WiMax: Est

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WiMax Estándar IEEE 802.16 Aspectos Técnicos de
la Interface Aire para sistemas fijos de acceso
Inalámbrico de Banda Ancha

• Universidad Central de Venezuela
• Facultad de Ciencias
• Escuela de Computación
• Profesora Ana Verónica Morales
• amorales_at_ciens.ucv.ve

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AGENDA

• Introducción
• Qué es Wimax?
• Propósito
• Un poco de historia
• Características Técnicas de 802.16e
• Como funciona 802.16e?
• Relación entre 802.16a y WiMax

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Introducción

• Necesidad de mejorar el alcance y tazas de datos
  que ofrecen las WLAN.
• Maduración de un estándar para la segunda
  generación de redes inalámbricas de área
  metropolitana.
• IEEE 802.16 marca la pauta para una expansión y
  eficaz desarrollo a nivel mundial del acceso
  inalámbrico de banda ancha, la cual provee
  conexiones a redes de alta velocidad a través de
  un punto fijo.

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Qué es WiMax?

• WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave
  Access, Interoperabilidad Mundial para Acceso por
  Microondas) es un estándar de transmisión
  inalámbrica de datos (802.16d y 802.16e) diseñado
  para ser utilizado en redes de área metropolitana
  o MAN.

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Propósito

• Permite el rápido despliegue mundial de productos
  BWA Multi-Proveedores innovadores, Rentables e
  Ínter operables.
• Reemplazar o competir directamente con el
  Internet por cable y el ADSL.
• Facilita la competencia en el acceso a Banda
  Ancha proveyendo alternativas para BWA Wireline.
• Impulsa la asignación del espectro
  radioeléctrico.
• Acelera la comercialización de los sistemas de
  BWA.

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(No Transcript)
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Un poco de Historia

• En el año 1998 la IEEE designó un grupo de
  trabajo que desarrollara un estándar para
  permitir la conexión inalámbrica de área
  metropolitana.
• En el año 2001 fue concluido el estándar 802.16
  que definía la especificación de la Interfase
  Aire para las redes inalámbricas de área
  metropolitana WMAN.
• La culminación del IEEE 802.16 anunció la entrada
  del acceso inalámbrico de Banda Ancha como una
  nueva y mejor herramienta para enlazar a los
  hogares y negocios a través del core de las redes
  de telecomunicaciones mundiales.

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Un poco de Historia

• La primera versión del estándar P802.16 lanzada
  en Marzo del 2002 tenía como principales
  características
• Trabajaba en las bandas de Frecuencia 10-66Ghz.
• Requría LOS con las Radio Base .
• Alcanza tasas de datos superiores a los 120Mbps.
• Entorno adaptado a dar servicio a las
  aplicaciones PMP (Point-Multipont) desde pequeñas
  oficinas/hogares y oficinas (SOHO) a través de.
• Define una Interfase aire conocida como
  WirelessMAN-SC.
• Las señales Multicaminos son insignificantes.

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Un poco de Historia

• En abril del 2003 se lanza la segunda versión
  conocida como P802.16a y entre sus principales
  características se tienen
• Utilización de una banda de frecuencia licenciada
  más baja y estrecha 2-11Ghz.
• Soporta escenarios con/sin LOS.
• La red está conformada por múltiples BS
  transmisoras/receptoras
• Las BS pueden dar servicio hasta 200 estaciones
  suscriptoras (SS)
• Pueden dar cobertura y servicio a edificios
  completos.
• Requieren más relevancia las señales multicamino.
• Requiere el soporte de técnicas avanzadas de
  administración de energía.

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Un poco de Historia

• Adicionalmente en Enero de 2003 también se
  publica 802.16c/d los cuales tienen como
  finalidad especificar la interoperabilidad de
  direccionamiento, proveyendo los detalles de los
  perfiles del sistema y especificando las
  opciones de combinación como las bases para las
  pruebas de conformidad e interoperabilidad.
• El WiMax Forum presentó en Julio del 2003 en el
  WACA Conference las primeras de éstas pruebas.
• 802.16c está relacionado con los protocolos, las
  estructuras e la suite de pruebas y el propósito
  de las pruebas.
• 802.16d involucra los protocolos no cubiertos en
  C, y crea el sistema de perfiles.

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Un poco de Historia

• Posteriormente es lanzada la segunda revisión
  conocida como P802.16b en el año 2004, entre sus
  características encontramos
• Opera en la banda libre de los 5-6Ghz.
• Fue denominada WirelessHUMANTM (Wireless
  High-Speed Unlicensed Metropolitan) Area Network
• La naturaleza de estas bandas introducen
  interferencia adicional y problemas de
  coexistencia.
• Se introducen regulaciones para limitar la
  potencia irradiada.
• Soporta OFDM, ARQ.
• Modo de acoplamiento Topología Opcional,
  Comunicaciones suscriptor-suscriptor.
• Se introducen mecanismos en la capa física y MAC
  como la selección dinámica de frecuencia (DFS).

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Nomenclatura de la Internase Aire
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Un poco de Historia

• La última revisión del Estándar fue lanzada al
  mercado en diciembre del 2006 802.16e, entre sus
  principales características encontramos
• Agrega Alta Movilidad al estándar.
• Interoperabilidad con las redes WiFi.
• Está basado en la concepción de la red celular.
• Optimización para la selección de los canales de
  radio dinámicamente.
• Provee soporte para Handoff y Roaming.
• Utiliza SOFDMA (Scalable Orthogonal Frequency
  Division Multiplexing Access).

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Un poco de Historia

• Está basado en técnicas de modulación
  Multi-Portadora y Sub-Canalización.
• Los proveedores de servicio que desarrollaron
  802.16e sólo pueden utilizar la red para proveer
  servicios fijos.
• Opera en las bandas de frecuencia 2.3-2.5Ghz.
• La certificación comenzó a mediados del 2006.
• Se espera que los primeros productos certificados
  se encuentren disponibles en el primer trimestre
  de 2007.

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Características técnicas de 802.16e

• Su amplio radio de cobertura (Aproximadamente
  50Km) puede proveer de BWA a
• Un pequeño núcleo rural
• Una urbanización de viviendas
• Un parque empresarial situado en la periferia de
  una ciudad
• Pueblos no tan pequeños
• Campus universitarios
• Barriadas de grandes ciudades

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Red Mallada Todos conectados contra todos
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Características técnicas de 802.16e

• Divide la portadora en 256 subportadoras de ondas
  de radio.
• Cada BS (estación base) cubre un radio de 50 km.
• Transmitiendo datos a 75 Mbps.
• Da soporte a miles de usuarios finales con
  velocidades hasta 20 MHz.
• La interconexión entre todas las BS es totalmente
  Wireless.
• Proporciona accesos concurrentes.
• Utiliza la tecnología portátil LMDS ó Local
  Multipoint Distribution Service (Sistema de
  Distribución Local Multipunto).

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(No Transcript)
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Como Funciona 802.16e?

• El proveedor despliega una red de estaciones base
  (BS).
• Cada BS tiene antenas emisoras/receptoras capaces
  de soportar el servicio de unas 200 estaciones
  suscriptoras (SS).
• SS situadas dentro de un radio de unos 50 Km.
• Entre BS y SS pueden existir obstáculos físicos,
  como montañas, que impidan su visión directa.
• Las SS actúan como repetidores mediante una
  antena exterior de wifi normal, que cubre un
  radio de unos cuatrocientos metros.
• dentro de los cuales puede conectarse
  simultáneamente múltiples PCs

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Ventajas de WiMax

• Para cubrir un país del tamaño de Venezuela, se
  necesitan menos de un centenar de BS a costos
  relativamente bajos en comparación con los que
  ameritar las redes ADSL ó Cableadas por Fibra.
• Sólo se requiere un sencillo control central de
  las claves de acceso a la red.
• La existencia de acuerdos sobre el modo de
  repartirse la tarifa del usuarios entre los
  proveedores territoriales del servicio.
• Permite que el abonado tenga conexión inmediata y
  sin gasto adicional, en cualquier punto del país
  cubierto por WiMax, sea su domicilio habitual, su
  segunda vivienda, o durante sus desplazamientos
  de trabajo y ocio.

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Ventajas de WiMax

• Capacidad de escalabilidad de la red mientras que
  el número de clientes crece.
• La adición fácil de nuevos sectores apoyados en
  Flexibilidad de canales maximizando la capacidad
  de la célula.
• Flexibilidades del ancho de banda del canal para
  soportar el espectro asignado, tanto licenciado,
  como no licenciado.
• Eficiencia de escalabilidad del protocolo MAC
  desde un suscriptor hasta cientos de
  suscriptores.
• Convergencia con el resto de las tecnologías
  existentes.
• Técnicas avanzadas para mejorar la eficiencia sin
  LOS (MIMO).

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Ventajas de WiMax

• Implementación de QoS.
• Implementación de MAC con TDMA dinámico
  (Grant/Request) para soportar nuevos servicios
  sensibles a la latencia como voz ó video .
• Diferenciación de niveles de servicio permitido
  con la asignación de ancho de banda bajo demanda
  
• T1/E1 para empresas
• Best Effort residencial
• Ayuda al despliegue de la banda ancha de ultima
  milla Inalámbricamente como complemento de la
  tecnología Wi-Fi.
• Los proveedores de servicio pueden el utilizar
  equipamiento ya instalado de 802.16 para entregar
  T1/E1 ó conectividad a la red a velocidades
  superiores a sus puntos de acceso Wi-Fi.

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Relación entre 802.16a y WiMax

• Interoperabilidad entre IEEE 802.16a y su
  homologo ETSI el estándar HIPERMAN. Esto se logra
  con la creación del Sistema de Perfiles.
• Pensando en los proveedores de equipos el WiMax
  Forum a decido
• Enfocarse en los perfiles de la capa Física OFDM
  del estándar 802.16a.
• Está capa física combinada con non-optional MAC,
  asegura una base uniforme para todas las
  implementaciones WiMax
• Inicialmente se definieron tres perfiles del
  sistema
• Cobertura para la banda 5.8Ghz exentas de
  licencia, así mismo la de 2.5 y 3.5Ghz.
• Se ha planificado incluir otros perfiles para la
  banda de 2.3Ghz y otras.

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(No Transcript)
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Relación entre 802.16a y HIPERMAN

• Comparten la misma capa Física y MAC.
• El WiMax Forum activa ambos estándares para
  asegurar que sean estándares globales para las
  WMAN.

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Relación entre 802.16a y 802.16e

• 802.16e ha sido desarrollado como una extensión
  del estándar ya aprobado 802.16a.
• El principal propósito de 802.16e es agregar
  capacidades de movilidad al estándar ya
  desarrollado 802.16a, el cual fue diseñado para
  operar de manera fija.
• 802.16e no intenta competir con la tecnología
  telefónica de 3G o sus sucesores, principalmente
  es una extensión de los servicios.

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Arquitectura de Capas 802.16
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