoperabilidad no comenzo hasta el 2005.
Además, los chipsets de la estación base y de los CPE de los principales
fabricantes están alcanzando el punto en que los potenciales clientes están
probándolos con chipsets Rosedale de Intel.
CARACTERISTICAS ESTANDAR IEEE802.16
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,
42
operando en un rango de frecuencias más bajo (<11 GHz). Es un claro
competidor de LMDS.
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.
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.
43
3.2.1.2 MOBILE WIMAX IEEE 802.16E
Se refiere a la evolución del estándar 802.16 hacia la total movilidad. Es
una versión separada del estándar, la cual fue aprobada en el 7 de Diciembre
de 2005 (IEEE 2005) conocido como Mobile WiMAX (WIMAX móvil), el
estándar es visto como la competencia de la tecnología 3G de celulares. Su
método de acceso radio es aún mas sofisticado que el de WIMAX fijo utilizando
OFDMA escalable SOFDMA y alcanzando un mejor presupuesto de ancho de
banda de enlace. Se incrementa la complejidad del proceso de la capa fisica. Y
la señalización de los "Fast handover" es el soporte para permitir a los usuarios
en movimiento dentro de vehículos, conmutación entre estaciones base.
Mobile WiMAX opera en el rango de 2 a 6 GHz, el cual está en las
bandas licenciadas. Las aplicaciones móviles generalmente operan en
frecuencias por debajo de 3 GHz.
Se espera aún utilizar 802.16e para algunas aplicaciones fijas, debido a
sus mejores prestaciones. Sin embargo esta evolución, no tendrá
compatibilidad con WIMAX fijo. Se confía que los radios de cobertura, sean de
2 a 5 Km y las tasas de transmisión de usuario seán superiores a 30 Mbps
teóricamente con canales completos de 10MHz.
Comercialmente, Corea del sur, tiene su propia variante de WIMAX
móvil, el cual se le conoce como WIBRO, la cual está estandarizada por TTA.
Utiliza canales de 10 MHz en la banda de 2.3 GHz y estimula la
interoperabilidad de los equipos oficiales del estándar 802.16e
44
3.2.1.3 IEEE 802.16a
El protocolo 802.16a tienes tres opciones de Multiplexación OFDM:
Una forma hecha para operadoras en la que consta de una única
portadora y en la que se cree que puede solucionar problemas de multiplexado.
Una de las propiedades destacables del estándar es la modulación adaptativa,
capaz de prestar diferentes velocidades de transmisión, calidad y posibilitar el
cambio de velocidad de transmisión casi instantáneo para optimizar el
espectro.
El estándar soporta tanto FDD (Frecuency Division Duplex) como TDD
(Time Division Duplex) lo que permite la interoperabilidad tanto con otros
dispositivos inalámbricos como con dispositivos celulares. Puesto que el
sistema es punto a multipunto, se utiliza un mecanismo de acceso múltiple al
enlace ascendente (el compartido a todas las estaciones terminales). El
esquema utilizado es el TDMA (Time Division Multiple Access). La organización
de dicho enlace ascendente viene determinado por la estación base, que lo
propaga a todos los terminales por el enlace descendente. Por el contrario, al
enlace descendente sólo accede la estación base, por lo que no es necesario
ningún mecanismo de acceso múltiple. El enlace descendente se organiza
mediante multiplexación por división en el tiempo, agrupando los mensajes
dirigidos a terminales con el mismo esquema de transmisión. La organización
de dicho enlace descendente se propaga en la misma trama, utilizando el
sistema de transmisión más robusto, de manera que todos los terminales
puedan acceder a dicha estructura. La capa de control de acceso al medio
(MAC) incorpora los mecanismos necesarios para el acceso compartido al
enlace ascendente, incluyendo mecanismos de resolución de contiendas en
aquellas situaciones previstas en la norma: registro de equipos terminales y la
respuesta a un sondeo de difusión. El MAC es orientado a conexión, de forma
que cada comunicación establecida entre la estación base y un equipo terminal
lo hace por una conexión determinada. Además, en el momento en que un
equipo terminal se registra en la estación base, ésta establece una serie de
45
conexiones predefinidas, que permiten tanto la gestión del equipo terminal,
como la solicitud del ancho de banda por parte de éste. Incorpora también
mecanismos de control de calidad de servicio, permitiendo asignar ancho de
banda a los equipos terminales en función de las necesidades de los abonados
que se conectan.
El estándar tiene definidos cuatro métodos de reserva de anchura de
banda, para cuatro tipos de servicios diferentes:
Servicio garantizado no solicitado: la estación base asigna
periódicamente espacio disponible en el enlace ascendente para cada
conexión de este tipo que se haya establecido.
Servicio con sondeo en tiempo real: diseñado para el soporte de
conexiones en tiempo real que generen paquetes de tamaño variable
según intervalos de tiempo constantes.
Servicio de sondeo en tiempo diferido: diseñado para el soporte de
conexiones que no presentan requisitos de tiempo real.
Servicio best effort: pensado en el tráfico de este tipo, como podría ser el
acceso a Internet.
Se define:
46
3.2.1.4 IEEE 802.16e
IEEE 802.16e aún es un estándar que está diseñado para ofrecer una
característica clave de la que carece el 802.16-2004: portabilidad y, con el
tiempo, movilidad a toda escala. Este estándar requiere una nueva solución de
hardware/software ya que no es compatible con el anterior 802.16-2004, lo cual
no es necesariamente algo bueno para los operadores que están planeando
desplegar el .16 y luego ascender al .16e.
Otra importante diferencia entre los estándares .16 y .16e es que el
estándar .16 está basado, en parte, en una serie de soluciones inalámbricas
fijas comprobadas, aunque patentadas; por lo tanto, existen grandes
probabilidades de que la tecnología alcance sus metas de rendimiento
establecidas. El estándar .16e, por otro lado, trata de incorporar una amplia
variedad de tecnologías propuestas, algunas más comprobadas que las otras.
En virtud de que sólo ha habido una sola justificación modesta de
características propuestas, sobre la base de datos de rendimiento, y la
composición final de estas tecnologías no ha sido determinada por completo,
es difícil saber si una característica en particular mejorará el rendimiento.
Características del 802.16e
IEEE 802.16e es la versión portátil o móvil de WiMAX, que promete
soportar sesiones de voz y datos a velocidades vehiculares de hasta 120
kilómetros por hora. La estrategia actual dentro del Foro WiMAX es lanzar el
802.16e con características portátiles a fin de llegar al mercado en forma
rápida. A medida que madura la tecnología y las oportunidades de mercado, el
Foro tiene la intención de introducir movilidad a toda escala.
Más allá del factor portátil/movilidad, se sabe menos acerca del
rendimiento real del estándar, más que nada debido a que el estándar no ha
sido ratificado. Aun así, se reconoce ampliamente que el 802.16e no es
compatible con el 802.16.
47
La razón principal de esta incompatibilidad es que el 802.16e usa S-
OFDMA (escalable-OFDMA) tanto en el enlace ascendente como en el
descendente. S-OFDMA significa que el número de tonos OFDM aumenta, o
escala (de 128 tonos hasta 2.048 tonos), basándose en la calidad de la señal
de RF para un usuario en particular, los requerimientos del usuario y el ancho
de canal de radio que se usa. S-OFDMA permite a múltiples usuarios transmitir
al mismo tiempo dando como resultado una eficiencia mejorada de red y una
mejor experiencia del usuario. Sin embargo, no existe una opción fuera de 256
tonos; el 802.16 está estrictamente fijado en 256 tonos. No está claro si la
exclusión de una opción fuera de 256 tonos fue hecha por razones técnicas,
pero el hecho es que la falta de una opción fuera de 256 tonos impedirá que el
802.16e sea compatible con el 802.16.
Además, la capa del 802.16e MAC introduce nueva información de
cabecera que es esencial para soportar la movilidad (handoffs de celda, etc).
Aunque hubiera una opción de 256 tonos con el 802.16e, las diferencias entre
las dos capas MAC impedirían que las versiones fija y móvil trabajaran juntas.
Ya se están planeando los chipsets de modo dual, así como hoy hay
chipsets multimodo y multibanda de CDMA2000. Aun así, esta incompatibilidad
coloca una sordina natural a la oportunidad del mercado fijo, es decir, para
aquellos operadores que están interesados en ofrecer una solución
portátil/móvil.
3.2.1.5 IEEE 802.20
El grupo 802.20 comenzó a trabajar como una variación de 802.16, que
sienta las bases de WiMAX y cuyo objetivo inicial era estandarizar la
construcción de una tecnología inalámbrica de acceso de banda ancha fijo
destinado a competir con DSL y otras tecnologías cableadas. Según iba
progresando el trabajo, los miembros de 802.16 decidieron que en el futuro el
estándar debería ser capaz de soportar también acceso móvil y portátil.
________________________________
http://www.evolution3g.com/wimax.asp
48
Sin embargo, algunos de ellos consideraron que no era conveniente
construir la funcionalidad de movilidad sobre un estándar originalmente creado
para aplicaciones de acceso fijo.
Por ello, optaron por separarse del grupo para crear 802.20, un estándar
inalámbrico de banda ancha móvil gestado desde el principio con este objetivo
y que debería soportar el acceso de usuarios moviéndose a altas velocidades,
como las alcanzadas por los trenes. Así, mientras que 802.16 pone el énfasis
en las velocidades del acceso, 802.20 lo hace en las del movimiento de los
usuarios.
Por otra parte, el proceso para completar el estándar 802.20, que
también competiría con normas celulares en desarrollo, como HSDPA, se
encontraba ya bastante retrasado respecto del de su competidor 802.16
cuando se disolvió el grupo. La especificación para una versión fija de 802.16
ya ha finalizado y se están lanzando productos basados en ella. La versión
móvil fue ratificada a finales del año pasado.
3.3 DESARROLLO DE LA IMPLEMENTACIÓN DE BANDA ANCHA
El acelerado avance en la industria móvil ha suscitado un creciente inte-
rés por la investigación en el campo de las tecnologías de comunicación
inalámbrica. Hoy, los requerimientos son más exigentes, las nuevas
aplicaciones y servicios que han incursionado necesitan cada vez más
velocidad. Para satisfacer el par de requerimientos velocidad + movilidad han
surgido dos tecnologías, la 3G y la WiMAX móvil, ambas enfocadas a sistemas
móviles. Los sistemas móviles son limitados en recursos de procesamiento,
almacenamiento de información y consumo de potencia, por lo que la
tecnología a implementar debe tener esto en cuenta. El presente artículo
restringe el problema a la implementación de la tecnología WiMAX a sistemas
49
móviles, el cual se abordó por medio de un estudio del estándar y de los
recursos disponibles tanto de hardware como de software necesarios para la
implementación de un dispositivo WiMAX específico en los sistemas de
desarrollo disponibles basados en los procesadores iMXL y PXA-270. Con este
estudio se evaluó la complejidad de la implementación de conectividad WiMAX
en dispositivos móviles locales, tomando en cuenta las limitaciones de
infraestructura, hardware, software e información encontradas.
El acelerado avance de las tecnologías de comunicación inalámbrica ha
suscitado un escenario en el cual una de las características de obligatorio
cumplimiento en cualquier sistema embebido está ligada a su capacidad de
comunicación inalámbrica. El aumento no solo de la capacidad de movilidad
sino también de la velocidad de transferencia de datos ha hecho posible el
logro de conectividad banda ancha en escenarios móviles. Para lograr este
objetivo, un gran número de tecnologías, tanto propietarias como
estandarizadas, han sido concebidas, una de éstas, la tecnología WiMAX, se
ve bastante prometedora.
El acelerado avance de las tecnologías de comunicación inalámbrica ha
suscitado un escenario en el cual una de las características de obligatorio
cumplimiento en cualquier sistema embebido está ligada a su capacidad de
comunicación inalámbrica. El aumento no solo de la capacidad de movilidad
sino también de la velocidad de transferencia de datos ha hecho posible el
logro de conectividad banda ancha en escenarios móviles. Para lograr este
objetivo, un gran número de tecnologías, tanto propietarias como
estandarizadas, han sido concebidas, una de éstas, la tecnología WiMAX, se
ve bastante prometedora.
Los desarrollos tecnológicos WiMAX actualmente implementados se
basan en el estándar IEEE 802.16 el cual define las características de capa
física y de acceso al medio,1 y van desde Chipsets hasta radio bases y
estaciones suscriptoras, las cuales constituyen lo que se conoce como
ecosistema WiMAX. Con el paso del tiempo, y gracias al crecimiento de este
ecosistema y al apoyo de los fabricantes, la implementación WiMAX como
50
medio de conectividad inalámbrica para dispositivos móviles se ha hecho cada
vez más posible.
El incremento de redes WIMAX 802.16 será consecuencia directa de la
evolución de las redes WIMAX existentes que, por protección de la inversión,
evolucionan hacia el estándar de nueva generación, tanto para la prestación de
servicios fijos y nomádicos como en la evolución a redes móviles.
En la modalidad de redes móviles es necesario resolver problemas como
la dualidad de redes (Complementar la cobertura con otras redes) y aspectos
de roaming (en fase de implantación). Este es un aspecto clave para el
desarrollo de redes WIMAX que definirá, en gran medida, el alcance del
desarrollo de esta tecnología. La tecnología WiMAX es una solución de acceso
inalámbrico punto-multipunto para proporcionar servicios de banda ancha, y
cuenta con una amplia cobertura y anchos de banda de hasta 20 Mb/s
Internet se ha vuelto móvil y el crecimiento de las redes móviles, así
como el aumento de su capacidad, es continuo. Es por ello, por lo que WIMAX
necesita ser una alternativa a las redes móviles existentes para garantizar su
supervivencia en el parque de las tecnologías inalámbricas.
3.4 LA TECNOLOGÍA WIMAX EN TELECOMUNICACIONES
Esta tecnología funciona de forma muy parecida a WiFi, pero con tres
ventajas básicas: mayor distancia, más usuarios y más ancho de banda,
facilitando la creación de redes de área metropolitana (WAN).
La tecnología 802.16, o Worldwide Interoperability for Microwave Access
(de ahí el nombre corto WiMAX) funciona de manera muy similar a la telefonía
celular.
El principal componente es una antena colocada en una torre con una
cobertura de hasta 7500 kilómetros cuadrados.
51
El segundo elemento es el receptor WiMAX, que puede ir desde una
caja colocada en el techo de la casa, hasta algo tan pequeño como una
tarjeta PCMCIA en una computadora portátil.
Una antena WiMAX estará conectada al proveedor de Internet (ISP) por
medio de fibra óptica o cable con un alto ancho de banda (30 Mbps o más)
podrá ser el punto de acceso a la red tanto de usuarios móviles como de otras
antenas funcionando como repetidoras, sin conexión por cable alguno. De esta
forma, la tecnología WiMAX permitirá enlazar zonas rurales o de difícil acceso,
donde las compañías de telecomunicaciones no han colocado cables por el
costo de instalación o mantenimiento.
Parte fundamental de la cobertura, estabilidad e impacto de las redes
WAN apoyadas en WiMAX radicará en la frecuencia de transmisión. Existen
dos alternativas:
Cuando el equipo del usuario se encuentre en una zona con varios
obstáculos (edificios, árboles, cerros, etcétera) se podrá usar una baja
frecuencia, en el orden de los dos a 11 GHz. Estas frecuencias son
menos susceptibles a la pérdida del enlace por algún objeto que se
interponga entre la antena WiMAX y el dispositivo del usuario. El precio
por pagar para mantener la conectividad, es que el ancho de banda
también será inferior a los 54 Mbps.
Si existe línea de vista, es decir, cero obstáculos entre la antena WiMAX
y el equipo del usuario, se podrá optar por una mayor frecuencia, hasta
66 GHz, con el considerable incremento en el ancho de banda. La
norma 802.16 establece un tope de 70 Mbps.
A partir de las variaciones en el uso de frecuencias, es claro determinar
que equipos de mayor capacidad, como es el caso de los ruteadores,
preferentemente estarán asociados a una conexión de alta frecuencia con las
antenas WiMAX, y los equipos de mayor movilidad, como las computadoras
portátiles, seguirán asociándose a redes WiFi o WiMAX en menores
frecuencias y anchos de banda.
52
WiMAX se perfila como una estupenda oportunidad para ampliar los
servicios de telecomunicaciones a nivel gubernamental, empresarial e
institucional. Una universidad podrá proporcionar acceso a la red en todo su
campus con una sola antena, a la suficiente altura y ubicación. Los gobiernos
pueden respaldar los actuales esquemas de comunicación de datos por medios
analámbricos, usando celdas WiMAX ubicadas de manera estratégica en zonas
de acceso controlado. En el ámbito social, la combinación de WiFi, WiMAX y la
telefonía por IP (VoIP) permitirá el despliegue de más líneas de
telecomunicaciones hacia zonas apartadas, con ancho de banda suficiente
para la integración de servicios multimedia: voz, imagen y datos.
Toda esta evolución nos encamina hacia un cuarto nivel de las
comunicaciones móviles. Más allá de las LAN y WAN inalámbricas, se
encuentra el nuevo desarrollo de la IEEE: las redes de área global o GAN, cuyo
nombre técnico es Mobile Broadband Wireless Access (MBWA). Esta norma,
802.20, definirá la forma como los usuarios permanezcan conectados a Internet
desplazándose de un lado a otro de su país.
3.5 ANALIZAR EL MARCO REGULATORIO Y ACTORES REGULADORES
Diversos reguladores, organismos y organizaciones internacionales han
manifestado por escrito y en conferencias internacionales que es gracias a la
digitalización que podemos observar un cambio de paradigma en la
administración y regulación del espectro radioeléctrico.
Este recurso ha sido considerado como un bien escaso por lo que se
debía dividir en anchos de bandas de uso exclusivo y administrarlo a través de
licencias o concesiones.
Con el advenimiento de la era digital en el siglo XXI la rápida evolución
tecnológica ha transformado el paradigma de la administración del espectro
radioeléctrico. La factibilidad de convivencia de sistemas, dispositivos y
aplicaciones en ciertas bandas de frecuencias, han hecho innecesaria la
necesidad de mantener la exclusividad del uso de dichas bandas y han orillado
53
al regulador a buscar formas más flexibles para lograr que la administración del
espectro radioeléctrico se visualice ya no como un recurso escaso sino como
un bien limitado pero con posibilidades de darle un uso abundante.
La gran variedad de aplicaciones en los distintos mercados económicos
y sociales que ofrecen las tecnologías inalámbricas y servicios para un
desarrollo sustentable, subrayan la importancia que tiene para un país la eficaz
administración y regulación del espectro radioeléctrico.
Este recurso natural es finito, pero gracias a su evolución digital encierra
un gran potencial para la introducción de nuevas tecnologías y servicios
inalámbricos que están complementando las infraestructuras de las
telecomunicaciones y la información.
La UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) tiene la enorme
responsabilidad de dar respuesta a las expectativas de las autoridades
públicas, la industria y los usuarios, con respecto a la elaboración oportuna de
un marco mundialmente acordado que sea favorable a la implantación, en el
plano internacional, de sistemas de acceso inalámbrico de banda ancha.
En el plano mundial, el sector de Desarrollo de las Telecomunicaciones
de la UIT (UIT-D) inició en 2002 un estudio a fondo con el propósito de definir
los factores técnicos, económicos y de desarrollo que influyen en la
implantación eficaz de tecnologías y aplicaciones de acceso en banda ancha.
Por otra parte, la elaboración de normas mundiales y las cuestiones
relativas al espectro de frecuencias siguen examinándose en los sectores
técnicos de la UIT, es decir el Sector de Radiocomunicaciones (UIT-R) y el
Sector de Normalización de las Telecomunicaciones (UIT-T).
En el Ecuador los servicios inalámbricos más difundidos son los de
banda, entre los que se pueden considerar los siguientes:
- El servicio de mayor éxito en el país, el SMS (Short Messages Service),
ofrecido por los operadores de telefonía móvil celular.
- Servicios de internet móvil con el sistema WAP, también ofertado por
los operadores celulares, pero con un mayor costo para su utilización.
- El servicio de Wireless Local Loop (WLL)
54
- Servicio satelital, ofertado por Inmarsat a través de satélites GEO (con
este servicio cuentan todos los buques de la armada y algunos buques
petroleros), Iridium, que tiene permiso de operación pero no lo explotan.
- El Ecuador aún no cuenta con el servicio de Radio Digital, la Televisión
Digital está en proceso de pruebas y actualmente se encuentra en estudio por
la Comisión de Trabajo de Televisión Digital conformada por los representantes
técnicos del CONATEL, SUPTEL, SENATEL y de los diferentes canales de
televisión.
Entre los servicios inalámbricos de Banda Ancha Fijos con que se
cuentan en el país están:
- El servicio de MMDS (Multichannel Multipoint Distribution Service), que
tiene asignada la banda de 2,5-2,685 GHz para televisión codificada terrestre.
Este tipo de servicio es regulado por el CONARTEL (Consejo Nacional de
Radiodifusión y Televisión).
- Se ha asignado la banda de 3,4-3,8 GHz para enlaces de acceso fijo
inalámbrico (FWA) empleando WLL y se analizará la posibilidad de incluir
WiMax en estas bandas. La banda fue dividida en 6 sub- bandas de 50 MHz
cada una y se han dado tres concesiones de frecuencias en las subbandas B-
B’ y C-C’ para servicios de Telefonía Fija Local y Telefonía de Larga Distancia
Nacional utilizando WLL.
3.5.1 MARCO LEGAL
Entre las políticas de Estado está el facilitar el acceso a la comunicación
a todos los ciudadanos, es decir se trata de que cada vez sean más
ecuatorianos los que tengan acceso a la sociedad de la información. El tener
acceso a estas tecnologías afecta de manera positiva la productividad, mejora
el nivel de educación, da apertura a nuevas prácticas comerciales y ayuda al
crecimiento de la economía del país.
55
El acelerado desarrollo de las tecnologías, especialmente las
inalámbricas de banda ancha, exige grandes esfuerzos para reducir la brecha
tecnológica y no quedar fuera de la sociedad de la información. Es por esta
razón que se hace necesario el que existan normativas propias que permitan el
brindar servicios con este tipo de tecnologías.
El Ecuador por su parte tiene en el 2005 la primera Norma para regular
los Sistemas que utilizan Modulación Digital de Banda Ancha; Norma que
regula de manera muy general todas las tecnologías que utilizan modulación
digital.
Los temas relacionados con regulaciones son de competencia de la
SENATEL, y considerando el literal e) de artículo 103 del Reglamento General
a la Ley Especial de Telecomunicaciones (publicado en el Registro Oficial 404
del 04 de septiembre de 2001) que dice: es de competencia de la Senatel el
“Proponer al CONATEL los estándares y anteproyectos de la normativa
necesaria para asegurar el adecuado funcionamiento, homologación, conexión
e interconexión de las redes de telecomunicaciones”; y dadas las ventajas que
presenta el utilizar una tecnología como WiMax, gran velocidad y amplia
cobertura NLOS, se hace necesario el incluirla en el espectro nacional para su
correcta operación e implementación.
El incluir en la Regulación Nacional una normativa para los servicios que
se pueden prestar bajo plataformas con tecnología WiMax, significa la
oportunidad de promover el desarrollo del sector de las telecomunicaciones en
cuanto a tecnologías inalámbricas de banda ancha para acceso de última milla
respecta.
NORMATIVA PARA SISTEMAS QUE UTILIZAN TÉCNICAS DE
MODULACIÓN DIGITAL DE BANDA ANCHA
En el Ecuador no existe una normativa que regule cada uno de las
tecnologías de banda ancha, la única regulación existente para este tipo de
aplicaciones es la publicada en el Registro Oficial N° 143 del 11 de noviembre
de 2005, cuyo objetivo fundamental es la regulación de los sistemas de
56
radiocomunicaciones que utilizan técnicas de Modulación Digital de Banda
Ancha.
La regulación publicada en este Registro Oficial está dada por el
CONATEL, ente de regulación, además se hace referencia al Reglamento de
Radiocomunicaciones de la UIT, en lo referente a la implementación y
operación de Sistemas de Modulación Digital de Banda Ancha. Dentro de esta
regulación están los requisitos que se necesitan cumplir para la operación de
este tipo de Sistemas, el ancho de banda en el que se puede operar, los
parámetros necesarios para la Homologación, derechos y obligaciones del
usuario.
3.5.1.1 ENTES REGULADORES
Base de política de la Infraestructura Nacional de Información (INI)
Se define las Bandas INI como las bandas de frecuencia asignadas para
la Operación de Sistemas de Modulación digital de Banda Ancha en la banda
de 5 GHz a título secundario, con el fin primario de facilitar el acceso a las
TICs.
Considerando la Resolución 430-15-CONATEL-2005 publicada en el
Registro Oficial 143, se debe incorporar las siguientes notas en EQA xxx en el
Plan Nacional de Frecuencias:
EQA 211: El uso de las bandas de 5150-5250 MHz, 5250-5350MHz,
5470-5725 MHz y 5725-5850 MHz será atribuido a las bandas INI.
EQA 212: El uso de la banda 5150-5250 MHz, atribuida al servicio de
RADIONAVEGACIÓN AERONÁUTICA, FIJO POR SATÉLITE (Tierra –
Espacio), y MÓVIL, salvo móvil aeronáutico se comparte con Sistemas de
Modulación de Banda Ancha.
EQA 213: El uso de la banda 5250-5350 MHz, atribuida al servicio de
EXPLORACIÓN DE LA TIERRA POR SATÉLITE, RADIOLOCALIZACIÓN,
INVESTIGACIÓN ESPACIAL Y MÓVIL, salvo móvil aeronáutico se comparte
con Sistemas de Modulación de Banda Ancha.
57
EQA 214: El uso de la banda 5470-5725 MHz, atribuida al servicio de
RADIONAVEGACIÓN MARÍTIMA, MÓVIL, salvo móvil aeronáutico,
EXPLORACIÓN DE LA TIERRA POR SATÉLITE, INVESTIGACIÓN ESPACIAL
y RADIOLOCALIZACIÓN, se comparte con los Sistemas de Modulación de
Banda Ancha. Además se incluye la modificación de las siguientes notas EQA:
EQA 150: El uso de la banda de 902-928 MHz atribuida al servicio FIJO,
Aficionados, Móvil salvo móvil aeronáutico y Radiolocalización, se comparte
con Sistemas de Modulación Digital de Banda Ancha.
EQA 195: El uso de la banda de 2400-2483.5 MHz, atribuida a los
servicios Fijo, Móvil y Radiolocalización, operan Sistemas de Seguridad
Pública, compartido con Sistemas de Modulación Digital de Banda Ancha.
EQA 215: El uso de la banda 5.725-5.850 MHz, atribuida al servicio de
RADIOLOCALIZACIÓN, se comparte con Sistemas de Modulación Digital de
Banda Ancha y con enlaces radioeléctricos para radiodifusión sonora que
utilizan Sistemas de Espectro Ensanchado (Spread Spectrum) entre estaciones
fijas con antenas direccionales punto-punto.
MINTEL
Ministerio de telecomunicaciones y de la sociedad de la información
realiza:
Establecer y coordinar la política del sector de las telecomunicaciones,
orientada a satisfacer las necesidades de toda la población;
Desarrollar los planes de manera concertada con la Agencia de
Regulación y Control de las Telecomunicaciones y con la ciudadanía;
Garantizar la masificación de las Tecnologías de la Información y
Comunicación en la población del Ecuador, incrementando y
mejorando la Infraestructura de Telecomunicaciones;
Apoyar y facilitar la gestión de la Agencia de Regulación y Control de
las Telecomunicaciones para el cumplimiento del Plan Nacional de
Desarrollo;
58
Funcionar como enlace entre la gestión del sector y las decisiones
presidenciales;
Diseñar y ejecutar programas y proyectos específicos de corto y
mediano plazo, que respondan a las políticas de desarrollo del sector;
Liderar los procesos de diseño, creación, implantación, desarrollo y
actualización de un Sistema de Información de las
Telecomunicaciones;
Realizar investigaciones aplicadas, informes y estudios específicos del
sector de las telecomunicaciones y de las condiciones socio-
económicas que determinan su desarrollo, que permitan el diseño, la
formulación, implementación y evaluación de las políticas sectoriales y
el desarrollo institucional;
Identificar, coordinar y obtener recursos de cooperación, nacionales o
internacionales, alineándolos con las políticas de desarrollo de las
telecomunicaciones; y,
Realizar el monitoreo, seguimiento y evaluación a las políticas, planes,
programas y proyectos del sector de las telecomunicaciones.
3.5.2 ENTORNO REGULATORIO PROMOCIÓN Y MASIFICACIÓN
El entorno técnico tiene por objeto regular la instalación y operación de
todo sistema que utiliza técnicas de Modulación Digital de Banda Ancha para
redes que cubran áreas metropolitanas (WiMax), en los rangos de frecuencias
que determine el Consejo Nacional de Telecomunicaciones CONATEL.
El Secretario Nacional de Telecomunicaciones, por delegación del
CONATEL, aprobará la operación de Sistemas de Modulación Digital de Banda
Ancha para redes de área metropolitana (WiMax) mediante la emisión de un
certificado de registro.
59
CARACTERISTICAS
Los Sistemas de Modulación Digital de Banda Ancha para redes
metropolitanas WiMax son aquellos que se caracterizan por:
a) Una distribución de la energía media de la señal transmitida, dentro
de una anchura de banda mucho mayor que la convencional, y con un nivel
bajo de potencia;
b) La utilización de técnicas de modulación QPSK, 16QAM, 64QAM y
OFDM que proporcionan una señal resistente a las interferencias;
c) Permitir a diferentes usuarios utilizar simultáneamente la misma
banda de frecuencias; y
d) Operar en la banda de frecuencias inscritas para el efecto en el
cuadro del Plan Nacional de Distribución de Frecuencias.
Para la aplicación de redes que utilizan tecnología inalámbrica WiMax,
se debe cumplir con las siguientes consideraciones:
El artículo 247 de la Constitución Política de la República, así como también
el artículo 47 del Reglamento General a la Ley Especial de
Telecomunicaciones reformada, disponen que el Espectro Radioeléctrico es
un recurso natural limitado perteneciente al dominio público del Estado; en
consecuencia es inalienable e imprescriptible;
De conformidad con lo señalado en el artículo innumerado primero del
artículo 10 de la Ley Especial de Telecomunicaciones Reformada, el
Consejo Nacional de Telecomunicaciones es el ente de administración y
regulación de las telecomunicaciones del país.
El Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT la Nota 5.150, establece
que las bandas 902-928 MHz, 2400-2500 MHz y 5725-5875 MHz están
asignadas para aplicaciones industriales, científicas y médicas (ICM)
Como parte de la Resolución 229 de la Conferencia Mundial de
Radiocomunicaciones 2003 (CMR-03), celebrada en Ginebra, se estableció
la utilización de las bandas 5150-5250 MHz, 5250-5350 MHz y 5470-5725
MHz para el servicio móvil, para la implementación de Sistemas de Acceso
Inalámbrico (WAS), incluidas las redes radioeléctricas de área local (RLAN)
60
La implementación y operación de Sistemas de Modulación Digital de
Banda Ancha, permiten utilizar una baja densidad espectral de potencia,
que minimiza la posibilidad de interferencia
Los Sistemas de Modulación Digital de Banda Ancha pueden coexistir con
Sistemas de Banda Angosta, lo que hace posible aumentar la eficiencia de
utilización del Espectro Radioeléctrico.
Es necesario que la administración se asegure que los Sistemas que
emplean técnicas de Modulación Digital de Banda Ancha como es el caso
de Sistemas de Acceso Inalámbrico (WAS), incluidas las Redes
Radioeléctricas de Área Local (RLAN), satisfagan las técnicas de reducción
de las interferencias, a través de procedimientos de conformidad de los
equipos y de la observancia de normas.
Los avances tecnológicos y los nuevos servicios de radiocomunicaciones
hacen necesario designar dentro del territorio nacional bandas de
frecuencia radioeléctricas para operar sistemas de radiocomunicaciones sin
causar interferencia perjudicial a un sistema que está operando a título
primario.
Es necesario planificar unas bandas de frecuencias del espectro
radioeléctrico para la prestación de servicios de telecomunicaciones que
utilicen sistemas de distribución Punto a Punto y Punto multipunto para
Acceso de Banda Ancha Inalámbrica, además es necesaria la
Normalización para la operación e implementación de Sistemas que
emplean Modulación Digital de Banda Ancha Inalámbrica de Área
Metropolitana WiMax.
DESARROLLO DE LA NORMA TÉCNICA
Los razonamientos que han sido considerados para el desarrollo de la
Norma
Técnica que se presenta a continuación son los siguientes:
Uso eficiente del espectro radioeléctrico.
Permitir en la medida de lo posible la convivencia de sistemas y
tecnologías que operan en las bandas libres, protegiendo de
61
interferencias perjudiciales a las aplicaciones. industriales, científicas y
médicas.
Buscar bandas para la introducción de nuevas tecnologías de banda
ancha (por ejemplo: WiMAX, servicios 3G y posteriores), para la
prestación de servicios públicos de telecomunicaciones dando
certidumbre jurídica a los interesados en prestar el servicio.
Buscar la armonización del uso de las bandas de frecuencias a nivel
internacional.
Establecer una visión de prospectiva que permita una adecuada
planeación del espectro a corto, mediano y largo plazo, y,
consecuentemente, se brinde certidumbre jurídica y se satisfaga la
demanda de servicios.
Facilitar el acceso a las TIC a la población en general.
TÉRMINOS Y DEFINICIONES
En todo aquello que no se encuentre definido técnicamente en el
glosario de términos y definiciones de la presente Norma, se aplicarán los
términos y definiciones que constan en la Ley Especial de Telecomunicaciones
reformada, su Reglamento General, el Reglamento de Radiocomunicaciones,
el Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT y el Reglamento para
Sistemas de Banda Ancha de la UIT.
3.6 ANÁLISIS DE REDES WIMAX
Bandas de Frecuencias
Las Bandas de Frecuencias en las que está permitida la operación de
sistemas de radiocomunicaciones que utilicen técnicas de modulación digital de
Banda Ancha son las siguientes:
BANDA (MHz) ASIGNACIÓN
902 – 928 ICM
2400 – 2483.5 ICM
62
5150 – 5250 INI
5250 – 5350 INI
5470 – 5725 INI
5725 – 5850 ICM, INI
CONFIGURACIONES DE SISTEMAS QUE EMPLEAN MODULACIÓN
DIGITAL DE BANDA ANCHA
Las configuraciones que están aprobadas para la operación de Sistemas
con técnicas de Modulación Digital de Banda Ancha son:
- Sistemas punto – punto
- Sistemas punto – multipunto
- Sistemas móviles
Es importante considerar que la administración y regulación del espectro
radioeléctrico debe estar orientada a la utilización efectiva y eficaz de este
recurso. La administración de este bien es una actividad permanente y de
cooperación y coordinación nacional e internacional que comprende las
funciones básicas de planificación del espectro, ingeniería de
radiocomunicaciones, atribución de bandas, asignación y registro de
frecuencias, notificaciones ante la UIT, normalización técnica y disposiciones
regulatorias y establecimiento de especificaciones técnicas de operación para
evitar interferencias perjudiciales.
Esta tecnología corresponde a la especificación 802.16 de la IEEE para
redes inalámbricas de área metropolitana o Wireless Metropolitan Area
Networks (WMAN). Los sistemas WiMAX pueden ser utilizados en las bandas
de frecuencias de 2.5 GHz, 3.5 GHz o 5 GHz.
Estos sistemas permiten la prestación de servicios basados en tráfico IP.
Su objetivo es permitir la instalación de una red inalámbrica que permita el
acceso móvil a servicios digitales privados, comerciales o corporativos, además
de acceso de alta velocidad a Internet. El estándar 802.16 en la banda de 5
GHz soporta velocidades de transferencia de hasta 75 Mbps, mismo que en las
bandas que van de 10 a 66 GHz permite velocidades de hasta 120 Mbps.
63
BANDAS DE FRECUENCIAS
Se aprobará la operación de Sistemas que utilicen técnicas de
Modulación Digital de Banda Ancha para redes de área metropolitana WiMax,
considerando las recomendaciones de la UIT y de la Norma Técnica para
Sistemas de Modulación de Banda Ancha vigente en el Ecuador, en la bandas
de frecuencias comprendida en los 5GHz. (5150-5250 MHz, 5250-5350 MHz,
5470-5725 MHz y 5725–5850 MHz) asignada para ICM e INI.
El CONATEL aprobará y establecerá las características técnicas de
operación de Sistemas de Modulación Digital de Banda Ancha para redes
metropolitanas WiMax en una banda distinta a la indicada en la presente
Norma, previo estudio sustentado y emitido por la CNT.
HOMOLOGACIÓN DE EQUIPOS Y REGISTRO
Todos los equipos que utilicen tecnología de acceso de banda ancha
inalámbrica para redes de área metropolitana WiMax deberán ser homologados
por la SUPTEL, dicha homologación se efectuará en base a las características
estipuladas en el catálogo técnico del equipo, de acuerdo con lo establecido en
el Reglamento para Homologación de Equipos de Telecomunicaciones.
La Consejo Nacional de Telecomunicaciones llevará un registro de los
Sistemas que utilizan tecnología de acceso de banda ancha inalámbrica para
redes metropolitanas WiMax siempre y cuando estén exentos de requerir
autorización del CONATEL de acuerdo a lo que establece el Reglamento de
Radiocomunicaciones. Para la inscripción en este registro los interesados en
cualquier parte del territorio nacional, deberán presentar una solicitud con todos
los requisitos para su aprobación dirigida a la CNT.
Una vez presentada la documentación y previo el análisis respectivo, la
CNT procederá con la emisión de un Certificado de Registro del Sistema de
acceso inalámbrico de banda ancha WiMax que será entregado al interesado,
el cual incluirá la descripción del sistema registrado.
64
CONTROL
El organismo encargado del Control de los Sistemas de Acceso
Inalámbrico de Banda Ancha WiMax será la SUPTEL y vigilará que éstos
cumplan con lo dispuesto en la presente Norma y las disposiciones
reglamentarias pertinentes.
_____________________
http://www.conatel.gov.ec/
65
CAPÍTULO IV
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
66
4.1 CONCLUSIONES
WiMax es una tecnología innovadora en el sentido de su gran alcance
inalámbrico, así como su movilidad.
Trae grandes ventajas como son el acceso a Internet en áreas
suburbanas y rurales, así como movilidad que será muy atractiva para ciertos
sectores de la población.
Wimax tiene protocolos de seguridad más sólidos que los disponibles
hasta ahora en un sistema Wi-Fi, así como también sobresale en sus
especificaciones técnicas relacionadas a alcance, velocidad, ancho de
frecuencias, calidad de servicio, entre otros. Sin embargo, al establecer una
comparativa menos técnica y más práctica, es evidente que actualmente no
hay una alternativa que sustituya en el mediano plazo a Wi-Fi, ni siquiera el
nuevo estándar WiMax.
Una buena regulación favorece la expansión de las redes locales e
incentiva la competencia entre operadores. Se debe evitar que WiMax quede
como una tecnología más, y sólo al alcance de unos cuantos.
67
4.2 RECOMENDACIONES
Para promover el uso de los estándares Wimax, es necesario que los
fabricantes de dispositivos electrónicos lleguen a acuerdos para desarrollar
esta tecnología, dando lugar a certificaciones que aseguren la compatibilidad y
la interoperabilidad de antenas, procesadores o receptores.
Teniendo en cuenta la convergencia de servicios, la autoridad
reguladora deberá promover el uso eficiente del espectro radioeléctrico,
facilitando la prestación de múltiples servicios en una misma banda de
frecuencias.
Las condiciones de funcionamiento deben respetarse para evitar
cualquier riesgo en cuanto a los posibles efectos de las emisiones
radioeléctricas sobre la salud de las personas.