Tecnologia
WiMAX
By Edson
Rodrigues Duffles Teixeira
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Original: http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialwimax/default.asp
Parte I - Introdução
Ainda pouco conhecido no Mercado, o padrão wireless 802.16 está a
caminho de revolucionar a indústria de acesso de Broadband Wireless. O
padrão 802.16 é também conhecido como a interface aérea da IEEE para
Wireless MAN, isto é, da rede metropolitana sem fios. Esta tecnologia
está sendo especificada pelo grupo do IEEE que trata de acessos de
banda larga para última milha em áreas metropolitanas, com padrões de
desempenho equivalentes aos dos tradicionais meios tais como DSL, Cable
modem ou E1/T1.
A figura abaixo apresenta o posicionamento de cada um dos padrões de
acesso wireless, mostrando do lado esquerdo o padrão IEEE e do lado
direito o padrão ETSI equivalente.
Fonte: Intel
Originalmente, o padrão 802.16, que foi ratificado em Dezembro de 2001,
estava focando basicamente as faixas de freqüências situadas entre
10GHz e 66GHz considerando sempre aplicações com linha de visada.
A versão 802.16a, que foi concluída em 2003, passou a focar as aplicações
sem linha de visada, dentro das faixas de freqüência entre 2GHZ e
11GHZ, considerando também os aspectos de interoperabilidade. A figura
que se segue, apresenta a evolução das especificações do IEEE para a
Wireless MAN:
Parte II - O WIMAX Forum
O WIMAX Fórum (Worldwide Interoperability for Microwave Access) www.wimaxforum.org
é uma organização sem fins lucrativos, formada por empresas
fabricantes de equipamentos e de componentes, e tem por objetivo
promover em larga escala a utilização de redes ponto multiponto,
operando em freqüências entre 2GHz e 11GHz, alavancando a padronização
IEEE 802.16 e garantindo a compatibilidade e interoperabilidade dos
equipamentos que adotarem este padrão. O WIMAX Fórum é o equivalente,
ao Wi-Fi Alliance, responsável pelo grande desenvolvimento e sucesso do
Wi-Fi em todo o mundo .
O WIMAX é constituído pelas indústrias líderes do setor, que estão
comprometidas com as interfaces abertas e com a interoperabilidade entre
os diversos produtos utilizados no Acesso Broadband Wireless:
O WIMAX pretende motivar um mercado de
Acesso Broadband mais competitivo, através de um conjunto mínimo de
especificações de performance da interface aérea entre os produtos
dos diversos fabricantes, certificando os produtos que atendem a estas
especificações.
- Para os operadores de rede, esta interoperabilidade entre equipamentos
significa a não dependência de um fornecedor para o desenvolvimento de
sua rede.
- Para os fabricantes de equipamentos significa menos tipos diferentes
de produtos a desenvolver e a produzir.
- Para os Fabricantes de componentes, significa uma escala de produção
muito maior.
- Para o usuário final significa acessos Broadband mais velozes e mais
baratos.
Participantes:
Os participantes atuais do WIMAX Fórum estão relacionados a seguir:
Advantech AMT l AirXstream l Analog Devices l Arris l AT&T l
Axxcelera Broadband Wireless l Bandai Wireless l BeamReach Networks l
Comtech AHA l Covad l CTS Communications Components l Cushcraft
Corporation l Daintree Networks Inc. l Elcotez l Engim l Filtronics l
First Avenue Networks l Gradiente Electronica S.A. l Inphi Corporation l
Intracom l K&L Microwave l KarlNet l L3 PrimeWave l Micom Labs l MTI
l M-Web l NextWave Telecom l NextNet Wirelss l Nozema l Orthogon Systems
l Pronto Networks l PCCW l picoChip l Radwin l Remec l SGS l Siemens
Mobile l Unwired Australia l Vcom l Vyyo l ZTE Corporation
Parte III - Aplicações
O WIMAX irá facilitar o desenvolvimento de uma série de aplicações
de Wireless Broadband, conforme a figura que se segue:
Fonte: WIMAX Forum
Estas aplicações são possíveis pelas seguintes características do
WIMAX:
- Fornecimento de link de dados de NxE1 (com garantia de banda).
- Fornecimento de link de dados de fração de E1 (com garantia de
banda).
- Fornecimento de link de dados em um padrão equivalente ao ADSL /Cable
Modem.
- Portabilidade, isto é, o usuário pode transportar sua CPE (customer
premise equipment) e utilizar o serviço em local diferente do usual.
- Instalação da CPE no modo plug and play.
- Cobertura sem linha de visada.
Parte IV - Características Técnicas
Modulação
O WIMAX apresenta três modos de operação,todos os três PHY, quais
sejam: single carrier, OFDM 256, ou OFDMA 2K. O modo mais comumente
utilizado é o OFDM 256 .
Throughput
Com o esquema de modulação robusto, o WIMAX entrega elevadas taxas de
throughput com longo alcance e uma grande eficiência espectral e que é
também tolerante às reflexões de sinais. A velocidade de transmissão
dos dados varia entre 1 Mbps e 75 Mbps, dependendo das condições de
propagação, sendo que raio típico de uma célula WIMAX é de 6 Km a 9
Km.
Uma modulação dinâmica adaptativa permite que uma estação radio
base negocie o throughput e o alcance do sinal. Por exemplo, se a estação
radio base não pode estabelecer um link robusto com um assinante
localizado a uma grande distância, utilizando o esquema de modulação
de maior ordem, 64 QAM (Quadrature Amplitude Modulation), a modulação
é reduzida para 16 QAM ou QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), o que
reduz o throughput , porém aumenta o alcance do sinal.
Escalabilidade
Para acomodar com facilidade o planejamento da célula WIMAX, tanto nas
faixas licenciadas quanto nas não licenciadas, o 802.16a/d suporta
diversas larguras de banda. Por exemplo, se um operador tem disponível
20 MHz de espectro, ele pode dividi-lo em dois setores de 10 MHz ou 4
setores de 5 MHz cada.
O operador pode crescer a quantidade de usuários mantendo um bom
alcance do sinal e um bom throughput .
O operador pode reusar o mesmo espectro em dois ou mais setores, criando
uma isolação entre as antenas da estação radio base.
Cobertura
O padrão 802.16 também suporta tecnologias que permitem a expansão de
cobertura, incluindo as tecnologias de “smart antenna” assim como as
tecnologias mesh.
Qualidade de Serviço
O padrão 802.16 apresenta qualidade de serviço que permite a transmissão
de voz e vídeo, que requerem redes de baixa latência.
O MAC (Media Access Control) do 802.16 provê níveis de serviço
“Premium” para clientes corporativos, assim como um alto volume de
serviços em um padrão equivalente aos serviços hoje oferecidos pelos
serviços de ADSL e de Cable Modem, tudo dentro da mesma estação radio
base.
Segurança
Características de privacidade e criptografia estão previstos no padrão
802.16 permitindo transmissões seguras incluindo os procedimentos de
autenticação.
Parte V - Espectro Previsto
Oficialmente o padrão 802.16a/d está sendo estabelecido para faixa de
freqüências entre 2GHz e 11 GHz, porém existe interesse de utilizá-lo
também em bandas inferiores a 2GHz. Abaixo são relacionadas algumas
das bandas, conforme definido pelo FCC dos Estados Unidos, que poderão
ser utilizadas pelo padrão 802.16a/d.
Edson
Rodrigues Duffles Teixeira
Engenheiro, Diretor da ESATH Consultoria. Mais de 30 anos de experiência
no mercado de telecomunicações, tendo atuado como diretor de empresas
como Telemig, Telemont, SET, BATIK, Lucent e Andrade Gutierrez.
Atualmente trabalha para a AGTelecom.
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