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

SumárioSumário

IntroduçãoIntrodução DesafiosDesafios HistóriaHistória Camada físicaCamada física Camada MACCamada MAC MobilidadeMobilidade

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

Broadband WirelessBroadband Wireless

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

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

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

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

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)

OFDMOFDM

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

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)

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

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

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

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

Subcamada de partes comunsSubcamada de partes comuns

Dois tipos de PDUDois tipos de PDU PDU genéricaPDU genérica

PDU sem payloadPDU sem payload

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

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

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

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

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?

FIMFIM