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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA CELSO SUCKOW DA FONSECA
CURSO TÉCNICO DE TELECOMUNICAÇÕES/TV DIGITAL
WIMAX
Elisa de Freitas Carneiro
Henrique de Freitas Carneiro
Renato Dornellas
Rodrigo Resende
Petrópolis
2011
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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA CELSO SUCKOW DA FONSECA
CURSO TÉCNICO DE TELECOMUNICAÇÕES/TV DIGITAL
WIMAX
Trabalho apresentado ao Curso Técnico de Telecomunicações/TV Digital do CEFET/Petrópolis – Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca, para a disciplina de Telefonia Móvel.
Elisa de Freitas Carneiro
Henrique de Freitas Carneiro
Renato Dornellas
Rodrigo Resende
Orientador: Prof. Pedro Paulo
Petrópolis
2011
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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO......................................................................................................5
2 WIMAX..................................................................................................................7
2.1 CHEGADA DO WIMAX..........................................................................8
3 TECNOLOGIA WIMAX..................................................................................11
3.1 COMO FUNCIONA O WIMAX...................................................................13
3.1.1 Sistema WiMAX...................................................................... 13
3.1.1.1 Torre WiMAX............................................................. 13
3.1.1.2 Receptor ....................................................................14
3.2 PADRÃO IEEE ......................................................................................14
3.3 DETALHES TÉCNICOS DO WIMAX.....................................................16
3.3.1 Largura de Banda ..............................................................................16
3.3.2 Independência de protocolo ..............................................................16
3.3.3 Compatibilidade ......................................................................... 16
3.4 TIPOS DE COBERTURA..............................................................................17
3.5 VANTAGENS E DESVANTAGENS ........................................................... 19
3.5.1 Vantagens..........................................................................................19
3.5.2 Desvantagens ...............................................................................19
4 WIMAX NO BRASIL..........................................................................................19
4.1 FREQUÊNCIAS DISPONÍVEIS PARA WIMAX NO BRASIL....................204.2 IMPLANTAÇÃO DO WIMAX NO BRASIL...........................................20
5 WIMAX NO MUNDO............................................................................................22
5.1 IMPLENTAÇÃO DO WIMAX NO MUNDO.......................................22
5.2 WIMAX FÓRUM.................................................................................22
6 COMPARAÇÃO COM WI-FI........................................................................22
7 APLICAÇÕES DO WIMAX.................................................................................24
8 DESENVOLVIMENTO FUTURO.......................................................................26
9 CONCLUSÃO..........................................................................................................28
10 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA................................................................29
3
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 01: Evolução do WiMax
FIGURA 02: Torres de transmissão WiMax
FIGURA 03: Antena de transmissão WiMax
FIGURA 04: Chips para WiMax
FIGURA 05: Menino usa Internet na Kombi digital, em Ouro Preto/MG
FIGURA 06: Escala de padrões IEEE
FIGURA 07: Cenário do WiMAX
FIGURA 08: Torre de transmissão WiMAX (Grabianowski e Marshall Brain 2007 )
FIGURA 09: Cenário do uso do WiMAX
FIGURA 10: WiMAX como conexão WAN
FIGURA 11: Cenário do uso do WiMAX
FIGURA 12: WiMAX como alternativa para conexão com clientes
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LISTA DE TABELAS
TABELA 01: Frequências Brasil
TABELA 02: Implementação no Brasil
TABELA 03: Acessos no Mundo
TABELA 04: Wi-fi x Wimax
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5
1 INTRODUÇÃO
Com a promessa de levar acesso de alta velocidade aos pontos mais remotos,
geralmente chamados de "last mile" e sem a presença de fios para acessar a web em alta
velocidade, surge então a tecnologia denomina da como WiMax.
Esta, por sua vez na teoria, atinge um raio de 50Km e capacidade de banda
passante de até 75Mbps, mais na prática o alcance de banda depende do equipamento e da
freqüência usadas, bem como da existência ou não de visada, que significa dizer: se a
antena de um ponto consegue "ver" a antena de outro, se não há obstáculos no caminho,
construções, montanhas .
A tecnologia vem sendo desenvolvida e incorporada desde meados de 2001 e foi
desenvolvida por empresas, lideradas pela Intel e pela Nokia, com base na norma 802.16
da IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), estabelecida pelo grupo de
trabalho em padrões de acesso sem fio de banda larga (Working Group on Broadband
Wireless Access Standards). Estes tinham como foco sistemas para Metropolitan Area
Network – MAN - e até antes da certificação do padrão fixo, também conhecido como
802.16/2004, suas plataformas e serviços se enquadravam no que se chamavam de pré-
WiMax.
Esta homologação em Janeiro de 2004 trouxe as vantagens de menor consumo de
bateria e tecnologia mais eficiente de antenas conhecida como MIMO (Multiple-Input and
Multiple-Output) em relação ao padrão IEEE 802.16a anterior. Hoje o rápido avanço e
aceitação da tecnologia deve-se aos Projetos Pilotos de WiMax ao redor do mundo em
várias operadoras de telefonia.
O objetivo principal deste trabalho é identificar quais as vantagens e
desvantagens da utilização do WiMax.
O WiMax Trata-se de uma tecnologia de banda larga sem fio, capaz de atuar
como alternativa as tecnologias como cabo e ADSL (Assymmetric Digital Subscriber
Line) na construção de redes comunitárias.
Além de operar em uma ampla faixa de freqüência – de 2 a 66 GHz – as
principais vantagens se concentram em 3 aspectos: banda larga; longo alcance; e dispensa
de visada, o que não ocorre com outras tecnologias sem-fio. O Wi-Fi, por exemplo,
baseado na IEEE 802.11, foi desenvolvido para funcionar em LAN (redes locais) tendo,
6
portanto, curto alcance. Justamente o oposto do Wi-Max, que foi desenvolvido para
funcionar em MAN (redes metropolitanas), sendo que em alguns casos, as duas
tecnologias podem atuar de forma complementar.
Torna-se necessário assim, compreender a visão global deste contexto, onde
existe, de um lado, diferentes tecnologias de redes e, de outro lado, a tecnologia da
informação como uma realidade de mercado agressivo e em crescimento constante.
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2 WIMAX
O WiMax ou Worldwide Interoperability for Microwave Access, também
conhecida como padrão 802.16, é uma tecnologia que promove conexões sem-fio entre
dispositivos que possam sintonizar sua freqüência. Desenvolvido por um consórcio
liderado pela Intel o WiMax pretende ser o fornecedor de banda larga fixa sem fios.
Seu raio de abrangência, sendo 50Km a 75Mbps, não é tão grande quanto às
conexões via Satélite, mas, também, não é tão restrito quanto conexões via Wireless,
contudo, é mais rápido que ambas.
Figura 01: Evolução do WiMax
A figura 01 ilustra uma comparação de infra-estrutura a garantir uma rede WiMax,
na qual se assemelha com a estrutura para rede de celulares - uma central e torres
espalhadas estrategicamente onde, estas, multiplicam o sinal para chegar aos receptores.
Figura 02: Torres de transmissão WiMax
8
No caso das operadoras telefônicas a estratégia, em relação ao WiMax é a ruptura
em relação à tecnologia e aos serviços que, segundo Ivone Santana, quanto mais alta a
freqüência, mais as antenas precisam ser orientadas para ter linha de visada. A figura 02
ilustra, acima, a distribuição das torres de transmissão utilizada para construir uma rede
Wirless utilizando-se da tecnologia WiMax.
Figura 03: Antena de transmissão WiMax
Com o WiMax a indústria incluiu algoritimos que dispensam a necessidade de
linha de visada até nas freqüências altas. A figura 03 ilustra uma antena utilizada para
transmissão da tecnologia WiMax.
O WiMax se converteu na tecnologia que une a banda larga Wireless com essa
freqüência. Nas freqüências mais baixas não há essa necessidade. O IEEE ou Institute of
Electrical and Electronics Engineers certificou a tecnologia WiMax em um padrão aberto
de conexão sem fio. Logo, não é uma tecnologia proprietária. As diretrizes e discussões
ficam a cargo de um sitio – WiMax Forúm - que é uma organização sem fins lucrativos
formada por dezenas de empresas que enxergam na tecnologia um futuro promissor.
O WiMax Fórum, segundo o diretor de redes sem fio da Alcatel, Edmundo Neder,
decidiu criar um sistema transparente e de total interoperabilidade com suporte à
mobilidade, devido a incompatibilidade apresentada pelo WiMax no final de 2005, onde
receberia o nome de full WiMax, o 802.16e ou 802.16/2005.
2.1 A CHEGADA DO WIMAX
À distância de abrangência somada à velocidade descreve o porquê as operadoras
do mundo inteiro estão voltadas a tecnologia WiMax .
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As empresas líderes são: Intel, Airspan Networks, Alvarion, AT&T, Aperto
Networks, British Telecom, Fujitsu, KT Corp, Samsung, Sprint Nextel, Wi-Lan e ZTE
Corporation . A figura 04 ilustra alguns chips desenvolvidos para a tecnologia WiMax.
Figura 04: Chips para WiMax
Segundo Francoise Terzian, a Intel liderou o hanking com o desenvolvimento do
primeiro chip lançado para a tecnologia WiMax, seu lançamento foi em Abril/2005,
denominado como PRO/Wireless 5116.
A Motorola, por sua vez, lançou um sistema denominado Canopy. Portanto, uma
tecnologia batizada como pré-WiMax esta servindo como projetos pilotos em empresas
que integram o pelotão de testes.
Pré-WiMax são equipamentos que não foram testados para saber se atendem ao
padrão de WiMax Fixo e se também atendem a requisitos de interoperabilidade portanto,
somente após os testes é que os equipamentos são reconhecidos como sendo de WiMax .
Esta tecnologia utiliza-se das freqüências 3,5Ghz e 5,8Ghz.
A cidade de Campinas, interior de São Paulo, dispõe de empresas telefônicas
como: Brasil Telecom,Vivo, Telefônica e a cabo: DirectNet onde, segundo, Benedito
Fayan, diretor da empresa telefônica, são feitos testes em caráter científico e com
autorização da ANATEL - Agência Nacional de Telecomunicação.
Helder de Azevedo, diretor geral da DirecTV, garante, ainda que, esta solução é
transparente ao usuário e atende hoje nove kilômetros da cidade de São Paulo.
10
Francoise Terzian explica ainda que, o prefixo pré explica-se pelo fato de essas
soluções também se basearem em OFDM ou Orthogonal Frequency Division Multiplexing
mas ainda seguem soluções proprietárias que variam conforme o fabricante.
Em Brasília, Distrito Federal, a Intel finalizou em Dezembro/2005 os testes em
parceria com a RNP - Rede Nacional de Ensino e Pesquisa - e o MEC – Ministério da
Educação - cobrindo uma área de trinta e cinco km.
Segundo Max Leite, diretor de programas de tecnologia da Intel para a América
Latina, o programa se concentrou em eliminar a conexão por fio em quatro escolas de
Brasília.
Como segundo piloto no Brasil, a Intel escolheu a cidade de Ouro Preto em Minas
Gerais, pela sua estrutura, toda tombada que possui várias limitações de cabeamento .
A figura 05 ilustra um exemplo deste programa. Max Leite conclui que a idéia em
Ouro Preto é construir uma cidade digital com uma velocidade de 35Mbps.
Figura 05: Menino usa Internet na Kombi digital, em Ouro Preto/MG
A Motorola em Sobral, no interior do Ceará, utilizando 5,8Ghz de freqüência
implantou a tecnologia pré-WiMax na prefeitura municipal.
Segundo, Lourival Geraldo da Silva Junior, projetista de redes da Prefeitura de
Sobral, existem três pontos remotos com distância de até cinco kilômetros que é utilizado
há dois anos como piloto da tecnologia.
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O futuro do WiMax prevê um cenário totalmente em movimento, aonde os
usuários poderão se deslocar enquanto têm acesso a dados em banda larga ou a uma sessão
de transmissão multimídia em tempo real. Todas essas características ajudarão a fazer com
que WiMax seja uma solução ainda melhor para o acesso à Internet nos países em
desenvolvimento.
A Intel prevê a instalação do WiMax em três fases sendo:
A primeira fase da tecnologia WiMax (baseada no padrão IEEE 802.16
2004) proporcionará conexões sem fio fixas por meio de antes externas;
Logo mais WiMax estará disponível para instalação em interiores, com
pequenas antenas parecidas com um ponto de acesso WiFi atual. Neste
modelo fixo em interiores, WiMax estará disponível para uso em amplas
instalações de banda larga residencial, conforme os dispositivos forem
desenhados para "instalação por parte do usuário", o que diminuirá o
custo de instalação dos provedores;
Por fim a tecnologia será integrada em equipamentos de computação
portáteis para serem compatíveis entre as áreas de serviço de WiMax.
O desenvolvimento na América Latina conta com a Argentina sendo o primeiro
país latino-americano a contar com o WiMax, conforme indica a empresa Millicom - que
há pouco anunciou a instalação do primeiro nó WiMax na torre mais alta da capital,
Buenos Aires, no Parque da Cidade - e que já permite implementar conexões em menos de
48 horas com velocidades de até 10Mbs. "Desta maneira, algo que antes requeria meses de
preparação e altos custos de implementação, hoje se pode realizar rapidamente com custo
muito conveniente, aproveitando todas as vantagens do mundo sem fio", diz a Millicom.
Também garante que duplicará a cobertura geográfica através da implementação da nova
tecnologia incluindo, em uma primeira etapa, as áreas metropolitanas da capital, Córdoba
e Mendoza.
3 TECNOLOGIA WIMAX
WiMAX, é uma versão bem mais veloz do Wi-Fi. Ela nasceu da necessidade de
se ter uma tecnologia sem fio de banda larga com longo alcance e alta taxa de transmissão.
12
TANNENBAUM (2003) descreve que em julho de 1999, iniciou-se o trabalho de
pesquisa para regulamentar o padrão 802.16 pelo IEEE, sendo este aprovado em abril de
2002. Oficialmente o padrão é chamado “Air Interface for Fixed Broadband Wireless
Access Systems” (interface aérea para sistemas fixos de acesso sem fio de banda larga).
Porém muitas pessoas chamam de WMAN (Wireless Metropolitan Área Network – rede
metropolitana sem fio) e ainda sendo mais divulgado por WiMAX (Worldwide
Interoperability for Microware Access - Interoperabilidade Mundial para Acesso de
Micro-ondas, nome dado por um grupo de indústrias conhecido como “WiMAX Forum”)
e é conhecido como o padrão 802.16.
heConforme descreve TANNEMBAUM (2003), a primeira versão do padrão
IEEE 802.16, homologada em dezembro de 2001, opera na faixa de freqüência de 10 a 66
GHz e requer visada direta, LOS(Line-Of-Sight), tem um alcance de 50 km e opera com
taxas de transmissão entre 32 Mbps e 134Mbps, com canal de 28 MHz, atendendo
centenas de usuários. Utiliza as modulações: QPSK, 16 QAM e 64 QAM. Projetado para
padronizar implementações LMDS (Local Multipoint Distribution System – Serviço de
Distribuição Multiponto Local). Na figura 06 observa-se o Escala de Padrões IEEE.
Figura 06: Escala de padrões IEEE.
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3.1 COMO FUNCIONA O WIMAX
Na prática, o WiMAX funciona como o WiFi, mas a velocidade mais alta, 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 remotos locais, veja
exemplo na figura 07.
Figura 07: Cenário do WiMAX
3.1.1 SISTEMA WIMAX
3.1.1.1 TORRE WIMAX
Uma torre é parecida em seu conceito com a torre de telefonia celular.Uma única
torre WiMAX pode fornecer cobertura para uma área muito grande, aproximadamente
8.000 KM2. Uma torre pode se conectar diretamente à internet usando uma conexão com
fio de largura de banda (como uma linha T3, por exemplo). 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 8 mil KM2, é o que permite ao WiMAX fornecer cobertura a áreas
rurais remotas. Na figura 08 se tem um foto da torre de transmissão WiMAX da Intel.
14
Figura 08: Torre de transmissão WiMAX (Grabianowski e Marshall Brain 2007 )
3.1.1.2 - RECEPTOR WIMAX
O receptor e a antena poderiam ser uma pequena caixa ou um cartão
PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association), ou poderiam ser
integrados ao laptop como o WiFi e hoje.
3.2 PADRÃO IEEE
Padrão IEEE 802.16a
Finalizado em janeiro de 2003, foi projetado para atender as freqüências mais
baixas entre 2 GHz e 11 GHz, algumas das quais não licenciadas, com suporte para
tecnologias PMP (Point-to-Multipoint – Ponto-Multiponto) e Mesh. Oferecem acesso à
última milha, tendo o objetivo da especificação à competição com tecnologias já
existentes no mercado como xDSL e cable modems. Com taxas de transmissão de até 75
Mbps e um alcance máximo de 50 km. Não requer linha de visada para suas antenas,
NLOS. Utiliza as modulações: OFDM 256 sub-portadora, QPSK(Quadrature Phase Shift
Introduzir), BPSK, 16 QAM e 64 QAM.
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Padrão IEEE 802.16b e IEEE 802.16c
Para operação na faixa de freqüência ISM de 5 GHz o IEEE 802.16b cuida de
aspectos relativos à qualidade de serviço. Já o IEEE 802.16c teve sua aprovação pelo
comitê em dezembro de 2002. Traz em sua especificação a interoperabilidade através dos
perfis de sistemas na faixa de 10 GHz a 66 GHZ, protocolo e especificação de testes de
conformação.
Padrão IEEE 802.16 d
Tem as mesmas características do IEEE 802.16a, pois é uma atualização que
consolida os padrões 802.16a e 802.16c em um único padrão. Passa a suportar antenas
MIMO (Multiple Input, Multiple Output), permitindo a utilização de múltiplas antenas,
aumentando a confiabilidade do alcance de sinais, e considerado o padrão Nomádico
(Fixo) apenas portátil (não comuta, ou seja, não possui handoff entre ERBs em altas
velocidades.)
Um lado também bastante inovador da tecnologia de WiMAX "Nomádico" é que
no Brasil ela opera em bandas de freqüências não licenciadas (5,8 GHZ) e em bandas de
reqüências Licenciadas (2,5 e 3,5 GHz).
O WiMAX "Nomádico" fornece uma alternativa sem fio para o acesso de banda
larga de última milha ao cabo e ao ADSL. Ele tem um alcance de 8 a 12 km em cobertura
NLOS (Non Line of Sight) e de 30 a 40 km em cobertura LOS (Line of Sight) e fornece
taxa de transmissão de até 70 Mbps por estação rádio-base.O WiMAX "Nomádico" é uma
solução completa para voz, dados e vídeo (streaming) com QoS (Quality of Service) e
segurança intrínsecas. A segurança do WiMAX suporta a autenticação com certificados
x.509 e criptografia de dados utilizando DES (Data Encryption Standard).
O WiMAX "Nomádico" terá uma série de aplicações tais como: banda larga sem
fio, infra-estrutura de banda larga de telefonia móvel e de Wi-Fi, campus networking,
supervisão/segurança, serviços de VoIP e uma infinidade de aplicações corporativas.
Padrão IEEE 802.16e
16
O padrão 802.16e (ratificado em Dezembro de 2005) é o padrão de acesso sem fio
de banda larga móvel. WiMAX Móvel (assegurando conectividade em velocidades de até
100 km/hora) .O WiMAX Móvel ainda não teve seu plano de freqüência homologado pelo
WiMAX Forum mas acredita-se que ele virá na faixa de 2,5 GHz para o Brasil. O
WiMAX pode transportar IPv4, IPv6, Ethernet ou simultaneamente com QoS. A que o
WiMAX alcança áreas remotas dos grandes centros, antes inatingíveis .
3.3 DETALHES TECNICOS DO WIMAX
3.3.1 LARGURA DE BANDA
Uma estação-base pode permitir simultaneamente o acesso de mais de 60
empresas com conectividade do tipo T1/E1 ou centenas de residências com conexões
DSL.
3.3.2 INDEPENDÊNCIA DE PROTOCOLO
Pode transportar IP, Ethernet, ATM e mais.
Serviços agregados: pode transmitir Voz sobre IP (VoIP), dados, vídeos, etc.
3.3.3 COMPATIBILIDADE
É compatível com as antenas de telefonia de terceira geração (chamadas de
"antenas inteligentes") que, graças à emissão de feixe demarcado, apontam
constantemente ao receptor, mesmo que em movimento.
A tecnologia WiMAX tem uma grande predileção por cidades. A experiência de
campo mostra que ele não se adapta bem em regiões com árvores (p. ex., florestas) e
montanhas. Pode parecer estranho, mas quanto mais concreto melhor, o que é uma das
características do WiMAX, que aproveita as construções de uma cidade para refletir a
onda até o seu destino e numa cidade existem prédios de vidro, muito aço e concreto, Isto
se deve a modulação OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing) que aperfeiçoa
as reflexões do sinal na sua transmissão. Obviamente existem limitações, pois nada é tão
perfeito, mas a prática mostra que na maioria dos casos, a reflexão auxilia muito na
cobertura do WiMAX. As Redes de WiMAX são redes similares a da Telefonia Móvel
com Estações Rádio-Base (ERBs) e Estações Clientes (CPE = Customer Premise
17
Equipment) só que com uma maior diversidade de equipamentos que podem ser
conectados do lado dos CPEs. Na figura 09 é possível visualizar uma rede típica de
WiMAX.
Figura 09: Cenário do uso do WiMAX.
3.4 TIPOS DE COBERTURAS
Abaixo encontram-se as cobertura típicas por banda de freqüência. Lembrando
que WiMAX é uma rede ponto-multiponto, ou seja, não vamos encontrar números de 50
Kms aqui. A cobertura prática de 50 Kms com WiMAX é “teoria”, somente em alguns
casos raros é possível obter-se esta distância, porém não é prático para as aplicações reais.
(a)2.5GHz - Freqüência licenciada
É a melhor freqüência disponível para WiMAX no Brasil. É a mais baixa, então
tem se portanto os melhores alcances, exigindo uma menor quantidade de rádio-base para
cobrir uma determinada área. Atualmente esta em poder das empresas de MMDS.
LOS = 18-20 km
NLOS = 9-10km18
(b) 3,5 GHz – Freqüência Licenciada
É a freqüência disponível para WiMAX no Brasil, para operadoras e prestadoras
de serviços de telecomunicações.
LOS = 12-14 km
NLOS = 6-7 km
(c ) 5,8 GHz - Freqüência Não-Licenciada
É uma freqüência livre disponível para WiMAX no Brasil, podendo ser utilizada
por qualquer empresa prestadora de serviços. Por não ser licenciada, existe a possibilidade
de interferências e congestionamento de freqüências em áreas de grande densidade. É
importante, pois não exige gastos com a aquisição de licenças, o que pode viabilizar o
plano de negócio de muitas áreas no Brasil.
LOS = 7-8 km
NLOS = 3-4 km
(d) 10,5 GHz Freqüência licenciada
Não existem ainda equipamentos de WiMAX para cobertura desta freqüência. O
principal motivo é a necessidade de micro células, pois o poder de cobertura em grandes
distâncias nesta freqüência é muito baixo. Futuramente poderá ser uma alternativa, quando
houver um esgotamento de banda em freqüências mais baixas e uma proliferação do
conceito de WiMAX.
3.5 VANTAGENS E DESVANTAGENS
3.5.1 VANTAGENS
Diminui custos de infra-estrutura de banda larga para conexão com o usuário final
(last mile);
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Tem uma aceitação grande por usuários, seguindo a tecnologia Wi-Fi (IEEE
802.11) e diminuindo ainda mais os custos da tecnologia;
Possibilita, segundo a especificação, altas taxas de transmissão de dados;
Possibilita a criação de uma rede de cobertura de conexão de Internet similar à de
cobertura celular, permitindo acesso à Internet mesmo em movimento;
Existe amplo suporte do desenvolvimento e aprimoramento desta tecnologia por
parte da indústria.
3.5.2 DESVANTAGENS
Nos testes realizados mostrou-se frustração quanto à taxa de transmissão;
Apesar das muitas iniciativas e pesquisas, essa tecnologia ainda tem um período de
maturação a ser atingido;
Pode, em alguns países, haver sobreposição de utilização de freqüência com algum
serviço já existente;
Em alguns países a tecnologia já foi inviabilizada devido a uma política específica
para proteção do investimento de capital, já realizado com licenças da tecnologia
de telefonia móvel.
Nas faixas de freqüência mais altas existem limitações quanto a interferências
provocadas pela chuva, causando diminuição de taxas de transferências e dos raios
de cobertura.
4 WIMAX NO BRASIL
O WIMAX é uma tecnologia wireless desenvolvida para oferecer acesso banda
larga a distâncias típicas de 6 a 9 Km. Uma das principais aplicações do WIMAX é a
oferta de acessos banda larga a Internet, como alternativa ao ADSL. Ele foi desenvolvido
visando aplicações fixas, nômades, portáteis e móveis.
4.1 FREQUÊNCIAS DISPONÍVEIS PARA WIMAX NO BRASIL
20
Tabela 01: Frequências Brasil
4.2 IMPLANTAÇÃO DO WIMAX NO BRASIL
A maior parte das implantações de WiMAX no Brasil deve ocorrer na faixa de 3,5
GHz. A tabela 02 apresenta as empresas que adquiriram blocos de frequências em 3,5
GHz na licitação n. 003/2002/SPV-Anatel, realizada em fevereiro de 2003.
Tabela 02: Implementação Brasil
Em parceria com universidades, instituições e governos, a Intel liderou testes de
WiMAX no Brasil, desde 2004, nas cidades de Brasília (DF), Ouro Preto (MG),
Mangaratiba (RJ), Parintins(AM) e, mais recentemente, Belo Horizonte (MG). Até o final
deste ano, a empresa promete começar a testar em São Paulo.
Brasil Telecom, Vivo, Telefônica e várias outras empresas já anunciaram,
publicamente, planos de implementação do WiMAX no Brasil. Podemos esperar que o
mais breve possível vamos estar utilizando internet como se usa o celular hoje, a tendência
é melhorar ainda mais essa tecnologia.
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Um serviço wimax da Embratel que começou a ser fornecido no início de 2008
para pequenas e médias empresas, consiste em oferecer banda larga e telefonia voip sem a
necessidade de provedor de acesso nem de linha telefônica convencional. Ele já está
presente em 12 capitais brasileiras (Belém, Belo Horizonte, Brasília, Curitiba, Fortaleza,
Goiânia, Porto Alegre, Recife, Rio de Janeiro, Salvador, São Luís e São Paulo) e será
implementado futuramente em mais 49 cidades, totalizando 61 cidades. Além disso, está
previsto um projeto a ser implementado no início de 2009, que oferecerá banda larga via
wimax aos lares dessas cidades brasileiras.
A Universidade Federal do Paraná está também planejando implementar hotspots
WiFi/WiMAX em seus campi para servir seus alunos que possuem dispositivos móveis e
àqueles que não possuem internet e/ou computadores em suas residências.
A empresa brasileira WxBR, sediada em Campinas/SP, em parceria com o CPqD,
desenvolve e comercializa sistemas de transmissão sem fio com tecnologia WiMAX.
Outra empresa brasileira que está desenvolvendo tecnologia no Brasil para essa mesma
aplicação é a RadioMaxBr, sediada em Ilhéus/BA, sendo que seus equipamentos já estão
em fase de homologação na Anatel para as frequências de 5,8 Ghz.
O Centro Tecnológico da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) possui
equipamentos WiMAX da Alvarion que operam em 5,8 GHz (banda não licenciada). Em
2009 a UFES iniciou testes em Vitória e planeja implantar WiMAX nos municípios do
interior do ES. As redes WiMAX permitirão a comunicação corporativa entre as
instituições públicas, ao mesmo tempo em que serão Backhaul para redes Wi-Fi de acesso
público à internet banda larga.
A empresa Wixx em Brasília (DF), possui equipamentos WiMAX que já estão
sendo utilizados por centenas de pessoas.
A UFT (Universidade Federal do Tocantins) está iniciando um projeto de
distribuição de sinal gratuito de internet via WiMAX em Palmas, capital do estado.A
empresa Neovia opera Wimax no Estado de S.Paulo.
5 WIMAX NO MUNDO
22
5.1 IMPLANTAÇÃO DO WIMAX NO MUNDO
A grande maioria das operadoras do mundo interessadas em implantar sistemas
Wimax está adotando o Wimax Móvel (IEEE 802.16e). Como ainda não existem produtos
certificados neste padrão estão sendo implantados sistemas pré-Wimax desenvolvidos
pelos vários fornecedores ou os sistemas Wimax Fixo (IEEE 802.16d), que atualmente já
estão certificados pelo Wimax Fórum.
Tabela 03: Acessos no Mundo
5.2 WIMAX FÓRUM
O WiMAX Forum é uma organização sem fins lucrativos formada para promover
a adoção de produtos e serviços compatíveis com WiMAX.
WiMAX Forum tem como objetivo promover a disseminação do conhecimento
sobre WiMAX. A fim de fazer isso, ele tem um programa de formação certificada que está
actualmente disponível em Inglês e Francês. Ele também oferece uma série de eventos
membro e apoia alguns eventos da indústria.
6 COMPARAÇÃO COM WI-FI
Comparações e confusão entre WiMAX e Wi-Fi são freqüentes, pois ambos estão
relacionados com a conectividade sem fio e acesso à Internet.
O WiMAX é um sistema de longo alcance, abrangendo muitos quilômetros, que
usa o espectro licenciado ou sem licença para oferecer conexão a uma rede, na maioria dos
casos, a Internet.
Wi-Fi utiliza o espectro não licenciado para fornecer acesso a uma rede local.
23
Wi-Fi é mais popular em dispositivos do usuário final.
WiMAX e Wi-Fi tem qualidade muito diferente de serviço (QoS) mecanismos:
O WiMAX usa um mecanismo de QoS baseada em conexões entre a
estação base e o aparelho do usuário. Cada conexão é baseada em algoritmos de
programação específica.
O Wi-Fi utiliza o acesso de contenção - todas as estações de assinantes que
desejam transmitir dados através de um ponto de acesso sem fios (AP) estão competindo
por atenção da AP de forma aleatória interrupção. Isso pode causar estações de assinante
distante do AP a ser repetidamente interrompido por estações próximas, reduzindo
significativamente o seu caudal.
Ambos 802,11 (que inclui Wi-Fi) e 802,16 (o que inclui WiMAX) definir
Peer-to-Peer (P2P) e as redes ad hoc, onde um fim utilizador comunica aos usuários ou
servidores em uma outra rede local (LAN) usando o seu ponto de acesso ou estação base.
No entanto, 802.11 também suporta direta ad hoc ou peer-to-peer networking entre os
dispositivos do usuário final, sem um ponto de acesso, enquanto 802,16 dispositivos do
usuário final deve estar no alcance da estação base.
Apesar Wi-Fi e WiMAX são projetados para diferentes situações, eles são
complementares. operadores de redes WiMAX normalmente fornecem um WiMAX
Assinante Unidade que se conecta à rede WiMAX metropolitanas e oferece Wi-Fi dentro
da casa ou empresa para dispositivos locais (por exemplo, computadores portáteis, o Wi-
Fi Celulares, smartphones) para conectividade. Isso permite que o usuário coloque o
WiMAX Assinante Unidade na área de melhor recepção (como uma janela), e ainda ser
capaz de utilizar a rede WiMAX a partir de qualquer lugar dentro de sua residência.
Tabela 04: Wi-fi x Wimax
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7 APLICAÇÕES DO WIMAX
O uso da tecnologia WiMAX é inicialmente recomendada para áreas rurais e de
baixa densidade demográfica utilizando conexões P2P e P2MP, ou seja, conexões ponto-
aponto e ponto-multiponto.
Uma combinação entre as tecnologias WiFi e WiMAX é apresentada na figura 1,
onde se aproveita os baixos custos do WiFi para as conexões entre os clientes móveis de
prédio e a conexão WAN através de WiMAX até o provedor de Internet.
Figura 10: WiMAX como conexão WAN
Uma outra solução é usar o WiMAX como alternativa de conexão para gateways de
WiFi a exemplo de conexões do tipo E1 e DSL, como mostra a figura 2. Nesse caso,
diferente do exemplo anterior o gateway WiFi já possui um chipset que se comunica
diretamente com a antena do WiMAX, evitando a instalação de uma outra antena
exclusiva para o WiMAX.
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Figura 11: WiMAX como alternativa de conexão de gateways WiFi
No exemplo da figura 12 a rede wireless combina conexões em WiFi e WiMAX
numa mesma rede, lembrando que isso é possível porque o WiMAX utiliza o mesmo
protocolo LLC utilizado nas conexões WiFi.
Figura 12: WiMAX como alternativa para conexão com clientes.
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8 DESENVOLVIMENTO FUTURO
Com a marca de 500 implementações da rede sem fio no mundo, entidade
WiMAX Fórum anuncia que o ecossistema móvel deverá ter maiores taxas de
transferência de dados, obtidas com recursos adicionais de espectro ou esquemas mais
complexos de antenas.
Durante o ITU Telecom World 2009, o WiMAX Fórum e os executivos das
principais operadoras e fornecedores anunciaram um compromisso de criar e testar a nova
versão da tecnologia WiMAX (Release 2), baseada no padrão IEEE 802.16m (também
conhecida como redes Wi-Fi ou wireless, foram uma das grandes novidades tecnológicas
dos últimos anos hoje é o padrão de fato em conectividade sem fio para redes locais).
Também foi informado o marco de 500 implementações de rede em mais de 145 países.
O WiMAX Fórum, juntamente com 50 empresas, anunciaram o apoio ao envio do
padrão IEEE ao ITU-R que propõe um candidato baseado no padrão IEEE 802.16m para o
IMT-Advanced ( conceito da ITU - International Telecommunication Union, agência
intergovernmental que congrega mais de 700 organizações públicas e privadas de 192
países -, para os sistemas de comunicações móveis). A entidade também disse que
finalizará a sua especificação WiMAX Release 2 em paralelo com o IEE 802.16m e IMT-
Advanced, para assegurar que as redes e dispositivos da plataforma Release 2 continuem a
oferecer compatibilidade com a WiMAX Release 1 baseada no IEEE 802.16e.
O desenvolvimento do padrão 802.16m oferece novas capacidades e eficiências
para cumprir os requisitos da IMT-Advanced. No conceito técnico, os documentos da
IEEE para a IMT-Advanced propõem que, de acordo com a rigorosa definição da ITU-R
para refletir a taxa de transferência agregada fornecida a múltiplos usuários em uma
implementação prática, com o uso de MIMO 4x2 (multiple-input, multiple-output
communications é a técnica utilizada em transmissões de redes sem fio) em um cenário
urbano de microcélulas com apenas um único canal de 20 MHz TDD disponível, o sistema
802.16m pode fornecer suporte para 120 Mbits/s de downlink e 60 Mbits/s de uplink
simultaneamente por local.
Em resumo, isso representa um desempenho inovador, porque maiores taxas de
transferência de dados podem ser obtidas com recursos adicionais de espectro ou
esquemas mais complexos de antenas. O perfil WiMAX Release 2 também incorporará
essas capacidades para melhorar as chamadas VoIP, a eficiência espectral, a latência, a
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velocidade handover, o alcance da célula e a cobertura, com suporte para uma maior
largura de banda operacional, tanto com TDD, quanto com FDD.
O WiMAX Fórum espera ver o WiMAX Release 2 disponível comercialmente
entre 2011 e 2012.
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9 CONCLUSÃO
O avanço das redes sem-fio é uma realidade. Várias empresas e instituições já
possuem bases wireless para conexão em rede local.
Destaca-se no mercado atual, como tendência, o WiMAX, que tem características
que podem revolucionar as formas de telecomunicações existentes. O instituto IEEE
projetou o padrão 802.16 visando à cobertura de áreas antes inatingíveis de acesso à banda
larga, por esse motivo, o WiMAX tem a capacidade de se sobressair quando há limitações
físicas impostas em redes cabeadas.
Outro benefício do padrão WiMax é a oferta de conexões banda larga em regiões
onde não existe infra-estrutura de cabeamento telefônico, ou seja, nos pontos críticos das
cidades. Não esquecendo também o fator o “econômico”, dado que a tecnologia WiMAX
tem um custo inferior de instalação quando comparada a outras tecnologias.
O WiMAX proporciona a difusão dos serviços de banda larga para os países em
desenvolvimento, influenciando diretamente na melhoria das telecomunicações do país e
conseqüentemente no seu desenvolvimento. A utilização desse novo modo de
comunicação sem fio, provavelmente aumentará com transmissão de diversos tipos de
informações, de dados, de voz e de vídeo.
Estima-se que a tecnologia WiMAX comece a ser cada vez mais incorporada nas
organizações devido às inúmeras vantagens que esta tecnologia oferece em relação ao
ASDL e ao Wi-FI.
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10 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
FAGUNDES, Eduardo Mayer. WIMAX. Disponível em:<
http://www.efagundes.com/artigos/Arquivos_pdf/WiMAX.pdf>. Acesso em:
7 junho 2011.
SPINELI VILAS BOAS, Luciani Aparecida. WIMAX - A Nova Tecnologia De Redes Sem
Fio. Disponível em:< bibdig.poliseducacional.com.br/document/?down=27 >. Acesso
em: 7 junho 2011.
PERES GOMES DA SILVA, Marcelo José. WIMAX - Uma revolução tecnológica. Disponível em:< http://www2.dc.uel.br/nourau/document/?view=516 >. Acesso em: 7 junho 2011.
Disponível em: <http://www.teleco.com.br/wimax.asp >.Acesso em: 7 junho 2011.
Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/WiMAX>.Acesso em: 8 junho 2011.
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