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).