PDF de programación - Tema XII: Redes WWAN/WMAN - Redes de Datos

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Tema XII: Redes WWAN/WMAN - Redes de Datosgráfica de visualizaciones

Actualizado el 27 de Noviembre del 2020 (Publicado el 20 de Diciembre del 2018)
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63 paginas
Creado hace 11a (18/02/2009)
Redes de Datos

Tema XII:

Redes WWAN/WMAN

•Redes de banda ancha inalambricas
•MMDS/LDMS
•WIMAX
•TELEFONÍA 2,5 Y 3G
•Satélite

Red WWAN/WMAN

Tecnologías inalámbricas

 

Tema VI

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Inalámbricas de banda ancha

Tema VI

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MMDS (Multichannel Multipoint

Distribution Service)

• Esta tecnología está dedicada a proveer servicios a clientes 

que no son alcanzables mediante una línea de cable. 
Es una tecnología que complementa a DSL (Digital 

Subscriber Line) y al cable de módem.

• Opera en el rango de los 2.5 GHz a los 2.7 GHz.
• Requiere línea de visión directa entre el RP (Radio Port) y la 

antena del cliente.
 La ruta de la señal debe de estar libre de obstrucciones
• Permite velocidades de acceso a Internet de hasta 3 Mb/s
• Ofrece un radio de acción de 35 millas
• El uso de esta tecnología requiere de una licencia.

Tema VI

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Tema VI

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LDMS

• La telefonía inalámbrica LMDS es un servicio de banda ancha a 

través de ondas de radio que permite llevar todo tipo de llamadas 
hasta los hogares.

• Opera arriba de la banda de los 20 GHz 
• Descripción:

Local:

• El sistema LMDS proporciona infraestructura inalámbrica que, 

empleando enlace radio con línea de vista, alcanza distancias de 
hasta 5 Kilómetros. 

Multipunto: 

• Una estación radiobase gestiona comunicaciones bidireccionales de 

más de 4000 usuarios. 

Distribucion:

• Banda ancha con velocidades de usuario de hasta 8 Mbit/seg. 

Sistema: 

• Servicios múltiples de voz y datos combinados con diferentes 

calidades de servicio y ancho de banda dinámico

Tema VI

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Estructura de la red

• La arquitectura de red LMDS consiste 

principalmente de cuatro partes: 
Centro de operaciones de la red (NOC),
Infraestructura de fibra óptica
Estación base y 
Equipo del cliente (CPE).

Tema VI

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LMDS red

Tema VI

8

LMDS antenas

Tema VI

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Ventajas

• COSTO: 

 Bajos costos de introducción y desarrollo 
 Infraestructura escalable basado en la demanda, cobertura y 

concentración de edificios. 

 Bajos costos de mantenimiento, manejo y operación del sistema. 

• VELOCIDAD: 

 Crecimiento más rápido y fácil. 
 Tiempo de retorno más rápido gracias a la rápida respuesta a las 

oportunidades de mercado. 

 Habilidad para manejar múltiples puntos de acceso de alta capacidad, 

con tiempos de instalación reducidos sin la preocupación de obtener los 
derechos de instalar cableados externos. 

• CAPACIDAD:

 Velocidades de acceso de hasta 8 Mbps
 Redistribución del ancho de banda entre clientes a tiempo real
 Plataforma multi­ servicios
 Alta confiabilidad
 Simetría o asimetría

Tema VI

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Desventajas

• Desvantajas

 Necesidad de línea de vista
 Alcance limitado
 Tecnología nueva

• Aplicaciones

 TV multicanal por subscripción 
 Interconectividad de redes LAN 
 Videoconferencia (IP o ISDN) 
 Frame Relay 
 Circuitos de Data dedicados (E1/T1, nX64) 
 ASP 
 ISP 
 Telefonía fija convencional (POTS)

Tema VI

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Worldwide Interoperability for Microwave Access

"Interoperabilidad Mundial para Acceso por

Redes WI-Max

Microondas”

• La 802.16 usa frecuencias desde los 2 GHz a los 11 GHz 

para la creación de redes metropolitanas (MAN)
En España 3,5 GHz

• Cobertura entre 40 y 70 Km
• VELOCIDAD DE 75 Mbps
• Ventajas es la complementariedad con las redes Wifi 

(802.11) 

• Dos modalidades: 

fijo:  802.16­2004 y 
móvil:802.16e

• Operadores: 
Telefónica, 
Neosky e 
Iberbanda

Tema VI

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Tema VI

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Estándares 802.16

‘legacy’

Estándar

802.16, 802.16a, 802.16c

Completado
Frecuencias

2001, 2002, 2003
10 ­ 66 GHz

Condiciones
Anchura de canal

LOS (Line of Sight)
20­28 MHz

802.16d
(802­16­2004)
Julio 2004
2 ­ 11 GHz
(3,5 y 5,8 GHz)
Near­LOS
1,75­20 MHz

Caudal

Hasta 134 Mb/s

Hasta 70 Mb/s

Transmisión

SCA (Single Carrier)

OFDM 256

802.16e

7 Dic. 2005
2 ­ 6 GHz
(2,3 y 2,5 GHz)
No LOS
1,25­20 MHz

Hasta 35 Mb/s

OFDMA 2048

Movilidad
Alcance
Mercado

Fijo
5 Km
Urbano. Acceso internet 
de edificios

Fijo y Portable (Nómada)
30 Km
Urbano, suburbano, rural. 
SME, WiFi. Puentes 
inalámbricos

Fijo y Móvil (roaming)
10 Km
Acceso a portátiles, 
PDAs, teléfonos 
inteligentes

Tema VI

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Tema VI

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Comunicación sin visión directa (NLOS)

Para tener comunicación sin visión directa (NLOS, Non­Line Of Sight) se 
aprovecha la señal recibida por rebotes. Sin embargo el alcance se reduce 
respecto a una situación con visión directa (LOS).

Tema VI

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MIMO: Multiple Input Multiple Output

Sistema 3 x 3 MIMO

Esta técnica también se 

usa en 802.11n

Los datos se envían repartidos por varias antenas emisoras y 
receptoras, ajustando cada una al rendimiento que permite el 
entorno y aprovechando en lo posible la señal rebotada

Tema VI

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WiMAX Forum

(World Interoperability for Microwave Access)

• El WiMAX Forum es una asociación formada por más de 

un centenar de fabricantes con el fin de acelerar el 
desarrollo de los estándares IEEE 802.16 y garantizar la 
interoperabilidad mediante un proceso de certificación.
–  Es a los estándares 802.16 lo que la WiFi Alliance es 

a los estándares 802.11:

• A diferencia de la WiFi Alliance, que surgió cuando los 

estándares y productos 802.11 ya estaban consolidados, 
el WiMAX Forum desarrolla su actividad en paralelo al 
proceso de estandarización y antes de que aparezcan 
productos en el mercado. Esto ha dado mejor resultado.

Tema VI

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Topología de redes 802.16

• Conexiones punto a punto.

 Equivalen a los puentes inalámbricos de 802.11. 

• Normalmente son equipos fijos con antenas 

exteriores direccionales.

• Servicio de operador o de usuario final

• Conexiones punto a multipunto. 

Red de estaciones base con antenas sectoriales 

que dan cobertura a amplias áreas, con arquitectura 
celular. 
• Normalmente pensado para servicio de operador.
• Necesidad de un protocolo MAC para el sentido 

ascendente.

Tema VI

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802.16: Configuración punto a punto

U N I V E R S I T Y
U N I V E R S I T Y

•Equivalente a enlace dedicado. Puede ser simétrico
•Antenas altamente direccionales
•Alta frecuencia, alcance limitado 
•Buen reaprovechamiento de canales sin interferencia

Tema VI

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Enlace punto a punto tipo WiMAX

Equipo: Alvarion BreezeNet B100
Antena de 21 dB integrada en el equipo 
Caudal radio max.: 108 Mb/s
Caudal datos max.: 70 Mb/s
Canal de 20 MHz seleccionable (5,5­5,7 GHz)

Interfaz 100BASE­T 
Actúa como puente remoto transparente
Soporta QoS (802.1p) y VLANs (802.1Q)
Gestionable por SNMP
Precio: $8.000 (la pareja)

Tema VI

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802.16: Configuración multipunto

Sector (60º)

Antena sectorial
direccional (60º)

Antena plana
direccional
(16x16 cm)

Estación

base

Tema VI

22

Topología de una red 802.16

Fibra óptica

Estación Base

Enlace punto a punto WiMAX
entre dos estaciones base

Sectores de 60º

NOC (Network Operations Center)

Tema VI

23

Estructura celular de WiMAX

• En una arquitectura típica de zonas rurales cada estación base 
tendría tres antenas sectoriales de 120º que cubrirían un radio 
de 8 Km y abarcarían un área de unos 200 Km2

• En zonas suburbanas el radio sería de unos 3 Km, para 

aumentar el rendimiento y mejorar la cobertura

• En zonas con alta densidad de población los sectores serían 

de 60º y habría hasta tres antenas por sector (18 en total) para 
aumentar aun más la capacidad 

• Si la densidad de población es alta y hay dificultad para ubicar 

las antenas en puntos elevados se utilizan micro­células.
– En este caso se emplean antenas omnidireccionales a poca 

altura (en postes de alumbrado por ejemplo) con un radio 
de acción de unos 1,5 Km.

Tema VI

24

Ejemplo de una red WiMAX en una ciudad

La topología de una red WiMAX 
metropolitana es muy similar a 
la de una red CATV

Tema VI

25

Comunicación entre estación base y

usuario

BS (Base Station) 

Router WiMAX 

Tema VI

26

Sistema de acceso WiMAX en una sola

caja autoinstalable para interior

Sistema 802.16d

Incluye:

•6 antenas de 9 dBi. Utiliza la(s) más adecuada(s) en cada momento
•1 Puerto 10/100BASE­T
•Radio 802.11b/g para actuar como AP de redes inalámbricas
•1 ó 2 puertos RJ11 para conectar teléfonos analógicos (puede utilizar H.323 o SIP)
•Batería de back­up

Tema VI

27

Asignación de frecuencias

• En WiMAX se contempla el uso de frecuencias con licencia 

y sin licencia (banda ISM):
– Las frecuencias con licencia (principalmente 3,5 GHz) son para uso 

exclusivo de operadores

– Las frecuencias sin licencia (2,5 y 5 GHz) son para el uso de 
particulares, así como de operadores en experiencias piloto o 
áreas rurales. 

• El operador puede empezar usando frecuencias sin 
licencia para tantear el negocio y cuando lo estime 
conveniente pasar a usar frecuencias con licencia. Las 
frecuencias con licencia son más caras pero más fiables al 
tener menos riesgo de interferencias.

• En WiMAX todo esta pensado para obtener el máximo 

rendimiento del espectro radioeléctrico disponible

Tema VI

28

Ventajas de WiMAX vs CATV y ADSL

• Despliegue rápido
• Bajo costo de las infraestructuras.
• La inversión se desplaza al equipo del usuario final 

(CPE, Customer Premises Equipment); menor riesgo 
inicial  para operadoras en el despliegue de la red

• Opción especialmente interesante en zonas rurales 
(2­150 viv./Km2) o suburbanas (150­300 viv./Km2) 
donde CATV, y a veces ADSL no están disponibles.

Tema VI

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Desventajas de WiMAX vs CATV y

ADSL

• Es difícil asegurar el servicio a todos los usuarios,

– Suelen quedar puntos con mala cobertura.
• Normalmente se aspira a conseguir una 

cobertura del 80­90%.

• Es difícil garantizar una disponibilidad del 100%.
– La señal de RF puede no llegar por bloqueos, 

dispersión, humedad, interferencias, etc.

• Normalmente WiMAX es una opción interesante 

cuando.
– Hay buena cobertura (visión directa o distancia 

corta) o 

– Cuando ADSL y CATV no están disponibles 

Tema VI

30

Comparación WiMAX vs WiFi

• Las técnicas de transmisión utilizadas por WiMAX (especialmente en
  • Links de descarga
http://lwp-l.com/pdf14622

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