WLL (Wireless Local Loop)

Las tecnologías de acceso digital para las comunicaciones inalámbricas están actualmente siendo discutidas en muchas partes del mundo. WLL es una importante tecnología que permite servicios telefónicos, que incrementan más el desarrollo de los diferentes países que los sistemas cableados. Las capacidades de un sistema WLL está basado en la aplicación TDMA (IS-54), el CDMA (IS-95A) y el ETSI GSM las cuales son comparadas dependiendo de las necesidades e instalaciones existentes

Hasta hace poco, la escogencia entre alternativas de sistemas de comunicaciones inalámbricas a que se enfrentaban las Administraciones de Telecomunicaciones, las compañías Operadoras de Latinoamérica y del Caribe era una tarea relativamente fácil.

Para los servicios celulares analógicos, la norma a considerar era la AMPS de Norteamérica y las compañías Operadoras contaban con licencias de los gobiernos que definían los términos precisos bajo los cuales debían operar. La industria creció a un ritmo del 100% cada año y todos los actores involucrados obtenían cuantiosas ganancias. En la actualidad sin embargo, la introducción de una amplia variedad de tecnologías y productos inalámbricos digitales y el desarrollo de un entorno competitivo a través de la desregularización, han añadido un nuevo grado de complejidad para los planificadores de redes y para los funcionarios de los gobiernos que están interesados en expandir, en forma rápida, el acceso al servicio telefónico.

En la actualidad, el Sistema Global para Móviles (GSM), ha capturado más de la mitad del mercado mundial del celular digital y a la fecha, sólo en América Latina ha dejado de tener una incursión significativa. No obstante, con el advenimientos de los Sistemas de Comunicaciones personales (PCS), y el otorgamiento de nuevas licencias de explotación de servicios inalámbricos en toda la Región, todavía lejos se está para la decisión definitiva sobre una escogencia de la normativa tecnológica. La tecnología, de Acceso Múltiple por División en el Tiempo (TDMA), que con frecuencia ha sido desplegada en modo dual con el AMPS de Norteamérica ha logrado convertirse en líder tempranera.

El Acceso Múltiple por División de Código (CDMA) está siendo sometido a pruebas de campo en Brasil y la primera red comercial ya ha superado los 10.000 suscriptores en Hong Kong. Además, la Compañía NEC ha introducido el Personal Handy Phone en Argentina.

El radio móvil especializado o trunking también ha incursionado significativamente en el mercado de las comunicaciones inalámbricas en expansión, especialmente en Venezuela. Se tienen híbridos que involucran facilidades de una diversidad de estas tecnologías que ofrecen otro conjunto de alternativas.

En América Latina tanto las empresas privadas como las empresas nacionales de telecomunicaciones están explorando las soluciones de Acceso Inalámbrico Fijo (WLL), para satisfacer la demanda de servicios residenciales como también la implantación de teléfonos públicos en comunidades rurales que no cuentan con acceso a los servicios de telecomunicaciones.

Los sistemas WLL ofrecen a los operadores ventajas financieras claves entre las que se incluyen un despliegue rápido de la red, servicios económicos y requerimientos de capital relativamente bajos.

Los sistema WLL son sustitutos buenos para los servicios brindados por la red de cables convencionales en aquellas zonas donde la tomografía hace que la implantación de redes de cables sea extremadamente caros o casi imposible.

¿Qué es el Wireless Local Loop?

Ampliamente basado en la arquitectura empleada en la telefonía celular móvil, el WLL (en español Anillo Local Inalambrico) usa estaciones radiobase conectadas a centrales comunes de conmutación pública para, vía radio, alcanzar el terminal fijo del abonado en su residencia o en su oficina, también éste compuesto por un radio transceptor. El uso de diversas estaciones radiobase, cada una de las cuales, cubriendo una determinada área, llamada "célula", garantiza la cobertura de toda la región de interés, tal cual ocurre con la arquitectura de la telefonía celular móvil. Sin embargo, debido a la no movilidad restrictiva del terminal del abonado, los sofisticados algoritmos para handoff (movilidad entre células) son innecesarios y la conexión a una central común de telefonía pública es posible en general.

Las principales ventajas que este tipo de técnica de acceso ofrece son sin duda, relevantes para las operadoras en términos de costo de implantación y manutención; de agilidad de atendimiento y de adaptación a mudanzas de ambiente. Sin embargo, el WLL no es un servicio en sí, sino apenas una técnica de acceso. Su elección, en detrimento de otras tecnologías, debe llevar en consideración objetivos específicos de mercado y características de aplicación, que varían en cada área de actuación de una operadora.

Debido a la semejanza de arquitectura, los fabricantes de sistemas de telefonía móvil celular ofrecen variantes de sus productos para WLL. A modo de ejemplo, en el mercado brasileño existe el Servicio Público Avanzado de Telecomunicaciones Rurales, conocido como Ruralcel, aprobado por Telebrás en 1993, utilizando la infraestructura de las comunicaciones móviles.

Básicamente, el Ruralcel, a semejanza de lo que ocurre hoy con la mayoría de los productos para WLL, utiliza los patrones desarrollados para las comunicaciones móviles en servir a un abonado fijo, generalmente distante de un centro de alambres e improbable candidato a un teléfono de acceso convencional.

De hecho, ésta es una solución bastante adecuada cuando consideramos que en una área rural, la implantación de red de alambres para atender a una baja densidad de domicilios es, desde el punto de vista económico, inviable. El rayo de acción de una celular, operando en 800 MHz, puede llegar a 50 kilómetros, alcanzando a abonados considerablemente distantes del centro de un poblado rural. Sin embargo, por usar un padrón desarrollado para privilegiar el servicio de comunicación de voz con movilidad, el terminal telefónico del abonado accesado por este medio presenta limitaciones de calidad y de servicios cuando es comparado al terminal conectado por alambre de cobre. Desde el punto de vista del usuario, a falta de otras opciones, disponer de un teléfono puede, de hecho, ser lo que le interesa

 

Ventajas De La Tecnologia WLL

Dentro de las ventajas de la tecnología WLL tenemos:

Desventajas

Como funciona?.

  1. Codigo fuentes: convierte la salida analógica o digital en una sequencia de digitos binarios.
  2. Canal: para introducirlo, de manera controlada, la redundancia en la información de la secuencia binaria puede ser usada por el recibidor para disminuir los efectos de ruidos e interferencia encontrados en la transmision de la señal a traves del canal.
  3. Modulador digital: Mapea la secuencia de la información binaria a una señal basada en ondas de frecuencias.

Técnicas de Acceso Multiples

  1. FDMA: la frecuencia es dividida en un número de slots y cada usuario accesa un particular slot dependiendo del largo de la llamada.
  2. TDMA: Cada ususario accesa toda la frecuencia pero solo por un periodo de tiempo.
  3. CDMA: Cada ususario accesa toda la frecuencia por todo el tiempo, pero distingue la transmisión a trvés del uso de un codigo particular

 

Aruitectura de Wireless Local Loop

 

Aplicación de Wireless

 

Comparación entre Wireless y Satelital

Equipos Que Se Disponen Para Las Aplicaciones Inalambricas

Aspectos Del Espectrum

La cantidad de espectro radioeléctrico que se la ha otorgado a los sistemas de acceso inalámbrico fijo se constituye en un factor limitante para la capacidad máxima del sistema.

Un mayor espectro radioeléctrico en vez de uno menor, puede significar costos menores para la implantación de un sistema inalámbrico. Un espectro mayor permite que se agregue capacidad a celdas de mayor tamaño en vez de tener que reemplazar las celdas de mayor tamaño con muchas pequeñas celdas.

Para un conjunto dado de requisitos de calidad de voz y transmisión de calidad de voz y transmisión de datos, se tienen límites fijos y prácticos a la capacidad del sistema.

Los requerimientos en aumento para una mejor calidad de voz y velocidades mayores de transmisión de datos, reducen la cantidad de usuarios posibles en un sistema.

A causa de estos límites físicos y prácticos en la capacidad que puede lograrse con un sistema basado en radio, que tiene una cantidad fija de espectro radioeléctrico, los sistemas WLL pueden no ser una solución económica para una cobertura total de la red donde existen densidades muy altas de usuarios, como las zonas urbanas comerciales de las grandes ciudades.

Anillos Locales Inalambricos

Los anillos locales inalámbricos están muy de moda a nivel internacional. Mientras que la economía anteriormente pronosticaba su instrumentación, las cuestiones de servicio, espectro y los servicios de comunicaciones personales ahora representan los obstáculos más importantes para una tecnología que una vez pareció ser una clara ganadora.

A pesar de las diferencias de definición, las arquitecturas de anillo local inalámbrico van en paralelo a sus primas inalámbricas más móviles. Las estaciones base situadas en las oficinas centrales pueden servir como las localizaciones de los clientes a una distancia de 30 kilómetros con el sistema a base de CDMA de Unisys.

"El anillo local es tradicionalmente más corto de lo que cubren los anillos locales inalámbricos ".

Otras configuraciones de sistema se asemejan más de cerca a las arquitecturas celulares con estaciones base, puertos de radio y unidades de subscriptores.

Wireless Local Loop System

Un sistema WLL TDMA para una área de baja densidad incluye una base de datos de usuarios o usuarios individuales. Para precios más bajos y simplificar operaciones, las funciones de conmutación son ubicadas en la Oficina Central. Un Centro de Operación y Mantenimiento (OMC) es usado para manejar tanto las conexiones directas a una red cableada como en las que se encuentran conectadas a una PBX.

Un sistema WLL basado en CDMA (Code-Division Multiple Access) incluye un administrador de acceso inalámbrico (WAM), el cual consiste de un transcodificador que actúa como un enlace de comunicaciones entre el lugar base de telecomunicaciones y la Oficina Centra Conmutada.

Un Controlador de sistemas inalámbrico (WSC) provee funciones de control del canal de radio y centraliza los sitios de las celdas monitoreando el performance. Esto es provisto a través de Procesador de Llamadas (CP) y el Administrador de Accesos de Subscriptores (SAM) . Un OMC maneja la administración de la red de los sistemas WLL para cientos de usuarios y múltiples WSC.

Debido a la naturaleza del medio de las comunicaciones inalámbricas, existen ciertas ventajas para implantar un WLL en lugar de un sistema móbil. Estas ventajas son las siguientes:

1.- Un WLL tiene una programación de ruta fixed-to-fixed. La ruta pedida de la programación fixed-to-fixed en el WLL fue basado sobre los 20dB/decada. La ruta pedida de la programación fixed-to-mobile esta frecuentemente basada sobre los 40 dB/década. El exponente sobre la ruta pedida no es dependiente de la velocidad de cualquier terminal de enlace. Típicamente, la ruta exponencial pedida está entre 3 y 5; este valor permite calcular la capacidad del sistema.

2.- En un sistema WLL las antenas se ubican en lo alto del lugar. Esto implica que en un sistema WLL la señal recibida es menos perdida que la que se recibe en un sistema de condición fixed-to-mobile.

3.- En un sistema WLL, la frecuencia puede ser reducida porque en un sistema WLL el enlace fixed-to-fixed puede usar antenas direccionables en ambos terminales; así el área de interferencia se reduce. La reducción de frecuencia puede proveer un incremento en la capacidad del sistema.

4.- En un sistema WLL no ocurren "handoffs" debido a que es un enlace fixed-to-fixed. También, el enlace aéreo para cada construcción puede ser customizado al instalarse de forma que se reduzca la interferencia.

Atributos De WLL (Wireless Local Loop)

Los sistemas de acceso inalámbrico fijo puede ser optimo por las siguientes facilidades:

1.- El rango máximo del sistema y la capacidad de la estación base debe ser grande para reducir el costo por cada usuario y minimizar el costo de la entrada de un operador.

2.- El costo de la conexión de un cliente debe también ser bajo.

3.- El sistema debe ser capaz de operar con pequeñas celdas para servicios de áreas urbanas.

4.- El sistema debe soportar redes digitales de servicios integrados (ISDN) cuando se debe proporcionar servicios de voz y datos.

5.- La transmisión debe ser segura para dar al cliente al momento de conversaciones confidenciales alta seguridad.

Tecnologias Digitales Para Los Sistemas WLL

Dos tecnologías digitales,emergen como una opción en los sistemas WLL, las cuales son: TDMA (Time-Division Multiple Access) y la CDMA (Code-Division Multiple Access). TDMA en un sistema narrowband en el cual las comunicaciones por canal de frecuencia son repartidas de acuerdo al tiempo. Para TDMA, hay dos estandares:

1.- North American Telecommunications/ Electronics Industry Association (TIA/EIA).

2.- European Telecommunications Standards Institute (ETSI) Global System para Telecomunicaciones Mobiles (GSM)

El CDMA (TIA/EIA/95A) es una secuencia directa del espectrum de velocidad (DSSS) donde la entrada del ancho de banda del sistema es hecho disponible para cada usuario. El ancho de banda es muchas veces más grande que el ancho de banda requerido para transmitir información.

El rango de un WLL puede ser extendido por via microonda Punto-a-Punto usando un translador el cual puede convertir señales de frecuencia en un espectro de banda para microondas o frecuencias ópticas y luego convertir la señal a celdas remotas antes de conectarse a terminales WLL