Las tecnologías inalámbricas

Resumen- Las tecnologías inalámbricas de banda ancha revolucionarán la vida de los clientes finales al permitirles acceso a una conexión de alta velocidad a personas e información que ellos quieran, cuando sea que lo quieran. Los mercados inalámbricos evolucionan de sistemas propietarios a estándares industriales abiertos.

WiMAX es una tecnología emergente basada en un estándar (IEEE 802.16) que provee conexiones de banda ancha de alto throughput sobre largas distancias. Este permite la recepción de datos por microondas y retransmisión por ondas de radio. Sus siglas significan Worldwide Interoperability for Microwave Access (Interoperabilidad mundial para acceso por microondas). Este fue diseñado como una solución de última milla en redes metropolitanas (MAN) para prestar servicios a nivel comercial.

Palabras claves- Wimax, Transmisión, Wi-Fi, Redes, Internet, Ondas de Radio.

1 Introducción

Wimax es un estándar de comunicación radio de última generación, promovido por el IEEE y especialmente diseñado para proveer accesos vía radio de alta capacidad a distancias inferiores a 50 kilómetros y con tasas de transmisión de hasta 70 Mbps, (equivalente a una línea T1), sobre una distancia de varios kilómetros, utilizando, entre otras, frecuencias no licenciadas alrededor de los 5GHz. Las soluciones Wimax se pueden aplicar en multitud de escenarios (enlaces punto a punto, redes metropolitanas, cobertura de hot-spots Wi-Fi, redes empresariales, backbones, con altas garantías de disponibilidad y estabilidad.

Su objetivo es la provisión de vínculos inalámbricos de banda ancha para redes de área metropolitanas. Wimax promete mayor ancho de banda que 3G, donde las velocidades promedian alrededor de un megabit.

Para finalizar, se presentan varias topologías y arquitecturas de uso típicas en despliegues de redes WiMAX así como una recopilación de la evolución de los estándares de radio de banda ancha desde el primer estándar WiFI hasta los actuales 802.22.

2. Tecnología Wimax

La demanda por servicios de banda ancha está creciendo en la era de las comunicaciones. La tecnología WiMAX abre nuevos segmentos de mercado para el Acceso Inalámbrico de banda Ancha (BWA).

Wimax es la evolución natural de la tecnología wi-fi‚ pero con la ventaja de proveer enlaces inalámbricos de datos a largas distancias y con una mejor calidad de servicio‚ permitiendo navegar por internet en un laptop‚ ver televisión digital en su teléfono o hablar por telefonía ip mientras viaja‚ sin la necesidad de una conexión física a un cable.

De esta forma el usuario tiene una conexión banda ancha‚ con la libertad de movimiento y permitiendo estar siempre conectado. La arquitectura de Wimax permite tener la configuración óptima en términos de desempeño‚ área de cobertura y potencia. Esto permite a los diseñadores elegir la implementación ideal para satisfacer los requerimientos particulares de cada solución. la combinación de alto desempeño‚ largo alcance y bajo costo hacen de Wimax la solución ideal para desarrollar redes inalámbricas de manera eficiente.

Figura 1. Logo de la tecnología Wimax [2]

2.1 Caracteristicas

 Distancias de hasta 80 kilómetros, con antenas muy direccionales y de alta ganancia.

 Velocidades de hasta 75 Mbps, siempre que el espectro esté completamente limpio.

 Facilidades para añadir más canales, dependiendo de la regulación de cada país.

 Anchos de banda configurables y no cerrados, sujetos a la relación de espectro.

 Permite dividir el canal de comunicación en pequeñas subportadoras (dos tipos: guardias y datos).

3. Ventajas y Desventajas

Ventajas

• Gran ancho de banda: Una sola estación base puede admitir más de 60 conexiones T1 o varias centenas de conexiones DSL.

• Independencia del protocolo: Puede transportar, entre otros, IP, Ethernet y ATM. Esto hace que sea compatible con otros estándares.

• Puede utilizarse para transmitir otros servicios añadidos como VoIP, datos o vídeos.

• Soporta antenas inteligentes, lo cual favorece la eficiencia espectral.

• Seguridad: Incluye medidas para autenticación de usuarios y encriptación de datos mediante los algoritmos 3DES y RSA.

Desventajas

• Limitación de potencia para prever interferencias con otros sistemas.

• Alto consumo de batería en los dispositivos.

4. Componentes de una red Wimax

Básicamente se pueden mencionar los dos tipos de elementos que forman las redes 802.16:

• El equipo de usuario o CPE ( Customer Premises Equipment ). Este es el equipo que incorpora las funciones de las SS ( Subscriber Station ) identificadas en el funcionamiento de las redes Broadband Wireless Acces (BWA). Este equipo proporciona la conectividad vía radio con la estación base (BS).

• La estación base con las funciones de BS ( Base Station ). Además de proporcionar conectividad con las SS también proporciona los mecanismos de control y gestión de los equipos SS. La estación base tiene los elementos necesarios para conectarse con el sistema de distribución.

Cada estación base utiliza una configuración punto-multipunto (PMP) o punto-punto (PTP) para enlazar los equipos de los clientes. También existe la posibilidad de que las estaciones clientes se enlacen entre ellas en una configuración mallada.

Figura 2. Configuración de los componentes Wimax [9].

5. Wimax vs WIFI

Wimax es un concepto parecido a WI-FI pero con mayor cobertura y ancho de banda. WI-FI, comprendida en la familia de estándares 802.11, fue diseñada para ambientes inalámbricos internos como una alternativa al cableado estructurado de redes y con capacidad sin línea de vista de muy pocos metros. En un principio se diseño para ofrecer conexiones Ethernet inalámbricas y después para garantizar la interoperabilidad entre productos de diferentes fabricantes.

WI-FI por el contrario puede entregar todos los niveles de servicios necesarios para un Carrier dependiendo del contrato con el suscriptor, distintos servicios paquetizados como IP y voz sobre IP (VoIP), así como servicios conmutados (TDM), voz tradicional (Clase-5), interconexiones ATM y Frame Relay.

Con respecto a la velocidad de conexión, mientras que con Wi-Fi se tiene una velocidad teórica de 56 Mbps como velocidad máxima (con el estándar actual más difundido), la tecnología WiMax alcanza 128 Mbps de velocidad teórica

6. Evolución

• En la fase uno, la tecnología Wimax (basada en IEEE 802.16-2004) provee conexiones fijas inalámbricas. Fijo Inalámbrico puede ser utilizado en conexiones de empresas de alto-throughput y backhaul de redes con hotspots.

• En la segunda fase, Wimax será disponible como un Terminal de Suscriptor (ST) de bajo precio y de auto instalación, conectado a una PC y a una antena. Más aun, la antena podría ser colocada en el mismo lugar junto con la PC y Terminal de Suscriptor, o podría ser colocada de manera externa. Wimax será aplicable para utilización en grandes despliegues residenciales de banda ancha, ya que los dispositivos se convierten en auto instalables, disminuyendo los costos de instalación por parte de los operadores.

• La tercera fase habilita la portabilidad, ya que Wimax (basado en IEEE 802.16e) podrá ser instalado en laptops comerciales. Conexión global a Internet de banda ancha estará disponible simplemente al encender una laptop.

7. Aplicaciones Wimax

Las aplicaciones de Wimax pueden satisfacer variadas necesidades de acceso, que no son excluyentes con las tecnologías actuales, por lo que se pueden unir con tecnologías alámbricas para llenar vacios dentro de la red, o se pueden usar como backhauls de redes celulares o hotspots en aeropuertos, centros comerciales, lugares públicos, etc. dando a los proveedores mayor libertad para acercar sus redes a los clientes.

El 802.16 especifica la interfaz aire para redes

...