semana 8

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1. Wimax and IEEE 802.16 Broadband Wireless Access Standards

   • IEEE 802.16 es una serie de estándares inalámbricos de banda ancha publicados por el Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos). Se trata de una especificación para las redes de acceso metropolitanas inalámbricas de banda ancha fijas (no móvil) publicada inicialmente el 8 de abril de 2002. En esencia recoge el estándar de facto WiMAX.
   • Aunque la familia de estándares 802.16 se nomina oficialmente como WirelessMAN en el ámbito del IEEE, ha sido comercializado bajo el nombre de “WiMAX” que son las siglas de "Worldwide Interoperability for Microwave Access" (del inglés, Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas) . El WiMAX Forum promueve y certifica la interoperabilidad de los productos basados en los estándares IEEE 802.16.

2. IEEE 802.16 Architecture

   • PHY La versión 802.16e usa OFDMA Acceso múltiple por división de frecuencias ortogonales (del inglés, División Ortogonal de la frecuencia para múltiple acceso) para transportar datos, soportando anchos de banda en el canal de entre 1.25 MHz y 20 MHz, consiguiendo hasta 2048 sub-portadoras. Soporta adaptive modulation y codificación, de modo que en condiciones de buena recepción de la señal, se puede llegar a usar un mecanismo de codificación de alta eficiencia como el 64 QAM, mientras que cuando la señal es más débil se usa un mecanismo de codificación más robusto como BPSK. En condiciones intermedias también se puede usar el 16 QAM y QPSK. Otras características de PHY es que incluye soporte para antenas Multiple-in Multiple-out (MIMO). Aunque el estándar permite operaciones en cualquier banda desde 2 hasta 66 GHz, las operaciones móviles funcionan mejor en las bandas más bajas, que son también las más demandadas y por tanto las más caras.
   • MAC El 802.16 MAC describe unas "capas de convergencia" que describen cómo las tecnologías basadas en cable, como Ethernet, Asynchronous Transfer Mode (ATM) e Internet Protocol (IP) son encapsuladas en la interfaz aérea y cómo se clasifican los datos. También describe cómo se establecen las conexiones seguras, usando un intercambio seguro de clave durante la autenticación, y encriptación usando el método Advanced Encryption Standard (AES) o Data Encryption Standard (DES) durante la transferencia de datos. Adicionalmente las características de la capa MAC incluyen mecanismos de ahorro de energía como el Sleep Mode y el Idle Mode y mecanismos de traspaso. Una característica del 802.16 es que es una tecnología orientada a conexión. La estación de abonado no puede transmitir datos hasta que haya sido asignado un canal por la estación base. Esto permite al 802.16e ofrecer un fuerte soporte para Calidad de Servicio (QoS).
   • QoS En el 802.16e la Calidad de Servicio (QoS) se soporta asignando a cada conexión entre la estación de abonado y la estación base una determinada clase de QoS. En 802.16e

3. IEEE 802.16 MAC Layer

   • El estándar de redes IEEE 802.16 BWA especifica la interfaz aérea de un sistema BWA soportando servicio multimedia. La capa de Control de Acce so al Medio (MAC) soporta una estructura PMP primitiva con una topología mesh opcional. Está estructurada para soportar diferentes capas físicas (PHY), especificadas en el mismo es tándar. Solo dos de ellas se usan en WiMAX.

4. Connections and Service Flow

   • Una conexión se lleva a cabo en el nivel MAC entre una BS y una SS, o de forma inversa. Es unidireccional y tiene el propósito de transmitir tráf ico de Service Flow ( flujo de servicio ) para un único tipo de servicio ( voz, datos, video...), es decir, permite la comunicación entre MACs equivalentes en la BS y SS . Se identifica mediante 16 bits codificados denominados Identificador de conexión (CID). También pueden ser considerados CID’s los identificadore s de conexiones comunes como IP.

5. Frame Format

   • Se definen dos formatos en el estándar, el campo Type en el encabezado MAC es que determina cual de los siguientes se usará: • Generic MAC Header (GMH): es decir, encabezado genérico de la capa MAC; indica que la trama contiene mensajes de administración o bien mensajes de la capa CS (información de usuario o datos de administración de capa s superiores). Sólo se usa en el Downlink . • Encabezado MAC sin payload : hay dos tipos, el Tipo 1 y 2. El encabezado no esta seguido de MPDU o CRC y fue introducido en la mejora 802.16e del estándar. Ejemplo de este tipo de mensaje son los que se utilizan co mo peticiones de reservación de ancho de banda.

6. MAC Management Messages

   • Cada SS cuenta con una dirección MAC estándar de 48 bits. Defin e a los SS para cualquier proveedor o tipo de equipo. Se usa en el pro ceso inicial de descubrimiento, en el que se llevan a cabo las conexiones para una SS. Es también usado como una parte de proceso de autenticación. Una BS cuenta con u n BS IDentifier (BSID) de 48 bits el cual es diferente a la dirección MAC de la base. Inc luye un indicador de 24 bits del operador y puede usarse en el DCD (Downlink Channel Descriptor ).