Banda Ancha Inalámbrica 2007: WiMAX & CO · estudio_WIFI_castellano.indd 7 11/3/09 13:08:46. 8 e-business Center PricewaterhouseCoopers & IESE Banda Ancha Inalámbrica 2007: WiMAX

Banda Ancha Inalámbrica 2007: WiMAX & CO

Top Ten Technologies Project

cuadernos delebcenter

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El e-business Center PwC&IESE edita una newsletter quincenalmente, disponible en www.ebcenter.org© 2007. e-business Center PricewaterhouseCoopers & IESE. Todos los derechos reservados.


Autores: Prof. Brian Subirana, Sistemas de Información, IESE Alexis Vassilopoulos, colaborador de investigación, e-business Center PwC&IESE

Este cuaderno forma parte del Top Ten Technologies Project. Puede consultar otros proyectos en la web www.ebcenter.org/proyectos



Banda Ancha Inalámbrica 2007:WiMAX & CO

Autores: Prof. Brian Subirana, Sistemas de Información, IESEAlexis Vassilopoulos, colaborador de investigación,

e-business Center PwC&IESE


1e-business Center PricewaterhouseCoopers & IESE

Índice

Resumen ejecutivo ............................................................................................................... 3

1. Valor añadido ................................................................................................................... 5 1.1. ¿Qué es WiMAX? ..................................................................................................... 5 1.2. WiMAX Forum........................................................................................................... 5 1.3. Historia de la banda ancha inalámbrica ................................................................... 7 1.4. Aplicaciones de WiMAX ........................................................................................... 8 1.5. Topología de WiMAX ................................................................................................ 9 1.6. Descripción de WiMAX ............................................................................................. 10 1.7. Hardware de WiMAX ................................................................................................ 13 1.8. Costes financieros de WiMAX .................................................................................. 16

2. Escenarios de uso de WiMAX .......................................................................................... 19 2.1. Visión de conjunto .................................................................................................... 19 2.2. Tecnologías rivales ................................................................................................... 21

3. Sectores implicados ......................................................................................................... 25 3.1. Proveedores de telecomunicaciones de banda ancha: proveedores alámbricos e inalámbricos .................................................................. 25

4. Normativa y aspectos legales .......................................................................................... 27 4.1. ¿Cómo puede afectar la normativa a la puesta en práctica de la tecnología? ...................................................................................................... 27 4.2. Propiedad intelectual ................................................................................................ 30 4.3. Protección de datos ................................................................................................. 31 4.4. Ley de competencia ................................................................................................. 31

5. Previsiones ....................................................................................................................... 33

6. Conclusiones .................................................................................................................... 35

7. Bibliografía ....................................................................................................................... 37

Anexo 1. Descripción de tecnologías relacionadas con WiMAX ......................................... 39



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Resumen ejecutivo

Existe una enorme expectación ante una posible convergencia de la banda ancha, la tecnología inalámbrica y la telefonía móvil. Hasta ahora, la única res-puesta han sido las redes 3G. Existen otras tecnologías, pero aparte de una notable excepción, no han conseguido cobrar verdadera fuerza. Esta publi-cación del e-business Center PwC&IESE se centra en la excepción a la que hacíamos referencia: WiMAX.

La expectación que ha rodeado a WiMAX (Wireless Microwave Access- Acceso inalámbrico por microondas) ha creado cierta confusión sobre lo que se escon-de tras esa etiqueta, confusión a la que ha contribuido la gran cantidad de información engañosa o anticuada que se ha difundido. Los promotores de WiMAX han creado una organización sin ánimo de lucro denominada WiMAX Forum, con el objetivo de promocionar WiMAX y de garantizar la interoperabi-lidad entre equipos de distintos proveedores. Las especificaciones técnicas de WiMAX están resumidas en los estándares IEEE 802.16-2004 e IEEE 802.16e-2005, también conocidos como WiMAX fijo y móvil, respectivamente. WiMAX se ha diseñado para ofrecer una amplia gama de aplicaciones, desde acceso de red fijo de banda ancha a telefonía móvil o redes de retorno con un gran ancho de banda.

El enorme campo que abarcan las aplicaciones de WiMAX significa que com-pite contra muchas tecnologías consolidadas o emergentes, incluyendo el ADSL, los módem por cable, la tecnología 3G y la Flash-OFDM. No obstante, las cosas no son tan sencillas, ya que las tecnologías que compiten entre sí pueden también complementarse, en función de los distintos escenarios. Así pues, ¿está justificada la expectación? ¿Cómo se generan los costes? ¿Cómo afecta todo esto a los proveedores de telecomunicaciones? ¿Cuál será el papel de los reguladores?

Desgraciadamente, aún es muy pronto para realizar un análisis exhaustivo de todas estas cuestiones, pero algunas tendencias parecen claras. Al definirse como una herramienta multifuncional, WiMAX tiene dificultades para competir con tecnologías más especializadas. Puede considerarse que WiMAX ha alcan-


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zado la madurez y competitividad suficientes en aplicaciones como la banda ancha inalámbrica fija o como una red de retorno de conducción de datos, pero sigue cerniéndose un interrogante sobre su capacidad para ofrecer una verda-dera conexión móvil o la banda ancha inalámbrica.




1. Valor añadido

1.1. Qué es WiMAX

WiMAX, abreviación de Wireless Microwave Access, es una solución de red ina-lámbrica metropolitana (Wireless MAN) que ofrece acceso de banda ancha de alta velocidad, preferentemente inalámbrico, en lugar de alámbrico. Esto lo hace más barato que el cable o el DSL y facilita su extensión a zonas suburbanas y rurales, así como una amplia cobertura similar a las redes de telefonía móvil, en contraste con la cobertura Wi-Fi a través de hotspots. Los principales promoto-res de WiMAX intercambian ideas y coordinan sus esfuerzos a través del WiMAX Forum.

1.2. WiMAX Forum

WiMAX Forum (1) se describe a sí mismo como una asociación sin ánimo de lucro creada en junio de 2001 para promover la adopción de equipos que cumplan el estándar IEEE 802.16 por parte de los operadores de sistemas de acceso inalám-brico de banda ancha. En agosto de 2006, más de cuatrocientas compañías de cincuenta países distintos se habían hecho miembros del Forum. Los miembros del consejo del WiMAX Forum son:

• Fabricantes de equipos: - Airspan Networks - Alvarion - Aperto Networks - Fujitsu - Intel Corporation (2,3) - Motorola - Samsung - ZTE Corporation

(1) Sitio web de WiMAX Forum, http://www.wimaxforum.org(2) Material promocional de Intel, http://www.intel.com/netcomms/technologies/wimax/experiences.htm(3) Sitio web de Intel WiMAX, http://www.intel.com/netcomms/technologies/wimax/index.htm




• Operadores: - AT&T - British Telecom - KDDI - KT Corp - Sprint Nextel

Para promocionar con éxito la adopción de WiMAX, WiMAX Forum define la arquitectura de red y garantiza la interoperabilidad.

Arquitectura de redWiMAX Forum define la arquitectura de red y describe cómo han de comunicarse entre ellos los dispositivos WiMAX (red autónoma WiMAX) o bien con 3G o con cualquier otro tipo de red.

InteroperabilidadDisponiendo de una clara serie de estándares, como el IEEE 802.16, y un progra-ma de certificación conocido como programa WiMAX Forum Certified™, WiMAX Forum trata de proporcionar una infraestructura inalámbrica de banda ancha tec-nológica y económicamente sólida. Además, WiMAX Forum mantiene una base de datos de dispositivos compatibles (4) y permite que éstos usen el logotipo WiMAX Forum Certified™.

Figura 1. Logotipo WiMAX Forum Certified™

Fuente: Sitio web de WiMAX Forum.

Nota: El logotipo WiMAX Forum Certified™ puede aplicarse a dispositivos WiMAX fijos y móviles.

(4) Registro de productos WiMAX Forum Certified™ , http://www.wimaxforum.org/kshowcase/view




1.3. Historia de la banda ancha inalámbrica

La banda ancha inalámbrica creció a gran velocidad a finales de los noventa, con empresas bien financiadas como Winstar y Teligent estableciendo una presencia considerable en el mercado, y otras, como AT&T y Sprint, planeando movimien-tos importantes en torno al acceso inalámbrico. Sin embargo, estas iniciativas no sobrevivieron al estallido de la burbuja de Internet (véase Tabla 1).

Tabla 1. Quiebras del LMDS

Fuente: Elaboración propia, basado en Financial Times (5).

El establecimiento de una presencia en el mercado no basta para crear un nego-cio viable. Las razones principales del fracaso de estas compañías fueron las mismas que las de toda la burbuja de las telecomunicaciones: expectativas poco realistas sobre la demanda e inversiones demasiado altas en tecnologías poco probadas. Estas condiciones provocaron pagos excesivos por activos clave (por ejemplo, espectro) y la entrada al mercado de demasiados competidores, incluso a la luz de los pronósticos desmesurados de demanda. Resulta esencial evitar verse atrapado por el bombo y la agitación alrededor de los avances tecnológi-cos, y centrarse en los modelos de negocio y los servicios reales que la tecnolo-gía puede respaldar.

A pesar de los defectos de esta primera generación, el mercado es ahora más recep-tivo a la banda ancha inalámbrica de lo que lo ha sido durante algunos años.

1.3.1. Hitos en el desarrollo de WiMAX

El grupo de trabajo IEEE 802.16 para la creación de estándares de acceso inalám-brico a la banda ancha fue establecido por el IEEE Standards Board en 1999, para

(5) «Broadband Fixed Wireless – a Proven Technology Retains Wide Appeal», Financial Times, 2002.




preparar especificaciones formales para el uso global de redes inalámbricas metro-politanas de banda ancha. En la Tabla 2 se reflejan los hitos más importantes.

Tabla 2. Hitos del estándar WiMAX

Fuente: Grupo de trabajo IEEE 802.16 para la creación de estándares de acceso inalámbrico a la banda ancha (6).

1.4. Aplicaciones de WiMAX

Tecnológicamente, WiMAX proporciona una conexión inalámbrica de banda ancha que puede transmitir datos a una amplia gama de aplicaciones.

(6) http://grouper.ieee.org/groups/802/16/milestones/index.html




Hasta ahora, entre las aplicaciones comerciales se encuentran:

• Banda ancha inalámbrica fija para mercados emergentes (red de colegios en Macedonia (7), E-MAX (8) en Perú); para comunidades rurales y mal abastecidas en mercados desarrollados (conexión sin línea telefónica (9) en Estados Unidos) y para conectividad empresarial de alta velocidad (iberbanda en España).

• Hotspots Wi-Fi y redes de retorno celulares.• Telefonía móvil: Por ejemplo, Korea Telecom WiBro (10 y 11).

Éstas son las aplicaciones más relevantes, pero otras han sido probadas con éxito.

1.5. Topología de WiMAX

En la Figura 2 se muestra un ejemplo de red WiMAX:

Figura 2. Aplicaciones de WiMAX

Fuente: Intel, (2005).

(7) Utilización de WiMAX en Macedonia, http://www.usaid.gov/locations/europe_eurasia/press/success/student_gateway.html

(8) Sitio web de E-MAX , http://www.emax.com.pe/(9) Sitio web de Clearwire, http://www.clearwire.com(10) South Korea Launches WiBro Service››, Eetimes, 30 de junio de 2006,

http://www.eetimes.com/news/latest/showArticle.jhtml?articleID=189800030(11) ‹‹A Ride Around Seoul in a WiBro Equipped bus››, YouTube, julio de 2006, http://www.youtube.com/

watch?v=Gso2WTCLC98.




1.6. Descripción de WiMAX

WiMAX puede formar parte de una red de telecomunicaciones fija o móvil. En un escenario fijo, sustituye a los cables de cobre que le conectan con su proveedor de servicios de teléfono, Internet o televisión. En uno móvil, WiMAX sustituye a la red de telefonía móvil (2G, 2,5G o 3G) para las comunicaciones de voz y datos.

Una instalación mínima de WiMAX consta de dos partes:

1. Una estación base WiMAX, similar en concepto a una torre de telefonía móvil o a un punto de acceso Wi-Fi.

2. El dispositivo del cliente es un receptor WiMAX o equipamiento local de usua-rio (CPE, en inglés). Cambia en función de la aplicación: puede tratarse de un aparato de teléfono, un sistema de abonado o, en el futuro, un ordenador de sobremesa o portátil con WiMAX integrado.

La estación base WiMAX se conecta directamente a Internet usando una conexión de línea (por ejemplo, una línea T3) o bien puede conectarse sin cables a otra torre WiMAX usando una línea visual. Esto nos lleva a las dos clases de arquitectura de red principales compatibles con WiMAX: Punto-a-punto y Punto-a-multipunto.

1.6.1. Punto-a-punto (PTP)

Punto-a-punto es un enlace entre un emisor y un receptor, por ejemplo para conectar un centro de datos y una oficina. Otra aplicación frecuente de la arquitectura PTP es conectar un nodo de distribución punto-a-multipunto al resto de la red, por ejemplo, para conectar un punto Wi-Fi a un proveedor de servicios de Internet (ISP, en inglés). Esta aplicación se conoce como red de retorno. En esta arquitectura, la alta concen-tración del haz radioeléctrico permite obtener un mayor rendimiento que la arquitectura Punto-a-multipunto (PTM).

1.6.2. Punto-a-multipunto (PTM)

Como ya hemos comentado anteriormente, Punto-a-multipunto es la arquitectura que realiza las funciones de distribución. Una estación base cubre las necesidades de los numerosos usuarios dentro de su radio de acción. WiMAX puede asignar




distintos anchos de banda y proporcionar una gama de servicios a clientes dife-rentes dentro de una célula (término empleado en telecomunicaciones para des-cribir el área cubierta por una estación base). Por ejemplo, la misma estación base proporcionaría el servicio equivalente a una T1 (término heredado que designa una conexión simétrica de 1,544 Mbps) o una E1 (término heredado que designa una conexión simétrica de 2,048 Mbps) a una compañía, y el servicio equivalente a una línea ADSL (línea de abonado digital asimétrica) a un usuario doméstico.

1.6.3. Línea visual (LoS) y conexión sin línea visual (NLoS)

Un requisito clave para el diseño de WiMAX era el bajo coste por abonado. Dado que muchos de los abonados potenciales se encuentran en zonas urbanas, una determinada estación base de WiMAX ha de llegar a los abonados aunque éstos no se encuentren directamente en la línea visual (LoS) de la misma. En otras pala-bras, aunque un edificio se alce entre el abonado y la estación base, el primero debería poder conectarse. Esta propiedad se conoce como conectividad sin línea visual (NLoS).

La conectividad NLoS es la característica fundamental que diferencia el WiMAX fijo de predecesores como el LMDS (sistema de distribución multipunto local) y MMDS (sistema de distribución multipunto de microondas), los cuales no con-siguieron convertirse en un fenómeno comercial de masas. No obstante, hay que comprender que la conectividad NLoS es costosa en términos de alcance y producción (12).

Figura 3. LoS y NLoS

Fuente: Elaboración propia.

(12) Tecnología WiMAX para entornos LoS y NLoS http://www.wimaxforum.org/news/downloads/WiMAXNLOSgeneral-versionaug04.pdf




1.6.4. WiMAX fijo IEEE 802.16-2004

Los objetivos definidos para WiMAX incluían la cobertura del servicio en un radio de 10 km desde una estación base WiMAX. Dicha estación base debe suminis-trar ancho de banda suficiente para satisfacer las necesidades de centenares de empresas con velocidades T1 y miles de clientes domésticos con el equivalente de los servicios ADSL. Estos objetivos sólo pueden alcanzarse actualmente con equipamiento local de usuario (CPE) LoS externo. Las especificaciones técnicas pueden consultarse en el estándar IEEE 802.16-2004 (13).

1.6.5. WiMAX móvil IEEE 802.16e.2005

WiMAX Móvil tiene potencial para sustituir a los servicios móviles de telefonía y datos existentes. Permite transmitir vídeo a un vehículo que viaje a más de 100 km/h. Ofrece una mayor penetración en edificios y mejores medidas de seguri-dad que el WiMAX fijo. WiMAX Móvil será muy valioso para servicios emergentes como la televisión y los videojuegos móviles. Resulta sorprendente que algunos proveedores hayan decidido usar la tecnología móvil WiMAX (IEEE 802.16e-2005) para ofrecer acceso fijo a la banda ancha. Las especificaciones técnicas pueden consultarse en el estándar IEEE 802.16e-2005 (14).

1.6.6. WiMAX no es Wi-Fi

Un error muy habitual es la idea de que WiMAX es “un SuperWi-Fi”. Se trata de un concepto restrictivo y de una comparación injusta para Wi-Fi. Wi-Fi se creó como una solución LAN inalámbrica y tiene un rendimiento muy bueno dentro de las limitaciones para las que se desarrolló. Como tecnología, el objetivo de Wi-Fi es facilitar un sustituto inalámbrico al cable Ethernet.

WiMAX, por su parte, es una solución MAN inalámbrica, y como tal proporciona un mayor alcance y rendimiento que Wi-Fi, pero eso no es todo. También ofre-ce una calidad de servicio (QoS) del nivel de un operador e incluye medidas de seguridad.

(13) IEEE Standards Association http://standards.ieee.org/getieee802/802.16.html(14) http://standards.ieee.org/getieee802/802.16.html




Tabla 3. Wi-Fi frente a WiMAX

Fuente: Sitio web del WiMAX Forum.

1.7. Hardware de WiMAX

1.7.1. Estación base

Desde un punto de vista técnico, las antenas de WiMAX pueden compartir torre con las antenas de telefonía móvil. El tipo de antena utilizado depende de la arquitectura de red de WiMAX. Para conexiones punto-a-punto (PTP) se suele optar por una antena direccional de panel, que transmite o recibe una potencia máxima en una determinada dirección, como muestra la Figura 4.

Figura 4. Antena de panel

Fuente: Sitio web de Pheenet Technology Corporation (15).

Para la conectividad punto-a-multipunto (PTM) se suelen elegir antenas omnidirec-cionales o sectoriales (60º-210º). Las antenas omnidireccionales que emiten a 360º

(15) http://www.pheenet.com/




desde la estación base se adaptan a zonas con una gran densidad de clientes dentro del área de cobertura de la estación base. Cuando la demanda sobrepasa el alcance o el rendimiento de las antenas omnidireccionales, los operadores las sustituyen por dos o más antenas sectoriales. Así se mejora el alcance y rendimiento de la estación base WiMAX a cambio de una módica inversión adicional.

Figura 5. Antena omnidireccional y antena sectorial

Fuente: Sitio web de Pheenet Technology Corporation.

1.7.2. Receptor

1.7.2.1. Teléfonos PDA WiBro Los primeros dispositivos presentados al público cuando Korea Telecom (KT) lanzó su servicio WiBro fueron Samsung SPH-M8000 y SPH-H1000. WiBro se desarrolló en un principio independientemente de WiMAX, pero en 2004 LG Electronics acordó incluir las especificaciones de WiBro en las de WiMAX para garantizar la interoperabilidad.

Figura 6. Samsung SPH-M8000 y SPH-H1000

Fuente: Sitio web de CNET Japan.




1.7.2.2. Equipamiento local de usuario (Customer Premises Equipment o CPE): CPE exterior e interiorUn CPE exterior es un dispositivo de LoS (línea visual), y como tal ofrece un rendimiento mejor que el de un CPE exterior. La señal no tiene que atravesar paredes ni ventanas para llegar al receptor. Tiene el inconveniente de que su ins-talación es más complicada y costosa, porque debe ser resistente al agua.

Figura 7. CPE exterior – Airspan ProST

Fuente: Sitio web de Airspan.

Figura 8. CPE interior – Airspan EasyST

Fuente: Sitio web de Airspan.

La gran ventaja que ofrece un CPE interior es lo sencilla que resulta su insta-lación. Puede instalarlo el usuario final, y por tanto permite al operador ahorrar costes de desplazamiento e instalación. El inconveniente es que se trata de un dispositivo NLoS, y por tanto debe existir una menor distancia entre el CPE inte-rior y la estación base.




1.8. Costes financieros de WiMAX

1.8.1. Inversión de capital

La inversión de capital de la red WiMAX varía en función de los servicios que se oferten, los clientes de destino, su ubicación y la infraestructura preexistente. Estos parámetros determinarán el número de estaciones base WiMAX a utilizar, en función de la capacidad de cobertura de cada estación. Han de tenerse en cuenta los siguientes elementos:

1. Equipo básico y avanzado: - Routers, interruptores, etc. - Licencia de espectro - WiMAX puede funcionar también en un espectro de radio sin licencia

2. Estaciones base: - Equipo WiMAX - Otros equipos de la estación base: - Antenas, armarios, tarjetas de interfaz de red, etc. - Conexión de la red de retorno - Adquisición de la estación base y obras públicas

3. Equipamiento local de usuario

WiMAX Forum analiza con mayor detalle algunos escenarios en un documento titulado "Business Case Models for Fixed Broadband Wireless Access based on WiMAX Technology and the 802.16 Standard" (16).

1.8.1.1. Evolución del coste del CPEA medida que WiMAX vaya captando usuarios, se espera que los costes del CPE se reduzcan a la mitad durante los tres próximos años.

(16) ‹‹Business Case Models for Fixed Broadband Wireless Access based on WiMAX Technology and the 802.16 Standard››, http://www.wimaxforum.org/news/downloads/WiMAX-The_Business_Case-Rev3.pdf




Figura 9. Costes del CPE de WiMAX

Fuente: Wimax Universal para operadores fijos, móviles, integrados y privados, Alcatel, 2006.

1.8.2. Costes de explotación

Los costes de explotación de una red WiMAX son similares a los de otras redes de telecomunicaciones inalámbricas:

- Gastos generales y administrativos- Gastos de ventas y marketing (incluida la asistencia técnica al cliente)- Operaciones de red- Mantenimiento del equipo- Instalación y puesta en marcha de la estación base (gasto puntual)- Alquiler del emplazamiento de la estación base- Alquiler del local de atención al cliente (no procede en el segmento de mercado

residencial)- Dinero para cubrir deudas no cobradas y pérdida de clientes

Respecto al CAPEX, pueden consultarse algunos escenarios en ‹‹Business Case Models for Fixed Broadband Wireless Access based on WiMAX Technology and the 802.16 Standard›› (17).

(17) Ibídem.




2. Escenarios de uso de WiMAX

2.1. Visión de conjunto

En la Tabla 4 se presenta un resumen de las principales aplicaciones de la tec-nología WiMAX.

Tabla 4. Clases de servicios WiMAX

Fuente: Sitio web de WiMAX Forum.




Tabla 5. Escenarios de uso de WiMAX

Fuente: Sitio web de WiMAX Forum. 18

La Tabla 5 muestra cómo entran en juego las distintas propiedades específicas de WiMAX en función de los diferentes escenarios de uso. Si desea obtener más información sobre los escenarios antes mencionados, consulte el libro blanco de WiMAX Forum: ‹‹Can WiMAX address your applications?›› (19).

(18) Proveedor de servicios inalámbricos.(19) Si desea obtener más información sobre los escenarios antes mencionados, consulte el libro blanco de

WiMAX Forum: ‹‹Can WiMAX address your applications?››, http://www.wimaxforum.org/news/downloads/Can_WiMAX_Address_Your_Applications_final.pdf




2.2. Tecnologías rivales

Como demuestran los escenarios de uso descritos anteriormente, WiMAX es una tecnología que puede ser el sustituto potencial de muchas tecnologías alámbri-cas e inalámbricas existentes.

2.2.1. Tecnologías de banda ancha con hilos

Las tecnologías de banda ancha asentadas son las alámbricas. Como tales, son intrínsicamente menos susceptibles de sufrir interferencias, pero suelen precisar de mayores inversiones en infraestructura. Tampoco ofrecen movilidad. Las tec-nologías siguientes compiten principalmente con la versión fija de WiMAX.

ADSL

La infraestructura ADSL está todavía muy ligada a la de cables de cobre de los pro-veedores de servicios de telefonía, y el coste por abonado es relativamente elevado. Sin embargo, ofrece un ancho de banda mayor y es una tecnología probada.

Cable módem

Para que los cables módem permitan acceso por banda ancha, el cable coaxial ha de ser bidireccional. Si esto no sucede, hay que modernizarlo. De nuevo, el coste por abonado es relativamente alto y el sistema no ofrece movilidad, aunque sí ofrece anchos de banda elevados, y además es una tecnología probada.

Fibra óptica (FTTH)

El problema principal vuelve a ser el precio. Las excavaciones y la instalación de la fibra óptica hasta el hogar de los abonados tienen un coste prohibitivo. La fibra óptica, además, no ha sido tan probada como el ADSL o el cable módem, pero ofrece en los lugares en que se utiliza un ancho de banda muy alto, llegando a superar los 50 Mbps.




Banda ancha sobre línea eléctrica (BPL)

La instalación de la banda ancha sobre línea eléctrica (BPL) exige la intervención de la compañía eléctrica en cada residencia o negocio en el que se vaya a instalar el servicio, lo cual implica grandes gastos de desplazamiento. A una compañía eléctrica que desease entrar en el mercado de la banda ancha le convendría, en términos de coste por abonado y rendimiento de su inversión, utilizar WiMAX usando postes eléctricos para albergar el equipo y las antenas WiMAX, en lugar de tratar de lanzar el servicio a sus abonados existentes usando BPL. La BPL es una opción viable para crear una intranet, pero no para acceder a Internet.

2.2.2. Tecnologías de banda ancha inalámbricas

Estas tecnologías se presentan actualmente como banda ancha inalámbrica (3G), pero no han cumplido las expectativas de los consumidores.

Tecnologías de datos 3G

Las tecnologías de datos 3G, como EvDO (Evolution-Data Optimized) y UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) son actualmente las tecnolo-gías móviles de banda ancha más usadas. La tecnología HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) es una optimización de los datos del paquete UMTS, que permite obtener picos de hasta 3,6 Mbps. Se planean actualmente fases posteriores a 14,4 Mbps para un futuro próximo.

A pesar de ser la mejor solución de banda ancha inalámbrica disponible, el ele-vado coste de su infraestructura limita su extensión a zonas urbanas con una alta densidad de población y así como a aeropuertos, donde ofrece un buen rendimiento de la inversión. No se espera que las tecnologías 3G sean capaces de ofrecer una versión inalámbrica de los servicios triple play.

Flash-OFDM

Flash-OFDM, que significa “Fast Low-latency Access with Seamless Handoff Orthogonal Frecuency-Division Multiplexing”, es una tecnología patentada de banda ancha inalámbrica desarrollada por Flarion Technologies, empresa adqui-




rida posteriormente por Qualcomm (20), una importante compañía de desarrollo y titular de patentes de acceso múltiple por división de códigos (CDMA) y otras tecnologías inalámbricas avanzadas.

Puede operar en varias bandas de frecuencia autorizadas, como 450 MHz, 700 MHz, 800 MHz, 1,9 GHz y 2,1 GHz. Al estar basada en las IP y ofrecer escaso retardo y una mejor asistencia de calidad de servicio, es compatible con aplica-ciones como VoIP. Flash-OFDM alcanza tasas de 1 a 1,5 Mbps en enlace des-cendente, y entre 300 y 500 kbps en enlace ascendente.

En comparación con WiMAX móvil, Flash-OFDM tiene un tiempo de comercia-lización menor (time-to-market), ya que su equipo ya está en el mercado. Su mayor inconveniente es que cuenta con un número de proveedores limitado y que no se trata de una tecnología abierta. Flash-OFDM es otro de los candidatos a realizar un esfuerzo de adaptación al estándar IEEE 802.20.

Acceso inalámbrico a la banda ancha móvil (MBWA – IEEE 802.20)

El grupo de trabajo IEEE 802.20 (21) fue creado el 11 de diciembre de 2002 con el objetivo de desarrollar una especificación para un interfaz aéreo optimizado para servicios basados en el Protocolo Internet (IP). Se espera que dicho interfaz, también conocido como Mobile-Fi, permitirá la creación de redes inalámbricas de banda ancha de bajo coste fiables y realmente móviles, para uso tanto empresarial como residencial. Operará en bandas autorizadas por debajo de 3,5GHz y ofrecerá tasas superiores a 1Mbit/s a velocidades de hasta 250 km/h (IEEE 2006a).

Los estándares 802.20 y 802.16e-2005 (WiMAX móvil) tienen objetivos pareci-dos, aunque WiMAX móvil está mucho más desarrollado. La primera versión de prueba de la especificación se aprobó el 18 de enero de 2006 (IEEE 2006b). La ventaja del MBWA es que se diseñó desde un principio para manejar con soltura las transferencias entre las estaciones base. Las transferencias han creado a WiMAX más problemas de los esperados.

La Tabla 6 muestra una comparación entre las diferentes tecnologías inalámbricas disponibles.

(20) Sitio web de Qualcomm, http://www.qualcomm.com/technology/flash-ofdm/index.html(21) Sitio web de IEEE 802.20, http://www.ieee802.org/20/index1.html




Tabla 6. Comparativa de las tecnologías inalámbricas





3. Sectores implicados

3.1. Proveedores de telecomunicaciones de banda ancha: proveedores alámbricos e inalámbricos

Proveedores alámbricos

La banda ancha es, para los proveedores alámbricos, una parte de una cartera de servicios que también incluye voz y, cada vez más, servicios de vídeo, y que se conoce como triple play. La conjunción de estos servicios sirve para reducir la tasa de abandono por parte de los clientes y para incrementar los ingresos medios por abonado. Hasta ahora, el acceso a la banda ancha se ha ofrecido principalmente a través de conexiones alámbricas, bien por línea digital de abo-nado (DSL) o bien por cable.

Aunque se supone que WiMAX puede satisfacer los requisitos de ancho de banda de este tipo de servicios, la gran inversión realizada por las compañías de telecomunicaciones en su infraestructura de cableado dificulta su abandono antes de que éstas obtengan un rendimiento satisfactorio. Actualmente están realizando mayores inversiones en esta infraestructura para aumentar su pene-tración. En el mejor de los casos, podrían usar WiMAX como complemento para zonas cuya escasa densidad de población hace que los servicios de DSL o cable no sean rentables.

Proveedores inalámbricos

Los operadores inalámbricos se han dedicado a las aplicaciones de datos que precisan un ancho de banda bajo, como mensajes de texto y multimedia, correo electrónico, descargas de juegos y tonos de llamada, intentando aumentar sus ingresos medios por usuario. A pesar del potencial de WiMAX para las aplicacio-nes de datos, la mayor parte de los operadores siguen ocupados en la implan-tación de sus redes 2,5G y 3G. Dado que suelen estar en posesión del espectro de radio necesario para ofrecer un servicio WiMAX fiable, los titulares están en




una posición privilegiada para ofrecer servicios de banda ancha inalámbrica. Sin embargo, no están ansiosos por desmontar su actual fuente de ingresos. Internamente, es probable que comiencen a usar WiMAX en zonas rurales como red de retorno para sus estaciones base de 2,5G o 3G. Seguramente empezarán a ofrecer el servicio a sus clientes en algunos nichos de mercado, para posterior-mente comenzar a extender la banda ancha a medida que vayan comprendiendo el interés de los consumidores por pagar por este tipo de servicio. Los provee-dores inalámbricos deben también comprender mejor las capacidades reales de WiMAX para desarrollar sus servicios y fijar sus precios a un nivel rentable pero atractivo.




4. Normativa y aspectos legales

4.1. ¿Cómo puede afectar la normativa a la puesta en práctica de la tecnología?

A pesar de que la tecnología puede operar en espectros sin licencia, fue diseña-da y optimizada para operar en espectros con licencia.

Espectro sin licencia

Cualquiera puede emitir en frecuencias pertenecientes a espectros sin licencia siempre que respete los límites de potencia de la emisión. Esto tiene la ventaja de que el uso de estas frecuencias es gratuito. El inconveniente reside en que suelen estar muy ocupadas, y si alguien interfiere con otra señal, y siempre que se encuentre dentro de los límites de potencia de emisión, no existen recursos para evitarlo.

Espectro con licencia

En el caso de los espectros con licencia, el poseedor de la licencia disfruta de acceso exclusivo a las frecuencias del territorio que cubre la misma. Si alguien interfiere con su señal, el titular de la licencia puede presentar una queja al orga-nismo regulador para que éste haga valer los derechos de exclusividad.

El proceso de asignación de licencias varía en función de cada país. El informe de la OCDE, ‹‹The Implications of WiMAX for Competition and Regulation›› (22) ofrece información adicional al respecto.

(22) También disponible online en http://www.oecd.org/dataoecd/32/7/36218739.pdf




Asignación del espectro

El apoyo de las entidades reguladoras, incluyendo la asignación del espectro de radio, será un factor fundamental para el crecimiento de WiMAX y, en general, de cualquier futura tecnología por radio.

Existen actualmente quejas sobre el sistema de asignación de ancho de banda existente (diseñado en los años treinta del siglo pasado pensando en la emisión de radio unidireccional), en cuanto a que dificulta el uso eficiente del ancho de banda y obstaculiza el uso de nuevas aplicaciones. Por lo general, el titular de una licencia debe superar largos procesos administrativos y normativos si desea cambiar el uso para el que recibió la licencia, con lo que se asignan anchos de banda a aplicaciones en desuso o abandono (por ejemplo, la telefonía móvil ana-lógica) y las tecnologías emergentes deben limitarse a usar el ancho de banda del que disponen.

Tras reconocer el problema, la Unión Europea y otras entidades reguladoras están explorando un enfoque basado en el mercado en el que los operadores del sector puedan negociar los “derechos de uso exclusivo” para una determinada frecuencia y zona geográfica.

Tabla 7. Muestra de la asignación del espectro

Fuente: Elaboración propia..23)

(23) ISM, banda de radio reservada originalmente para aplicaciones industriales, científicas y médicas.




ITU- Unión Internacional de Telecomunicaciones

La Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) nació en París como Unión Internacional de Telégrafos el 17 de mayo de 1865. Se trata de una organización internacional creada para estandarizar y regular la radio y las telecomunicaciones internacionales. Entre sus principales cometidos se encuentra la estandarización, la asignación del espectro de radio y la organización de planes de interconexión entre distintos países. Es uno de los organismos especializados de las Naciones Unidas, y tiene su sede en Ginebra, Suiza (24).

La ITU se divide en tres sectores principales, cada uno de los cuales se divide a su vez en varios grupos de estudio técnico:

- ITU-R Sector de las radiocomunicaciones - ITU-T Sector de estandarización - ITU-D Sector de desarrollo

Las directrices de la ITU se elaboran siguiendo un proceso formal. Los grupos de estudio abordan “cuestiones” técnicas concretas, que son áreas tecnológicas que aseguran posteriores investigaciones. Cuando ya se ha estudiado un tema suficientemente, y se ha tomado una decisión sobre el modo en que hay que proceder, el grupo presenta una “recomendación” formal. Dicha recomendación se comparte entonces con todos los socios externos de la ITU, como las orga-nizaciones para el desarrollo de estándares (SDOs en inglés) y los gobiernos nacionales.

Dentro de la ITU hay dos grupos de importancia para WiMAX, ya que están invo-lucrados específicamente en ayudar a definir la próxima generación de sistemas inalámbricos móviles. Estos dos grupos son:

- Grupo de trabajo 8F (WP8F), dentro de la sección ITU-R - Grupo especial de estudio (SSG) “IMT 2000 and Beyond”, en la sec- ción ITU-T

WP8F se centra en aspectos generales del sistema de radio 4G, tales como interfaces radiofónicos, redes de acceso radiofónico (RANs), temas relacionados con el espectro, características del servicio y el tráfico, y conceptos comerciales.

(24) Sitio web de la ITU, http://www.itu.int/aboutitu/index.html




El SSG “IMT 2000 and Beyond” trata asuntos como el Internet inalámbrico, la convergencia de redes fijas y móviles, gestión de la movilidad, interconexión de redes e interoperabilidad.

WiSOA – Alianza de titulares de espectros WiMAX

En septiembre de 2006, las compañías titulares de licencias que ofrecen ser-vicios WiMAX o pre-WiMAX establecieron la Alianza de titulares de espectros WiMAX (WiSOA). El objetivo de dicha alianza es garantizar la interoperabilidad de la itinerancia de las redes comerciales WiMAX de próxima generación; por ejemplo, facilitar y coordinar acuerdos entre los operadores WiMAX. El problema reside en que la especificación técnica de WiMAX permite a los operadores elegir su frecuencia entre una amplia gama de ellas, lo cual dificulta que se alcance un consenso global en cuanto a la frecuencia a utilizar. Intel parece abogar por la banda de espectro 2,5 GHz para WiMAX universal, pero la mayoría se inclina hacia frecuencias en el espectro de 3 o 4 GHz. Sin itinerancia, WiMAX perdería atractivo para las aplicaciones móviles (25).

4.2. Propiedad intelectual

Ser miembro de WiMAX Forum acarrea ciertas obligaciones respecto a la pro-piedad intelectual. Los miembros han de declarar en WiMAX Forum posibles incompatibilidades relacionadas con la propiedad intelectual y el trabajo que se esté realizando. Los miembros también deberán acceder a ‹‹otorgar licencias a otros miembros, bajo términos razonables y no discriminatorios (incluyendo sin restricciones un ámbito de uso de alcance suficiente para cubrir al menos la implementación de la especificación y el cumplimiento de los estándares y protocolos del IEEE 802.16), no exclusivas, intransferibles (excepto a un sucesor de interés para la parte pertinente del negocio de otros miembros, afiliados o ejecutores), no cedible, de ámbito mundial, para aplicar, haber aplicado, usar, importar, ofrecer y vender o distribuir aplicaciones que cumplan todas las partes necesarias de dicha especificación›› (26).

(25) Sitio web de WiSOA, http://www.wisoa.com/site/(26) Política respecto a los derechos de propiedad intelectual del WiMAX Forum, http://www.wimaxforum.org/

join/Governing_Documents/WIMAXForum_IPR_2005_09_27final.PDF




4.3. Protección de datos

Al contrario que Wi-Fi, siempre se ha tenido en cuenta la seguridad de los datos en el desarrollo de WiMAX. Tanto WiMAX fijo como WiMAX móvil incorporan estándares de cifrado (DES y EAP o AES, respectivamente). Sin embargo, las afirmaciones de proveedores sobre la seguridad absoluta de la tecnología deben tomarse con cautela, ya que los avances de la criptografía ponen en evidencia constantemente debilidades antes ignoradas. No obstante, al cifrar el enlace entre la estación base y el cliente, WiMAX aporta a los abonados cierto grado de privacidad y seguridad. WiMAX cuenta también con la ayuda de una VLAN (red de área local virtual) incorporada que contribuye a proteger la privacidad creando un túnel virtual entre el usuario y los datos a los que éste accede.

4.4. Ley de competencia

Para que los servicios basados en WiMAX sean competitivos, los reguladores han de garantizar que los operadores de red no abusen de su posición dominante evitando la interconexión de las redes o fijando un precio desorbitado. Este es un tema a tener muy en cuenta, sobre todo en los países en vías de desarrollo.




5. Previsiones

WiMAX ha demostrado ser un competidor serio cuando hablamos de acceso fijo inalámbrico de banda ancha en mercados poco abastecidos. Clearstream (27), operador de WiMAX en Estados Unidos, recibió más de 600 millones de dólares de manos de inversores, en este caso Intel Capital, para expandir su red. Se espera que WiMAX domine entre el 3 y el 4% del mercado de banda ancha mundial en 2010 (28). También compite en el ámbito móvil. A pesar de que el 4G no está definido todavía, WiMAX es un candidato ideal y se espera que pelee por ese mercado. Algunos operadores han anunciado ya su intención de utilizar el equipo WiMAX como oferta de 3G. Se calcula que Sprint, en Estados Unidos, cubrirá a 100 millones de personas con su red WiMAX en 2008 (29).

No está claro si surgirá una única tecnología dominante del sector de la banda ancha inalámbrica. En un escenario en el que se usen distintas tecnologías de acceso que se complementen entre si, habrá que solucionar el problema de las transferencias entre sistemas.

(27) Clearstream, http://www.clearstream.com/(28) Véase el informe de IDATE y Enter Mobile 2006, de 2006. Disponible online.(29) Nota de prensa de Sprint sobre WiMAX, http://www2.sprint.com/mr/news_dtl.do?id=12960




6. Conclusiones

Se están haciendo grandes esfuerzos en el sector de la banda ancha inalámbrica, sobre todo en el de la banda ancha inalámbrica móvil. Existen varias tecnologías alternativas, entre las cuales destacan el 3G HSDPA y sus derivados y WiMAX móvil. Ambos estándares disfrutan de economías de escala gracias al apoyo generalizado de proveedores y operadores, mientras que, por el contrario, es probable que soluciones patentadas como Flash-OFDM acaben siendo minori-tarias.

Las entidades reguladoras también darán su opinión sobre la elección de la tec-nología, ya que la utilización con éxito de la banda ancha inalámbrica requiere actualmente espectros con licencia. El HSDPA aprovechará las redes 3G/GSM existentes con una enorme base de abonados, mientras que WiMAX tendrá más éxito con los nuevos concurrentes o los operadores provenientes del mercado de la banda ancha fija.

Los proveedores de equipos implicados se inclinarán probablemente por el 3G o por WiMAX, pero la mayoría de ellos apostará por los dos a menos que surja un ganador claro. Desarrollar, o incluso tan sólo apoyar, dos clases de equipos, podría parecer caro, pero sería mucho peor invertir solamente en el estándar equivocado.

Cuantas menos redes de acceso deban manejar los operadores, mejor les irá. No es muy probable que un clásico operador 3G tome la iniciativa de construir una red WiMAX móvil si puede evitarlo. Sin embargo, podrían entrar en juego otro tipo de consideraciones, como normativas, densidad de clientes, disponibilidad de espectro, etc. A la larga, la banda ancha móvil representará probablemente una parte considerable de los ingresos de los operadores móviles, y la banda ancha inalámbrica fija podría ofrecer un servicio de alta velocidad a zonas rurales poco abastecidas.

A los clientes seguramente no les importará lo más mínimo qué tecnología o con-junto de tecnologías haya detrás de sus productos, siempre que éstos funcionen. El aumento de la competencia y el descenso de los costes de transferencia les




beneficiarán, estimulando el desarrollo del rendimiento y erosionando el precio de las tecnologías de banda ancha inalámbrica.

El reto para WiMAX, definido actualmente como una “tecnología para todo”, con-sistirá en competir con una serie de tecnologías especializadas. Los estándares WiMAX otorgan una gran libertad de acción a los ejecutores, pero sigue siendo poco probable que una sola tecnología cubra todos los sectores del mercado de la banda ancha inalámbrica. Los sectores dominados actualmente por WiMAX (la banda ancha inalámbrica fija) podrían no ser suficientes para mantener las enormes expectativas que han rodeado a WiMAX durante más de dos años. Al final, WiMAX deberá cumplir dichas expectativas en torno a la banda ancha ina-lámbrica móvil.




7. Bibliografía

Sitio web de Airspan ■

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‹‹Broadband fixed Wireless - a Proven Technology Retains Wide Appeal››, ■

Financial Times, 2002. http://specials.ft.com/fttelecoms/march2002/FT3Y33D2XYC.html

Sitio web de Clearwire ■

http://www.clearwire.com/

DailyWireless.org ■

http://dailywireless.org/

Sitio web de E-MAX ■

http://www.emax.com.pe/

‹‹Giving Every Macedonian Student a Gateway to the World››, USAID ■

Europe, 2005. http://www.usaid.gov/locations/europe_eurasia/press/success/student_ gateway.html

Sitio web de IEEE 802.20 ■

http://www.ieee802.org/20/index.html

IEEE Standards Association ■

http://standards.ieee.org

Sitio web de CNET Japan ■

http://japan.cnet.com

Sitio web de Intel WiMAX ■

http://www.intel.com/netcomms/technologies/wimax/index.htm




Sitio web de ITU ■

http://www.itu.int/home/index.html

The IEEE 802.16 Working Group on Broadband Wireless Access Standards. ■

http://grouper.ieee.org/groups/802/16/milestones/index.html

OCDE, ‹‹The Implications of WiMAX for Competition and Regulation››, 2006. ■

Ohrtman, Frank, ‹‹WiMAX Handbook››, McGraw-Hill, 2005.

Pheenet ■

http://www.pheenet.com

Sitio web de Qualcomm ■

http://www.qualcomm.com/technology/flash-ofdm/index.html ‹‹South Korea launches WiBro service››, EEtimes, 30/06/2006. ■

http://www.eetimes.com/news/latest/showArticle.jhtml?articleID=189800030

WiMAX.com ■

http://www.wimax.com/

WiMAX Forum ■

http://www.wimaxforum.org

Wireless -Watch Community ■

http://www.wireless-watch.com/ WiSOA ■

http://www.wisoa.com/site/




Anexo 1. Descripción de tecnologías relacionadas con WiMAX

Suelen aparecer en los textos relacionados con WiMAX las siguientes siglas:

AAS

Los Sistemas de Antenas Adaptativas (Adaptive Antenna Systems, AAS) usan tecnologías de modelado de señal para centrar la señal inalámbrica entre la esta-ción base y el abonado. De esta manera se reducen las posibilidades de sufrir interferencias de otros emisores, ya que la señal va de un punto al otro en línea recta.

DFS

Una radio de Selección Dinámica de Frecuencia (Dynamic Frequency Selection, DFS) analiza las ondas hertzianas para determinar qué frecuencias están libres de interferencias y seleccionar una de ellas para transmitir la señal, evitando retrasos y pérdida de datos.

MIMO

Las antenas de Entrada Múltiple y Salida Múltiple (Multiple In and Multiple Out, MIMO) cuentan con varios transmisores y receptores incorporados. Cuando las señales de radio emitidas rebotan en algún objeto, siguen caminos distintos, lo cual supondría un problema en las radios convencionales. MIMO aprovecha estos caminos para transmitir más información. La información transmitida a tra-vés de los distintos caminos se vuelve a combinar en el receptor a través de los algoritmos MIMO, que restauran la señal original.




SDR

Un sistema de radio definido por software (software-defined radio, SDR) es un sistema de comunicación por radio que cuenta con las instrucciones precisas para procesar las señales entrantes y salientes como soft-coded en lugar de hard-coded (como software en lugar de hardware), lo cual las hace mucho más flexibles y facilita su mantenimiento y mejoramiento.

OFDM

El Multiplexado por División de Frecuencias Ortogonales (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) mitiga las interferencias dividiendo la señal en distintos flujos transmitidos por portadores independientes. El pequeño porcentaje de pérdida de datos de la señal subdividida no merma la recepción de la señal.

Taxonomía de las tecnologías inalámbricas

Las tecnologías inalámbricas su clasifican a menudo en términos de alcance real: • WPAN-Red Inalámbrica de Área Personal 0 a 10 m• WLAN-Red de Área Local Inalámbrica 10 a 100 m• WMAN-Red de Área Metropolitana Inalámbrica 100 m a 5 km• WWAN-Red Inalámbrica de Área Amplia Mundial (dentro de cobertura)

Figura 10. Taxonomía de las tecnologías inalámbricas





Los gráficos siguientes muestran algunos indicios clave sobre algunas tecnolo-gías indicativas dentro de las categorías de alcance aceptadas normalmente.

Tabla 8. Taxonomía de las tecnologías inalámbricas

Fuente: Elaboración propia.(30) (31)

(30) En las tecnologías de radio, las velocidades reales de transferencia de datos son inversamente proporcio-nales a la distancia entre los dispositivos.

(31) Una torre de telefonía móvil suele tener un alcance de hasta 8 km, pero dada la extensión de la base instalada puede considerarse una red global para la mayor parte de fines prácticos.


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