1. Introducción a los sistemas de
comunicación
a)
Sistemas
de comunicación en la antigüedad
En la
antigüedad la comunicación ad distancia se limitaba al correo postal. A partir
del siglo XIX empieza el desarrollo acelerado de las telecomunicaciones, cuando
los mensajes empiezan a transmitir a través de la corriente eléctrica, mediante
el telégrafo primero y el teléfono después.
Correo
postal: el servicio postal es un sistema dedicado a trasportar documentos
escritos y otros paquetes pequeños alrededor del mundo. Todo paquete enviado a
través del sistema postal es llamado correo o correspondencia.
Telégrafo:
es un dispositivo destinado a la transmisión de señales a distancia que aparece
hacia 1932. Al principio no existía ningún código para comunicarse hasta que
morse creo un alfabeto basado en la amplitud de las señales: señal corta es un
punto ( . ) señal larga es una raya ( - ).
El teléfono es un dispositivo de
telecomunicaciones diseñado para transmitir señales acústicas por medio de
señales electromagnéticas a distancia.
b)
Sistemas
de comunicación modernos
El teléfono hoy en día
consta de dos sistemas: el tradicional con cable y el móvil que es un dispositivo de
emisión-recepción de radio hacia una antena receptora-emisora. Ambos sistemas
cuentan con unas centrales de conmutación que son las encargadas de conectar al
emisor y al receptor.
Radio: la radio es la
tecnología que posibilita la transmisión de señales mediante la conversión de
la voz en ondas electromagnéticas. Estas ondas no requieren un medio físico de
transporte, por lo que pueden propagarse tanto a través del aire como el vacío.
Televisión: es un sistema
para transmisión y recepción de imágenes en movimiento y sonido a distancia.
Satélite: están situados
en órbita alrededor de la tierra. Un satélite actúa como un repetidor situado
en el espacio, recibe las señales enviadas desde la estación terrestre y las
repite de vuelta a los receptores terrestres. Las antenas utilizadas
preferentemente vía satélite son las antenas parabólicas. La forma parabólica
hace que se concentre la señal de las ondas provenientes del satélite en un
elemento receptor.
c)
Sistemas
de comunicación digitales
Es aquella que se transmite a través símbolos
lingüísticos o escritos y será el vehículo del contenido de la comunicación. Surge como efecto de las nuevas
tecnologías que se introducen de manera vertiginosa en el campo de la
comunicación social.
d)
Sistemas
de comunicación analógicos
Coincide con la comunicación verbal,
entendiendo como comunicación no verbal: los movimientos corporales, la
postura, los gestos, la expresión facial entre otros. Ejemplo el hecho de dar
un regalo constituye sin duda una comunicación analógica.
2. Historia de Wimax
Durante muchos
años los sistemas de banda ancha inalámbricos han estado basados en tecnologías
propietarias de las compañías que los instalaban, tenían un rendimiento limitado
y en muchos casos eran demasiado caros para ser colocados de manera masiva; razones
por las cuales se gesta el estándar WiMAX para acceso inalámbrico a
Internet.
A mediados de 1990, las empresas de
telecomunicaciones desarrollaron la idea de utilizar medios fijos inalámbricos
de banda ancha, las redes de última generación fueron las posibles soluciones
para proporcionar una alternativa de conectividad a Internet a empresas y
particulares. El objetivo era producir una red con la velocidad, capacidad y
fiabilidad de una red cableada, manteniendo al mismo tiempo la flexibilidad,
simplicidad y bajo coste de una red inalámbrica. Esta tecnología
actuaría también como un versátil sistema de las empresas o
redes de distribución de retroceso institucional y tratar de competir con los principales
portadores de Internet. El enorme potencial de esta flexibilidad, bajo costo de
red, ha generado mucha atención a dos tipos de tecnologías de banda ancha
inalámbricos fijos: Servicios locales de Distribución Multipunto (LMDS) y de
Servicios de canales múltiples de distribución multipunto (MMDS). LMDS,
es una iniciativa destinada a acelerar el puente a las
redes de área metropolitana en las grandes empresas y en los campus
universitarios. MMDS era proporcionar un medio para la televisión local de
distribución en la red y de servicios de banda ancha residenciales. Sin
embargo, los altos costos, la falta de normas, y el temor de los proveedores de
bloqueo en LMDS impedido de despegar desde el principio. Como resultado de
ello, en 1999 el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) ideó
el estándar 802.16 para LMDS. Esta norma, que fue finalmente liberado en 2001,
operaba en un punto a punto de enlace de radio de la red por medio de las
transmisiones de la línea de visión, y había una gama de frecuencias de 10 GHz
a 66 GHz. Sin embargo, dado que esta norma se basa en fuera de red de
área local inalámbrica (WLAN) y la tecnología había limitado la capacidad, más desarrolladores
se centraron exclusivamente en el estándar 802.16 que funcionan en el rango de
2 GHz a 11 GHz. En 2001, el WiMAX Forum se creó con el orden del día de mercado
y promover el estándar 802.16. Allí se acuñó el término WiMAX (Worldwide
Interoperability for MicrowaveAccess). En 2003 salió el estándar IEEE 802.16a
con que los datos transmitidos a través delínea de vista a los canales de radio
y de antenas omni-direccional. Más tarde, en 2004, el estándar 802.16-2004 fue
puesto en libertad. Este estándar combinado de las actualizaciones de la
IEEE 802.16a, 802.16b, y 802.16c reglamentos. Este sistema de banda ancha
WiMAX amplió el servicio a una gama de 30 millas y tenía la capacidad de
dispersar su red entre cientos de terminales. Sin embargo, el IEEE no se detuvo
allí. En 2005, salió con el primer sistema WiMAX móvil: 802.16e.Esta versión utiliza
un Escalable Orthogonal Frequency-acceso múltiple por división (SOFDMA) del
motor, que se apoyó a más de 2000 subcarriers, optimizado entrega demora y
pérdida de paquetes, y el aumento de la seguridad de la red.
El IEEE continúa actualizando y
modificar el sistema de las especificaciones WiMAX para mejorar aún más sus
capacidades. Han hecho un esfuerzo para publicar su próximo gran 802,16
estándar llamado 802.16m. Uno de los objetivos de esta versión es aumentarlas
velocidades de datos a 1Gbps. IEEE también mira adelante para aprobar e
implementar el estándar 802.20 en un futuro próximo, lo que ha denominado el
apodo móviles-Fi. Muchos productos con certificación WiMAX Forum para
aplicaciones fijas y nómadas están disponibles comercialmente y se están
desarrollando constantemente. Es entonces no es de extrañar por qué WiMAX es un
líder de las nuevas normas inalámbricas y continúa escribiendo su propia
historia.
Estándar Descripción
802.16 Utiliza espectro licenciado en el
rango de 10 a 66 GHz, necesita línea de visión directa, con una capacidad de
hasta 134 Mbps en celdas de 2 a 5 millas. Soporta calidad de servicio.
Publicado en 2002.802.16a Ampliación del estándar 802.16 hacia bandas de
2 a 11 GHz, con sistemas NLOS y LOS, y protocolo PTP y
PTMP. Publicado en Abril de 2003802.16c Ampliación del estándar 802.16 para
definir las características y especificaciones en la banda d 10-66 GHz.
Publicado en Enero de 2003802.16d Revisión del 802.16 y 802.16a para añadir los
perfiles aprobados por el WiMAX Forum. Aprobado como 802.16-2004 en Junio de
2004 (La última versión del estándar) 802.16e Extensión del 802.16 que incluye
la conexión de banda ancha nómada para elementos portables del estilo a
notebooks. Publicado en diciembre de 2005.
3. Características y funciones
Características de WiMAX
• Define una capa MAC que soporta múltiples especificaciones físicas
(PHY).
• Mayor productividad a rangos más distantes (hasta 50 Km.)
• Mejor tasa de bits/segundo/HZ en distancias largas.
• Sistema escalable
• Fácil adición de canales: maximiza las capacidades de las células.
• Anchos de banda flexibles que permiten usar espectros licenciados.
• Distancias de hasta 80 kilómetros, con antenas muy
direccionales y de alta ganancia.
• Velocidades de hasta 75 Mbps, 35+35 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, sujeto a la relación
de espectro.
• Permite dividir el canal de comunicación en pequeñas
sub-portadoras (Dos tipos Guardias y Datos).
• Soporte de mallas basadas en estándares y antenas
inteligentes.
• Servicios de nivel diferenciados: E1/T1 para negocios, mejor
esfuerzo para uso doméstico.
Funcionamiento de
WiMAX
En una punta esta la Estación Base,
elemento que se identifica normalmente con un operador de comunicaciones, en
donde existen una o varias antenas con las que se retransmite la señal. Este
elemento puede ser una torre como tal en donde se anclan las antenas o puede tratarse
de una pequeña edificación en algún lugar elevado, como otro edificio. Las
antenas que se ubican en este extremo pueden ser omnidireccionales, de muchas direcciones,
sectoriales, que cubren sectores específicos del territorio de cobertura, o
antenas de panel, para conexiones punto a punto, cuando se quiere cubrir una
gran distancia y se necesita una tasa de transferencia alta. En el otro extremo
de la conexión, está el usuario final, que puede ser residencial o corporativo,
se encuentra instalado el CPE (Customer Premises Equipament, Equipo Local de Cliente),
que constituye el último eslabón de este tipo de redes y en donde acaba el
flujo de transferencia de datos entre operador y el cliente final. Por las
características de la señal transmitida en WiMAX, el CPE no resulta aparatoso.
Se trata de un pequeño dispositivo, como una mínima caja en la que asoma una
antena, cuando la señal se pretende distribuir en una red LAN o se da servicio
a varios puestos. Se instala en el exterior o interior del edificio y se
conecta al punto de distribución. Por su tamaño y aspecto, en cualquier caso,
resulta un elemento poco
Estación
Base
En una Torre o Estación Base, pueden
coincidir distintos tipos de antenas, con las que atender distintas necesidades
y oferta de servicio para abonados. Un mismo enlace de WiMAX, tiene capacidad
para proporcionar varios canales por conexión física y atender a múltiples suscriptores,
cada uno de ellos tratados privadamente, con protocolos y nivel de servicio diferenciados
para cada uno de ellos, según lo que puedan contratar individualmente.
Como Conectar la Torre Base y el CPE
Existen dos formas de poder lograrlo.
Cuando se plantea un enlace LOS, esto quiere decir que, entre la Torre Base y
los CPE de usuario, no hay obstáculo alguno, que se interponga en el
intercambio de señal, existe visibilidad y una comunicación directa. Éste es el
mejor de los casos y la comunicación se produce en las frecuencias altas, entre
12 y 66 GHz, consiguiendo un radio de cobertura muy alto, y donde las
conexiones pueden alcanzar las mayores tasas de transmisión de estas
especificaciones. Si los enlaces son del tipo NLOS, la comunicación se produce
sin contacto visual directo entre los extremos. La señal debe sortear
obstáculos constructivos y para evitar los problemas de interferencia que estos
pueden introducir en la señal, se opera en las frecuencias más bajas, entre 2 y
11 GHz, lo que provoca que las velocidades de operación de los enlaces sea
menor y la cobertura tenga una extensión mucho más reducida, situándose su
alcance en una extensión similar a la que cubren las células de telefonía móvil.
Pero eso sí, NLOS es superior a Wi-Fi.
La Transmisión de Dos Puntos
Para este cometido, se utiliza la
modulación OFDM (Orthogonal Frecuency División Multiplexing), con 256
portadoras y OFDMA (Orthogonal Frecuency División Multiple Access), con 2.048
portadoras. Una modulación que es apropiada para las transmisiones de flujo sostenido
como para aquellas otras que se producen a ráfagas, lo que este tipo de
conexión está capacitado para llevar datos de cualquier tipo de servicio en IP,
voz, datos y también vídeo. Para establecer el mejor enlace posible, el
estándar define mecanismos de modulación adaptativa, que permite que la
estación base y los equipos receptores de usuario negocien las condiciones de
la modulación a emplear, según las características de cada enlace de
radio.
Una facilidad que se refuerza con el
empleo de antenas mejoradas, que incrementan la eficiencia y cobertura de la
comunicación, aprovechando la experiencia tecnológica de la telefonía móvil 3G
para este componente.
Topologías de la Red
Existen varias topologías de despliegue
de red que pueden ser soportadas en las redes WiMAX. Es posible desplegar una
red cableada dedicada a la interconexión de estaciones base, o bien realizar estas conexiones en base
a circuitos radio Punto – punto en la banda de microondas, o inclusive emplear
WiMAX para estos circuitos Punto – punto entre estaciones. Las estaciones
base son capaces de soportar su propia interconexión, dividiendo el ancho
debanda disponible entre el dedicado a las comunicaciones de usuarios y el
dedicado a la interconexión de las diferentes estaciones base.
Punto-Multipunto (PMP)
En las configuraciones punto-multipunto
(PMP) un enlace WiMAX se realiza a partir de una estación base (BS) central con
antenas sectoriales, que consisten en un conjunto de antenas direccionales
distribuidas alrededor de un mástil central. En estas redes pueden haber estaciones
con 2 sectores (a 180º), 4 sectores (a 90º) u 8 sectores (a 45º) todo depende
del tipo de antena que se utilice y de la zona que se pretende dar cobertura.
Dentro de un sector y para una determinada frecuencia (canal) todas las
estaciones (BS) reciben la misma potencia o partes de la misma. Cada antena
define un sector, un área donde la frecuencia puede ser rehusada. Los sectores
también pueden ser desarrollados en base a arreglos de antenas, donde un
conjunto de dipolos son combinados y se consiguen lóbulos direccionales para
variar las relaciones de fase de las señales de cada una de las antenas. Las
relaciones de fase son modificadas electrónicamente y, en el caso
de antenas adaptativas, el sistema es capaz de ajustar la anchura y
dirección del lóbulo para facilitar la mejor conexión con un determinado
usuario. Son las conocidas antenas inteligentes. Para esta topología de red, el
enlace de descarga (downlink), se maneja mediante una estación base (BS)
centralizada y una antena sectorizada que es capaz de manejar varias zonas simultáneamente.
Dentro de un canal de frecuencia y un sector de antenas dado, sólo existe una
BS transmitiendo, de manera que no se tiene que coordinar con las demás BS,
excepto en la multiplexación de tiempo. Las transmisiones en el enlace de
bajada (down link - DL) suelen ser broadcast, de forma que todas las estaciones
de usuario reciben toda la información y escogerla que vaya dirigida a ellos.
En el enlace de subida (up link - UL) las estaciones de usuario comparten el
canal mediante mecanismos de gestión de demanda.
En este sentido, un enlace Punto-multipunto, comparte un
determinado nodo (en ella do up link), que se caracteriza por tener una antena
omnidireccional (o con varios sectores) y puntos de terminación (o repetidores)
con antenas direccionales con una ganancia elevada. Este tipo de red es más
sencillo de implementar que las redes punto a punto, ya que el hecho de añadir
un subscriptor sólo requiere incorporar equipamiento del lado del cliente, no teniendo
que variar nada en la estación base. Aunque, cada sitio remoto debe encontrarse
dentro del radio de cobertura de la señal, que en el caso de WiMAX (a
diferencia de la tecnología LMDS) no requerirá que se sitúe en puntos con
visión directa.
En síntesis, existe una Estación Base
que controla la red, donde:
• Los usuarios se conectan a la Estación Base.
• La transmisión se divide en tramas de up link y down link por TDD
o FDD
• El down link es dividido para los usuarios. El up link se accede
por TDMA/TDM.
Malla
Para este tipo de redes, se pueden
realizar las operaciones de dos maneras diferentes: distribuida o centralizada.
Para la distribuida, todos los nodos deben coordinar con los demás la manera de
transmitir para evitar colisiones con los datos y realizar el control de
tráfico, y además deben enviar por difusión (broadcast) su respectivo estado
(recursos disponibles, peticiones y concesiones) a todos sus vecinos; para la
centralizada, los recursos se asignan de una manera más concentrada, ya que la estación base Mesh, recopila varias peticiones de
un determinado sector y otorga los respectivos recursos para cada enlace, tanto
para el down link como para el up link , al mismo tiempo que comunica estas
decisiones a las demás estaciones del sector. En una red “mesh” cada
terminal de usuario es capaz de establecer varios enlaces con usuarios
adyacentes. De esta forma, existen una serie de alternativas antes de llegar al
punto origen de la red. Algoritmos especiales de encaminamiento son capaces de
direccionar las comunicaciones por el camino más adecuado en cada momento; si
un equipo de cliente deja de funcionar, la red sigue funcionando por caminos
alternativos.
En este sentido, una red modo mesh
se caracteriza por:
• No se requiere una entidad centralizada de coordinación.
• Los usuarios se conectan unos con otros.
• Las tramas se dividen en mini slots.
• No hay división entre up link o down link, la transmisión va en
las dos direcciones por TDD.
4. Modelo de propagación y entorno
Las revisiones del
estándar IEEE 802.16 se dividen en dos categorías:
·
WiMAX fijo, también
denominado IEEE 802.16-2004, determina las conexiones de línea fija
a través de una antena en el techo, similar a una antena de televisión. WiMAX
fijo funciona en las bandas de frecuencia 2.5 GHz y 3.5 GHz, para las que se
necesita una licencia, y en la banda 5.8 GHz para la que no se necesita
tenerla.
·
WiMAX móvil, que también se denomina IEEE
802.16e, permite que los equipos móviles de los clientes se conecten a
Internet. La tecnología WiMAX móvil abre las puertas para el uso de teléfonos
móviles por IP e incluso para servicios móviles de alta velocidad.
|
Estándar
|
Frecuencia
|
Velocidad
|
Rango
|
|
WiMAX fijo (802.16-2004)
|
2-11 GHz (3.5 GHz en Europa)
|
75 mbps
|
10 km
|
|
WiMAX móvil (802.16e)
|
2-6 GHz
|
30 mbps
|
3,5 km
|
Uno de los usos
posibles de WiMAX consiste en brindar cobertura en la llamada área de
"última milla" (o "último kilómetro"), es decir, proveer
acceso a Internet de alta velocidad en áreas que las tecnologías por cable
normales no cubren (como ser DSL, cable o líneas T1 dedicadas).
Otra posibilidad es utilizar WiMAX como una red de retorno entre
dos redes inalámbricas locales, como aquellas que usan el estándar WiFi. En
última instancia, WiMAX permitirá que dos puntos de acceso se conecten para
crear una red en malla.
5. Normas, estándares y protocolos
|
Estándar
|
Frecuencia
|
Estado
|
Rango
|
|
IEEE std 802.16
|
Delimita redes de área metropolitana inalámbricas (WMAN) en bandas de
frecuencia superiores a 10 GHz.
|
Octubre de 2002
|
Obsoleto
|
|
IEEE std 802.16a
|
Delimita redes de área metropolitana inalámbricas en bandas de
frecuencia desde 2 a 11 GHz inclusive.
|
9 de octubre de 2003
|
Obsoleto
|
|
IEEE 802.16b
|
Delimita redes de área metropolitana inalámbricas en bandas de
frecuencia desde 10 a 60 GHz inclusive.
|
|
Anexado a 802.16a (obsoleto)
|
|
IEEE std 802.16c
|
Delimita opciones (perfiles) para redes de área metropolitana
inalámbricas en bandas de frecuencia sin licencia.
|
|
Julio de 2003
|
|
IEEE 802.16d (IEEE std 802.16-2004)
|
Revisión que incorporó los estándares 802,16, 802,16a y 802.16c.
|
1 de octubre de 2004
|
Activo
|
|
IEEE std 802.16e
|
Permite que los clientes de tecnología móvil utilicen redes de área
metropolitana inalámbricas.
|
|
Sin ratificar
|
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IEEE std 802.16f
|
Permite que se usen las redes en malla.
|
|
Sin ratificar
|
6. Interferencia
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.
7. Confiabilidad
Es una tecnología que permite que diferentes tipos de
dispositivos se puedan interconectar o acceder a la Internet en forma
inalámbrica a altas velocidades y con una cobertura de kilómetros. Posee una
serie ventajas; desde el punto de vista de usuario, sus principales beneficios son una mayor velocidad de conexión, completa
movilidad, costos accesibles y competitivos, mejor calidad en la transmisión de
voz y datos, capacidad para enviar imágenes o videos en verdadera alta
definición.
La tecnología WIMAX, brinda también seguridad, debido a que la transmisión se realiza por un medio seguro y confiable, evitando que la información se pierda o sea vista por otros usuarios. Además, brinda también acceso a TV digital, envío de voz por IP, acceso a juegos y telefonía básica.
En comparación con WiFi, la tecnología WiMAX tiene un mayor alcance, pudiendo llegar hasta los 40 km, dependiendo del ancho de banda, las capacidades, o las velocidades situadas, que puede ser mayor o menor; en cambio WiFi tiene un alcance generalmente menor a 50m decreciendo significativamente si hay elementos que generen un disturbio, como concreto, entre el router y el dispositivo.
WiMAX es una tecnología que sigue el estándar IEEE 802.16 y dentro del cual hay versiones que por supuesto traen mejoras sustanciales, a fin de brindar la mejor experiencia de acceso a internet al usuario. Tenemos el r16d que permite el acceso en modo fijo, el r16e que permite no sólo el acceso fijo sino también el acceso en modo nómade o móvil a velocidades teóricas de hasta 50bmps y el r16m que permite el acceso total a velocidades de 100 Mbps en movimiento y de hasta 1 Gbps en modo fijo estas dos últimas ya son consideradas tecnología 4G.
La tecnología WIMAX, brinda también seguridad, debido a que la transmisión se realiza por un medio seguro y confiable, evitando que la información se pierda o sea vista por otros usuarios. Además, brinda también acceso a TV digital, envío de voz por IP, acceso a juegos y telefonía básica.
En comparación con WiFi, la tecnología WiMAX tiene un mayor alcance, pudiendo llegar hasta los 40 km, dependiendo del ancho de banda, las capacidades, o las velocidades situadas, que puede ser mayor o menor; en cambio WiFi tiene un alcance generalmente menor a 50m decreciendo significativamente si hay elementos que generen un disturbio, como concreto, entre el router y el dispositivo.
WiMAX es una tecnología que sigue el estándar IEEE 802.16 y dentro del cual hay versiones que por supuesto traen mejoras sustanciales, a fin de brindar la mejor experiencia de acceso a internet al usuario. Tenemos el r16d que permite el acceso en modo fijo, el r16e que permite no sólo el acceso fijo sino también el acceso en modo nómade o móvil a velocidades teóricas de hasta 50bmps y el r16m que permite el acceso total a velocidades de 100 Mbps en movimiento y de hasta 1 Gbps en modo fijo estas dos últimas ya son consideradas tecnología 4G.
8. Interoperabilidad
Sobre la base del modelo llevado a
cabo por uno de los defensores de la tecnología, el 802.16 - 2004, la versión
fija del estándar WiMAX, debería poder alcanzar un rendimiento de 11Mbps, suponiendo
el uso de una antena exterior y una asignación de dos canales emparejados (paired)
de 3.5MHz en la banda de espectro de 3.5GHz. Con NLOS (non-LOS), el rendimiento
promedio disminuye a 8Mbps con un radio de celda de 100 metros en un área urbana
densa y alcanza unos cuantos kilómetros en un despliegue rural. El. 802.16-2004
también puede soportar VoIP (Voice over Internet Protocol-Voz sobre IP), y
suponiendo que se use el códec G.729 (8kbps), se ha informado que soporta hasta
96 llamadas de voz simultáneas en un canal de radio de 3.5MHz.
Como comparación, CDMA2000 1X
actualmente puede soportar de 90 a 100 llamadas para sistemas desplegados en
una configuración de un WLL (wireless local loop-bucle local inalámbrico) fijo
con una asignación de 2.5MHz de espectro emparejado, el equivalente de dos canales
de radio emparejados de 1.25MHz. Para redes móviles, CDMA2000 1X soporta una capacidad
de 70-80 usuarios concurrentes en el mismo ancho de banda, ya que necesita proveer
un overhead adicional asociado con handoffs de software y movilidad. Estas
cifras (teóricas versus reales) indican que el rendimiento de WiMAX fijo
(.16-2004) sobre una base comparativa está a la par de tecnologías WWAN existentes,
lo cual sugiere que WiMAX ofrece a los potenciales operadores una tecnología
alternativa que considerar, pero no necesariamente una tecnología con un mayor
rendimiento. Dadas estas cifras comparativas, es improbable que un operador
móvil alguna vez use WiMAX para brindar servicios VoIP inalámbricos. Los
operadores móviles podrían tomar en cuenta a WiMAX para hacer bajar a usuarios
de datos significativos; sin embargo, lo más probable es que esperen a la implementación
de WiMAX, 802.16e. Además, los operadores no tradicionales o licenciatarios del
espectro compatible de WiMAX podrían tomar en cuenta a WiMAX para brindar estos
servicios.
La prueba de interoperabilidad siempre
requiere más tiempo que el previsto, en particular si se está probando un
estándar completamente nuevo y si participan compañías que, por lo general, no
están acostumbradas a este tipo de actividad.
Si suponemos que la prueba de interoperabilidad es exitosa y que hay
disponibles soluciones comercialmente viables (por ej, tarjetas de datos), los
potenciales operadores podrían pasar meses realizando pruebas de campo antes de
pasar a la prueba de mercado y, luego, posiblemente a una instalación comercial
de mayor escala.
Clearwire, con una inversión de 20
millones de dólares de Intel, cuyo mayor inversor (de Clearwire) también es
propietario del proveedor de equipamiento (NextNet), es una excepción. Clearwire
ha anunciado sus planes de desplegar una solución inalámbrica fija NextNet en
una cantidad de mercados de los Estados Unidos en el año 2005.
Resulta interesante notar que los
planes actuales de realizar las “plugfests” de WiMAX son para certificar el
equipo en relación con uno de los tantos perfiles de WiMAX. Dado que el Foro apunta a múltiples perfiles
para diferentes regiones y aplicaciones, se requerirán muchas actividades de
interoperabilidad. Además, las
“plugfests” punta a punta no pueden ser realidad hasta que las estaciones base
WiMAX y los CPE WiMAX estén disponibles. Si la historia sirve de guía, las
estaciones base WiMAX estarán listas para las pruebas de interoperabilidad
mucho antes de que los CPE estén listos
9. Seguridad
Las dudas sobre la seguridad han sido el principal
freno tanto para los operadores como para los usuarios empresariales a la hora
de realizar mayores inversiones y acometer proyectos Wi-Fi o de radio de gran
envergadura. Tanto si se trata de algo real o percibido, lo que sí es un hecho
es que los riesgos de seguridad de las soluciones wireless LAN están todavía
lastrando los despliegues de las mismas. Hay que ser consciente y darse cuenta
del punto de estancamiento que la seguridad ha sido en la adopción general
tanto de los servicios inalámbricos de banda ancha propietarios como de los de
Wi-Fi, lo que ha llevado a que el Institute of Electrical and Electronics
Engineers (IEEE) y el WiMAX Forum estén trabajando en la definición de un
entorno de seguridad robusto y consolidado, que ofrezca plena confianza a los
usuarios.
El estándar WiMAX está diseñado teniendo en
cuenta las cuestiones relacionadas con la seguridad, y ofrece una protección
más sólida mediante la encriptación basada en certificados.
No es una tecnología demasiado nueva, sino que
nos encontramos más ante la estandarización de la última y más reciente
tecnología de acceso radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) de
banda ancha. Así, se trata de un sistema pensado para proporcionar servicios
triple play, de voz, vídeo y datos, con calidad de servicio independientemente
de si se opera en banda regulada o banda libre.
En términos de seguridad, la
introducción de una nueva tecnología puede tener serios impactos en ella y la
complejidad de la misma puede permitir errores en su implementación. Sin
embargo, a diferencia del protocolo 802.11 (Wi-Fi), la seguridad fue
considerada en el diseño de los estandares de WiMAX y forma parte integral de
ellos.
El estándar para WiMAX es el IEEE
802.16, publicado en el 2002, el cual ha sufrido varias enmiendas, siendo hoy
aceptadas las siguientes versiones:
1. IEEE 802.16-2004 sobre las
arquitecturas fijas.
2. IEEE 802.16e sobre arquitecturas
móviles.
Los mecanismos de seguridad que poseen
los actuales estándares son diferentes. La descripción de cada uno de ellos es
la siguiente:
1) IEEE 802.16-2004: Provee manejo de
privacidad de llaves para autenticación e intercambio de llaves (PKM) y un protocolo
de encapsulación de datos para el manejo de confidencialidad e integridad.
Entre las principales debilidades detectadas se pueden mencionar:
§ No existe autenticación de red, por lo
que es posible realizar ataques usando estaciones base falsas.
§ No se especifica la forma de manejar
certificados.
§ Utiliza DES para la encriptación, lo
cual es considerado inseguro.
§ Existen potenciales ataques de
denegación de servicio debido a la no existencia de protección de integridad en
los paquetes.
§ El método de generación de números
pseudo-aleatorios es potencialmente débil comparado con otros métodos
estandares.
2) IEEE 802.16e: Este estandar es un
gran paso en términos de seguridad con respecto al estandar anterior, ya que la
mayor parte de las debilidades fueron corregidas. El estandar provee mejoras en
los mecanismos de autenticación (EAP, PKMv2), la mayoría de los paquetes de
control son firmados para protección de integridad, se usan mecanismos basados
en AES para encriptación de datos y se efectúa una pre-autenticación para
proveer un inicio de sesión más eficiente para movilidad. Los análisis han
detectado algunas probables debilidades:
§ Es posible un ataque de DoS en la
autenticación debido a que no todos los paquetes EAP están protegidos.
§ El manejo de certificados es aún poco
claro, ya que no se han resuelto asuntos como el almacenamiento de los mismos y
sus llaves privadas.
Se espera que a medida la tecnología se
comience a utilizar ampliamente, surjan nuevas y variadas amenazas, por lo que
sin duda los desafíos de seguridad serán mucho más complejos que los actuales.
En
cuanto a seguridad, por el momento WiMAX incorpora 3DES (Triple Data Encription Standard), pero se prevé que se incorpore AES (Advanced Encryption Standard)
cuando comience su comercialización a gran escala.
10. Conclusiones y bibliografía
Conclusión:
Wimax es una tecnología muy esperada y
eficiente ya que gracias a esta se podrá tener acceso a internet casi desde
cualquier lugar ya que tiene un buen margen en su radio de frecuencia. Gracias a
esto los aparatos receptores podrán moverse sin perder la conexión. Y como esta
basada en wifi se cree que no tendrá problemas de adaptación con los quipos ya
existentes además de que tendrá mayor velocidad de navegación.
WiMAX aborda una necesidad particular
del mercado, que es la disponibilidad de una solución de bajo costo basada en
los estándares que pueda brindar acceso de banda ancha y de voz básicos en
regiones del mundo. Además, puede servir
para impulsar la proliferación de puntos de acceso de Wi-Fi mientras que, a la
vez, reduce los costos de operación y mejora la experiencia del usuario a
través de velocidades de datos más altas. Queda mucho trabajo por hacer antes
de que el estándar esté comercialmente listo y antes de que los operadores
puedan considerar con seriedad utilizar la tecnología.
En ese aspecto, es importante
reconocer que incluso después de que se ratifique el estándar portátil/móvil,
aún queda mucho trabajo por hacer puesto que aún se tienen que desarrollar los chipsets,
seguidos por las estaciones base y CPE.
Bibliografía:
