WiMAX Jefferson Elbert Simões Redes de Computadores II Prof. Luís Henrique M. K. Costa Prof. Otto Carlos M. B. Duarte

Sumário Introdução Desafios História Camada física Camada MAC Mobilidade

WiMAX WorldWide Interoperability for Microwave Access Banda larga Sem fio Serviços fixos Serviços móveis Portabilidade Nomadicidade Mobilidade

Broadband Wireless

Wireless - Desafios Transmissão NLOS (non-line-of-sight) Decaimento da intensidade do sinal Sombreamento Variações no envelope do sinal Interferência inter-símbolos Dispersão de freqüência Espectro escasso Meio instável e inseguro

História WLL MMDS 2ª geração Telefonia de voz Banda estreita Banda larga Transmissão de vídeo 2ª geração NLOS OFDM / CDMA

História IEEE 802.16 - WiMAX IEEE 802.16a: 2GHz, NLOS, OFDMA 1998 Padrão para WMAN 10 GHz, 66 GHz IEEE 802.16a: 2GHz, NLOS, OFDMA IEEE 802.16-2004: ETSI, HiperMAN IEEE 802.16e-2005: aplicações móveis WiMax Forum

Camada física Influência do Wi-Fi (IEEE 802.11) Quatro tipos: WMAN SC WMAN SCa WMAN OFDM WiMAX fixo WMAN OFDMA WiMAX móvel

OFDM Técnica de modulação Prefixo cíclico Diversos streams em taxa menor Subcanais paralelos em freqüências ortogonais (subportadoras) Fast Fourier transform (FFT) Prefixo cíclico Sincronização no tempo e na freqüência Alta PAR (peak-to-average ratio)

OFDM

Codificação Aleatorização de dados Divisão em “blocos FEC” Codificação Ajuste de taxa (“rate matching”) HARQ Entrelaçamento (“interleaving”) Mapeamento de símbolos

Símbolo OFDM Subcanais Mapeamento dos símbolos modulados Conjuntos de subportadoras Mapeamento dos símbolos modulados Esquemas de permutação UL PUSC / TUSC Band AMC Alocação em slots Inverse fast Fourier transform (IFFT)

Quadro Subquadros de downlink e uplink Preâmbulo DL-MAP e UL-MAP Subdivisão em zonas Preâmbulo DL-MAP e UL-MAP Descritores de canal Rajadas

Camada MAC Orientada a conexão Subcamadas Estação base Estação assinante (móvel) UCI (identificador de conexão) Subcamadas Convergência Partes comuns Segurança

Subcamada de convergência Operações dependentes das camadas superiores Mapeamento UCI – endereço destino PHS Supressão de cabeçalho Regra PHS Máscara PHS

Subcamada de partes comuns Operações independentes das camadas superiores Montagem de PDUs (payload data unit) Uso de ARQ Divisão em “blocos ARQ” Envio de ACK Escalonamento

Subcamada de partes comuns Dois tipos de PDU PDU genérica PDU sem payload

Subcamada de partes comuns Solicitação de banda Destinada a estações, não a conexões Polling Alocação de recursos para pedido de banda Unicast ou multicast

Subcamada de segurança Protocolo PKM Transferência de chaves Autenticação do usuário Protocolo de encapsulamento de dados Suítes criptográficas (algoritmos e regras) Algoritmos de encriptação RSA DES / 3-DES AES

Subcamada de segurança PKM Request / PKM Response Procedimento de autenticação mútua Autenticação da estação móvel Autenticação da estação base Fornecimento de chave de autenticação Fornecimento de informações de encriptação Chaves com tempo de expiração Encriptação 2 conjuntos de chaves

Mobilidade Gerenciamento de localização Gerenciamento de transição Atualização de localização Paging Gerenciamento de transição Detecção de necessidade de transição Algoritmos de decisão Minimização de falhas de transição Minimização de transições desnecessárias

Perguntas 1) Cite alguns problemas que afetam as transmissões de dados no WiMAX. 2) Por que o WiMAX utiliza modulação OFDM? 3) Como os símbolos OFDM associados a cada subportadora são transformados em símbolos prontos para transmissão? 4) Qual o objetivo da subcamada de convergência MAC? 5) Porque o WiMAX define uma subcamada de segurança?

FIM