Accesos NGA sin hilos
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Escenarios de despliegue de nuevas redes de acceso inalámbricas
Redes inalámbricas WiMAX
WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) son las siglas que identifican a los productos que están conformes con el estándar de acceso inalámbrico 'IEEE 802.16'. Dicho estándar inicialmente se desarrolló para proporcionar acceso metropolitano inalámbrico fijo, constituyendo por tanto una alternativa al cable o DSL y siendo económicamente más atractivo para proporcionar acceso en zonas rurales que éstos.
Actualmente se recogen dentro del estándar dos escenarios:
- Uno de acceso fijo, en el que se establece un enlace radio entre la estación base y un equipo de usuario situado en el domicilio del usuario.
- Otro de movilidad completa que permite el desplazamiento del usuario de un modo similar al que se puede dar en GSM/UMTS.
Desde el punto de vista técnico, el estándar establece distintas opciones de capa física, permitiendo soluciones que requieren visión directa con la estación base como otras que no la requieren y su empleo tanto para bandas con licencia como para bandas libres. Una de las características más atractivas del estándar es que permite servicios con necesidades de calidad de servicio elevadas (baja latencia y ancho de banda garantizado) por lo que es adecuado para servicios en tiempo real.
Para el entorno fijo, las velocidades teóricas máximas que se pueden obtener son de 75 Mbit/s con un ancho de banda de 20 MHz. Sin embargo, en entornos experimentales reales se han conseguido velocidades de 40 Mbit/s con radios de célula de hasta 10 km, ancho de banda que es compartido por todos los usuarios de la célula .
Si bien el estándar 'IEEE 802.16' permite su uso en un amplio rango de frecuencias (hasta los 66 GHz), los perfiles que existen actualidades el mercado o que están en proceso de desarrollo para la certificación de equipos compatibles con WiMAX se limitan a las frecuencias de 2,5 y 3,5 GHz (con licencia) y a la frecuencia libre de licencia de 5,8 GHz (que en España no se puede emplear en exteriores, por lo que su uso para WiMAX no está permitido), todos ellos para acceso fijo.
En el futuro se desarrollarán también perfiles de certificación y de interoperabilidad para equipos que cumplan el estándar IEEE 802.16e (lo que posibilitará movilidad), así como una solución completa para la estructura de red que integre tanto el acceso fijo como el móvil. Se prevé el desarrollo de perfiles para entorno móvil en las frecuencias con licencia en 2,3 y 2,5 Ghz.
WiMAX se presenta como la tecnología adecuada para dar servicios de banda ancha en zonas donde el despliegue de cobre, cable o fibra por la baja densidad de población presenta unos costes por usuario muy elevados (zonas rurales).
Ahora bien, WiMAX presenta una serie de problemas como el hecho de que la capacidad de una celda al ser compartida por todos los usuarios de la misma es limitada y que dicha capacidad depende tanto del ancho de banda del canal empleado (disponibilidad del espectro) como de las características del mismo. Este último hecho es importante cuando WiMAX emplea las bandas de uso libre.
Acceso móvil 3G HSDPA
La tecnología HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) permite una mejora del rendimiento que ofrecen las redes 3G en el canal descendente (red-usuarios) para transmisión de datos, ofreciendo una velocidad teórica compartida de 14 Mbit/s frente a los 384 Kbit/s reales que ofrece UMTS. Dicha mejora (introducida en la Release 5 del estándar 3GPP) se basa en la utilización de un canal descendente compartido por todos los usuarios junto con una modulación más eficiente.
En la actualidad esta tecnología ya está presente en el mercado, donde los operadores móviles ofrecen soluciones HSDPA con velocidades de 3,6 Mbit/s. Además, están trabajando en nuevas versiones de HSDPA (Release 7), que mediante la utilización de mecanismos que mejoran el rendimiento del canal, como por ejemplo el uso de antenas MIMO (Multiple Inputs-Multiple Ouput), podrán obtener velocidades compartidas de hasta 42 Mbit/s teóricos en el enlace descendente (se espera esté disponible a partir del año 2008).
En este punto es preciso remarcar que las tasas indicadas anteriormente son tasas máximas teóricas que dependen tanto del número de usuarios por celda, al ser un canal compartido por todos los usuarios en la misma, como de la cantidad de recursos asignados por los operadores para la prestación del servicio, así como de la s condiciones radio bajo las que se encuentre el usuario. Por lo tanto, la tasa real de que dispondrá el usuario será obviamente inferior, cumpliéndose ésta únicamente en un escenario muy concreto (un usuario en el radio de cobertura de la celda con unas condiciones de propagación óptimas y siempre que el operador haya asignado los recursos necesarios).
La tecnología HSUPA (High Speed Uplink Packet Access), por el contrario, permite mejorar el rendimiento que ofrecen las redes 3G en el canal ascendente (usuario-red). Dicha mejora ha sido introducida en la Release 6 del estándar 3GPP. El aumento de velocidad en el canal ascendente se basa en la utilización de las mismas mejoras técnicas que se utilizan en el HSDPA con la diferencia de que en este caso se sigue utilizando un canal dedicado. La tecnología HSUPA permite velocidades teóricas en el enlace ascendente de 5,76 Mbit/s. y su evolución permitirá velocidades teóricas en el enlace ascendente de hasta 11,6 Mbit/s.
Aunque los operadores no ofrecen aún comercialmente esta tecnología, se prevé su aparición en el mercado próximamente con velocidades de 1,4 Mbit/s. En este punto es preciso destacar que al igual que sucede con HSDPA, así como con todas las tecnologías que utilizan la interfaz aire, las velocidades alcanzables dependen en gran medida de las condiciones de propagación en las que se encuentre el usuario, (aunque en este caso, a diferencia del HSDPA, el canal ascendente no es compartido, así que no dependerá del número de usuarios).
Por ello, las velocidades anteriormente mencionadas han de considerarse como velocidades máximas que se cumplirían en condiciones de propagación óptimas. El conjunto de ambas tecnologías (HSDPA y HSUPA) se denomina comúnmente HSPA.
En la actualidad, en el marco del 3GPP se está trabajando en una evolución de la interfaz radio que permita tasas teóricas mayores a 100 Mbit/s en el enlace descendente y superiores a 50 Mbit/s en el enlace ascendente, utilizando un ancho de banda de 20 MHz. Dicha evolución se denomina LTE (Long Term Evolution). Esta evolución se basa principalmente en la adopción de la modulación OFDM, modulación que también utilizan tecnologías como WiMAX.
En resumen la situación de evolución tecnológica no permite descartar a priori la potencialidad del acceso radioeléctrico en la carrera competitiva frente a las redes cableadas, sobre todo para velocidades de transmisión de nivel medio en términos relativos (de 15 Mbit/s).
