01 - WiMAX

Introdução

Conceitos básicos

O padrão IEEE 802.16, completo em outubro de 2001 e publicado em 8 de abril de 2002, especifica uma interface sem fio para redes metropolitanas (WMAN). A esse padrão foi dado o nome WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access). Este padrão é similar ao padrão Wi-Fi (IEEE 802.11), que já é bastante difundido, porém agrega conhecimentos e recursos mais recentes, visando a um melhor desempenho de comunicação.

O WiMAX tem potencial para fazer pelo acesso à Internet de banda larga o que os telefones celulares fizeram pelo acesso telefônico. Da mesma maneira que muitas pessoas desistiram de seus telefones fixos em favor dos celulares, o WiMAX poderia substituir os serviços de cabo e DSL, fornecendo acesso universal à Internet praticamente em qualquer lugar para onde você for. O WiMAX também será tão prático quanto o WiFi - ao ligar seu computador você já estará automaticamente conectado à antena WiMAX mais próxima.

Na prática, o WiMAX funcionaria como o WiFi, mas a velocidades mais altas, em distâncias maiores e para um número bem maior de usuários. O WiMAX poderia acabar com as áreas que hoje não têm acesso à Internet de banda larga porque as empresas de telefonia e TV a cabo ainda não levaram os fios necessários até estes locais.

Fornecedores/desenvolvedores

O WiMAX é um padrão aberto de conexão sem fio, certificado pelo IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. Logo, não é uma tecnologia proprietária, não há donos. As diretrizes e discussões ficam à cargo do WiMAX Forum, uma organização sem fins lucrativos formada por dezenas de empresas que enxergam na tecnologia um futuro promissor. Evidentemente, elas tiram o lucro desenvolvendo chips e equipamentos certificados para WiMAX.

Algumas das empresas formadoras do WiMAX Forum e líderes nesse segmento são:

• Intel;
• Airspan Networksm
• Alvarion;
• AT&T;
• Aperto Networks;
• British Telecom;
• Fujitsu;
• KT Corp;
• Samsung;
• Sprint Nextel;
• Wi-LAN;
• ZTE Corporation;
• Cisco;
• etc...

No Brasil, a maior divulgação (e empolgação) vem da Intel, em vários eventos e congressos sobre o tema.

Cronologia

• 2001
  • IEEE 802.16 - Define a interface aérea para 10-66 GHz, também conhecido como Serviço de Distribuição Local Multiponto. Foi aprovado em dezembro de 2001. Permitiu um padrão para a transmissão ponto-multiponto de banda larga wireless na faixa de 10-66 GHz, operando apenas com linha de visada. Utiliza um padrão de portadora única para a camada física (PHY).
  • IEEE 802.16.2 - Coexistência com outros sistemas de acesso banda larga wireless.

• 2003
  • IEEE 802.16a - Foi uma emenda à 802.16 e permitiu uma capacidade ponto-multiponto na faixa de 2-11 GHz. Para que isso fosse possível, também exigiu a capacidade de operação sem linha de visada e a camada física foi, portanto, estendida para suportar modulação OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) e OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). O 802.16a foi ratificado em janeiro de 2003 e se destinava a "última milha" de acesso de banda larga fixa.

• 2005
  • IEEE 802.16e - A partir desse padrão, o sistema passou a caminhar para uma maior mobilidade. Nele foram implementadas uma série de melhorias, incluindo melhor suporte para Qualidade de Serviço e do uso de SOFDMA (Scalable Orthogonal Frequency Division Multiple Access), sendo inclusive sendo chamado algumas vezes de "WiMAX móvel". Em 2007, a Assembléia de Radiocomunicações da União Internacional das Telecomunicações (ITU-R) aprovou o padrão IEEE 802.16e como satisfazendo os requisitos da "International Mobile Telecommunications 2000", que eram geralmente significavos para produtos comercializados como 3G. É comercializado na Coréia do Sul com o nome de WiBRO.

• 2011
  • IEEE 802.16m - Interface aérea avançada, com taxas de dados de pico teóricas de 100 Mb/s para sistemas móveis e 1 Gb/s para sistemas fixos. Também conhecido como WirelessMAN-Advanced ou WiMax-2. Tem o objetivo de cumprir com os requerimentos IMT-Advanced (International Mobile Telecommunications-Advanced), emitidos pelo ITU-R em 2008 para o que é comercializado como telefonia móvel e serviço de acesso à Internet 4G.

Pontos relevantes

• Alia a alta velocidade do serviço de banda larga, o serviço wireless do WiFi e a ampla cobertura da rede celular todos em um único padrão.
• Permite a oferta de conexão de internet banda larga em regiões onde não existe infra-estrutura de cabeamento telefónico ou de TV por Cabo, que sem a menor dúvida têm o custo mais elevado.
• Possibilita a oferta de serviços de dados, telefonia (VoIP) e televisão (IPTV), simultaneamente.
• A linha de visada não é necessária entre o usuário e a estação-base.

Funcionamento

Princípios básicos de funcionamento

Uma torre WiMAX pode se conectar diretamente à Internet usando uma conexão com fio de alta largura de banda. Pode também se conectar a outra torre WiMAX usando um link de microondas em linha de visão. Esta conexão a uma segunda torre (geralmente chamada de backhaul), junto com a capacidade de uma única torre de cobrir até 8000 km², é o que permite ao WiMAX fornecer cobertura a áreas rurais remotas.

O WiMAX pode fornecer dois tipos de serviço sem fio:

• O serviço sem linha de visada (NLoS - Non-Line-of-Sight), parecido com o WiFi, no qual uma pequena antena no seu computador se conecta à torre. Neste caso, o WiMAX usa um baixo alcance de freqüência - 2 GHz a 11 GHz (semelhante ao WiFi). Por meio desse serviço as transmissões não são interrompidas com tanta facilidade por obstruções físicas.
• O serviço de linha de visão no qual uma antena fixa aponta para a torre WiMAX a partir de um telhado ou de um poste. A conexão de linha de visão é mais forte e mais estável, e consegue enviar muitos dados com poucos erros. As transmissões de linha de visão usam freqüências mais altas, com alcance atingindo até 66 GHz. Em altas freqüências, há menos interferência e muito mais largura de banda.

O acesso parecido com o WiFi (sem linha de visada) será limitado a um raio de 6,5 a 9,7 km (talvez uma cobertura de 65 km², parecida, em termos de alcance, com uma área de cobertura de telefonia celular). Através das antenas com linha de visada, a estação transmissora de WiMAX enviaria dados a computadores habilitados para o WiMAX ou para roteadores configurados dentro do raio de 48,2 km em volta do transmissor (9300 km² de cobertura). É isto que permite que o WiMAX atinja seu alcance máximo.