En la actualidad las telecomunicaciones, en específico los servicios son cada vez más eficientes. Las necesidades de comunicación actuales requieren soluciones tecnológicas que permitan integrar en un solo servicio el transporte de diversas fuentes de información tan diversas como datos, voz, video y multimedia con la máxima optimización de recursos. Para el diseño de una red inalámbrica WiMAX móvil se debe considerar muchos puntos por ejemplo: el aspecto tecnológico y el estándar que rige a esta tecnología (802.16e), se debe realizar un análisis y estudio demográfico donde se vaya a realizar dicha red para ver la cobertura y los servicios que se brindarán, en este caso proveer los servicios de telecomunicaciones a Unasur y la región del Valle del departamento de Cochabamba.

1. PROPUESTA DE FACTIBILIDAD TÉCNICA DE SERVICIO DE WIMAX
MÓVIL EN EL VALLE ALTO DEL DEPARTAMENTO DE
COCHABAMBA
Ing. M.Sc. José David Crespo Saucedo*, y Univ. Luis Rodrigo Vargas Calvi**
RESUMEN Estas tecnologías se pueden distribuir en
En la actualidad las telecomunicaciones, en diferentes familias de red, basado en una escala de
específico los servicios son cada vez más redes.
eficientes. Las necesidades de comunicación
actuales requieren soluciones tecnológicas que Las redes WiMAX (Interoperabilidad Mundial para
permitan integrar en un solo servicio el transporte Acceso por Microondas) son redes de datos
de diversas fuentes de información tan diversas inalámbricas de banda ancha con una alta tasa de
como datos, voz, video y multimedia con la máxima transmisión de datos las cuales pueden llegar a
optimización de recursos. Para el diseño de una cubrir varias decenas de kilómetros, es decir una
red inalámbrica WiMAX móvil se debe considerar ciudad (1).
muchos puntos por ejemplo: el aspecto tecnológico
y el estándar que rige a esta tecnología (802.16e), FIGURA Nº1
se debe realizar un análisis y estudio demográfico
RED INALÁMBRICA DE BANDA ANCHA -
donde se vaya a realizar dicha red para ver la
WIMAX
cobertura y los servicios que se brindarán, en este
caso proveer los servicios de telecomunicaciones a
Unasur y la región del Valle del departamento de
Cochabamba.
Palabras clave: Telecomunicaciones, Red
inalámbrica, Banda ancha, WiMAX, protocolo de
internet.
ABSTRACT
At present, telecommunications, specific services
are becoming more efficient. The current
communication needs require technology solutions
that integrate into a single transport service
information from various sources as diverse as Fuente: (2).
data, voice, video and multimedia with full
optimization of resources. For the design of a APLICACIONES DE LAS REDES
wireless mobile WiMAX must consider many points INALÁMBRICAS DE BANDA ANCHA
such as: the technological and the standard La primera aplicación de un sistema inalámbrico de
governing this technology (802.16e), must perform banda ancha es de posición fija con acceso de alta
an analysis and study population where it is to velocidad. Este acceso puede usarse para Internet,
make the network to see coverage and services to la televisión y otras aplicaciones de alta velocidad
be provided, in this case provide como la de video-en-demanda (VoD). También se
telecommunications services to UNASUR and the usará para otras aplicaciones que no están todavía
Upper Valley region of Cochabamba. muy presentes. En una palabra, el primer blanco
de un sistema inalámbrico de banda ancha es ser
INTRODUCCIÓN un DSL (Digital Subscriber Line) inalámbrico o
Existe un número grande de tecnologías de también una alternativa inalámbrica para el cable.
transmisión inalámbricas y otros sistemas que aún Otras aplicaciones son también utilizadas:
están siendo diseñados a partir de los anteriores.
Página 1
*Licenciado en Ingeniería Electrónica
Docente Universitario UNIVALLE
j_d_crespo@yahoo.com
**Egresado de la carrera de Ingeniería de Telecomunicaciones UNIVALLE
vcl1003652@est.univalle.edu; r_v_calvi@hotmail.com

2. - Acceso de banda ancha inalámbrica fija. WiMAX pueden estar conectados a varias estaciones base, su
podría ser un competidor para los proveedores de función es hacer el papel de traductor hacia la red
líneas fijas de alta velocidad de datos en entornos exterior de la información que viene del core.
urbanos y rurales.
- WiFi backhauling. La red de acceso es donde están todos los sistemas
- Telemetría: Esto debe representar un mercado que permiten llegar al usuario final, aquí es donde se
pequeño, pero interesante. reflejan las ventajas de WiMAX en sus técnicas de
propagación y modulación.
- Acceso a Internet nómada.
- Móvil: acceso de alta velocidad (3).
Los terminales de usuario son los equipos que se ubican
ARQUITECTURA DE LAS REDES WIMAX en el destino final del suscriptor, proporcionan
La arquitectura WiMAX está basada en una conectividad vía radio con la estación base (4).
plataforma ALL-IP (todo IP), o sea, la conmutación
de paquetes está presente en toda la arquitectura FIGURA Nº2
de extremo a extremo de la red (end-to-end), con ARQUITECTURA DE UNA RED WIMAX
esto se deja de lado la conmutación de circuitos
como era tradicional en las redes de telefonía.
La red WiMAX proporciona la flexibilidad para
acomodarse a un amplio rango de opciones de
implementación, como lo son:
- Cobertura y capacidad de radio para sectores
densos o levemente poblados.
- Para ambientes urbanos, suburbanos y
rurales.
- Soporta variados tipos de topologías.
- Coexistencia de servicios fijos, nomádicos y
móviles en la misma red.
- Bandas licenciadas y no licenciadas, aunque
es muy poco probable que se pueda hacer un Figura: (5)
despliegue móvil en bandas no licenciadas,
debido al escaso control que se puede tener COMPARACIÓN DE WIMAX CON OTRAS
sobre la banda y las interferencias que le TECNOLOGÍAS ACTUALES
afectarían (4). La tecnología WiMAX es una de las tecnologías
más usadas a nivel mundial, pero también existen
Las redes de telecomunicaciones se pueden dividir otras que se emplean para brindar servicios al igual
en cuatro grandes bloques: CPE, red de acceso, que ésta.
edge y núcleo o core.
WIFI
El núcleo es donde se localizan los equipos de alta Es un conjunto de estándares para redes
capacidad de transmisión. En este bloque se encuentran inalámbricas basado en las especificaciones IEEE
los elementos centrales de red, los cuales son capaces 802.11. Se sitúan en las bandas de 2.4 y 5.8 GHz.
de administrar y gestionar. Aquí se encuentran los Los estándares 802.11 actualmente vigentes son el
servidores AAA, la plataforma de servicio, la red IMS y
802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n, aunque el
sistemas de cobros. La tecnología WiMAX es
que mayormente se encuentra distribuido en el
principalmente de acceso, no se necesita un núcleo de
mercado es el 802.11b.
red exclusivo. El núcleo se puede interconectar con
núcleos de otras redes, inclusive con otras redes de
A medida que la distancia al punto de acceso se
acceso. incrementa, los productos IEEE 802.11
proporcionan reducción de la tasa de transmisión
Edge, es la interfaz del núcleo con la red de acceso. (6).
Este segmento está compuesto por los gateway del
sistema. Los gateway son conocidos, en WiMAX, como
ASN – GW (Access Service Network Gateway). Estos
Página 2

3. FIGURA Nº3 La combinación de estos factores hace que GSM
WIFI VS. WIMAX MÓVIL sea una tecnología mayoritariamente utilizada para
voz y no para datos (6).
FIGURA Nº4
GSM VS. WIMAX MÓVIL
Fuente: (6)
Las implementaciones más veloces de GSM se
denominan GPRS y EDGE, también denominadas
generaciones intermedias o 2.5G.
FIGURA Nº5
Fuente: (6) GPRS VS. WIMAX MÓVIL
GSM
El Global System for Mobile Communications
(Sistema Global para las Comunicaciones Móviles),
es un estándar mundial para teléfonos móviles
digitales que se puede dedicar tanto a voz como a
datos.
Admite servicios de datos con una velocidad neta
de 12 Kbps; pero las redes GSM poseen ciertas
limitaciones para la transmisión de datos:
- Bajas velocidades de transmisión. Fuente: (6)
- Tiempo de establecimiento de conexión, de 15
a 30 segundos. Además las aplicaciones
FIGURA Nº6
deben ser reinicializadas en cada sesión.
EDGE VS. WIMAX MÓVIL
- Pago por tiempo de conexión.
- Problemas para mantener la conectividad
celular entre naciones (Roaming).
La baja velocidad de transferencia limita la
cantidad de servicios para Internet; por ejemplo a
9.6 o 12 Kbps no se puede navegar por Internet de
una manera satisfactoria, si además, se tiene en
cuenta que se paga por tiempo de conexión, con lo
que los costos se disparan.
Fuente: (6)
Página 3

4. TECNOLOGÍA 3G FIGURA Nº8
El propósito de 3G consiste en superar las UMTS VS. WIMAX MÓVIL
limitaciones tecnológicas de sus antecesores (2G y
2.5G). Actualmente 3G es considerada en el
mercado mundial por la convergencia de voz y
datos con acceso inalámbrico a Internet,
aplicaciones multimedia, con velocidades de
transmisión de 2 Mbps, además de proyectarse
hacia aplicaciones de roaming global.
Los entes involucrados con los sistemas 3G han
propuesto básicamente 2 tipos de tecnologías:
CDMA2000 y UMTS. Fuente: (6)
CDMA2000. CDMA2000 es una familia de PLANIFICACION DE UNA RED WIMAX
estándares en telecomunicaciones móviles 3G que Anteriormente se mencionó que la red planteada
utilizan modulación CDMA, un esquema de acceso tiene como objetivo, proveer los servicios de
múltiple para redes digitales, para enviar voz, telecomunicaciones a Unasur y la región del Valle
datos, y señalización (como un número telefónico Alto (Punata, Tarata, Cliza) del departamento de
marcado) entre teléfonos celulares y estaciones Cochabamba, otorgando al usuario internet como
base. servicio básico con la posibilidad de ser ampliada a
otras aplicaciones, tal es el caso de
FIGURA Nº7 videoconferencias. Para llevar a cabo este estudio
CDMA2000 VS. WIMAX MÓVIL se debe: realizar un estudio demográfico y su
debida proyección, realizar un análisis de los
requerimientos de la población en cuanto al
servicio de WiMAX., cálculo de cobertura de la red
planteada, un estudio de factibilidad y costos.
ESTUDIO, ANÁLISIS DEMOGRÁFICO Y
SITUACION ACTUAL DE LA REGIÓN (UNASUR-
SAN BENITO, PUNATA, TARATA Y CLIZA)
La región del Valle Alto del departamento de
Cochabamba, en especial las zonas de estudio que
son: Tarata, Cliza, Punata y San Benito
Fuente: (6) (UNASUR), muestran diferentes indicadores
demográficos a través de los años.
UMTS (Universal Mobile Telecommunications
System) es una tecnología que permite introducir La región que se destaca es la de Punata, pues
muchos más usuarios a la red global del sistema, ésta es la única que presenta un decremento en su
además de incrementar la velocidad a 2 Mbps por población el cual es un indicador importante para el
usuario móvil. Sucesor de GSM, también llamado diseño de una red de telecomunicaciones, sobre
W-CDMA. UMTS proporciona servicios de uso fácil todo el ancho de banda que se usará para otorgar
y adaptable para abordar las necesidades y los servicios a la población, que no se debe
preferencias de los usuarios, amplia gama de sobredimensionar en este caso en particular.
terminales para realizar un fácil acceso a los
distintos servicios y bajo costo de los mismos para
asegurar un mercado masivo.
Página 4

5. FIGURA Nº 9 punto a otro y la cobertura de cada estación base
POBLACION – PUNATA (2000 - 2010) dentro de la región que se desea cubrir con el
servicio establecido. La cobertura determinada de
cada estación base es de 4 a 5 km en ésta región.
FIGURA Nº 10
COBERTURA DE LAS ESTACIONES BASE
Fuente: Instituto Nacional de Estadística
ANÁLISIS DE MERCADO META Y DEMANDA DE
SERVICIOS
Al realizar un análisis y estudio de campo se tiene
una mejor referencia de la situación actual de los
Fuente: Elaboración propia
servicios y las telecomunicaciones en estas
localidades. Haciendo uso de herramientas y
FIGURA Nº 11
fuentes como el cuestionario y la entrevista se
UBICACIÓN DE LAS ESTACIONES BASE
pueden obtener gran cantidad de datos para
dimensionar la red y fijar su alcance. Un indicador
que se debe tomar muy en cuenta al analizar la
economía de la población que se desea marcar
como mercado meta, es el PEA o Población
Económicamente Activa. Este indicador nos
muestra el porcentaje de población en edad de 18
a 65 años, que participa en la producción
económica, que tiene un empleo, o que no
teniéndolo, están buscándolo o a la espera de
alguno. Ello excluye a los pensionados y jubilados,
a las amas de casa, estudiantes y rentistas así
como, por supuesto, a los menores de edad. El
PEA promedio para estas regiones es de 40% del
total de la población (7). Fuente: Elaboración propia
Una vez determinado el PEA de las poblaciones a
los cuales se quiere cubrir con el servicio, se debe
establecer un segmento del mercado,
generalmente un 10% de esta población, debido a
que las empresas de telecomunicaciones que
ocupan estas regiones actualmente, establecieron
sus barreras de entrada, tienen un buen porcentaje
del mercado, y una gran cantidad promociones.
DISEÑO DE LA RED WIMAX MÓVIL
Mediante el uso de herramientas de software como
Radio Mobile, se pueden realizar cálculos y
observar la topografía del terreno, el
comportamiento y la propagación de la señal de un
Página 5

6. FIGURA Nº 12 Cabe mencionar que la Fase I es la más
LÍNEA DE VISTA ENTRE LAS ESTACIONES importante y en donde se encontrará la base de
BASE DE UNASUR Y CERRO TUTI operación de la red, pues en ésta se encuentra la
sede de Unasur y el Parlamento.
Para poder realizar un análisis de costos,
primeramente es necesario describir todos los
costos que están implicados en el proyecto de la
red WiMAX móvil, considerando los siguientes:
- Costos de los equipos de la estación base
WiMAX.
- Costos de terminales de usuario.
- Costos de antenas.
- Costos de los equipos microondas.
- Costo por software.
- Costos de software de planeación y control.
Fuente: Elaboración propia - Costo equipos core.
- Costos subsistemas de energía.
EQUIPAMIENTO DE LA RED - Costos subsistemas de protección.
Diversos fabricantes existen en el mundo de las - Costos de imprevistos y varios.
telecomunicaciones, escoger uno de ellos es una - Costos de explotación.
de las tareas más importantes dentro del diseño,
pues en función a esto se verá el rendimiento de La factibilidad del proyecto dependerá de lo
toda la red y la calidad del servicio que se pueda expuesto anteriormente, de los planes y el precio
entregar al usuario final. El fabricante escogido del servicio que se desea ofrecer al usuario en
para esto proyecto es Airspan, por sus relación a las diferentes empresas de
especificaciones técnicas, su alcance y su precio. telecomunicaciones del medio. El VAN y el TIR se
encargarán de dar rentabilidad mínima pretendida
FIGURA Nº 13 por el inversor y el porcentaje de tasa de interés,
ESTACIÓN BASE - HiperMAX respectivamente.
La relación de costo/beneficio muestra la
rentabilidad en términos relativos y la interpretación
del resultado se expresa en centavos o dólares
ganados por cada dólar invertido en el proyecto, y
por ende este valor tiene que ser mayor que uno
para determinar que un proyecto es
económicamente factible.
FIGURA Nº 14
RENTABILIDAD DEL PROYECTO POR FASES
Fuente: (8)
FACTIBILIDAD DEL PROYECTO Fuente: Elaboración propia
El proyecto se divide en fases operativas, las
cuales son: Si bien los valores económicos para la Fase II
- Fase I: Unasur y San Benito. (Punata) no son alentadores, la Ley de
- Fase II: Punata. Telecomunicaciones del país menciona que el país
- Fase III: Cliza. debe tener cobertura total y acceso a la
- Fase IV: Tarata. información en todas las regiones, lo cual es un
punto muy importante en el desarrollo del proyecto.
CONCLUSIONES
Página 6

7. - UNASUR y el Valle Alto se constituyen en un características propias de la tecnología y de la
buen escenario para el despliegue de una red localidad, pues esto confirmará el alcance
inalámbrica de banda ancha empleando la permisivo de cobertura que puede tener una
tecnología WiMAX móvil. Adicionalmente, se celda y en base a esto determinar cuántas de
estudió la tecnología y la necesidad de la las mismas serán necesarias en todo el sector.
población en relación a ésta. Es necesario tener radio bases con coberturas
bien definidas, es decir, evitar brechas entre
- Se puede afirmar que el proyecto es rentable celdas que determinarían vacíos e
considerando el análisis económico, como interrupciones en la conexión a la red o a la
también el análisis social y el impacto del vez solapamiento excesiva entre las mismas,
mismo, teniendo como base la Ley de que disminuirían el alcance de la tecnología y
Telecomunicaciones. no permitiría su desempeño total. Todo esto a
fin de brindar servicios confiables, evitar
- WiMAX móvil junto a otras tecnologías molestias a los clientes, y con el mayor rango
inalámbricas, podrán liderar el mercado de las de penetración posible.
telecomunicaciones por varios motivos: fácil
despliegue debido a su naturaleza inalámbrica, - Para este tipo de proyectos, es imprescindible
arquitectura ALL-IP, altas tasas de evaluar su carácter económico a través de los
transmisión, calidad de servicio (QoS), indicadores de rentabilidad como el VAN y el
escalabilidad, y lo más importante, la TIR, con los cuales se determina la alternativa
movilidad. viable u óptima de inversión, previa a la toma
de decisiones respecto a la ejecución o no
- WiMax es una tecnología utilizada en la ejecución de un proyecto.
próxima generación de redes móviles que
compite con LTE por el mercado 4G. El nuevo REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
estándar, conocido como WiMax 2, o WiMax
Release 2, y también como Mobile WiMax R2, (1) BRAVO, Jack, WiMAX MOVIL, 2008.
ofrece un salto cualitativo respecto a la (2) WILEY, John, WiMAX: Technology for
tecnología actual, que está basada en el Broadband Wireless Access, John Wiley & sons,
estándar 802.11e. Esto indica la escalabilidad Inglaterra, 2007.
que puede llegar a ofrecer ésta tecnología. (3) CÓRDOVA, José Alberto, Utilización de la
Tecnología WiMAX para mejorar la eficiencia de
- La empresa NUEVATEL PCS de Bolivia, las Redes Inalámbricas, Guatemala, 2005.
procedió a la revisión del presente proyecto, (4) POZO, Cristian, WiMAX: Banda Ancha Móvil y
para posteriormente evaluarlo y considerar que Comparación con HSDPA, 2007.
el mismo reúne los requisitos necesarios. Al no (5) WIMAX FORUM, Mobile WiMAX, PartII: A
haber encontrado observaciones en el Technical Overview and Performance Evaluation,
proyecto, certificó la factibilidad técnica y 2009.http://www.wimaxforum.org (8 de febrero
económica. 2012).
(6) JEFFREY, G, Fundamentals Of WiMAX –
RECOMENDACIONES Understanding Broadband Wireless Networking,
- Es necesario visitar los sitios propuestos en Prentice Hall, Estados Unidos, Febrero 2007.
donde se prevé el diseño de la red para la (7) INE, Instituto Nacional de Estadística:
toma de datos relevantes como coordenadas Estadísticas demográficas.
geográficas, alturas sobre el nivel del mar, y (8)Airspan, Fabricante de equipos de
compararlas con programas o Software telecomunicaciones.http://www.airspan.com/produc
especializado que permita verificar la ts/hipermax-flexible-wimax-base-station/ (20
veracidad entre ambos procedimientos, es Febrero 2012)
muy probable que existan ciertas diferencias,
pero las mismas no deben ser muy distantes.
- Para comunicaciones inalámbricas de banda
ancha se debe estudiar un modelo de
propagación propicio de acuerdo a las
Página 7