cacic 2011 wimax present

Redes Wireless WiMAXLuis MarroneLINTI UNLP

12 de octubre de 2011

Marrone-Barbieri-Robles (LINTI UNLP)

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Introduccin 802.16 Redes WiMAX Bibliografa

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Redes inalmbricas Servicios

Convergencia de las tecnologas inalmbricas con Internet. Ubicuidad en el acceso de banda ancha Agente catalizador = WiMAX802.16 ADSL, Cable mdem Necesidad de infraestructura Zonas sin cobertura Desarrollo de redes troncales No as ltima milla


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Redes inalmbricas Servicios...

Alternativa = WiMAX Acceso a banda ancha Contribuye a saltear la brecha tecnolgica Valores que agrega:Alcance QoS Seguridad Redes Fijas y Mviles


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Foro WiMAXEstablecido en junio de 2001. Nmeros:217 Miembros activos 583 redes en 150 pases

El WiMAX Forum es una asociacin formada con el n de acelerar el desarrollo de los estndares IEEE 802.16 y garantizar la interoperabilidad mediante un proceso de certicacin. Es a los estndares 802.16 lo que la WiFi Alliance es a los estndares 802.11. El WiMAX Forum desarrolla su actividad en paralelo al proceso de estandarizacin y antes de que aparezcan productos en el mercado.


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Red WiMAX


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Mapa WiMAX


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Nmeros WiMAX

Regin Africa Asia Pacco CALA Europa Este Medio Oriente Amrica del Norte Europa Oeste

POPs Cubiertos 87.347.832 322.666.970 117.846.830 102.503.669 33.509.544 127.000.000 32.526.407

Total 823.401.252 Se esperan 1.000.000.000 a nes del 2011


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Nmeros WiMAX

Regin Africa Asia Pacco CALA Europa Este Medio Oriente Amrica del Norte Europa Oeste

POPs Cubiertos 87.347.832 322.666.970 117.846.830 102.503.669 33.509.544 127.000.000 32.526.407

Total 823.401.252 Se esperan 1.000.000.000 a nes del 2011


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Evolucin a WiMAX

Primera EtapaDiversicacin de los servicios de telefona 128Kbps Infraestructura de usuario

Segunda Etapa:Bandas de 2,5 y 3,5 GHz 100 Mbps Bandas de 24 y 39 GHz LMDS Corto alcance Bandas de 2,5 y 3,5 GHz MMDS 50 Km LOS


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Evolucin a WiMAX




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Evolucin a WiMAX




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Evolucin a WiMAX...

Tercera EtapaSin visin directa (NLOS) OFDM CDMA Falta de Interoperabilidad

Cuarta EtapaIEEE 802.16 WG


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Estndares 802.16

El IEEE cre en julio de 1999 el comit 802.16 para la estandarizacin de redes metropolitanas inalmbricas. El primer estndar se aprob a nales de 2001. Se especica la capa fsica y la subcapa MAC Mayor complejidad tecnolgica Clara competencia con ADSL y CATV para el acceso de la ltima milla


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Estndares 802.16



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Estndares 802.16



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Caractersticas del 802.16 WG

Proceso abierto 226 Miembros Amplia presencia continental Coordinacin con la ITU-R


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Desarrollo 802.16


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Evolucin del Estndard802.16-2001 802.16a-2003 802.16d en 802.16-2004 802.16-2004 802.16f-2005 802.16e-2005 802.16k-2007 P802.16i 802.16-2009 802.16j-2009 802.16m-2011(WiMAX 2) 802.16n 802.16pMarrone-Barbieri-Robles (LINTI UNLP)

Acceso Fijo (1063 GHz) NIvel Fisico y MAC para 211 GHz Mantenimiento y perles para 211 GHz Integra las anteriores MIB para 802.16-2004 Servicio Mvil Bridging de 802.16/enmienda de IEEE 802.1D MIB para mvil, integrado en 802.16-2009 Integra las anteriores Relay Multihop Velocidades de 100 Mbit/s mvil y 1 Gbit/s jo. Elementos de ITU-R IMT, sistemas 4G Redes de alta conabilidad. Mejora en el soporte de aplicaciones M2M (Machine to Machine)WiMAX 12 de octubre de 2011 16 / 43

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Modelo IEEE 802.162004


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Modelo IEEE 802.162009


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Capas

Subcapa de Convergencia Especca del ServicioRecibe los datos del nivel superior. IPATMETH CS SAP Clasicacin de Trco Asociacin al Identicador de Flujo de Servicio y de Conexin Supresin del encabezado recibido (opcional) Entrega del paquete formateado al MAC SAPQoS Fragmentacin

Rearmado de encabezado si corresponde (opcional)


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Subcapa de Convergencia

Parmetros claves de la estructura: SFID: Service Flow Identier MAC Address: 48 bits de 802.3 DATA: Payload Length: Longitud en bytes del payloadMarrone-Barbieri-Robles (LINTI UNLP) WiMAX 12 de octubre de 2011 20 / 43

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Subcapa Comn

Downlink: Broadcast de BSCoordina con otras estaciones si TDD El destino queda dado por el CID

Uplink: SS/MS Direccin MAC universal de 48 bits Se utiliza en el establecimiento de la conexin inicial de la SS En el proceso de autenticacin entre la BS y la SS


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Subcapa de Seguridad/PrivacidadServicios de autenticacin Intercambio de claves Encriptacin

Capa FsicaModos de operacin de la interfaz Modulacin Canalizacin FFT


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Capa de Control y Administracin NCMS

Permite que los niveles PHY y MAC se mantengan independientes de la arquitectura de la red, de la red de transporte y de los protocolos utilizados Se instala en las BSs y SSs/MSs Se deni un Punto de Acceso de Control y otro de Administracin, C-SAP y M-SAP


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Mejoras Considerables

Frecuencias ms bajas (2-11 vs 10-66 GHz):Aumenta el alcance Se puede funcionar sin visin directa (NLOS) Se pueden usar las bandas sin licencia de 2,4 y 5 GHz No es tan fcil disponer de grandes anchos de banda

Nuevas tcnicas de correccin de errores ms efectivas. Potencia de emisin ajustable de forma automtica. Se aprovechan ms las posibilidades del canal de radio. Ej.: uso de OFDM/OFDMA y de MIMO. Permite la movilidad (prev el handover).


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OFDMOFDMA

OFDM: Los usuarios comparten el canal, pero no al mismo tiempo. El usuario que transmite ocupa todas las portadoras. OFDMA:Los usuarios comparten el canal al mismo tiempo. Cada usuario ocupa diferentes portadoras.


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OFDM: Los usuarios comparten el canal, pero no al mismo tiempo. El usuario que transmite ocupa todas las portadoras. OFDMA:Los usuarios comparten el canal al mismo tiempo. Cada usuario ocupa diferentes portadoras.


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MIMO


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IEEE 802.16 UIT

IEEE miembro de la ITUR Convergencia IEEE UITRec. F.1763 IEEE 802.16 servicio jo Rec. M.1801 IEEE 802.16 servicio mvil IMT 2000


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IMT 2000Telecomunicaciones Mviles Internacionales Grupo de Estudio 5 Working Party 5D Estndard internacional de celular desde 1998 Incorpora en 1998, 5 nuevas interfaces, entre ellas, 3GPP (W-CDMA) y 3GPP2 (cdma2000) M.1457-7 (Octubre 2007) incorpora OFDMA TDD WMANBasado en 802.16e. Prole desarrollado por el Foro WiMAX

M.1457-9 (2009) incorpora FDDMarrone-Barbieri-Robles (LINTI UNLP) WiMAX 12 de octubre de 2011 29 / 43

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Proyecto 802.16m

Iniciado en Diciembre de 2006 Alcance:Ampliar 802.16, MANOFDMA para operar en bandas licenciadas Cumplir con las especicaciones de la nueva generacin de redes mviles de la UIT, IMTAdvanced Continuar con el soporte de OFDMA Proveer mejoras de performance

Estndard aprobado en marzo de 2011


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Topologas

Punto a PuntoEquipos jos con antenas exteriores direccionales. Servicio de operador o de usuario nal

Punto MultipuntoRed de estaciones base con antenas sectoriales. Arquitectura celular. Servicio de operador. Protocolo MAC para el sentido ascendente


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Enlace WiMAX P.a.P

Antena 21 db Capacidad de datos: 70 Mbps Canales: 20 MHz Interfaz: 100 BaseT


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Caso enlace P.a.MP


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Zonas Rurales:Estacin base con tres antenas sectoriales de 120 . Cubren un radio de 8 Km Cubren un rea de unos 200 Km2

Zonas Suburbanas: Radio de unos 3 Km. Zonas pobladas:Sectores de 60 . Tres antenas por sector.

Zona alta densidadMicroclulas Antenas omnidireccionales Radio de 1,5 Km


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WiMAX vs CATV y ADSL

Pros Cons Despliegue rpido Menor alcance Poca infraestructura Menor disponibilidad CAPEX en el plano de usuario Mayor consumo Zonas rurales y/o suburbanas


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WiMAX vs CATV y ADSL

Pros Cons Despliegue rpido Menor alcance Poca infraestructura Menor disponibilidad CAPEX en el plano de usuario Mayor consumo Zonas rurales y/o suburbanas


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WiMAX y QoSCategora UGS Unsolicited Grant Service rtPS Real-Time Polling Service Aplicaciones VoIP Parmetros Velocidad Mxima Mximo Retardo Jitter Velocidad Mnima Velocidad Mxima Mximo Retardo Prioridad Velocidad Mnima Velocidad Mxima Mximo Retardo Jitter Prioridad Velocidad Mnima Velocidad Mxima Prioridad Velocidad Mxima Prioridad12 de octubre de 2011 39 / 43

Audio Video

ErtPS Extended Real-Time Polling Service

VoIP

nrtPS Non-Real-Time Polling Service BE Best-Effort ServiceMarrone-Barbieri-Robles (LINTI UNLP)

FTP

httpWiMAX

Redes WiMAX

WiMAX en Argentina

Bandas de UIT:Banda 2,5 GHz (2500 - 2690 MHz) Banda 3,5 GHz (3400 - 3600 MHz) Banda 700 MHz (698 - 806 MHz)

WiMAX SFDVA (Servicio Fijo de Datos de Valor Agregado) En Argentina:2,5 GHz: Servicios Fijos, SFDVA. Canalizacin suspendida 3,5 GHz: Servicios Fijos, SFDVA. Canalizacin para WiMAX 700 MHz: Radiodifusin Por el momento no se dispone de Servicio Mvil WiMAX


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Bibliografa

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Bibliografa

Bibliografa IIEEE STD 802.162009, Air Interface for Broadband Wireless Access Systems. IEEE Computer Society and the IEEE Microwave Theory and Techniques Society, 2009. S ASSAN A HMADI, An Overview of Next-Generation Mobile WiMAX Technology, IEEE Communications Magazine, June 2009. J. G. A NDREWS , A. G HOSH , R. M UHAMED, Fundamentals of WiMAX Understanding Broadband Wireless Networking, Prentice Hall, February 2007. M. J. S HERMAN, IEEE 802.16 Working Group: Wireless Metropolitan Area Networks, March, 2011. W I MAX F ORUM, Industry Research Report May 2011, WiMAX Forum, May 2011.Marrone-Barbieri-Robles (LINTI UNLP) WiMAX 12 de octubre de 2011 42 / 43

Bibliografa

Bibliografa II

CNC, Resoluciones: 869/1998; 256/2001; 232/2005, Boletn Ocial, 1998, 2001, 2005.


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Documents

al mismo tiempo

frecuencias

time polling

prev el handover

permite la

uso de ofdmofdma

proceso de

servicio de