Modelo de referencia red NMR

Figura 1.10. Modelo de referencia de red WiMAX

El fundamento de la arquitectura de red WiMAX, puede representarse lógicamente por un modelo de referencia de red NMR, el cual identifica las entidades funcionales claves y puntos de referencia, sobre los cuales las especificaciones de interoperabilidad de la red están definidas. El NMR WiMAX, diferencia entre el proveedor de acceso de red NAP y el proveedor de servicios de red NSP. NAP, es una entidad de negocios que provee la infraestructura de acceso WiMAX, mientras que el NSP, es la entidad de negocios que provee conectividad IP y servicios WiMAX a suscriptores, de acuerdo a algunos SLA negociados con uno o más NAP. La arquitectura de red, permite a una NSP tener una relación con múltiples NAP, en una o diferentes ubicaciones geográficas. Esto también habilita el uso compartido de NAP, por parte de múltiples NSP. En algunos casos la NSP puede ser la misma NAP. El NMR WiMAX, como se ilustra en la figura 1.10, se compone de varias entidades de red lógicas: MS, ASN, CSN y sus interacciones a través de los puntos de referencia R1 a R836_{. Cada MS, ASN y CSN, representan una agrupación}

lógica de funciones que se describen a continuación:

MS es el equipo de usuario generalizado; provee conectividad inalámbrica entre una única o múltiples host y la red WiMAX. En este contexto, el término MS es generalmente usado para referenciar a terminales fijos y móviles.

ASN o Red de servicio de acceso, representa un grupo muy completo de funciones de red, necesarias para proveer acceso radio a la MS. Estas funciones incluyen conectividad de la capa dos con el MS de acuerdo a los estándares IEEE 802.16 y el perf il de sistema WiMAX, transferencia de mensajes de autenticación, autorización y gestión de cuentas AAA a la H-NSP37_{, selección y descubrimiento de la NSP preferida, traspaso de la}

funcionalidad para establecimiento de conectividad en la capa tres con MS38 _{y gestión del}

recurso radio. Para establecer movilidad, ASN soporta movilidad anclada ASN y CSN, gestión de ubicación, buscapersonas y tunelamiento entre ASN y CSN [22].

CSN o red de servicio de conectividad, es un conjunto de funciones de red que proveen servicios de conectividad IP a suscriptores WiMAX. CSN comprende un amplio conjunto de elementos de red tales como enrutadores, servidores proxy AAA, agentes de hogar, bases de datos de usuario, gateway de interoperabilidad y servidores de red potentes, para soportar servicios multicast, broadcast y basados en ubicación. CSN puede ser implementado como parte de un escenario WiMAX NSP. Las siguientes son algunas de las funciones claves de CSN:

 Gestión de direccionamiento IP

 Servidor o proxy AAA

 Políticas de QoS y control de admisión basado en perfiles de suscripción de usuario

 Soporte de tunelamiento ASN-CSN

 Tarificación de suscriptor y solución interoperador

 Tunelamiento entre CSN para roaming

 Movilidad entre ASN con CSN anclado

36 _{De la figura 1.10}

37 _{central NSP}

 Conectividad a Internet y servicios WiMAX gestionados, tales como IMS, servicios basados en ubicación, servicios peer-to-peer y servicios multicast y broadcast

 Activación sobre el aire y ofrecimiento de dispositivos WiMAX.

La red soporta dos niveles de arquitectura de movilidad. La movilidad ASN anclada, ocurre en todos los handover BS, independientemente de los cambios de agentes externos móviles IP, prefijos o subredes IP. Este handover es completamente transparente al core de la red, donde las funciones ASN gestionan los cambios de ruta de datos dentro o entre ASN para mantener rutas de portadoras UL y DL para el MS. El handover CSN anclado, es activado cuando hay agentes externos ó cambios de prefijo o subred IP. Este procedimiento de handover está basado en cliente o proxy móvil IP para IPv4 o IPv6 [2].

El ASN puede ser implementado como un ASN integrado, donde todas las funciones son colocadas en la misma entidad lógica, o ésta puede tener una configuración dividida, en la cual las funciones ASN son mapeadas selectivamente dentro de dos nodos separados, una BS y una gateway ASN o ASN-GW, como se muestra en las figuras 1.10 y 1.11. Un ASN dividido, puede consistir de uno o más BS y al menos una instancia a una ASN-GW. Las BS y las funciones ASN-GW son descritas a continuación [7]:

BS: Entidad de red lógica, que consiste de funciones relacionadas a RF en una interfaz ASN con una conexión sobre el aire, de acuerdo a las especificaciones MAC y PHY de los estándares IEEE 802.16, cuyos parámetros son definidos dentro del perfil del sistema. En esta definición, cada estación base es asociada con un sector que cuenta con una frecuencia asignada, pero puede incorporar funciones especificas de implementación adicionales, tales como programación UL y DL.

ASN-GW: La gateway ASN, es una entidad lógica que representa un acuerdo de funciones centralizadas relacionadas a QoS, seguridad y gestión de movilidad para todas las conexiones de datos, servidas por su asociación con BS a través de R639_{. La ASN-}

GW, también soporta funciones relacionadas con interacciones de la capa IP, con el CSN a través de R340_{, tanto como interacciones con otras ASN a través de R4 en soporte de}

movilidad.

Comúnmente múltiples BS pueden asociarse de forma lógica a una ASN. También una BS, puede conectarse lógicamente a una ASN-GW para permitir balance de carga y opciones de redundancia. La especificación de red WiMAX, define una división única de perfil ASN, denominada ASN C, con una interfaz abierta R6, tanto como una alternativa ASN B, que puede ser implementada como una ASN integrada o dividida, en la cual R6 es propietaria o no expuesta. Las definiciones de normatividad relacionadas, a los puntos de referencia dentro de una ASN, son solo aplicables al perfil C.