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WIMAXEste tutorial tem por objetivo introduzir o tema WIMAX, para aplicação nas Redes BroadbandMetropolitanas Wireless – WMAN, utilizando as especificações do padrão IEEE 802.16.Edson Rodrigues Duffles TeixeiraEngenheiro, Sócio Diretor da ESATH Consultoria Ltda.Mais de 30 anos de experiência no mercado de telecomunicações e Segurança Eletrônica, tendo atuadocomo diretor de empresas como Telemig, Telemont, SET, BATIK, Lucent, Andrade Gutierrez e Veotex.Tem também grande experiência em desenvolvimento e padronização de processos em empresas deprestação de serviços.Atualmente é Diretor de Operações da Veotex.Email: eduffles@yahoo.com.brCategoria: Redes de Dados WirelessNível: IntrodutórioEnfoque: TécnicoDuração: 15 minutos Publicado em: 09/02/20041

WIMAX: IntroduçãoAinda pouco conhecido no Mercado, o padrão wireless 802.16 está a caminho de revolucionar a indústria deacesso de Broadband Wireless. O padrão 802.16 é também conhecido como a interface aérea da IEEE paraWireless MAN, isto é, da rede metropolitana sem fios. Esta tecnologia está sendo especificada pelo grupo doIEEE que trata de acessos de banda larga para última milha em áreas metropolitanas, com padrões dedesempenho 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 ladoesquerdo 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 asfaixas 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 dasfaixas de freqüência entre 2GHZ e 11GHZ, considerando também os aspectos de interoperabilidade. Afigura que se segue, apresenta a evolução das especificações do IEEE para a Wireless MAN .IEEE 802.16Dezembro de 200110-66 GHzLinha de visadaAté 34 Mbps(canalização de 28MHz)IEEE 802.16c IEEE 802.16aDezembro de Janeiro de 20032002Interoperabilidade 2-11 GHZSem linha devisadaAté 75Mbps(canalização de20 MHz)IEEE 802.16d1o Trimestre de 2004WIMAXModificações na 802.16a einteroperabilidadeIEEE 802.16e4o Trimestre de2004MobilidadeNomândica802.11/162

WIMAX: WIMAX FórumO WIMAX Fórum (Worldwide Interoperability for Microwave Access) www.wimaxforum.org é umaorganização sem fins lucrativos, formada por empresas fabricantes de equipamentos e de componentes, etem por objetivo promover em larga escala a utilização de redes ponto multiponto, operando em freqüênciasentre 2GHz e 11GHz, alavancando a padronização IEEE 802.16 e garantindo a compatibilidade einteroperabilidade dos equipamentos que adotarem este padrão.O WIMAX Fórum é o equivalente, ao Wi-Fi Alliance, responsável pelo grande desenvolvimento e sucessodo Wi-Fi em todo o mundo .O WIMAX é constituído pelas indústrias líderes do setor, que estão comprometidas com as interfaces abertase 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 umconjunto mínimo de especificações de performance da interface aérea entre os produtos dos diversosfabricantes, certificando os produtos que atendem a estas especificações.Para os operadores de rede, esta interoperabilidade entre equipamentos significa a não dependência deum fornecedor para o desenvolvimento de sua rede.Para os fabricantes de equipamentos significa menos tipos diferentes de produtos a desenvolver e aproduzir.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 BroadbandWireless l Bandai Wireless l BeamReach Networks l Comtech AHA l Covad l CTSCommunications Components l Cushcraft Corporation l Daintree Networks Inc. l Elcotez l Engiml Filtronics l First Avenue Networks l Gradiente Electronica S.A. l Inphi Corporation l Intracoml K&L Microwave l KarlNet l L3 PrimeWave l Micom Labs l MTI l M-Web l NextWaveTelecom l NextNet Wirelss l Nozema l Orthogon Systems l Pronto Networks l PCCW lpicoChip l Radwin l Remec l SGS l Siemens Mobile l Unwired Australia l Vcom l Vyyo lZTE Corporation3

WIMAX: AplicaçõesO WIMAX irá facilitar o desenvolvimento de uma série de aplicações de Wireless Broadband, conforme afigura 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 oserviço em local diferente do usual.Instalação da CPE no modo plug and play.Cobertura sem linha de visada.4

WIMAX: Características TécnicasModulaçãoO WIMAX apresenta três modos de operação,todos os três PHY, quais sejam: single carrier, OFDM 256, ouOFDMA 2K. O modo mais comumente utilizado é o OFDM 256 .ThroughputCom o esquema de modulação robusto, o WIMAX entrega elevadas taxas de throughput com longo alcancee uma grande eficiência espectral e que é também tolerante às reflexões de sinais. A velocidade detransmissão dos dados varia entre 1 Mbps e 75 Mbps, dependendo das condições de propagação, sendo queraio 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 alcancedo sinal. Por exemplo, se a estação radio base não pode estabelecer um link robusto com um assinantelocalizado 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 PhaseShift Keying), o que reduz o throughput , porém aumenta o alcance do sinal.EscalabilidadePara acomodar com facilidade o planejamento da célula WIMAX, tanto nas faixas licenciadas quanto nasnão licenciadas, o 802.16a/d suporta diversas larguras de banda. Por exemplo, se um operador temdisponível 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 daestação radio base.CoberturaO padrão 802.16 também suporta tecnologias que permitem a expansão de cobertura, incluindo astecnologias de "smart antenna" assim como as tecnologias mesh.Qualidade de ServiçoO padrão 802.16 apresenta qualidade de serviço que permite a transmissão de voz e vídeo, que requeremredes 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 pelosserviços de ADSL e de Cable Modem, tudo dentro da mesma estação radio base.5

SegurançaCaracterísticas de privacidade e criptografia estão previstos no padrão 802.16 permitindo transmissõesseguras incluindo os procedimentos de autenticação.6

WIMAX: Espectro PrevistoOficialmente 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 algumasdas bandas, conforme definido pelo FCC dos Estados Unidos, que poderão ser utilizadas pelo padrão802.16a/d.UHF 0,75 - 0,8 GHZ -Banda não licenciada, para utilização em aplicaçõesISM0,9 - 0,93 GHZindustriais, científicas e médicasUPCS1,91 - 1,93 GHZBanda não licenciada para utilização em serviços decomunicação pessoalWCS 2,3 GHZ Wireless Communications ServiceISM 2,4 - 2,48 GHZBanda não licenciada, para utilização em aplicaçõesindustriais, científicas e médicasMMDS 2,5 - 2,7 GHZ Multi-Channel Multipoint Distribution ServiceInternacionalUNIINovoEspectro3,4 - 3,7 GHZ4,8 - 5,0 GHZ5,15 - 5,35; 5,725 - 5,85GHZ5,470 - 5,725 GHZ -Banda licenciada na Europa, América Latina e AsiaBanda licenciada no JapãoBanda não licenciada, para uso do serviço nacional deinformação de infra-estrutura7

WIMAX: ReferênciasEste tutorial apresentou o WIMAX, para aplicação nas Redes Broadband Metropoltanas Wireless-WMAN,utilizando as especificações do padrão IEEE 802.16.ReferênciasEEE 802.16 and WiMAX - IntelIMAX Fórum web page802.16 and 802.11: The right technology in the right place - Jeff Orr - Proxim802.16: Broadband Wireless Access: The Next Big thing in Wireless - Hassan Yaghoobi - Intel8

WIMAX: Teste seu Entendimento1. Qual a série de especificações do IEEE que define o WIMAX:802.11802.16802.20802.152. Assinale a alternativa correta:O WIMAX fornece throughput de 75Mbps independente da condição de propagação do linkO alcance do sinal de uma radio base do WIMAX é sempre de 9KmO WIMAX utiliza sempre o esquema de modulação 64QAMO WIMAX negocia o esquema de modulação de forma a conseguir atender aos usuários com a melhortaxa de transmissão possível3. O WIMAX Fórum objetiva (assinale a alternativa incorreta.:Garantir a interoperabilidade entre os diversos equipamentos 802.16a/dBuscar a redução de custos pelo aumento de escala de produção dos componentesPadronizar totalmente os equipamentos de Acesso Broadband WirelessPromover a utilização cada vez maior de acessos broadband, através da redução do custo dos serviços9