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Autor: Márcio Eduardo da Costa Rodrigues (*) |
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Redes WiMAX – Aspectos de Arquitetura e Planejamento (1)
PUC-Rio
1. INTRODUÇÃO
1.1. Apresentação do Escopo e Objetivos
O presente trabalho tem por objetivo o estudo de tecnologias de redes sem fio
para implementação de tais sistemas em áreas metropolitanas (WMANs – Wireless
Metropolitan Area Networks). As tecnologias envolvidas tornar-se-ão de grande
utilização nos próximos anos e o estudo ora realizado tem como foco uma das
vertentes mais promissoras para a padronização e desenvolvimento de WMANs, que é
o padrão 802.16, do IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).
O avanço da tecnologia, que possibilitou trafegar serviços de comunicação de
grandes volumes e a altas taxas, em conjunto com a facilidade e rapidez de
implantação de redes sem fio a baixo custo em comparação com as redes baseadas
em cabos, são os principais atrativos deste tipo de rede. Suas aplicações
incluem, entre outras coisas, a interconexão de redes WLAN – basicamente, redes
padrão IEEE 802.11 – com a Internet e a implementação do acesso na “última
milha” (ou “primeira milha”, mantendo foco na ponta do cliente final).
É previsto que a implementação de redes deste tipo passe por uma fase de
crescimento acelerado a curto prazo. A expectativa de crescimento é confirmada
pelos volumosos investimentos que vêm sendo realizados por mais de 100 empresas
que atuam na área de comunicações, quer como fabricantes de equipamentos, quer
como provedores de serviços. Entre as empresas, pode-se citar Intel, Motorola,
Siemens, AT&T, entre outras, que se uniram na formação de um grupo – WiMax Forum
– visando garantir padronização para equipamentos e software, de forma a
garantir interoperabilidade. De fato, a perfeita interoperabilidade é uma das
características mais aguardadas para essas novas tecnologias.
No trabalho, são estudados os principais padrões IEEE 802.16 desenvolvidos e
especificados até o momento: IEEE 802.16 rev 2004 e IEEE 802.16e. São abordadas
suas características técnicas, esquemas de modulação, arquiteturas de rede e
tipos de equipamentos existentes atualmente.
Estuda-se os aspectos de propagação na faixa de 2 a 11 GHz e fundamentos
importantes para o planejamento dos sistemas, como minimização de interferência
intra-sistêmica e inter-sistêmica, planejamento de freqüências e capacidade de
tráfego.
1.2. Resumo de Motivações para
Novos Padrões de Redes Sem Fio
O grupo WiMAX Forum apresenta um sumário interessante com motivações para o
estabelecimento de um padrão. [1]
Para fabricantes de equipamentos
▪ A adoção de plataforma comum, baseada em padrões, promove rápida
inovação e a adição de novos componentes e serviços;
▪ Concentram-se na especialização (ou seja, estações rádio-base e
terminais de usuário) – é desnecessária a criação da solução inteira, fim-a-fim,
como em um modelo proprietário;
Para consumidores
▪ Recebe serviço em regiões até então fora do atendimento de banda larga –
nações em desenvolvimento, com pequena infra-estrutura ou mesmo áreas rurais e
de difícil acesso;
▪ Maiores participantes no mercado significa maiores opções de escolha de
serviços banda larga;
▪ Relacionado ao segundo item, a existência de muitos fornecedores de
serviço padronizado tende a reduzir bruscamente preços, resultando em
relativamente baixas mensalidades para acesso à banda larga;
Para provedores de serviço
▪ A adoção de plataforma comum leva os custos para baixo, fomenta
competição saudável e encoraja a inovação;
▪ Propicia investimento inicial relativamente baixo de CAPEX (Capital
Expenditure), e gastos adicionais conforme o crescimento do negócio;
▪ Fim do comprometimento com um único fornecedor, comum em modelos de
tecnologia proprietária;
▪ Sistemas sem fio, natural e tradicionalmente, reduzem o risco de
investimento do operador;
Para outros participantes do mercado
▪Padronização cria volume de oportunidades para fornecedores de chipset e
pastilhas de silício de forma geral.
Márcio Eduardo da Costa Rodrigues (mecrodrigues@gmail.com)
é estudante do programa de doutorado da área de eletromagnetismo aplicado do
Centro de Estudos de Telecomunicações (CETUC) da PUC-Rio. Graduou-se em
Engenharia de Telecomunicações pela Universidade Federal Fluminense e defendeu
dissertação de Mestrado abordando metodologia teórica de predição de campos
eletromagnéticos, usada em modelo de predição de propagação por traçado de
raios.
No departamento de engenharia da WiNGS Telecom, onde atuou como Gerente de
Engenharia, desenvolveu projetos de coberturas em ambientes especiais e
metodologia de análise de uso eficiente do espectro (para ANATEL), entre outros
trabalhos no campo das rádio-freqüências.
Foi engenheiro sênior da operadora de telefonia celular Claro, responsável por
definição de parâmetros e métodos relativos à rede de RF.
Seus interesses atuais de pesquisa concentram-se no estudo da rádio-propagação
em ambientes urbanos e indoor, novos sistemas de comunicação sem fio e
planejamento e otimização de redes sem fio.
