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WIMAX

O WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access, é uma solução wireless banda larga de grande flexibilidade que apresenta inúmeras formas de aplicação e serviços a oferecer, incluindo Voz sobre IP e vídeo sob demanda. É um padrão de Banda Larga BWA (Broadband Wireless Access) para redes MAN (Metropolitan Area Network) sem fio definido pelo IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) – IEEE-802.16. 

Originalmente, o padrão 802.16, que foi ratificado em Dezembro de 2001, estava focando basicamente as faixas de frequências situadas entre 10 GHz e 66 GHz considerando sempre aplicações com LINHA DE VISADA. A versão 802.16a, que foi concluída em 2003, passou a focar as aplicações sem linha de visada, dentro das faixas de frequência entre 2 GHZ e 11 GHZ, considerando também os aspectos de interoperabilidade.

O termo WiMAX foi cunhado por um grupo de indústrias conhecido como WiMAX Forum cujo objetivo é promover a compatibilidade e interoperabilidade entre equipamentos baseados no padrão IEEE 802.16. Este padrão é similar ao padrão Wi-Fi (IEEE 802.11), que já é bastante difundido, porém agrega conhecimentos e recursos mais recentes, visando um melhor desempenho de comunicação.

O padrão WiMAX tem como objetivo estabelecer a parte final da infraestrutura de conexão de banda larga (last mile) oferecendo conectividade para uso doméstico, empresarial e em hotspots.

COMO FUNCIONA

As redes WiMAX funcionam de maneira semelhante à das redes WLAN. As transmissões de dados podem chegar aos 70 Mbps a uma distância de até 50Km (radial).

O funcionamento é parecido com o sistema de transmissão do rádio digital (no ponto de vista de ser transmissão e recepção de ondas de rádio). Ele foi desenvolvido com o objetivo de prover cobertura para redes metropolitana no modelo site-to-site e para a criação de hotspots.

O WiMAX opera na faixa ISM (Industrial, Scientific, Medical) centrada em 2,45 GHz, que era formalmente reservada para alguns grupos de usuários profissionais. Nos Estados Unidos, a faixa ISM varia de 2400 a 2483,5 MHz. Na maioria da Europa, a mesma banda também está disponível. No Japão, a faixa varia de 2400 a 2500 MHz.

FAIXAS DE FREQUENCIAS

O WiMAX pode operar com faixas de frequências licenciada e não licencia, as faixas licenciadas são determinadas pelo governo de cada país. Através do WiMAX foi necessário compor uma harmonização do espectro de freqüências no mundo:

 Licenças de 2,5 GHz (Banda Licenciada)

  • É utilizado o range de 2,5 a 2,7 GHz nos EUA, México, Brasil e alguns países do Sudeste Asiático.
  • É utilizada a banda de 2.3 GHz na  Coréia do Sul, Austrália e Nova Zelândia no Sudeste Asiático (prevaleceu o 2,3 GHz ao invés do 2,5 GHz).
  •  Brasil suporta Mobilidade Restrita (Resolução no. 429 da Anatel).

Licenças de 3,5 GHZ (Banda Licenciada Primária)

  • O range de 3,4 a 3,6 GHz embora existam algumas alocações entre 3,3-3,4 e 3,6-3,8 GHz.
  •  objetivo: minimizar requisitos técnicos e regulatórios que inibam a disseminação dos modelos de uso de WiMAX.

Licenças de 5,8 GHz (Banda Não Licenciada)

  • O range de freqüência de 5,25 a 5,85 GHz. O range de frequência 5,15 a 5,25: destinado para aplicações de baixa potência e utilização indoor (pouco interesse para WiMAX, devido ao Wi-Fi) na parte superior do espectro de 5,725 a 5,85 GHz muitos países permite potências maiores (4W vs 1W).

PADRÕES WIMAX

IEEE 802.16

Foi primeira versão desenvolvida em 2002 e também conhecida como IEEE WirelessMAN ou ainda “Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access System”, criada com a intenção de padronizar redes de banda larga sem fio. Necessita de visada direta (LOS – Line Of Sight), operava em freqüências de 10 a 66 GHz, foi projetada para permitir implementações LMSD (Local Multipoint Distribution System) padronizada.

IEEE 802.16a

Este padrão foi projetado para competir com outras tecnologias que permitem o acesso à última milha, como xDSL (X Digital Subscriber Line) e cable modems, utilizando freqüências mais baixas de 2 a 11GHz e podendo obter taxas de transmissão de até 75 Mbit/s com um alcance de 50 km.

IEEE 802.16b

Foi criado para tratar aspectos relacionados à qualidade de serviço.

IEEE 802.16c

Foi criado para padronizar protocolos, interoperabilidade e especificação de testes de confirmação.

IEEE 802.16d

Publicado em 2004, foi criado com a intenção de substituir e consolidar os padrões 802.16a e 802.16c em um único padrão. Enfatiza-se as modificações na provisão de suporte para antenas MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), que permite o aumento de confiabilidade e do alcance com multipercurso, além de permitir instalações com uso de antenas indoor.

IEEE 802.16e

Talvez  a maior deficiência do 802.16-2004 seja a falta de suporte para mobilidade. O IEEE abordou essa questão desenvolvendo especificações para uma versão separada da norma, a 802.16e aprovada em dezembro de 2005. Também conhecida como WiMAX móvel, a norma é considerada concorrente das tecnologias celulares 3G. Seu método de acesso ao canal de rádio é mais sofisticado do que o do wiMAX fixo já que utiliza OFDMA escalável e, consequentemente obtém um melhor desempenho no enlace. A contrapartida é o aumento da complexidade no processamento da camada física. A sinalização para o handover rápido é admitida, por exemplo para permitir que os usuários em veículos em movimento troquem, ininterruptamente, de estações radiobase.

O WiMAX móvel opera nas faixas de 2 a 6 GHZ que consistem, principalmente, em faixas licenciadas. As aplicações móveis são aptas para operar abaixo de 3 GHz, enquanto algumas aplicações fixas utilizam a 802.16e devido às suas melhores características. Entretanto, deve ser notado que não há compatibilidade com versões anteriores de WiMAX fixo. Espera-se que os raios de célula sejam normalmente de 2 a 5 Km, e as taxas de até 30 Mbit/s sejam, em teoria, obtidas com canais completos de 10 MHz.

A Coréia do Sul tem sua própria variante do WiMAX móvel, denominado WiBRO, que foi desenvolvido pela SamSung e padronizado pela TTa. Ela utiliza canais de 10 MHz na faixa de 2,3 GHz e tem como objetivo a interoperabilidade com os equipamentos 802.16e. De acordo com a recente análise de desempenho,  o WiBROopera favoravelmente em comparação com o HSDPA – Hight-Speed Downlink Packet Access de 3G em canais com desvanecimento de múltiplos caminhos. Mas de qualquer forma o WiBRO está caindo em desuso pelo avanço do WiMAX.

APLICAÇÕES WIMAX

Redes de Acesso

  • Fornecimento de link de dados de NxE1 (com garantia de banda).
  • Fornecimento de link de dados de fração de E1 (com garantia de banda).
  • Fornecimento de link de dados em um padrão equivalente ao ADSL /Cable Modem.
  • Portabilidade, isto é, o usuário pode transportar sua CPE (customer premise equipment) e utilizar o serviço em local diferente do usual.
  • Instalação da CPE no modo plug-and-play.
  • Cobertura sem linha de visada.

Backhaul

  • Rede de acesso para telefonia móvel ou para Hotspots Wi-Fi.
  • Redes para prover serviço direto à Internet ou para soluções de telefonia VoIP.

Aplicações cooperativas ou governamentais

  • Interconexão de filiais ou secretarias/prefeitura.
  • City clouds
  • Cidades Digitais
  • HotZones

Segurança pública

  • câmeras de vigilância.
  • cercamento eletrônico
  • interligação de semáfaros

Telemedição

  • medidor de consumo de água, gás ou energia elétrica.