Estándares de acceso inalámbrico de banda ancha Wimax e IEEE 802.16

Estandariza la interfaz aérea y las funciones relacionadas asociadas con LMDS

La versión inicial del estándar 802.16, ratificada en 2002 y referida simplemente como IEEE 802.16, opera en la banda de frecuencia de 10 a 66 GHz y requiere antenas de línea de vista. El estándar IEEE 802.16a, ratificado en 2003, no requiere transmisión de visibilidad directa y permite el uso de frecuencias más bajas (2 a 11 GHz), muchas de las cuales no están reguladas. IEEE 802.16a puede alcanzar un rango de 50 km y velocidades de datos de más de 70 Mbps

IEEE 802.16a proporciona un nuevo estándar de capa física con algunas modificaciones a la capa 802.16 MAC. En comparación con las frecuencias más altas, el rango de 2 peajes a GHz ofrece la oportunidad de llegar a muchos más clientes de forma menos costosa, aunque a tasas de datos generalmente más bajas.

• WirelessMAN-SCa: Utiliza un formato de modulación de una sola portadora.

• WirelessMAN-OFDM: Esto utiliza multiplexación por división de frecuencia ortogonal con una transformación de 256 puntos. El acceso es por TDMA.

• WirelessMAN-OFDMA: Utiliza el acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal con una transformación de 2048 puntos. En este sistema, se proporciona acceso múltiple dirigiendo un subconjunto de los múltiples operadores a receptores individuales

• Descriptor de canal de enlace ascendente y descendente: transmite las características del canal físico.

• Definición de acceso de enlace ascendente y descendente: Asigna acceso a los canales de enlace ascendente y descendente.

• Solicitud y respuesta de rango: el suscriptor utiliza la solicitud para determinar el retraso de la red y para solicitar ajustes de modulación y potencia. La respuesta de la BS contiene los parámetros solicitados.

• Solicitud de registro, respuesta y confirmación: la solicitud es transmitida por el suscriptor en el momento de la inicialización y contiene varios parámetros relevantes. La estación base responde con una respuesta, y el suscriptor envía un acuse de recibo para completar el intercambio.

• Solicitud y respuesta de administración de claves de privacidad: se utiliza para intercambiar información sobre claves de cifrado.

• Solicitud, respuesta y confirmación dinámicas de adición de servicios: un suscriptor envía la solicitud para solicitar un nuevo flujo de servicios.

• Solicitud de cambio de servicio dinámico, respuesta y confirmación: un suscriptor o la estación base envía la solicitud para cambiar dinámicamente los parámetros de un flujo de servicio existente.

• Solicitud y respuesta de eliminación de servicio dinámico: la estación base o el suscriptor envía la solicitud para eliminar un flujo de servicio existente.

• Solicitud y respuesta de asignación de sondeo de multidifusión: enviado por un suscriptor para solicitar su inclusión en un grupo de sondeo de multidifusión.

• Solicitud de tipo de concesión de datos de enlace descendente: la estación base la envía al suscriptor para dictar el método de modulación y la técnica FEe que se utilizará en una conexión particular, para mejorar el rendimiento.

• Acuse de recibo de ARQ: se utiliza para acusar recibo exitoso de uno o más paquetes de la entidad MAC del par.

Los estándares 802.16 están diseñados con respecto al modelo de referencia de sistema abstracto

La especificación de la interfaz de aire permite la posibilidad de que los repetidores o reflectores eviten las obstrucciones y extiendan la cobertura de la celda.

Arquitectura de protocolo

Protocolos definidos específicamente para problemas de dirección de transmisión inalámbrica relacionados con la transmisión de bloques de datos a través de la red.

• Codificación / decodificación de señales.
• Generación / eliminación de preámbulos (para sincronización)
• Transmisión / recepción de bits

Servicios

• Multidifusión de audio / video digital: transporta transmisiones de audio / video digital unidireccionales a los suscriptores.
• Telefonía digital: soporta flujos de telefonía digital multiplexados.
• ATM: proporciona un enlace de comunicaciones que admite la transferencia de celdas ATM como parte de una red ATM general.
• Protocolo de Internet: soporta la transferencia de datagramas IP.
• LAN puenteada: similar a la compatibilidad basada en IP.
• Back-Haul: para redes de telefonía celular o digital inalámbrica.
• Frame rele: similar a ATM. Frame relay utiliza tramas de longitud variable en contraste con las celdas de longitud fija de ATM.

• Basado en circuitos: estos servicios proporcionan una capacidad de conmutación de circuitos, en la que las conexiones se configuran para los suscriptores a través de una red central.

• Paquete variable: IP y frame relay son ejemplos de servicios que utilizan PDU de longitud variable. Otro ejemplo es el video MPEG, que es un video. Esquema de compresión en el que los bloques sucesivos de información de video digital pueden ser de diferentes tamaños.

• Paquete de celdas de longitud fija: este servicio es para cajeros automáticos.

• Retardo de acceso medio: una vez que una estación transceptora está lista para transmitir, el retardo de acceso medio mide la cantidad de tiempo que la estación debe esperar antes de que pueda transmitir.

• Retardo de tránsito: Este es el retardo de SNI a BNI o de BNI a SNI. Incluye el retardo de acceso al medio más el procesamiento en la capa MAC para preparar la transmisión (desde el STS o BTS) y en la capa MAC para la recepción (en el BTS o STS).

• Retardo de extremo a extremo: el retardo total entre un terminal en la red de suscriptores, hasta el último servicio más allá de la red central. Esto incluye el retraso de tránsito.

Conexiones y flujo de servicio El protocolo 802.16 MAC está orientado a la conexión. Es decir, se establece una conexión lógica entre entidades pares (usuarios de MAC) antes del intercambio de datos entre esas entidades. Cada trama MAC incluye una ID de conexión, que es utilizada por el protocolo MAC para entregar datos entrantes al usuario MAC correcto.

Formato de trama Una buena manera de entender el protocolo MAC es examinar el formato de trama. El marco consta de tres secciones:

• Encabezado: contiene la información de control de protocolo necesaria para el funcionamiento del protocolo MAC.

• Carga útil: la carga útil puede ser datos de un nivel superior (por ejemplo, una celda ATM, un paquete IP, un bloque de voz digital) o un mensaje de control MAC.

• CRC: el campo de verificación de redundancia cíclica contiene un código de detección de error

Transmisión ascendente La transmisión ascendente utiliza una técnica DAMA-TDMA (acceso múltiple por división de tiempo de acceso de asignación de demanda).

Transmisión descendente En la dirección descendente, el estándar especifica dos modos de operación, uno dirigido para admitir un flujo de transmisión continuo (modo A), como audio o video, y otro dirigido para soportar un flujo de transmisión de ráfaga (modo B), como Tráfico basado en IP.