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 antiguo (POTS) o acceso a Internet (comercializado bajo el término "banda ancha") a 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 bucle ( RITL ), acceso de radio fijo ( FRA ), acceso inalámbrico fijo ( FWA ) y metro inalámbrico ( MW ).
Las unidades terminales inalámbricas fijas (FWT) se diferencian de las unidades terminales móviles convencionales que operan dentro de redes celulares , como GSM o LTE , en que una terminal inalámbrica fija o un teléfono de escritorio estará limitado a una ubicación casi permanente y casi sin capacidad de roaming .
WLL y FWT son términos genéricos para tecnologías de telecomunicaciones basadas en radio y los respectivos dispositivos, que pueden implementarse utilizando diferentes tecnologías inalámbricas y de radio.
Los servicios inalámbricos de bucle local están segmentados en una serie de amplios grupos de mercado y de implementación. Los servicios se dividen entre servicios con licencia (comúnmente utilizados por operadores y empresas de telecomunicaciones ) y servicios sin licencia implementados más comúnmente por usuarios domésticos y ISP inalámbricos (WISP). [ cita necesaria ]
AT&T Long Lines implementó por primera vez el microondas punto a punto con licencia en la década de 1960 para la transmisión interestatal de voz, datos y televisión de gran ancho de banda. La red de AT&T cubría todo Estados Unidos y se extendía a través de cientos de torres de microondas, transmitiendo en gran medida a 3700-4200 MHz y 5000-6200 MHz. La red quedó lentamente obsoleta a partir de finales de la década de 1980, cuando la fibra óptica se convirtió en la solución preferida para el backhaul de comunicaciones.
Tras la desintegración del sistema Bell el 8 de enero de 1982, las soluciones de microondas punto a punto con licencia podían venderse a cuentas empresariales y gubernamentales para su uso privado. Con frecuencia, el argumento era evitar los bucles locales cableados para ahorrar dinero o respaldar cables de cobre débiles.
En 1987, Microwave Bypass modificó una radio de microondas con licencia de alta frecuencia (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 a una distancia de hasta 4,3 millas. La limitación de distancia tuvo 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 duplicó la distancia de la limitación anterior de 4,3 millas.
Luego, la solución de microondas punto a punto se denominó "extensión de LAN a través de microondas", en adelante "backhaul inalámbrico" y se implementó exclusivamente para clientes empresariales y gubernamentales.
En la década de 1990, las microondas punto a punto florecieron gracias al crecimiento de las torres de telefonía móvil. Este crecimiento impulsó la investigación en esta área y, a medida que el costo continúa disminuyendo, se está utilizando como una alternativa a la conectividad T-1, T-3 y fibra. [ cita necesaria ]
Tras el lanzamiento de Wi-Fi IEEE 802.11 , el microondas punto a punto con licencia se convirtió en una herramienta adicional para que los proveedores de servicios de Internet inalámbricos (WISP) y los ISP cerraran la brecha digital .
En 2017, se formó una empresa llamada Climate Resilient Internet, LLC para desarrollar un nuevo estándar y una certificación para microondas punto a punto ("inalámbrico fijo") para la resiliencia de empresas y gobiernos ante condiciones climáticas extremas, cortes de 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 podría instalar y licenciar un único sistema punto a punto por entre 50.000 y 200.000 dólares. Una licencia multipunto costaría millones de dólares. El servicio de distribución multipunto multicanal (MMDS) y el servicio de distribución multipunto local (LMDS) fueron los primeros servicios multipunto verdaderos para el bucle local inalámbrico. Mientras que Europa y el resto del mundo desarrollaron la banda de 3500 MHz para servicios inalámbricos fijos de banda ancha asequibles, Estados Unidos proporcionó LMDS y MMDS, y la mayoría de las implementaciones en Estados Unidos se realizaron a 2500 MHz. El mayor fue el despliegue 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 necesaria ]
La mayor parte del crecimiento de las comunicaciones por radio de largo alcance desde 2002 se ha producido en las bandas libres de 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 luego se convirtió en el estándar 802.11. [ cita necesaria ]
Unos años más tarde, NextWeb Networks de Fremont comenzó a implementar un servicio confiable y sin licencia. Para Nextweb, originalmente 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 ), utilizaron protocolos y hardware propietarios, lo que generó presión sobre la industria para adoptar un estándar para servicios inalámbricos fijos sin licencia. Estas capas MAC normalmente utilizaban un canal de 15 a 20 MHz que utilizaba espectro ensanchado de secuencia directa y BPSK, CCK y QPSK para la modulación.
Todos estos dispositivos describen el sistema inalámbrico de las instalaciones del cliente como la unidad de abonado (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).
Diseñado originalmente para acceso a Internet móvil de corto alcance y a redes de área local , IEEE 802.11 se ha convertido en el estándar de facto para bucles locales inalámbricos sin licencia. Se implementan más equipos 802.11 para servicios de datos de largo alcance que cualquier otra tecnología. Estos sistemas han dado resultados variables, ya que los operadores a menudo eran pequeños y estaban mal capacitados en comunicaciones por radio, además 802.11 no estaba diseñado para 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 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 tuvieron excelentes críticas cuando comenzaron se enfrentaron a la perspectiva de ver cómo sus redes se degradaban en el rendimiento, a medida que se implementaban cada vez más dispositivos utilizando las bandas U-NII (5,3/5,4 GHz) e ISM (2,4 y 5,8 GHz) sin licencia y Los competidores surgieron a su alrededor.
La interferencia provocó que la mayoría de los servicios inalámbricos sin licencia tuvieran tasas de error e interrupciones mucho más altas que las redes inalámbricas con cable o con licencia equivalentes, como la red telefónica de cobre y la red de cable coaxial. Esto provocó que el crecimiento se desacelerara, que los clientes cancelaran y que muchos operadores repensaran 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 fue fundada en marzo de 2003 como BANC, [3] "Coordinación de la Red del Área de la Bahía". 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 fuentes de transmisión nuevas o cambiantes, al utilizar la base de datos de frecuencias para determinar qué bandas estaban en uso. Debido a que las partes en BANC comprendían a la mayoría de los operadores en el Área de la Bahía, utilizaron la presión de sus pares para dar a entender que los operadores que no se portaran bien serían castigados colectivamente por el grupo, interfiriendo con los que no cooperaban, mientras se esforzaban por no interferir con la cooperativa. Luego, BANC se desplegó en Los Ángeles. Se sumaron empresas como Deutsche Telekom . Parecía que la idea era prometedora.
Los operadores mejor capitalizados comenzaron a reducir su enfoque en sistemas sin licencia y en su lugar se centraron en sistemas con licencia, ya que las constantes fluctuaciones en la calidad de la señal provocaban 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 un menor número de operadores más responsables e importantes utilizaran realmente el sistema BANC. Sin la participación activa de sus fundadores, el sistema languideció.
Los operadores comenzaron a aplicar los principios de las redes de autorreparación. Etheric Networks siguió este camino. Etheric Networks se centró en mejorar el rendimiento mediante el desarrollo de interferencias dinámicas y detección y reconfiguración de fallas, así como en la optimización del software de enrutamiento basado en la calidad, como MANET y el uso de múltiples rutas para brindar servicio a los clientes. Este enfoque generalmente se denomina " red en malla ", que se basa en protocolos de red ad hoc ; sin embargo, los protocolos de red en malla y ad hoc aún tienen que ofrecer un servicio de bucle local confiable 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 tradicional en estrella (AP → SU).
La gestión adaptativa de la red monitorea 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.
Estos incluyen 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 Avanzado de Telefonía Móvil (AMPS).
El mercado de bucle local inalámbrico está 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 ILEC , revendiendo redes de teléfono, cable o satélite, propiedad de empresas que prefieren en gran medida vender directo.
Esta tendencia revivió las perspectivas para los ISP locales y regionales, ya que aquellos dispuestos a desplegar redes inalámbricas fijas no estaban a merced de los grandes monopolios de las telecomunicaciones. Estaban a merced de la reutilización no regulada de frecuencias sin licencia con las que se comunican.
Debido a la enorme cantidad de equipos y software 802.11 "Wi-Fi", 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.