Di

1. Wigig y Wimax
Radiocomunicaciones
Iván Bautista Moreno y Antonio Conejero Díaz

3. Índice general
1. Wigig 1
1.1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2. Motivaciones para el desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.3. ¿Qué es Wigig y cuales son sus características? . . . . . . . . . . . . . 1
1.4. GRAN INCONVENIENTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2. Wimax 5
2.1. ¿Qué es Wimax? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2. Características de Wimax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.3. Estándares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.4. Aplicaciones de Wimax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3. Wi-Fi 9
3.1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.2. Estándares y características . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.3. Seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.4. Modos de funcionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.4.1. Modo Ad-Hoc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.4.2. Modo infraestructura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.5. Antenas Wi-Fi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.5.1. El dipolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.5.2. La antena de barra exterior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.5.3. La antena de papel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.5.4. La antena parabólica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4. Conclusión 13
Bibliografía 15
i

5. 1 Wigig
1.1. Introducción
En los últimos años, con la penetración de Internet, las redes inalámbricas han ido
creciendo en número de usuarios, y también mejorando los estándares existentes para
un único fin: más velocidad y más alcance. Lo primero que debemos saber,
es que el Wireless es Half-Dúplex, eso significa que cuando está enviando no está
recibiendo y viceversa, ya que las tramas colisionarían y provocarían un sin fin de
datos corruptos. El cable Ethernet que todos usamos en casa, sí es FULL-Dúplex ya
que usa dos o cuatro pares de cables trenzados, uno o dos de emisión y uno o dos
de recepción. Al principio empezamos con el conocido 802.11B que daba una tasa
máxima de 11Mbps, a continuación apareció el 802.11G con velocidades de hasta
54Mbps, y en los últimos años se está potenciando el nuevo estándar en WiFi, el
conocido 802.11N con capacidades de transferencia de hasta 600Mbps en la capa
física. ¿Qué tiene WiFi N que sea mucho más veloz que WiFi G o B? Que puede
emitir y recibir por varias antenas (MIMO), y usa el doble ancho de canal (40MHz)
y también puede usar doble banda (la de 5GHz) de forma simultánea.
1.2. Motivaciones para el desarrollo
La necesidad de compartir contenido multimedia ha hecho que nos decantemos por
tecnologías más rápidas que las que había hasta ahora, por ejemplo ahora usamos
redes Gigabit en lugar de Fast Ethernet, o el nuevo estándar hacia el WiFi N en lugar
de WiFi G, aunque se nos sigue quedando corto en la transferencia de archivos con
mucho tamaño y para solucionar este problema, ha nacido WiGig.
1.3. ¿Qué es Wigig y cuales son sus características?
Sin más preámbulo comenzamos a describir que es WiGig, tal nombre viene del
acrónimo de Wireless Gigabit. Empezó como un proyecto paralelo sin demasiado
bombo y con destino incierto pero poco a poco fue cogiendo forma y unas dimensiones
espectaculares. Su funcionamiento está basado en el rango de frecuencias de 60 GHz
(banda sin licencia), con esta nueva tecnología podemos llegar a trabajar en tasas
de hasta los 7Gbps de manera inalámbrica, más de 10 veces que el estándar WiFi N
(108 Mbps), aunque actualmente esto no está demostrado hablamos de datos teóricos.
Esta nueva tecnología, es totalmente compatible con todo el IEEE 802.11 por tanto
1

6. 1 Wigig
también puede usar la banda de los 2.4GHz y 5GHz. Es más, para conseguir estas
velocidades, opera en triple-banda simultánea y también usa grandes anchos de canal
en la banda de los 60GHz que está libre.
La versión 1.1 de Wigig se conocerá como estándar IEEE 802.11ad que llegará al
mercado integrado en nuevos dispositivos para el próximo año 2012.
Las principales características son:
Características de 802.11ad
Velocidad a nivel Gbps
Bajo consumo
Compatible con 802.11
Cifrado Galois/Counter con AES
Mayor de BW para los canales
Una de las ventajas de estas características es que gracias a ese bajo consumo
va a facilitar poder adaptarlo a portátiles, tablets, móviles y otros dispositivos con
baterías (se agradece que se hayan acordado de nuestras pobres baterías). Podría
ser el sustituto del conocido HDMI, USB o PCIe ya que estamos muy cerca las
velocidades de transferencia como las de tecnologías por cable. El objetivo de WiGig
es la interconexión de dispositivos de forma inalámbrica a muy alta velocidad, sin
necesidad de utilizar para ello un cable físico. En la siguiente imagen se ve un claro
ejemplo de lo que se podría hacer con Wigig.
2

7. 1.4 GRAN INCONVENIENTE
1.4. GRAN INCONVENIENTE
Es la distancia, actualmente en 2012, Panasonic presentó un prototipo en el que
la tecnología WiGig se incorpora a un tablet donde se envían fotografías y vídeos de
forma inalámbrica en cuestión de segundos pero sólo en distancias de 3 metros. De
hecho, los propios desarrolladores no tienen muy claro si se podrá dar cobertura de
alta velocidad a través de una pared, por lo que parece que la tecnología está orientada
a radioenlaces de muy corto alcance con visión directa. Por lo demás parece increíble
como WiGig puede enviar un DVD completo en 60 segundos... En el siguiente vídeo
proporcionado por Panasonic muestra lo que hemos comentado: http://goo.gl/3qj13
3

9. 2 Wimax
2.1. ¿Qué es Wimax?
WiMAX son las siglas de ‘Worldwide Interoperability for Microwave Access’, y es
la marca que certifica que un producto está conforme con los estándares de acceso
inalámbrico ‘IEEE 802.16´. Estos estándares permitirán conexiones de velocidades
similares al ADSL o al cable módem, sin cables, y hasta una distancia de 50-60 km.
Este nuevo estándar será compatible con otros anteriores, como el de Wi-Fi (IEEE
802.11).
La tecnología WiMAX será la base de las Redes Metropolitanas de acceso a Inter-
net, servirá de apoyo para facilitar las conexiones en zonas rurales, y se utilizará en el
mundo empresarial para implementar las comunicaciones internas. Además, su popu-
larización supondrá el despegue definitivo de otras tecnologías, como VoIP (llamadas
de voz sobre el protocolo IP).
5

10. 2 Wimax
Esta tecnología de acceso transforma las señales de voz y datos en ondas de radio
dentro de la citada banda de frecuencias. Está basada en OFDM, y con 256 sub-
portadoras puede cubrir un área de 48 kilómetros permitiendo la conexión sin línea
vista, es decir, con obstáculos interpuestos, con capacidad para transmitir datos a
una tasa de hasta 75 Mbps con una eficiencia espectral de 5.0 bps/Hz y dará soporte
para miles de usuarios con una escalabilidad de canales de 1,5 MHz a 20 MHz. Este
estándar soporta niveles de servicio (SLAs) y calidad de servicio (QoS).
WiMAX se sitúa en un rango intermedio de cobertura entre las demás tecnolo-
gías de acceso de corto alcance y ofrece velocidades de banda ancha para un área
metropolitana.
2.2. Características de Wimax
Resumen de principales características
Alcance de 80 Km
Hasta 75 Mbps
BW configurables
Facilidad para añadir canales
2.3. Estándares
Estándar Información
802.16 Utiliza rango de 10 a 66 GHz, necesita visión directa, hasta 134 Mbps en celdas de hasta 8 Km. QoS
802.16a Ampliación del estándar 802.16
802.16c Ampliación del estándar 802.16
802.16d Revisión del 802.16 y 802.16a para añadir los perfiles aprobados por el WiMAX Forum
802.16e Extensión para elementos del estilo notebooks
802.16m Extensión de entrega de datos (1 Gbps en reposo - 100Mbps en movimiento)
2.4. Aplicaciones de Wimax
Al poder abarcar un área muy grande de cobertura muchas empresas están buscan-
do como poderla implementar de una manera eficiente. “Mientras algunos consideran
WiMAX móvil como un candidato para la cuarta generación de redes móviles, otros
la ven como la primera generación de tecnología emergente de Internet móvil”.
Una de las aplicaciones más grandes en un futuro próximo para WiMAX proba-
blemente sea el acceso de banda ancha para los mercados residenciales, SOHO y
SME.
Entre los principales servicios de WiMAX fijo se encuentran:
Acceso a Internet de alta velocidad.
Servicios telefónicos utilizando VoIP.
6

11. 2.4 Aplicaciones de Wimax
Un host para otras aplicaciones basadas en Internet.
Desde la perspectiva de los suscriptores existen dos modelos de distribución o des-
pliegue, uno requiere la instalación de una antena externa, el otro utiliza un módem
todo-en-uno que se puede instalar dentro de un edificio como un DSL tradicional o
cables de módem.
La mejor opción es utilizar una antena externa, ya que esta mejora el enlace de
radio y por lo tanto el funcionamiento del sistema; este modelo tiene una mejor
propagación por lo que tiene un área más grande de cobertura por radio-base. Esto
nos beneficia en el sentido de que la densidad de radio-bases que proveen la cobertura
de banda ancha disminuye.
Otra de las oportunidades más grandes para WiMAX fijo es la solución para la
competencia T1/E1, T1/E1 fraccional o servicios de alta velocidad para el mercado
empresarial.
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13. 3 Wi-Fi
3.1. Introducción
Wi-Fi (Wireless Fidelity) es un mecanismo de conexión de dispositivos electrónicos
de forma inalámbrica. Los dispositivos habilitados con Wi-Fi pueden conectarse a
Internet a través de un punto de acceso de red inalámbrica. Dicho punto de acceso
(o hotspot) tiene un alcance de unos 20 metros (65 pies) en interiores y al aire libre
una distancia mayor.
Esta nueva tecnología surgió por la necesidad de establecer un mecanismo de co-
nexión inalámbrica que fuera compatible entre los distintos aparatos y, se rige bajo
la norma IEEE 802.11.
3.2. Estándares y características
Existen diversos tipos de Wi-Fi, basado cada uno de ellos en un estándar IEEE
802.11 aprobado. A continuación, vamos a exponer las características de los más
utilizados en la actualidad:
Estándar Características
802.11b Tasa de transferencia: 11 Mbps | Banda de frecuencia: 2.4 GHz
802.11g Tasa de transferencia: 54 Mbps | Banda de frecuencia: 2.4 GHz
802.11n Tasa de transferencia: 300 Mbps | Banda de frecuencia: 2.4 GHz
3.3. Seguridad
Un muy elevado porcentaje de redes son instalados sin tener en consideración la
seguridad convirtiendo así sus redes en redes abiertas (o completamente vulnerables
ante el intento de acceder a ellas por terceras personas), sin proteger la información
que por ellas circulan. Existen varias alternativas para garantizar la seguridad de estas
redes. Las más comunes son la utilización de protocolos de cifrado de datos para los
estándares Wi-Fi como el WEP, el WPA, o el WPA2 que se encargan de codificar
la información transmitida para proteger su confidencialidad, proporcionados por los
propios dispositivos inalámbricos. La mayoría de las formas son las siguientes:
WEP, cifra los datos en su red de forma que sólo el destinatario deseado pueda
acceder a ellos. Los cifrados de 64 y 128 bits son dos niveles de seguridad
WEP. WEP codifica los datos mediante una “clave” de cifrado antes de enviarlo
9

14. 3 Wi-Fi
al aire. Este tipo de cifrado no está muy recomendado, debido a las grandes
vulnerabilidades que presenta, ya que cualquier cracker puede conseguir sacar
la clave.
WPA: presenta mejoras como generación dinámica de la clave de acceso. Las
claves se insertan como dígitos alfanuméricos.
WPA2 (estándar 802.11i): es una mejora relativa a WPA. En principio es el
protocolo de seguridad más seguro para Wi-Fi en este momento. Sin embargo
requieren hardware y software compatibles, ya que los antiguos no lo son.
3.4. Modos de funcionamiento
3.4.1. Modo Ad-Hoc
El modo “Ad-Hoc” es un modo de funcionamiento que permite la comunicación
directa entre ordenadores que poseen una tarjeta de red WIFI, sin necesidad de
utilizar otro equipo suplementario como un Punto de acceso (AP). Este modo es ideal
para interconectar rápidamente equipos entre ellos sin material suplementario (Ej:
intercambio de archivos entre PC portátiles en un tren, compartir el acceso a Internet
en el hogar, en la calle, en el café, etc.). La implementación de una red de este tipo se
limita a configurar los equipos en modo Ad-Hoc (en lugar del modo Infraestructura),
la selección del canal (frecuencia) y de un SSID (nombre de la red) común a todos.
La ventaja de este modo es que elimina materiales suplementarios costosos y es más
fácil implementarlo. Gracias a la adición de un programa de enrutamiento dinámico
(Ej: OLSR, AODV, etc.) la red crece automáticamente con la conexión de nuevos
equipos.
3.4.2. Modo infraestructura
El modo infraestructura es un modo de funcionamiento que permite conectar or-
denadores equipados de una tarjeta de red WIFI por medio de uno o varios puntos
de acceso (AP) que actúan como conectores (Ej: Hub/Switch en red cableada). Este
modo es empleado especialmente por las empresas. La implementación de este tipo
de red requiere poner bornes (AP) a intervalos regulares en la zona que debe ser
cubierta por la red. Los bornes y los equipos deben estar configurados con el mismo
SSID (nombre de la red) para que puedan comunicarse. La ventaja de este modo es
que garantiza un paso obligado por la AP, lo que permite verificar quien entra a la
red. En cambio, la red no puede crecer, a menos que se coloquen más bornes.
10

15. 3.5 Antenas Wi-Fi
3.5. Antenas Wi-Fi
A continuación las 4 principales categorías de antenas 2,4 GHz comerciales utili-
zadas por los usuarios de WIFI, los radioaficionados y las aplicaciones en la banda
ISM:
3.5.1. El dipolo
El dipolo, de forma de lapicero, es la antena básica que más se encuentra. Es
omnidireccional, 0 dB de ganancia, y es utilizada para un servicio con un alcance
cercano.
3.5.2. La antena de barra exterior
La antena de barra exterior, a menudo instalada en los techos. Es omnidireccional,
con una ganancia de 7 a 15 dBi ligada a su dimensión vertical que puede alcanzar 2
m.
Estas dos primeras antenas funcionan en polarización V y pueden ser consideradas
como antenas de estación de recepción o base ya que proporciona 360° de cobertura.
3.5.3. La antena de papel
La antena de panel o planas (tecnología interna antena quad o antena patch, red
de dipolos). La ganancia va de 9 dBi (10 x 12 cm) hasta los 21 dbi (45 x 45 x 4.5 cm).
Es la antena que presenta la mejor relación ganancia/volumen ocupado y también el
mejor rendimiento que es alrededor de 85 a 90 %. Estas antenas no son fabricadas
más allá de esta ganancia máxima, ya que aparecen los problemas de acoplamiento
(pérdidas) entre los niveles de los dipolos y seria necesario además doblar la superficie.
El volumen de una antena de panel es mínimo.
3.5.4. La antena parabólica
La antena parabolica plana o de rejilla. El interés por su uso radica en la búsqueda
de ganancias obtenidas a partir de un diámetro teórico:
11

16. 3 Wi-Fi
Diámetro (cm) Ganancia obtenida (dBi)
46 18
52 19
58 20
65 21
73 22
82 23
92 24
103 25
115 26
130 27
145 28
163 29
183 30
El rendimiento de la antena parabólica es medio, 45/55 %. El volumen de la antena,
teniendo en cuenta la longitud del soporte y el punto focal es considerable.
12

17. 4 Conclusión
Wigig sería recomendable usarlo en entornos muy pequeños, como puede ser el
salón de un hogar o una sala de reuniones de una empresa. Ya que esta tecnología
solo tiene un alcance de pocos metros, pero en cambio es la más rápida de las tres
mencionadas. Por lo tanto, sería especialmente útil a la hora de reproducir películas
o fotos en un televisor.
De los 3 estándares de Wifi poco a poco la 802.11n será la que sea incluida en
todos los dispositivos y aunque es la más lenta, es muy útil para la interconexión
dispositivos en una red doméstica o una red un poco más extensa debido a que esta
usa antenas omnidireccionales para un mayor alcance al contrario que la mencionada
WiGig.
Y Wimax, puede ser útil para infraestructuras al aire libre ya que su alcance es
mayor que las otras dos tecnologías mencionadas y puede ser muy útil a la hora de
unir zonas rurales donde las viviendas están muy alejadas una de otras o zonas de
montaña donde las compañías telefónicas son incapaces de llegar con sus líneas. Es
una manera de proporcionar servicios tales como Internet, teléfono, etc.
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19. Bibliografía
[1] Wigig: http://wirelessgigabitalliance.org/specifications/#mailing-list
[2] Wigig: http://www.muycomputer.com/2009/06/09/actualidadnoticiasjuniper-
ethernet-100-gbps_we9erk2xxdbzc1bvxxsd0jeknt8nbpytficjkmruosqffw1chnomw1ktjorr0sp
[3] Wigig: http://bandaancha.eu/articulo/7966/wigig-wi-fi-7-gbps-
disfrutaremos-pronto
[4] Wigig: http://www.muycomputer.com/2011/07/14/wigig-v-1-1-el-
futuro-de-las-redes-inalambricas-con-velocidades-de-hasta-7-gbitss
[5] Wimax: http://es.wikipedia.org/wiki/WiMax
[6] Wimax: http://blogwimax.com/que-es-wimax/
[7] WiFi: http://es.kioskea.net/faq/580-wifi-descripcion-y-explicacion-en-
relacion-al-tipo-de-antena#las-antenas-wifi
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