Catedra: Redes y Telecomunicaciones

Foro I: Redes WiMax

Sub-Tema: Limitaciones de WiMax

Responsable: Adriana Jiménez

 

 

Durante los últimos años se han creado expectativas y realidades en torno al acceso de banda ancha de última milla. El cableado representa altos costos de instalación que no siempre justifican su tendido hasta áreas rurales o geográficamente inaccesibles. Llevar servicios de alta calidad a estas áreas no es costosamente efectivo para los operadores de telefonía. El operador de cable tradicional aún se encuentra en el proceso de transición hacia el transporte de datos. La tecnología celular, presente y futura, sólo permite la transferencia de archivos con calidad aceptable pero no permitirá la transmisión en tiempo real de aplicaciones multimedia.


Estas y otras limitaciones tecnológicas y topográficas, aunadas a la rápida adopción del acceso a Internet, han motivado el desarrollo de un estándar inalámbrico llamado WiMax (IEEE 802.16) que llegue a un mayor número de usuarios y propicie la introducción de nuevos y mejores servicios de telecomunicaciones, pero como toda tecnología nueva y de características de avanzada también presenta sus limitaciones, las cuales están en evolución y en propuestas de mejoras pues WiMax, se pretende convertir en la nueva plataforma tecnológica de mayor velocidad en conexiones inalámbricas.

 

El Foro WiMAX. A raíz de los avances hechos bajo este estándar y en realidad debido también a el grado de madurez alcanzado por la tecnología, a la mayor participación de fabricantes y vendedores, a las necesidades del mercado de disponer de equipamientos estándar y de menor costo y a los avances regulatorios en materia de espectro radioeléctrico en diferentes partes del mundo, en el año 2003 se fundó el Foro WiMAX. Basándose en los lineamientos definidos por el estándar 802.16, el Foro WiMAX se enfoca en promover la interoperabilidad entre diferentes marcas para soluciones de última milla. Haciendo una analogía, WiMAX es al estándar 802.16 lo que Wi-Fi es al estándar 802.11. El Foro WiMAX integra hoy en día a más de 100 miembros entre los cuáles se tienen fabricantes de chips, fabricantes de equipos y prestadores de servicios. En particular, el Grupo de Trabajo de Certificación (Certification Working Group) tiene como tarea definir las pruebas de interoperabilidad necesarias para alcanzar la certificación WiMAX y serán específicas a ciertos perfiles de operación. Consecuentemente, la primera fase de certificación involucra equipos en 5.8 y en 3.5 GHz, mientras que una segunda fase involucra equipos en 2.5 GHz. Es importante recalcar que el concepto de WiMAX se basa en la interoperabilidad. Por lo mismo, para que un equipo pueda ser certificado como WiMAX debe de haber pasado pruebas de interoperabilidad con otros. Los lineamientos actuales definen que deben ser al menos tres las empresas con equipos estándar dispuestas a hacer pruebas antes de que estas se puedan iniciar. El Forum WiMAX también está trabajando en la elaboración de notas técnicas que definan y aclaren algunos de los conceptos que han sido mal interpretados recientemente en torno a la operación sin línea de vista, el rango de cobertura de los equipos y la interoperabilidad. Definitivamente la industria inalámbrica está viviendo un momento único. La disponibilidad de tecnología probada, la creación de estándares y grupos de trabajo y la gran necesidad de llevar el acceso multiservicios a zonas no abastecidas hacen de esta tecnología no sólo un mecanismo de competitividad sino una herramienta social, la cuál puede ser implementada en relativamente cualquier parte del mundo. Por ello, este Foro ha descubierto las siguientes limitaciones que hasta la fecha ha presentado esta tecnología de WiMax.

 

1. No hay productos WiMAX certificados por el WiMAX Forum todavía. La primera certificación de interoperabilidad se inicio ha finales del 2005, y todavía no se ha certificado.

2. La primera generación de perfiles WiMAX únicamente definen las capacidades  mínimas de WiMAX. Los fabricantes deben implementar muchas de las  capacidades opcionales de WiMAX para conseguir el rendimiento que se acerque a lo que hoy es posible con tecnologías propietarias.

3. La industria debe avanzar con cautela con los lanzamientos iniciales de WiMAX dadas las dificultades que frenaron en su día la adopción de Wi-Fi (IEEE 802.11) que duraron dos años y crearon un número de interoperabilidades para todos los involucrados.

4. Otra limitación es referente al primer rango de frecuencias ya que requiere una línea de vista directa entre antena y antena, por lo que se planea usarla para la transmisión entre antenas y no para distribución a usuarios finales. El segundo rango no requiere una línea de vista directa a la antena, por lo que puede ser usado para distribuir contenido a los usuarios finales. Una desventaja de las frecuencias más bajas radica en que la velocidad máxima se ve disminuida por efecto de los protocolos de corrección de errores. Sin embargo, la velocidad máxima compartida es de alrededor de 100 MBps, lo que significa que tiene la misma velocidad que la red local (LAN) de cualquier compañía. Debido a que esta es una velocidad compartida, la velocidad real observada dependerá del número de usuarios conectados simultáneamente y de los requerimientos de ancho de banda de cada usuario. Un buen punto de comparación es la Internet distribuida por compañía de televisión por cable. Cada vecindario posee un multiplicador de señal el cual se encarga de distribuir a cada subscriptor la señal. En este punto el ancho de banda es compartido por todo el vecindario, lo que hace que las compañías no pueden prometer un ancho de banda fijo, sino un ancho de banda máximo.

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

6. Según los números. Disponibilidad del espectro WiMAX. Abarca un rango de espectro debajo de 11GHz. Asimismo, existe la posibilidad de desplegar WiMAX en las bandas del servicio celular [si estuviera permitido] y en las bandas de 700MHz. A pesar de la supuesta abundancia de espectros, algunos de estos espectros disponibles presentan sus propios problemas. Además, una amplia variedad de opciones de espectros también tiene como resultado la incompatibilidad o la necesidad de dispositivos multibanda. Dentro de este rango de frecuencias, el espectro más probable está disponible en 2.3GHz, 2.4GHz, 2.5GHz, 3.5GHz, 5.8GHz y, potencialmente, en 700MHz. Por consiguiente, para asegurar la interoperabilidad mundial, los CPE, tarjetas de datos o soluciones con chips incorporados de WiMAX deberían soportar hasta 5 bandas de frecuencia. Es esto, o la industria inicialmente se concentra en sólo un par de bandas del espectro, en cuyo caso es probable que 3.5GHz reciba parte de la atención inicial. El espectro disponible se divide en dos categorías distintivas: sin licencia y con licencia.

 

7. Limitaciones del espectro disponible sin licencia. En la mayoría de los mercados, el espectro que no requiere licencia y que podría emplearse para WiMAX es 2.4GHz y 5.8GHz. Debido a que el espectro no requiere licencia, la barrera para ingresar es baja, por lo que hace más fácil que un posible operador comience a ofrecer servicios empleando el espectro. En algunos casos, esto puede ser ventajoso por razones obvias. Desafortunadamente, también existen varias desventajas o limitaciones. En ciertos países, en particular en Europa, rige el concepto de espectro “con licencia light”, lo que significa que el usuario tiene que presentar su intención de usar el espectro que no requiere licencia. De esta forma, los entes reguladores tienen una mejor noción de quién está empleando el espectro, y controlan la cantidad de licenciatarios y minimizan potencialmente el impacto de interferencias. Hay cuatro desventajas principales relacionadas con el uso del espectro que no requiere licencia.

 

a) Interferencias: debido a que el espectro que no requiere licencia puede ser utilizado por varios sistemas diferentes de RF, hay altas probabilidades de que ocurran interferencias. Los sistemas de RF que no requieren licencia pueden incluir desde las redes rivales de WiMAX o los puntos de acceso de Wi-Fi. Los teléfonos inalámbricos y Bluetooth (sólo 2.4GHz) también usan este espectro. Tanto WiMAX como Wi-Fi soportan la DFS (Dynamic Frequency Selection - Selección Dinámica de Frecuencia) que permite que se utilice un nuevo canal si fuera necesario (por ejemplo, cuando se detectan interferencias). No obstante, DFS también puede introducir una mayor latencia que, a su vez, afecta las aplicaciones en tiempo real como VoIP.

b) Mayor competencia: Los operadores que utilizan el espectro que no requiere licencia tienen que asumir que otro operador fácilmente podría ingresar en el mercado empleando el mismo espectro. En gran medida, el número relativamente alto de puntos de acceso públicos Wi-Fi se debe a este hecho. No obstante, los gastos de capital relacionados con la instalación de un punto de acceso Wi-Fi de carácter comercial son relativamente triviales (cientos de dólares, cuanto mucho) en comparación con el costo relacionado con desplegar una red WiMAX, que podría ser equivalente al costo de desplegar una red celular. Los costos de despliegue de WiMAX se analizan en otra sección.

c) Potencia limitada: Otra desventaja del espectro que no requiere licencia es que los entes reguladores del gobierno por lo general limitan la cantidad de potencia que puede transmitirse. Esta limitación es especialmente importante en 5.8GHz, donde la mayor potencia podría compensar la pérdida de propagación relacionada con el espectro en frecuencias más altas (más adelante se hablará más a fondo sobre este tema).

d) Disponibilidad: Mientras el espectro de 2.4GHz está disponible universalmente, en la actualidad el espectro 5.8GHz no se encuentra disponible en varios países. Dadas estas desventajas, los operadores evaluarán cuidadosamente el uso potencial del espectro que no requiere licencia, en particular 2.4GHz, antes de instalar una red. Hay excepciones, entre las que se incluyen las regiones rurales o remotas, donde hay menos probabilidades de interferencia y competencia.

8. Limitaciones del espectro disponible con licencia. El espectro que requiere licencia tiene un precio potencialmente alto, se encuentra en 700MHz, 2.3GHz, 2.5GHz y 3.5GHz; de éstas, las últimas dos bandas de frecuencia son las que en la actualidad reciben mayor atención.

 

El deseo de acelerar la puesta en marcha de WiMAX es fuerte. WiMAX tiene la intención de proveer estándares definitivos para soluciones para los operadores que pueden ser escalables para apoyar miles de usuarios con una sola estación base y proveer diferentes niveles de servicios desde voz hasta aplicaciones de banda ancha tales como video, en bandas espectrales con o sin licencia.

Al permitir productos basados en estándares con menos variantes y mayores volúmenes de producción, WiMAX puede impulsar una reducción en el costo de los equipos y hacer la banda ancha inalámbrica un competidor con las otras tecnologías de acceso existentes. De hecho, la elección puede ser algo más complicada. El WiMAX Forum ha apoyado la capa física OFDM256 con 802.16 para la primera generación de productos WiMAX. Aún así, ya que el análisis muestra que el volumen será impactado por la portabilidad/movilidad apoyo dentro del IEEE para OFDM ha ido en aumento. De hecho, OFDM está siendo mejorada para 802.16e y se le llama Scalable OFDM (SOFDMA). En Corea, la Asociación de Tecnologías de telecomunicaciones (TTA, por sus siglas en inglés) ha decidido recientemente alinear su estándar de Internet de alta velocidad conocido como WiBRO con la variante OFDM 802.16. Intel también ha anunciado en una conferencia de la industria que SOFDMA será la capa física elegida para el futuro de las aplicaciones WiMAX fijas y móviles.

Y, es importante mencionar, que SOFDMA no es compatible hacia atrás con OFDM256. Para los proveedores de servicio que no pueden esperar a los productos WiMAX finales la elección está entre utilizar pre WiMAX equipos o tecnologías propietarias que puedan ser migradas a WiMAX.

 

INFOGRAFIA

http://www.monografias.com/trabajos16/wimax/wimax.shtml

http://www.latinwimax.com/?p=305

http://www.umtsforum.net/wimax.asp

http://www.tele-semana.com/archivo/Download.php?c=0148611026022-478

http://gseoane.codigolibre.net/index.php/arrancan-con-wimax/

http://laflecha.net/canales/wireless/noticias/200508201/

http://www.evolution3g.com/wimax.asp

http://www.cinit.org.mx/articulo.php?idArticulo=31

http://www.tele-semana.com/archivo/Download.php?c=0942711042120-597

http://www.citel.oas.org/newsletter/2006/abril/intel_e.asp

 

PREGUNTAS

1.- ¿Qué función tiene el Foro WiMax?

2.- ¿Qué limitaciones presenta la tecnología WiMax?

3.- ¿Qué quiere alcanzar la puesta en marcha de WiMax?

4.- ¿Diferencias entre las limitaciones del espectro disponible en WiMax con licencia y sin licencia?

 

DINÁMICAS

http://es.geocities.com/adrianajimenez26/rt/foro/dinamica_rt.htm

 

 

 

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