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Jefferson Elbert SimõesJefferson Elbert Simões
Redes de Computadores IIRedes de Computadores IIProf. Luís Henrique M. K. CostaProf. Luís Henrique M. K. CostaProf. Otto Carlos M. B. DuarteProf. Otto Carlos M. B. Duarte
WiMAXWiMAX
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SumárioSumário
IntroduçãoIntrodução DesafiosDesafios HistóriaHistória Camada físicaCamada física Camada MACCamada MAC MobilidadeMobilidade
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WiMAXWiMAX WorldWide Interoperability for Microwave WorldWide Interoperability for Microwave
AccessAccess Banda largaBanda larga Sem fioSem fio
Serviços fixosServiços fixos Serviços móveisServiços móveis
PortabilidadePortabilidade NomadicidadeNomadicidade MobilidadeMobilidade
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Broadband WirelessBroadband Wireless
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Wireless - DesafiosWireless - Desafios
Transmissão NLOS (non-line-of-sight)Transmissão NLOS (non-line-of-sight) Decaimento da intensidade do sinalDecaimento da intensidade do sinal SombreamentoSombreamento Variações no envelope do sinalVariações no envelope do sinal Interferência inter-símbolosInterferência inter-símbolos Dispersão de freqüênciaDispersão de freqüência
Espectro escassoEspectro escasso Meio instável e inseguroMeio instável e inseguro
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HistóriaHistória WLLWLL
Telefonia de vozTelefonia de voz Banda estreitaBanda estreita
MMDSMMDS Banda largaBanda larga Transmissão de vídeoTransmissão de vídeo
2ª geração2ª geração NLOSNLOS OFDM / CDMAOFDM / CDMA
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HistóriaHistória
IEEE 802.16 - WiMAXIEEE 802.16 - WiMAX 19981998 Padrão para WMANPadrão para WMAN 10 GHz, 66 GHz10 GHz, 66 GHz
IEEE 802.16a: 2GHz, NLOS, OFDMAIEEE 802.16a: 2GHz, NLOS, OFDMA IEEE 802.16-2004: ETSI, HiperMANIEEE 802.16-2004: ETSI, HiperMAN IEEE 802.16e-2005: aplicações móveisIEEE 802.16e-2005: aplicações móveis WiMax ForumWiMax Forum
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Camada físicaCamada física
Influência do Wi-Fi (IEEE 802.11)Influência do Wi-Fi (IEEE 802.11) Quatro tipos:Quatro tipos:
WMAN SCWMAN SC WMAN SCaWMAN SCa WMAN OFDMWMAN OFDM
WiMAX fixoWiMAX fixo WMAN OFDMAWMAN OFDMA
WiMAX móvelWiMAX móvel
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OFDMOFDM
Técnica de modulaçãoTécnica de modulação Diversos streams em taxa menorDiversos streams em taxa menor Subcanais paralelos em freqüências Subcanais paralelos em freqüências
ortogonais (subportadoras)ortogonais (subportadoras) Fast Fourier transform (FFT)Fast Fourier transform (FFT)
Prefixo cíclicoPrefixo cíclico Sincronização no tempo e na freqüênciaSincronização no tempo e na freqüência Alta PAR (peak-to-average ratio)Alta PAR (peak-to-average ratio)
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OFDMOFDM
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CodificaçãoCodificação
Aleatorização de dadosAleatorização de dados Divisão em “blocos FEC”Divisão em “blocos FEC” CodificaçãoCodificação Ajuste de taxa (“rate matching”)Ajuste de taxa (“rate matching”) HARQHARQ Entrelaçamento (“interleaving”)Entrelaçamento (“interleaving”) Mapeamento de símbolosMapeamento de símbolos
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Símbolo OFDMSímbolo OFDM
SubcanaisSubcanais Conjuntos de subportadorasConjuntos de subportadoras
Mapeamento dos símbolos moduladosMapeamento dos símbolos modulados Esquemas de permutaçãoEsquemas de permutação
UL PUSC / TUSCUL PUSC / TUSC Band AMCBand AMC
Alocação em slotsAlocação em slots Inverse fast Fourier transform (IFFT)Inverse fast Fourier transform (IFFT)
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QuadroQuadro
Subquadros de downlink e uplinkSubquadros de downlink e uplink Subdivisão em zonasSubdivisão em zonas
PreâmbuloPreâmbulo DL-MAP e UL-MAPDL-MAP e UL-MAP Descritores de canalDescritores de canal RajadasRajadas
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Camada MACCamada MAC
Orientada a conexãoOrientada a conexão Estação baseEstação base Estação assinante (móvel)Estação assinante (móvel) UCI (identificador de conexão)UCI (identificador de conexão)
SubcamadasSubcamadas ConvergênciaConvergência Partes comunsPartes comuns SegurançaSegurança
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Subcamada de convergênciaSubcamada de convergência
Operações dependentes das camadas Operações dependentes das camadas superioressuperiores
Mapeamento UCI – endereço destinoMapeamento UCI – endereço destino PHSPHS
Supressão de cabeçalhoSupressão de cabeçalho Regra PHSRegra PHS Máscara PHSMáscara PHS
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Subcamada de partes comunsSubcamada de partes comuns
Operações independentes das camadas Operações independentes das camadas superioressuperiores
Montagem de PDUs (payload data unit)Montagem de PDUs (payload data unit) Uso de ARQUso de ARQ
Divisão em “blocos ARQ”Divisão em “blocos ARQ” Envio de ACKEnvio de ACK
EscalonamentoEscalonamento
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Subcamada de partes comunsSubcamada de partes comuns
Dois tipos de PDUDois tipos de PDU PDU genéricaPDU genérica
PDU sem payloadPDU sem payload
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Subcamada de partes comunsSubcamada de partes comuns
Solicitação de bandaSolicitação de banda Destinada a estações, não a conexõesDestinada a estações, não a conexões PollingPolling
Alocação de recursos para pedido de bandaAlocação de recursos para pedido de banda Unicast ou multicastUnicast ou multicast
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Subcamada de segurançaSubcamada de segurança Protocolo PKMProtocolo PKM
Transferência de chavesTransferência de chaves Autenticação do usuárioAutenticação do usuário
Protocolo de encapsulamento de dadosProtocolo de encapsulamento de dados Suítes criptográficas (algoritmos e regras)Suítes criptográficas (algoritmos e regras)
Algoritmos de encriptaçãoAlgoritmos de encriptação RSARSA DES / 3-DESDES / 3-DES AESAES
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Subcamada de segurançaSubcamada de segurança PKM Request / PKM ResponsePKM Request / PKM Response Procedimento de autenticação mútuaProcedimento de autenticação mútua
Autenticação da estação móvelAutenticação da estação móvel Autenticação da estação baseAutenticação da estação base Fornecimento de chave de autenticaçãoFornecimento de chave de autenticação Fornecimento de informações de encriptaçãoFornecimento de informações de encriptação
Chaves com tempo de expiraçãoChaves com tempo de expiração EncriptaçãoEncriptação
2 conjuntos de chaves2 conjuntos de chaves
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MobilidadeMobilidade
Gerenciamento de localizaçãoGerenciamento de localização Atualização de localizaçãoAtualização de localização PagingPaging
Gerenciamento de transiçãoGerenciamento de transição Detecção de necessidade de transiçãoDetecção de necessidade de transição Algoritmos de decisãoAlgoritmos de decisão
Minimização de falhas de transiçãoMinimização de falhas de transição Minimização de transições desnecessáriasMinimização de transições desnecessárias
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PerguntasPerguntas 1) Cite alguns problemas que afetam as 1) Cite alguns problemas que afetam as
transmissões de dados no WiMAX.transmissões de dados no WiMAX. 2) Por que o WiMAX utiliza modulação OFDM?2) Por que o WiMAX utiliza modulação OFDM? 3) Como os símbolos OFDM associados a cada 3) Como os símbolos OFDM associados a cada
subportadora são transformados em símbolos subportadora são transformados em símbolos prontos para transmissão?prontos para transmissão?
4) Qual o objetivo da subcamada de 4) Qual o objetivo da subcamada de convergência MAC?convergência MAC?
5) Porque o WiMAX define uma subcamada de 5) Porque o WiMAX define uma subcamada de segurança?segurança?
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FIMFIM