T12_IEEE802_16
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Arantxa Garre Fuentes
Jérôme Selles
Introducción
Arquitectura
Capacidades que ofrece la tecnología
Interconexión con otras redes.
Servicios y aplicaciones
Bibliografia
WiMAX | Arantxa Garre Fuentes - Jérôme Selles
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Introducción
Arquitectura
Capacidades que ofrece la tecnología
Interconexión con otras redes.
Servicios y aplicaciones
Bibliografia
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Introducción
WiMAX : Worldwide Interoperability for
Tecnología de última milla
Acceso fijo y móvil al Internet de Banda Ancha
Velocidades :
Microwave Access
◦ 40 Mbps actualmente
◦ Hasta 1 Gbps para acceso fijo (IEEE 802.16m)
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Introducción
IEEE 802.16 : Radio de cobertura
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Introducción
IEEE 802.16 : Velocidades de transmisión
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Introducción
IEEE 802.16 : Espectro
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Introducción
IEEE 802.16 : Objectivos y expectativas
Acceso Internet :
Fijo
Simple movilidad
Movilidad total
Velocidades :
Mbps
Gbps
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Introducción
IEEE 802.16 :
802.16e-2005 :
Define el air interface
• MAC
• PHY
• OFDM (fijo – 802.16d) / OFDMA (móvil)
No define un sistema End-to-End : Network Working Group del
WiMAX Forum para solucionarlo – Sistema 4G.
Perdidas de propagación
Limitación de la área de cobertura por altas velocidades de
transmisión
802.16j : Multi-hop Relay
Evolución de la arquitectura : Relay Stations
Técnicas de tunneling para evitar congestión del tráfico
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Introducción
Arquitectura
Capacidades que ofrece la tecnología
Interconexión con otras redes.
Servicios y aplicaciones
Bibliografia
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Arquitectura
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La red se divide en 3 partes logicas (802.16e-2005):
◦ Las Mobile Stations (MS) usadas por el usuario final para
acceder a la red
◦ El Access Service Network (ASN), que se compone de una
o mas base stations y un o mas ASN gateways que
constituyen el acceso radio a la red.
◦ El Connectivity service network (CSN), que proporciona la
conectividad IP y todo el funcionamento de IP al núcleo
de la red.
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Arquitectura
Despliegue de BS
(sistema celular)
Despliegue de RSs
asociadas a una BS
Comunicación BS/RS
mediante un tunnel
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Arquitectura
IEEE 802.16j :
◦ OFDMA (prestación en el ámbito NLOS)
◦ Frecuencias : menos que 11Ghz
Exigencias para las RSs :
◦
◦
◦
◦
Alta capacidad
Retraso mínimo
Alta fiabilidad
Aguantar la « agregación » del tráfico
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Arquitectura
Problemas con la agregación del tráfico :
Recurso para cada conexión
no utilizado totalmente
Degradación hasta el 50% de
la eficiencia MAC tal como
lo permite 802.16e
Redefinición con el sitema de
tunnels
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Arquitectura
Tunnel : Conexion unidireccional entre RS y BS
Tunnel lleva MPDUs (MAC Protocol Data Unit)
para dos tipos de conexiones :
◦ Management (MT-CID = Management Tunnel
Connection IDentifier)
◦ Transport (T-CID = Tunnel Connection IDentifier)
Cada tunnel tiene un Service Flow IDentifier
(SFID)
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Arquitectura
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Arquitectura
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Arquitectura
Dos tipos de Tunnel :
◦ Encapsulation Mode :
Concatenación y Encapsulación de los MPDUs de cada
conexión individual que usan el mismo tunnel
Backward compatibility
◦ Burst Mode :
Directamente sin Tunnel Header (PHY burst)
Economia de banda pasante
Backward compatibility
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Arquitectura
Ilustración del Encapsulation Mode :
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Arquitectura
La nueva cabecera MAC para el tunneling
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Arquitectura
Tunnel-in-Tunnel
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Arquitectura
Mejora de la eficiencia MAC gracias al Tunneling :
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Introducción
Arquitectura
Capacidades que ofrece la tecnología
Interconexión con otras redes.
Servicios y aplicaciones
Bibliografia
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Características principales
OFDMA: los subcanales en OFDMA mantienen su
ortogonalidad en trayectorias multicamino por lo que se
reducen las interferencias.
Subcanalización: se asigna a los suscriptores diferentes
subcanales dependiendo de sus necesidades de datos.
Modulación adaptativa :El sistema puede ajustar el esquema
de modulación en función de la exigencia
Codificación: combinaciones de codificaciones para reducir el
efecto de los errores.
Seguridad: El cifrado de los datos se realiza sobre la capa
MAC(CBC-MAC)
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Ventajas
Alta Capacidad
QoS
Arquitectura flexible
Movilidad
Conectividad usuario mejorada.
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Ventajas
Escalabilidad
Conectividad sin línea de visión directa
Buena relación coste-eficacia
Accesos fijos y nómadas.
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Arquitectura
Capacidades que ofrece la tecnología
Interconexión con otras redes.
Servicios y aplicaciones
Bibliografia
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End-to-End (Alcatel-Lucent)
Dos partes principales:
RAN (Radio Access Network) de WiMax.
La red básica y las aplicaciones.
La unión de las partes garantiza:
(a)conformidad
con
las
infraestructuras
existentes y protección de la inversión.
(b)la flexibilidad a evolucionar la red para
satisfacer las necesidades futuras del usuario.
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End-to-End (Alcatel-Lucent)
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WiMax+IMS/NGN
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Network Reference Model
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3GPP MULTIMEDIA
BROADCAST/MULTICAST SERVICES
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3GPP sobre WiMax
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WiMax + Backhaul
•WiMax Backhauling using Microwave
•Wimax Backhauling using Carrier
Ethernet platforms
•Wimax Backhauling using DSL
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WiMax +Ethernet sobre DSL
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Arquitectura
Capacidades que ofrece la tecnología
Interconexión con otras redes.
Servicios y aplicaciones
Bibliografia
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Descripción
Servicio basado en la transmisión de datos
(service-flow o flow) entre BS y SS/MS en ambos
sentidos.
Dos tipos de servicios:
Servicios de gestión
Servicio de datos
Los servicios llevan asociados contratos de QoS y
una política de filtrado.
Es responsabilidad del operador el definir qué
servicios va a proveer sobre sus celdas y a qué
usuarios.
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Descripción(Parámetros)
Tipo de servicio:
•UGS para aplicaciones de tráfico
constante
•erTPS/rTPS/nrTPS para servicios con
QoS
•BE(Best Effort) para servicios de datos
Tasa mínima garantizada y máxima
sostenible.
Prioridad
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Beneficios de los servicios WiMax
El operador obtiene una mejora del uso de la
capacidad radio
El cliente obtiene un servicio de calidad y
ajustado a lo que contrata
El operdor ofrece operador un modelo de
datos equivalente al de un acceso cableado
de última milla (QoS, separación voz y
datos…) pero con todas las ventajas del
acceso radio (inmediatez, reducción de
costes…)
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Servicios
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Servicio IPTV
Internet Protocol Television (IPTV) es la
denominación más común para los sistemas de
distribución por subscripción de señales de
televisión o vídeo usando conexiones de banda
ancha sobre protocolo IP.
Los servicios de IPTV se pueden clasificar en tres
grupos:
la televisión en directo
Programación en diferido
vídeo bajo demanda
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Modelo para aplicaciones IPTV
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Pila de protocolos para IPTV
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VoIP network (Alvarion)
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Aplicaciones
WMANs
Servicios Broadband en áreas rurales.
Last-Mile High-Speed Access a los edificios.
Wireless Backhaul
Enterprise/Private Networks
Other Applications…
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Otras aplicaciones
Cajeros automáticos.
Juegos Online
Comunicación Multimedia
Aplicaciones médicas.
Redes de sensores.
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Curiosidades
Motorola tiene una aplicación que nos permite planificar
enlaces PTP WiMax.
http://www.motorola.com/Business/USEN/Business+Product+and+Services/Wireless+Broadband+N
etworks/One+Point+Wireless+Suite/PTP+LINKPlanner
http://www.motorola.com/staticfiles/Business/Products/Wire
less%20Networks/Wireless%20Broadband%20Networks/PointtoPoint/Link%20Planner/_Documents/_Static_files/WNS_PTP%20
LINKPlanner_Data%20Sheet.pdf?localeId=33
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Capacidades que ofrece la tecnología
Interconexión con otras redes.
Servicios y aplicaciones
Bibliografia
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Wikipedia : Articulos «WiMAX», «802.16»
WiMAX Forum
IEEE
WiMAX Mobile
WiMAX Applications
Network Architecture for Wimax White Papers, Motorola,
Nortel,Alvarion,Alcatel-Lucent
www.radvision.com
www.alvarion.com
www.motorola.com
www.alventia.com
www.nokiasiemensnetworks.com
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