WiMAX

Introducción

WIMAX (World Interoperability for Microwave Access-Interoperabilidad mundial para acceso por microondas), también conocida como IEEE802.16, es la tecnología estandarizada para redes de comunicación que permite el acceso inalámbrico de última milla. 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 anda 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).

Esquema de las Funciones de WIMAX

Perfiles de los Dispositivos

• Acceso Fijo: El servicio se ofrece desde una estación, dentro de su radio hasta el usuario. En este perfil se consigue velocidades cercanas a 70 Mbps con un ancho de banda de 20 MHz, este se comparte entre los usuarios de la célula.

• Móvil (movilidad completa): Permite al usuario desplazarse de una manera similar a GSM/UMTS, la tecnología WIMAX móvil todavía está en desarrollo y compitiendo contra la tecnología LTE.

Tecnología

Para lograr una interoperabilidad óptima, WIMAX funciona con una capa física y un control de acceso(MAC) similares y compatibles con el estándar HyperMAN^[1].

WIMAX presenta grandes ventajas con respecto a otras WMAN, como el LMDS, tanto en la dimensión tecnológica como en el precio, puesto que los costes de las estaciones base son considerablemente más bajos para este nuevo sistema; por otra parte, LMDS también se ha visto frenada por la falta de normas uniformes. De la misma manera WIMAX es una tecnología que puede transmitir sin mucha latencia que es el problema de las tecnologías basadas en satélite, en las que las transmisiones de voz y vídeo se ven afectadas.

Las capacidades máximas que ofrece el estándar IEEE 802.16 vienen ilustradas en la siguiente tabla.

Canal (MHz)	Tasa de Símbolos	MODULACIÓN
	(Mbaudios)	QPSK	16-QAM	64-QAM
20	16	32 Mbps	64 Mbps	96 Mbps
25	20	40 Mbps	80 Mbps	120 Mbps
28	224	44,8 Mbps	89,6 Mbps	134,4 Mbps

El estándar 802.16 fue diseñado para actuar en la banda de frecuencias de 10 a 66 GHz, mientras que la siguiente extensión del estándar, el 802.16a, actúa entre 2 y 11 GHz por lo que puede funcionar en bandas licenciadas y no licenciadas. En España WIMAX opera en la banda del espectro de 5 GHz y de 2.4 GHz que no requieren licencia, y se tiene también la banda de 3.5 GHz que sí requiere licencia.

Evolución de los estándares IEEE 802.16 (a-f) WIMAX

En abril de 2002 el IEEE publicó la versión definitiva del estándar 802.16 ^[2]. De cualquier forma, el estándar 802.16a, aprobado en abril de 2003, fue el primer prototipo de esta tecnología. El 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. Este protocolo está todavía en estudio por un grupo del IEEE.

Para permitir la interoperabilidad entre sistemas específicos que trabajan en el ancho de banda de 10 a 66 Ghz existe el protocolo 802.16c. Este protocolo fue aprobado en diciembre de 2002. El estándar 802.16d busca cubrir las necesidades que no han sido cubiertas por el estándar 802.16a, donde se permiten amplificadores más baratos, bajando el coste de implementación, y diferentes esquemas de antenas inteligentes. La extensión 'd' 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 150Km/h. Una de las prioridades de la extensión es la perfecta interoperabilidad con el estándar 802.16a, y conseguir un hand-over que funcione a altas velocidades. Respecto al estándar 802.16e o WIMAX móvil, se produjo su ratificación en diciembre de 2005.Finalmente esta el estándar 802.16f que representa el equivalente a las redes de mallas (Mesh Networks) de Wi-Fi, éste añade entre otras cosas el desplazamiento entre varios puntos de acceso (Roaming), permitiendo ampliar la cobertura de la red.

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.

Comparativa de Tecnologías

	3G	WIFI	WIMAX	Mobile-Fi
Velocidad	2 Mbps	54 Mbps	100 Mbps	16 Mbps
Cobertura	<6Km	0,5 m	70 Km
Espectro	Licenciada	Uso Común	Ambas	Licenciada
Movilidad	Alta	Baja	Baja	Media Alta
Precio	Alto	Medio	Medio-Bajo

WIMAX Forum

El WiMAX Forum es una asociación sin ánimo de lucro formada por la industria para certificar y promocionar la compatibilidad e interoperabilidad de los productos inalámbricos de banda ancha basados en el estándar común IEEE 802.16e/ETSI HiperMAN, es como la Wi-Fi Alliance, la que se encarga de los estándares 802.11. La meta del WiMAX Forum es acelerar la introducción de estos sistemas en el mercado.

Los productos WiMAX Forum Certified son interoperables y soportan los servicios de banda ancha fijos, nómadas, portátiles y móviles. El Forum se encarga de controlar con la ayuda de los prestadores de servicio y reguladores que los productos y sistemas certificados satisfagan las necesidades de los clientes y gobiernos adaptando y ampliando los estándares, para realizar esta tarea el WIMAX Forum realiza congresos y exibiciones para mostrar la tecnología de WIMAX (WIMAX Forum Congress Events Series).

WIMAX en ESPAÑA

WIMAX llegó a España de la mano de Intel e Iberbanda

La empresa Iberbanda obtuvo la licencia nacional para poder usar la frecuencia de 3,5 Ghz en el año 2000 aunque no sería hasta el año 2001 cuando empezó a explotarlo.

En el 2004, el grupo estadounidense Intel ha seleccionado a España como uno de los países piloto para implantar su nueva tecnología de acceso inalámbrico a Internet de alta velocidad. El 1 de Abril de ese mismo año se presentó en Madrid el acuerdo que han sellado Intel e Iberbanda para materializar una oferta de conexión a Internet en España. Intel suministrará a Iberbanda y sus clientes los equipos necesarios para la implantación de la infraestructura, y desarrollará un chip Centrino con dichas capacidades. Se pretende así dar acceso a los nuevos de usuarios de banda ancha en aquellas zonas que debido al déficit estructural y el gran gasto que supondría su implantación no tienen acceso a este servicio.

A finales de 2006 en España ya había un total de 20.469 líneas, más del doble que en el año 2005. La facturación alcanzó los 6,13 millones de euros, muy lejos de los 1.170 millones de euros que genera el ADSL.

El sistema WIMAX en el estado español

Desde Alvarion ya han desplegado en España redes WIMAX de banda ancha entre otros clientes y operadores como Iberbanda (participada en la actualidad por Telefónica), Euskaltel en el País Vasco, así como los proyectos singulares de extensión de banda ancha de Cataluña y el más extenso de todos de Castilla y León.

En este último, por ejemplo, el gobierno de Castilla y León quiso reducir y eliminar la brecha digital que tenían proporcionando banda ancha tanto a PYMES como a clientes residenciales. A principios de 2006, se desplegó una red WIMAX de Alvarion por parte del operador Iberbanda y en abril de 2007 ya hay cientos de Estaciones Base y miles de unidades de cliente dando servicios de banda ancha de alta velocidad tanto de voz como de datos, tanto para hogares como para empresas y PYMES.

En Andalucía se ha implantado conexiones WIMAX de forma comercial en la ciudad de Sevilla por la operadora Instanet. El Ayuntamiento de Jerez y la Diputación de Cádiz han llevado la conexión a Internet de banda ancha a sus zonas rurales con la ayuda de la tecnología WIMAX. El servicio, con un precio de 15 euros mensuales, llega a más de un millar de personas que habitan en barriadas que no disponen de conexión telefónica de alta calidad. También se pretende cubrir toda Andalucía.

En Cataluña la empresa Neomedia ha desplegado este sistema, que da soporte a la red inalámbrica del Ayuntamiento de Barcelona.

En Euskadi WIMAX se ha desarrollado comercialmente en la mayor parte de los municipios con la operadora Euskaltel, tanto para voz como para datos. Desde febrero de 2007, el gobierno vasco da subvenciones del 100% de la instalación.

En Madrid la empresa Neomedia también ha realizado los proyectos con infraestructura WIMAX sobre banda de uso común que más tráfico de datos está teniendo. El Ayuntamiento de Alcorcón dispone de una red WIMAX formada por más de 70 radioenlaces y ha puesto en marcha un sistema de videovigilancia en edificios municipales y colegios mediante WIMAX. El proyecto consta de 120 cámaras conectadas entre sí mediante antenas inalámbricas.

En Alicante, la empresa de telecomunicaciones Marin Telecom ofrece, a través de su red WIMAX Aeromax con una superficie de cobertura actual de 2000 Km2 y varias modalidades, desde banda estrecha hasta banda ancha (hasta 34 Mbps) y líneas de voz/fax a través del mismo sistema. Está establecida en las comarcas del Vinalopó y Vega Baja. En la localidad valenciana de Onteniente, OSF Xarxa de Telecomunicacions, también ofrece WIMAX . En la Región Murciana, en Bullas también se ha instalado una operadora de WIMAX que ofrece datos en banda ancha, sin embargo parece que no funciona muy bien. En Cehegín hay otra operadora

El Ayuntamiento de la localidad jienense de Puente de Génave pondrá en marcha para finales de 2009 un despliegue de una red inalámbrica intermunicipal del tipo pre-WiMAX acometida por la empresa In2d con un presupuesto de 83.132 euros aportados fundamentalmente por la Junta de Andalucía. Pontevedra por su parte, sigue con el despliegue de WIMAX. El próximo bienio 2009-10 será clave para la entrada en funcionamiento de este tipo de red en parte de sus comarcas. Aunque en principio, el sistema de acceso a Internet sin conexión va a ser gratuito, una vez que concluya el período de prácticas se recurrirá a una operadora por lo que se hace necesario establecer una tarifa para los usuarios. Estos dos lugares se suman al País Vasco, Cádiz, Sevilla, Murcia, Barcelona, Lérida o Madrid, por citar algunas provincias y comunidades donde ya se comercializa.

En Málaga la empresa Clearwire inició en noviembre del 2008 los ensayos con la nueva red WIMAX, más potente y con más posibilidades de acceso desde cualquier punto de la ciudad. El plan de implantación aprobado por el Consistorio andaluz cuenta con 25 nodos repartidos por la capital y que tendrán una instalación y ubicación similar a las antenas de telefonía, en las cubiertas de los edificios. 70 Mbps esperan a los malagueños En Marzo del 2009, también en Málaga, Iberbanda y Alcatel-Lucent han probado el funcionamiento del WIMAX móvil en las inmediaciones del centro de I+D que el operador tiene allí. Los experimentos se han realizado con un autobús dotado de videocámaras, pantallas, teléfonos y ordenadores que en ningún momento pierden la conexión. En laboratorio, el WIMAX móvil, también conocido como Rev-e, puede alcanzar velocidades de hasta 20 megas incluso en movimientos superiores a los 100 kilómetros por hora. La prueba piloto de Iberbanda consta de varias demostraciones, entre ellas, navegación por Internet, telefonía IP, videoconferencia, redes privadas y videovigilancia, todo ello en constante movimiento. Esta prueba piloto permite validar asimismo la utilización simultánea de la red WIMAX para una gran variedad de aplicaciones, gracias a su gran capacidad y a la asignación en el interfaz radio de prioridades diferenciadas para los distintos tipos de servicio. Alcatel-Lucent anunció en diciembre el reenfoque de su I+D de WIMAX para centrarse en la oportunidad de negocio que predomina en el mercado: el DSL inalámbrico para el uso de datos en movilidad en portátiles y dispositivos Internet móviles (MID) y también para el uso nómada y residencial del PC.

Trabajos académicos

Diseño de una herramienta de planificación de sistemas WiMAX, Pablo González García, Proyecto Fin de Carrera, UPC 2006 - (Referencia UPC Commons)

Aportación Universitaria
Facultad
Universidad	Universidad de Alicante
Facult/Asign	Escuela Politécnica
Profesor	Adolfo Albaladejo Blazquez
Autores y Trabajo
Autor	Eduardo Vilaplana Serralta
Tipo de trabajo
Fecha de evaluación	4 Junio 2009
Editable por terceros	SI
Categorías propuestas	802.16,802.16c, 802.16d,802.16e,Intel,
Comentarios	Si tienes curiosidad sobre cómo se han hecho las tablas, mira Plantilla:Prettytable2, Plantilla:Hl2 y Plantilla:Hl3