De unos años a esta parte a casi cualquiera de nosotros nos resultan más o menos familiares términos como WiFi o Wimax. Esto es debido a que se trata sin duda de dos de las tecnologías inalámbricas de mayor auge en la actualidad, con sus pros y sus contras particulares, pero con una cosa en común; ambas hacen uso del espectro radioeléctrico de uso común, para los profanos en la materia: la banda libre.
Esto significa que cualquiera puede emplear libremente cualquier dispositivo basado en esta tecnología sin necesidad de solicitar permiso o licencia alguna. Esta condición por un lado favorece enormemente la difusión de estos estándares entre los usuarios pero como contraprestación provoca uno de los principales problemas que podemos encontrar en cualquier sistema radioeléctrico, las interferencias.
Ante esta tesitura ciertos fabricantes pensaron que la mejor forma de optimizar el rendimiento de sus sistemas no era solicitar la liberalización de mayor parte del espectro sino optimizar el uso del mismo. Antes de entrar en materia es importante realizar algunas anotaciones técnicas acerca de las transmisiones basadas en Wimax, para aquellos que no estén demasiado familiarizados con esta tecnología.
Wimax emplea Time-Division Duplex (TDD) como esquema dúplex para llevar a cabo la transmisión de los diferentes multiplex OFDM, pudiendo éstos ser modulados entre BPSKy 256QAM en función de cada fabricante y de la calidad radioeléctrica de cada enlace particular. Es decir la información se modula en una portadora con el mayor nivel de modulación que nos permita el equipo para unas condiciones dadas (BPSK-256QAM), a través de OFDM se multiplexan las portadoras y las mismas son enviadas al medio a través de un dúplex TDD.
Con todo en un emplazamiento donde confluyan diferentes equipos usando esta tecnología la posibilidad de que un equipo que esté esperando la recepción de su otro extremo reciba interferencias es muy alta ya que no existe ni un orden temporal ni una reserva espectral propia de otros sistemas FDD como las radiomicroondas.
Es por ello que alguno de los principales fabricantes de equipamiento Wimax del mercado han pensado que la mejor solución para este tipo de situaciones sería ofrecerle a cada uno de estos equipos susceptibles de interferir o verse interferidos un slot dentro de una trama TDD conjunta. Es decir, crear un cluster entre todos los equipos que queramos sincronizar y asignarle a cada uno de ellos el espacio de tiempo que requiera en función de sus necesidades (capacidad, distancia del vano,…)
De esta forma la transmisión-recepción de datos se lleva a cabo de forma ordenada y sólo los equipos que tengan el slot de tiempo habilitado podrán llevarla a cabo. Obviamente no todo es perfecto en este tipo de soluciones ya que como es lógico el hecho de que el equipo permanezca “callado y sordo” durante un cierto periodo de tiempopenaliza la capacidad de los enlaces. Es por ello que sería necesario analizar la idoneidad de estas soluciones de sincronismo en cada escenario concreto.
En la actualidad fabricantes como Cambium Networks con sus soluciones PTP-SYNC yCMM4 para enlaces Punto a Punto y Punto a Multipunto respectivamente o Radwin con la plataforma Hub Site Sincronization (HSS) permiten llevar a cabo este tipo de técnicas más que aconsejables para ciertos escenarios.
Caso práctico
La mejor forma de analizar el rendimiento de estas soluciones es exponer un caso real. Se trataba de un entorno con un alto nivel de interferencias y la necesidad de instalar 7 vanos adicionales. A continuación se muestran las características de dichos enlaces así como su distribución espacial y los resultados ofrecidos antes y después de emplear la solución PTP SYNC de Cambium Networks:
- Modelo: Cambium Networks PTP500 Lite
- Ancho de canal: 15 MHz
- Antena: Integrada
- Frec: 5,4 GHz (NT1, NT3, NT7 y NT6) y 5,8 GHz (NT2, NT4 y NT5)
Como puede apreciarse en los resultados el sincronismo puede ser una solución óptimapara convivir en entornos donde las interferencias pueden reducir notablemente el rendimiento de nuestros sistemas radioeléctricos.
Y vosotros, ¿habéis probado alguna de estas soluciones? ¿Os habéis encontrado algún escenario donde os pudiera haber resultado útil emplear estas técnicas de sincronismo?
6 comentarios
Hola Compañeros del Blog, un dato que quisiera añadir en este tema es en que se basa el sincronismo ?
Pues bien, se trata de compartir con todos los equipos de la celda una señal de tiempo que les diga cuando la radio debe transmitir y cuando debe recibir. Esto se puede hacer con cierta comodidad empleando un generador de pulso en local autónomo o basado en un GPS externo.
Pero las preguntas son:
– Tiene sentido disponer de esta señal si nuestros equipos NO son TDD y funcionan a burst ? Claramente no, motivo por el cual un equipo 802.11a/b/g/n no puede soportar sincronismo. Conclusión se puede usar una señal de sicro solo si tenemos una trama TDD en la cual queda clara la distribución del frame en download y del frame en upload.
Podemos tener TDD controlado por la BTS (por el sector radio) y por lo tanto tener que los diferentes CPEs no entrar en contención del medio en upload (en download todos los CPEs reciben la misma info y pasan al usuario solo los datos que le corresponden y entienden).
Dicho esto, que ocurre si tenemos varios sectores radio, cada uno con su GPS y cada uno con TDD (todos del mismo fabricante) pero SIN la posibilidad de ajustar el frame duration en cada sector radio ?
Dejo la pregunta abierta porqué justamente es lo que está ocurriendo en equipos lowcost en los cuales se habla de TDD, se habla de GPS pero no hay forma de fijar un a trama común a todos lo sectores.
El chip empleado es un chip wifi con protocolo MAC modificado para soportar TDD y que para el acceso al medio parece emplear un concepto de “Trama dinámica” que adapta la cantidad de donwload y upload en base a las necesidades de la base.
Un saludo
Hola Marco,
antes de nada muchas gracias por tu explicación, creo que deja muy a las claras los beneficios que el sincronismo puede aportar en un sistema TDD como el “Wimax”.
En efecto como comenté hace un par de semanas (http://www.telequismo.com/2012/09/comparativa-wimax.html) ésa es una de las principales diferencias entre las soluciones 802.11 y las basadas en dúplex TDD. El hecho de que aparezca la palabra GPS como herramienta comercial en alguno de ellos no significa que emplee las técnicas adecuadamente.
Al respecto de esto hace unos días tuve una ponencia en el Simposium Nacional de la Unión Científica Internacional de Radio, URSI 2012 (http://www.ursi2012.org) en el que expuse un caso práctico y el modo en que este tipo de técnicas ayudan en un escenario real. En breve colgaré por aquí el trabajo presentado, espero que te guste.
Saludos.