El bucle local inalámbrico ( WLL ) es el uso de un enlace de comunicaciones inalámbricas como conexión de " última milla /primera milla" para brindar servicio telefónico tradicional (POTS) o acceso a Internet (comercializado bajo el término "banda ancha") a los clientes de telecomunicaciones. Existen varios tipos de sistemas y tecnologías WLL.
Otros términos para este tipo de acceso incluyen acceso inalámbrico de banda ancha ( BWA ), radio en el circuito ( RITL ), acceso por radio fijo ( FRA ), acceso inalámbrico fijo ( FWA ) y acceso inalámbrico metropolitano ( MW ).
Las unidades de terminal inalámbrica fija (FWT) se diferencian de las unidades de terminal móvil convencionales que operan dentro de redes celulares , como GSM o LTE , en que una terminal inalámbrica fija o un teléfono de escritorio estarán limitados a una ubicación casi permanente y prácticamente sin capacidades de roaming .
WLL y FWT son términos genéricos para las tecnologías de telecomunicaciones basadas en radio y los respectivos dispositivos, que pueden implementarse utilizando varias tecnologías inalámbricas y de radio diferentes.
Los servicios de bucle local inalámbrico se segmentan en varios grupos amplios de mercado y de implementación. Los servicios se dividen entre los que requieren licencia (que suelen utilizar los operadores y las empresas de telecomunicaciones ) y los que no la utilizan, que suelen utilizar los usuarios domésticos y los proveedores de servicios de Internet inalámbricos (WISP). [ cita requerida ]
AT&T Long Lines fue la primera en utilizar la tecnología de microondas punto a punto con licencia en los años 60 para la transmisión interestatal de voz, datos y televisión con un gran ancho de banda. La red de AT&T cubría todo Estados Unidos, se extendía a través de cientos de torres de microondas y transmitía principalmente a 3700–4200 MHz y 5000–6200 MHz. La red se fue quedando obsoleta lentamente, a partir de finales de los años 80, cuando la fibra óptica se convirtió en la solución preferida para la transmisión de comunicaciones.
Tras la disolución del sistema Bell el 8 de enero de 1982, las soluciones de microondas punto a punto con licencia se podían vender a empresas y gobiernos para su propio uso privado. Con frecuencia, el argumento era evitar los bucles locales cableados para ahorrar dinero o hacer copias de seguridad de cables de cobre débiles.
En 1987, Microwave Bypass modificó una radio de microondas de alta frecuencia con licencia (23 GHz) y desarrolló la primera interfaz inalámbrica 802.3, denominada EtherWave Transceiver. El resultado fue la primera radio de microondas punto a punto (con licencia de la FCC) capaz de ofrecer Ethernet de 10 Mbps, full-duplex, entre redes locales y remotas separadas hasta 4,3 millas. La limitación de la distancia tenía más que ver con la latencia de Ethernet 802.3 que con el alcance de las microondas. Más tarde, en 1988, Microwave Bypass se asoció con Cisco para crear una conexión full-duplex de extremo a extremo que duplicaba la distancia de la limitación anterior de 4,3 millas.
Entonces, la solución de microondas punto a punto se denominó "extensión LAN sobre microondas", a partir de entonces, "retorno inalámbrico", y se implementó exclusivamente para clientes empresariales y gubernamentales.
En la década de 1990, las microondas punto a punto florecieron bajo el crecimiento de las torres de telefonía celular. Este crecimiento estimuló la investigación en esta área y, como el costo continúa disminuyendo, se está utilizando como una alternativa a la conectividad T-1, T-3 y de fibra. [ cita requerida ]
Tras el lanzamiento de la norma IEEE 802.11 de Wi-Fi , las microondas punto a punto con licencia se convirtieron en una herramienta adicional para los proveedores de servicios de Internet inalámbricos (WISP) y los ISP para cerrar la brecha digital .
En 2017, se formó una empresa llamada Climate Resilient Internet, LLC, para desarrollar un nuevo estándar y certificación para microondas punto a punto ("inalámbrico fijo") para la resiliencia de empresas y gobiernos ante condiciones climáticas extremas, cortes de la red y ataques terroristas. La empresa fue cofundada por David Theodore, fundador de Microwave Bypass , quien fue pionero en el primer uso de microondas punto a punto para el acceso a Internet. [1] [2]
Las licencias de microondas multipunto son generalmente más caras que las licencias punto a punto. Se puede instalar un único sistema punto a punto y obtener una licencia por entre 50.000 y 200.000 dólares. Una licencia multipunto puede costar desde millones de dólares. El servicio de distribución multipunto multicanal (MMDS) y el servicio de distribución multipunto local (LMDS) fueron los primeros servicios multipunto reales para el bucle local inalámbrico. Mientras que Europa y el resto del mundo desarrollaron la banda de 3500 MHz para la banda ancha inalámbrica fija asequible, Estados Unidos proporcionó LMDS y MMDS, y la mayoría de las implementaciones en Estados Unidos se llevaron a cabo en 2500 MHz. La más importante fue la implementación de equipos de redes híbridas por parte de Sprint Broadband. Sprint tuvo dificultades para operar la red de manera rentable, y el servicio a menudo era irregular, debido a la calidad inadecuada del enlace de radio. [ cita requerida ]
La mayor parte del crecimiento de las comunicaciones por radio de largo alcance desde 2002 se ha producido en las bandas sin licencia (principalmente 900 MHz, 2,4 GHz y 5,8 GHz). Global Pacific Internet e Innetix iniciaron el servicio inalámbrico en California en 1995 utilizando la radio de salto de frecuencia Breezecom (Alvarion), que más tarde se convirtió en el estándar 802.11. [ cita requerida ]
Unos años más tarde, NextWeb Networks de Fremont comenzó a implementar un servicio confiable sin licencia. Para Nextweb, inicialmente implementaron equipos 802.11b y luego cambiaron a Axxcelera, que utiliza un protocolo propietario.
La mayoría de los primeros proveedores de equipos inalámbricos fijos sin licencia, como Adaptive Broadband (Axxcelera), Trango Broadband, Motorola (Orthogon), Proxim Networks, Redline Communications y BreezeCom ( Alvarion ), utilizaban protocolos y hardware propietarios, lo que generó presión en la industria para que adoptara un estándar para los equipos inalámbricos fijos sin licencia. Estas capas MAC generalmente utilizaban un canal de 15 a 20 MHz con espectro ensanchado por secuencia directa y modulación BPSK, CCK y QPSK.
Todos estos dispositivos describen el sistema inalámbrico de las instalaciones del cliente como la unidad de suscriptor (SU) y el transmisor del operador que entrega los servicios de bucle local de última milla como el punto de acceso (AP). 802.11 utiliza los términos AP y STA (estación).
El IEEE 802.11, diseñado originalmente para el acceso a Internet móvil y a redes de área local de corto alcance , ha emergido como el estándar de facto para el bucle local inalámbrico sin licencia. Se implementan más equipos 802.11 para el servicio de datos de largo alcance que cualquier otra tecnología. Estos sistemas han proporcionado resultados variables, ya que los operadores a menudo eran pequeños y estaban mal capacitados en comunicaciones por radio; además, el 802.11 no estaba destinado a usarse a largas distancias y sufría una serie de problemas, como el problema del nodo oculto . Muchas empresas como KarlNet comenzaron a modificar el MAC del 802.11 para intentar ofrecer un mayor rendimiento a largas distancias.
En casi todas las áreas metropolitanas del mundo, los operadores y aficionados desplegaron cada vez más sistemas punto a multipunto de banda ancha sin licencia. Los proveedores que tenían excelentes críticas cuando comenzaron se enfrentaron a la perspectiva de ver cómo el rendimiento de sus redes se degradaba a medida que se implementaban cada vez más dispositivos que utilizaban las bandas U-NII (5,3/5,4 GHz) e ISM (2,4 y 5,8 GHz) sin licencia y surgían competidores a su alrededor.
Las interferencias hicieron que la mayoría de los servicios inalámbricos sin licencia tuvieran tasas de errores e interrupciones mucho más altas que las redes inalámbricas cableadas o con licencia equivalentes, como la red telefónica de cobre y la red de cable coaxial. Esto provocó que el crecimiento se desacelerara, los clientes cancelaran sus servicios y muchos operadores se replantearan su modelo de negocio.
Hubo varias respuestas a estos problemas.
Next-Web, Etheric Networks , Gate Speed y un puñado de otras empresas fundaron la primera coordinación voluntaria del espectro, trabajando de forma totalmente independiente de los reguladores gubernamentales. Esta organización se fundó en marzo de 2003 como BANC, [3] "Bay Area Network Coordination". Al mantener las frecuencias utilizadas en una base de datos entre operadores, se minimizaron las interrupciones entre las partes coordinadoras, así como el costo de identificar nuevas o cambiar las fuentes de transmisión, utilizando la base de datos de frecuencias para determinar qué bandas estaban en uso. Debido a que las partes en BANC comprendían la mayoría de los operadores en el Área de la Bahía, utilizaron la presión de grupo para dar a entender que los operadores que no se comportaran bien serían castigados colectivamente por el grupo, mediante la interferencia con los no cooperativos, mientras se esforzaban por no interferir con los cooperativos. BANC se implementó entonces en Los Ángeles. Se unieron empresas como Deutsche Telekom . Parecía que la idea era prometedora.
Los operadores mejor capitalizados comenzaron a reducir su enfoque en los sistemas sin licencia y, en su lugar, se concentraron en los sistemas con licencia, ya que las fluctuaciones constantes en la calidad de la señal hicieron que tuvieran costos de mantenimiento muy altos. NextWeb, adquirida por Covad por una prima muy pequeña sobre el capital invertido en ella, es un operador que se centró en el servicio con licencia, al igual que WiLine Networks. Esto llevó a que menos operadores importantes y responsables usaran realmente el sistema BANC. Sin la participación activa de sus fundadores, el sistema languideció.
Los operadores comenzaron a aplicar los principios de las redes autorreparables. Etheric Networks siguió este camino. Etheric Networks se centró en mejorar el rendimiento mediante el desarrollo de detección y reconfiguración dinámica de interferencias y fallos, así como en optimizar el software de enrutamiento basado en la calidad, como MANET, y en utilizar múltiples rutas para prestar el servicio a los clientes. Este enfoque se denomina generalmente " redes en malla ", que se basa en protocolos de redes ad hoc ; sin embargo, los protocolos de redes en malla y ad hoc aún no han podido ofrecer un servicio de bucle local fiable de extremo a extremo de clase empresarial de alta velocidad y baja latencia, ya que las rutas a veces pueden atravesar exponencialmente más enlaces de radio que una topología en estrella tradicional (AP → SU).
La gestión de red adaptativa supervisa activamente la calidad y el comportamiento del bucle local, utilizando la automatización para reconfigurar la red y sus flujos de tráfico, para evitar interferencias y otras fallas.
Entre ellas se encuentran el Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM), el Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA), el Acceso Múltiple por División de Código (CDMA) y las Telecomunicaciones Inalámbricas Digitales Mejoradas (DECT). Las implementaciones anteriores incluían tecnologías como el Sistema de Telefonía Móvil Avanzada (AMPS).
El mercado de bucle local inalámbrico es actualmente [ ¿cuándo? ] un mercado de crecimiento extremadamente alto, que ofrece a los proveedores de servicios de Internet acceso inmediato a los mercados de clientes sin tener que tender cables a través de un área metropolitana o trabajar a través de las ILEC , revendiendo las redes de teléfono, cable o satélite, propiedad de empresas que prefieren vender en gran medida de manera directa.
Esta tendencia revivió las perspectivas para los proveedores de servicios de Internet locales y regionales, ya que quienes deseaban desplegar redes inalámbricas fijas no estaban a merced de los grandes monopolios de telecomunicaciones, sino de la reutilización no regulada de frecuencias sin licencia en las que se comunicaban.
Debido a la enorme cantidad de equipos y software "Wi-Fi" 802.11, junto con el hecho de que no se requieren licencias de espectro en las bandas ISM y U-NII , la industria ha avanzado mucho por delante de los reguladores y los organismos de normalización.