Universidad Nacional Autónoma de México
Dirección General de Servicios de Cómputo Académico
Año 7 Núm. 74, Publicación Mensual, 27 de Noviembre de 2008

ARTÍCULOS

 

Mayo de 2006

WiMAX móvil.
La historia de despliegue puede repetirse

Azael Fernández Alcántara

Diseñada originalmente como una solución de conectividad fija en la categoría de la banda ancha inalámbrica, la tecnología denominada WiMAX (por sus siglas en inglés World Interoperability for Microwave Access), ahora en su versión móvil, la norma 802.16e, que ha venido desarrollándose, robusteciéndose y probándose en diferentes partes del mundo, empieza a hacer válidas las buenas perspectivas de esta funcionalidad, después de haber sido ratificada esta norma en diciembre del 2005.

Vista por algunos como una competencia a las tecnologías 3G, o por otros como una tecnología más de acceso a las redes actuales de tercera generación, o a futuro 3.5G con HSDPA (por sus siglas en inglés High-Speed Downlink Packet Access), de servicios celulares, la versión móvil de WiMAX (también conocida como IEEE 802.16e-2005) puede repetir la historia de la evolución de la tecnología, como sucedió con WiFi en las redes de área local inalámbricas (WLANs) con los hotspots, pero ahora sería en las redes de área metropolitana también en forma inalámbrica (WMANs).

También se vislumbra con WiMAX móvil y la evolución de 3G con HSDPA, una situación parecida a lo que ocurrió entre las tecnologías GSM (Global System for Mobile Communications) y CDMA (Code Division Multiple Access) en los años 90. Mientras WiMAX es desarrollada más rápidamente por la apertura e interoperabilidad propia de funcionar en frecuencias desde los 450 MHz hasta los 5.8 GHz en bandas libres y con licencia, así como mayores anchos de banda; HSPDA, que es promovida por el grupo 3GPP, ya ha sido probada y permitirá lograr mayores tasas de transmisión que los sistemas actuales.

Por una parte, la versión móvil de WiMAX, entre otras ventajas, funciona con normas abiertas, lo que acelerará su desarrollo al ofrecer mayor variedad de equipos interoperables, pero con la desventaja en algunas zonas, de que la infraestructura necesaria para su despliegue no está instalada como la ya existente en los países con redes de telefonía celular de tercera generación y los sistemas UMTS (Universal Mobile Telephone System). En el caso de México, donde empresas como Axtel y Avantel ya han empezado a ofrecer servicios con WiMAX y realizado pruebas con la ayuda de fabricantes de equipo, no sería una desventaja la falta de esta infraestructura ya que existen muchos usuarios con 3G.

Lo más seguro es que las nuevas tecnologías en los sistemas celulares y WiMAX móvil se complementan en algunos escenarios, y en otros ciertamente competirán pero, finalmente, se buscará permitir a los usuarios tener acceso a Internet desde puntos fijos y mantener la comunicación al estar en movimiento en medios de transporte público o en automóviles particulares, como los recientemente habilitados en Mónaco para WiMAX.

Desde un punto de vista más técnico, en la siguiente tabla se enlistan las características de WiMAX comparadas con las de HSDPA.

Entre algunas de las ventajas que se espera tener y que ya se están logrando con WiMAX móvil, al usar un nuevo método de modulación conocido como SOFDMA, se pueden mencionar las siguientes:

  • Soporte de movilidad, además de los modos de ahorro de energía y de dormir “sleep” de los dispositivos móviles.
  • Mejor cobertura en interiores al usar AAS y MIMO.
  • Uso eficiente del espectro radioeléctrico ya que permite tener mejor throughput y cobertura (hasta 50 km.), lo cual sirve para una ampliación de las redes con WiFi.
  • Operación en un amplio rango de frecuencias de los 450 MHz a los 5.8 GHz (inicialmente en 2.3, 2.5 y 3.5 GHz por ejemplo en Latinoamérica).
  • Escalabilidad al poder trabajar con canales de 1.25 a 10 MHz de ancho de banda.
  • Buena eficiencia a nivel de red.
  • Ofrecer excelente cobertura en esquemas NLOS (por sus siglas en inglés non line of sight), usando diferentes elementos como OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) y soportando también línea de vista o LOS (Line of Sight).
  • Soporte de IPv6, QoS, VoIP, etc. al ser un sistema basado en IP.
  • La tecnología de enlace aéreo es superior al usar OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) con las llamadas “antenas inteligentes“.
  • Abaratamiento de costos al permitir la interoperabilidad de equipos.
  • Disponibilidad en variedad de dispositivos (tarjetas PCMCIA, mini-tarjetas, módems, PDAs, teléfonos y futuros no existentes).
  • En general buen desempeño en las pruebas recientes, como las realizadas en Corea en su versión denominada WiBro (Wireless Broadband) y con compatibilidad EV-DO (Evolution-Data Optimized) vía una red IPv6.

Sin embargo, respecto al uso de WiMAX móvil también se pueden mencionar algunas desventajas hasta el momento:

  • Implementación todavía complicada por falta de elementos para tener una red móvil administrable y operable en forma eficiente.
  • La falta de un marco regulatorio adecuado, por lo que los costos de las licencias pueden tener un impacto negativo.
  • Requerimiento de algoritmos y funciones de procesamiento más complejos, lo que implicaría incrementar algunos costos.
  • Niveles de potencia de transmisión altos.
  • La cobertura puede ser menor al utilizarse un área del espectro por arriba de los sistemas 3G.
  • El lapso de tiempo que se calcula entre la ratificación de la norma y la disponibilidad de equipos puede ser de un año.
  • Los handoffs todavía se consideran lentos para servicios de voz.
  • El 2º laboratorio para certificación de equipos en la parte móvil, estará listo en el tercer cuarto del 2006.
  • El tiempo de desarrollo y despliegue de WiMAX móvil (2006-2007) todavía puede considerarse largo si se compara con el de las tecnologías recientes de los sistemas celulares como 3GSM.

Sin lugar a dudas, la introducción y uso exitoso de WiMAX en su versión móvil como cualquier otra tecnología, no va a depender únicamente de sus méritos tecnológicos, que por sí solos prometen bastante, sino principalmente tendrá mucho que ver la implementación temprana de los sistemas celulares de nueva generación y de la versión fija de WiMAX; la pronta disponibilidad de equipamiento, y como en todo, las condiciones propicias del mercado junto con adecuados marcos regulatorios.

Pero mientras el factor tiempo lo decide todo y como la historia puede repetirse ahora con el hermano mayor de WiFi, conviene seguir de cerca la evolución tecnológica en los casos de éxito de las pruebas durante este año y 2007; al igual que la disponibilidad de equipo certificado e interoperable para los proyectos a mediano y largo plazo, que instituciones y compañías puedan y deban tener para no quedarse atrás en la oferta de servicios con mejores prestaciones y cobertura, complementando las que se han ofrecido con la versión fija de WiMAX que puede verse como un paso previo o independiente de la móvil en función de los requerimientos de movilidad y portabilidad de las aplicaciones y servicios por desplegar.

Para mayor información:

http://www.wimaxforum.org
http://ieee802.org/16/
http://www.hsupa.com

Publicaciones de la IEEE

3GPP: 3G Partnership Project
3GSM: Global System for Mobile Communications.
AAS: Adaptive Antenna System o bien, Advanced Antenna System
AMC: Adaptive Modulation and Coding
ARQ: Automatic Repeat Request
CDMA: Code Division Multiple Access
CQI: Channel Quality Indicator
CTC: Convolutional Turbo Code
EV-DO: Evolution-Data Optimized
FDD: Frequency Division Duplex
FEC: Forward Error Correction
FFT: Fast Fourier Transform
HSDPA: High-Speed Downlink Packet Access
HSUPA: High-Speed Uplink Packet Access
LOS: Line of Sight
MIMO: Multiple Input Multiple Output (Antenna)
NLOS: Non Line of Sight
OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing
OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access
PUSC: Partially Used Sub-Channel
QAM: Quadrature Amplitude Modulation
QPSK: Quadrature Phase Shift Keying
S-OFDMA: Scalable Orthogonal Frequency Division Multiple Access
STC: Space Time Coding
TDD: Time Division Duplex
UMTS: Universal Mobile Telephone System
W-CDMA: Wideband - Code Division Multiple Access
WiFi: Wireless Fidelity
WiBro: Wireless Broadband .

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