Tecnologías
Inalámbricas
IEEE 802.16
Carlos Téllez
Alumno de Doctorado en Ingeniería Telemática
Universidad de Vigo
España
Contenidos
Introducción
Conceptos
Qué es 802.16d
Arquitectura y modelo de referencia
Capa física
Capa Enlace de Datos
Control de acceso al medio
Throughput, Escalabilidad y QoS
Conclusiones
Introducción
Se trata de una especificación para las
redes de acceso metropolitanas sin hilos
de banda ancha fijas.
El estándar actual es el IEEE 802.16-
2004, aprobado en Junio de 2004, que
cubre únicamente los enlaces estáticos.
802.16 recoge principalmente al estándar
802.16d WIMAX .
Conceptos
Wireless Metropolitan Area Networks:
Broadband Wireless Access:
¿Qué es 802.16d?
Es un estándar de transmisión inalámbrica de
datos (802.16d) diseñado para ser utilizado en el
área metropolitana o MAN, también conocido
como Wimax (Worldwide Interoperability for
Microwave Access).
Proporciona accesos concurrentes en áreas de
hasta 48 Km. de radio y a velocidades de hasta
70 Mbps, utilizando tecnología portátil LMDS
(Sistema de Distribución Local Multipunto ).
Características del estándar
802.16
Es un sistema de alta tasa de transmisión de datos y
largo alcance (hasta 50 km).
Es escalable y permite trabajar en bandas del
espectro tanto "licenciado" como "no licenciado".
Se emplean antenas sectoriales tradicionales o bien
antenas adaptativas con modulaciones flexibles que
permiten intercambiar ancho de banda por alcance.
WIMAX busca garantizar la interoperabilidad entre
equipos de distintas marcas.
El estándar fue diseñado con capa MAC que
soportara diferentes interfases de aire, pero con
capa física dependiendo del uso del espectro y de
las regulaciones existentes.
Estándar Wimax
Arquitectura y modelo de
referencia
Sin línea de vista
No necesita línea de visión entre la antena y el
equipo del suscriptor
Modulación OFDM
Permite la transmisión simultánea de múltiples
señales a través de cable o aire en diversas
frecuencias; usa espaciamiento ortogonal de las
frecuencias para prevenir interferencias.
Antenas Inteligentes
Soporta mecanismos de mejora de eficacia
espectral en redes inalámbricas y diversidad de
antenas
Topología punto-multipunto
o El estándar 802.16 soporta una arquitectura punto a multipunto en la banda
de 10 a 66 GHz.
o A esas frecuencias la transmisión debe realizarse con visión directa.
o La capa de control de acceso al medio (MAC) de 802.16 soporta muchas
especificaciones diferentes de capa física, para bandas de frecuencia
reguladas y sin regular.
o La capa MAC de 802.16 en cada estación base distribuye dinámicamente el
ancho de banda disponible en los enlaces ascendente y descendente entre
las estaciones de abonado mediante acceso múltiple por división en el tiempo
(TDMA).
Topología Malla
Para poder dar acceso al servicio en situaciones
donde no hay visión directa entre el transmisor y
el receptor a más baja frecuencia, apareció el
estándar 802.16a.
Que soporta una arquitectura en forma de malla
802.16a opera en las frecuencias con y sin
licencia entre 2 y 11 GHz, utilizando la técnica de
multiplexación ortogonal en frecuencia
(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,
OFDM)
Capa Física
Soporta bandas licenciadas y no
licenciadas entre 2 y 66 Ghz.
Utilización de OFDM: permite operación
NLOS.
Define distintos tamaños de canal para
operar en distintas bases (ej. 3.5 , 5 , 10
Mhz)
Soporta TDD y FDD
Capa Enlace ( Capa MAC)
Orientada a conexión.
Método de acceso: TDMA.
La Estación Base tiene control del Ancho
de Banda de cada suscriptor.
Soporta diferentes tipos de servicios.
Privacy Sublayer: Capa de la MAC
dedicada a proveer seguridad
Capa MAC
Autenticación basada en el método PKM
( Private Key Management)
Encriptación DES
Throughput, Escalabilidad y QoS
Throughput
Escalabilidad
Es capas de soportar ancho de banda flexibles.
Por ejemplo. Si se le asigna a un operador 20 MHz ancho
de banda, este puede dividirlos en dos sectores de 10
MHz cada uno, o en 4 de 5 MHz. El operador puede
aumentar el número de clientes siempre que mantenga un
buen rango de distancia y un buen caudal de transmisión.
Calidad de Servicio
Califica la operación NLOS sin que la señal se distorsione
severamente por la existencia de edificios, por las
condiciones climáticas ni el movimiento vehicular.
Conclusiones
Mayor cantidad de abonados
Mayor radio de cobertura
Soporte de Tipo de Servicio
Un aspecto importante del estándar
802.16x es que define un nivel MAC
(Media Acces Layer) que soporta
múltiples enlaces físicos (PHY).