Tasa de datos promedio en función de la distancia

Para obtener la tasa de datos promedio en función de la distancia, tomamos en cuenta la distancia que dividen a las regiones de los perfiles de ráfaga. En la figura 4.12 se muestra la tasa promedio en función de la distancia para el algoritmo 1 y 2 ya que para ambos algoritmos se tiene la misma división en regiones de la celda, en la figura 4.13 se muestra la tasa promedio en función de la distancia para el algoritmo 3, para hacer esto se divide la celda de acuerdo a la división hecha para los otros algoritmos y se promedia la tasa que existe en esa región. En la tabla 4.11 se enlistan las tasas promedio para los 3 algoritmos.

Tabla 4.11. Tasas promedio de acuerdo a la distancia. Perfil de ráfaga Distancias entre regiones [m] Algoritmo 1 y 2 Tasa promedio [Mbps] Algoritmo 3 Tasa promedio [Mbps] BPSK 1/2 1664 – 2000 6.9 37.29 QPSK 1/2 1490 – 1664 13.82 42.28 QPSK 3/4 1083 – 1490 20.74 47.84 16QAM 1/2 970 – 1083 27.65 54.22 16QAM 3/4 736 – 970 41.47 57.19 64QAM 2/3 663 – 736 55.30 59.81 64QAM 3/4 100 – 663 62.21 61.62

Figura 4.12. Tasa de datos promedio de los algoritmos 1 y 2

Tanto de la tabla 4.12 como de las figuras 4.12 y 4.13, podemos ver que se mantiene el mismo patrón en el comportamiento de la tasa de datos para los tres algoritmos ya que conforme aumenta la distancia la tasa disminuye, pero para el algoritmo 3 se tiene una tasa promedio mayor

(excepto para 64 QAM) que los algoritmos anteriores, sobre todo, la tasa para la ultima región que es de 37.29 Mbps mientras que para el algoritmo 1 y 2 la tasa correspondiente a la misma región (de 1664 m – 2000 m), la tasa promedio es de 6.9 Mbps, lo que indica que con el algoritmo 3 se pueden alcanzar tasas más altas en el extremo de la celda.

REFERENCIAS

[1] Johnson Chris, et Al, "Statistical approach to the spectrum engineering practices", IEEE 1998. [2] Tranter, W. et al, Principles of Communication Systems Simulation with Wireless Applications, Prentice Hall, 2004.

[3] Andrews, J. et al, Fundamentals of WiMAX, Prentice Hall, 2007.

[4] Caila, G. et al, “WiMAX an efficient tool to bridge the digital divide”, WiMAX Forum, Noviembre de 2005.

[5] Bahar Jalali Farahani, et Al, “Adaptive Sigma Delta ADC for WiMAX Fixed Point Wirwless Applications”, IEEE 2005.

[6] Andrew Corporation, Decibel Base Station Antennas, “Datasheet DB910SN-W Omni Antenna”, Agosto de 2006, http://www.andrew.com/antennas.

[7] IEEE 802.16-2004, IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks, Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems, Octubre 2004.

[8] Anderson, H., Fixed Broadband Wireless – System Design, John Wiley and Sons, 2003. [9] Parsons, J. D., The Mobile Radio Propagation Channel, 2a. Ed., John Wiley and Sons, 2000. [10] WiMAX Forum, White Paper, “WiMAX’s technology for LOS and NLOS environments”, Agosto de 2004, http://www.wimaxforum.org/.

[11] IEEE 802.16 Working Group, “Channels Models for Fixed Wireless Applications” Documento 802.16a-03/01, Julio de 2003.

[12] Erceg, V. et. Al, “An Empirically Based Path Loss Model for Wireless Channels in Suburban Environments”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol. 17, No 7, pp. 1205-1211, Julio de 1999.

[13] Rappaport, T., Wireless Communications: principles and practice, Prentice Hall, 1996. [14] WiMAX Forum, “WiMAX’s technology for LOS and NLOS environments”, http://www.wimaxforum.org/.

CONCLUSIONES

Se concluye, al finalizar el desarrollo de este trabajo, que WiMAX es una opción viable dentro de las redes inalámbricas de banda ancha, además de que es un sistema con flexibilidad ya que las capas PHY y MAC del estándar 802.16-2004 contemplan diversos esquemas y tecnologías adicionales tales como OFDM, tecnologías de antenas adaptables y diferentes parámetros de calidad de servicio, lo que la convierte en una tecnología de acceso fijo muy completa y que atiende las necesidades y requerimientos de cada usuario en particular. Además, por ser un sistema sólo IP (only IP) se convierte en una opción compatible con los sistemas de cuarta generación.

Existen distintas técnicas de adaptación al enlace para WiMAX propuestas en la literatura, en las que se contemplan diversos parámetros para la asignación de los perfiles de ráfaga. Tomando en cuenta los elementos principales de cada una de estas técnicas se propuso una serie de algoritmos para realizar la asignación de un esquema de modulación y codificación que se adecue a las condiciones del enlace para satisfacer los requerimientos del usuario, esto a fin de simular la forma en que se comportará el sistema en condiciones reales.

En el capítulo 4 se propusieron 3 algoritmos de los cuales se puede concluir lo siguiente. Para el algoritmo 1 se propusieron las condiciones de que el usuario esté dentro de la región asignada para cada perfil de ráfaga, además de que su nivel de potencia cumpla con los límites dados por la región de potencia correspondiente. Dadas estas condiciones, los resultados arrojados por la simulación de este algoritmo muestran un porcentaje muy alto de usuarios a los que no se les proporciona el acceso. Por otro lado, este algoritmo tiene una tasa de datos media con respecto a los otros dos algoritmos, sin embargo, el alto rechazo de usuarios lo convierte en una opción ineficiente y poco recomendable.

Para el algoritmo 2 también se establece la condición de que el usuario debe de estar dentro de alguna de las regiones establecidas para los perfiles de ráfaga, pero en este caso sólo se requiere que cumpla con el nivel mínimo de potencia del perfil asignado. Al evaluar este algoritmo se observa que el porcentaje de usuarios rechazados es mucho menor que para el caso del algoritmo 1, pero aún es mayor que el porcentaje del algoritmo 3. Además requiere de un sistema como el GPS para la localización de los usuarios. Aún así, se convierte en un algoritmo aceptable, ya que no rechaza a tantos usuarios.

En el algoritmo 3 la condición requerida para otorgar el acceso al servicio es que se sobrepase el umbral de potencia mínimo establecido (-83.05 dBm), sin importar la región dentro de la celda en la que se encuentre el usuario. Esto condujo a una reducción considerable del porcentaje de usuarios rechazados y además se obtiene una tasa de datos promedio más alta dentro de toda la celda de acuerdo a esta evaluación.

En suma, este resulta ser el más eficiente y recomendable de los tres algoritmos, ya que no existen tantas restricciones para los usuarios y además se puede ver realmente aplicado el concepto de lo que es modulación y codificación adaptables, como tema medular de este trabajo.

Cabe mencionar que el propósito de realizar estas evaluaciones es finalmente dar una mejor perspectiva acerca de cómo es que se puede elegir un esquema de modulación y codificación que sea el más adecuado para los requerimientos de quien solicita el servicio, recordando que los algoritmos de adaptación al enlace no están definidos en el estándar de WiMAX y que son específicos del operador o proveedor del servicio.

Como posible trabajo futuro se planea aplicar esta metodología a un sistema de múltiples celdas y considerando además el concepto de la reutilización de frecuencias. Además, para dicho escenario se puede considerar la sectorización y el uso de antenas directivas para evaluar, de manera más específica, el desempeño del sistema en una región con mayor densidad de usuarios.