WiMAX, IEEE 802.16

Introdução

 

 

WiMAX - IEEE 802.16

1 Introdução:

O padrão IEEE 802.16, completo em outubro de 2001 e publicado em 8 de abril 2002, especifica uma interface sem fio para redes metropolitanas (WMAN).

O WiMAX, acrônimo para Worldwide Interoperability for Microwave Access, foi definido pela WiMax Forum como uma tecnologia sem fio que possibilite uma alternativa a conexão a cabo, ou DSL. Portanto, tenta oferecer acesso mais barato, a banda larga, para a última milha, ou seja, o usuário final.

O WiMAX Forum é uma organização sem fins lucrativos formada para promover e certificar compatibilidade e interoperabilidade para equipamentos de acesso sem fio a banda larga, que estejam em conformidade com o padrão IEEE 802.16. Sua função é certificar esta conformidade em equipamentos industriais e produtos comerciais, além de promover o uso desta tecnologia. Dentre seus mais de 230 membros destacam-se empresas como a Intel, Ericsson, Motorola, France Telecom e Microsoft.

O WiMAX se baseia na tecnologia IEEE 802.16 buscando oferecer conectividade fixa, nômade, portável e eventualmente móvel sem a necessidade de visada direta com uma estação base. Num cenário típico, a distâncias de 3 a 10 quilômetros, um produto com certificado WiMAX Forum deve ter uma capacidade de 40 Mbps por canal, possibilitando milhares conexões a velocidade de DSL.

1.1 Motivação:

O problema de assegurar conexão em banda larga à última milha, ou seja, ao usuário, normalmente, é resolvido através das tecnologias: DSL (Digital Subscriber Line), cabo. No entanto, estas tecnologias estão restritas a limitações comuns as redes cabeadas: alto custo de instalação de infra-estrutura, não suporte a mobilidade e limitações físicas (como no caso do DSL). O IEEE 802.11 surge como a solução para tais problemas, pois promove uma grande facilidade e rapidez de instalação da rede, possibilita atingir regiões nas quais não existe infra-estrutura de banda larga com fio, cobre uma área considerável e possui menor custo de manutenção.

1.2 Histórico:

Em 1999, o IEEE 802.16, ou Broadband Wireless Access (BWA) Working Group, foi criado pelo Institute of Eletrical and Eletronics Engineers (IEEE) no intuito de especificar formalmente redes sem-fio, banda larga, que cobrissem áreas metropolitanas. O grupo é responsável pelo padrão IEEE 802.16, cuja primeira versão foi aprovada em dezembro de 2001, seguidas por três emendas 802.16a 802.16b e 802.16c. As emendas abordavam, respectivamente, problemas relacionados ao espectro de freqüências, a qualidade de serviço e a interoperabilidade do padrão. Em junho de 2001 foi formado o WiMAX Forum.

Em setembro de 2003 foi lançado um projeto de revisão do padrão focando maior conformidade com os aspectos do padrão HIPERMAN (ETSI) e maior detalhamento de especificações de teste. A revisão foi chamada de IEEE802.16REVd .

O projeto foi dado como concluído em 2004 com o lançamento da versão final do documento IEEE 802.16 e suas emendas "a","b" e "c". No entanto, diversas emendas foram autorizadas desde então, e algumas de encontram em fase draft ou pré-draft. A emenda 802.16e , que inclui suporte a mobilidade ao IEEE 802.16 foi concluída em 2005 e lançada em fevereiro de 2006.A emenda foi formalmente batizada de IEEE 802.16-2005. O novo padrão, permite a utilização de aplicações fixas sem fio e móveis fora de linha de visada (Non Line of Sight - NLOS). Isto se torna possível devido a utilização de um novo método de multiplexação denominado Scalable OFDMA (SOFDMA). A expansão traz novas melhorias como:

  • O aumento do ganho do sinal, melhorando a penetração em ambientes indoor;
  • O aumento da área de cobertura, com a introdução das tecnologias Adaptative Antenna Systems (AAS) e Multiple Input Multiple Output (MIMO);
  • O aumento da performance e da segurança, com a introdução das técnicas de codificação Turbo Coding e Low-Density Parity Check (LDPC);
  • Propicia uma performance semelhante com qualquer espaçamento de canais RF entre 1.25 e 14 MHz, pois elimina as dependências em relação ao comprimento do canal.

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