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Redes WiMAX – Aspectos de Arquitetura e Planejamento
 

2.2.1.1. Designações do WiMAX 802.16 rev 2004

O padrão IEEE 802.16 rev 2004 possui cinco variantes, que podem ser definidas pela camada PHY. As variantes são divididas segundo dois tipos de categorias: portadora simples (SC – Single Carrier) ou OFDM; e faixa de freqüências, entre 2-11 GHz ou entre 10-66 GHz. Apenas como nomenclatura, as variantes são denominadas pelo IEEE como “designações” do padrão IEEE 802.16 rev 2004. [5] A Tabela 4 fornece um resumo das designações.

Tabela 4 – Sumário das designações do IEEE 802.16 rev 2004

Designações WirelessHUMAN são versões TDD e com DFS (Dynamic Frequency Selection) – entre outras adaptações presentes na especificação do padrão – das designações WirelessMAN SCa, OFDM e OFDMA, para faixas não licenciadas.

2.2.2. IEEE 802.16e

O texto que segue foi em sua maior parte extraído de [12].

O padrão IEEE 802.16e, ou WiMAX Móvel (Mobile WiMAX), é uma solução de banda larga sem fio que permite a convergência de redes banda larga, móveis e fixas, por uma tecnologia MAN (Metropolitan Area Network) de rádio acesso de arquitetura de rede flexível. A interface aérea (camada física) adota OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), para desempenho superior quanto a multipercursos em ambientes sem linha de visada (NLOS).O OFDMA escalável (SOFDMA) é introduzido no padrão para suportar larguras de banda escaláveis, de 1,25 a 20 MHz. O Release-1 de perfis de certificação do WiMAX Forum cobre as larguras de faixa de 5, 7, 8,75 e 10 MHz, nas faixas de 2,3, 2,5 e 3,5 GHz.

Algumas das importantes características do 802.16e são:

▪ Altas taxas de dados: a inclusão de técnicas MIMO (Multiple Input Multiple Output) de diversidade espacial de antenas, em conjunto com esquemas de sub-canalização, Codificação Avançada e Modulação permitem que o WiMAX Móvel atinja taxas de pico de download de 63 Mbps por setor, e picos de uplink de 28 Mbps por setor, em canal de 10 MHz;

▪ Qualidade de Serviço (QoS): A premissa fundamental da arquitetura de camada MAC do IEEE 802 é QoS. Define Service Flows , que permitem QoS baseado em IP, fim-a-fim. Adicionalmente, subcanalização e esquemas de sinalização provêem mecanismo flexível para agendamento ótimo de recursos de espaço, freqüência e tempo sobre a interface aérea, quadro a quadro;

▪ Escalabilidade: o projeto do padrão prevê adoção de diferentes possibilidades de canalização, de 1,25 a 20 MHz. Permite que o padrão se adeqüe às diferentes realidades mundiais de alocação de freqüências;

▪ Segurança: sistemas flexíveis e poderosos de segurança são nativos do padrão. Autenticação EAP, criptografia AES-CCM. Suporte a diferentes grupos de credenciais de usuário, incluindo: SIM/USIM cards (GSM/UMTS), Smart Cards, Digital Certificates e esquemas Usuário/Senha;

▪ Mobilidade: suporta esquemas otimizados de handover com latências menores que 50 ms para garantir aplicações em tempo real, como VoIP, sem degradação de desempenho.

2.2.2.1. Estrutura de quadro TDD [12]

O padrão de camada PHY do 802.16e prevê TDD, FDD e FDD half-duplex. Entretanto, as versões iniciais de perfis de certificação do WiMAX Forum incluirão apenas TDD. Certificações FDD surgirão na medida em que possibilidade de mercado forem levantadas onde regulação local proibir o uso de TDD ou aspectos locais forem mais favoráveis ao uso de FDD. TDD é a duplexação preferida pelos seguintes motivos:

▪ Permite ajuste de taxa na relação uplink/downlink para suporte eficiente de tráfego assimétrico, enquanto que no FDD Dl e UL são sempre fixos e, em geral, com igual taxa;

▪ Assegura reciprocidade das características do canal, provendo melhor suporte à adaptação de link, MIMO e outros avanços em tecnologia de antenas empregados pelo padrão;

▪ Por requerer apenas uma faixa de canais, tende a ser muito mais flexível em sua adaptação aos diferentes espectros alocados pelas agências reguladoras locais;

▪ Implementações de transceptores TDD são menos complexas e, portanto, mais baratas.