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Tecnologias de Redes sem Fio W-WANs

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  1. Carlos Maurício Seródio Figueiredo Tecnologias de Redes sem FioW-WANs

  2. Redes Celulares

  3. GPRS (General Packet Radio Service)‏ O que é Serviço de comunicação de dados para rede telefônica móvel Ele suplementa as tecnologias atuais de CSD (Circuit Switched Data) e SMS (Short Message Service)‏ Velocidade Teoria: ~170 kbps Prática: ~40 kbps Disponibilidade Conexões instantâneas conforme a necessidade do usuário Não há necessidade de conexões dial-up através de modems Característica importante para aplicações críticas como autorização remota de lançamento em cartões de crédito

  4. Características Comutação por pacotes Com o GPRS, a informação é dividida em “pacotes” relacionados entre si na transmissão e remontada no destinatário Recurso pode ser compartilhado concorrentemente entre vários usuários Compatibilidade com Internet Internet Móvel Interoperabilidade entre a Internet existente e as novas redes GPRS Qualquer serviço FTP, Web, chat, email, telnet Redes GPRS podem ser encaradas como sub-redes da Internet Telefones GPRS podem ser vistos como nós móveis dessa rede Cada terminal GPRS pode potencialmente ter seu próprio endereço IP

  5. Arquitetura GPRS Base Station Controller Separação de Tráfego Estação Móvel Mobile-Services Switching Centre Comutação e Sinalização ERB Serving GPRS Support Node Conexão lógica dos usuários móveis (handoff)‏ Gateway GPRS Support Node Conexão com a internet e outras redes de dados Outras MSC BSC MSC Rede Tel. Fixa MS BTS Outras Redes SGSN GGSN Internet Rede GPRS

  6. Classes de Terminais Classe A Voz e dados ao mesmo tempo Custo elevado Classe B Voz e dados, mas não ao mesmo tempo Popular Classe C Apenas dados Cartões GPRS para notebooks

  7. Conexão GPRS A conexão de um terminal a uma rede GPRS é feita através dos seguintes passos: Um terminal GPRS é reconhecido pela rede de forma semelhante ao que ocorre com um terminal GSM para Voz Enlace lógico entre o terminal e o SGSN O Terminal é dito "attach“(registrado e autenticado na rede)‏ Obtenção de endereço IP estabelecendo uma conexão em GPRS Dinâmico Fornecido pelo operadora móvel O Terminal GPRS está então pronto para enviar e receber pacotes Estados: Idle (ocioso), Ready (pronto)‏

  8. Outras tecnologias celulares • EVDO (Evolution-Data Optimized ou Evolution Data only)‏ • Tecnologia de terceira geração (3G) do CDMA • Possibilita a transmissão de dados a até 4,9 Mbps • Transmite apenas dados • Designação numérica: TIA-856 • Principais aplicações • Acesso em Banda Larga a Internet • Técnicas de Multiplexação • CDMA (Code division multiple access)‏ • FDD (Frequency division duplex) para maximizar a quantidade de dados transmitidos 8

  9. Rota da evolução do CDMA 9

  10. EVDO no Brasil Tecnologia muito recente A Motorola anunciou neste ano a ampliação da rede CDMA 3G EV-DO da VIVO A operadora poderá aumentar, com eficiência, o tráfego das redes móveis de alta velocidade em Brasília e Curitiba 10

  11. Outras Tecnologias Celulares‏ HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access)‏ Protocolo de telefonia móvel Serviço de transmissão de pacotes de dados que opera dentro do UMTS / W-CDMA no enlace direto – da estação base para os dispositivos móveis. Permite a transmissão de dados até 10Mbps em uma banda de 5MHz Também conhecido como padrão 3.5 G Não funciona para uploads Principais aplicações Serviços multimídia que utilizam a transmissão em banda larga em telefones móveis. Melhora o desempenho de serviços como navegação na Web e download de arquivos multimídia. 11

  12. Aplicação HSDPA 12

  13. Histórico de EvoluçãoComunicação de Dados via Celular CDMA (Code Division Multiple Access) 14.4 Kbps Evoluções 1xRTT (Single Carrier Radio Transmission Technology) 50 a 70 Kbps EV-DO (Evolution Data Only)‏ 300 a 500 Kbps (2.4 Mbps)‏ EV-DV (Evolution Data and Voice)‏ Downloads de até 3.1 Mbps

  14. Histórico de EvoluçãoComunicação de Dados via Celular GSM (Global System for Mobile Communications)‏ 9.6 Kbps Evoluções GPRS (General Packet Radio Service) 30 a 50 Kbps EDGE (Enhanced Data for Global Evolution) 236 Kbps UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) 220 a 320 Kbps HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) Até 10 Mbps (400 a 700 Kbps)‏

  15. Justificativa 15

  16. Wi-Max

  17. WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)‏ O que é? Padrão IEEE 802.16 Tecnologia de rede sem fio para banda larga Alternativa a tecnologias como cabo e DSL na construção de redes comunitárias e provimento de acesso de última milha. Tecnologia destinada a aprimorar a interoperabilidade de redes metropolitanas sem fio (WMAN) baseados nos padrões IEEE 802.11 Alcance teórico de até 50 Km Banda passante de até 70 Mbps Principais aplicações Internet banda larga sem fio Conectividade em locais de difícil acesso Redes móveis

  18. Aplicações Banda Larga

  19. Características Modulação Single carrier, OFDM 256, ou OFDMA 2K. Throughput Transmissão dos dados varia entre 1 Mbps e 75 Mbps Raio típico de uma célula WIMAX é de 6 Km a 9 Km. Uma modulação dinâmica adaptativa permite que uma estação radio base negocie o throughput e o alcance do sinal. Escalabilidade Crescer a quantidade de usuários mantendo um bom alcance do sinal e um bom throughput Reusar o mesmo espectro em dois ou mais setores, criando uma isolação entre as antenas da ERB

  20. Características Cobertura O padrão 802.16 também suporta tecnologias que permitem a expansão de cobertura, incluindo as tecnologias de "smart antenna" assim como as tecnologias mesh Qualidade de Serviço O padrão 802.16 apresenta qualidade de serviço que permite a transmissão de voz e vídeo, que requerem redes de baixa latência. O MAC (Media Access Control) do 802.16 provê níveis de serviço "Premium" para clientes corporativos Segurança Características de privacidade e criptografia estão previstos no padrão 802.16 permitindo transmissões seguras incluindo os procedimentos de autenticação

  21. Aspecto Regulatório Rússia 2.5, 3.5, 5 GHz Europa 3.5, 5 GHz Canadá 2.5, 3.5, 5 GHz Ásia e Pacífico 2.5, 3.3, 3.5, 5 GHz EUA 2.5, 5 GHz África e Oriente Médio 2.5, 5 GHz América Latina 2.5, 3.5, 5 GHz

  22. Espectro Previsto UHF 0,8 GHz - ISM 0,9 GHz Não licenciada, aplicações industriais, científicas e médicas UPCS 1,9 GHz Não licenciada para comunicação pessoal WCS 2,3 GHz Wireless communication service ISM 2,4 GHz Não licenciada, aplicações industriais, científicas e médicas MMDS 2,5 GHz Multi-Channel Multipoint Distribution Service INTER 3,4 GHz 4,8 GHz Banda licenciada na Europa, América Latina e Asia Banda licenciada no Japão UNII 5,1; 5,3; 5,7GHZ Não licenciada, para serviço nacional de informação de infra-estrutura Novo 5,4 GHZ -

  23. Serviços WiMAX • O serviço sem linha de visão (non-line-of-sight)‏ • Parecido com o WiFi • Uma pequena antena no seu computador se conecta à torre • Neste caso, o WiMAX usa um baixo alcance de freqüência de 2GHz a 11GHz • As transmissões de baixo comprimento de onda não são interrompidas com tanta facilidade por obstruções físicas • O serviço de linha de visão • Antena fixa aponta para a torre WiMAX a partir de um telhado ou de um poste • Conexão mais forte e mais estável • Muitos dados com poucos erros • Freqüências mais altas, com alcance atingindo até 66GHz. • Menos interferência e muito mais largura de banda.

  24. Versões Fixo 802.16d (ratificado em Junho de 2004) Acesso sem fio de banda larga fixa (também conhecido como WiMAX Fixo) Primeiros equipamentos (Aperto Networks, Redline Communications, Wavesat e Sequans) homologados agora em Janeiro de 2006 Móvel O 802.16e (ratificado em Dezembro de 2005) Acesso sem fio de banda larga móvel - WiMAX Móvel Conectividade em velocidades de até 100 km/hora Equipamentos estarão disponíveis no mercado ainda este ano!?

  25. Versões WiMAX "Nomádico" (ou Fixo) Não comuta – não possui handoff - entre ERBs em altas velocidades Mantém conectividade portátil em velocidades baixas como a de um "nômade“ Acho o termo Fixo inapropriado pois WiMAX não é ADSL que "amarra“ Semi-móvel WiMAX Móvel Comuta – possui handoff - entre ERBs em velocidades de até 100 Km/h Incompatibilidade com fixo Camada física diferente (SOFDMA = Scalable OFDMA) para o Móvel

  26. Qual a Melhor Opção? Fixo Maturidade Intermediário Ocidente Intel Móvel Convergência & mobilidade Oriente Samsung

  27. Cronograma e Histórico do WiMAX

  28. WiMAX no Brasil • O que foi vendido • Total de 70 licenças leiloadas • 21 foram concedidas na Banda de 3,5 GHz • 13 na banda de 10,5 GHz • Embratel, Brasil Telecom e Neovia • O que está a venda • 3 regiões • Quatro blocos disponíveis por região • 20 licenças de banda larga • 1.036 licenças divididas em 67 Áreas de Numeração (áreas de cada DDD)‏