4.1 Convergencia de Redes
4.1.4 Acceso de nicho de siguiente generación
backhaul WiMAX, es con puntos activos Wi-Fi, ya que un único sistema WiMAX puede ser usado como backhaul para varios puntos activos Wi-Fi. En nuestra opinión, las bandas de 2.3GHz, 2.5GHz y 3.5GHz son demasiado valoradas como para ser usadas como espectro para proporcionar backhaul y deben ser usadas para dar conectividad a los usuarios finales. La banda de frecuencia más apropiada para el despliegue de backhaul es de 5.8GHz la cual es libre de licencia en muchas partes del mundo. Los dispositivos de WiMAX fijo (802.16d) han sido certificados en la banda de 5.8GHz, lo que hace que WiMAX fijo sea perfectamente apropiado para ser usada como tecnología de backhaul. El radio máximo que el sistema WiMAX puede ofrecer en la banda de 5.8 GHz es de alrededor de 15-20km en áreas rurales16.
Así, la cobertura interna puede ser poco fiable como ocurre algunas veces con otros servicios inalámbricos convencionales que emplean la banda de 2GHz o más.
Estándares que facilitan el desarrollo de las redes de acceso Wi-Fi
Wi-Fi es respaldado por el conjunto de normas de WLAN que ha sido desarrollado por los grupos de trabajo IEEE 802, específicamente las revisiones “a”, “b”, “g” y “n” que define la capa física (capa 1) y la capa enlace de datos (servicios de la capa 2). El IEEE sigue funcionando para especificaciones a los sistemas WLAN que podrían operar a una velocidad Gigabit, aunque esto ocurre algunos años después de la realización.
Gran parte de las mejoras en la velocidad de Wi-Fi termina adoptando la tecnología de radio antena MIMO, que mejora la eficiencia de la interfaz aire. La unión de canales también permite mejorar el uso de espectro no licenciado en las bandas ISM. Como resultado, la velocidad máxima en bruto ha aumentado de 11 Mbit/s a alrededor de 110 Mbit/s. Sin embargo, en la práctica las velocidades típicas de servicio que los usuarios experimentan pueden ser considerablemente menores, y otros problemas tales como la interferencia de frecuencia de otros aparatos lo que degrada la experiencia, continúan causando un impacto.
Esto significa que Wi-Fi compartido es el más indicado para las aplicaciones criticas sin calidad de servicio – de ninguna manera es práctico entregar un servicio de calidad para radiodifusión IPTV sobre el acceso Wi-Fi compartido utilizando normas actuales. (802.11b/g/n). No obstante, los servicios de video “over-the-top” basados en Internet siguen siendo fácilmente accesibles sobre tales servicios de acceso de banda ancha.
Notamos que ciertas organizaciones ya han hecho algún trabajo para mejorar la entrega de IPTV sobre redes Wi-Fi17. Sin embargo, hasta la fecha, ninguno se basa en las normas, y las implementaciones comerciales (si hubiere) aun están en su primera fase. El uso principal de estas tecnologías podría ser ampliar el alcance de las soluciones alámbricas IPTV puesto que los despliegues de TV inalámbrica se centrarán en normas inalámbricas más establecidas.
Las arquitecturas de acceso Wi-Fi basadas en varias metodologías (algunas de las cuales se definen en la especificación IEEE 802.11) se están volviendo comunes. Un ejemplo es la arquitectura en malla que permite que la red se autoconfigure entre los múltiples nodos de la red. En un medio enmallado, los puntos activos de Wi Fi pueden estar en contacto entre ellos proporcionando una gama de recursos flexibles en áreas cubiertas por Wi-Fi. Las principales ventajas de usar una arquitecta enmallada Wi-Fi son:
Reducción en requerimientos de backhaul.
Consolidación del tráfico a través de la multiplexación estadística de paquete.
Resiliencia
17 Por ejemplo, las tecnologías Rotani AirReferee y VideoPuck (introducido en febrero de 2006) pide ofrecer soluciones de extremo a otro para la entrega inalámbrica IPTV que se agrega a redes internas existentes. Otras compañías que trabajan con IPTV sobre las redes Wi-Fi incluyen las incorporaciones inalámbricas de Celeno y Ruckus.
Capacidad ad hoc con autodescubrimiento de nuevos nodos.
Figura 4.29 Red Wi-Fi en malla Fuente_ Analysys Mason
Una ventaja clave de usar una arquitectura enmallada Wi-Fi es la reducción significativa en la cantidad de enlaces backhaul requeridos. Como los nodos enmallados Wi-Fi pueden establecer una comunicación de red entre ellos, un único enlace de backhaul podría ser suficiente (correctamente dimensionado como se proporciona) para el agrupamiento enmallado Wi-Fi. Sin embargo, en la práctica, por lo menos dos enlaces de backhaul distintos son por lo general implementados para fines de resiliencia.
Como los nodos que manejan el enlace backhaul agrega el tráfico de todos los nodos Wi-Fi, la multiplexación de paquete logra incrementarse gracias a la disminución de la capacidad requerida en el mismo enlace backhaul.
Respecto a la resiliencia, las redes Wi-Fi en mallas son tolerantes a fallos y si una red única falla en la red de malla, el trafico es automáticamente reasignado a través de nodos activos.
Finalmente las características del descubrimiento automático de redes enmalladas Wi-Fi habilitan nuevos nodos Wi-Fi que se agregarán a la red sin necesidad de configuración, facilitando una infraestructura escalable.
Perspectiva para las redes de acceso Wi-Fi
Los productos fabricados en la familia de normas Wi-Fi continuarán prosperando principalmente para el acceso LAN, tanto en empresas como en hogares. Las redes de acceso WLAN figuran como una opción atractiva para los proveedores de servicio competitivo que, a menudo, lanzan servicios antes que los operadores tradicionales desplieguen servicios de acceso de banda ancha más convencionales debido a las menores barreras de entrada citadas anteriormente. Sin embargo, el modelo de negocio para los servicios exitosos depende en gran medida del volumen iniciado por abonados, quienes paradójicamente han sido en algunas oportunidades, los responsables del fracaso de tales implementaciones. Los servicios exitosos de acceso WLAN pueden indicar con toda precisión las zonas requeridas por el usuario que muchos operadores de telecomunicaciones pueden encontrar con mejores y más servicios escalables basados en normas de acceso más establecidas.
No obstante, Wi-Fi puede ser un medio atractivo para proporcionar el acceso en cibercafés y otros lugares públicos, aprovechando una creciente variedad de dispositivos que hace posible el acceso Wi-Fi, incluyendo dispositivos móviles, iPods y netbooks (los dispositivos convergentes se discuten mas adelante en la Sección 4.3).
Implicancias de las redes de acceso Wi –Fi para el mercado peruano
Con su costo bajo y su relativa facilidad de instalación, el Wi-Fi aún tiene mucho que ofrecer a los proveedores de servicio. En el Perú, es probable que sea usado de modo limitado, principalmente por operadores a pequeña escala y empresarios como proveedores de puntos de acceso inalámbrico que buscan oportunidades para entrar al mercado de implementaciones locales. Cuando los servicios de banda ancha sobre las redes de acceso inalámbrico licenciado llegan a estar disponibles, es probable que éstos superen muchas implementaciones Wi-Fi a pequeña escala.
Banda ancha por línea eléctrica
La banda ancha por línea eléctrica (BPL) permite la entrega de acceso de banda ancha por el cableado de línea eléctrica de baja y media tensión (BT y MT) a la instalación. La Figura 4.30 muestra más adelante la arquitectura básica para una solución de red de baja tensión.
Unidades de multiviviendas
Suministro 115/230v LV
Fibra o Backhaul inalámbrico Suministro de Media
Tensión 1kV-50kV
Transformador HV-MV Red de Alta Tensión
(más de 50kV)
Kk
Transformadores MV-LV
Unidades de multiviviendas
con BPL en construcción
Figura 4.30: Acceso de línea eléctrica LV [Fuente: Analysys Mason]
Red de Datos
Módem BPL
Cabecera BPL
La cabecera, comúnmente ubicada en un transformador reductor inyecta un conjunto modulado de portadoras que brindan los servicios de acceso de banda ancha a las instalaciones donde el modem BPL se conecta al equipo del usuario. La típica zona operacional entre la cabecera y la estación del usuario está comúnmente limitada a unos cientos de metros debido a la pérdida de energía y a la necesidad de controlar la radiación de radiofrecuencia no deseada del sistema cableado. La cobertura limitada significa que el BPL necesita ser comúnmente empleado en una solución nodal FTTC, aunque se pueda usar un backhaul inalámbrico punto a punto. La arquitectura y capacidad del sistema significa que todas las instalaciones conectadas en un segmento de energía comparten la misma disponibilidad de banda ancha – así como la red de cable.
La implementación de un BPL en construcción que utiliza una arquitectura de acceso FTTB o WiMAX mostró ciertos logros en varias pruebas anticipadas; por ejemplo, FTTB más BPL fue adoptado por Electro-com (un operador que realiza pruebas en varias ciudades rusas) en el 2005. Sin embargo, reportes publicados en 2008 indicaron que la compañía había desistido de usar BPL para la implementación en construcción, prefiriendo usar Ethernet en el futuro.
La mayoría de las pruebas de BPL tiene velocidades promedias de alrededor de 3Mbit/s que el DSL rival y el cable módem pueden proporcionar. Recientemente han surgido avances que permitirán alcanzar una transmisión de hasta 100 Mbit/s en redes BPL en las que se identificará una disponibilidad de entre 10 a 30 Mbit/s para el usuario final.
Relativamente pocos abonados pueden ser atendidos en comparación con otras tecnologías de acceso, y los costos son altos. Han existido pocas implementaciones comerciales a nivel internacional que han durado más allá de las implementaciones iniciales. El apoyo de soporte también es relativamente limitado –BPL es razonable para la conectividad básica de datos pero es menos desarrollado cuando se trata de soporte práctico de calidad de servicio para servicios en tiempo real, particularmente en el cableado de utilidad pública donde las características de la red varían mayormente de un lugar a otro.
Estándares que facilitan el desarrollo de las redes BPL
Por muchos años, la industria del suministro BPL sufrió la fragmentación del mercado al tener varias soluciones patentadas a partir de una cantidad de pequeños proveedores. En estos últimos años, un grupo de trabajo de IEEE ha tratado de acordar una norma de línea de base para el sistema BPL. Dicha norma finalmente salió a la luz a fines de 2008, aunque tiene que ser vista como un compromiso porque incluye tres opciones diferentes de tecnología. Por consiguiente, aunque los proveedores ahora pueden comenzar a trabajar en una situación más estable, habrá una fragmentación en el lado del suministro, que implica que los precios del equipo seguirán siendo altos comparado con las soluciones alternativas tales como WiMAX.
Perspectiva de las redes BPL
Los sistemas BPL han demostrado una explotación exitosa obstinadamente difícil en casi todos los mercados de servicios públicos. Por encima de los altos costos del sistema, es también una tecnología de red de acceso que requiere una estrategia de implementación basada relativamente en un deep-fiber, o de lo contrario, en una superposición inalámbrica extensa para el backhaul. La implementación en poblaciones de baja densidad funciona en contra porque la fibra u otras redes de transporte inalámbrico deben ser suministradas casi hasta la acometida.
Para entregar y mantener tal servicio, se requiere de una mezcla relativamente costosa de telecomunicaciones y habilidades sobre manejo de energía debido a la ocupación de un servicio sobre otro y altos costos relacionados, con elevados capex y opex.
Los expertos de la industria BPL han declarado que los repetidores de la instalación, que llevan y amplifican las señales de datos a lo largo de la línea de poder de medio voltaje, podrían costar entre 1000 y 5000 dólares americanos por unidad. En algunas pruebas realizadas el 2004, el costo promedio por familia osciló de 100 a 200 dólares americanos18, sin embargo, no pudimos reunir más información pública reciente dada la actual penuria de la existente implementación comercial. Dadas las economías globales, es una solución que escala de forma relativamente mala a otras redes de accesos. El BPL has sido mejorado en gran medida por muchas opciones de red inalámbrica en la mayoría de situaciones.
Implicancias de las redes BPL para el mercado peruano
BPL requiere una red gestionada de distribución de energía que alcance una proporción sustancial de la población. No se puede asumir que dicha red de distribución de energía local esté presente en muchas localidades del Perú; la energía generada en la zona probablemente prevalece en algunas áreas y la infraestructura de energía incompleta resultante dejaría una
18 Según un artículo publicado en Bectric Utility Week, abril de 2004.
franja de instalaciones sin poder ser servidas. La solución en construcción vista en algunos otros mercados podría ofrecer alguna promesa para las altas densidades de usuarios en las unidades múltiples de vivienda (MDU). Observamos la situación competitiva del BPL con más detalle en la Sección 5.2.4 de este informe.
Las plataformas de gran altitud
Una plataforma de gran altitud (HAP) es un dirigible estacionario o un dispositivo similar posicionado a una altitud fija de aproximadamente 7km que proporciona una cobertura inalámbrica sobre un área amplia en preferencia a usar una infraestructura de torre para la propagación de línea de vista. En estos últimos años, se ha financiado la investigación a varias compañías en Europa y Estados Unidos, pero todavía se encuentra en sus fases iniciales ya que aún no se ha proporcionado algún servicio para la implementación comercial.
Estándares que facilitan el desarrollo de redes HAP
Específicamente ninguna – es una infraestructura alternativa para redes de acceso inalámbrico.
Perspectiva para redes HAP
Existen muchas dificultades prácticas y los servicios inalámbricos convencionales basados en torres presentan una solución mucho mejor. En relación al estado de implementación, costos, normas y falta de implementación en números mayores, una probable perspectiva es muy pobre.
La principal entidad comercial que promueve la tecnología de acceso HAP es una compañía llamada Sanswire formada en 1995 como proveedor de puntos de acceso inalámbrico 802.11 en hoteles, departamentos y condominios que permiten acceso de forma inalámbrica y poniendo a disposición un servicio inalámbrico de Internet a los clientes en muchas zonas. En el 2002 Sanswire firmó una serie de convenios con diferentes compañías para elaborar una red inalámbrica nacional por medio de un dirigible estratosférico, que le permitiría proporcionar acceso inalámbrico de Internet de alta velocidad a Estados Unidos, Canadá y México. Aunque hace poco, Sanswire ha cambiado su producto y línea de servicio para alinearse más con el sector de defensa.
Sanswire ahora desarrolla y proporciona una familia integrada de productos y servicios de comunicaciones aeroespaciales, aprovechando sus relaciones con líderes de las tecnologías de vehículo aéreos no tripulados (UAV). La compañía se centra en el diseño y construcción de varios vehículos aéreos, capaces de transportar la carga útil, los cuales brindan vigilancia continua y soluciones de seguridad a varias altitudes.
Las capacidades que se detallan en la página web de Sanswire incluyen secciones de asistencia en caso de desastre, servicios comerciales y gubernamentales; las secciones de asistencia en
caso de desastre y servicios gubernamentales se ocupan de las necesidades inmediatas de las comunicaciones y los bienes en momentos específicos; la sección comercial trata sobre el transporte de bienes a las áreas del desastre por medio de paracaídas e instalación de emergencia de un sistema de telecomunicaciones.
El más moderno programa de pruebas fue lanzado en marzo de 2009 y, a inicios de 2009, se anunció el programa UAV, el cual comenzará con la producción del STS-111 como un dirigible de 34 metros de largo, de mediana altitud, no rígida, rápidamente desplegada y automáticamente controlada. Parece como si esta prueba fuera validada por la Army Scientific Board y que su nuevo modelo de negocio confiara excesivamente en los decisivos contratos de defensa a futuro. Aunque en este momento, el primer prototipo aún no se ha construido.
Implicancias de las redes HAP para el mercado peruano
Aunque podría existir algún interés en poder lograr lo que es difícil de alcanzar, la falta total de interés en las redes HAP en todo el mundo significa que es improbable que éstas presenten cualquier oportunidad particular en el mercado peruano de acceso de banda ancha, ya que sus sistemas serán probablemente muy costosos, si se trata eventualmente de implementaciones comerciales.