Antena y CPE Wimax

Tecnología Wimax

Una red WiMAX consta de un emisor, denominado estación  base,  que  distribuye  u  ofrece cobertura WiMAX  a una  serie  de  receptores,    los   CPE (Customer   Premises   Equipment).     WiMAX presenta  capacidad  de  transmisión  P2P    (Point-to-Point) para transmisión entre BSs o hacia un único CPE,  y  PMP  (Point  - to -  Multipoint),   para   la transmisión  entre  BS  y  varios  CPE en la zona de cobertura.

Los dos agentes, tanto BS como CPE, suelen constar de una antena, y un equipamiento radio que procesa la señal para emisión (BS) y recepción (CPE) en el canal de bajada (WiMAX presenta también canal de subida, puesto que es una tecnología de comunicaciones bidireccional). Pero también existen BS y CPE con módulo radio integrado en una unidad cerrada próxima a antena, para evitar pérdidas de señal por propagación por cable hasta el equipamiento, típicamente en un armario interior.

Se está evolucionando hacia MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), en el que la transmisión se produce entre múltiples antenas base (BS) hacia CPEs con múltiples antenas, presentes en la zona, lo cual dará como resultado mejoras en la cobertura, así como en la eficiencia de la comunicación (mejoras en las tasas de transferencia sin aumentos de ancho de banda).

Ejemplo

A continuación, un ejemplo de un CPE autoinstalable, Punto-a-Multipunto (PMP), diseñado para operar entre 3.3 y 3.8 GHz y soportar una arquitectura Half Duplex FDD (Frequency Division Duplex) o TDD (Time Division Duplex). Permite a los proveedores de servicio ofrecer wireless de banda ancha a usuarios en localizaciones Non Line of Site (NLOS) y admite un amplio conjunto de características de Calidad de Servicio (QoS), incluyendo Committed Information Rate (CIR), Información de Tasa de Pico (PIR) y servicios Best Effort. El CPE permite servicios de VoIP (Voz sobre IP) y de Video Broadcast. Todos los CPEs en una red de proveedor de servicios se pueden manejar a distancia mediando el protocolo SNMP.

Especificaciones

   * Banda de frecuencia - 3.65-3.7 GHz

   * Arquitectura - Punto-a-Multipunto (PMP)

   * Esquema de duplexado - Half Duplex FDD/TDD

   * FDD Duplex Spacing - 100 MHz typical

   * Tipos de modulacion - Dinámica adaptativa: 64QAM, 16QAM, QPSK, BPSK

   * Tasa de codificación - 1/2, 2/3 and 3/4

   * Throughput de la red - 18 Mbps (7 MHz channel size )

   * Potencia transmitida - +18dBm

   * Sensibilidad del receptor - -100dBm

   * Ancho de haz de la antena - Omnidireccional

   * Ganancia de la antena - 6 dBi

CARACTERÍSTICAS

   * Temperatura de operación - -5°C a +40°C

   * Humedad - 10-90%

   * Fuente de alimentación - 120-240 VAC 50-60 Hz

   * Consumo - 15 Watts nominales

   * Dimensiones - 4” x 6” x 2”

Asignación de ancho de banda dinámico en Wimax

La asignación de ancho de banda eficaz en dirección upstream a los usuarios. Las redes EPON y WiMAX emplean un mecanismo genérico de sondeo/demanda/concesión; es decir, que una estación central (OLT o BS WiMAX) sondea a una estación remota (ONU o SS) para demandas de ancho de banda, luego la estación remota responde a dichas solicitudes, y finalmente, la estación central concede ancho de banda a las estaciones remotas. La información de control de sondeo/ demanda/concesión usualmente se intercambia mediante un canal de control dedicado o por paquete de datos piggybacking.

Figura 1. Arquitectura de integración Microonda sobre fibra para G/EPON y WiMAX

Las concesiones de ancho de banda no demandadas pueden hacerse también periódicamente para soportar servicios sensitivos al retardo o para sondear cada estación remota y permitir enviar una demanda.

En base a un mecanismo genérico sondeo/demanda/concesión, EPON/GPON y WiMAX comparten muchas similitudes en asignación de ancho de banda y soporte de QoS.

Primero, WiMAX solicita ancho de banda en un principio básico por conexión, pero asigna ancho de banda en una base por SS. Al ser concedido el ancho de banda, cada SS efectúa decisiones locales para asignar el ancho de banda y planificar los paquetes de transmisión para cada conexión de servicio.

Segundo, WiMAX soporta dos tipos de modos de asignación de ancho de banda: no solicitado (unsolicited) y bajo demanda (upon request). Esto indica una similitud en el soporte de servicios con diferentes niveles de QoS, incluyendo servicios sensitivos al retardo, servicios garantizados de banda ancha, y servicios de mejor esfuerzo.

Tercero, WiMAX clasifican tráfico de datos en un modo de servicios diferenciados (DiffServ), WiMAX clasifica el tráfico de datos en cinco niveles de QoS dirigidos desde el servicio no solicitado de concesión (UGS) hasta servicios de mejor esfuerzo (BE).

La similitud anteriormente señalada facilita la integración de asignación de ancho de banda y soporte de QoS en las arquitecturas de acceso integradas (sin incluir la arquitectura independiente). Primero, la integración de asignación de ancho de banda dinámica puede presentarse en arquitecturas integradas basadas en el mecanismo sondeo/demanda/concesión.

Figura 2. Mapeo de QoS entre flujos WiMAX y colas de prioridad G/EPON

WiMAX, una vez que a una ONU se le concede ancho de banda, la BS WiMAX entiende completamente cuánto ancho de banda puede asignar para cada tipo de servicio, y así poder hacer una asignación de ancho de banda óptima entre todos los flujos de servicios. Segundo, para permitir una integración más apta, se requiere un mecanismo de mapeo eficiente entre las colas de prioridad de EPON y la conexión de servicios WiMAX. Específicamente, el mapeo, necesita conocer qué flujo WiMAX debería ser almacenado en qué prioridad de cola EPON al correspondiente QoS.

Aunque los servicios de WiMAX se han clasificados para soportar diferentes niveles de QoS, WiMAX es una tecnología orientada a conexión, lo cual esencialmente sigue un esquema de servicios integrados (IntServ). Así, para la integración, un problema interesante es cómo realizar una conversión eficiente entre servicio DiffServ e IntServ. Además, también es atractivo ver cómo la calidad de servicio QoS extremo a extremo puede soportarse después de que estos dos sistemas estén integrados.

 

Bibliografía

http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/9961/1/INTEGRACI%3FN%20DE%20LAS%20REDES%20%3FPTICAS%20PASIVAS%20ETHERNET%20%28EPON%20GPON%29%20CON%20LA%20TECNOLOG%3FA%20WiMAX.pdf