WiMax

Índice

A. Introducción

B. Contenido

1. Génesis y Estructura

2. Protocolos y Topología

3. Frecuencias Utilizadas

4. Modulacion Digital: OFDM y OFDMA

5. Arquitectura-Capa Física

C. Conclusión

D. Recomendaciones

E. Bibliografía

Introducción

Wimax son las siglas de Worldwide Interoperability for Microwave Access (interoperabilidad mundial para acceso por microondas). Es una norma de transmisión de datos usando ondas de radio.

Es una tecnología que permite la recepción de datos por microondas y retransmisión por ondas de radio. El protocolo que caracteriza esta tecnología es el IEEE 802.16. Una de sus ventajas es dar servicios de banda ancha en zonas donde el despliegue de cable o fibra por la baja densidad de población presenta unos costos por usuario muy elevados (zonas rurales).

El único organismo habilitado para certificar el cumplimiento del estándar y la interoperabilidad entre equipamiento de distintos fabricantes es el Wimax Forum: todo equipamiento que no cuente con esta certificación, no puede garantizar su interoperabilidad con otros productos.

Estos estándares permitirán conexiones de velocidades similares al ADSL o al cablemódem, sin cables, y hasta una distancia de 50-60 km. Este nuevo estándar será compatible con otros anteriores, como el de Wi-Fi (IEEE 802.11).

La tecnología WiMAX será la base de las Redes Metropolitanas de acceso a Internet, servirá de apoyo para facilitar las conexiones en zonas rurales, y se utilizará en el mundo empresarial para implementar las comunicaciones internas. Además, su popularización supondrá el despegue definitivo de otras tecnologías, como VoIP (llamadas de voz sobre el protocolo IP).

La tecnología WIMAX, además de representar una alternativa a las tecnologías de acceso de última milla fijas como el DSL y el cable, permite el acceso móvil de banda ancha.

A diferencia del estándar Wi-Fi, WIMAX se trata de una tecnología pensada en cubrir grandes distancias con un gran ancho de banda. Puede ser una alternativa para ofrecer servicios de banda ancha a zonas donde el medio de transmisión físico (cobre, fibra óptica, cable) es de difícil implantación, debido al coste o por la baja densidad de población como por ejemplo las zonas rurales, donde actualmente se instala la banda ancha por satélite.

Con WIMAX se puede trasmitir hasta 100 Mbps en un rango de 50 kilómetros. El estándar 802.16 se concibió inicialmente para funcionar como una red WMAN de transporte, sin embargo el estándar 802.16e permite que dispositivos móviles dotados de tarjetas WIMAX (como ordenadores portátiles, etc.) tengan acceso a la red dentro de las zonas de cobertura mediante el desarrollo de dos perfiles de dispositivos; acceso fijo y móvil en las frecuencias con licencia (2,3 y 2,5 GHz).

A continuación se presenta una investigación detallada del tema de Redes Wimax, estructura, frecuencias, protocolos utilizados son algunos de los puntos desarrollados, que ayudarán a una mejor compresión de este tema que por ser una nueva tecnología, lo convierte en tema de interés, no solo para los que estudian telecomunicaciones sino también para los usuarios en general.

Contenido

1. Génesis y Estructura

1.1 Génesis

WiFi se puede ver enormemente afectado por un nuevo estándar del que está empezando a hablar, el 802.16x, conocido como WiMAX, que es una especificación para redes metropolitanas inalámbricas (WMAN) de banda ancha, que está siendo desarrollado y promovido por el grupo de la industria WiMAX (Worldwide Interoperaability for Microwave Access), cuyo dos miembros más representativos son Intel y Nokia. Como sucedió con la marca Wi-Fi, que garantiza la interoperabilidad entre distintos equipos la etiqueta WiMAX se asociará globalmente con el propio nombre del estándar.

El hecho de que WiMAX no sea todavía una tecnología de consumo ha permitido que el estándar se desarrolle conforme a un ciclo bien establecido, lo que es garantía de su estabilidad y de cumplimiento con la especificaciones, algo parecido a lo que sucedió con GSM, que es garantía de su estabilidad.

A pesar de que el proyecto para la creación de un nuevo estándar se gestó hace 6 años en el IEEE, no fue hasta abril de 2002 que la primera versión del mismo, la 802.16, se publicó, y se refería a enlaces fijos de radio con visión directa (LoS) entre transmisor y receptor, pensada para cubrir la "última milla" (o la primera, según desde que lado se mire), utilizando eficientemente varias frecuencias dentro de la banda de 10 a 66 GHz.

Un año más tarde, en marzo de 2003, se ratificó una nueva versión, el 802.16a, y fue entonces cuando WiMAX, como una tecnología de banda ancha inalámbrica, empezó a cobrar relevancia. También se pensó para enlaces fijos, pero llega a extender el rango alcanzado desde 40 a 70 kilómetros, operando en la banda de 2 a 11 GHz, parte del cual es de uso común y no requiere licencia para su operación. Es válido para topologías punto a multipunto y, opcionalmente, para redes en malla, y no requiere línea de visión directa. Emplea las bandas de 3,5 GHz y 10,5 GHZ, válidas internacionalmente, que requieren licencia (2,5-2,7 en Estados Unidos), y las de 2,4 GHz y 5,725-5,825 GHz que son de uso común y no requieren disponer de licencia alguna.

Un aspecto importante del estándar 802.16x es que define un nivel MAC (Media Acces Layer) que soporta múltiples enlaces físicos. Esto es esencial para que los fabricantes de equipos puedan diferenciar sus productos y ofrecer soluciones adaptadas a diferentes entornos de uso.

1.2 Estructura

Las Redes de Área Metropolitana WiMAX (MAN) se configuran de modo celular y generalmente constan de una celda o de un grupo de celdas, cada una de las cuales contiene varios terminales inalámbricos (también conocidas como unidades de abonado, o CPE). A su vez, cada celda consta de uno o más dispositivos de Unidad de Acceso (estaciones base) que normalmente están conectadas al backbone, y las cuales gestionan todo el tráfico dentro del área cubierta y entre dicha área y el backbone de la red.

Los terminales dentro del área de alcance de una unidad de acceso se conectan al backbone de la red a través de la unidad de acceso. Todos los terminales asociados con una estación base están sincronizados, tanto por frecuencia y tiempo, y utilizan un protocolo riguroso para comunicarse con la unidad de acceso. La misma regla se aplica para un dispositivo de intercepción, para que los datos sean interceptados, un dispositivo wireless debe ser empleado y sincronizado dentro del área cubierta por la unidad de acceso.

2. Protocolos y Topología

Es importante mencionar que el tipo de topología utilizada por Wimax es la de punto multi-punto y la de malla.

El estándar utilizado es el 802.16, con sus respectivas variantes. Este estándar está regulado por el WiMAX Forum, asociación sin ánimo de lucro, encargada del desarrollo y control de la compatibilidad e interoperatibilidad de los diferentes elementos que intervienen es esta tecnología (antenas, routers, receptores..)

A continuación se presentan las modificaciones:

802.16 Abril 2002 El IEEE publicó la versión definitiva del estándar, utiliza el espectro licenciado en el rango de 10 a 66 GHz con capacidad de hasta 134 Mbps de entre 3 y 10 Km (2 a 5 millas).

802.16a Abril 2003 Fue el primer prototipo de esta tecnología, es una ampliación del estándar hacia bandas de 2 a 11 GHz con sistemas NLOS y LOS y los protocolos PTP y PTMP.

802.16b Es una extensión diseñada para dar una mejor calidad de servicio al protocolo, el cual se centra en la banda de 5 a 6 GHz.

802.16c Julio 2003 Permite la interoperabilidad entre sistemas específicos que trabajan en el ancho de banda de 10 a 66 GHz.

802.16d Octubre 2004 Es una revisión del estándar 802.16 para añadir los perfiles aprobados por el WIMAX Fórum. Es la última versión del estándar. Permite amplificadores más baratos y diferentes esquemas de antenas inteligentes. Soporta tanto FDD como TDD, utiliza un rango de frecuencias entre 2 y 6 GHz, y permite una velocidad de transmisión hasta 15 Mbps. Este protocolo trata de mejorar la movilidad de WIMAX ya que permitirá a los usuarios seguir conectados en la red a una velocidad de hasta 150 Km/h.

802.16e Diciembre 2005 También conocido como WIMAX Móvil, permite que los clientes de tecnología móvil utilicen redes de área metropolitana inalámbricas. Banda ancha nómada para dispositivos portátiles (notebooks).

802.16f Permite que se usen las redes en malla.

En la actualidad están vigentes la 802.16d, perteneciente a las conexiones WiMAX fijas y la 802.16e, que regula las conexiones WiMAX móviles.

3. Frecuencias Utilizadas

WiMAX variantes operar tanto en FCC con licencia y las frecuencias sin licencia en las frecuencias.

Licencia WiMAX opera en el rango de 10 a 66GHz; sin licencia WiMAX opera en el rango de 2 a 11Ghz.

Los perfiles del equipamiento que existen actualmente en el mercado; compatibles con WiMAX, son exclusivamente para las frecuencias de 2,5 y 3,5 Ghz como puede comprobarse en la base de datos de WiMax Forum.

Existe otro tipo de equipamiento (no estándar) que utiliza frecuencia libre de licencia de 5,4 Ghz, todos

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