O padrão de camada física utilizado pelo WiMAX sofreu intensa influência do
padrão Wi-Fi (IEEE 802.11a), sendo a principal semelhança entre ambos os
padrões o uso da técnica de modulação OFDM, uma técnica de modulação
multiportadora, ideal para transmissões NLOS em altas taxas. A suíte de
padrões WiMAX (fixo e móvel) define quatro tipos de camada física:
- WirelessMAN SC (Single Carrier): parte da especificação original
802.16, utiliza apenas uma portadora, visando comunicações LOS
ponto-a-ponto a freqüências superiores a 11 GHz;
- WirelessMAN SCa: adendo à especificação anterior, também utiliza
apenas uma portadora, para uso em freqüências entre 2 e 11 GHz,
ponto-a-multiponto;
- WirelessMAN OFDM: especificada no padrão IEEE 802.16-2004,
foi desenvolvida para comunicações NLOS entre 2 e 11 GHz ponto-a-multiponto. Utiliza modulação OFDM, com 256 subportadoras e
FFT (fast Fourier transform), e foi adotada pelo WiMAX para
operações fixas (WiMAX fixo);
- WirelessMAN OFDMA: semelhante à WMAN OFDM, mas utiliza
modulação OFDMA (orthogonal frequency division multiplex
access) com 2048 subportadoras e FFT. Na especificação IEEE
802.16e-2005, esta modulação foi alterada para SOFDMA
(scalable OFDMA), com 128, 512, 1024 ou 2048 subportadoras. A
modulação SOFDMA permite o acesso ao meio de múltiplos
usuários simultaneamente, e a quantidade variável de subportadoras
permite que os sistemas operem de maneira ótima sobre diversas
taxas de transmissão. Este modelo de camada física foi adotado
pelo WiMAX para operações móveis e portáveis (WiMAX móvel).
No WMAN OFDM e WMAN OFDMA, as subportadoras são divididas em três
tipos: subportadoras de dados (data subcarrier), através das quais serão
transmitidos dados, subportadoras piloto (pilot subcarrier), utilizada para
transmitir sinais de controle de transmissão e rastreamento de estado do
canal, e subportadoras nulas, que não transmitem sinal. Todas são
subportadoras de guarda (guard subcarriers), que apenas evitam interferência
com portadoras laterais, com exceção de uma subportadora de corrente direta
(direct current subcarrier), cuja freqüência é igual à freqüência central de rádio
da estação transmissora.
Imagem 2: Tipos de subportadoras OFDM.
A camada física do WiMAX é dividida em três etapas funcionais: a
codificação, a criação do símbolo OFDM e a composição dos quadros.
Detalharemos a técnica OFDM e estes três estágios a seguir.
1. Visão geral do WiMAX
