1. Introdução
O grande aumento de demanda de serviços de multimídia e internet de alta velocidade observado nos últimos anos, tanto por clientes residenciais quanto comerciais, mostra que o mercado está ansioso por novas tecnologias que ofereçam acesso de banda larga para a última milha, ou seja, para o usuário final, de forma eficiente, rápida e com baixos custos de implementação e manutenção.
Atualmente, o acesso de banda larga é oferecido através de DSL (digital subscriber line), por cabo ou através de banda larga sem fio (broadband wireless access, ou BWA). Esta última é uma tecnologia emergente que possui diversas vantagens: tem a capacidade de atender grandes áreas geográficas sem as limitações de distância do DSL ou o alto custo de instalação de infra-estrutura de cabos, com menor custo de manutenção, grande facilidade e rapidez de instalação da rede, além de atingir regiões nas quais não existe infra-estrutura de banda larga com fio, como áreas rurais.
O WiMAX apresenta-se como uma destas novas tecnologias. O objetivo deste trabalho é delinear suas principais características e avaliar a grande expectativa que está sendo criada por ele.
1.1. O que é o WiMAX?
O WiMAX é uma implementação do padrão IEEE 802.16, que define a interface aérea para redes metropolitanas sem fio (wireless MAN).
WiMAX é o acrônimo para “Worldwide Interoperability for Microwave Access”.
1.2. Histórico do IEEE 802.16
O padrão IEEE 802.16 original foi completado em outubro de 2001 e publicado no dia 8 de abril de 2002. Oficialmente, o padrão é chamado “Air Interface for Fixed Broadband Wireless Systems” (interface aérea para sistemas fixos de acesso sem fio de banda larga).
Este padrão define que uma rede metropolitana sem fio deve prover acesso à rede para construções através de antenas externas que se comunicam com uma estação base. É, portanto, uma comunicação ponto a multiponto (point-to-multi point, PMP). Inicialmente, o padrão utilizava apenas o espectro de freqüências licensiadas entre 10 e 66 GHz, o qual está disponível mundialmente mas, no entanto, representa grandes desafios de implementação, como será mostrado posteriormente.
O padrão 802.16a admite as freqüências entre 2 e 11 GHz e possibilitando a utilização de modulação OFDM, um grande avanço em relação ao padrão anterior, que, devido aos comprimentos de onda envolvidos, podia usar apenas portadora única (single carrier). Nesta nova faixa de freqüência são utilizadas também freqüências ISM (industrial, scientific, medical). O WiMAX baseia-se no IEEE 802.16 a partir deste padrão.
O padrão atual é o IEEE 802.16-2004, que reúne os padrões 802.16, 802.16a e 802.16c, revisando-os. O padrão IEEE 802.16e irá permitir deslocamento entre áreas de serviço WiMAX, aumentando a mobilidade e permitindo novas aplicações.
1.3. O WiMAX Fórum
O WiMAX Fórum é uma organização sem fins lucrativos formada por empresas fabricantes de equipamentos e componentes de comunicação, criada para impedir que os problemas de compatibilidade e interoperabilidade encontrados no padrão IEEE 802.11 não aconteçam novamente no IEEE 802.16.
Esta padronização visa aumentar a competitividade em acesso à banda larga através do aumento da produção de componentes, diminuição do custo de produção de equipamentos e acessos à banda larga mais velozes e baratos para os usuários finais.
Entre as mais de 220 empresas que fazem parte desta organização encontram-se a Intel, Analog Devices, Ericsson, Motorola, Nokia, Samsung, Siemens, AT&T, British Telecom, Deutsche Telekom, France Telecom, Fujitsu e Microsoft.
1.4. Comparação entre o IEEE 802.11 e o IEEE 802.16
Os padrões IEEE 802.11 e IEEE 802.16 possuem algumas semelhanças, mas também muitas diferenças. Primeiramente, eles foram criados para resolver diferentes problemas. Ambos foram projetados para fornecer comunicações sem fio de banda larga. Porém, o 802.16 oferece serviços para edifícios, que não são móveis, enquanto que mobilidade é uma questão fundamental do 802.11. As grandes distâncias envolvidas em uma rede metropolitana (50 km para o 802.16a) fazem com que haja grande diferença de potência percebida pela estação base quando emitida por usuários em diferentes locais, o que não acontece no 802.11. O WiFi foi criado para redes locais em que segurança não era uma prioridade. No 802.16, a segurança tem um papel fundamental e é implementada na camada de enlace de dados.