WiMAX

1. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE WiMAX Trabalho de Conclusão de Curso REDES METROPOLITANAS SEM FIO Integrante do Trabalho: Celso Hideki Tanaka • Professor Orientador: • Prof. Marcos Stefanelli Vieira, Ms.

2. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE Sumário: 1) Introdução; 2) O Padrão IEEE 802.16; 3) Empresas e entidades envolvidas; 4) Faixa de freqüências; 5) Sistemas de acessos; 6) Pilha de protocolos; 7) Qualidade de Serviço; 8) Topologias; 9) Duplexação; 10) Modulações; 11) Modulações Adaptativas; 12) Vantagens do Sistema; 13) Propagação do Sinal; 14) Antenas; 15) Tipos de WiMAX; 16) Aplicações; 17) Tendências; 18) Viabilidade; 19) Benefícios; 20) Cronograma; 21) Conclusões; 22) Encerramento.

3. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 1) Introdução: Sistema WiMAX:

4. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 2) Padrão IEEE 802.16:

5. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 3) Empresas e Entidades envolvidas : WiMAX Forum: Aproximadamente 452 membros:

6. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 3) Empresas e Entidades envolvidas : Empresas de telecomunicações:

7. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 4) Faixa de freqüências: Freqüências licenciadas: 2,5GHz à 2,7GHz; 3,3GHz à 4,2GHz; 10,5GHz à 10,6GHz. Freqüências não-licenciadas: 2,3GHz à 2,4GHz; 5,725GHz à 5,85GHz. WiMAX fixo ( Nomadico ): Até 66GHz; WiMAX móvel: Entre 2GHz e 6GHz.

8. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 5) Sistemas de acessos : Áreas de cobertura:

9. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 5) Sistemas de acessos : Velocidade de tráfego de dados:

10. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 6) Pilha de Protocolos:

11. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 6) Pilha de Protocolos: Arquitetura de Protocolo:

12. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 6) Pilha de Protocolos: Sub-Camada de Convergência Específica (CS-SAP): ATM CS: A ATM CS é uma interligação lógica que associa diferentes serviços ATM com a sub-camada de convergência comum da camada MAC. A ATM CS foi especificamente definida para oferecer suporte a convergência dos PDUs (unidade de dados) gerados pelo protocolo da camada ATM de uma rede ATM. Packet CS: A Packet CS é utilizada para o transporte de todos os protocolos baseados em pacotes, como o IP, o PPP e Ethernet.

13. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 6) Pilha de Protocolos: Sub-Camada de Convergência Comum (MAC-SAP): Principais funções: . Escalonamento e alocação dinâmica de recursos de transmissão; . Estabelecimento e manutenção de conexões; . Construção do MAC PDU; . Suporte à camada física; . Suporte ao ajuste adaptativo das técnicas de transmissão digital em função do meio de transmissão ( ABPs - "Adaptive Burst Profiles" ); . Inicialização das estações; . Suporte ao "multicast“; . Suporte à qualidade de serviços; . Suporte às tecnologias PMP e Mesh.

14. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 6) Pilha de Protocolos: Sub-Camada de Segurança: . Protocolo de administração de chaves; . Associações de Segurança ( SAs ); . Gerenciamento Privado de Chaves ( PKM ); . Troca de chaves de criptografia de tráfego ( TEKs ); . Métodos de autenticação baseados em certificados digitais; . Criptografia.

15. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 7) Qualidade de Serviço: UGS (Unsolicited Grant Service ): Suporte a transmissões de dados em tempo real em pacotes de dimensões fixas (ATM CBR e voz sobre IP ); rtPS (Real-time Polling Service): Suporte a transmissões de dados em tempo real em pacotes de dimensões variáveis ( Vídeo MPEG ); QoS: nrtPS ( Non-real-time Polling Service): Suporte a transmissões de dados de dimensões variáveis, onde existe uma tolerância ao atraso, mas onde é necessário uma taxa mínima de transmissão ( FTP ); BE ( Best Effort ): Suporte a transmissões de dados onde não existe um nível mínimo exigido de qualidade, e portanto pode ser abordada numa perspectiva do espaço disponível.

16. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 8) Topologias: PMP ( Ponto-multiponto ):

17. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 8) Topologias: Mesh ( Malha ):

18. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 9) Duplexação:

19. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 9) Duplexação: Sub-quadro downlink TDD:

20. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 9) Duplexação: Sub-quadro downlink FDD:

21. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 9) Duplexação: Sub-quadro uplink:

22. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 10) Modulações: OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing ): Domínio do tempo: Domínio da freqüência:

23. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 10) Modulações: OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing ):

24. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 10) Modulações: OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing ): Espectro OFDM:

25. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 10) Modulações: OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing ): Portadoras OFDM: . 256 ou 512 portadoras

26. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 10) Modulações: OFDMA ( Orthogonal Frequency Division Multiple Access ): Portadoras OFDMA: . 1024 ou 2048 portadoras

27. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 10) Modulações: SOFDMA ( Scalable Orthogonal Frequency Division Multiple Access ): . Utilização pelo WiMAX Móvel ( IEEE 802.16e ); . Melhora na penetração em ambientes internos ( indoor ); . Aumento da área de cobertura com utilização tecnologias AAS e MIMO; . Melhoras no desempenho e na segurança com a introdução de técnicas de codificação “Turbo Coding” e LDPC ( “Low-Density Parity Check” ); . Propicia um desempenho semelhante com qualquer espaçamento de canais RF entre 1,25MHz e 14MHz, pois elimina as dependências em relação ao comprimento do canal.

28. BPSK Modulação Capacidade Canal 1,75 MHz 3,5 MHz BPSK 0,8 Mbps 1,7 Mbps QPSK QPSK 1,7 Mbps 3,5 Mbps 16-QAM 3,5 Mbps 7 Mbps 64-QAM 6 Mbps 12 Mbps 16-QAM 64-QAM UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 11) Modulações adaptativas:

29. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 11) Modulações adaptativas: BPSK: Modulador: Constelação: Sinal no domínio da freqüência:

30. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 11) Modulações adaptativas: QPSK: Constelação: Modulador: Equação de saida:

31. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 11) Modulações adaptativas: 16-QAM: Constelação: Modulador:

32. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 11) Modulações adaptativas: 64-QAM: Constelação: Modulador:

33. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 12) Vantagens do sistema: Dinamismo nas freqüências:

34. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 12) Vantagens do sistema: Modulações adaptativas:

35. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 13) Propagação do sinal: Zona de Fresnel:

36. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 13) Propagação do sinal: Multipercurso:

37. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 14) Antenas: Tipos de Antenas:

38. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 14) Antenas: Sistema celular: Cobertura omnidirecional: Cobertura em setores:

39. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 14) Antenas: AAS ( Adaptative Antenna Systems ):

40. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 14) Antenas: MIMO ( Multiple Input Multiple Output ):

41. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 15) Tipos de WiMAX : WiMAX Nomadico:

42. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 15) Tipos de WiMAX : WiMAX Móvel:

43. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 16) Aplicações: Residencial :

44. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 16) Aplicações:

45. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 16) Aplicações:

46. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 17) Tendências:

47. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 17) Tendências:

48. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 18) Viabilidade: Custos:

49. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 19) Benefícios: Inclusão Digital:

50. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE 20) Cronograma: