Tecnologías para Acceso Inalámbrico de Banda Ancha Dr. Ante Salcedo Diciembre de 2005

OBJETIVOS Presentar de una manera global: Las tendencias en servicios de telecomunicaciones, y el papel que juegan los sistemas de comunicaciones inalámbricas de banda ancha La problemática en el desarrollo, implementación y comercialización de dichos sistemas La manera como se enfrenta dicha problemática, de una manera organizada y estructurada

CONTENIDO Introducción Tendencias en servicios y tecnologías de comunicación Redes inalámbricas de Banda Ancha WiMAX y estándar IEEE Conclusión

INTRODUCCIÓN La tecnología WiMAX, basada en el estándar IEEE , es considerada como la tecnología para proveer comunicaciones inalámbricas/móviles de alta velocidad, en zonas rurales y urbanas. En el mundo ya se ha iniciado el tendido de infraestructura de prueba y de uso comercial, que proveé un ancho de banda de 700 MHz (70 MBits/s), con un alcance de hasta 50 Km Está tecnología es fundamental para el desarrollo de los servicios de telecomunicaciones futuros

LAS TECNOLOGÍAS Y SERVICIOS DE TELECOM TIENDEN A LA CONVERGENCIA Voz DatosVideo Convergencia Telefonía Radio/televisión Internet Correo electrónico Transferencia de datos Videoconferencia Compra/renta y distribución de mísica y videos

TENDENCIAS EN SERVICIOS De cualquier parte, a cualquier parte, con cualquier equipo: Mandar y recibir s Hablar por teléfono y hacer videoconferencia (a bajo costo) Bajar fotos, música y videos Recibir programas de televisión (pregrabados o en vivo) Jugar videojuegos en línea Conectar y operar a computadoras a distancia Monitorear y controlar a distancia Redes internas de voz, datos y video de bajo costo Sistemas de monitoreo (i.e., puntos de venta, cadena de distribución,...) Sistemas de CRM, y para relación con proveedores Sistemas de minería de datos Sistemas de acción a distancia Personal Empresarial

ACCESO MÓVIL DE BANDA ANCHA ESTÁ EN EL FUTURO DE LAS TELECOMUNICACIONES Fuente: Technology Review, July 2005; PRICEWATERHOUSECOOPERS, CONSUMER ELECTRONICS ASSOCIATION, EARNST & YOUNG

REDES INALÁMBRICAS DE BANDA ANCHA Fuente:

REQUERIMIENTOS DE VELOCIDAD Voz Telefonía digital: 64 kB/sec Telefonía IP: 120 kB/sec Datos Video Bajada: 1 MBits/sec Subida: 100 KBits/sec Videoconferencia: 200 kB/sec Video VCR: 2 MBits/sec Video HDTV: 12 MBits/sec

ASPECTOS A CONSIDERAR Tecnológicos Velocidad Frecuencia Alcance (distancia) Sensibilidad a obstáculos Multiplicidad de enlaces Directividad y conectividad Potencia Alimentación Portabilidad (tamaño, peso) Número de equipos que pueden conectar Compatibilidad de equipos Sensibilidad al ruido Protocolos de comunicación Capacidad de memoria Nivel de integración Seguridad No Exhaustivo

ASPECTOS A CONSIDERAR Económicos y financieros Económicos y financieros Costos de desarrollo Costos de implementación Costo de operación y mantenimiento Servicios que se puede ofrecer Tamaño de mercados Niveles de penetración Mercadotecnia (oferta, precio) Patentes, derechos y posicionamiento Competidores y aliados Financiamiento No Exhaustivo Regulatorios Estandarización Asignación de frecuencias Reglamentación Monitoreo para identificar mal uso Seguridad

TIPOS DE RED (FIJA O MOVIL) GAN: Global Area Network MAN: Metropolitan Area Network LAN: Local Area Network PAN: Personal Area Network Redes de diferente tamaño y características Complejidad: Tecnológica Económica/financiera Regulatoria

CARACTERÍSTICAS GAN MAN LAN PAN Tipo de redPotenciaCobertura Mundail 1-50 Km 100 m 10 m Alimentación Cable y batería Cable y batería Batería pequeña Alta Media/alta Media Baja Equipos conectados Todos Muchos Medio Pocos

DEFINICIÓN Y ESTANDARIZACIÓN Posibilidad de comprar e interconectar equipos de diferentes fabricantes: seguridad para usuarios y proveedores de servicio Crear un mercado de masivo para equipos (con pocas variantes), creando una economía de escala para fabricantes Fomentar la competencia y permite la entrada de nuevos participantes, dando lugar a optimización de precios Asociación voluntaria de compañías de tecnología, fabricantes de equipo, proveedores de servicio y organismos regulatorios: Elaboración del estándar Pruebas de compatibilidad

REDES DE ACCESO INALAMBRICO* DE BANDA ANCHA Tecnología --- WiMAX WiFi Bluetooth, UWB Tipo de Red GAN MAN LAN PAN Estándar * No necesariamente móvil

WiMAX EVOLUCIONÓ DE WiFi Tipo de Red a b c e Frecuencia 2.5 GHz 2 – 11 GHz 5-6 GHz 10 – 66 GHz 2 – 6 GHz (Móvil) Velocidad 11 MB/s 6 – 54 MB/s 1,2,5.5 y 11 MB/s 6 – 54 MB/s Alcance Hasta 350 m 50 km WLOS 8-10 km LOS

TECNOLOGÍA WiMAX WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) es una tecnología estandarizada, que permite una conexión inalámbrica de banda ancha de última milla, alternativa a tecnologías de cable o a DSL. WiMAX proveerá conectividad inalámbrica de banda ancha fija, portable, y eventualmente móvil, sin la necesidad de tener línea de vista directa con una estación base. En una estructura de células fijas cada tres a diez kilómetros, los equipos certificados por el foro WiMAX pueden ofrecer una capacidad de comunicación de hasta 40 Mbps por canal, para aplicaciones fijas y portables. El ancho de banda propuesto es suficiente para proveer a cientos de usuarios conectividad con velocidad T-1, y a miles de hogares conectividad tipo DSL. La infraestructura para aplicaciones móviles, espera proveer hasta 15 Mbps de capacidad, con células espaciadas hasta 3 kilómetros. Se espera que la tecnología WiMAX sea incorporada a computadoras portátiles y PDA´s en el 2006.

PREMISAS DEL ESTÁNDAR IEEE Capacidad para transportar Voz, Datos y Video Permitir la operación de dispositivos de diferente precio, consumo de potencia, y velocidad de operación Asignar uso de frecuencias de manera dinámica y eficiente, entre los diferentes dispositivos que usen la red

IEEE CONTEMPLA LOS NIVELES MAS BAJOS DEL MODELO OSI Capa físicaPHY Enlace de datos Red Transporte Sesión Presentación Aplicación Control de acceso al medio (MAC) Control de enlace (LLC) Control lógico del enlace (LLC) Segmentación de paquetes y “handshake” Control de acceso al medio (MAC) Coordina los accesos a un espacio de comunicación compartido, de un grupo grande de usuarios Capa física (PHY) Transporte de bits entre puntos, a través de algún medio de comunicación (aire)

CARACTERÍSTICAS DE LA TECNOLOGÍA Y ESTÁNDAR WiMAX Verdaderamente internacional (IEEE, FCC, ETSI) Respaldado por principales fabricantes y proveedores de servicio Escalabilidad de uno a cientos de suscriptores Con o sin línea de vista Modulación OFDM (permite la transmisión simultanea de múltiples señales) Antenas inteligentes Topología punto-punto, punto-multipunto y de malla Calidad de servicio (QoS): califica la operación de NLOS Calidad de servicio variable (Tiempo real, diferido, tasa de bits variable) Multiplexaje TDM y FDM (interoperatividad con celulares y e inalámbricos) Seguridad (incluye medidas de privacidad y criptografía) Soporta bandas con licencia (2.4 y 3.5 GHz) Soporta bandas libres (5.8, 8 y 10 GHz) Canalización ((5 y 10 MHz) Modulación adaptiva Codificación adaptiva Potencia de transmisión regulada Corrección de errores robusta (retransmisión automatizada))

PROVEEDORES DE SISTEMAS WiMAX EN EL MUNDO Alvarion Proxim (Intel) Redline Wavesat

SITUACIÓN DE WiMAX EN MÉXICO Ya se han hecho pruebas satisfactorias Hay productos disponibles en el mercado Proveedores ofrecen servicios de instalación y mantenimiento Hot-spots instalados en el país (hoteles, restaurantes, aeropuertos) Regulación en proceso

CONCLUSIÓN WiMAX es una tecnología reciente, que: Ofrece servicios equivalentes a cable y DSL (pero de manera inalámbrica, a menor precio y con mayor accesibilidad) Permite ofrecer nuevos servicios, que requieren acceso inalámbrico/móvil de banda ancha A pesar de que esta en etapa de desarrollo y constante mejora, la tecnología ha salido al mercado e iniciado su comercialización exitosamente; con el apoyo de compañías que conforman al Foro WiMax, y de los organismos regulatorios de países de primer mundo En México la tecnología tiene un alto potencial de desarrollo y crecimiento para los próximos 5-10 años, pero es necesario: Mayor conocimiento y difusión Regulación

ANEXOS

FORO WiMAX El foro WiMAX trabaja para facilitar la implementación de redes inalámbricas de banda ancha basadas en el estándar IEEE , ayudando a asegurar la compatibilidad e inter-operabilidad de los equipos de acceso inalámbrico de banda ancha. El foro WiMAX es una organización no lucrativa, fundada en junio de 2001, por proveedores de equipos y componentes, con la finalidad de promover la adopción del estándar IEEE Algunos integrantes del foro son: INTEL, Nokia, Siemens, Nortel

ENLACE PUNTO A PUNTO Un enlace punto a punto, con capacidad de 26MBits por segundo, a una distancia de ~10 Km, tiene un costo aproximado de $20,000 USD.