TE155-Redes de Acesso sem Fios
Ewaldo Luiz de Mattos Mehl
IEEE 802.16 - WiMAX
Ewaldo Luiz de Mattos MehlUniversidade Federal do ParanáDepartamento de Engenharia Elétrica
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• WiMax - Worldwide Interoperability forMi AMicrowave Access
• WiMAX Forum: www.wimaxforum.org• Acesso de banda larga sem fios• Alternativa ao atendimento por cabos
coaxiais ou por xDSL.• Institute of Electrical and Electronics
Engineers: IEEE 802.16.• Chamada pelo IEEE de Wireless MAN
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A tecnologia 802.16 / WiMAX afeta domíniostecnológicos cruciais para os operadores de:g p p
• Redes de acesso baseadas em linhastelefônicas (ADSL)• Redes wireless implementadas comequipamentos WiFi• Redes metropolitanas baseadas em cabos• Redes metropolitanas baseadas em caboscoaxiais• Redes móveis (celulares)
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Competição do WiMAX com outras tecnologias de acesso
WiMAX
3G2G,
Mobilidade
tecnologias de acesso
WiMAX
WiFixDSL, HFC
2.5G
Taxa de Transmissão
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Competição do WiMAX com outras tecnologias de acesso
xDSL WiFi WiMAX
Cobertura 5 – 7 km < 100 m 7-15 km (LOS)
1-5 km (NLOS)
Taxas de transmissão
ADSL dnstrm: 8 Mbit/s
ADSL upstrm: 800 kbit/s
54 Mbit/s (20 MHz – 802.11g)
75 Mbit/s (20 MHz)
QoS Baseado em ATM Não suporta QoS nativo no MACQoS Baseado em ATM Não suporta QoS nativo no MAC
Mobilidade Nula Limitada Semi-limitada (com 802.16e-2005)
Escalabilidade De acordo com capacidade do DSLAM. Possíveis limitações impostas por crosstalk nos cabos
Dezenas de utilizadores por AP
Centenas de estações clientes por estação base
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Redes Celulares1G Sistemas analógicos como o
AMPS.2G Sistemas digitais como o GSM,
CDMA (IS-95-A) ou TDMA IS-136.
2,5G É um passo intermediário naevolução para 3G. Osprincipais sistemas são oGPRS e extensões do CDMA.
3G Si t l l3G Sistemas celulares queoferecem serviços de dadospor pacotes e taxas de até 2Mbps.
4G ?
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Redes Celulares
http://www.gsmworld.com/news/statistics/index.shtmlSubscriber statistics end Q4 2007
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• Possibilidade de atendimento simultâneo a centenas de empresast lh t à btid b d di d
Potencialidades do WiMAXcom taxas semelhantes às obtidas com cabos dedicados.
• Possibilidade de atendimento simultâneo a centenas de residênciascom velocidades compatíveis ou superiores ao ADSL.
• A adoção de padrões permitirá inter-operacionabilidade deequipamentos e crescente redução de custos.
• Escalabilidade: o número de canais e de estações-base pode seraumentado à medida que mais clientes entram no serviço
• Triple-play: voz vídeo e conexão à InternetTriple play: voz, vídeo e conexão à Internet• Colabora com a convergência digital• Promove a inclusão digital, levando a conexão à Internet e outros
serviços a regiões onde o atendimento por cabos é inviável.
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WiMAX: Cenários de aplicações
IP/Internet
Pequenas e Médias empresas
Médias/grandes empresas e Indústrias
Rede Telefônica
convencional
/
Redes móveis
Clientes residenciais / SOHO: Wireless DSL
Interligação com hotspots WiFi
móveis 2G/3G
Hot Zone WiMax
802.11 802.11
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Evolução das normas do IEEE sobre WiMAX802.16 802.16a 802.16-2004 802.16e-2005
Data de Publicação
Dezembro 2001
Janeiro 2003 Junho 2004
Dezembro 2005
Espectro de Freqüências
10-66 GHz < 11 GHz < 11 GHz < 6 GHz
Tipo de Visada LOS Non-LOS Non-LOS Non-LOS
T d 32 134 A é A é A éTaxa de Transmissão
32-134 Mbps
Até 75 Mbps
Até 75 Mbps
Até15 Mbps
Raio da célula de cobertura
2 km a 5 km
5 km a 8 km
Até 15 km
Até 5 km
Tipo de Serviço Fixo Fixo Fixo e nômade Fixo, nômade e móvel
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Evolução do WiMAX
<
2005 2007 2009 2011
<
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WiMAX – Formas de Modulação
SC (Single Carrier) Somente com LOS •Proposta somente nas primeiras SC (Single Carrier) Somente com LOS Proposta somente nas primeiras versões
SCa (Single Carrier -a) LOS & non-LOS •Não é mais usada
OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing)
•Ambientes internos•Baixo alcance•FFT (Fast Fourier Transform) com 256 portadoras)
•QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)•16-QAM (16-State QuadratureAmplitude Modulation)•64-QAM (64-State QuadratureAmplitude Modulation)
OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access).
•Ambientes externos•FTT com 2048 e 4096 portadoras
•256-QAM (256-State QuadratureAmplitude Modulation)•BPSK e Spread BPSK (Binary Phase-Shift Keying
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Evolução das normas do IEEE sobre WiMAX802.16-2004 (OFDM) 802.16e-2005 (OFDMA)
Application Fixed Access Fixed, Pedestrian to Full Mobility Access
Modulation OFDM 200 Subcarriers
QPSK, 16QAM,64QAM
OFDMA 1702 Subcarriers
QPSK, 16QAM,64QAM
Frequency Band <11GHz <11GHz Fixed
<3GHz Mobility
Transmission Rate at 20MHz Channel Band
Max. 75.4Mbps Max. 74.8Mbps
Optional Features and Enhancements
MIMO, Beam Forming, Additional FEC Options
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Evolução do WiMAX
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Evolução do WiMAX
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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. O quadro relaciona algumas das bandas conformedas bandas, conforme definido pelo FCC dos Estados Unidos, que poderão ser utilizadas pelo padrão 802.16a/d
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Grandes projetos mundiais usando WiMAX
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WiMAX no Brasil
Freqüências
Empresas que adquiriram blocos de freqüências em
Freqüências disponíveis para WiMAX no Brasil
q3,5 GHz na licitação n. 003/2002/SPV-Anatel, realizada em fevereiro de 2003
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CPE que a Brasil Telecom está testando em Curitiba
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WiMAX Implementações – 3,5GHz
• Grupo Sinos: Testes com equipamentos PARKS (Madeequipamentos PARKS (Made in Brazil)
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ConclusõesO WiMAX é uma solução versátil, adaptável a múltiplos cenários de aplicação;aplicação;
No curto/médio prazo, o WiMAX dificilmente constituirá uma alternativa competitiva em zonas já cobertas por ADSL/cabo;
A integração em equipamentos de utilização pessoal (PCs portáteis, PDAs, telemóveis), proporcionada pelo 802.16e, poderá ser o ponto de partida para a massificação da tecnologia (2007 08);partida para a massificação da tecnologia (2007-08);
O WiMAX é apenas mais uma tecnologia de acesso – o seu sucesso será sobretudo o sucesso dos serviços que vier a suportar vs custo.