WiMAX Descripción, Características, Escenarios de Uso y Estructura
Organizacional para su Posible Implementación en Pasto (Nariño)
SAID MAURICIO CEBALLOS OJEDA
Trabajo de Grado para optar por el título de Ingeniero de Sistemas y Computación
Asesor: Ernesto Lleras Manrique
Universidad de los Andes Facultad de Ingeniería
Departamento de Sistemas y Computación Bogotá D.C.
2006
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
I
A mi madre: Por pertenecer a ella el logro alcanzado, avivado por su amor, ilusión y entendimiento. A tu lado hoy, mañana y siempre... Agradecimientos: A Dios, por estar ahí a cada paso A mi madre, por brindarme su amor a cada momento A Maria Victoria, amor y razón que me permitieron culminar A mi tía Rocío, por su tesón, ejemplo en mi vida A Vinicio, mi mejor amigo A mis hermanos, acompañantes en mi camino A mi familia y amigos por estar siempre a mi lado A Ernesto, por su visión y apoyo A Olga Lucia por tener siempre respuestas calidas a mis inquietudes.
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II
TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN _________________________________________________ 1
2. OBJETIVOS _____________________________________________________ 3
2.1. Objetivos Generales ___________________________________________ 3
2.2. Objetivos Específicos__________________________________________ 4
3. MOTIVACIÓN Y ALCANCE________________________________________ 5
4. MARCO TEORÍCO________________________________________________ 7 4.1. Fundamentos de la Estructura Organizacional_____________________ 7
4.1.1. Factores Importantes a la Hora de de Definir una Estructura Organizacional ____ 9 4.1.2. Estructura Mecanicista y Orgánica________________________________________ 10
4.2. La Cibernética Organizacional _________________________________ 11 4.2.1. Modelo Cibernético en un Sistema Viable _________________________________ 12 4.2.2. La cibernética y los Sistemas Autorregulados______________________________ 13
5. WiMAX_________________________________________________________ 17
5.1. Breve Introducción a WiMAX___________________________________ 17
5.2. Descripción Técnica de WiMAX ________________________________ 18 5.2.1. El Reto de la Interoperabilidad ___________________________________________ 24 5.2.2. Tabla Resumen de Características del Estándar 802.16 (Wimax)_____________ 25 5.2.3. Propagación con visión directa (LOS) vs. Propagación sin visión directa (NLOS). 26 5.2.4. Aplicaciones móviles, portátiles, nómadas y fijas ___________________________ 28
5.3. Antecedentes de WiMAX ______________________________________ 29 5.3.1. Introducción a redes inalámbricas y IEEE 802.11___________________________ 29 5.3.2. Ventajas de Wi-Fi ______________________________________________________ 32 5.3.3. Desventajas de Wi-Fi ___________________________________________________ 32 5.3.4. WiMAX vs. Wi-Fi _______________________________________________________ 33 5.3.5. Bluetooth______________________________________________________________ 34 5.3.6. Aplicaciones Bluetooth__________________________________________________ 35
5.4. Desarrollo tecnológico de WiMAX ______________________________ 36
6. DISEÑO DE UNA RED WIMAX____________________________________ 39 6.1. Comparando los requerimientos de densidad de información a la
capacidad de la estación base._______________________________________ 43
6.2. Ingresos supuestos y servicios para el análisis del caso de negocios 44
6.3. Equipos locales para clientes __________________________________ 44
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III
6.4. Escenarios de desarrollo residencial CPE________________________ 46
6.5. Infraestructura para la estación base____________________________ 47
6.6. Caso para Negocios en Ambiente Urbano________________________ 50
6.7. Escenarios de uso____________________________________________ 53 6.7.1. Redes privadas ________________________________________________________ 53 6.7.2. Backhaul para Celulares ________________________________________________ 53 6.7.3. Descripción del desarrollo y proceso de la telefonía WiMAX _________________ 54 6.7.4. Proveedor de Servicio Inalámbrico Backhaul_______________________________ 55 6.7.5. Redes Bancarias_______________________________________________________ 56 6.7.6. Redes educativas ______________________________________________________ 58 6.7.7. Redes de acceso de proveedor de servicio inalámbrico _____________________ 58
7. ENCUESTAS Y EVALUACIÓN____________________________________ 60
8. PROPUESTA ORGANIZACIONAL - WIMAX _______________________ 64
8.1. Visión ______________________________________________________ 64
8.2. Misión______________________________________________________ 64
8.3. Organigrama ________________________________________________ 71
8.4. Descripción de los Cargos_____________________________________ 72
8.5. Utilización del Enfoque Cibernético en la Propuesta_______________ 74
9. CONCLUSIONES________________________________________________ 77
10. BIBLIOGRAFÍA _______________________________________________ 79
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IV
ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 – Rango de WiMAX.________________________________________________________ 19 Figura 2 – Zona Fresnel. ____________________________________________________________ 26 Figura 3 - Propagación NLOS._______________________________________________________ 27 Figura 4 - Locación CPE.____________________________________________________________ 28 Figura 5 - IEEE 802.11 y el modelo ISO. ______________________________________________ 30 Figura 6 - Un teléfono móvil de tecnología Bluetooth. ___________________________________ 34 Figura 7 - Ratón Bluetooth.__________________________________________________________ 35 Figura 8 – Localización del sitio y optimización del mismo._______________________________ 39 Figura 9 – Componentes CAPEX.____________________________________________________ 41 Figura 10 - Precios estimados de WiMAX CPE_________________________________________ 45 Figura 11 - Reembolso para la inversión CPE. _________________________________________ 47 Figura 12 – capacidad de penetración del mercado. ____________________________________ 50 Figura 13 – Red de telefonía celular WiMAX ___________________________________________ 54 Figura 14 – Manejo de la conexión entre puntos de acceso y distribución del servicio._______ 56 Figura 15 – Redes bancarias usando WiMAX. _________________________________________ 57 Figura 16 – Redes educativas._______________________________________________________ 58 Figura 17 – Clientes residenciales y de negocio. _______________________________________ 59 Figura 18 – Organigrama____________________________________________________________ 71
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V
ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1 – Estándar WiMAX. _________________________________________________________ 25 Tabla 2 – Tipos de acceso hacia una red WiMAX_______________________________________ 29 Tabla 3 – Especificaciones Wi-Fi. ____________________________________________________ 31 Tabla 4 – Comparación del segmento con la densidad de información requerida.___________ 43 Tabla 5 – Mercados emergentes._____________________________________________________ 44 Tabla 6 – Costos CPE.______________________________________________________________ 46 Tabla 7 - Costos asumidos para la infraestructura de la estación base.____________________ 48 Tabla 8 - Asunciones para el caso urbano.____________________________________________ 52 Tabla 9 – Formato de la encuesta.____________________________________________________ 62 Tabla 10 – Cibernética de la organización._____________________________________________ 76
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1. INTRODUCCIÓN
La transformación del mundo que hoy conocemos viene sucediendo desde
hace un siglo atrás, cuando la tecnología eliminó la gran brecha originada por
las distancias, constituyendo una sola globalidad unida bajo una red de
computadoras. Lo que sucede bastante lejos de nuestro medio, ahora es parte
de nuestras vidas, gracias a la inmediatez de Internet que por el constante
avance tecnológico nos brinda información sumamente actual y completa,
libertad de hacer nuestro trabajo en cualquier lugar y además, la posibilidad de
conocer diferentes culturas a tan sólo un clic.
El gran avance que presenciamos en la industria de las Telecomunicaciones,
nos lleva de una nueva tecnología a una más innovadora en poco tiempo. La
idea utópica de tener una red mundial ya sucedió algún tiempo atrás, la
desventaja para algunos es que sea alámbrica, pero esto ya no es un
obstáculo. En este momento gracias a WiMAX estamos a punto de tener
acceso a una comunicación inalámbrica antes insospechada para nosotros, y
ahora ésta se abre como una nueva puerta. WiMAX incluye: Internet, telefonía
y televisión, entre algunos otros servicios.
La innovación planteada por WIMAX, gracias a la cercanía mundial que nos
proporciona Internet, nos brinda la posibilidad de implementarla en nuestro país
bajo estudios tanto del producto, como del mercado, los cuales nos permitan
conocer de la viabilidad de un proyecto de este alcance; al igual que conocer
de las ventajas y desventajas de algún tipo de diseño organizacional. La
creación de la empresa que propondremos estará trazada por diferentes
metodologías propuestas por autores como: Stephen P. Robbins y Henry
Mintzberg y sus definiciones organizacionales, de igual manera, Beer con su
modelo Cibernético, constituirán los cimientos de nuestra estructura.
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Esta investigación pretende constituirse en una fuente de información de esta
tecnología, basada en la lectura y comprensión de documentos que se han
puesto a la disposición pública, los cuales se encargan de cubrir puntos
importantes como son: sus orígenes, funcionamiento, características, ventajas -
desventajas y actual desarrollo. De igual forma, la proposición de una
estructura organizativa elemental, en la cual se estipulen: características
fundamentadas en las metodologías expuestas en el marco teórico,
mecanismos y organismos de control, comunicación y autorregulación; que
pueda ser utilizada en un futuro próximo como la base necesaria para la
constitución de un gran proyecto como lo puede llegar a ser WiMAX en
Colombia.
La innovación de un nuevo tipo de tecnología hace necesario conocerla y
llevarla de una manera más fácil a la comprensión en nuestro entorno. Es así,
que este documento se realiza con el uso de un lenguaje de fácil comprensión
para el lector, teniendo información explícita para que éste pueda formar sus
propios juicios de valor sobre WiMAX, entenderla, saber como aplicarla y ver
en conjunto hacia donde nos conduciría su adquisición e implementación en
nuestro país.
De una manera más específica la propuesta de un modelo organizacional hace
de este documento una base para la constitución de una empresa que traiga el
servicio de WiMAX a Colombia, para que pueda ser aprovechada con todos
sus beneficios alrededor de nuestro territorio y de manera más concreta en la
ciudad de Pasto (Nariño), donde se adelanto el estudio de mercadeo.
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2. OBJETIVOS
2.1. Objetivos Generales
La elaboración de este trabajo tiene por objeto realizar una detallada
investigación sobre WiMAX, la cual es necesaria para comprenderla, saber de
sus pros y contras; ver hacia que sectores están encaminados sus desarrollos,
además mirar los nuevos nichos del mercado que nos ofrece tanto en el
presente, como a futuro.
La posible adopción de nuevas tendencias tecnológicas en una sociedad hace
necesario el estudio de todas y cada una de las áreas en las cuales se va a
implementar, permitiendo determinar si es beneficioso o no adquirirla, todo
esto basado en la realización de estudios teóricos y prácticos.
Conocer la potencialidad de esta nueva herramienta y de los servicios que
pueda llegar a ofrecer, no implica dejar de pensar en la gran brecha social que
puede traer consigo debido a la eliminación de compañías que en la actualidad
prestan los servicios que WiMAX brindará posteriormente. Es así como este
estudio pretende llamar la atención del gobierno de manera implícita e insta a
la creación de políticas que puedan regularla de manera clara para su llegada
al país.
Este trabajo se ve complementado con la realización de un estudio de
mercado realizado en la Ciudad de Pasto (Nariño), el cual tiene por objetivo
conocer las necesidades que los pobladores tienen en cuanto a servicios de
telecomunicaciones, y así constituirse en la proyección estimada de lo que
demandaría de manera general la sociedad Colombiana.
De manera complementaría, después de haber conocido de su viabilidad
gracias al estudio de mercado, éste trabajo expone de manera elemental un
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posible modelo que pueda ser funcional a la hora de su ejecución en Colombia,
utilizando las metodologías que nos brinda la teoría organizacional.
2.2. Objetivos Específicos
• Realizar una investigación sobre los desarrollos teóricos que puedan servir
de base para la generación de modelos prácticos sobre los cuales sea
implementada WiMAX.
• Empaparnos de todo lo concerniente a la nueva tecnología de
comunicación, WiMAX, al conocer de algunas de sus características como:
la interoperabilidad del hardware y software, velocidad de transmisión,
alcance, medios de propagación, la aplicación de los servicios en equipos
fijos, móviles, portátiles o nómadas.
• Conocer de las tecnologías precedentes a WiMAX y de las ventajas y
desventajas que estas poseen.
• Investigar sobre el desarrollo tecnológico con el que cuenta WiMAX hasta
el momento.
• Diseñar posibles redes WiMAX teniendo en cuenta: necesidades de la
población, ingresos por usuario, equipos, trabajos civiles para la adecuación
de las estaciones base, políticas regionales y nacionales.
• Realización de un estudio de mercado que mida la necesidad de la
implementación de WiMAX en una ciudad Colombiana.
• Propuesta de un diseño organizacional necesario para la estructuración de
una empresa que se dedique a la comercialización de WiMAX, con la
descripción de las unidades de trabajo, medios de control, comunicación y
autorregulación.
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3. MOTIVACIÓN Y ALCANCE
Debido a la necesidad de las personas y entidades para estar al tanto en
tiempo real de sus actividades como: información corporativa, correo
electrónico, información bancaria, indicadores económicos, información
climatológica, etc., y a los costos que implica para los operadores mantener
toda una infraestructura física que soporte estas actividades (redes, cableado,
condiciones difíciles de terreno, ganancia mínima por usuarios localizados en
zonas fuera del perímetro, etc.) han surgido en el mercado, a través de los
años, soluciones en redes inalámbricas cada vez más eficientes (mayor
alcance efectivo, menores costos, etc.).
La tendencia hacia la movilidad total con celulares, computadores de mano y
otros dispositivos que ya ofrecen gran capacidad de almacenamiento en disco
duro, potencia de procesamiento, entre algunas otras características
tecnológicas; dan pie para que por medio de redes inalámbricas se intente
cubrir nuevas demandas que genera el mercado, antes sólo disponibles en
computadores personales a nivel casero, o en entornos empresariales.
El desarrollo estudiado por este documento, permitiría ofrecer a las áreas
rurales y urbanas dentro de un alcance de 50 kilómetros, el acceso a la red,
brindando un sinnúmero de nuevas oportunidades tanto a comunidades
apartadas que mediante una instalación convencional tendrían costos muy
elevados, al igual que a la gente que necesita desplazarse y llevar consigo toda
la información relevante para sus actividades diarias, con una velocidad rápida.
Eso sin contar con todos los servicios adicionales que se pueden montar sobre
esta implementación, como por ejemplo: televisión, telefonía (Local, Nacional e
Internacional), homologación de servicios con otros operadores, redes privadas
que ofrezcan posibilidades de interacción a los usuarios dentro de la misma
red, etc.
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Además se ofrecerán servicios para empresas privadas que quieren disponer
de un gran ancho de banda con los beneficios de la movilidad, como servicios
de operación telefónica corporativa, aplicaciones corporativas, etc.
Y esta idea enmarcada dentro de un enfoque estructural óptimo sobre el cual
se soporte, para así crear una organización eficiente que pueda tomar el mayor
partido de los recursos antes mencionados, y poder competir con los otros
operadores, ofreciendo como alternativa una nueva visión de conexión con
menores limitaciones y mayores fortalezas en un mercado bastante competido.
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4. MARCO TEORÍCO
Nuestra finalidad es conectar de una manera clara esta propuesta a las teorías
organizacionales que mejor se adapten al diseño de nuestra compañía, para
sobre estas crear el modelo que pueda tener una mejor adaptación dentro del
entorno social sobre el cual se desempeñará.
Los conceptos que se expondrán a continuación son: Los Fundamentos de la Estructura Organizacional de Robbins y Mintzberg, y la Cibernética
Organizacional propuesta por Beer y Espejo.
4.1. Fundamentos de la Estructura Organizacional
La estructuras existen para crear un entendimiento claro del funcionamiento de
una compañía y ver en conjunto sus interacciones y actividades, al igual que
los mecanismos de control necesarios para su correcto funcionamiento. Las
diferentes organizaciones, poseen diferentes tipos de estructura, unas más
flexibles que otras, dependiendo el grado de formalismo y verticalidad
existente.
La estructura se puede ver como un conjunto de tres elementos: complejidad,
formalización y centralización. Vamos a definir cada uno de estos de manera
más clara a continuación:
• Complejidad: esta puede ser definida mediante diferenciación
horizontal, vertical y espacial. La primera nos habla del grado de
especialización, la segunda de la jerarquía existente y la última de las
separaciones geográficas.
• Formalización: esta denota las definiciones existentes de un cargo
especifico, pueden estar totalmente estructuradas definiendo
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exactamente el rol que cumple la persona, o por el contrario con una
definición laxa permitiendo el libre desarrollo de esta en el cargo
mencionado.
• Centralización: indica en donde se están tomando las decisiones en un
momento dado en la compañía, usualmente estas son formuladas en
la cabeza de la organización, dejando a un lado las demás opiniones
existentes, y enajenado al personal, ya que este no tiene ningún
control sobre su futuro. También se puede trabajar de manera
descentralizada generando una mayor participación de todos los
empleados en la toma de decisiones.
Como lo dice el sociólogo Alemán Max Weber, los diseños estructurales tienen
las siguientes características: división de trabajo, jerarquía bien definida de la
autoridad, gran formalización, naturaleza impersonal, promociones basadas en
los meritos, posibilidad de seguir una carrera, y la separación neta entre el
trabajo en la organización y la vida personal.
Cuando un empresa empieza a formar su estructura organizacional lo hace de
una manera sencilla, y poco a poco va especializándose, dependiendo del
enfoque que más le convenga. Suponiendo una compañía básica con un
amplio crecimiento en el mercado, podríamos decir que tiene diferentes
posibilidades de estructura, tales como: una funcional, por producto o matricial.
Las explicaremos en detalle a continuación:
• Funcional: pone dentro de la estructura las ocupaciones o tareas
afines para el mayor rendimiento de las mismas. Por ejemplo:
contabilidad, producción, tecnología, etc.
• Por Producto: como su nombre lo indica se realizan las asociaciones
por línea de producto, es decir cada unidad es autosuficiente y tiene
sus propios recursos.
• Matricial: es una mezcla de la funcional y la de producto, la cual quiere
tomar las ventajas de ambas, minimizando las desventajas que ellas
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poseen, por ejemplo: cargos duplicados dentro de la estructura por
producto.
4.1.1. Factores Importantes a la Hora de de Definir una Estructura
Organizacional
Para poder encontrar la estructura apropiada de una organización, debemos
mirar algunas de sus características. A continuación vamos a mirar los factores
de contingencia: su tamaño, la tecnología involucrada y el medio ambiente en
el que se desenvuelve.
• Tamaño de la Organización: entre más grande sea esta, mayor va a
ser la posibilidad de que su estructura sea mecanicista, al contrario si
su estructura es pequeña, podría ser definida como orgánica.
• La Tecnología: se refiere a la formalización, o no, de tareas o
procesos. Al igual que en el caso anterior se presentarían los dos
enfoques, tanto el mecanicista como el orgánico dependiendo del
grado de formalización existente.
• Ambiente: una estructura puede ser permeable o no a este, dándole
esto a su vez una capacidad de dependencia o independencia en la
toma de decisiones y desarrollo de la empresa.1
También se observarán las variables estructurales básicas y como estas
influyen en el comportamiento de la organización, estas son: tamaño de la
organización, nivel organizacional, tramo de control, diferenciación horizontal,
diferenciación vertical y centralización. Cada una de estas será explicada en la
parte inferior:
• Tamaño de la Organización: al igual que lo expuesto anteriormente, a
mayor tamaño, mayor dispersión y mayor disociación del empleado
1 Tomado de: http://www.monografias.com/trabajos21/libro-del-disenio/l ibro-del-
disenio.shtml. Carlos Jimenez. Diseño organizacional: visión esquemática. 2003.
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con respecto a la compañía; por tanto se genera mayor ausentismo y
mayor rotación de empleados.
• Nivel Organizacional: nos habla de cómo se siente la persona con
respecto a la compañía en el cargo que actualmente desempeña. Al
igual que en la Pirámide de Maxwell, a medida que ascendemos
dentro de la compañía vamos a tener cubiertas mayor numero de
necesidades, y nuestra satisfacción va a ser mucho mayor.
• Tramo de Control: es el puente de comunicación entre un coordinador
y sus subordinados, se plantea que entre más subordinados tenga una
persona a cargo, mayor va a ser el grado de satisfacción que van a
tener los mismos. Sin embargo no existen estudios concluyentes al
respecto.
• Diferenciación Horizontal y Vertical: no existen publicaciones
suficientes para determinar que la mayor especialización o jerarquía
dentro de una empresa, haga que el empleado tenga una eficiencia
mayor o menor, o que se sienta realizado dentro de este entorno.
• Centralización: se ha encontrado que entre mayor sea el grado de
descentralización de la compañía, mayor va a ser el grado de
desempeño que se va a obtener.2
4.1.2. Estructura Mecanicista y Orgánica
Existe una dicotomía entre ambas estructuras, plantando la primera un modelo
estructurado y poco flexible, el cual tiene problemas en el entorno actual; el
segundo por su parte plantea menor rigidez y mejores canales de
comunicación, haciendo posible los cambios rápidos, pero faltándole a su vez
algunas veces la estructura necesaria para cumplir tareas. En la solución que
propondremos más adelante observaremos ambos modelos, no como
soluciones aparte, sino como visiones complementarias que nos ayudarán a
encontrar la respuesta apropiada para nuestra empresa.
2 Tomado de: http://www.monografias.com/trabajos21/libro-del-disenio/l ibro-del-
disenio.shtml. Carlos Jimenez. Diseño organizacional: visión esquemática. 2003.
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4.2. La Cibernética Organizacional
Los sistemas de control en las organizaciones, se constituyen en mecanismos
que permiten la evaluación de los resultados de una buena o mala
administración. La Cibernética Organizacional sigue los lineamientos de los
organismos de control dándole una vital importancia al aprendizaje
organizacional, teniendo por objetivo la comparación de lo que se ha hecho con
los objetivos propuestos (acciones, metas, pasos a seguir). A continuación
enunciamos los objetivos de un sistema de control cibernético:
• Evaluar y controlar en forma integral, realista y periódica los resultados
de la administración, integrando los puntos de vista de usuarios, actores
y administradores.
• Controlar el proceso de desarrollo de la empresa, conocer el impacto de
los proyectos que se realizan y acelerar el ciclo de aprendizaje de los
integrantes de la organización. 3
La adaptatividad al medio ambiente donde se desarrollan las organizaciones se
constituye en el principal problema para su supervivencia, lo que implica el que
estén siempre dispuestas al cambio, por lo anterior se vuelve imperiosa la
necesidad de un sistema de control que permita conocer en forma detallada y
correcta el impacto causado por la no adaptatividad de las organizaciones, para
que el proceso de desarrollo de la organización sea más rápido y menos
complicado.
El sistema de control propuesto por la cibernética permite hacer mediciones de
la situación actual de la empresa (rendimiento de los empleados, efectividad en
las campañas de marketing, etc.) con los resultados logrados y las dificultades
del proceso.
3 Tomado de: http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4010014/Contenidos/
Capitulo4/Pages/4.19/419ConcepcionCibernetica.htm Universidad Nacional. Concepción
Cibernética de Control. 2004.
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4.2.1. Modelo Cibernético en un Sistema Viable
El autor más representativo de la cibernética es el profesor inglés Stafford Beer
quien propuso el modelo más utilizado, el cual fue actualizado después por el
profesor chileno Raúl Espejo en la Universidad de Aston. El modelo muestra
las siguientes ventajas:
• No requiere la existencia previa de la organización en estudio.
• Es una herramienta de complejidad.
• Rompe el esquema jerárquico de entenderse dentro de la organización.
• Involucra la realización de identidad organizacional.
• Realiza una sinapsis entre los elementos internos y externos
(adaptación). 4
El principal propósito de este modelo de sistema viable consiste en que la
organización obtenga la flexibilidad necesaria para sobrevivir en ambientes
rápidamente cambiantes y de alta complejidad.
La proposición hecha por Beer se basa en los llamados criterios de efectividad
organizacional que son compuestos por un conjunto de principios y leyes
organizacionales que usan como referencia la Ley de Requisito de Variedad,
que dice: un controlador tiene un requisito de variedad, que dicho en forma
general se refiere a la capacidad del controlador de mantenerse dentro de un
conjunto de objetivos deseados.
El método de diseño consta de las siguientes etapas:
4 Tomado de: http://members.tripod.com/admusach/doc/cibernetica.htm. USACH,
Departamento de Ingeniería Industrial. Cibernética. 2005.
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• Establecer la identidad organizacional: se determina la identidad de
clase, que da origen a la organización y que la distingue de las demás.
• Modelaje de los límites organizacionales del sistema: se deben definir
todas aquellas actividades necesarias para efectuar la transformación
independiente de la organización a desarrollar.
• Modelaje de los niveles estructurales: reconocer aquellas actividades
tecnológicas de las cuales la organización tiene capacidad de hacerse
cargo.
• Estudio de discreción y autonomía: se debe realizar un cuadro donde se
relacionan las actividades primarias con las actividades de regulación.
• Estudio y diseño de los mecanismos de control: se buscan mecanismos
que reduzcan o amplíen la variedad entre los diferentes niveles
recursivos de la organización.5
4.2.2. La cibernética y los Sistemas Autorregulados
Es necesario conocer la evolución de los sistemas para poder analizar y
explicar los fenómenos de cambio o transformación a lo largo del tiempo. Para
lograr esto se debe contar con una teoría de acción de los sistemas, es decir,
una explicación científica de las acciones que ocasionan conductas
determinadas.
Al relacionar las acciones con las metas, planteamos la regulación para que el
sistema logre la dinámica deseada, y por consiguiente cumpla con los objetivos
propuestos. Los sistemas que poseen este tipo de regulación o control sobre
sus propias acciones se denominan Sistemas Autorregulados, estos son el
objeto de estudio de la Cibernética.
5 Tomado de: http://members.tripod.com/admusach/doc/cibernetica.htm. USACH,
Departamento de Ingeniería Industrial. Cibernética. 2005
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También se le puede llamar Cibernética a cualquier realidad en la que se
puedan descubrir algunos procesos relacionales que sirvan de soporte a un
intercambio de información, que viene del medio y vuelve al mismo dentro de
esta realidad. Al mismo tiempo aprovechando la información existente, tiene la
capacidad de gestionar su propio control. Así, la Cibernética se halla en este
tipo de realidades, ya sean humanas, sociales o biológicas.
El estudio de la Cibernética comprende:
• Procesos de autogestión del control.
• Procesos de comunicación y de información.
• La consecuencia de lo anterior: El comportamiento del sistema. 6
Entender la realidad desde el punto de vista Cibernético, no supone dotar de
cualidades auto-regulativas a la realidad, la Cibernética surgió en el momento
en que el hombre descubre que estas cualidades que ya existen en la
naturaleza orgánica de los animales (incluso el hombre) se hallan presentes en
los sistemas sociales.
El enfoque Cibernético supone una concepción global e interactuante del
universo, en donde la acción es consecuencia de la propia realidad. De esta
forma, se ha presentado un enfoque que se adecua con mayor perfección a la
comprensión del fenómeno humano, siendo muy útil en particular para el
estudio de sistemas de actividades humanas dentro de los cuales se pueden
entender las empresas.
Bajo este enfoque también es posible establecer una tipificación del
desempeño de las entidades por el comportamiento de sus entradas y salidas
en los siguientes términos:
6 Tomado de: http://www.prodigyweb.net.mx/dchong/modelocibernetico.htm. El modelo cibernético. 2005.
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• Sistema prospectivo determinado: siempre se obtiene una misma salida
a partir de una misma entrada. Por ejemplo, una cerradura, en donde la
entrada siempre es la misma llave, y la salida siempre el mismo cerrojo y
sólo varía el estado de éste último, de acuerdo al estado de la llave.
• Sistema prospectivo seudodeterminado: se puede obtener una cierta
diversidad de salidas, a partir de una cierta diversidad de entradas,
determinado por un proceso de estados progresivos.
• Sistema retrospectivo determinado: se establece la entrada aplicada a
partir de un estado presente representado por la salida.
• Sistema retrospectivo seudodeterminado: se puede establecer una cierta
diversidad de entradas posibles, a partir de un estado presente
representado por la salida.7
Con lo que se dispone de una referencia para tipificar bajo el mismo enfoque a
los esquemas de interacción entre entidades.
Por ello la Cibernética constituye la plataforma que se emplea para configurar
una metodología científica que estudie y proyecte las facilidades funcionales
que conforman el gobierno de las entidades o sistemas naturales, en especial
las instituciones y la sociedad, y los ayude a alcanzar sus metas y objetivos.
Para tales efectos, se contemplan a estos “sistemas” como Mecanismos
Homeostáticos, a los que se atribuye una capacidad de autorregulación
dinámica que les permite mantener su funcionamiento dentro de ciertos límites,
en especial ante la manifestación de condiciones no previstas en el entorno, y
cuyas características se pueden describir en los siguientes términos:
• Complejidad: están conformados por una gran cantidad de componentes
heterogéneos interactuando entre sí.
• Mutualidad: las interacciones de sus componentes se desarrollan en
paralelo, simultáneamente y con un sentido “corporativo”.
7 Tomado de: http://www.prodigyweb.net.mx/dchong/modelocibernetico.htm. El modelo cibernético. 2005.
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• Complementariedad: algunos de sus componentes participan en varias
interacciones, con un esquema multidimensional.
• Evolutividad: se atribuye una capacidad para desarrollarse y crecer, no
necesariamente de manera planeada, sino aprovechando las
oportunidades que se presentan.
• Constructividad: es capaz de crecer en dimensión y complejidad,
orientado hacia estados previos, mientras desarrolla nuevos vectores.
• Reflexividad: contempla retroalimentaciones internas y externas,
positivas (de cambio) y negativas (de ampliación), con sus diversos
componentes operando simultáneamente desde perspectivas
complementarias.8
Con base en estas características, es posible conformar los mecanismos de
regulación necesarios para articular una funcionalidad de gobierno para un
sistema.
8 Tomado de: Beer Stafford. Cibernética y administración. 1970. Página: 164.
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5. WiMAX
5.1. Breve Introducción a WiMAX
Los principios fundamentales de la tecnología inalámbrica pueden ser
encontrados en los registros de patentes desarrollados por el ingeniero
eléctrico Nikola Tesla y su declaración de 1916 sobre la historia de ondas de
radio y tecnología radial. En el uso actual, las ondas de radio son un método de
comunicación que usa este tipo de ondas de bajo poder para transmitir
información entre dispositivos. Esto hace referencia a la comunicación sin
cables o cuerdas, principalmente usando frecuencias de radio e infrarrojos, las
cuales a principios del siglo XXI, no se encuentran reguladas por la mayoría de
los gobiernos en los países mundiales.9
La tecnología WiMAX propone a un futuro próximo la comunicación de tipo
inalámbrica con características que en la actualidad nos causan un alto grado
de emoción como son la transmisión de información a una velocidad de 75
Mbps y un radio de alcance de hasta 50 kilómetros, distancia que fácilmente
puede cubrir el área construida de cualquier ciudad del mundo. El alto ancho
de banda propuesto por cada canal de transmisión de WiMAX, nos permite
pensar en la gran cantidad de productos que podrían ser ofrecidos a partir de la
tecnología. En realidad se constituye en una nueva cara de la comunicación
inalámbrica, necesaria para cubrir la demanda mundial en este campo.
En las redes inalámbricas hay dos tecnologías que son anteriores a nuestro
tema de estudio, estas son: Bluetooth y Wi-Fi. Una descripción de ellas, al igual
que el complemento que ofrece Wi-Fi y WiMAX lo veremos en el desarrollo de
este capítulo.
9 Tomado de: wikipedia.org. Nikola Tesla. Feb. 2006.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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5.2. Descripción Técnica de WiMAX
En los últimos meses en los que apenas empezábamos a sopesar todas las
bondades del Wi-Fi, en el mundo tecnológico se empieza a escuchar sobre un
nuevo protocolo inalámbrico de banda ancha: WiMAX, pero, ¿De qué se trata?
Como lo dice el vicepresidente de Intel Communications Group, James A. Johnson y Gerente General de Wireless Networking Group: “Nuestro papel es
asegurarnos que tú puedas llevar tu Laptop a cualquier lugar, y en cualquier
lugar haya una red a la que puedas acceder inalámbricamente. Nuestra
estrategia es asegurarnos que la tecnología fundamental y los productos
tengan un costo-efectivo suficiente para que la gente puede desplegar redes
inalámbricas alrededor del mundo."10
WiMAX promete conectividad con nuestro dispositivo móvil (laptop, pda,
teléfono, etc.) en cualquier lugar, sustituyendo las soluciones de banda ancha
cableadas de Internet mediante ADSL y Cable. WiMAX (del inglés Worldwide
Interoperability for Microwave Access, intercomunicación Mundial para Acceso
por Microondas) es un estándar de transmisión inalámbrica de datos (802.16d)
diseñado para ser utilizado en el área metropolitana o MAN, proporcionando
accesos concurrentes en áreas de hasta 48 kilómetros de radio y a velocidades
de hasta 70 Mbps, utilizando tecnología portátil LMDS (Local Multipoint
Distribution Service, Sistema de Distribución Local Multipunto, tecnología de
conexión vía radio inalámbrica con gran ancho de banda).
Integra la familia de estándares IEEE 802.16 y el estándar HyperMAN del
organismo de estandarización Europeo ETSI (European Telecommunications
Standards Institute, Instituto de Estándares de Telecomunicación Europeo,
organización de estandarización en la industria de las telecomunicaciones). El
estándar inicial 802.16 se encontraba en la banda de frecuencias de 10-66 GHz
10 Tomado de: Tuxteno.com. Qué es WiMAX?. Febrero de 2005.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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y requería torres LOS (Line of Sight, línea de vista). La nueva versión 802.16a,
ratificada en marzo de 2003, utiliza una banda del espectro más estrecha y
baja, de 2-11 GHz, facilitando su regulación. Además, como ventaja añadida,
no requiere de torres LOS sino únicamente del despliegue de estaciones base
(BS, del Ingles Base Station – Estaciones Base) formadas por antenas
emisoras/receptoras con capacidad de dar servicio a unas 200 estaciones
suscriptoras (SS) que pueden dar cobertura y servicio a edificios completos. Su
instalación es muy sencilla y rápida, el proceso tarda dos horas, y su precio es
competitivo en comparación con otras tecnologías de acceso inalámbrico como
Wi-Fi.
Figura 1 – Rango de WiMAX.11
Esta tecnología de acceso transforma las señales de voz y datos en ondas de
radio dentro de la citada banda de frecuencias. Está basada en OFDM
(Ortogonal Frecuency Division Multuplexing, División de Frecuencia por
Multiplexación Ortogonal, Técnica de modulación que permite transmitir
grandes cantidades de datos sobre una onda de radio), y con 256
subportadoras puede cubrir un área de 48 kilómetros permitiendo la conexión
sin línea de vista, es decir, con obstáculos interpuestos, con capacidad para
transmitir datos a una tasa de hasta 75 Mbps con un índice de modulación de
5.0 bps/Hz y dará soporte para miles de usuarios con una escalabilidad de
11 Tomado de: www.howstuffworks.com. How the Radio Spectrum works. 2005.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
20
canales de 1,5 MHz a 20 MHz. Este estándar soporta niveles de servicio
(SLAs, Service Level Agreeements, Acuerdos de Calidad de Servicio, protocolo
plasmado en un documento de carácter legal en el que una compañía se
compromete con otra para prestar un servicio en unas condiciones mínimas) y
calidad de servicio (QoS, Quality of Service, se garantiza que se transmitirá una
cantidad de datos en un tiempo determinado).
WiMAX se sitúa en el rango más alto de amplitud de cobertura con respecto a
las demás tecnologías de acceso de corto alcance ofreciendo velocidades de
banda ancha para un área metropolitana o rural.
Para facilitar el desarrollo de este tipo de redes inalámbricas de banda ancha
se encuentra el WiMAX Forum, basado en el estándar IEEE 802.16, ayuda a
asegurar la compatibilidad e interoperabilidad de los equipos de acceso a este
tipo de redes. Es una organización sin ánimo de lucro conformada en Junio de
2001 por los proveedores de componentes y equipo, para así promover la
adopción de IEEE 802.16 por parte de los operadores y sistemas de acceso a
redes inalámbricas de banda ancha.
El WiMAX Forum es la única organización que hace cumplir las normas e
interoperabilidad a la industria inalámbrica de banda ancha con su programa de
certificación y pruebas, WiMAX Forum Certified. Los laboratorios Cetecom
estarán probando productos para esta certificación desde comienzos de Julio
del año de 2005.
El WiMAX Forum es de una manera más específica, un consorcio de empresas
(inicialmente 67 y hoy en día más de 200) dedicadas a diseñar los parámetros
y estándares de esta tecnología, y a estudiar, analizar y probar los desarrollos
implementados. En principio se podría deducir que esta clase de tecnología
supone una grave amenaza para el negocio de tecnologías inalámbricas de
acceso de corto alcance en que se basan muchas empresas, pero hay
entidades muy importantes detrás del proyecto. Después de la fase de pruebas
y estudios cuya duración prevista es de unos dos años, se espera comenzar a
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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ofrecer servicios de conexión de Internet a 4 Mbps a partir de 2007,
incorporando WiMAX a los ordenadores portátiles y PDAs.
WiMAX provee unas conexiones de salida sobre largas distancias con alta
capacidad de ancho de banda. Puede ser usado para un gran número de
aplicaciones incluyendo conexiones de ancho de banda de “última milla”, es
decir dentro del espectro estimado (50 kilómetros), hasta el último punto dentro
del perímetro va a tener una buena velocidad de transferencia, hotspots y
backhaul12 para celulares y conexiones empresariales de alta velocidad. La
alianza WiMAX Intel de productos lideres WiMAX y proveedores de servicio
están comprometidos al desarrollo de soluciones basadas en tecnologías Intel.
A nivel técnico WiMAX nace del estándar IEEE 802.16 (interfaces de aire), el
cual es una especificación de punta para sistemas de acceso Inalámbrico de
ancho de bandas fijas empleando una arquitectura de punto a multipunto. La
versión inicial fue desarrollada con el objetivo de encontrar los requerimientos
de un vasto arreglo de escenarios de desarrollo para sistemas BWA
(Broadband Wireless Access) operando entre 10 y 66 Ghz. Como resultado,
sólo una parte de la funcionalidad es necesitada para desarrollos dirigidos a
mercados específicos.
El proceso de IEEE (The Institute of Electrical and Electronic Engineers,
Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, asociación técnico-profesional
dedicada a la estandarización) genera los estándares y las especificaciones
para pruebas. De esta forma asegura la interoperabilidad dentro de los
fabricantes y comerciantes de equipos. El estándar cubre tanto el control de
acceso al medio MAC (Media Access Control address, capa de nivel 2 en el
modelo OSI, se encarga de enviar paquetes ARP para verificar que número
tiene impreso en la tarjeta) y las capas físicas (PHY, sigla para la capa física
del sistema). Un número de consideraciones en la capa física fueron tomadas
en cuenta para el ambiente específico de mercado. En las frecuencias altas la
12 concentración de datos en puntos de dispersión desde los cuales se pueden transmitir en los canales de la red. Babylon 2005.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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línea de vista es obligatoria. Este requerimiento facilita el efecto de
multicamino, permitiendo para los canales anchos, típicamente mayores a 10
MHz en ancho de banda. Esto le da al IEEE 802.16 la habilidad de proveer
altas capacidades de conexión. Para las que estén por debajo de 11 GHz no se
requiere una línea de vista. La MAC original fue mejorada para acomodar
diferentes capas físicas y servicios, lo cual apunta a la necesidad de medio
ambientes diferentes. El estándar está diseñado para acomodarse a un
desarrollo duplexador de división de tiempo (TDD) o uno de duplexador de
frecuencia (FDD), permitiendo para ambos terminales completas y medias en
el caso de que sean FDD.
La MAC fue diseñada específicamente para el medio de acceso inalámbrico de
punto a multipunto. Este soporta capas más altas o transporta protocolos como
ATM (Asynchronous Transfer Mode), Ethernet o protocolo Internet (IP) y está
diseñado para acomodarse fácilmente a protocolos que todavía no han sido
desarrollados. La MAC está diseñada para tasas de bits muy altas (hasta de
268 mbps en cada dirección) de la capa física verdadera de ancho de banda,
mientras entrega calidad de servicio compatible con ATM, QoS (Quality of
Service), UGS (Unsolicited Grant Service, soporte de flujo de información de
tamaño fijo en tiempo real con intervalos periódicos como T1/E1 y voz sobre
IP), rtPS (real time Polling Service, soporte de flujo de información de tamaño
variable en tiempo real con intervalos periódicos como video MPEG), nrtPS
(non real time Polling Service, soporte de paquetes con tiempo de espera tales
como FTP) y Best Effort (servicio diseñado para soportar paquetes que no
requieren ningún nivel de servicio mínimo).
“Aplicaciones relacionadas con información multimedia, como son la video-conferencia, audio-
conferencia, video bajo demanda (VoD) o sistemas colaborativos (pizarras compartidas,
teletrabajo, telemedicina, etc.) y su coexistencia con aplicaciones más clásicas (bases de
datos, transferencias de ficheros, WWW, etc.), requiere tecnologías de comunicaciones
capaces de ofrecer elevadas prestaciones. Estas elevadas prestaciones están directamente
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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relacionadas con la calidad de servicio (QoS); servicios ofrecido por protocolos de
comunicación ATM.”13
El estado de la estructura le permite a las terminales ser asignadas
dinámicamente a los perfiles de vínculo de vaciado (arriba y abajo) de acuerdo
a sus condiciones de conexión. Esto permite una complementación entre
capacidad y robustez en tiempo real, y provee aproximadamente un incremento
de dos veces en la capacidad intermedia cuando se compara con sistemas no
adaptativos mientras mantiene una disponibilidad de conexión apropiada.
La MAC 802.16 usa una unidad de información de protocolo de longitud
variable (PDU – Protocol Data Unit - Messages) con un número de otros
conceptos que incrementan grandemente la eficiencia del estándar. Múltiples
MAC PDAs pueden ser concatenados en cadena para prevenir costos elevados
en PHY. Adicionalmente, múltiples unidades de información de servicios (SDU-
Services Data Unit) para el mismo servicio pueden ser concatenadas dentro de
un solo MAC PDU, reduciendo la sobrecarga de encabezados MAC. La
fragmentación permite SDUs muy largos para ser enviados a lo largo de los
límites del marco para garantizar la calidad de servicio. La supresión del
encabezado de carga puede ser usado para reducir la sobre carga causada por
porciones redundantes de SDU.
La MAC usa un esquema pedido/respuesta de ancho de bando con auto
corrección que elimina la sobrecarga y demora de acuses de recibo,
permitiendo de manera simultanea mejor manejo QoS que en los esquemas
tradicionales. Las terminales tienen una variedad de opciones disponibles para
pedir ancho de banda dependiendo de QoS y los parámetros de tráficos de
estos servicios. Ellos pueden ser sondeados individual o grupalmente. Ellos
pueden pedir ancho de banda ya direccionada y hacer peticiones de más.
13 Tomado de: ATM Forum Technical Committee, Native ATM Service: Semantic Description Version 1, ATM Forum Document af-saa-0048.000, Feb. 1996.
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5.2.1. El Reto de la Interoperabilidad
En lo visto anteriormente vemos que la especificación es compleja pero muy
capaz. Hay permisos para un número de capas físicas para diferentes bandas
de frecuencia y regulaciones de frecuencia dependiendo de cada región.
Existen características que permiten un sistema céntrico de direcciones IP o
uno ATM dependiendo de las necesidades de los clientes. La especificación
está diseñada para cubrir diferentes mercados desde negocios de alto ancho
de banda hasta usuarios residenciales.
Por la abundancia de opciones disponibles, los desarrolladores deben tomar
buenas decisiones dependiendo del proyecto que tengan en mente. Para tratar
este tema WiMAX trabaja la figura de perfiles. El propósito de este sistema de
perfiles es especificar cuales rasgos son obligatorios u opcionales para los
diferentes escenarios MAC o PHY que son más probables que surjan en el
desarrollo de sistemas reales. Sirviendo esto para trabajar en un mercado
específico.
En el pasado no hubo trabajo en equipo en IEEE 802.16 para la creación de
especificaciones de prueba, estas no existen en el momento, siendo esta una
deficiencia de WiMAX. Las pruebas son necesarias para:
• Asegurar que equipos y sistemas cumplen con el estándar
• Garantizar que los equipos de diferentes proveedores sean probados
en la misma forma, con la misma interpretación del estándar,
incrementando la interoperabilidad de los equipos
• Permitir el manejo de pruebas independientes, dando mayor
credibilidad a los dos ítems anteriores14
Esta iniciativa de especificación de pruebas es un área donde ETSI tiene un
proceso oficial, el cual es más completo que el de IEEE. ETSI sigue las guías
de las series ISO/IEC 9646. 14 Tomado de: WiMAX Forum. Technical information. The interoperability Challenge. 2005.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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5.2.2. Tabla Resumen de Características del Estándar 802.16 (Wimax)
El estándar IEEE 802.16 hace referencia a un sistema BWA (Broadband
Wireless Access) de alta tasa de transmisión de datos y largo alcance (hasta
50 Kms.), escalable, y que permite trabajar en bandas del espectro tanto
"licenciado" como "no licenciado". El servicio, tanto móvil como fijo, se
proporciona empleando antenas sectoriales tradicionales o bien antenas
adaptativas con modulaciones flexibles que permiten intercambiar ancho de
banda por alcance.
802.16 802.16ª/ 802.16e Espectro 10 - 66 GHz < 11 GHz < 6 GHz
Funcionamiento Solo con visión directa
Sin visión directa (NLOS)
Sin visión directa (NLOS)
Tasa de bit 32 - 134 Mbps con canales de 28 MHz
Hasta 75 Mbps con canales de 20 MHz
Hasta 15 Mbps con canales de 5 MHz
Modulación QPSK, 16QAM y 64 QAM
OFDM con 256 subportadoras QPSK, 16QAM, 64QAM
Igual que 802.16a
Movilidad Sistema fijo Sistema fijo Movilidad pedestre
Anchos de banda 20, 25 y 28 MHz Seleccionables entre 1,25 y 20 MHz
Igual que 802.16a con los canales de subida para ahorrar potencia
Radio de celda típico 2 - 5 Km. aprox.
5 - 10 Km. aprox. (alcance máximo de unos 50 Km.)
2 - 5 Km. aprox.
Tabla 1 – Estándar WiMAX.15
15 Tomado de: Wikipedia. WiMAX. Nov. 2005.
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5.2.3. Propagación con visión directa (LOS) vs. Propagación sin
visión directa (NLOS).
El canal de radio de un sistema de comunicación inalámbrica es con frecuencia
descrito como LOS o NLOS. En una conexión LOS, una señal viaja sobre un
camino directo y sin obstrucciones desde el transmisor hasta el receptor. Esto
requiere que la mayoría de la zona Fresnel (en comunicaciones ópticas y de
radio, es uno de un número de elipsoides concéntricas de revolución, el cual
define el volumen de una apertura circular, nombrado por el físico Agustín-Jean
Fresnel) esté libre de cualquier obstrucción, mire la figura 2. La claridad Fresnel
es requerida dependiendo de la frecuencia operante y la distancia entre las
locaciones del transmisor y del receptor.
Figura 2 – Zona Fresnel.16
En una conexión NLOS, una señal alcanza al receptor por medio de reflejos,
diseminaciones y difracciones. Las señales que llegan al receptor consisten en
componentes que llegaron de forma directa, reflejadas, energía diseminada y
por propagación difractada. Estas señales tienen diferentes tiempos de espera
en la propagación, atenuación, polarizaciones y estabilidad relativa en la forma
directa.
16 Tomado de: WiMAX Forum. WiMAX´s technology for LOS and NLOS environments. 2005. Página: 1.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
27
Figura 3 - Propagación NLOS.17
Hay varias ventajas para hacer instalaciones NLOS. Por ejemplo, los estrictos
requerimientos de planeación y restricciones en la altura de las antenas con
frecuencia no permiten a la antena ser posicionada para LOS. Para
instalaciones de gran escala de celular, donde la reutilización de la frecuencia
es crítica, bajar la antena es ventajoso para reducir la interferencia de canales
entre celdas adyacentes. La tecnología NLOS también reduce los costos de
instalación. La tecnología NLOS y los rasgos mejorados en WiMAX hacen
posible usar un equipo local en el interior de las viviendas por parte de los
consumidores (CPE Customer Premises Equipment). Esto tiene dos retos
importantes, primero superar las perdidas de penetración en edificios y
segundo, cubrir distancias razonables con fuerzas de transmisión más bajas y
las ganancias de antena que están usualmente asociadas a este tipo de
servicios. WiMAX hace esto posible, y la cobertura NLOS puede ser mejorada
mediante el apalancamiento de las capacidades opcionales de WiMAX.
17 Tomado de: WiMAX Forum. WiMAX´s technology for LOS and NLOS environments. 2005. Página: 2.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
28
Figura 4 - Locación CPE.18
5.2.4. Aplicaciones móviles, portátiles, nómadas y fijas
Para satisfacer los requerimientos de los dos tipos de acceso, se han definido
dos versiones de WiMAX. La primera está basada en IEEE 802.16-2004 y está
optimizada para acceso fijo y nómada. Los productos iniciales certificados con
WiMAX Forum estarán basados en esta versión de WiMAX. La segunda
versión esta diseñada para soportar portabilidad y movilidad, y estará basada
en la enmienda IEEE 802.16e para el estándar. La tabla 2 muestra como
WiMAX apoya diferentes tipos de acceso y sus requerimientos.
Definición Dispositivos Locaciones / Velocidad
801.16-2004
801.166
Acceso f ijo CPEs exteriores e interiores
Único / estacionario
Sí Sí
Acceso nómada
CPEs interiores y tarjetas PCMCIA
Múltiple / estacionario
Sí Sí
Potabilidad PCMCIA para portátiles o mini tarjetas
Múltiple / velocidad del caminante
No Sí
Movilidad sencilla
PCMCIA para portátiles o
Múltiple / Baja velocidad
No Sí
18 Tomado de: WiMAX Forum. WiMAX´s technology for LOS and NLOS environments. 2005. Página: 3.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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mini tarjetas, PDAs o teléfonos inteligentes
vehicular
Movilidad total
PCMCIA para portátiles o mini tarjetas, PDAs o teléfonos inteligentes
Múltiple / alta velocidad vehicular
No Sí
Tabla 2 – Tipos de acceso hacia una red WiMAX
Los primeros productos certificados por el WiMAX Forum estarán disponibles a
finales de 2005 y permitirán los primeros servicios de banda ancha inalámbrica
basadas en IP que ofrecen ambos tipos de acceso (fijo y nómada) para
aplicaciones punto a punto (PTP) y punto a multipunto (PMP). El soporte para
portabilidad y movilidad será incluido tiempo después. El WiMAX Forum espera
que los primeros productos que apoyen la movilidad estén disponibles en el
primer trimestre de 2007.
5.3. Antecedentes de WiMAX
En las redes inalámbricas hay dos tecnologías que son anteriores a nuestro
tema de estudio, estas son: Bluetooth y Wi-Fi. Una descripción de ellas, al igual
que el complemento que ofrece Wi-Fi y WiMAX lo veremos en el desarrollo de
este capítulo.
5.3.1. Introducción a redes inalámbricas y IEEE 802.11
Una LAN (Local Area Network, red de área local) inalámbrica está diseñada
para proveer acceso a una red independiente de su localización entre
dispositivos computacionales mediante el uso de ondas de radio más que
infraestructura de cableado [IEEE 802.11 paper técnico sobre LANs
inalámbricas].
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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En las empresas corporativas, las LANs inalámbricas (WLAN, Wíreless Local
Area Networks, redes de área local inalámbrica) o Wi-Fi son usualmente
implementadas como el vínculo final entre las redes existentes conectadas y un
grupo de computadores clientes, dándoles a estos usuarios acceso inalámbrico
a todos los recursos y servicios de la red corporativa a través de un edificio o la
ubicación de un campus.
La especificación 802.11 como un estándar para las redes inalámbricas fue
ratificada por el IEEE en el año de 1997. Esta versión provee tasas de
información entre 1 y 2 Mbps y establece métodos de señalización
fundamentales y otros servicios.
Figura 5 - IEEE 802.11 y el modelo ISO.
La mayor motivación y beneficio de una LAN inalámbrica es el incremento en la
movilidad. Desatada de conexiones de red convencionales, los usuarios de red
pueden moverse casi sin restricción y acceso a la LAN desde casi cualquier
sitio.
La otra ventaja constituye la baja en los costos para medio ambientes
dinámicos, instalaciones en edificios viejos y estructuras de paredes sólidas;
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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gracias a los pequeños costos de instalación y conexión por dispositivo y
usuario. WLANs liberan a los usuarios de la dependencia de acceso a puntos
fijos, dando acceso en cualquier momento y lugar.
Wi-Fi, es una marca registrada para conjuntos de estándares de
compatibilidad de productos que trabajen para las WLAN. Wi-Fi fue diseñado
con la intención de permitir a los dispositivos móviles, tales como:
computadores portátiles, cámaras digitales y asistentes digitales personales
(PDAs), conectarse a las redes de área local, y ahora son con frecuencia
usados para acceso a Internet y teléfonos que utilizan voz sobre IP de manera
inalámbrica. Los computadores de escritorio también usan Wi-Fi, permitiendo a
las casas y oficinas estar interconectadas sin costos excesivos de cableado.
La marca registrada Wi-Fi es controlada por la Wi-Fi Alliance (antes conocida
como la alianza de compatibilidad de ethernet inalámbrica), esta organización
se encarga de probar y certificar el equipo que cumpla con los estándares IEEE
802.11. Bajo este estándar se han desarrollado cuatro variaciones, las cuales
veremos a continuación.
Especificación Velocidad Frecuencia Compatible con
802.11b 11 Mb/s 2.4 GHz B 802.11ª 54 Mb/s 5 GHz A 802.11g 54 Mb/s 2.4 GHz b, g 802.11n 100 Mb/s 2.4 GHz b, g, n
Tabla 3 – Especificaciones Wi-Fi.
En la mayoría del mundo, las frecuencias usadas por Wi-Fi no requieren
licencias de las compañías reguladoras locales. Sin embargo deben tener
espacios alrededor de 22 MHz entre canales para que no se solapen. También
la fuerza de los trasmisores está limitada, al igual que la efectividad de energía
irradiada. Este tipo de tecnología esta prestando servicio de acceso a Internet
de forma comercial en: Estados Unidos (aeropuertos, cafés, universidades,
FedEx, McDonalds con las compañías Boingo, Wayport e iPass), India
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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(hoteles, centros comerciales y oficinas de gobierno con la compañía Sify),
Brasil (en Sao Paulo, con la compañía Vex), Irlanda (Eircom), etc.
5.3.2. Ventajas de Wi-Fi
• A diferencia de los sistemas de radio de paquete (usados para construir
redes inalámbricas en forma amateur), Wi-Fi usa espectro de radio sin
licencia y no requiere aprobación para su utilización individual.
• Permite a las redes de área local ser utilizadas sin cableado, reduciendo
potencialmente los costos de expansión y desarrollo de una red. Al igual
que edificios históricos ó exteriores pueden usar LANs inalámbricas.
• Estos productos se consiguen ampliamente en el mercado. Siendo ínter
operables en un nivel básico de servicio.
• Los precios han bajado considerablemente por la competencia del
mercado.
• Muchas redes Wi-Fi permiten el cambio de un punto a otro, dejando que
el usuario se pueda mover alrededor de un área o edificio.
• Muchos puntos de acceso soportan varios grados de encripción para
proteger la intercepción del tráfico.
• Wi-Fi es un conjunto de reglas globales, a diferencia de los celulares, el
mismo cliente trabaja en diferentes países, salvo una pequeña
configuración.
5.3.3. Desventajas de Wi-Fi
• El uso de banda de 2.4 GHz no requiere licencia, lo cual causa que se
produzca interferencia con otras fuentes, incluyendo la que deja el
equipo fuera de funcionamiento. Las especificaciones 802.11b y 802.11g
usan el espectro 2.4 GHz, el cual es usado con otros equipos como
dispositivos Bluetooth, hornos microondas, teléfonos inalámbricos (900
MHz hasta 5.8 GHz), dispositivos de envío de video, entre otros.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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• La legislación no es consistente alrededor del mundo, permitiendo
algunas un mayor número de canales y otras restringiendo los mismos.
• Los puntos de acceso cerrado pueden interferir con los abiertos en la
misma frecuencia, impidiendo el uso por parte de otros usuarios.
• El consumo de energía es bastante alto comparado con otros
estándares, haciendo la vida de la batería y su calentamiento una
preocupación.
• También la seguridad es un asunto prioritario, WEP (su primer sistema
de encripción, Wired Equivalent Privacy), tuvo problemas y fue
reemplazado por WPA (Wi-Fi Protected Access), el cual es más fuerte
pero necesita de su correcta adopción.
5.3.4. WiMAX vs. Wi-Fi
Ya que las redes IEEE 802.16 usan el mismo controlador de vínculo lógico
como otras LANs y WANs, puede ser comunicado y enrutado con estas. Un
aspecto importante es que IEEE 802.16 define una capa MAC sobre la cual se
pueden poner múltiples capas físicas. Esto es importante para que los
desarrolladores de equipo puedan diferenciar sus ofertas; por esta razón es
llamado “la estructura para la evolución de la red de banda ancha”. Puede ser
descrito como un intento por poner muchas tecnologías para servir muchas
necesidades en un mismo espectro.
La MAC es significativamente diferente de la de Wi-Fi (y ethernet del cual
deriva Wi-Fi). En Wi-Fi, la ethernet usa acceso de contención – todos los
usuarios esperan por la atención del AP en el punto de acceso sobre una base
aleatoria. Esto puede causar que nodos distantes del AP sean interrumpidos
continuamente, por nodos más cercanos. En contraste, la MAC 802.16 sólo
debe de competir una vez (entrada inicial a la red), después el hueco de tiempo
es asignado a este y no le es removido. Este algoritmo de tiempo es estable
aún con sobrecargas, y también permite a la estación central controlar la
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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calidad del servicio, balanceando las asignaciones entre las necesidades de las
estaciones suscritas.
Existe ahora la posibilidad de operar en modo de estación base y de estación
suscriptor. WiMAX ofrece mayor poder de encripción y ancho de banda,
conexión sin línea de vista.
5.3.5. Bluetooth
Es una especificación industrial para PANs (redes de área personal
inalámbrica). Bluetooth provee una forma de conectar e intercambiar
información entre dispositivos como PDAs (asistentes digitales personales),
teléfonos móviles, computadores portátiles, computadores de escritorio,
impresoras y cámaras digitales, por medio de un rango de frecuencia de radio
disponible globalmente y de bajo costo.
Figura 6 - Un teléfono móvil de tecnología Bluetooth.
Bluetooth es un estándar de radio diseñado primariamente para bajo consumo
de energía, con un rango corto (dependiendo de la energía: 10 centímetros, 10
metros, 100 metros y hasta 400 metros), y con un microchip de bajo costo en
cada dispositivo.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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Bluetooth le permite a estos dispositivos hablar uno con el otro cuando entran
en su rango, aunque no estén en el mismo cuarto, mientras que estén
alrededor de 100 metros de distancia, dependiendo de la clase de energía que
maneja el producto. Los productos están disponibles en una de estas tres
clases de energía:
1. Clase 1: 100 mW, tiene el rango más alto, hasta 100 metros.
2. Clase 2: 2.5 mW, el más común, permite transmisión en una distancia de
10 metros.
3. Clase 3: 1 mW, poco comunes, permite transmisión de 10 centímetros a
1 metro.
5.3.6. Aplicaciones Bluetooth
Figura 7 - Ratón Bluetooth.
La interconexión inalámbrica entre equipos de escritorio y computadores
portátiles, o computadores de escritorio con espacio confinado y donde un
pequeño ancho de banda es requerido.
• Periféricos como: impresoras, ratones ó teclados.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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• Teléfonos celulares que se conectan con computadores, PDAs y
específicamente dispositivos manos libres. El estándar también incluye
el soporte para redes LAN inalámbricas.
• Transferencia de archivos (imágenes, mp3, etc.) entre celulares, PDAs y
computadores mediante OBEX (Object Exchange, protocolo de
comunicaciones que facilita el envío de objetos binarios).
• Algunos reproductores mp3 y cámaras digitales transfieren de y hacia
computadores.
• Aplicaciones médicas
• Algunos receptores GPS transfieren información NMEA (especificación
eléctrica y de datos para comunicación entre electrónica marina y GPS)
• Kits para auto. Acura fue el primer auto en traer tecnología manos libres
a su modelo 2004 Acura TL. Tiempo después BMW agrego este como
opción a sus series de vehículos. Este kit le permite trabajar con
aparatos compatibles con esta tecnología como teléfonos celulares.
5.4. Desarrollo tecnológico de WiMAX
13 compañías de todo el mundo están ahora desarrollando las primeras redes
WiMAX basadas sobre tecnología Intel, entregando acceso con gran ancho de
banda a negocios y residencias desde Alemania hasta Guatemala. 11 más se
están preparando para iniciar operaciones para finales de este año.
Por el éxito de las pruebas echas sobre WiMAX alrededor del mundo, las
compañías están trabajando en ciudades al igual que en comunidades rurales,
permitiendo a estas redes alcanzar sitios donde previamente era imposible o
demasiado costoso poder proseguir en la instalación.
Scott Richardson director general de la división de ancho de banda inalámbrico
de Intel dice “Como WiMAX va ganando impulso en desarrollos completos,
hogares y negocios ganan con la facilidad y poder del bajo costo efectivo de las
redes inalámbricas. Ahora estamos entregando la promesa de WiMAX – alta
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
37
velocidad, acceso de ancho de banda inalámbrico de costo efectivo a negocios
y consumidores en ciudades y suburbios alrededor del mundo”.
En colaboración con Intel, y usando equipo basado en la interfaz Intel
PRO/Wireless 5116 broadband, las redes comerciales han sido implementadas
por las siguientes compañías:
Altitude Telecom (France), AXTEL (Mexico), BEC Telecom, S.A. (Dominican
Republic), Dedicado (Uruguay), Globe/Innove (Filipinas), Iberbanda (España),
Irish Broadband (Irlanda), SferaNET (Polonia), Mikkelin Puhelin Oyj  and
Savonlinnan Puhelin Oy (Finlandia), Telgua (Guatemala), Ukrainian High
Technologies (Ukrania) y WiMAX Telecom (Austria y Slovakia).
Estos desarrollos permiten un rango de usuarios, desde acceso básico de alta
velocidad para casas, a telefonía Internet, conectividad de negocios y apoyo
para escuelas y entidades oficiales. Por ejemplo:
• Voz sobreIP (VoIP) servicios ofrecidos por BEC Telecom, iniciando en
Santo Domingo, Republica dominicana creciendo alrededor del país.
Mientras que WiMAX Telecom está ofreciendo VoIP a usuarios caseros
en Burganland, Austria.
• Aplicaciones residenciales y pequeños negocios ahora tienen acceso de
alta velocidad en Internet, por AXTEL en Monterrey, México y Dedicado
en Montevideo, Uruguay y por Globe/Innove en Cavite, Filipinas y
Iberbanda en Andalucía y Cataluña, España.
• Las escuelas y oficinas gubernamentales pueden ahora beneficiarse del
acceso de alta velocidad en áreas como Dublín, Irlanda, mediante un
contrato con Irish Broadband, y en Polonia, donde SferaNet está
ofreciendo servicios WiMAX a la seguridad pública, gobierno local y
escuelas.
Además, muchas compañías están en el proceso de desarrollar redes WiMAX
que se espera estén operando a finales del año 2005. Estas son: Americatel
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
38
Peru S.A. (Perú), Call Plus (Nueva Zelanda), Chunghwa Telecom Co. Ltd.
(Taiwan), DBD Deutsched Breitband Dienste GmbH (Alemania), Digicel
(Caribe), Entel (Chile), Ertach (Argentina), Integrated Telecom Company (Saudi
Arabia), Next Mobile (Filipinas), and Taiwan Fixed Networks (Taiwan) y
VeloCom (Argentina).
Las nuevas redes WiMAX proveerán de servicio usando equipo de:
Airspan, Alcatel, Alvarion y Redline Communications.
Este impulso está tomando con fuerza a Asia, en donde el gobierno de Taiwán
espera invertir 12 millones de dólares en esta tecnología, al igual que la
campaña de Intel para gran ancho de banda, en asocio con gobiernos,
reguladores de telecomunicaciones, y agencias de educación, salud y
agricultura para incentivar su desarrollo en el sudeste asiático.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
39
6. DISEÑO DE UNA RED WIMAX
Una vez un operador ha considerado los aspectos financieros y de negocio, un
diseño preliminar se requiere. Así se pueden determinar los costos en términos
de equipo y arquitectura.
Este diseño debe incluir lo siguiente:
• Un resumen de los objetivos de la red, metas, expectativas, ventajas y
retos desde la perspectiva del usuario y su arquitectura. Esta visión
debería incluir consideraciones de ancho de banda, posibilidades de
conexión, selección de frecuencia, número de sitios y sectores, tipo de
sistemas recomendados, etc.
• El diseño del documento incluiría un plano completo con un listado
detallado de partes, mostrando los proveedores apropiados para: los
puntos de acceso, el cableado, unidades de poder de emergencia,
antenas, interruptores, conectores, jumpers, etc.
• Un costo con todo incluido, adquisición del sitio, ingeniería, pruebas,
entrenamientos, optimización del sitio.
Figura 8 – Localización del sitio y optimización del mismo.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
40
• Un análisis detallado para cada vínculo en la red incluyendo cálculos
para perdidas de espacio, conectores y cables, disponibilidad de
conexión (por ejemplo 90.999%).
• Resultados de análisis de espectro de ruido que fueron desarrollados
durante el estudio son necesarios para determinar la base para los
niveles de fuerza aceptables de señal.
• Las bases de las torres, las verjas de los tanques de agua o las medidas
escalares, para montar las abrazaderas apropiadas.
• Análisis de propagación multipunto específico de hardware con
estimados cubiertos sobrepuestos sobre imágenes satelitales, estos
mapas pueden ser usados más tarde para mostrar el potencial de
posibles usuarios. También para mostrarles si están incluidos o no en la
cobertura al poner está información en un sitio Web.
Para realizar un caso de negocios es indispensable mirar a los tres
componentes de CAPEX (Capital expenditures, gastos de capital para adquirir
o actualizar equipo físico) separadamente:
• Equipo primario para el cliente
• Infraestructura de la estación básica
• Equipo periférico, principal y equipo para la oficina central
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
41
Figura 9 – Componentes CAPEX.19
La porción de red inalámbrica de la red comienza en el nodo de fibra con una
estación base WiMAX o una estación base localizada remotamente vinculada
punto a punto de manera inalámbrica. Esta conexión backhaul inalámbrica
debe tener suficiente capacidad para empatar con la capacidad de la estación
base WiMAX. El vínculo backhaul puede ser una solución punto a punto que
cumpla con las normas WiMAX o cualquier otra solución de radio en cualquier
frecuencia de radio licenciada para aplicaciones de microondas fijas. Además
para el equipo WiMAX, la estación base puede incluir hardware como
proveedores de energía ininterrumpida, cabinas electrónicas, en algunos casos
climatizadas para exteriores y posiblemente algún equipo adicional o tarjetas
de interfaz para facilitar la conexión al backhaul. Otra consideración principal
para los costos de la estación base o principal, son los trabajos civiles, los
cuales incluyen mástiles de antena, conductores cables y en general
preparación para la estación base requerida antes de la instalación del equipo
punto multipunto de WiMAX. Este componente de la estación base CAPEX con
frecuencia tiene una considerable labor de trabajo.
19 Tomado de: WiMAX Forum. WiMAX: The business case for fixed wireless access in emerging markets. Junio 2005. Página: 4.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
42
Sumario de los componentes CAPEX y su impacto relativo en el caso de
negocios.
Item CAPEX - Límites/Principal/Oficina Central
• Tipo de inversión - Una vez: una inversión para cubrir un área o una
multizona.
• Impacto reembolso - Menor: CAPEX está diseminado sobre miles de
consumidores. Típicamente menos de U$ 10 por subscriptor en áreas de
gran población.
Ítem CAPEX - Infraestructura de la estación base
(Incluye equipo WiMAX, backhaul, trabajos civiles, etc.)
• Tipo de inversión – En fases: Una inversión progresiva con respecto al
desarrollo de la red. El operador puede iniciar con áreas con gran
potencial de ingresos.
• Impacto en el reembolso - Moderado: CAPEX está diseminado sobre
1000 o más subscriptores. Típicamente menos de U$ 100 por
subscriptor en la máxima capacidad. Podría ser un poco más alto en
áreas de menor densidad poblacional.
Item CAPEX - CPE (o Terminal) (Incluye IAD cuando sea viable y la instalación cuando se requiera)
• Tipo de inversión – En fases: La inversión ocurre cuando el cliente
firma. Los costos se deducen de las tarifas de activación cargadas al
consumidor.
• Impacto en el reembolso - Mayor: Cuando el operador provee todo el
equipo sin cargos extra.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
43
• Impacto en el reembolso – Moderado: Cuando el equipo se trabaja
como equipo rentado.
• Impacto en el reembolso – Menor: Cuando la mayoría de clientes
compran su equipo.
6.1. Comparando los requerimientos de densidad de información a la capacidad de la estación base.
Para escenarios de desarrollo de capacidad limitada es necesario desarrollar
estaciones base, con diferencias entre estas para satisfacer las necesidades de
nuestros clientes. La densidad de información es una excelente métrica para
comparar la capacidad de la estación base con los requerimientos del mercado.
La información demográfica incluyendo la población, hogares y negocios por
metro cuadrado se puede conseguir por diferentes fuentes. Con esta
información y los servicios ofrecidos, con la penetración del mercado esperado,
los requerimientos pueden ser calculados fácilmente.
1. Segmento
del mercado
al cual estamos
enfocados
2. Gráficos demo del
área
3. Servicios que se ofrecen
4. Tasa esperada
del mercado
5. Número esperado de consumidores
6. Densidad de
información requerida Mbps por kilómetro cuadrado
Tabla 4 – Comparación del segmento con la densidad de información requerida.20
20 Tomado de: WiMAX Forum. WiMAX Deployment considerations for Fixed Gíreles Access in the 2.5 and 3.5 GHz Licensed Bands. Pag. 8.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
44
6.2. Ingresos supuestos y servicios para el análisis del caso de negocios
Esta tabla a continuación es un estudio de los mercados emergentes.
Tipo de servicio
Tasa de información promedio de
usuario Downlink
Factor de Reutilización
ARPU (Average
Revenue Per User,
ingresos medios por
usuario)
Mezcla
Segmento de mercado residencial Acceso a Internet
384 kbps 40 : 1 15 100%
VOIP 128 kbps 4 : 1 5 50% Promedio de revenue mensual para clientes residenciales
17.5
Tarifa de conexión para clientes residenciales 20 Segmento de mercado de negocios Servicio básico
512 kbps 4 : 1 75 90%
Servicio Premium
1 Mbps 4 : 1 100 10%
Promedio de revenue mensual para clientes residenciales
77.5
Tarifa de conexión para clientes residenciales 50
Tabla 5 – Mercados emergentes.
6.3. Equipos locales para clientes
Un punto importante para los vendedores de equipos será bajar los costos de
los equipos, particularmente las terminales residenciales. Allí aparece estar en
consenso global. Las proyecciones actuales dicen que se pueden alcanzar
terminales para uso casero auto instalables alrededor de U$ 100. La siguiente
tabla muestra los costos de venta estimados para varios tipos de terminales
WiMAX. Las reducciones de costo año a año están basadas en el crecimiento y
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
45
la subsiguiente mejora en los procesos de facturación de los proveedores de
equipo. Las terminales para negocio se espera que decrezcan 10% anual.
Figura 10 - Precios estimados de WiMAX CPE21
Para mejorar la perspectiva en el impacto residencial en los costos CPE en el
caso de negocios, es importante mirar algunos acercamientos en la
implementación. La siguiente tabla incluye algunos escenarios de desarrollo
residencial que son de interés. Los precios de equipo listados son los
estimados para el 2005. Se asume el DSLAM (Digital Subscriber Line Access
Multiplexer, multiplexador de acceso de línea del suscriptor) tendrá una baja de
precio de 5% por ser una tecnología madura. El CPE CAPEX para
subscriptores residenciales incluye los costos de aplicación aplicables y es
reducido al costo de suscripción cuando el cliente firma para obtener los
servicios. Los costos de red CPE por suscriptor muestran el estimado al día
presente, también como una proyección a futuro.
Escenario de desarrollo
Esquema para
compradores
Instalación Tarifa de conexión
Costo CPE de red
Alta densidad MTU con una DSLAM de acceso por edif icio
Unidad de acceso externo de WiMAX a U$ 500. De 24 puertos a
U$ 200 por edif icio
U$ 20 Asumiendo 12 clientes por MTU
2005 : U$ 205
2010 : U$ 150
21 Tomado de: WiMAX Forum. WiMAX: The business case for fixed wireless access in emerging markets. Junio 2005. Página: 7.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
46
Una CPE externa
100% CPE auto instalable externa a U$ 350
U$ 50 U$ 20 2005 : U$ 380
2010 : U$ 132
Una CPE interna
100% CPE auto instalable interna a U$ 240
U$ 0 U$ 20 2005 : U$ 220
2010 : U$ 60
Una mezcla de ambas
35% CPE interna y 65% externa a U$ 350
U$ 33 en promedio
U$ 20 2005 : U$ 324
2010 : U$ 102
64% interna y 36% externa a U$ 350
U$ 18 en promedio
U$ 20 2005 : U$ 278
2010 : U$ 81
Tabla 6 – Costos CPE.22
6.4. Escenarios de desarrollo residencial CPE
El gráfico en la siguiente figura provee una vista del reembolso para la porción
CPE de la inversión para una variedad de costos CPE. Es evidente que un
operador estratégico que se enfoque tanto en el mercado de negocios como en
el residencial, mejorará el negocio en la medida en que también se haga algo
con respecto a las terminales. Este será el caso en la medida en que el costo
de red promedio para una CPE residencial este por encima de U$ 75.
22 Tomado de: WiMAX Forum. WiMAX: The business case for fixed wireless access in emerging markets. Junio 2005. Página: 8.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
47
Figura 11 - Reembolso para la inversión CPE.23
6.5. Infraestructura para la estación base
Un resumen de la infraestructura de los ítems de la estación base CAPEX son
provistos en la tabla 7. Los costos fijos asumidos para la estación base, los
cuales tienden a ser por mano de obra, sin embargo, son más bajos de lo
esperado, debido a los bajos salarios de los países en desarrollo. Los trabajos
civiles para implementaciones en áreas urbanas, se espera que sean más
costoso que en áreas suburbanas debido a las complejidades asociadas con
las instalaciones de este tipo de estaciones en edificios altos.
El equipo de estaciones punto a multipunto WiMAX se puede conseguir en una
gran variedad de configuraciones y precios dependiendo del vendedor del
mismo. El precio por canal asumido en la tabla representa un precio promedio
derivado de las discusiones con los diferentes vendedores. Aunque de estos
precios, se espera que vayan a la baja con el tiempo, para el caso de negocio
que haremos como ejemplo lo asumiremos como un precio fijo. Las diferencias
entre los costos backhaul inalámbrica, reflejan la diferencia de precio para una
capacidad más baja de conexión punto a punto conveniente para una
configuración de estación base de tres canales versus la de más alta capacidad
que sirve para estaciones de cuatro o seis canales.
23 Tomado de: WiMAX Forum. WiMAX: The business case for fixed wireless access in emerging markets. Junio 2005. Página: 9.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
48
Componentes de la Infraestructura de la Estación Base
CAPEX Asumido
Compra del Terreno, Obras Civiles y Cualquier otro tipo de Equipamiento para la Estación Base.
Asumido: US $50/ Estación Base – Urbano y US $35K /Estación Base - Rural
Backhaul inalámbrico punto a punto Asumido: de 4 a 6 canales US$
25K/Estación Base y de tres canales US$ 15K/Estación Base
Equipo multipunto a punto WiMAX Costo variable: U$ 7K por canal Rango CAPEX de la estación base
3 canales BS = U$ 50K/Estación Base hasta U$ 65K/Estación Base + U$ 21K/Estación Base = U$ 71K/Estación Base hasta U$ 86K/Estación Base (rural o suburbano)
4 canales BS = U$ 60K/Estación Base hasta 75K/Estación Base + U$ 28K/Estación Base = U$ 88K/Estación Base hasta U$ 103 K/Estación Base (suburbano o urbano)
6 canales BS = U$ 75 K/Estación Base + U$ 42K/Estación Base = U$ 117K/Estación Base (urbano)
Tabla 7 - Costos asumidos para la infraestructura de la estación base.24
Desde que los sistemas basados en WiMAX usan modulación adaptativa, la
capacidad de canales en una red multicelular depende de la cobertura de la
estación base. Con un área más grande de cobertura, un mayor número de
subscriptores estarán operando en el sistema en un nivel más robusto, pero
con una modulación menos eficiente, así reduciendo la capacidad del canal, y
por lo tanto, el potencial de ingreso. Asumiendo una distribución uniforme de
subscriptores sin LoS, en el siguiente gráfico se muestra la configuración para
estación base de cuatro canales. El potencial de ingreso de la estación base
también se muestra sólo para uso residencial y el segmento de mercado de
negocios. Se asume el OPEX (Gastos operativos de una empresa) de 50%.
Los gráficos sugieren que, enfocarnos únicamente en el mercado residencial es
mucho mejor desde el punto de vista de infraestructura de la estación base.
Este gráfico no cubre la parte demográfica, ni estima la penetración del
mercado requerida para soportar estaciones base WiMAX espaciadas de
manera cercana y maximizar la ganancia. Para un área de alta densidad 24 Tomado de: WiMAX Forum. WiMAX: The business case for fixed wireless access in emerging markets. Junio 2005. Página: 10.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
49
urbana de lo que se podría encontrar en mercados emergentes. Escoger el
mercado de negocios y el residencial es una estrategia más conservativa, en
esta se toma 3,6% de la penetración del mercado para maximizar el potencial
de ganancia de la estación base, opuesto al 5,3% si sólo se tomara el mercado
residencial. Otros beneficios en dirección a ambos mercados son el reembolso
de terminales y los pocos problemas de deuda asociados con el mercado de
negocios, al ser comparado con el mercado residencial.
La figura 12 también muestra la infraestructura de la estación base CAPEX por
subscriptor para los dos segmentos del mercado con penetraciones de
mercado variadas. Este número con los ingresos mensuales proveen una
visión de reembolso para la porción de infraestructura de la estación base de la
inversión total.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
50
Figura 12 – capacidad de penetración del mercado.25
Para el segmento de los mercados residenciales, siempre habrá una fuerte
motivación para maximizar el uso de CPEs caseros auto instalables de bajo
costo. Esto no sólo reduce el costo para el operador pero también provee una
Terminal más fácil de pagar para el consumidor deseoso de escoger y comprar
su propio equipo. Sin embargo, las estaciones caseras tienen un sistema de
aumento más bajo, impactando el rango de la estación base y/o la capacidad
del canal. El rango debe ser limitado a menos de 0,4 kilómetros para maximizar
la capacidad de canales, también para soportar CPEs cien por ciento caseros.
Esto, sin embargo, requeriría números irreales para densidad de hogares y
penetración de mercado. Un canal de 0,85 kilómetros soporta CPEs caseros,
pero con una reducción importante en la capacidad de los canales.
El rango de la estación base generalmente será más grande en áreas
suburbanas y rurales, debido al terreno más favorable y las características de
propagación. Esto con la menor densidad de hogares y densidad de negocios
encontrados en estas áreas, requiere una penetración más alta del mercado
para alcanzar la capacidad máxima de la estación base. Se representa este
para un medio ambiente suburbano con una densidad de hogares de 2.000 por
kilómetro cuadrado, y una densidad de negocio de 100 por kilómetro cuadrado
para una estación base WiMAX de tres canales. Se provee un acercamiento a
la sensitividad del reembolso para la porción de infraestructura de la estación
base del CAPEX. Asumiendo una penetración del mercado más conservadora
de 4%, adiciona aproximadamente mes y medio para el reembolso de este
componente CAPEX.
6.6. Caso para Negocios en Ambiente Urbano
Para los negocios de área urbana con hogares residenciales localizados en
edificios altos, se consideran dos escenarios. El número 1 hace uso de una 25 Tomado de: WiMAX Forum. WiMAX: The business case for fixed wireless access in emerging markets. Junio 2005. Página: 11.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
51
unidad WiMAX al aire libre con un DSLAM (Subscriber Line Access Multiplexer)
de 24 puertos, con un dispositivo IAD (Internet Addiction Disorder) interno para
llegar a hogares individuales por medio de líneas de teléfono existentes. Para
este escenario se asume que los subscriptores compran sus propios módems
DSL (Digital Subscriber Line) para proveer una conexión Ethernet de acceso de
información a un RJ-11, o equivalente, para conexión de POTS (Plain Old
Telephone Service). Aunque el DSLAM tiene capacidad para 24 puertos, se
asume para el caso de negocios que hay un promedio de sólo 12 clientes por
edificio. El desarrollo para el escenario 2 abarca CPEs al aire libre e interiores.
La estación base para este, está configurada con 6 canales en cambio de
cuatro, para alcanzar una capacidad de estación base comparable al espaciado
de la misma estación base. Ambos escenarios, requieren 48 estaciones base
para cubrir un área geográfica de 36 kilómetros cuadrados.
Casos Reales Segmento del mercado Residencial y negocios Densidad de la población
10000 habitantes por kilómetro cuadrado
Densidad del negocio 1000 habitantes por kilómetro cuadrado Penetración esperada del mercado
3.5%
Área de cobertura 136 kilómetros cuadrados Estaciones base 48 estaciones WiMAX con un rango de cobertura de 1.8 Km.
Construcción de la red 4 años, 12 estaciones base por año Oficina central U$ 1.000K CPEs de negocio Precio de U$ 500, 10% de caída del precio por año
Escenario urbano número 1: En un sitio MTU CPE/IAD compartido Estación base Estación base de cuatro canales costo U$ 103K (Equipo
WiMAX = U$ 28K, Backhaul = U$ 25K, Trabajo civil, etc. = U$ 50K)
Unidad CPE externa Precio en el 2005 de U$ 500, 10% de caída del precio por año
Dispositivo de acceso en edif icio
24-puertos DSLAM en el 2005 Precio de U$ 2,000, 5% de caída del precio por año
Instalación CPE U$ 200 por edif icio Clientes por edif icio 12 MODEM DSL propio para clientes Escenario urbano número 2: Un CPE por propietario con mezcla de CPE interno
t
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
52
y externo Estación base Estación base de 6 canales a un costo de U$ 117K (Equipo
WiMAX = U$ 42K, Backhaul = U$ 25K, Trabajo civil, etc. = U$ 50K)
Operador de CPE externo
Precio de 2005 U$ 350, 20% de caída del precio por año
CPE auto instalable de manera externa
Precio para el 2005 U$ 240, caída del precio 30% hasta el 2008.
Tabla 8 - Asunciones para el caso urbano.26
En el escenario 2, el costo de la estación base es más alto, debido a dos
canales adicionados, es una compensación por los bajos costos de CPE, por el
uso de CPEs auto instalables. Este resulta en un año menos para obtener el
reembolso para el escenario 2, cuando se compara con el escenario 1. Si el
número de clientes por edificio se incrementarán de 12 a 24 para la solución
DSLAM, el reembolso sería equitativo para ambos escenarios. La contribución
CAPEX, se da como U$ 20 por subscriptor como medida para el cuarto año.
En ambos escenarios urbanos, el desarrollo total de la red se espera que tome
lugar en el cuarto año. Con cada estación base llegando a su capacidad
máxima después del primer año de la instalación y sin crecimiento después del
cuarto año. Para manejar el crecimiento más allá de este punto, requeriría
canales de estación base adicionales, a un costo de U$ 7K por canal. Estos
canales no necesitan ser adicionados uniformemente hacia todas las
estaciones base, pero puede ser adicionados como se va necesitando, en
estas sub-regiones donde se espera un crecimiento del mercado.
26 Tomado de: WiMAX Forum. WiMAX: The business case for fixed wireless access in emerging markets. Junio 2005. Página: 14.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
53
6.7. Escenarios de uso
La tecnología de WiMAX revolucionará la manera en que nos comunicamos.
Proporcionará una libertad total a la gente altamente móvil, permitiéndoles
estar conectados con voz, datos y servicios de vídeo. WiMAX permitirá que la
gente vaya de sus hogares a sus coches, y después viaje a sus oficinas o
dondequiera en la ciudad, todo sin ninguna diferencia. Para ilustrar la
capacidad de WiMAX de tratar los usos antes mencionados miraremos varios
panoramas representativos del uso, agrupados en redes públicas y privadas.
6.7.1. Redes privadas
Las redes privadas como en nuestro caso, son usadas exclusivamente por una
sola organización, institución o negocio, ofrecen los puentes de
comunicaciones dedicados para la transferencia segura y confiable de la voz,
datos y vídeo. El despliegue rápido y fácil es generalmente de una alta
prioridad, y las configuraciones son típicamente punto a punto o punto
multipunto.
6.7.2. Backhaul para Celulares
El mercado para los servicios celulares está llegando a ser más y más
competitivo. Para permanecer en el negocio, los operadores celulares están
buscando constantemente maneras de reducir gastos de explotación. Los
costos del backhaul para los operadores celulares representan una porción
significativa de sus costos que se repiten. WiMAX puede proporcionar el punto
a los acoplamientos de hasta 30 millas (50 kilómetros), con tasas de
información capaces de apoyar servicios de celular E1/Tß por tanto puede
utilizar el equipo de WiMAX en el tráfico de la estación base del backhaul para
su operación de la red y centros de intercambio, según se muestra en el
siguiente gráfico:
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
54
Figura 13 – Red de telefonía celular WiMAX27
De acuerdo con la disponibilidad del espectro para WiMAX en diversos países,
el uso celular backhaul puede o no poder manejar redes a nivel nacional. El
tráfico celular es una mezcla de la voz y de los datos, para la cual la
característica incorporada de QoS de WiMAX se satisface altamente. Las
instalaciones del backhaul de alquiler con opción a compra de las compañías
locales de telefonía pueden ser complicadas por cuestiones de costo, y
desplegar una solución de fibra, es costosa en tiempo y dinero, esto podría
afectar negativamente el desarrollo del servicio. Las soluciones alámbricas
para proporcionar backhaul celular son raramente rentables en áreas rurales o
suburbanas, y la mayoría de las versiones de ADSL y de la tecnología del cable
no pueden ofrecer el ancho de banda requerido, especialmente para
backhauling de las redes de próxima generación 3G.
6.7.3. Descripción del desarrollo y proceso de la telefonía WiMAX
Para poder ver el desarrollo y evolución de la tecnología 802.16 debemos ver
los diferentes obstáculos que va a tener el proveedor de servicio tanto a nivel
27 Tomado de: WiMAX Forum. Can WiMAX Address Your Applications?. Octubre 2005. Página: 7.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
55
doméstico como internacional (nosotros cuando lo implementemos), al igual
que mirar que es lo que pasa con los diferentes anchos de banda, tanto los
licenciados como los no licenciados.
Se aplicó solamente al despliegue de la línea de mira en el espectro licenciado.
La colección 802.16a de enmiendas consideró la aparición del licenciado y las
redes inalámbricas de banda ancha del licenseexempt que funcionan entre 2
gigahertz y 11 gigahertz, con ayuda para de las arquitecturas NLOS que no se
podrían apoyar en gamas de una frecuencia más alta. El funcionamiento de
NLOS es una de las diferencias primarias de PHY [capa física] en 802.16.
802.16a fue desarrollado con los requisitos de frecuencias más bajas en mente.
En 802.16a, había realmente tres nuevas especificaciones de la PHY-capa:
una capa del solo-portador; una capa de 256 puntos FFT OFDM; y una capa de
2048 puntos FFT OFDMA. La forma de onda de 256 puntos es la que se
emplea en WiMAX y el estándar de HiperMAN del ETSI, asegurando
interoperabilidad mundial. El estándar enmendado también permitió el
despliegue de WiMAX en capacidades de canal que variaban para tratar a las
diversas cantidades de portadores que el espectro posee de mercado a
mercado, y en diversas partes del mundo.
6.7.4. Proveedor de Servicio Inalámbrico Backhaul
Los proveedores de servicio inalámbrico usan equipo WiMAX para manejar el
tráfico y dirigirlo a sus redes de acceso como se muestra en el siguiente
gráfico.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
56
Figura 14 – Manejo de la conexión entre puntos de acceso y distribución del servicio.28
Las redes de acceso se pueden basar en Wi-Fi, WiMAX o cualquier tecnología.
6.7.5. Redes Bancarias
Los grandes bancos pueden conectarse con sucursales y los sitios de su
ambiente regional a través de redes privadas WiMAX que llevan voz, datos y
vídeo, según se muestra en el siguiente gráfico. Estos bancos se extienden por
un área grande y necesitan normalmente altas seguridad y ancho de banda
para manejar el tráfico.
28 Tomado de: WiMAX Forum. Can WiMAX Address Your Applications?. Octubre 2005. Página: 8.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
57
Figura 15 – Redes bancarias usando WiMAX.29
El cifrado de datos de WiMAX ofrece una seguridad excelente de acoplamiento,
sin embargo, los bancos también necesitarán muy probablemente seguridad de
principio a fin en la comunicación, tal como es proporcionado por SSL, para
proteger de la interceptación y la manipulación del tráfico sensible de las
actividades bancarias. La amplia cobertura y la alta capacidad permiten que la
oficina regional del banco sea conectada con una gran cantidad de oficinas
localizadas en diversos puntos. Las redes de WiMAX también ofrecen un alto
grado de escalabilidad, de modo que el tráfico entre la oficina regional y las
máquinas ATM pueda coexistir con los altos niveles de tráfico necesitados para
apoyar comunicaciones de una oficina a oficinas sucursales, o a las regionales.
Esto es hecho posible por el WiMAX QoS, que se utiliza para dar la prioridad a
la voz (telefonía entre sucursales), a los datos (transacciones financieras,
email, Internet, e Intranet) y (vigilancia, CCTV) al tráfico video.
Es deseable para los bancos tener sus propias redes, por un gran número de
razones. Además de eliminar los costos de la repetición cargados por las
29 Tomado de: WiMAX Forum. Can WiMAX Address Your Applications?. Octubre 2005. Página: 9.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
58
compañías de teléfono, esto proporcionará a los bancos la capacidad de
readecuar su red rápidamente si cambia la posición de sus oficinas.
6.7.6. Redes educativas
Las escuelas pueden trabajar en diferentes sedes para conectarse entre ellas y
ver el desarrollo de cada una de estas. Algunos de los requerimientos
principales son: gran ancho de banda (mayor a 15 Mbps), capacidad punto a
punto, punto multipunto y gran cobertura.
Figura 16 – Redes educativas.30
Las redes WiMAX para la educación, usando QoS, pueden entregar la gama
completa de comunicación, incluyendo voz, datos de funcionamiento (tales
como expedientes del estudiante), el email, acceso a Internet y a Intranet
(datos), y la educación a distancia (vídeo), entre el aula de clase y todas las
escuelas en el distrito y entre las diferentes escuelas.
6.7.7. Redes de acceso de proveedor de servicio inalámbrico
30 Tomado de: WiMAX Forum. Can WiMAX Address Your Applications?. Octubre 2005. Página: 10.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
59
Estas redes proveen conectividad a clientes tanto residenciales (voz, datos y
video) como de negocio (principalmente voz e Internet), en la figura siguiente
se puede ver el panorama total.
Figura 17 – Clientes residenciales y de negocio.31
Todas las soluciones alámbricas, incluyendo fibra, el ADSL, y el cable,
requieren los costos substanciales para poner la infraestructura. En soluciones
particulares, no se pueden satisfacer fácilmente los requerimientos de países
en desarrollo como el nuestro, donde hay una infraestructura muy pequeña, o
en las áreas menos pobladas de países desarrollados, tales como áreas
rurales, de ciudades pequeñas o de los bordes suburbanos de centros
importantes.
31 Tomado de: WiMAX Forum. Can WiMAX Address Your Applications?. Octubre 2005. Página: 18.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
60
7. ENCUESTAS Y EVALUACIÓN
El siguiente formato de encuesta les fue suministrado a cincuenta personas
residentes en Pasto, sitio en el cual se plantea montar una red WiMAX. Se
enfocó la encuesta al servicio de Internet de manera principal para ver que
percepción tenía la gente con su actual servicio, y a la vez ver que nicho del
mercado podría ser cubierto por nosotros.
Sexo Edad PSE Barrio
Cuenta con servicio de acceso a Internet (Sí)
Cuenta con servicio de acceso a Internet (No)
• ¿Desde hace cuanto lo tiene?
• 6 meses – 1 año
• 1 año – 2 años
• 2 años o más
• ¿Cuál es el ancho de banda de
su conexión?
• 0 – 56 K
• 56 – 128K
• 128 – 256K
• 256 o más
• ¿Costo mensual aproximado?
(rango)
• 20.000 – 50.000
• 50.000 – 100.000
• ¿Por qué?
• Precio
• Falta de necesidad (pasar
a PREGUNTAS
GENERALES)
• Falta de proveedor
• Otro:______________
• Si es por falta de proveedor.
¿Estaría interesado en contar
con el servicio?
• Sí
• No
• ¿Cuánto estaría dispuesto a
pagar?
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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• 100.000 o más
• Califique con sí o no las
siguientes preguntas:
• Es buena la velocidad de
conexión
• El servicio técnico es preciso
• La factura me llega a tiempo
• Existen problemas de
conexión
• ¿Qué servicios adicionales le
gustaría tener? (puede escoger
más de una)
• Mayor ancho de banda
• Mayor número de cuentas de
correo
• Acceso ilimitado
• Servicio antispam y antivirus
• Servicio de conexión
inalámbrica por el mismo
precio
• 20.000 – 50.000
• 50.000 – 100.000
• 100.000 o más
PREGUNTAS GENERALES
• Como preferiría el acceso a Internet:
• Alámbrico
• Inalámbrico (Disponibilidad total por toda la ciudad)
• ¿Por qué estaría interesado en probar una nueva opción? (puede
escoger más de una opción):
• Novedad
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
62
• Precio
• Mejor servicio
• Conveniencia
Tabla 9 – Formato de la encuesta.
A continuación vemos la tabulación de los datos y una propuesta de hacia cual
sector del mercado nos debemos enfocar para obtener los mejores resultados.
En la ciudad de Pasto, el día 24 y 25 de Enero del presente año, se realizó un
muestreo, obteniendo los siguientes resultados:
• Ocho de las encuestas fueron inválidas por errores en la toma de datos.
• El 28.5% de los encuestados tenían servicio de Internet en casa. 33.3%
de los mismos tienen el servicio desde hace 6 meses a un año, 41.6%
de 1 a 2 años, y el restante cuentan con este servicio desde hace más
de dos años. El 33.3% paga un precio que oscila entre 20.000 y 50.000
pesos, 38.2% entre 50.000 y 100.000, y el 25.1% restante 100.000 o
más. En general las únicas sugerencias al servicio que posee este grupo
son: un mayor ancho de banda y un mejor servicio. Preferirían en su
totalidad servicio inalámbrico, y estarían interesados en cambiar de
opción por precio y mejor servicio de forma general, aunque a nivel de
pregunta el servicio fue calificado como bueno. El 41.6 % de los
encuestados fueron mujeres.
• El 71.5% no cuentan con el servicio de Internet. El 10% de la gente no
cuenta con el servicio por falta de proveedor, el 43.3% de la gente no
tiene la necesidad del servicio, el 26.6% no lo tienen por falta de dinero y
el porcentaje restante no cuenta con un PC en casa. El 60% del
muestreo de esta parte de la encuesta fueron mujeres. De las personas
de esta muestra, casi todos lo que querían acceso a Internet, esperaban
un costo entre 20.000 y 50.000 pesos; también estaban interesados en
Internet inalámbrico.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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Lo que podemos observar mediante este sondeo, es que no existe la
necesidad específica del servicio de Internet, esto lo podría manejar el
departamento de marketing, creando la necesidad dentro del mercado. Para la
gente que no posee computador, se podrían abrir canales de préstamos
indirectos, y así la gente accedería al servicio que nosotros proponemos. En
cuanto a la gente que sí posee el servicio, notamos que están satisfechos con
este, sin embargo, les llama la atención el hecho de la posibilidad de una red
inalámbrica, al igual que poder contar con un mayor ancho de banda. Además
por estudios sabemos que las mujeres son las que administran los recursos en
el hogar, y de una u otra manera, quienes toman la decisión final de las
inversiones a hacer, por eso es tan importante el sexo al enfilar las estrategias
de mercado.
La encuesta abarco las siguientes localidades en Pasto: centro, corazón de
Jesús, bachue, las cuadras, san Ignacio, javeriano, pilar, panorámico, triunfo,
progreso, esmeralda, san Vicente, calvario, tamasagra, Antonio Nariño, la
normal, los eliseos, santa Bárbara y la florida entre otras.
Consideramos un nivel de confianza del 95%, una variabilidad positiva de 0.5 y
la precisión o error de 15%. Conociendo además el tamaño de la población:
450.000 habitantes. Tenemos una variabilidad negativa de 0.5% y el tamaño
de la muestra de 43, es igual al usado por nosotros. Demostrando por tanto
que los resultados obtenidos tienen su fundamento en la realidad.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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8. PROPUESTA ORGANIZACIONAL - WIMAX
El diseño de nuestra compañía nos lleva a pensar en ella con altas
características de profesionalismo, las cuales son necesarias para satisfacer
las necesidades de un mercado de tecnología altamente exigente, haciéndose
necesario brindarle al trabajador un alto grado de empoderamiento logrado
cuando se constituye una organización sin mucha complejidad en su
estructura, con bajo grado de formalización de los puestos de trabajo, que de la
misma forma brinde libertad y un manejo del poder descentralizado para así
tomar las decisiones en los lugares mas cercanos en donde se puede originar
el inconveniente.
En el proceso de estructuración de la organización, tenemos como primer paso
plantear los cimientos misionales de la organización, detallando su visión y
misión que de una manera abstracta nos muestren las metas a ser alcanzadas.
8.1. Visión
La organización será la empresa líder en el campo de las
telecomunicaciones con sus servicios de voz y datos, apoyada en el
trabajo por personal motivado y capacitado para la atención de todos y
cada uno de nuestros clientes, tanto internos como externos, que harán
de la organización la numero uno en el mercado.
8.2. Misión
WiMAX ofrece productos de total innovación en el campo de las
telecomunicaciones brindando mediante su tecnología: Internet, telefonía
y televisión, permitiendo promover todos sus servicios bajo una sola
estructura organizacional, comprometiéndose al igual con la sociedad en
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
65
la generación de empleos de calidad que permitan una perfecta relación
con nuestros proveedores, empleados, socios y clientes.
La proposición de las ideologías misionales de la organización nos permite
conocer el propósito de esta en un lapso de tiempo corto a partir de la
constitución de la misma. La alta cohesión que la empresa piensa tener entre
la excelente calidad de sus productos, la importancia de sus empleados y de
sus clientes, lleva a determinar que el diseño organizacional no debe prescindir
de los departamentos de Recursos Humanos y de Servicios al cliente con los
cuales se de cumplimento a estas metas.
Según como ha sido expuesto en nuestra investigación sobre WiMAX,
podemos encontrar que la tecnología puede tener desarrollo en cada uno de
los campos que se han planteado, como son: Internet, Voz sobre IP, al igual
que servicio de televisión. A partir de nuestra idea original y la consecución de
las encuestas, hacemos referencia a la implantación como primera medida a
Internet, dejando a futuro la implantación de cualquiera de los otros servicios.
Un Internet basado en WiMAX, nos ofrece la posibilidad de trabajar con
diferentes sectores de la sociedad y como es expuesto en nuestra
investigación, tiene diferentes campos de trabajo como son: servicios
multimedia, telefonía celular, servicio para empresas, conexión de alta
velocidad, etc. Considerando cada una de estas como un producto que será
para la organización un departamento especifico con un equipo de
especialistas bien compenetrado, que reporta ante un dirigente eficaz y está
orientado hacia objetivos comunes muy bien establecidos y definidos. Debido
a lo anterior nuestro diseño organizacional también contará con los
departamentos de WiMAX en el Hogar, WiMax Corporativo, que explicaremos
brevemente a continuación:
• WiMAX para el Hogar: tendrá por objetivo manejar todo el producto
denominado “Tu casa es WiMAX”, con la única finalidad de satisfacer las
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
66
necesidades del hogar. Para cumplir con esta tarea contará con equipos
de trabajo que desarrollen la línea desde la inscripción de nuevos
clientes, pasando por el soporte técnico y administrativo del producto y
contará con los consiguientes equipos de trabajo:
o Servicio al Cliente: el principal objeto de este departamento es el
de brindar todos los recursos organizacionales a servicio del
cliente, para que éste permanezca satisfecho y orgulloso de
pertenecer a la compañía.
o Investigación y Tecnología: tiene por objetivo el soporte de los
diversos equipos tecnológicos organizacionales, como también
los servicios de soporte técnico a clientes y todo lo relacionado
con la investigación de nuevas tecnologías.
o Marketing: tiene por objetivo la promoción del producto, la
presentación del mismo y la conquista de los clientes.
o Personal y Recursos Humanos: tiene por finalidad brindar un
ambiente de trabajo agradable de manera constante, tratar
procesos concernientes al manejo de personal y todo lo referente
a los recursos humanos de la organización.
o Servicios Contables: tiene a su cargo el manejo de la contabilidad
y las finanzas del área.
o Servicios Generales: su objetivo es mantener en orden todo lo
referente a los elementos físicos e infraestructura de la empresa
para su perfecto funcionamiento.
• WiMAX para la Empresa: tendrá por objetivo manejar todo sobre el
producto denominado “Tu empresa es WiMAX” con la única finalidad de
satisfacer las necesidades de las entidades tanto públicas como
privadas. Para realizar esta tarea se tendrán equipos independientes
para el manejo de cada producto prestado por este departamento, como
son: WiMAX Corporativo, Manejo de Servicios Corporativos
Especializados, Intranets, Diseños Organizacionales; departamentos
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que contarán, al igual que en WiMAX para el Hogar, de cada uno de los
grupos de trabajo correspondientes a su mercado especifico.
El esbozo presentado hasta el momento, está basado en la documentación del
marco teórico, y nos permite pensar en un diseño organizacional por productos
de tipo mecanicista. Este tiene grandes ventajas, ya que se pueden seguir los
lineamientos de la idea básica concebida como nuestra empresa. Algunas de
las ventajas de este tipo de estructuras son:
• Máxima especialización: nos va a permitir contar con unos equipos de
trabajo que se dediquen a hacer lo que mejor saben hacer, llegando a
nuestro mercado con el conocimiento necesario para realizar un trabajo
ejemplar.
• Mejores soluciones técnicas: la especialización que brinda esta
estructura organizacional permite tener a nuestros trabajadores en el
lugar correcto, haciendo que la solución de problemas técnicos se
realice de la manera apropiada.
• Comunicación directa más rápida: una organización que se desenvuelve
en un ambiente tecnológico dentro de un marco de incertidumbre,
necesita un buen nivel de comunicación para los cambios imprevistos
que se pueden presentar, y todo esto se logra generando
empoderamiento para que los empleados puedan tomar decisiones de
forma autónoma, sin la necesidad de autorización previa de los más
altos cargos directivos.
• Cada órgano realiza únicamente su actividad específica: los
trabajadores por su especialización se dedican a lo que saben hacer y
no tratan de realizar labores que salen de su lineamiento laboral.
De la misma manera en que fueron evaluadas las fortalezas del diseño
propuesto para nuestra organización, estudiaremos las posibles desventajas,
también. Las que encontramos son:
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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• Pérdida de la autoridad de mando: la libertad que brinda la estructura
organizacional mecanicista trabajada por productos, no permite mirar de
forma directa la línea de mando, pero el profesionalismo, el
empoderamiento y la misma libertad permite tener esta confianza en
cada uno de los trabajadores de la organización.
• Subordinación múltiple: la delimitación de las responsabilidades se
puede constituir en otro punto negativo y que puede ser respaldo bajo la
responsabilidad del trabajador que realiza sus tareas por amor a su
trabajo y no solamente por la retribución económica.
• Tendencia a la competencia entre los especialistas: no siempre la
competencia puede ocasionar resultados negativos, la competencia bien
manejada se puede convertir en algo positivo.
• Confusión en cuanto a los objetivos: la subordinación múltiple, ocasiona
confusión en el subordinado al no conocer exactamente los parámetros
jerárquicos de la organización y de esta manera crear caos en el
desarrollo de la organización.
Lo enunciado anteriormente tiene su peso a la hora de escoger el diseño como
el óptimo para nuestra organización, sabiendo que sin importar el que sea
escogido, este tendrá diferentes contratiempos. Por todo esto, se ha llegado a
la conclusión de que el diseño organizacional óptimo es La Estructura Organizacional Mecanicista por Productos, que continuaremos respaldando
sobre algunas otras evidencias:
• El tamaño: una organización que apenas se consolida y que no cuenta
con un gran número de trabajadores, no necesita de una estructura
organizacional burocrática con un elevado numero de líneas de mando,
en la que lleve días la comunicación de un trabajador con cualquier alto
directivo que lo pueda escuchar, y de esta manera resolver conflictos
diarios de una manera más eficiente.
• La Tecnología: teniendo en cuenta que el grado de rutina tecnológica al
que se enfrenta WiMAX es bastante bajo, podemos decir que esta razón
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
69
constituye un punto de argumentación, sobre el cual Stephen P. Robbins
argumenta:
“Algunos investigadores afirman que existe un imperativo tecnológico,
es decir que la tecnología causa la estructura. Una postura menos
extrema sostiene que la tecnología impone restricciones a los gerentes.
Si éstos cuentan con un grado considerable de decisión sobre la
tecnología de la empresa, el argumento a favor del imperativo carece de
un sólido fundamento”.32
Algunos argumentan que la tecnología rutinaria hace necesaria una
estructura menos compleja, de está manera se necesita de la constante
supervisión de la gerencia y entre más complicado sea el trabajo más
niveles organizacionales verticales se hacen necesarios o como lo dice
Robbins, dependiendo del grado de decisión del personal, se hace
necesario el grado de complejidad de la organización. El mayor grado
de Formalización y Centralización va de manera proporcional con
tecnologías en un ambiente de alta incertidumbre, por la libertad que la
organización le tiene que brindar a sus trabajadores especializados para
la rápida toma de decisiones dando soluciones a los problemas
inesperados que se presentan.
• El Ambiente: se define como, el lugar donde cobra vida la organización
conformado por todas las demás organizaciones o fuerzas que afectan
su desempeño, pero sobre las cuales no tiene control. La Organización
se puede enfrentar a situaciones con alto grado de incertidumbre, donde
esta deberá ser lo suficientemente flexible para que se pueda adaptar a
los cambios rápidos como lo pretende ser una estructura mecanicista
siendo este nuestro caso.
• El binomio Poder – Control: en nuestro caso podemos decir que
armonizando con los argumentos de tamaño, tecnología y ambiente que
han determinado una estructura organizacional por productos de tipo
mecanicista con un poder descentralizado, un bajo grado de 32 Stephen P. Robbins, Comportamiento Organizacional, Pág. 346.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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formalización y baja complejidad, como ha sido propuesta desde un
principio; deseando que la organización brinde empoderamiento al
trabajador para que su profesionalismo y la confianza que se le ha
brindado, ofrezca los mejores resultados.
Después de la argumentación sobre el diseño organizacional que se ha
considerado óptimo para un tipo de organización como WiMAX, se realizará
un organigrama de la estructura organizacional:
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-2-10
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8.3. Organigrama
Figura 18 – Organigrama
Vicepresidencia “Tu casa es
WiMAX!”
Gerencia “Tu Casa es WiMAX”
Presidencia
Vicepresidencia “Tu empresa es
WiMAX!”
Gerencia WiMAX
Corporativo
Gerencia Manejo de Servicios
Corporativos Especializados
Coordinador del
Departamento de Serv icio al
Cliente
Coordinador del
Departamento de
Inv estigación y
Coordinador del
Departamento de Marketing
Coordinador del
Departamento de Personal y
Recursos
Coordinador del
Departamento de Serv icios Contables
Coordinador del Área de Serv icios Generales
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8.4. Descripción de los Cargos
• Presidencia
o Servicios ofrecidos: provee las guías a corto, mediano y largo
plazo de la empresa. Además retroalimenta a las
vicepresidencias para que están se ciñan a los parámetros
establecidos.
• Vicepresidencia “Tu Casa es WiMAX”
o Servicios ofrecidos: brinda una visión clara de hacia donde va
encaminado WiMAX a nivel residencial en Pasto. Contando
con la perspectiva de cada una de las áreas involucradas.
• Vicepresidencia “Tu Empresa es WiMAX”
o Servicios ofrecidos: brinda una visión clara de hacia donde va
encaminado WiMAX a nivel empresarial en Pasto. Contando
con la perspectiva de cada una de las áreas involucradas.
• Gerencia WiMAX Corporativo
o Servicios ofrecidos: brinda a las empresas paquetes
corporativos con menores costos. Intentando establecer el
vínculo con pequeñas y medianas empresas en la región que
hagan uso de los servicios ofrecidos.
• Gerencia Manejo de Servicios Corporativos Especializados
o Servicios ofrecidos: provee a empresas grandes servicios
únicos, tales como canales de comunicación encriptados para
que siempre estén en contacto con otras sucursales. Trata de
atraer este tipo de clientes mediante tecnología y seguridad a
todo nivel.
• Coordinador del Departamento de Servicio al Cliente
o Servicios ofrecidos: evalúa el grado de satisfacción entre el
cliente y el producto (todos los servicios ofrecidos sobre
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-02-03
73
WiMAX), buscando la forma de maximizar está relación a
favor del cliente.
• Coordinador del Departamento de Investigación y Tecnología
o Servicios ofrecidos: está al corriente de los nuevos avances
tecnológicos y su posible aplicación, tanto a nivel de la casa
como del hogar. Mantiene siempre en buen estado la
infraestructura física de la empresa (antenas, puntos de
conexión, etc.).
• Coordinador del Departamento de Marketing
o Servicios ofrecidos: promueve nuevas estrategias para
acceder a nuevos mercados, al igual que mantiene los
existentes. Se encarga de realizar muestreos para ver los
intereses de la población.
• Coordinador del Departamento de Personal y Recursos Humanos
o Servicios ofrecidos: se encarga de la contratación de personal
apto para la compañía, al igual que de su continua
capacitación. Propende también por un ambiente de trabajo
agradable, en el cual la comunicación sea la clave.
• Coordinador del Departamento de Servicios Contables
o Servicios ofrecidos: se encarga de gestionar los recursos para
las diferentes áreas, de acuerdo con las guías dadas por las
diferentes vicepresidencias. Busca siempre, dependiendo de
las propuestas, la mejor opción costo – producto/servicio,
como también de todo lo referente al manejo contable de la
organización.
• Coordinador del Departamento de Servicios Generales
o Servicios ofrecidos: mantiene en las mejores condiciones
posibles el área física de la oficina, tanto a nivel de aseo,
como de los servicios que se ofrecen en este ambiente de
trabajo.
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8.5. Utilización del Enfoque Cibernético en la Propuesta
Utilizamos el método de diseño planteado por Beer, ya que nos permite obtener
flexibilidad en ambientes que cambian con rapidez y son complejos, como es el
caso de la propuesta de trabajar WiMAX en Colombia. Una tecnología nueva y
por consiguiente en continuo desarrollo y transformación.
Como se pudo ver en el organigrama de la compañía (Figura 18 -
Organigrama), observamos que no utilizamos un esquema jerárquico para
poder utilizar de mejor manera el enfoque cibernético, y por consiguiente poder
seguir el método planteado por Beer. Las etapas son las que se muestran a
continuación:
Establecer la identidad organizacional: lo que distingue a las dos áreas de
funcionalidad que se desempeñarán en Pasto, es un servicio único y completo,
que ofrecerá la mayor cantidad de servicios, con una excelente calidad y
cobertura, y con un bajo costo de infraestructura (a excepción del desembolso
inicial). Dejando a los otros competidores del mercado con un segmento
reducido.
Modelaje de los límites organizacionales del sistema: la organización estará al
tanto de nuevas tecnologías del mercado y verá su posible implementación en
Pasto, más sin embargo estará limitada por los costos para implementar toda la
infraestructura necesaria de montaje de esta tecnología.
Modelaje de los niveles estructurales: estará a cargo de adquirir e implementar
nuevas tecnologías dentro del medio ambiente colombiano, ya que, es este su
principal objetivo y su misión fundamental.
Estudio de discreción y autonomía y Estudio y diseño de los mecanismos de
control; los veremos incluidos dentro de la siguiente tabla.
OBJETIVO Establecer una compañía que ofrezca el servicio de WiMAX en la ciudad de Pasto, sabiendo que en todos sus servicios existe competencia previamente
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establecida. Respuesta del Medio
Estímulo del Sistema Vertiente(s) de Riesgo Elemento(s) de Control
Bajas en la penetración del mercado. Problemas en la implementación de la tecnología.
Ofrecer nuevos productos. Ofrecer mejores tarifas. Ofrecer capacitación permanente al personal.
Competencia de otras compañías. Reglas gubernamentales para manejo del espectro de radio y telecomunicaciones. Problemas de seguridad para las estaciones base.
Cambio en las políticas de la compañía. Mejores campañas promociónales. Mejor uti l ización de los recursos existentes y adquisición de nueva tecnología.
ENTIDADES INSTRUMENTOS
MEDIO Pasto a nivel local. Condiciones gubernamentales para el manejo de las telecomunicaciones.
MARCO Adquirir la mayor cantidad de usuarios posibles y mantenerlos dentro de la red.
EJECUCIÓN Políticas de la compañía. PROGRAMA Plan a largo plazo de la compañía.
CONTROL Control NORMAS Leyes gubernamentales. Idiosincrasia local.
PLANEACIÓN Gerencias INDICADORES Encuestas de calidad. NORMALIZACIÓN Control OBJETIVOS Obtener la cantidad de
usuarios planteados por año.
COORDINACIÓN Gerencias CRITERIOS Poca rotación de usuarios. DIRECCIÓN Presidencia
ACCIONES MEDIO EJECUCION CONTROL PLANEACION NORMALIZACION COORDINACION DIRECCION
MEDIO Efectos sobre el mercado
Condiciones del mercado
Ninguna Problemas en la legislación
EJECUCIÓN Desarrollo de las estrategias para obtener clientes
Efectos sobre la dirección de la empresa
Número de usuarios y estado de la competencia
CONTROL Ajuste de las políticas de la compañía. A corto y largo plazo
Problemas en la penetración del mercado. Problemas en la legislación
PLANEACION Ninguna Preferencias sobre el segmento del mercado
Referencias sobre el segmento del mercado
NORMALIZACION Ninguna Dirección dentro de las normas legales
Dirección dentro de las normas legales
Dirección dentro de las normas legales
COORDINACIÓN Cambio de estrategias de marketing y de servicios
Cambio de estrategias de marketing y de servicios
DIRECCIÓN Ninguna Mantener o Cambiar el objetivo de la compañía
Mantener o Cambiar el objetivo de la compañía
Mantener o Cambiar el objetivo de la compañía
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Tabla 10 – Cibernética de la organización.
En el modelo planteado se agrega el organismo de control, el cual, como lo
plantea Beer, servirá para evaluar y controlar en forma integral, realista y
periódica los resultados de la administración. También para observar el
desarrollo de la empresa, el impacto de los proyectos, las interacciones del
medio y la evaluación de las respuestas de la empresa. Al igual, observar el
funcionamiento de los canales de comunicación de forma autorregulada, para
mejorar todos y cada uno de los procesos que influyen en la toma de
decisiones eficaces de la compañía.
Es así como se concluye este trabajo. Con el diseño de una organización para
implantar WiMAX en Colombia, específicamente en Pasto. Mostrando el
desarrollo de esta nueva tecnología, y cual sería la mejor estructura
organizacional posible para implantarla, obteniendo la mayor flexibilidad, y por
tanto el mejor rendimiento posible, con base en un modelo mecanicista y un
enfoque cibernético.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-02-03
77
9. CONCLUSIONES
• La elaboración del presente trabajo ha dejado un conocimiento
relevante sobre WiMAX, desde el porqué de su origen, las
tecnologías anteriores que sirvieron como base a esta última, sus
características más importantes, la aplicación en diferentes entornos
y la información necesaria para ver hacia donde esta encaminada y
las posibles modificaciones que causará al entorno donde se aplique.
• El estudio de las metodologías sistémicas ha proporcionado
lineamientos que nos permiten establecer una estructura básica para
fundamentar una compañía que estaría en continuo cambio y
desarrollo; utilizando los modelos organizacionales propuestos tanto
por Mintzberg como por Robbins, al igual que el modelo de Beer,
Cibernética Organizacional, diseñamos una compañía que pueda
trabajar en este tipo de entorno con el menor número de
inconvenientes posible. Este modelo tiene dos tipos de clientes
principales, usuarios y empresas, y un tratamiento diferenciado para
cada uno de ellos.
• La evaluación de las encuestas realizadas directamente con el grupo
poblacional objetivo, nos mostraron a grandes rasgos la factibilidad
de implementar WiMAX en una ciudad intermedia como Pasto. A
pesar del gran margen de error, podemos apreciar las necesidades
poblacionales y se plantean alternativas para entrar a este nicho de
mercado de una manera atractiva, generando una mayor captura de
usuarios que permitiría la viabilidad del negocio.
• El desarrollo de este trabajo sirvió para adquirir un mayor
conocimiento necesario para la elaboración de investigaciones,
pautas para la realización de trabajos escritos y destrezas en la
presentación del mismo.
Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-02-03
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Said Mauricio Ceballos Ojeda – Tesis de Grado ISC-2006-02-03
79
10. BIBLIOGRAFÍA
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