La historia de la tecnología WiMAX no ha sido fácil, pero

WiMAX: la hora de la verdad.
Ignacio Berberana
A Fondo
La historia de la tecnología WiMAX no ha sido fácil, pero ahora está en un punto crucial de su
evolución, tal y como analiza este interesante artículo.
Hasta el momento la historia de la tecnología de redes de área metropolitana inalámbricas basadas en el estándar de IEEE 802.16 (y sucesivas modificaciones) más
conocida por el acrónimo WiMAX (que significa Worldwide Interoperability for Microwave Access) ha sido larga y algo tortuosa. Pero ahora el desarrollo de la misma
se encuentra en un punto crucial de su evolución. La primera versión de WiMAX, para aplicaciones fijas y portátiles, ya se puede certificar en varios laboratorios (entre
ellos, el de CETECOM en Málaga). El estándar técnico que ha de servir de base para la nueva versión móvil, 802.16e-2005, se aprobó en diciembre del año pasado, y ya
se está trabajando en el WiMAX Forum para definir un perfil adecuado a esta nueva utilización. Al contrario que lo que ocurrió con la versión fija de WiMAX, que atrajo
fundamentalmente a nuevas empresas o especialistas en comunicaciones fijas inalámbricas como Alvarion, la móvil sí parece despertar el interés de los grandes
suministradores de tecnología para redes celulares (hasta Nokia se apunta al carro del WiMAX móvil).
Lo primero que conviene tener claro es que la tecnología WiMAX (entendida como la que promueve y
certifica el WiMAX Forum) es más y es menos que el estándar en el que se basa, IEEE 802.16. El
WiMAX Forum define perfiles que acotan las diversas opciones que se contemplan en el estándar
(modulación, ancho de banda, frecuencia de utilización, etc.), y complementa este en áreas no cubiertas
por IEEE, como sistemas de pruebas, arquitectura de red, etc.
La definición del perfil móvil de WiMAX se enfrenta a algunos problemas que retrasarán la aparición de
productos certificados en el mercado (a pesar de que ya hay fabricantes que aseguran que los suyos
soportan 802.16e desde el punto de vista técnico). Deberá primero encontrarse una solución técnica que
garantice un cierto grado de compatibilidad hacia atrás' con el WiMAX fijo, en el sentido de que usuarios
802.16-2004 puedan conectarse a una infraestructura 802.16e-2005.Y además deberán definirse las
pruebas de conformidad e interoperabilidad y establecer los laboratorios adecuados para su realización [2]
, algo que en el caso del WiMAX fijo requirió más tiempo del originalmente previsto (entre otras cosas,
porque en el desarrollo de los protocolos de pruebas se detectaron errores en el estándar que requirieron
su corrección).
El caso es que, ahora parece que sí, WiMAX ya (casi) está aquí. Desde un punto de vista puramente
técnico, el conjunto de tecnologías sobre la que se sustenta WiMAX, especialmente en su versión móvil,
parece, en opinión de muchos expertos, la mejor alternativa de cara a llegar a proporcionar servicios de
muy alta tasa binaria en entornos inalámbricos. Sin embargo, eso no significa que pueda constituir a corto
plazo una amenaza significativa para otros servicios de datos inalámbricos basados en tecnologías como
HSDPA o WiFi.
Para que esto sea así, para que WiMAX llegue a ser el sistema al que aspiran sus proponentes (con Intel a
la cabeza) deben darse, según nuestro criterio, varios factores que resumimos a continuación:
Que la tecnología esté disponible en plazos y cumpla las expectativas de prestaciones previstas.
Que no son las que eran hace unos años. Las expectativas iniciales respecto de WiMAX, cuando este solo
existía sobre el papel, fueron, siendo generoso, poco realistas en lo que se refiere al grado de cobertura o
las tasas binarias soportadas. Esto no es algo que solo le haya pasado a esta tecnología (baste recordar los
2 Mbit/s de UMTS o los 11 Mbit/s de WiFi/802.11b). Sin embargo, con una apreciación más realista de
las capacidades puede llegar un cierto sentimiento de decepción [3], peligroso como se ha podido ver para
el caso de UMTS o Bluetooth, y que puede llevar años contrarrestar. Para evitar una espiral destructiva,
hay dos aspectos en los que el, llamémoslo, ecosistema WiMAX debe ser extremadamente cuidadoso: que
no se produzcan retrasos excesivos en el lanzamiento de los componentes del sistema, equipos terminales
y estaciones base, y que se garantice la compatibilidad entre los equipos de diferentes fabricantes. Muchos
de estos últimos pueden (y parecen, según indican los anuncios de sus lanzamientos) sentir la tentación,
para diferenciarse de la competencia, de incorporar mejoras técnicas contempladas en el estándar [4] pero
ajenas al perfil básico. Y en lo que se refiere a los plazos, lo cierto es que la ventana de oportunidad de
WiMAX frente a otras tecnologías como HSDPA puede cerrarse si no hay productos en el mercado antes
de dos o tres años.
Que las decisiones regulatorias respecto del uso del espectro favorezcan su implantación.
Pero incluso si está disponible en plazos, WiMAX, para alcanzar el grado de ubicuidad de 3G, necesita
poder operar en bandas de frecuencia inferiores a las que actualmente están disponibles para esta
tecnología, salvo que se quiera incurrir en un coste de despliegue de red muy superior. La frecuencia de
2,3-2,5 GHz, la más adecuada de las que se certificarán de momento por el WiMAX Forum para la
versión fija, no está disponible en todos los países. El uso de frecuencias sin licencia (2,4 ó 5,8 GHz)
puede resultar problemático, tanto por los límites en las potencias máximas de emisión como por los
posibles problemas de interferencias, aunque hay operadores comerciales que apuestan por esta
posibilidad.
Esta es una cuestión de una importancia extrema, que tiende a ignorarse en muchas ocasiones. La
sensibilidad de WiMAX, especialmente para las tasas binarias más elevadas, es superior a la de HSDPA
[5], que además puede operar a una frecuencia menor. Esto se traduce en un mayor número de
emplazamientos que con 3G para proporcionar la misma cobertura. Se habla de un menor coste de las
estaciones base WiMAX (para un volumen de producción equivalente), pero si nos fijamos en los
primeros que han salido al mercado podremos observar datos que traslucen que esta impresión puede ser
engañosa. por ejemplo, la primera estación base WiMAX FDD certificada para operar en la banda de 3,5
GHz, MacroMAX de Airspan, tiene una potencia de transmisión de 38 dBm, unos 7 vatios (y una
sensibilidad de -100 dBm, dato que avala lo que comentábamos respecto de la sensibilidad al principio
del párrafo). Un amplificador de menos de 10 vatios no precisa ventilación asistida, con lo que se reduce
considerablemente el coste y volumen de los equipos, pero lógicamente el grado de cobertura que
proporciona es menor. De todos los elementos que constituyen una estación base genérica, desde los racks
a los amplificadores, pasando por los cables y las antenas, solo en las tarjetas de procesado digital puede
haber una diferencia significativa entre WiMAX y HSDPA, y estos son precisamente los componentes
con mayor elasticidad del precio frente al volumen de la demanda.
Los defensores de WiMAX argumentan que los menores costes de red troncal, en la que no se requieren
equipos específicos (al tratarse de una red 'todo IP'), permiten compensar el posible mayor coste de la red
de acceso. Pero lo cierto es que el coste asociado a los equipos de red troncal es relativamente poco
importante respecto de los costes totales del despliegue (en torno a un 20%).
Por otro lado, cuanto mayor sea el número de emplazamientos instalados mayores serán los costes
operativos de la red (que pueden representar, según algunas estimaciones, un 55-60% de los costes totales
de la red).
La idea de poder utilizar el espectro asignado a los sistemas 3G desde una base de neutralidad tecnológica
no debe aceptarse de forma ligera, sin haber analizado primero las implicaciones que podrían tener. En
estos momentos, no hay estudios que sustenten que, en el caso de que WiMAX y UMTS compartieran los
mismos emplazamientos y frecuencias adyacentes, ambas tecnologías coexistirían pacíficamente' en
términos de interferencias mutuas.
Que los costes sean comparables a los de otras tecnologías con las que pueden competir.
Ya hemos comentado que no parece probable que los equipos de red difieran en coste de forma
significativa entre WiMAX y 3G. En lo que se refiere al de los equipos de usuario, más importante si
cabe, se espera que se repita con WiMAX el 'efecto Centrino'; que, como ocurrió con WiFi, se incorpore a
las unidades de procesado de los ordenadores el soporte al procesado digital asociado al acceso radio.
Pero de momento no parece fácil que se alcancen a medio plazo economías de escala que permitan reducir
los precios de los equipos a los niveles de otras tecnologías (WiFi o 3G). Por un lado, por razones
tecnológicas: WiMAX es inherentemente más complejo que WiFi, y aunque el coste del procesado digital
pueda, al cabo del tiempo, resultar poco significativo, el procesado de RF es necesariamente más
complejo y requiere componentes de un mayor coste. La disparidad de frecuencias en las que puede
operar WiMAX en función de la región de que se trate también dificulta las economías de escala.
Por otro, a pesar del despliegue mediático en torno a WiMAX, no existe ningún operador de primera línea
que se haya involucrado en un despliegue, en este caso de red, masivo de WiMAX. Sistemas de prueba,
los que se quieran. Despliegues limitados, también. Pero, digámoslo así, no hay nadie que esté dispuesto a
realizar el tipo de inversiones que los operadores móviles llevaron a cabo en el 2000, cuando la tecnología
UMTS estaba en un estado de madurez similar [6]. Los operadores coreanos parecen dar prioridad al
despliegue de WCDMA/HSDPA antes que WiBro. Incluso aunque Sprint Nextel optara finalmente por
utilizar WiMAX móvil en el espectro de 2,5 GHz (ha evaluado o está evaluando otras tecnologías, como
Flash OFDM o TD-CDMA), no parece que la suya vaya a ser una apuesta decidida, teniendo en cuenta
las inversiones en CDMA2000.
Que se resuelvan favorablemente otras cuestiones.
Otra ventaja aparente de WiMAX es un menor coste asociado al pago de derechos de propiedad
intelectual. Sin embargo, esta semana hemos conocido que la empresa principal responsable de que estos
costes sean relativamente elevados para los sistemas 3G, Qualcomm, ha llegado a un acuerdo para
licenciar su propiedad intelectual sobre tecnología OFDM/OFDMA (resultado de su adquisición de
Flarion) a Soma Networks para su utilización en sistemas de WiMAX móvil [7]. Y, por supuesto, está la
amenaza de que WiLAN, la empresa canadiense que recientemente dejó de fabricar equipos y ya solo se
dedica a explotar su propiedad intelectual, pretenda hacer valer sus patentes sobre OFDM, algo que, para
WiFi, ya ha hecho con sus demandas contra Cisco y otras empresas.
WiMAX es, de momento, solo una tecnología de acceso. Para poder ofrecer servicios extremo a extremo
necesita otros elementos, una red troncal, que no forma parte del estándar 802.16. El WiMAX Forum está
supliendo esta carencia definiendo una arquitectura de red genérica, pero el grado de detalle con que se
presenta (la idea es subyacente es que en un mundo `'todo IP' no debería haber problemas de
compatibilidad).
Que WiMAX no pueda replicar el éxito de otras tecnologías móviles no significa que su impacto sobre el
negocio de los operadores de las mismas vaya a resultar insignificante o desdeñable. Como señalaba el
Financial Times al respecto de esta cuestión, el que la tecnología no vaya a suponer una alternativa a 3G
no implica que no pueda 'robar' parte del negocio de esta, como el de los servicios de datos en entornos
urbanos (en la visión de algunos fabricantes, WiMAX podría convertirse en la infraestructura tecnológica
para montar hotspots' gigantescos). La actitud lógica por parte de los operadores, por tanto, es estar
abiertos a las oportunidades que cualquier tecnología pueda ofrecer y vigilantes respecto de las amenazas
que pueda suponer, sin permitir que lo que en este comentario hemos denominado despliegues mediáticos
lleven a confusión o a pérdida de criterio.
Decía Mark Twain que en cuestiones de religión y política las creencias y convicciones de la gente son
casi siempre de segunda mano y rara vez se han examinado cuidadosamente. Por desgracia, esto es
ciertamente así en demasiadas ocasiones en cuestiones relacionadas con las telecomunicaciones. El
argumento de autoridad (si Intel dice que esto es así, debe ser así) o la creencia en el poder del dinero para
no solo acelerar los procesos tecnológicos sino, incluso, doblegar a las leyes de la física, son ejemplos del
tipo de razonamiento que a veces se sigue a la hora de evaluar nuevas tecnologías (y no solo WiMAX).
Autor: Ignacio Berberana. Telefónica I+D para Telefónica Móviles.
[1] El WiMAX Forum prevé tres releases del perfil móvil de WiMAX. En la primera, por ejemplo, solo se
certificarán los anchos de banda de 5, 7, 8,75 y 10 MHz en las frecuencias de 2,3, 2,5 y 3,5 GHz.
[2] Todo parece que CETECOM seguirá manteniendo su liderazgo en este área también para WiMAX
móvil (véase http://www.aeroflex.com/aboutus/pressroom/newsrelease/2006/022306.html, por ejemplo).
[3] Por supuesto, las desgracias de unos son causa de alegría para otros: si los sistemas 3G hubieran
cumplido con sus promesas en plazos, probablemente el apoyo al desarrollo de WiMAX habría sido
menor, porque no se habría visto una ventana de oportunidad para una tecnología nueva.
[4] En ocasiones, ni siquiera contempladas en el estándar, como es el caso de la modulación 256QAM,
que no se soporta en ninguna de las variantes de 802.16, pero que permite soportar tasas binarias muy
elevadas cuando las condiciones de propagación son excelentes.
[5] Y, después de todo, ¿para qué queremos WiMAX si no nos va a poder ofrecer tasas binarias
significativamente mayores a las de la 3G actual excepto en áreas muy limitadas?.
[6] In-Stat ha estimado en 3000 millones de dólares el coste de desplegar una red WiMAX en todo
Estados Unidos, aunque no conocemos los parámetros considerados para obtener esta cifra.
[7] Soma Networks es una empresa que, en su momento, comercializaba un sistema basado en WCDMA
para comunicaciones inalámbricas de banda ancha (sin movilidad y operando en otras frecuencias).