Wimax Clase Parte 1

Radiocomunicaciones Mviles: T8. WiMAX

Tema 8: WiMAX

Ingeniera de Telecomunicacin

Escuela Superior de Ingeniera de Telecomunicacin Universidad Rey Juan Carlos

Curso 2012/13

Radiocomunicaciones Mviles: T8. WiMAX 2

ndice

Parte I. Visin global 1. Introduccin. 2. Torre de protocolos y topologas. 3. Uso del espectro.

Parte II. Descripcin de las capas fsica y de enlace. 1. Capa fsica. 2. Capa MAC

Parte III. 1. Gestin de la movilidad y la seguridad. 2. Arquitectura de red. 3. Comparacin con otras tecnologas.


ndice

Parte I. Visin global 1. Introduccin.

1. Estndares 802 2. Estndar 802.16 y Forum WiMAX 3. Certificacin de productos 4. Escenarios de uso 5. Principales caractersticas tcnicas 6. WiMAX Fijo y Mvil

2. Torre de protocolos y topologas. 3. Uso del espectro.


Estndares IEEE 802

Definen nicamente los primeros niveles de la torre OSI: Nivel fsico. Nivel de enlace: MAC.

No todos son inalmbricos: IEEE 802.3 es ethernet. Los inalmbricos ms importantes son:

802.11: WiFi. Incluye muchos estndares denotados con una letra al final (a, b, g, n, j, k, p). Operan en 2.4GHz o 5GHz, en bandas libres. Hasta 6 tipos de modulacin, y tasa mxima 54 Mbps en condiciones ideales (extendido a 108 en el n). Rangos de cobertura bajos, pensados para pequeas redes LAN. Con modificaciones es posible largas distancias punto a punto.

802.15: WPAN: 802.15.1: Bluetooth para reemplazar cables. Alta velocidad, bajo rango. 802.15.3: UWB, alta velocidad, bajo rango. 802.15.4: ZigBee, tecnologa para redes de sensores y domtica.

802.22: grandes coberturas, radios inteligentes y adaptativas (cognitive radio) para utilizar el espectro dejado por la TV analgica. Banda Libre.

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Estndar IEEE 802.16

IEEE 802.16: protocolo 802 para acceso inalmbrico de banda ancha, con coberturas amplias. Dos principales variantes: IEEE 802.16-2004: fijo (MAN). IEEE 802.16e: mvil (WAN), con handover rpido.

Historia: El grupo 802.16 se crea en 1999 y saca el primer draft del estndar en

2001. Las especificaciones en ese momento eran: Rangos de frecuencias: 10-66 GHz y 2-11 GHz (802.16 a) Ancho de banda de canal hasta 28 Mbps. Tasas de hasta 134 Mbps. Varias modulaciones, tanto en single carrier como OFDM. Coberturas de hasta 5Km con una BS. Sistemas que necesitan LOS (no es as en el subestndar a).

En 2004: se consolida todo el trabajo hecho hasta la fecha. 2005: 802.16e: WiMAX mvil. Varios aadidos (f, g, j, m) hasta hoy. El ltimo es el 802.16m, que pretende

cumplicar con los requisitos IMT-Advanced.

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Forum WiMAX

IEEE 802.16 es solamente la tecnologa: se necesita un organismo para certificar y verificar la interoperatividad de los sistemas, y cubrir con recomendaciones los puntos que no estn suficientemente desarrollados en el estndar (ejemplos: WiFi, ZigBee, etc).

Asociacin sin animo de lucro para certificar equipos que cumplen el estndar IEEE 802.16 y se prueban interoperables

Los miembros del Foro son Fabricantes de equipos radio para el acceso de banda ancha Fabricantes de componentes (silicon, RF, antenna, software, test services) Operadores Proveedores de Servicios (wireless ISPs)

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WiMAX intenta la armonizacin de los estndares Organizaciones participantes: WiMAX Members Cuerpos de estandarizacin participantes: ETSI, IEEE.

Especifica el cumplimiento del estndar (conformance) y la interoperabilidad.

Organiza eventos de interoperabilidad y de marketing.

El objetivo de WiMAX: Laboratorios de Test en todo el mundo. Reduce el coste y riesgo para los operadores que operan en ms de una regin. Disminuye el riesgo al no depender de un suministrador. Feedback de los operadores de todo el mundo. Aceleracin del proceso de despliegue con equipos certificados acortando el

tiempo de pruebas.

WiMAX est dividido en grupos de trabajo: aplicacin, certificacin, marketing, networking, regulacin, proveedores de servicios, tcnico.


Cumplir el estndar no es lo mismo que interoperabilidad

Cumplir el estndar (conformance) tests en laboratorios de terceras partes La certificacin de que un producto cumple el estndar puede ser

proporcionada por organizaciones independientes, laboratorios de test, agencias de certificacin, etc.

Esta certificacin puede ser contra su propia interpretacin del estndar.

Interoperabilidad test en PlugFests La interoperabilidad se demuestra entre organizaciones que trabajen juntas y

comprobando el funcionamiento conjunto entre los equipos de ambas El objetivo es conseguir la interoperabilidad al eliminar las ambigedades de

los estndares y sus implementaciones en las primeras etapas

Certificacin = Cumplimiento del Estndar + Interoperabilidad


Certificacin WiMAX

Qu significa una Certificacin WiMAX? Certifica la interoperabilidad del equipo con otros fabricantes y el

cumplimineto de los requisitos definidos en WiMAX.

Para Qu? Calidad garantizada por una tercera parte El proveedor de servicios puede elegir entre varios fabricantes Minimiza el riesgo de falta de oferta de equipos en el despliegue Garantiza interoperabilidad entre equipos de distintos fabricantes Compatible con pila de protocolos IEEE802.16

Despus de que el proceso de certificacin finaliza Si los test de certificacin han sido exitosos

El fabricante y el Foro WiMAX reciben un Pass PICS report-card El fabricante puede usar WiMAX CERTIFIED en el modelo certificado WiMAX publica el nombre del fabricante y modelo del equipo en la Web de WiMAX


Noticias WiMAX

La red de acceso a Internet va Wimax ya tiene sus primeros usuarios Menorcadiario Jueves 17 de Marzo de 2012. http://www.wimaxmenorca.com/

CEO Jayhun Mollazade plans move from WiMax as Azerbaijan network to switch to TDD LTE 05 April 2013 WiMax capacity is running out for Azerbaijan operator AzQtel, so

the company is considering bids from vendors to replace the kit with TDD LTE, CEO Jayhun Mollazade tells Alan Burkitt-Gray

http://www.globaltelecomsbusiness.com/Article/3183099/Interviews/25239/CEO-Jayhun-Mollazade-plans-move-from-WiMax-as-Azerbaijan-network-to-switch-to-TDD-LTE.html

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Noticias WiMAX

WiMAX Subscriptions Surpass 20 Million Globally

Wimax Forum. 18-Jul-2012 WiMAX investment continues to grow with over USD $502

million spent on WiMAX equipment in 1Q2011.

http://www.wireless-mag.com/Features/13881/Does_WiMAX_have_a_future_.aspx

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Noticias WiMAX

WiMax survived Japan quake, says Intel exec

3/16/2011 2:31 PM EDT

SHANNON, Ireland WiMax wireless LAN technology has proved more resilient than 3G cellular technology during the earthquake that hit Japan last Friday (March 11) and its aftermath, according to an Intel executive.

Ton Steenman, vice president and general manager of the embedded computer group at Intel, said he had been in Japan immediately prior to the earthquake. "The 3G phone network completely broke down. The WiMax network stayed up and running throughout all the issues that Japan has had during the last week. ATMs [automated teller machines] and digital signage are often connected through WiMax. A lot of services are overlaid on WiMax."

Steenman concluded: "WiMax is a very robust communications technology. We will continue to see that success grow."

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Noticias

WiMAX Forum Publishes Smart Grid Utility Requirements Document for WiGRID Networks Wimaxforum. 24-Jan-2013

San Diego, CA January 24, 2013 Today the WiMAX Forum is proud to announce the publication of WiMAX Forum System Profile Requirements for Smart Grid Applications. This document codifies work done on WiGRIDTM, an optimized IEEE 802.16 profile for Utility Field Area Networking applications. This set of requirements was assembled by the WiMAX Forums Smart Grid Working Group, which is composed of technical representatives from major electric power utilities, WiMAX vendors and industry experts.

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Noticias

Nepal Telecom to provide WiMAX to public

2013-03-24 10:11 PM HIMALAYAN NEWS SERVICE KATHMANDU: Nepal Telecom (NT) will provide its much-awaited

Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) services to the public from March 27. Currently the WiMAX service is available only to corporate consumers in 49 districts.

NT had launched the 4G WiMAX IEEE 802.16e service first time in Nepal offering WiMAX broadband internet service with greater flexibility at an unmatched price offer.

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Principales carctersticas de WiMAX Fijo

Especialmente interesante para acceso en la ltima milla en zonas remotas. En Espaa: ley Omnibus el acceso de banda ancha (1 Mbps) es un servicio universal.

802.16-2004 (compatible con 802.16 a): Espectro por debajo de 11 GHz. Anchos de banda de hasta 20 MHz. Tasas de hasta 75 Mbps. OFDM con 256 portadoras (ampliable hasta 1024), adems de Single

Carrier (QPSK, 16-QAM, 64-QAM). Duplexado mediante TDD o FDD. No necesita LOS. Uso estacionario (fijo) tanto interior como exterior. Cobertura de hasta 45 Kms. QoS

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Principales carctersticas de WiMAX Mvil

Conectividad en situaciones de movilidad completa. Redes sectorizadas de gran capacidad.

IEEE 802.16e. Uso del espectro menor de 6 GHz. Anchos de banda de hasta 20 MHz. Tasas de hasta 15 Mbps. Modulacin OFDM con hasta 2048 portadoras. Acceso mediante OFDMA/TDMA/FDMA. No es necesario LOS. Movilidad en velocidad moderada y portabilidad completa. Coberturas tpicas de 5 Km en plena movibilidad. QoS Servicios Multi-cast y broadcast. Scheduling flexible y diseado por el operador. Modos Sleep e idle para las estaciones mviles. Muchos avances tecnolgicos: MIMO, antenas adaptativas, LDPC

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Posibles escenarios de xito

Bucle de abonado de capacidad media/alta en entornos aislados: Usuarios individuales. Negocios.

Conectividad mvil y fija en zonas rurales o aisladas con alta dispersin geogrfica.

Backhaul de bajo coste de otras tecnologas

Despliegue de instalaciones distribuidas de seguridad o industriales.

Servicios de movilidad a flotas.

Conectividad para catstrofes y situaciones provisionales.


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Parte I. Visin global 1. Introduccin. 2. Torre de protocolos y topologas.

1. Estndares 802 2. Capas de 802.16 3. Planos de 802.16 4. Topologas de red soportadas

3. Uso del espectro.


Qu especifica el IEEE802.xx


Qu especifica el IEEE802.16

El estndar define las capas siguientes del protocolo PHY

Modulacin Conformacin de rfagas. Gestin de la capa fsica: Control de potencia, sealizacin,

etc. MAC: Security Sublayer autenticacin y encriptado. MAC: Common Part Sublayer

Estrategia de Comparticin Asignacin de recursos Gestin de la conexin.

MAC: Service specific convergence sublayer. Mapear las MSDUs en identificadores de conexin

(necesario para QoS). Supresin de cabeceras repetitivas.


Qu especifica el IEEE802.16


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Parte I. Visin global 1. Introduccin. 2. Torre de protocolos y topologas. 3. Uso del espectro:

1. Bandas WiMAX en el mundo. 2. Tipos de bandas. 3. Licencias en Espaa.


Tipos de bandas

Bandas con licencia. Mejor QoS. Coste inicial ms alto. Es necesario que el operador adquiera el espectro (subastas, precios

elevados, retardos grandes). Interferencia muy baja: alta calidad. Frecuencias licenciadas: 2.3, 3.5, 26 GHz,

Bandas no licenciadas. Muy tiles para despliegues en reas rurales o mercados emergentes. Menor coste, mayor escalabilidad e interoperatividad. Lmite ms estricto en potencia de transmisin. Interferencia menos controlada: QoS menor.

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Uso del espectro de WiMAX

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Bandas licenciadas en Espaa Adjudicacin de Licencias en Espaa

En junio de 1999 se inici el proceso de adjudicacin de licencias tipo C2 para la construccin y explotacin de redes de acceso local va radio:

1. Estas licencias confieren derechos de explotacin de una frecuencia determinada para proporcionar acceso radio de bucle local

2. Se trata de licencias de mbito nacional 3. Las frecuencias asignadas se sitan en las bandas de

26 GHz y 3,5 GHz 4. Se puede ofrecer grandes capacidades de transmisin

(>2 Mb) 5. No se permite la radiodifusin de TV


WiMAX en Espaa

Empresas clave: Iberbanda (Telefnica) e Intel. Iberbanda: licencia en el 2000. Explotacin en 2001. Acta de

operador. Intel: 2004, acuerdo con Iberbanda.

Otras empresas: Euskaltel. Alvarion: despliegue de red. Neomedia. Marin Telecom.

Lugares: Pas Vasco, Catalua, Castilla y Len: el objetivo es eliminar la brecha digital en el mbito rural, o proporcionar acceso de banda ancha en centros de negocios, hotspots, etc.

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