WiMAX

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WiMAX (Interoperabilidad mundial para acceso por microondas)

Worldwide Interoperability for Microwave Access ( WiMAX ) es una familia de estándares de comunicación de banda ancha inalámbrica basados ​​en el conjunto de estándares IEEE 802.16 , que proporcionan opciones de capa física (PHY) y control de acceso al medio (MAC).

El Foro WiMAX se formó en junio de 2001 para promover la conformidad y la interoperabilidad, incluida la definición de perfiles de sistema para proveedores comerciales. ^[1] El foro describe WiMAX como "una tecnología basada en estándares que permite la entrega de acceso de banda ancha inalámbrica de última milla como una alternativa al cable y DSL ". ^[2] IEEE 802.16m o WirelessMAN-Advanced fue un candidato para 4G , en competencia con el estándar LTE Advanced .

WiMAX fue diseñado inicialmente para proporcionar velocidades de datos de 30 a 40 megabits por segundo ^[3] , y la actualización de 2011 proporciona hasta 1 Gbit/s ^[3] para estaciones fijas.

La versión 2.1 de WiMAX, conocida popularmente como WiMAX 2+ , es una transición compatible con versiones anteriores de WiMAX. Es compatible e interoperable con TD-LTE . Las versiones más nuevas, que siguen siendo compatibles con versiones anteriores, incluyen WiMAX versión 2.2 (2014) y WiMAX versión 3 (2021, agrega interoperabilidad con 5G NR ).

WiMAX se refiere a las implementaciones interoperables de la familia de estándares de redes inalámbricas IEEE 802.16 ratificadas por el WiMAX Forum. (De manera similar, Wi-Fi se refiere a las implementaciones interoperables de los estándares de LAN inalámbrica IEEE 802.11 certificados por la Wi-Fi Alliance ). La certificación del WiMAX Forum permite a los vendedores vender productos fijos o móviles como certificados por WiMAX, asegurando así un nivel de interoperabilidad con otros productos certificados, siempre que se ajusten al mismo perfil.

El estándar IEEE 802.16 original (ahora llamado "WiMAX fijo") se publicó en 2001. WiMAX adoptó parte de su tecnología de WiBro , un servicio comercializado en Corea. ^[4]

Mobile WiMAX (originalmente basado en 802.16e-2005) es la revisión que se implementó en muchos países y es la base para futuras revisiones como 802.16m-2011.

A WiMAX se lo ha denominado a veces "Wi-Fi con esteroides" ^[5] y se puede utilizar para diversas aplicaciones, incluidas conexiones de banda ancha, backhaul celular , puntos de acceso , etc. Es similar al Wi-Fi de largo alcance , pero puede permitir su uso a distancias mucho mayores. ^[6]

La arquitectura de capa física escalable que permite que la velocidad de datos se adapte fácilmente al ancho de banda del canal disponible y al alcance de WiMAX lo hacen adecuado para las siguientes aplicaciones potenciales:

• Proporcionar conectividad de banda ancha móvil portátil en ciudades y países a través de diversos dispositivos.
• Proporcionar una alternativa inalámbrica al cable y a la línea de abonado digital (DSL) para el acceso de banda ancha de " última milla ".
• Proporcionando servicios de datos, telecomunicaciones (VoIP) e IPTV ( triple play ).
• Proporcionar conectividad a Internet como parte de un plan de continuidad empresarial .
• Redes inteligentes y medición.

WiMAX puede proporcionar acceso a Internet en el hogar o desde el móvil en ciudades o países enteros. En muchos casos, esto ha generado competencia en mercados a los que normalmente solo se podía acceder a través de un operador DSL (o similar) ya existente.

Además, dados los costos relativamente bajos asociados con la implementación de una red WiMAX (en comparación con 3G , HSDPA , xDSL , HFC o FTTx ), ahora es económicamente viable proporcionar acceso a Internet de banda ancha de última milla en ubicaciones remotas.

El WiMAX móvil fue un candidato para reemplazar a las tecnologías de telefonía celular como GSM y CDMA , o puede usarse como una superposición para aumentar la capacidad. El WiMAX fijo también se considera una tecnología de backhaul inalámbrico para redes 2G , 3G y 4G tanto en países desarrollados como en desarrollo. ^{[7] [8]}

En América del Norte, el backhaul para operaciones urbanas se proporciona normalmente a través de una o más conexiones de líneas de cable de cobre , mientras que las operaciones celulares remotas a veces se retrotransmiten por satélite. En otras regiones, el backhaul urbano y rural suele proporcionarse mediante enlaces de microondas . (La excepción a esto es cuando la red es operada por un incumbente con acceso fácil a la red de cobre). WiMAX tiene requisitos de ancho de banda de backhaul más sustanciales que las aplicaciones celulares tradicionales. En consecuencia, el uso de backhaul de microondas inalámbrico está en aumento en América del Norte y los enlaces de backhaul de microondas existentes en todas las regiones se están actualizando. ^[9] Se están implementando rutinariamente capacidades de entre 34 Mbit/s y 1 Gbit/s ^[10] con latencias del orden de 1 ms.

En muchos casos, los operadores agrupan sitios mediante tecnología inalámbrica y luego presentan el tráfico en redes de fibra donde resulta conveniente. WiMAX en esta aplicación compite con la radio por microondas , la línea E y la simple extensión de la propia red de fibra.

WiMAX es compatible directamente con las tecnologías que hacen posible la oferta de servicios triple play (como la calidad del servicio y la multidifusión ). Estas son inherentes al estándar WiMAX en lugar de ser un agregado, como lo es el Ethernet de operador a Ethernet .

El 7 de mayo de 2008, en Estados Unidos, Sprint Nextel , Google , Intel , Comcast , Bright House y Time Warner anunciaron la puesta en común de un promedio de 120 MHz de espectro y se fusionaron con Clearwire para comercializar el servicio. La nueva empresa esperaba beneficiarse de la combinación de ofertas de servicios y recursos de red como trampolín para superar a sus competidores. Se esperaba que las empresas de cable proporcionaran servicios de medios a otros socios y, al mismo tiempo, obtuvieran acceso a la red inalámbrica como un operador de red virtual móvil para proporcionar servicios triple play.

Algunos analistas de la industria inalámbrica, como Ken Dulaney y Todd Kort de Gartner, se mostraron escépticos sobre el resultado del acuerdo: aunque la convergencia entre telefonía fija y móvil había sido un factor reconocido en la industria, los intentos anteriores de formar asociaciones entre compañías inalámbricas y de cable en general no habían logrado generar beneficios significativos para los participantes. Otros analistas de IDC favorecieron el acuerdo, señalando que a medida que la tecnología inalámbrica avanza hacia un mayor ancho de banda, inevitablemente compite más directamente con el cable, DSL y fibra, lo que inspira a los competidores a colaborar. Además, a medida que las redes de banda ancha inalámbrica se vuelven más densas y los hábitos de uso cambian, la necesidad de un mayor backhaul y servicios de medios se acelera, por lo que se esperaba que aumentara la oportunidad de aprovechar los activos de alto ancho de banda.

El sistema de comunicación aeronáutica móvil para aeropuertos (AeroMACS) es una red de banda ancha inalámbrica para la superficie del aeropuerto destinada a conectar la torre de control, las aeronaves y los activos fijos. En 2007, AeroMACS obtuvo una asignación de frecuencia mundial en la banda de aviación de 5 GHz. En 2018, se habían implementado 25 sistemas AeroMACS en 8 países y se habían planificado al menos otros 25. ^[11]

Los estándares IEEE 802.16REVd e IEEE 802.16e admiten tanto la dúplex por división de tiempo como la dúplex por división de frecuencia , así como un FDD semidúplex, lo que permite una implementación de bajo costo.

Los dispositivos que proporcionan conectividad a una red WiMAX se conocen como estaciones de suscriptor (SS).

Las unidades portátiles incluyen teléfonos móviles (similares a los teléfonos inteligentes ); periféricos de PC (tarjetas de PC o adaptadores USB); y dispositivos integrados en computadoras portátiles, que ahora están disponibles para servicios Wi-Fi. Además, los operadores están poniendo mucho énfasis en los dispositivos electrónicos de consumo, como consolas de juegos, reproductores de MP3 y dispositivos similares. WiMAX es más similar a Wi-Fi que a otras tecnologías celulares 3G .

El sitio web del Foro WiMAX ofrece una lista de dispositivos certificados. Sin embargo, no se trata de una lista completa de los dispositivos disponibles, ya que los módulos certificados están integrados en computadoras portátiles, MID ( dispositivos de Internet móvil ) y otros dispositivos de marca privada.

Los dispositivos de puerta de enlace WiMAX están disponibles en versiones para interiores y exteriores de fabricantes como Vecima Networks , Alvarion , Airspan , ZyXEL , Huawei y Motorola . La lista de redes WiMAX y el foro WiMAX ^[12] proporcionan más enlaces a proveedores, productos e instalaciones específicos. Muchas de las puertas de enlace WiMAX que ofrecen fabricantes como estos son unidades de interior independientes que se instalan por sí mismas. Estos dispositivos suelen ubicarse cerca de la ventana del cliente con la mejor señal y proporcionan:

• Un punto de acceso Wi-Fi integrado para proporcionar conectividad a Internet WiMAX a múltiples dispositivos en el hogar o la empresa.
• Puertos Ethernet para conectar directamente a una computadora, enrutador , impresora o DVR en una red cableada local.
• Una o dos tomas de teléfono analógicas para conectar un teléfono fijo y aprovechar la tecnología VoIP.

Las puertas de enlace interiores son convenientes, pero las pérdidas de radio significan que el suscriptor puede necesitar estar significativamente más cerca de la estación base WiMAX que con unidades externas instaladas profesionalmente.

Las unidades exteriores tienen aproximadamente el tamaño de una computadora portátil y su instalación es comparable a la instalación de una antena parabólica residencial . Una unidad exterior direccional de mayor ganancia generalmente dará como resultado un alcance y un rendimiento mucho mayores, pero con la pérdida obvia de movilidad práctica de la unidad.

El USB puede proporcionar conectividad a una red WiMAX a través de un dispositivo de seguridad . Generalmente, estos dispositivos se conectan a una computadora portátil o netbook. Los dispositivos de seguridad suelen tener antenas omnidireccionales que tienen una ganancia menor en comparación con otros dispositivos. Por lo tanto, estos dispositivos se utilizan mejor en áreas con buena cobertura.

HTC anunció el primer teléfono móvil habilitado con WiMAX , el Max 4G , el 12 de noviembre de 2008. ^[13] El dispositivo solo estuvo disponible en ciertos mercados de Rusia en la red Yota hasta 2010. ^[14]

HTC y Sprint Nextel lanzaron el segundo teléfono móvil con WiMAX, el HTC Evo 4G , el 23 de marzo de 2010 en la conferencia CTIA en Las Vegas. El dispositivo, que se puso a la venta el 4 de junio de 2010, ^[15] es capaz de ofrecer EV-DO (3G) y WiMAX (pre-4G), así como sesiones simultáneas de datos y voz. Sprint Nextel anunció en CES 2012 que ya no ofrecería dispositivos que utilizaran la tecnología WiMAX debido a circunstancias financieras; en su lugar, junto con su socio de red Clearwire , Sprint Nextel lanzó una red 4G después de haber decidido cambiar y utilizar la tecnología LTE 4G en su lugar.

WiMAX se basa en la norma IEEE 802.16e-2005 , ^[16] aprobada en diciembre de 2005. Es un complemento de la norma IEEE 802.16-2004, ^[17] por lo que la norma actual es 802.16-2004 modificada por 802.16e-2005. Por lo tanto, estas especificaciones deben considerarse en conjunto.

IEEE 802.16e-2005 mejora IEEE 802.16-2004 en lo siguiente:

• Incorporación de compatibilidad con movilidad (transferencia de datos entre estaciones base, tanto suave como dura). Este aspecto se considera uno de los más importantes de 802.16e-2005 y constituye la base de WiMAX móvil.
• Escala de la transformada rápida de Fourier (FFT) al ancho de banda del canal para mantener el espaciado de portadora constante en diferentes anchos de banda del canal (normalmente 1,25 MHz, 5 MHz, 10 MHz o 20 MHz). El espaciado constante de portadora da como resultado una mayor eficiencia espectral en canales anchos y una reducción de costes en canales estrechos. También se conoce como OFDMA escalable (SOFDMA). En el estándar se definen otras bandas que no son múltiplos de 1,25 MHz, pero como los números de subportadoras FFT permitidos son solo 128, 512, 1024 y 2048, otras bandas de frecuencia no tendrán exactamente el mismo espaciado de portadora, lo que podría no ser óptimo para las implementaciones. El espaciado de portadora es de 10,94 kHz.
• Esquemas avanzados de diversidad de antenas y solicitud de repetición automática híbrida (HARQ)
• Sistemas de antenas adaptativas (AAS) y tecnología MIMO
• Subcanalización más densa, mejorando así la penetración en interiores.
• Introducción y comprobación de paridad de baja densidad (LDPC)
• Presentamos la subcanalización de enlace descendente, que permite a los administradores intercambiar cobertura por capacidad o viceversa
• Agregar una clase de calidad de servicio (QoS) adicional para aplicaciones VoIP

SOFDMA (utilizado en 802.16e-2005) y OFDM256 (802.16d) no son compatibles, por lo que será necesario reemplazar el equipo si un operador desea pasar al estándar más reciente (por ejemplo, de WiMAX fijo a WiMAX móvil).

La versión original del estándar en el que se basa WiMAX ( IEEE 802.16 ) especificaba una capa física que operaba en el rango de 10 a 66 GHz. 802.16a, actualizada en 2004 a 802.16-2004, añadió especificaciones para el rango de 2 a 11 GHz. 802.16-2004 fue actualizada por 802.16e-2005 en 2005 y utiliza acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal escalable ^[18] (SOFDMA), a diferencia de la versión fija de multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) con 256 subportadoras (de las cuales se utilizan 200) en 802.16d. Las versiones más avanzadas, incluida 802.16e, también traen soporte para múltiples antenas a través de MIMO . (Véase WiMAX MIMO ) Esto trae consigo beneficios potenciales en términos de cobertura, autoinstalación, consumo de energía, reutilización de frecuencias y eficiencia de ancho de banda. WiMax es la técnica anterior a 4G más eficiente energéticamente entre LTE y HSPA+ . ^[19]

El MAC de WiMAX utiliza un algoritmo de programación en el que la estación suscriptora debe competir solo una vez para ingresar inicialmente a la red. Una vez que se le permite ingresar a la red, la estación base le asigna un espacio de acceso a la estación suscriptora. El espacio de tiempo puede aumentar o disminuir, pero permanece asignado a la estación suscriptora, lo que significa que otros suscriptores no pueden usarlo. Además de ser estable en condiciones de sobrecarga y exceso de suscripción, el algoritmo de programación también puede ser más eficiente en cuanto al ancho de banda . El algoritmo de programación también permite que la estación base controle los parámetros de calidad de servicio al equilibrar las asignaciones de espacios de tiempo entre las necesidades de aplicación de la estación suscriptora.

Como estándar destinado a satisfacer las necesidades de las redes de datos de próxima generación ( 4G ), WiMAX se distingue por su modulación de algoritmo de ráfaga dinámica adaptativa al entorno físico por el que viaja la señal de RF. La modulación se elige para que sea más eficiente espectralmente (más bits por símbolo OFDM / SOFDMA ). Es decir, cuando las ráfagas tienen una alta intensidad de señal y una alta relación portadora a ruido más interferencia (CINR), se pueden decodificar más fácilmente mediante el procesamiento digital de señales (DSP). Por el contrario, al operar en entornos menos favorables para la comunicación RF, el sistema automáticamente pasa a un modo más robusto (perfil de ráfaga) lo que significa menos bits por símbolo OFDM/SOFDMA; con la ventaja de que la potencia por bit es mayor y, por lo tanto, se puede realizar un procesamiento de señal más simple y preciso.

Los perfiles de ráfaga se utilizan de forma inversa (algorítmicamente dinámica) a una atenuación de señal baja, lo que significa que el rendimiento entre los clientes y la estación base está determinado en gran medida por la distancia. La distancia máxima se logra mediante el uso de la configuración de ráfaga más robusta, es decir, el perfil con la mayor compensación de asignación de trama MAC que requiere que se asignen más símbolos (una porción más grande de la trama MAC) para transmitir una cantidad determinada de datos que si el cliente estuviera más cerca de la estación base.

Se definen la trama MAC del cliente y sus perfiles de ráfaga individuales, así como la asignación de tiempo específica. Sin embargo, incluso si esto se hace automáticamente, la implementación práctica debe evitar entornos con mucha interferencia y trayectorias múltiples. La razón para esto es, obviamente, que demasiada interferencia hace que la red funcione mal y también puede distorsionar la capacidad de la red.

El sistema es complejo de implementar ya que es necesario rastrear no solo la intensidad de la señal y el CINR (como en sistemas como GSM ) sino también cómo se asignarán dinámicamente las frecuencias disponibles (lo que resulta en cambios dinámicos en el ancho de banda disponible). Esto podría generar frecuencias saturadas con tiempos de respuesta lentos o pérdida de cuadros.

Como resultado, el sistema debe diseñarse inicialmente en consenso con el equipo de producto de la estación base para proyectar con precisión el uso de la frecuencia, la interferencia y la funcionalidad general del producto.

La región de Asia y el Pacífico ha superado a la región de América del Norte en términos de suscriptores de banda ancha inalámbrica 4G. Había alrededor de 1,7 millones de clientes pre-WiMAX y WiMAX en Asia –el 29% del mercado total– en comparación con 1,4 millones en los EE. UU. y Canadá. ^[20]

El Foro WiMAX ha propuesto una arquitectura que define cómo una red WiMAX puede conectarse con una red central basada en IP, que es típicamente elegida por operadores que sirven como Proveedores de Servicios de Internet (ISP); sin embargo, las estaciones base WiMAX proporcionan capacidades de integración perfecta con otros tipos de arquitecturas como las redes móviles conmutadas por paquetes.

La propuesta del foro WiMAX define una serie de componentes, además de algunas de las interconexiones (o puntos de referencia) entre estos, denominados R1 a R5 y R8:

• SS/MS: la estación de abonado/estación móvil
• ASN: la red de servicios de acceso ^[21]
• BS: Estación base, parte de la ASN
• ASN-GW: la puerta de enlace ASN, parte de la ASN
• CSN: la Red de Servicios de Conectividad
• HA: Home Agent, parte del CSN
• AAA: Servidor de autenticación, autorización y contabilidad , parte del CSN
• NAP: un proveedor de acceso a la red
• NSP: un proveedor de servicios de red

La arquitectura funcional se puede diseñar en diversas configuraciones de hardware en lugar de configuraciones fijas. Por ejemplo, la arquitectura es lo suficientemente flexible como para permitir estaciones remotas/móviles de escala y funcionalidad variables y estaciones base de tamaño variable (por ejemplo, femto, pico y mini BS), así como macros.

WiMAX 2.1 y superiores se pueden integrar con una red LTE TDD y realizar transferencias desde/hacia LTE TDD. ^[22] WiMAX 3 amplía la integración a 5G NR . ^[23]

No existe un espectro licenciado globalmente uniforme para WiMAX, sin embargo el Foro WiMAX publicó tres perfiles de espectro licenciados: 2,3 GHz, 2,5 GHz y 3,5 GHz, en un esfuerzo por impulsar la estandarización y reducir los costos.

En los EE. UU., el mayor segmento disponible era de alrededor de 2,5 GHz, ^[24] y ya está asignado, principalmente a Sprint Nextel y Clearwire . En el resto del mundo, las bandas que probablemente se utilizarán serán las aprobadas por el Foro, siendo 2,3 GHz probablemente la más importante en Asia. Algunos países de Asia, como India e Indonesia, utilizarán una combinación de 2,5 GHz, 3,3 GHz y otras frecuencias. Wateen Telecom de Pakistán utiliza 3,5 GHz.

Las bandas de televisión analógica (700 MHz) pueden estar disponibles, pero hay que esperar a que se complete la transición a la televisión digital , y se han sugerido otros usos para ese espectro. En los EE. UU., la subasta de la FCC para este espectro comenzó en enero de 2008 y, como resultado, la mayor parte del espectro fue para Verizon Wireless y la siguiente para AT&T. ^[25] Ambas empresas manifestaron su intención de apoyar LTE , una tecnología que compite directamente con WiMAX. La comisaria de la UE Viviane Reding ha sugerido la reasignación del espectro de 500 a 800 MHz para la comunicación inalámbrica, incluido WiMAX. ^[26]

Los perfiles WiMAX definen el tamaño del canal, TDD/FDD y otros atributos necesarios para disponer de productos interoperables. Los perfiles fijos actuales están definidos tanto para perfiles TDD como FDD. En este momento, todos los perfiles móviles son solo TDD. Los perfiles fijos tienen tamaños de canal de 3,5 MHz, 5 MHz, 7 MHz y 10 MHz. Los perfiles móviles son de 5 MHz, 8,75 MHz y 10 MHz. (Nota: el estándar 802.16 permite una variedad mucho más amplia de canales, pero solo los subconjuntos anteriores son compatibles como perfiles WiMAX).

Desde octubre de 2007, el Sector de Radiocomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT-R) decidió incluir la tecnología WiMAX en el conjunto de normas IMT-2000. ^[27] Esto permite a los propietarios del espectro (específicamente en la banda de 2,5-2,69 GHz en esta etapa) utilizar equipos WiMAX en cualquier país que reconozca las IMT-2000.

WiMAX no puede ofrecer 70  Mbit/s en 50 km (31 mi). Como todas las tecnologías inalámbricas, WiMAX puede funcionar a velocidades de bits más altas o en distancias más largas, pero no a ambas. Al operar en el rango máximo de 50 km (31 mi), aumenta la tasa de error de bits y, por lo tanto, da como resultado una velocidad de bits mucho más baja. Por el contrario, al reducir el rango (a menos de 1 km), un dispositivo puede funcionar a velocidades de bits más altas.

Una implementación de WiMAX en toda la ciudad de Perth , Australia, demostró que los clientes en el borde de la celda con un equipo en las instalaciones del cliente (CPE) en interiores generalmente obtienen velocidades de alrededor de 1 a 4 Mbit/s, mientras que los usuarios más cercanos al sitio de la celda obtienen velocidades de hasta 30 Mbit/s. ^{[ cita requerida ]}

Como en todos los sistemas inalámbricos, el ancho de banda disponible se comparte entre los usuarios de un sector de radio determinado, por lo que el rendimiento podría deteriorarse en el caso de que haya muchos usuarios activos en un solo sector. Sin embargo, con una planificación adecuada de la capacidad y el uso de la calidad de servicio de WiMAX, se puede establecer un caudal mínimo garantizado para cada abonado. En la práctica, la mayoría de los usuarios tendrán una gama de servicios de 4 a 8 Mbit/s y se añadirán tarjetas de radio adicionales a la estación base para aumentar el número de usuarios que pueden recibir servicio según sea necesario.

Varias empresas especializadas produjeron circuitos integrados de banda base y RFIC integrados para estaciones de abonado WiMAX en las bandas de 2,3, 2,5 y 3,5 GHz (consulte "Asignación de espectro" más arriba). Estas empresas incluyen, entre otras, Beceem, Sequans y PicoChip .

Las comparaciones y confusiones entre WiMAX y Wi-Fi son frecuentes, debido a que ambos están relacionados con la conectividad inalámbrica y el acceso a Internet. ^[28]

• WiMAX es un sistema de largo alcance, que cubre muchos kilómetros, que utiliza espectro con o sin licencia para brindar conexión a una red, en la mayoría de los casos Internet.
• Wi-Fi utiliza las bandas de radiofrecuencia de 2,4 GHz y 5 GHz para proporcionar acceso a una red local.
• El Wi-Fi es mucho más popular en los dispositivos de usuario final.
• Wi-Fi se ejecuta en el protocolo CSMA/CA de control de acceso al medio , que no tiene conexión y se basa en contención, mientras que WiMAX ejecuta un MAC orientado a la conexión.
• WiMAX y Wi-Fi tienen mecanismos de calidad de servicio bastante diferentes:
  • WiMAX utiliza un mecanismo de calidad de servicio basado en conexiones entre la estación base y el dispositivo del usuario. Cada conexión se basa en algoritmos de programación específicos.
  • Wi-Fi utiliza acceso por contención : todas las estaciones de suscriptores que desean pasar datos a través de un punto de acceso inalámbrico (AP) compiten por la atención del AP en forma aleatoria. Esto puede provocar que las estaciones de suscriptores distantes del AP sean interrumpidas repetidamente por estaciones más cercanas, lo que reduce en gran medida su rendimiento.
• Tanto IEEE 802.11 , que incluye Wi-Fi, como IEEE 802.16 , que incluye WiMAX, definen redes punto a punto (P2P) y redes inalámbricas ad hoc , en las que un usuario final se comunica con usuarios o servidores en otra red de área local (LAN) utilizando su punto de acceso o estación base . Sin embargo, 802.11 también admite redes ad hoc o punto a punto directas entre dispositivos de usuario final sin un punto de acceso, mientras que los dispositivos de usuario final 802.16 deben estar dentro del alcance de la estación base.

Aunque Wi-Fi y WiMAX están diseñados para situaciones diferentes, son complementarios. Los operadores de redes WiMAX suelen proporcionar una unidad de abonado WiMAX que se conecta a la red WiMAX metropolitana y proporciona conectividad Wi-Fi dentro del hogar o la empresa para computadoras y teléfonos inteligentes. Esto permite al usuario colocar la unidad de abonado WiMAX en la mejor zona de recepción, como una ventana, y tener acceso a la fecha en toda su propiedad.

El lenguaje de especificación de pruebas TTCN-3 se utiliza con el fin de especificar pruebas de conformidad para implementaciones de WiMAX. El conjunto de pruebas de WiMAX está siendo desarrollado por un grupo de trabajo especializado en ETSI (STF 252). ^[29]

El Foro WiMAX es una organización sin fines de lucro creada para promover la adopción de productos y servicios compatibles con WiMAX. ^[30]

Una de las principales funciones de la organización es certificar la interoperabilidad de los productos WiMAX. ^[31] Los que superan las pruebas de conformidad e interoperabilidad obtienen la designación "WiMAX Forum Certified" y pueden exhibir esta marca en sus productos y materiales de marketing. Algunos proveedores afirman que sus equipos son "WiMAX-ready", "WiMAX-compliant" o "pre-WiMAX", si no están oficialmente certificados por el WiMAX Forum.

Otra función del Foro WiMAX es promover la difusión del conocimiento sobre WiMAX. Para ello, cuenta con un programa de formación certificado que actualmente se ofrece en inglés y francés. También ofrece una serie de eventos para miembros y patrocina algunos eventos del sector.

WiSOA fue la primera organización mundial compuesta exclusivamente por propietarios de espectro WiMAX con planes de implementar tecnología WiMAX en esas bandas. WiSOA se centró en la regulación, comercialización y despliegue del espectro WiMAX en los rangos de 2,3 a 2,5 GHz y de 3,4 a 3,5 GHz. WiSOA se fusionó con la Wireless Broadband Alliance en abril de 2008. ^[32]

En 2011, la Asociación de la Industria de Telecomunicaciones publicó tres estándares técnicos (TIA-1164, TIA-1143 y TIA-1140) que cubren los aspectos de interfaz aérea y red central de los sistemas de datos de paquetes de alta velocidad (HRPD) Wi-Max que utilizan una estación móvil/terminal de acceso (MS/AT) con un solo transmisor. ^[33]

Dentro del mercado, la principal competencia de WiMAX provino de los sistemas inalámbricos existentes y ampliamente implementados, como el Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS), CDMA2000 , el Wi-Fi existente, las redes en malla y, finalmente, el 4G (LTE).

En el futuro, la competencia se dará a partir de la evolución de los principales estándares celulares hacia 4G , redes IP de gran ancho de banda y baja latencia con servicios de voz incorporados. La transición mundial hacia 4G para GSM/UMTS y AMPS / TIA (incluido CDMA2000) es el esfuerzo de evolución a largo plazo (LTE) del 3GPP.

El estándar LTE se finalizó en diciembre de 2008, y el primer despliegue comercial de LTE lo llevó a cabo TeliaSonera en Oslo y Estocolmo en diciembre de 2009. A partir de entonces, LTE fue adoptado rápidamente por operadores móviles de todo el mundo.

Aunque WiMax llegó al mercado mucho antes que LTE, LTE fue una actualización y extensión de los estándares 3G (GSM y CDMA) anteriores, mientras que WiMax era una tecnología relativamente nueva y diferente sin una gran base de usuarios. En última instancia, LTE ganó la guerra para convertirse en el estándar 4G porque los operadores móviles como Verizon, AT&T, Vodafone, NTT y Deutsche Telekom decidieron ampliar sus inversiones en conocimientos técnicos, equipos y espectro de 3G a LTE, en lugar de adoptar un nuevo estándar tecnológico. Nunca habría sido rentable para los operadores de redes WiMax competir contra redes de banda ancha de línea fija basadas en tecnologías 4G. En 2009, la mayoría de los operadores móviles comenzaron a darse cuenta de que la conectividad móvil (no la 802.16e fija) era el futuro y que LTE se convertiría en el nuevo estándar de conectividad móvil mundial, por lo que optaron por esperar a que LTE se desarrollara en lugar de cambiar de 3G a WiMax.

Durante algunos años (2005-2009), WiMax fue una tecnología superior en términos de velocidad (aproximadamente 25 Mbit/s) y fue pionera en algunas tecnologías nuevas como MIMO. Pero la versión móvil de WiMax (802.16m), pensada para competir con las tecnologías GSM y CDMA, se estableció demasiado tarde y, cuando se finalizó el estándar LTE en diciembre de 2008, el destino de WiMax como solución móvil estaba condenado y estaba claro que LTE (no WiMax) se convertiría en el nuevo estándar 4G del mundo. El mayor socio de banda ancha inalámbrica que utiliza WiMax, Clearwire, anunció en 2008 que comenzaría a superponer su red WiMax existente con tecnología LTE, lo que era necesario para que Clearwire obtuviera las inversiones que necesitaba para seguir en el negocio.

En algunas zonas del mundo, la amplia disponibilidad de UMTS y un deseo general de estandarización hicieron que no se asignara espectro para WiMAX: en julio de 2005, se bloqueó la asignación de frecuencias para WiMAX en toda la UE . ^{[ cita requerida ]}

Los primeros estándares WirelessMAN, el estándar europeo HiperMAN y el estándar coreano WiBro, se armonizaron como parte de WiMAX y ya no se consideran competidores sino complementarios. Todas las redes que se están implementando actualmente en Corea del Sur, el país de origen del estándar WiBro, son ahora WiMAX.

La siguiente tabla solo muestra las tasas pico, que pueden ser muy engañosas. Además, las comparaciones que se enumeran no están normalizadas por el tamaño del canal físico (es decir, el espectro utilizado para alcanzar las tasas pico enumeradas); esto oscurece la eficiencia espectral y las capacidades de rendimiento neto de las diferentes tecnologías inalámbricas que se enumeran a continuación.

El estándar IEEE 802.16m-2011 ^[34] fue la tecnología central para WiMAX 2. El estándar IEEE 802.16m fue presentado a la UIT para la estandarización IMT-Advanced . ^[35] IEEE 802.16m es uno de los principales candidatos para las tecnologías IMT-Advanced de la UIT. Entre muchas mejoras, los sistemas IEEE 802.16m pueden proporcionar una velocidad de datos cuatro veces más rápida ^{[ aclaración necesaria ]} que la versión 1 de WiMAX.

La versión 2 de WiMAX ofrecía compatibilidad con la versión 1. Los operadores de WiMAX podían migrar de la versión 1 a la versión 2 actualizando las tarjetas de canal o el software. La Iniciativa de colaboración WiMAX 2 se formó para ayudar en esta transición. ^[36]

Se esperaba que, al utilizar MIMO 4X2 en el escenario de microceldas urbanas con un solo canal TDD de 20 MHz disponible en todo el sistema, el sistema 802.16m pudiera soportar un enlace descendente de 120 Mbit/s y un enlace ascendente de 60 Mbit/s por sitio simultáneamente. Se esperaba que la versión 2 de WiMAX estuviera disponible comercialmente en el período 2011-2012. ^[37]

La versión 2.1 de WiMAX se lanzó a principios de la década de 2010, lo que rompió la compatibilidad con las redes WiMAX anteriores. ^{[ cita requerida ]} Una cantidad significativa de operadores han migrado al nuevo estándar que es compatible con TD-LTE a fines de la década de 2010.

Una prueba de campo realizada en 2007 por SUIRG (Satellite Users Interference Reduction Group) con el apoyo de la Marina de los EE. UU., el Foro Global VSAT y varias organizaciones miembros arrojó resultados que mostraban interferencias a 12 km cuando se usaban los mismos canales para los sistemas WiMAX y los satélites en banda C. ^[38]

En octubre de 2010, el Foro WiMAX afirmó que se habían desplegado más de 592 redes WiMAX (fijas y móviles) en más de 148 países, que cubrían a más de 621 millones de personas. ^[39] En febrero de 2011, el Foro WiMAX citó una cobertura de más de 823 millones de personas y estimó que la cobertura llegaría a más de mil millones de personas para fines de año. Cabe señalar que la cobertura significa la oferta de disponibilidad del servicio WiMAX a poblaciones dentro de varias geografías, no el número de suscriptores de WiMAX. ^[40]

Corea del Sur lanzó una red WiMAX en el segundo trimestre de 2006. España proporcionó cobertura total en dos ciudades, Sevilla y Málaga, en 2008, alcanzando 20.000 unidades portátiles. A finales de 2008, había 350.000 abonados a WiMAX en Corea. ^[41]

A nivel mundial, a principios de 2010, WiMAX parecía estar creciendo rápidamente en relación con otras tecnologías disponibles, aunque el acceso en América del Norte se quedó rezagado. ^[42] Yota , el operador de red WiMAX más grande del mundo en el cuarto trimestre de 2009, ^{[43] [44]} anunció en mayo de 2010 que trasladaría las nuevas implementaciones de red a LTE y, posteriormente, también cambiaría sus redes existentes. ^{[ cita requerida ]}

Un estudio publicado en septiembre de 2010 por Blycroft Publishing estimó que había 800 contratos de gestión de 364 operaciones WiMAX en todo el mundo que ofrecían servicios activos (lanzados o aún en operación, en contraposición a aquellos que sólo tenían licencia y aún no habían sido lanzados). ^[45] El WiMAX Forum anunció el 16 de agosto de 2011 que había más de 20 millones de suscriptores de WiMAX en todo el mundo, el punto más alto para esta tecnología. http://wimaxforum.org/Page/News/PR/20110816_WiMAX_Subscriptions_Surpass_20_Million_Globally

• Ramon Ray (2009) WiMax – Tu WiFi más rápido y de mayor distancia ha llegado. Tecnología personal.

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Wikilibros tiene un libro sobre el tema: Redes, Webs y la Infraestructura de la Información

• Página oficial del Foro WiMAX