DISENO Y ANALISIS DE UNA RED INALAMBRICA DE BANDA ANCHA BASADA EN IEEE802.16

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(1)

ESCUELASUPERIORDEINGENIERÍA MECÁNICAYELÉCTRICA

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ISEÑO Y

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NÁLISIS DE UNA

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I

NALÁMBRICA

DE

B

ANDA

A

NCHA BASADA EN

IEEE802.16”

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E

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I

S

QUE PARA OBTENER EL GRADO DE

INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

P R E S E N T A CINTYA MAIGRE PEREZ

ASESOR

(2)
(3)

ÍNDICE

RESUMEN ... V

OBJETIVO GENERAL ... VI

OBJETIVOS PARTICULARES ... VI

JUSTIFICACIÓN ... VII

HIPÓTESIS………..…..IX

INDICE DE CUADROS ... X

INDICE DE IMAGENES ... XI

ACRONIMOS ... XII

1 ANTECEDENTES DE LA COMUNICACIÓN INALÁMBRICA DE BANDA ANCHA ... 1

1.1 EVOLUCIÓN INALÁMBRICA DE BANDA ANCHA ... 1

1.2 SISTEMAS DE BANDA ANCHA DE 1ª GENERACIÓN ... 3

1.3 SISTEMAS DE BANDA ANCHA DE 2ª GENERACIÓN ... 4

1.4 APARICIÓN DE ESTÁNDARES BASADOS EN LA TECNOLOGÍA………..………...4

1.5 WIMAX Y OTRAS TECNOLOGÍAS INALÁMBRICAS DE BANDA ANCHA ... 5

1.6 SISTEMAS CELULAR 3G ... 6

1.7 OTROS SISTEMAS COMPARABLES ... 7

1.8 ESPECTROS OPCIONALES PARA INALÁMBRICOS DE BANDA ANCHA ... 8

1.9 CAMBIOS TÉCNICOS PARA INALÁMBRICOS DE BANDA ANCHA ... 10

1.9.1 CANALES INALÁMBRICOS ... 11

1.9.2 CALIDAD DE SERVICIO ... 13

1.9.3 MOVILIDAD ... 14

1.9.4 PORTABILIDAD ... 15

1.9.5 SEGURIDAD ... 15

1.9.6 SOPORTE DE IP EN INALAMBRICAS ... 16

2 FUNDAMENTOS DE WIMAX ... 18

(4)

2.2.1 CAPA FÍSICA BASADA EN OFDM ... 20

2.2.2 ALTAS TASAS DE DATOS PICO ... 21

2.2.3 ANCHO DE BANDA ESCALABLE ... 21

2.2.4 CODIFICACIÓN Y MODULACIÓN ADAPTATIVA ... 21

2.2.5 RETRANSMISIONES DE CAPA DE ENLACE ... 21

2.2.6 SOPORTA FDD O TDD... 22

2.2.7 ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA ORTOGONAL (OFDMA) ... 22

2.2.8 DISTRIBUCIÓN DE RECURSOS POR USUARIO DE FORMA FLEXIBLE Y DINÁMICA ... 22

2.2.9 CALIDAD DE SERVICIO ... 22

2.2.10 SEGURIDAD... 23

2.2.11 SOPORTE DE MOVILIDAD ... 23

2.2.12 ARQUITECTURA BASADA EN IP ... 23

2.3 CAPA FISICA DE WIMAX ... 23

2.3.1 PARÁMETROS OFDM EN WIMAX ... 24

2.3.2 SUBCANALIZACIÓN OFDMA ... 26

2.3.3 ESTRUCTURA DE LA RANURA Y DE LA TRAMA. ... 27

2.3.4 CODIFICACIÓN Y MODULACIÓN ADAPTATIVA EN WIMAX ... 29

2.3.5 TASAS DE DATOS DE LA CAPA FÍSICA. ... 29

2.4 RESUMEN DE CAPA MAC ... 30

2.4.1 MECANISMO DE CANAL DE ACCESO ... 31

2.4.2 CALIDAD DE SERVICIO ... 31

2.4.3 MOVILIDAD ... 33

2.4.4 FUNCIONES DE SEGURIDAD ... 35

2.5 ARQUITECTURA DE RED ... 35

3 IMPLEMENTACIÓN Y PRUEBAS DEL ESCENARIO DE PRUEBAS... 38

4 ANALISIS Y AJUSTES DE LOS PARÁMETROS DE QOS PARA MEJORAR EL DESEMPEÑO DE LOS SERVICIOS ... 58

CONCLUSIONES ... 69

BIBLIOGRAFÍA ... XVI

ANEXO A...………...………..………..XVII

ANEXOB………...…………....XX

(5)

AGRADECIMIENTOS

México DF, 28 de Agosto del 2008.

Buenos días honorable presídium, familiares, profesores y generación 2003-2008.

CREER ES LA MITAD DE SER!!!

Hace ya algunos años, el instituto politécnico nacional nos recibió con brazos abiertos; y lo hizo con una sola intensión, la de formar a los profesionistas que hoy somos.

El instituto nos acogió y nos entrego todo lo que es, ya sean instalaciones académicas, deportivas y culturales; cada una de ellas con lo necesario para formar ingenieros de calidad.

El instituto nos enseño que una dificultad, no es un obstáculo; sino una oportunidad de aprendizaje, una oportunidad para demostrar lo que somos.

La ESIME nos otorgo más que un excelente plan de estudios, sino que complemento eso con visitas industriales. Y también, nos ayudaron a complementar nuestras carreras académicas con la entrega de becas.

La ESIME nos demostró que un profesionista, también puede ser un excelente servidor público y no solo un ingeniero dedicado a la industria. Nuestras autoridades, nos enseñaron que para dirigir hay que saber escuchar, gracias por atender nuestras demandas.

(6)

enfrentan es a nosotros los alumnos. Durante nuestra estancia en el instituto, nos toco ver a los profesores veteranos, que aunque ya estaban en sus últimos años de servicio entregaban lo mejor de ellos; y en cuanto a los profesores novatos, esa misma pasión; pero ustedes nos la mostraron al realizar grandes esfuerzos, no solo para transmitirnos ese conocimiento, sino para alentarnos a continuar como ustedes lo hacían. Nos toco observar el desarrollo y crecimiento de muchos de ustedes. Ahora nos toca demostrarles que hemos aprendido bien, logrando ese crecimiento en la industria o dentro de este mismo Instituto. Gracias!!

Familiares, ustedes nos brindaron un gran apoyo en mas de una ocasión; por mencionar un par, la primera… cuando elegimos esta institución, ustedes nos apoyaron, confirmando que nuestra elección fue buena, y si!... fue una excelente elección. Y segunda… En el recorrido a nuestra formación profesional ustedes fueron de suma importancia para lograrlo; pues en los momentos de flaqueo fueron quienes nos dieron un empujón mas.

Mientras nosotros nos desvelábamos haciendo trabajos, ustedes tenían noches de desvelo en las que hacían oraciones pidiendo fortaleza para nosotros. Gracias!!!

Ingenieros… el instituto ha hecho la mitad… ahora solo nos queda hacer el resto…CREERNOSLA!!!

Así que comencemos por hacer lo necesario y pronto estaremos haciendo lo extraordinario.

(7)

RESUMEN

(8)

OBJETIVO GENERAL

• Usar el simulador de redes OPNET, analizar la capacidad de transmisión y

calidad de servicio de una red inalámbrica de banda ancha WiMax para proporcionar servicios de voz y datos.

OBJETIVOS PARTICULARES

• Realizar la configuración en base a software de una red inalámbrica de banda

ancha WiMax, consistente de 7 celdas y una red troncal (Backbone) IP.

• Configurar las aplicaciones que requiere la compañía.

• Aplicar los parámetros de QoS en los enlaces de última milla de la red WiMax

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JUSTIFICACIÓN

Las redes de datos juegan un papel muy importante en la actualidad; gracias al desarrollo que estas han presentado durante todos estos años de existencia.

Las redes en un inicio se implementaron como un simple medio de comunicación; con la finalidad de minimizar el proceso de intercambio de información y por supuesto, el trabajo realizado por miembros de alguna empresa. Tiempo después, las redes fueron creciendo pasando a formar parte no sólo de una empresa ubicada en el mismo edificio; sino que su extensión fue creciendo de sobre manera, hasta pasar de redes de área local a redes de área metropolitana; de redes de área metropolitanas a redes de área amplia.

Después de estos importantes desarrollos, los creadores y administradores de estas redes no se conformaron; a las redes de área local, se les agrego un avance tecnológico importantísimo, este fue la fase inalámbrica dentro de estas mismas redes, las redes de área local se complementaron con redes de área local inalámbricas WLAN.

Actualmente estas redes son de uso frecuente entre la comunidad mundial, pues representan no sólo la facilidad de comunicación entre destinatarios lejanos; si no que ahora, esta comunicación se puede hacer desde el exterior de un edificio; en otras palabras no es necesaria la instalación estructurada, se mantiene una conexión entre máquinas debido a ondas electromagnéticas (radiofrecuencia), esta comunicación se presenta de manera segura para los usuarios.

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transcurre una conversación entre usuarios. Permitiendo el ahorro en tiempo y esfuerzo.

Una de las características que también se tendrá en este tipo de comunicación, es la banda ancha; necesaria para que el hombre pueda obtener información de fácil manera, información que ayude a la población mundial en aspectos culturales, científicos, educativos e informativos.

A demás, debemos tener en cuenta un factor muy importante para la implementación de redes WiMax; en las cuales se busca el bajo costo de equipo terminal a escala mundial, así como el software y la instalación de radio bases, que al ser de manera inalámbrica el costo baja de manera considerable, pues se evita la instalación de cableado estructurado.

Las redes WiMax tienen como principal finalidad la comunicación constante entre todos los suscriptores; comunicación que desde hace mucho tiempo se busca sea inalámbrica metropolitana, es el momento en que los avances tecnológicos nos permiten tener algo fundamental para “la movilidad constante en comunicación”.

Ahora bien, hablando en términos laborales, permiten que las empresas cuenten con un rendimiento mayor de sus empleados; ya que estos podrán resolver problemas presentes en la empresa desde un lugar remoto. La banda permitirá que información fundamental sea enviada de forma rápida y segura.

(11)

HIPÓTESIS

(12)

ÍNDICE DE CUADROS

No. De

Cuadro Titulo Pagina

1.1 Características de las redes Wi-Fi, WiMax fijo y WiMax móvil 9

1.2 Parámetros de calidad en cada aplicación 13

2.1 Características de los estándares 802.16, 802.16-2004, 802.16e-2005 20

2.2 Parámetros característicos de OFDM para WiMax fijo y móvil 25

2.3 Tasas de datos de la capa física 30

2.4 Servicios de calendarización 33

(13)

ÍNDICE DE IMÁGENES

No. De

Imagen Titulo Pagina

2.1 Estructura de la ranura y de la trama 28

3.1 Red del cliente 39

3.2 Configuración lógica de la red WiMax. 41

3.3 Interconexión entre red del proveedor y red del cliente 41

3.4 Configuración de aplicaciones ACE. 43

3.5 Definición y descripción de aplicaciones. 44

3.6 Configuración del perfil de la aplicación. 45

3.7 Configuración de parámetros. 46

3.8 Procedimiento de aplicación 1. 47

3.9 Procedimiento de aplicación 2. 48

3.10 Asignación de ancho de banda. 49

3.11 Asignación de Máxima y Mínima Tasa. 50

3.12 Configuración de flujos de servicio de bajada. 51

3.13 Configuración de flujos de servicio de subida. 52

3.14 Asignación de direccionamiento. 53

3.15 Mensaje de alerta. 53

3.16 Asignación de tipo de tráfico. 54

3.17 Selección estadística. 55

3.18 Expansión de nodo estático. 56

3.19 Inicialización de simulación. 56

3.20 Proceso de simulación. 57

4.1 Verificación de resultados. 59

4.2 Comportamiento de las llamadas de voz. 60

4.3 Tiempo de respuesta de BS a SM. 61

4.4 Desempeño del servicio de voz. 62

4.5 Análisis de respuesta. 63

4.6 Servicios de voz. 64

4.7 Retardo de la capa de aplicación para datos. 66

4.8 Desempeño de datos sobre Best Effort. 67

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ACRÓNIMOS

3DES TRIPLE DATA ENCRYPTION STANDARD;ESTÁNDAR DE CIFRADO DE DATOS TRIPLE

AAA AUTHENTICATION,AUTHORIZATION AND ACCOUNTING;AUTENTICACIÓN,AUTORIZACIÓN Y

CONTABILIDAD

AB BANDWIDTH;ANCHO DE BANDA

AES ADVANCED ENCRYPTION STANDARD;ESTANDAR DE ENCRIPTACIÓN AVANZADA

AMC ADAPTIVE MODULATION AND CODING;CODIFICACIÓN Y MODULACIÓN ADAPTATIVA

ARQ AUTOMATIC REPEAT REQUEST;SOLICITUD DE REPETICIÓN AUTOMÁTICA

ASN ACCESS SERVICE NETWORK;RED DE SERVICIO DE ACCESO

ASN-GW ACCESS SERVICE NETWORK GATEWAY;SERVICIO DE ACCESO A LA RED GATEWAY

ASP APPLICATION SERVICE PROVIDER;PROVEEDOR DE SERVICIOS DE APLICACIONES

ATM ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE;MODO DE TRANSFERENCIA ASINCRONA

BE BEST-EFFORT;SERVICIO DE MEJOR ESFUERZO

BPSK BINARY PHASE SHIFT KEYING;MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTO DE FASE BINARIA

BRS BOARD RADIO SERVICE;SERVICIOS DE RADIO DE BANDA

BS BASE STATION;ESTACIÓN BASE

CDMA CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS;ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE CÓDIGO

CID CONECCTION IDENTIFIER;IDENTIFICADOR DE CONEXIÓN

CQICH CHANNEL-QUALITY INDICATOR CHANNEL;CANAL INDICADOR DE CALIDAD DE CANAL

CRC CYCLIC REDUNDANCY CHECK;CHEQUEO DE REDUNDANCIA CÍCLICA

CSN CONNECTIVITY SERVICE NETWORK;RED DE SERVICIO DE CONECTIVIDAD

DARS DIGITAL AUDIO RADIO SERVICES;SERVICIO RADIO DIGITAL AUDIO

DHCP DYNAMIC HOST CONTROL PROTOCOL;PROTOCOLO DE CONTROL DE HOST DINAMICO

DL DOWNLINK;BAJADA

DSL DIGITAL SUSCRIBER LINE;LINEA DIGITAL DE ABONADO

EAP EXTENSIBLE AUTHENTICATION PROTOCOL;PROTOCOLO DE AUTNTICACIÓN EXTENSIBLE

EDGE ENHANCED DATA RATES FOR GLOBAL EVOLUTION;MEJORA DE VELOCIDAD PARA LA

EVOLUCIÓN GLOBAL

ERT-VR EXTENDED REAL-TIME VARIABLE RATE;TASA VARIABLE CON EXTENSION EN TIEMPO REAL

ETSI EUROPEAN TELECOMMUNICATIONS STANDARDS INSTITUTE;INSTITUTO EUROPEO DE

ESTANDARES DE TELECOMUNICACIONES

FBSS FAST BASE STATION SWITCHING;CONMUTACIÓN RAPIDA DE ESTACION BASE

FCC COMISIÓN FEDERAL DE COMUNICACIONES

FCH FRAME CONTROL HEADER;CONTROL DE ENCABEZADO DE LA TRAMA

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FEC FORWARD ERROR CORRECTION;CORRECCIÓN DE ERROR ADELANTE

FFT FAST FOURIER TRANSFORM;TRANSFORMADA RÁPIDA DE FOURIER

FTP FILE TRANSFER PROTOCOL,PROTOCOLO DE TRANSFERENCIA DE ARCHIVOS

GMH GENERIC MAC HEADER;ENCABEZADO GENÉRICO MAC

GPRS GENERAL PACKET RADIO SYSTEM;SERVICIO GENERAL DE PAQUETES VÍA RADIO

GSM GROUP SPECIAL MOBILE;GRUPO ESPECIAL MÓVIL

HHO HARD HANDOVER

IEEE THE INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS; EL INSTITUTO DE INGENIEROS

ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS

IEFT INTERNET ENGINEERING TASK FORCE;GRUPO DE TRABAJO PARA EL DESARROLLO DE

INTERNET

IMT INTERNACIONAL MOBILE TELECOMMUNICATION;TELECOMUNICACIÓN INTERNACIONAL

MÓVIL

IP INTERNET PROTOCOL;PROTOCOLO DE INTERNET

ISI INTER-SYMBOL INTERFERENCE;INTERFERENCIA INTER-SÍMBOLO

ITU INTERNATIONAL TELECOMMUNICATION UNION;UNIÓN INTERNACIONAL DE

TELECOMUNICACIONES

LAN LOCAL AREA NETWORK;RED DE ÁREA LOCAL

LMSD LOCAL MULTIPOINT DISTRITION SYSTEM,SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN LOCAL MULTIPUNTO

LOS LINE OF SIGHT;LÍNEA DE VISTA

MAC MEDIA ACCESS CONTROL;CONTROL DE ACCESO AL MEDIO

MAP

MDHO MACRO DIVERSITY HANDOVER;DIVERSIDAD DE MACRO TRASPASO

MMDS MULTICHANNEL MULTIPOINT DISTRIBUTION SERVICE;SERVICIO DE DISTRIBUCIÓN

MULTIPUNTO Y MULTICANAL

MPDU MAC PROTOCOL DATA UNIT;PROTOCOLO DE UNIDAD DE DATOS MAC

MPEG MOTION PICTURE EXPERTS GROUP;GRUPO DE EXPERTOS DE CINEMATOGRAFÍA

MPLS MULTIPROTOCOL LABEL SWITCHING;CONMUTACIÓN DEL NIVEL DE MULTIPROTOCOLO

MS MOBIL STATION;ESTACIÓN MÓVIL

NLOS NO LINE OF SIGHT;SIN LÍNEA DE VISTA

NAP NETWORK ACCESS PROVIDER;PROVEEDOR DE ACCESO A LA RED

NRTPS NON-REAL-TIME POLLING SERVICE;SERVICIOS DE SONDEO NO TIEMPO REAL

NSP NETWORK SERVICES PROVIDER;PROVEEDOR DE SERVICIOS DE RED

OFDM ORTHOGONAMULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE

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OFDMA ORTHOGONAACCESS;ACCESO MÚLTIPLE POR

DIVISIÓN DE FRECUENCIA ORTOGONAL

PDU PACKET DATA UNIT;UNIDAD DE PAQUETES DE DATOS

PHY PHYSICAL LAYER;CAPA FÍSICA

PKMV2 PRIVACY AND KEY MANAGEMENT PROTOCOL VERSION 2;PROTOCOLO DE PRIVACIDAD Y

CLAVE DE DIRECCIONAMIENTO VERSIÓN 2

PUSC PARTIAL USAGE OF SUBCARRIERS;USO PARCIAL DE SUBCARRIERS

QAM QUADRATURE AMPLITUDE MODULATION;MODULACIÓN DE AMPLITUD EN CUADRATURA

QOS QUALITY OF SERVICE;CALIDAD DE SERVICIO

QPSK QUADRATURE PHASE SHIFT KEYING;MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTO DE FASE EN

CUADRATURA

RTPS REAL-TIME POLLING SERVICES;SERVICIOS DE SONDEO EN TIEMPO REAL

SIM SUBSCRIBER IDENTITY MODULE;MODULO DE IDENTIFICACIÓN DEL SUSCRIPTOR

SFID SERVICE FLOW IDENTIFIER;IDENTIFICADOR DE SERVICIO CONTINUO

SOFDMA SEALABLE OFDMA;OFDMAESCALABLE

SS SUSCRIBER STATION;ESTACIÓN DE SUSCRIPTOR

TDD TIME DIVISION DUPLEXING;DUPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE TIEMPO

TDM TIME DIVISION MULTIPLEXING;MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE TIEMPO

TDMA TIME DIVISION MULTIPLEXING ACCESS;ACCESO MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE TIEMPO

UGS UNSOLICITED GRANT SERVICES;CONEXIÓN DE SERVICIOS NO SOLICITADOS

UHF ULTRA HIGH FRECUENCY;FRECUENCIA ULTRA ALTA

UL UPLINK;SUBIDA

VHF VERY HIGH FREQUENCY;FRECUENCIA MUY ALTA

VOIP VOICE OVER IINTERNET PROTOCOL;VOZ SOBRE IP

VPN VIRTUAL PRIVATE NETWORK;RED PRIVADA VIRTUAL

W-CDMA WIDEBAND CDMA;ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE CÓDIGO DE BANDA ANCHA

WCS WIRELESS COMMUNICATIONS SERVICES;SERVICIO DE COMUNICACIONES INALÁMBRICAS

WIMAX WORLDWIDE INTEROPERABILITY FOR MICROWAVE ACCESS;INTEROPERABILIDAD MUNDIAL PARA ACCESO P

WLAN WIRELESS LOCAL AREA NETWORK;RED DE ÁREA LOCAL INALÁMBRICA

WMAN WIRELESS METROPOLITAN AREA NETWORK;RED DE ÁREA METROPOLITANA INALÁMBRICA

(17)
(18)

CAPÍTULO

1

1

A

NTECEDENTES DE LA

C

OMUNICACIÓN

I

NALÁMBRICA DE

B

ANDA

A

NCHA

1.1 EVOLUCIÓN INALÁMBRICA DE BANDA ANCHA

Las redes inalámbricas han demostrado ser un modo eficaz de comunicación, en la que toda la información es transmitida inalámbricamente en el 90%, usando el aire como medio; de aquí que se busque el crecimiento de esta tecnología.

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con que cuenta ya la conexión inalámbrica. Desarrollados debido a la falta de una reglamentación sobre el uso del medio. Cimentando la banda ancha en este modo de transmisión, es como se desarrolla el estándar llamado WiMax del inglés Worldwide Interoperability for Microwave Access, (Interoperabilidad Mundial para

Acceso por Obteniendo como beneficio el desplazamiento masivo

del Internet.

La evolución de este estándar tal ves no ha sido consecuente; sin embargo, es caracterizado principalmente por 4 etapas apegadas al termino de banda ancha. Etapas que se describen a continuación:

1.- Banda estrecha inalámbrica; esta es solo utilizada por un área reducida, que por consecuencia en esta el número de terminales también es reducido.

2.- Línea de vista (LOS); se genera esta característica en las redes inalámbricas con la finalidad de manejar un mayor rendimiento a la hora de transmitir, evitando cortes de señal.

3.- Sin línea de vista (NLOS); con esta el rendimiento de transmisión es aun mayor que la anterior, pues la señal no se pierde sin importar la densidad demográfica que tenga la zona.

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1.2 SISTEMAS DE BANDA ANCHA DE 1ª GENERACIÓN

Los sistemas DSL (Digital Suscriber Line, Línea Digital de Abonado) comenzaron a evolucionar buscando mayores velocidades. Después LMSD (Local Multipoint Distribution System, Sistema de Distribución Local Multipunto) presento muy altas velocidades comparado con DSL.

A finales de los 90’s, surge uno de los despliegues mas significativos para conexión de redes inalámbricas de banda ancha, llamada MMDS (Multichannel Multipoint Distribution System, Sistema de Distribución Multipunto y Multicanal), en la banda de los 2.5 GHz. Esta banda fue empleada en zonas rurales para la transmisión de video inalámbrico.

Surgió la comunicación satelital, lo que vino a arruinar el avance obtenido por parte de las alámbricas. Tiempo después se ofreció el servicio de Internet con retorno por el par telefónico.

En 1998, la comisión federal de comunicaciones FCC, modifica la reglamentación del uso de MMDS, permitiendo la comunicación en ambos sentidos. Con ese cambio, las compañías americanas muestran mayor interés en las comunicaciones inalámbricas; iniciando el desarrollo de diversas empresas de alta velocidad inalámbrica.

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1.3 SISTEMAS DE BANDA ANCHA DE 2ª GENERACIÓN

En la segunda generación, se logro proporcionar una mejora en cuestiones de LOS y una mayor capacidad de transmisión. Esto con implementaciones de arquitecturas de redes celulares y con una mejor técnica de procesamiento de la señal.

Diversas empresas empeñadas en la mejora de técnicas, crean nuevas soluciones, presentando una mejora significativa comparada con sistemas de primera generación. En estas mejoras ya viene implementada la transmisión de información por enlaces de NLOS; rupturas de información resueltas mediante el uso de técnicas como la multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM), acceso múltiple por división de código (CDMA), y multiantena de procesamiento.

1.4 APARICIÓN DE ESTÁNDARES BASADOS EN LA TECNOLOGÍA INALÁMBRICA

En 1998, el Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) crea un grupo llamado 802.16, con la finalidad de desarrollar un estándar para una red de área metropolitana inalámbricas, WMAN.

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IEEE 802.16a, se completó en 2003, con planes de añadir a OFDM (Ortoganal Frecuency Division Multiplexing, Multiplexión por División de Frecuencia Ortogonal) como parte de la capa física para apoyar el despliegue en múltiples entornos; también, la especificación adicional de la capa MAC-SC, incluido el apoyo al acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA). Nuevas revisiones 802.16a se hicieron y se terminó en 2004.

El WiMax Forum goza de una amplia participación de toda la sección transversal de la industria, incluidas las empresas de semiconductores, fabricantes de equipos, sistema integrados, y los proveedores de servicios. El foro ha comenzado las pruebas de interoperabilidad y anunció su primer producto certificado basada en IEEE 802.16-2004 para aplicaciones fijas en enero de 2006.

1.5 WIMAX Y OTRAS TECNOLOGÍAS INALÁMBRICAS DE BANDA ANCHA

Es fácil pensar que WiMax es la única tecnología que puede ofrecernos red inalámbrica de banda ancha; sin embargo, no es así, existen otras tecnologías capaces de prestar servicio de red inalámbrica de banda ancha.

Sobre todo las soluciones fijas son las que ya se encuentran en el mercado. Y para soluciones móviles se cuenta con i Burst ArrayComm, como compañía líder en tecnología de banda ancha para redes inalámbricas; así también, contamos con la tecnología Flash OFDM de Flarion.

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1.6 SISTEMAS CELULAR 3G

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(Acceso Multiple por División de Código) que difiere de CDMA por su ancho de banda, y duplexaje por división de tiempo (TDD.- Time Division Duplex). Los sistemas GSM tienen dos plataformas que anteceden a WCDMA que corresponde a los sistemas de 3G: La plataforma del servicio general de paquetes vía radio (GPRS.- General Packet Radio System) y la mejora de velocidad para la evolución global (EDGE.- Enhanced Data Rates for Global Evolution). WCDMA es una tecnología de tipo asíncrona, con esparcimiento directo y tasa de chip de 4.096Mcps. El esquema WCDMA ha sido desarrollado como la opción para la migración del sistema GSM a los demás de tercera Generación. WCDMA maneja canales de 1.25, 5, 10 y 20 MHz de ancho de banda, con tasas de chip de 1.024, 4.026, 8.192 y 16.384 Mcps respectivamente.

La diferencia básica entre una red de 3ª Generación y una de 4ª Generación, es la tasa de bit disponible para el usuario. Mientras que las redes de 3G ofrecen accesos hasta de 384 Kbps, con picos de hasta 2Mbps (con los que se puede ofrecer servicios de audio, datos e imágenes), las redes de 4G ofrecen accesos realmente multimedia, en los que pueden manejarse la transferencia de video en tiempo real, con velocidades equivalentes a las de una LAN. Para lograr esto, se necesita manejar anchos de banda de al menos 20 MHz por canal, por lo que la tecnología se considera de banda ancha. Puesto que la potencia necesaria para el transmisor es directamente proporcional al ancho de banda de la señal, el área de cobertura de una estación base para red de 4G es de un diámetro reducido (hasta de 200m de radio). Por lo que la tecnología inalámbrica de 4ª Generación no vendrá a sustituir a la de 3ª Generación, sino a complementarla.

1.7 OTROS SISTEMAS COMPARABLES

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estándares con los que se comparara son también promovidos por la IEEE; estos estándares son, el IEEE 802.20 y el IEEE 802.22.

El estándar IEEE 802.20, enfocado a redes de banda ancha con movilidad vehicular; con la siguiente caracterización:

• Una velocidad de hasta 250 Km/h

• Con una frecuencia de operación de 3.5GHz

• Tasa de datos ascendente de 1.2 Mbps (uplink)

• Tasa de datos descendente de 4 Mbps (downlink)

El estándar IEEE 802.22, enfocado a proporcionar acceso de banda ancha en zonas rurales, a través de redes de área inalámbrica regionales (WRAN).tomando ventaja del posible uso de las bandas VHF (Very High Frequency; Frecuencia Muy Alta) y UHF (Ultra High Frecuency; Frecuencia Ultra Alta), bandas de baja propagación, las cuales nos permiten una mayor gama de espectro.

1.8 ESPECTROS OPCIONALES PARA INALÁMBRICOS DE BANDA ANCHA

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Parámetros Wi-Fi WiMax Fijo WiMax Móvil

Estándar IEEE 802.11 a/g IEEE 802.16-2004 IEEE 802.11e-2005

Velocidad de datos de bajada DL

54Mbps comparado usado 802.11a/g; mas de 100Mbps pico nivel 2

rendimiento usando 802.11n

9.4Mbps en 3.5MHz con 3:1 DL-a-UL relación TDD;

6.1Mbps con 1:1

46Mbps con 3:1 DL-a-UL relación TDD; 32Mbps con

1:1

Velocidad de datos de subida UL

3.3Mbps in 3.5MHz usando 3:1 DL-a-UL relación;

6.5Mbps con 1:1

7Mbps in 10MHz usando 3:1 DL-a-UL relación;

4Mbps usando 1:1

Ancho Banda 20MHz para 802.11a/g; 20/40MHz para 802.11n

3.5MHz y 7MHz en 3.5GHz banda; 10MHz en 5.8GHz

banda

3.5MHz, 7MHz, 5MHz, 10MHz, y 8.75MHz

inicialmente

Modulación BPSK, QPSK,16 QAM, 64

QAM QPSK, 16 QAM, 64 QAM QPSK, 16 QAM, 64 QAM

Multiplexación CSMA TDM TDM/OFDMA

Duplexión TDD TDD, FDD TDD inicialmente

Frecuencia 2.4GHz, 5GHz 3.5GHz y 5.8GHz inicialmente

2.3GHz, 2.5GHz y 3.5GHz inicialmente

Cobertura (típica) <100 ft externo; <1000 ft

interno 3-5 millas <2 millas

Movilidad Baja No aplica Media

Cuadro 1.1 Características de las redes Wi-Fi, WiMax fijo y WiMax móvil.

El WiMax Forum ha definido que las bandas de 2.3GHz, 2.5GHz, 3.5GHz, 5.7GHz sean certificadas para interoperabilidad inicial.

• Banda licenciada de 2.3GHz: esta banda es llamada WCS (Wireless

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• Banda licenciada de 2.5GHz: esta banda es utilizada para aplicaciones fijas por países como Estados Unidos, México, Brasil, Canadá y algunos países del sureste de Asia. Las normas solo permitirán una variedad de servicios en esta banda, incluyendo instalaciones fijas, portátiles, y los servicios móviles. Aunque, pueden ser necesarios muchos cambios en esta normalización en una gran cantidad de países con la finalidad de hacer este grupo más disponible y atractivo, en particular para móviles WiMax. Es llama la banda ancha a los servicios de radio de banda (BRS), anteriormente denominada banda MMDS (Multichannel Multipoint Distribution Service; Servicio de Distribución Multipunto y Multicanal).

• Banda licenciada de 3.5GHz: en varios países del mundo, esta es la banda

asignada para servicios de accesos móviles inalámbricos de banda ancha; a excepción de los Estados Unidos. La banda es asignada internacionalmente de entre 3.4GHz y 3.6GHz; el ancho de banda entre países varia, aunque el mas empleado es de 200MHz. En la mayoría de los países, las normas vigentes en esta banda no permiten aplicaciones nómadicas, ni aplicaciones móviles de banda ancha. Aunque, se espera que con el tiempo, las normas sean más flexibles; cosa en la que el WiMax Forum ha trabajado pretendiendo que en todo el mundo se cuente con la autorización pertinente para lograr tal flexibilidad.

Es evidente que los sistemas WiMax pueden ser desplegados en cualquiera de las bandas espectrales antes mencionadas. Sin embargo, el desafió es conseguir las asignaciones y las normalizaciones armonizadas en todo el mundo con el fin de obtener la ventaja de las economías a escala.

1.9 CAMBIOS TÉCNICOS PARA INALÁMBRICOS DE BANDA ANCHA

(28)

ampliamente, con la finalidad de obtener una red inalámbrica exitosa. Tales desafíos son en principio la calidad de servicio, así como el aprovechamiento de las aplicaciones y servicios basados en el protocolo de Internet IP. Consiguiendo que las redes alámbricas transmitan las aplicaciones de IP hasta estaciones base (BS), las cuales se encargaran de hacer llegar esta información a los usuarios portátiles y móviles (con desplazamientos a velocidades considerables).

Si bien es cierto, WiMax debe ofrecer una mejora significativa en la calidad, la fiabilidad y la seguridad; superando por mucho, los servicios entregados por tecnologías anteriores como sistemas de 3G y sistemas Wi-Fi.

Algunos de los retos de diseño técnico, son:

• Una transmisión y recepción confiables

• Alta eficiencia espectral y de cobertura

• QoS

• Mayor movilidad

• Portabilidad

• Implementación de aplicaciones sobre IP

1.9.1 CANALES INALÁMBRICOS

Las redes inalámbricas presentan una problemática primordial, que es el medio de transmisión. En las redes alámbricas, es bien conocido que los medios son las conexiones alámbricas como cable coaxial, fibra óptica, guías de onda; pero, en las redes inalámbricas el medio es el aire, lo que complica su modo de transmisión.

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suelo, interferencias con otras señales y ruido. Aunado a estos, tenemos las perdidas, retrasos y distorsiones en las señales transmitidas.

Ahora el reto es crear un sistema que sea capaz de soportar y satisfacer las necesidades del servicio, que exigen respuestas con muy altas tasas de datos y de alta velocidad de transmisión con la movilidad.

Cuando una transmisión es hecha en una zona con NLOS (sin línea de vista), la señal de transmisión perderá potencia con mayor rapidez, pues durante su transmisión la señal choca con varios obstáculos, obstáculos en los que existe cierta absorción de potencia. Esta perdida de energía es llamada pathloss (perdida de trayectoria), que dependerá de la densidad demográfica, la vegetación, terrenos, obstáculos (edificios), y la altura de las antenas. Caso contrario en la situación de un enlace ubicado en una zona con suficiente LOS (línea de vista).

Otro factor importante a considerar en el pathloss; es la frecuencia, esta es asignada en mayor o menor valor de acuerdo a la NLOS o LOS. Si el enlace es en NLOS, el valor de la frecuencia asignada debe ser menor; ya que, con menor frecuencia, la longitud de onda es mayor, lo que evitara choques con los obstáculos, por lo tanto la atenuación es menor.

De igual importancia es la pérdida de la señal, debida al efecto Doppler, movimiento entre el transmisor y receptor a la hora de transmitir, generando una dispersión en la frecuencia portadora. Afectando principalmente a los sistemas basados en OFDM, provocando cambios en su ortogonalidad.

(30)

1.9.2 CALIDAD DE SERVICIO

El QoS se refiere a la calidad que se le ofrece al usuario final, entregándole el mejor servicio en cuanto a normalización, rendimiento, baja tasa de error, irregularidades en las aplicaciones. Algunas de las aplicaciones que deben soportar las redes inalámbricas de banda ancha son la transmisión de datos, voz, video y multimedia, cada una con características de calidad diferentes, mostradas en la tabla siguiente (Cuadro 1.2):

Parámetros Juego

interactivo Voz

Medios de

comunicación Datos Video

Velocidad de datos

50Kbps-85Kbps 4Kbps-64Kbps 5Kbps-384Kbps 0.01Mbps-100Mbps >1Mbps

Aplicaciones Juego

interactivo VoIP

Música, platicas, video clips

Navegación en web, correo electrónico, mensajería inmediata (IM), telnet, archivo de

descarga IPTV, descarga de películas, par-a-par de video compartido Flujo de trafico

Tiempo real Tiempo real continuo

Continuo,

aleatorias Sin Tiempo real Continuas

Perdida de

paquete Cero <1%

<1% para audio;

<2% para video Cero <10 Variación de

retardo No aplica <20 ms <2 seg No aplica <2seg

Retardo

<50ms-150ms <100 ms <250 ms Flexible <100ms

Cuadro 1.2 Parámetros de calidad en cada aplicación.

(31)

El lograr que la calidad de servicio prevista para los usuarios sea concedida a cada uno de ellos de manera equilibrada; el sistema debe ser capaz de diferenciar la capacidad de transmisión de cada usuario; para así, mantenerla durante el enlace. Siendo capaz de ofrecer los recursos requeridos por el usuario, logrando una optima transmisión.

Por tal, es evidente que las exigencias de calidad de servicio requerida por las redes móviles será mucho mayor, que la solicitada por las redes fijas.

Sin embargo; los usuarios no perciben las características antes descritas, ellos solo confirman que el servicio tiene calidad por que la comunicación no se corta.

1.9.3 MOVILIDAD

La movilidad es la primera característica ofrecida por los proveedores y buscada por los usuarios, pretendiendo satisfacer el reto de acceder en un lugar fijo.

Este beneficio trae consigo algunas dificultades a la hora de implementarlo; en el momento en que el usuario comienza a aprovechar la movilidad, también se inician los desafíos. Los principales desafíos a superar son dos:

1.- Roaming; lograr la ubicación de lugares dentro de la red, en casos anómalos, lugares fuera de alcance e inactivos, con la intención de la entrega correcta de paquetes.

(32)

2.- Handoff; lograr que la comunicación se mantenga continua durante movimientos del usuario, tomando en cuanta movimientos vehiculares. El handoff, asegura el cambio correcto de células integradas a esa red, evitando rupturas de comunicación.

El handoff; decidirá en que momento es necesario el cambio, de acuerdo a tiempos determinados y mediciones de niveles de la señal inalámbrica. Este cambio se efectuara una vez que se asegure el rendimiento adecuado por parte de la estación base proveedora; así, en cuestión de segundos y con un cambio imperceptible es como la como se continuara con la comunicación de modo móvil.

1.9.4 PORTABILIDAD

La portabilidad es relacionada directamente con la movilidad, pues sin portabilidad la movilidad no seria completa. La portabilidad esta enfocada a lo que son los equipos cargados con software e infraestructura encaminados y adecuados para el cambio de celdas o tecnologías (de haberlas). La portabilidad implica que el equipo terminal del usuario sea adecuado para tales fines, se requiere que este equipo sea compacto, cuente con pilas y sean de bajo consumo de energía; siendo las baterías la principal limitante para este desarrollo.

El consumo de energía es el principal represor de la portabilidad, pues los dispositivos empleados para el procesamiento de las señales necesitan de energía suficiente, tanto para la recepción, como para la transmisión de la señal.

1.9.5 SEGURIDAD

(33)

medio “seguro”, limitado en espacio por cuestiones físicas (alambre); caso contrario, las redes inalámbricas transmiten su información por un medio ilimitado en espacio, la única limitante para esta señal es su atenuación absoluta (perdida).

Una vez colocada la señal de información en el aire, es imposible lograr una seguridad al 100%; de hecho, la información puede considerarse segura hasta un 99%, ya que estas señales son percibidas por el publico en general (al ser bandas libres); por tal motivo, la seguridad puede ser evadida en cuestión de tiempo y con un esfuerzo laborar no muy significativo.

La preocupación de la entrega de seguridad, es por satisfacer a los usuarios, evitarles temores referentes a la privacidad de sus documentos. Inquietud compartida por proveedores, intentando evitar el uso robado de Internet. La solución inmediata que se les da a ambas preocupaciones es el cifrado de información, autenticación y métodos de control de acceso.

La seguridad, también se encarga de evitar las sustracciones de sesiones, la introducción de virus, e impidiendo que la red disminuya su rendimiento por ataques de usuarios virulientos.

1.9.6 SOPORTE DE IP EN INALAMBRICAS

(34)

El uso del Protocolo de Internet (IP), trae consigo muchos beneficios:

- los sistemas sobre IP son mas económicos

- facilita el desarrollo de nuevos servicios y aplicaciones - aprovechamiento de las aplicaciones ya existentes

- integración de tecnologías anteriores con el sistema inalámbrico de banda ancha

Sin embargo, también se tienen que superar ciertos obstáculos, como:

- mayor eficiencia de los protocolos de IP para banda ancha

(35)

CAPÍTULO

2

2

F

UNDAMENTOS DE

W

I

M

AX

2.1 FUNDAMENTOS DE IEEE802.16 Y WIMAX

(36)

Con el afán de incrementar los servicios ofrecidos por este estándar se desarrolla una nueva versión, denominada en un principio como, IEEE 802.16a. En esta se busca que los enlaces realizados cuenten con NLOS (sin línea de vista), en la banda de los 2GHz-11GHz; utilizando OFDM, Multiplexación por división de frecuencias ortogonales. Y por ultimo, una vez incrementadas todas estas, se nombra IEEE 802.16-2004; la cual reemplazo todas las versiones ya existentes, al igual que formo el fundamento de la primera solución de WiMax, que son redes de servicio fijo.

Para diciembre del 2005, esta organización desarrolla aun mas este estándar; en el cual, como principal innovación se da la movilidad en el servicio, denominado IEEE 802.16e-2005. Estándar que nos permite trabajar con servicios fijos y móviles; aunque por lo regular se hace referencia solo al estándar IEEE 802.16e-2005.

(37)

802.16 802.16-2004 802.16e-2005

Estado Completado en diciembre del 2001 Completado en junio del 2004 Completado en diciembre del 2005

Banda de

Frecuencias 10GHz–66GHz 2GHz–11GHz

2GHz–11GHz para aplicaciones fijas; 2GHz–

6GHz para aplicaciones móviles Aplicaciones Fijo LOS Fijo NLOS Fijo y Móvil NLOS Arquitectura MAC Punto-a-multipunto, malla Punto-a-multipunto, malla Punto-a-multipunto, malla

Esquema de

transmisión Única portadora simple Portadora simple, 256 OFDM o 2,048 OFDM

Portadora simple, 256 OFDM u OFDM escalable con 128, 512, 1024 o 2048

subportadoras

Modulación QPSK, 16QAM, 64QAM QPSK, 16QAM, 64QAM QPSK, 16QAM, 64QAM 32Mbps-134.4Mbps 1Mbps-75Mbps 1Mbps-75Mbps

Múltiplexación Burst TDM/TDMA Burst TDM/TDMA/OFDMA Burst TDM/TDMA/OFDMA

Duplexación TDD y FDD TDD y FDD TDD y FDD

Ancho de Banda del

canal 20MHz, 25MHz, 28MHz

1.75MHz, 3.5MHz, 7MHz, 14MHz, 1.25MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz, 8.75MHz

1.75MHz, 3.5MHz, 7MHz, 14MHz, 1.25MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz, 8.75MHz

Designación de

interfaz de aire WirelessMAN-SC

WirelessMAN-Sca; WirelessMAN-OFDM; WirelessMAN-OFDMA; WirelessHUMANª WirelessMAN-Sca; WirelessMAN-OFDM; WirelessMAN-OFDMA; WirelessHUMANª Implementación

WiMax Ninguna 256-OFDM como WiMax fijo OFDMA escalable como WiMax móvil

Cuadro 2.1 Características de los estándares 802.16, 802.16-2004, 802.16e-2005.

2.2 RASGOS PRINCIPALES DE WIMAX

2.2.1 CAPA FÍSICA BASADA EN OFDM

(38)

2.2.2 ALTAS TASAS DE DATOS PICO

WiMax puede soportar tasas de transmisión de hasta 74Mbps cuando opera con canales de 20MHz de ancho de banda. Típicamente, usando 10MHz de AB y usando TDD se logra una relación downlink/uplink de 3:1; la tasa pico de transmisión de datos en capa física es de 25Mbps y 6.7Mbps. Esto se logra usando 64QAM.

2.2.3 ANCHO DE BANDA ESCALABLE

WiMax presenta una arquitectura de capa física que permite tasas de transmisión de datos escalables dependiendo del AB disponible. Esto se logra gracias a la utilización de OFDMA (Orthogonal Access; Acceso Múltiple por División de Frecuencia Ortogonal).

2.2.4 CODIFICACIÓN Y MODULACIÓN ADAPTATIVA

WiMax soporta diferentes esquemas de modulación y códigos de corrección de errores; esto permite que el esquema pueda ser cambiado con base a cada usuario y/o trama dependiendo de las condiciones del canal. AMC (Adaptive Modulation and Coding; Codificación y Modulación Adaptativa) es un mecanismo efectivo para maximizar el throughput en un canal que presenta variaciones con el tiempo.

2.2.5 RETRANSMISIONES DE CAPA DE ENLACE

(39)

perdieron. WiMax soporta ARQ híbrido que es una combinación entre FEC y ARQ.

2.2.6 SOPORTA FDD O TDD

IEEE 802.16-2004 y IEEE 802.16e-2005 soporta FDD (Adaptive Modulation and Coding; Codificación y Modulación Adaptativa) y TDD (Time Division Duplexing; Duplexación por División de Tiempo). Éste último es preferido en la mayor parte de las implementaciones debido a sus ventajas:

1. Flexibilidad al escoger la relación uplink/downlink,

2. Habilidad para explotar la reciprocidad del canal, 3. Transceptores menos complejos.

2.2.7 ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA ORTOGONAL (OFDMA)

WiMax usa OFDM como su técnica de acceso, por lo cual diferentes usuarios pueden ser distribuidos en distintos subconjuntos de tonos OFDM.

2.2.8 DISTRIBUCIÓN DE RECURSOS POR USUARIO DE FORMA FLEXIBLE Y DINÁMICA

La distribución de recursos de uplink/downlink es controlada por un calendarizador en la estación base. La capacidad es compartida entre múltiples usuario con base en la demanda.

2.2.9 CALIDAD DE SERVICIO

(40)

diseñada para dar servicio a múltiples usuarios, con conexiones múltiples por terminal; cada una con sus requerimientos de QoS (Quality of Service).

2.2.10 SEGURIDAD

Soporta encripción robusta a través de AES (Estándar de Encripción Avanzada), autenticación EAP (certificados digitales, smart cards).

2.2.11 SOPORTE DE MOVILIDAD

Ofrece movilidad para servicios que son poco tolerantes al retardo; además de

ofrecer mecanismos de ahorro de energía.

2.2.12 ARQUITECTURA BASADA EN IP

Los servicios E-2-E son ofrecidos en una arquitectura IP.

2.3 CAPA FISICA DE WIMAX

(41)

OFDM es una versión espectralmente eficiente de la modulación multiportadora, donde las subportadoras son seleccionadas de tal forma que son ortogonales una con respecto a otra en el período de duración del símbolo, permitiendo la existencia de canales de subportadora traslapados.

Para eliminar completamente la ISI, se usan los intervalos de guarda entre los símbolos OFMD. Haciendo los intervalos de guarda mayores al retardo multitrayectoria, el ISI puede ser completamente eliminado. Sin embargo, el añadir intervalos de guarda implica utilización de potencia y el decremento de la eficiencia del ancho de banda.

OFDM puede ser usado como un esquema multiacceso, donde diferentes tonos son divididos entre múltiples usuarios.

2.3.1PARÁMETROS OFDM EN WIMAX

802.16-2004 usa una capa física basada en 256 FFT (Fast Fourier Tranform; Transformada Rápida de Fourier). 802.16-2005 usa SOFDM (Sealable OFDM; OFDM Escalable) y los tamaños de la FFT pueden variar desde 128 bits hasta 2048.

(42)

Parámetros OFDM-PHY

WiMax fijo OFDMA-PHY WiMax Móvil escalable

Tamaño de FFT 256 128 512 1,024 2,048

Numero de datos utilizados por

subportadoras 192 72 360 720 1,440

Numero de subportadoras piloto 8 12 60 120 240 Número de subportadora de

guarda 56 44 92 184 368

Prefijo cíclico o tiempo de guarda

(Tg/Tb) 1/32, 1/16, 1/8, 1/4

Tasa de sobremuestreo (Fs/BW) Depende de la ancho de banda: 7/6 para 256 OFDM, 8/7 para múltiples de 1.75MHz, y 28/25 para múltiples de 1.25MHz, 1.5MHz, 2MHz, o 2.75MHz

Ancho de banda del canal (MHz) 3.5 1.25 5 10 20

Frecuencia de espaciamiento de

subportadora (KHz) 15.625 10.94

Tiempo útil de tiempo (s) 64 91.4

Tiempo de Guarda asumido 12.5%

(s) 8 11.4

Duración de símbolo OFDM (s) 72 102.9 Número de símbolos OFDM en

una trama de 5ms 69 48

Cuadro 2.2 Parámetros característicos de OFDM para WiMax fijo y móvil.

(43)

2.3.2SUBCANALIZACIÓN OFDMA

Las subportadoras disponibles pueden ser divididas en otras tantas subportadoras conocidas como subcanales. WiMax fijo permite la subcanalización solo en el uplink. El estándar define 1, 2, 4, 8 o todos pueden ser asignados a una estación suscriptora en el uplink, esto permite transmitir usando solo una fracción (hasta 1/16) del ancho disponible para la BS. Una subcanalización de 1/16 provee una mejora de 12dB en el presupuesto del enlace.

Por otro lado WiMax móvil permite la subcanalización en uplink y downlink,

por lo tanto, diferentes subcanales pueden ser asignados a diferentes usuarios como mecanismo de acceso múltiple (OFDMA). Los subcanales pueden estar formados usando ya sea subportadoras contiguas o distribuidas pseudoaleatoriamente dentro del espectro disponible. Wimax define diversos esquemas de subcanalización basados en la distribución de portadoras para el uplink y downlink. Una llamada uso parcial de subcarriers (PUSC) se usa en todas las implementaciones de WiMax móvil. Los perfiles iniciales de

WiMax definen 15 y 17 subcanales para downlink y uplink respectivamente

para operaciones de PUSC de 5MHz de AB. Para 10MHz se definen 30 y 35 subcanales.

(44)

2.3.3ESTRUCTURA DE LA RANURA Y DE LA TRAMA.

La capa física de WiMax es responsable de la distribución de ranuras y el entramado en el aire. El mínimo recurso de tiempo-frecuencia que puede ser asignado por un sistema WiMax a un enlace dado es llamado slot (ranura). Cada ranura consiste de un subcanal sobre uno, dos o tres símbolos OFDM. Una serie contigua de slots asignados a un usuario es llamado la región de datos del usuario (user’s data region), los algoritmos de calendarización pueden asignar regiones de datos a diferentes usuarios, basado en la demanda, requerimientos de QoS y condiciones del canal.

La siguiente figura (Fig. 2.1) muestra una trama OFDMA y OFDM cuando opera en el modo TDD. La trama es subdividida en dos: una trama de downlink seguida de una de uplink separadas por una pequeña guarda. La relación de downlink a uplink es de 3:1 para soportar diversos tipos de tráfico. La subtrama de downlink comienza con un preámbulo que es usado para sincronía de tiempo y frecuencia, así como estimación del canal. El preámbulo es seguido por un Frame Control Header (FCH, Control de Encabezado de la Trama) que específica información de configuración de la trama como la longitud del mensaje MAP, la codificación y modulación. A los usuarios se les asignan regiones de datos dentro de la trama y esas

ubicaciones son especificadas en los mensajes MAP de downlink y uplink

(45)

Fig. 2.1 Estructura de la ranura y de la trama.

WiMax es muy flexible en términos de cuantos usuarios múltiples y paquetes son multiplexados en una sola trama. Una sola trama de downlink puede contener múltiples ráfagas de diferente tamaño y tipo transportando datos de diversos usuarios. La duración de la trama puede varias de 2mseg a 20mseg y cada ráfaga puede contener múltiples paquetes concatenados de tamaño fijo o variable.

(46)

calidad del canal. Un canal de confirmación es habilitado para que el SS reciba mensajes.

2.3.4 CODIFICACIÓN Y MODULACIÓN ADAPTATIVA EN WIMAX

Dependiendo de las condiciones del canal WiMax soporta una gran variedad de esquemas de modulación y codificación. Usando el indicador de calidad de canal (CQICH) el móvil informa a la BS de la calidad de canal en el downlink. Para el uplink la BS puede estimar la calidad del canal basado en la calidad de la señal recibida. El calendarizador de la BS toma en cuenta la calidad de la señal para los enlaces uplink y downlink de cada usuario y asigna un esquema de modulación y codificación que maximice el throughput para la relación señal a ruido disponible. Una modulación y codificación adaptativa incrementa la capacidad total del sistema.

2.3.5 TASAS DE DATOS DE LA CAPA FÍSICA.

(47)

Canales de

frecuencia 3.5MHz 1.25MHz 5MHz 10MHz 8.75MHz Modo PHY 256 OFDM 128 OFDMA 512 OFDMA 1,024 OFDMA 1,024 OFDMA Sobremuestreo 08-Jul 28/25 28/25 28/25 28/25 Modulación y tasa de

código Capa PHY, tasa de datos (Kbps)

DL UL DL UL DL

UL DL UL DL UL BPSK, 1/2 946 326 No aplica

QPSK, 1/2 1,882 653 504 154 2,520 653 5,040 1,344 4,464 1,120 QPSK, 3/4 2,822 979 756 230 3,780 979 7,560 2,016 6,696 1,680 16 QAM, 1/2 3,763 1,306 1,008 307 5,040 1,306 10,080 2,688 8,928 2,240 16 QAM, 3/4 5,645 1,958 1,512 461 7,560 1,958 15,120 4,032 13,392 3,360 64 QAM, 1/2 5,645 1,958 1,512 461 7,560 1,958 15,120 4,032 13,392 3,360 64 QAM, 2/3 7,526 2,611 2,016 614 10,080 2,611 20,160 5,376 17,856 4,480 64 QAM, 3/4 8,467 2,938 2,268 691 11,340 2,938 22,680 6,048 20,088 5,040 64 QAM, 5/6 9,408 3,264 2,520 768 12,600 3,264 25,200 6,720 22,320 5,600

Cuadro 2.3 Tasas de datos de la capa física.

2.4 RESUMEN DE CAPA MAC

La subcapa MAC está diseñada para soportar altas tasas de transmisión de datos mientras se ofrecen Calidad de Servicio similar a ATM; se usa una MPDU variable para lograr una alta eficiencia. Por ejemplo, múltiples MPDU’s de la misma o diferente longitud pueden ser agregados en la misma ráfaga para minimizar el overhead. De la misma forma múltiples MSDU’s del mismo servicio de capa superior pueden ser concatenados en un solo MPDU para reducir el encabezado MAC.

(48)

o tramas de administración. Además de las MSDU’s, la carga útil puede contener solicitudes de AB (Ancho de Banda) o peticiones de Re-Tx. El tipo de carga es identificado por el subencabezado que le precede. La máxima longitud de la trama es 2047 bytes, lo cual es representado por 11 en el GMH (Generic Mac Header; Encabezado Genérico MAC).

2.4.1 MECANISMO DE CANAL DE ACCESO

En WiMax la capa MAC de la BS (Base Station) es totalmente responsable de asignar el AB a todos los usuarios. Para el downlink la BS asigna el AB a la MS basado en el tráfico entrante, sin involucrar a la MS. Para el uplink, el AB se asigna con base en la solicitud de la MS (Mobil Station; Estación móvil).

La BS (Estación Base) asigna recursos dedicados o compartidos periódicamente a la MS, los cuales son usados para solicitar AB (polling). El polling puede ser individual (unicast) o de grupo (multicast).

2.4.2 CALIDAD DE SERVICIO

WiMax mantiene un fuerte control sobre el QoS, usando una arquitectura MAC orientada a la conexión, donde downlink y uplink son controlados por la BS. Antes de iniciar cualquier Tx la BS y MS establecen un enlace unidireccional lógico llamado conexión entre entidades MAC. Cada conexión es diferenciada por su Identificador de Conexión (CID, Connection Identifier), el cual sirve como dirección temporal para Tx datos sobre un enlace. Adicionalmente a las conexiones para transferencia de datos, WiMax define 3 conexiones de administración: Básica, primaria y secundaria.

(49)

están: prioridad de tráfico, máxima tasa de tráfico sostenida, tasa de ráfaga máxima, tasa mínima tolerable, tipo de calendarizador, tipo de ARQ (Automatic Repeat Request; Solicitud de Repetición Automática), retardo mínimo, jitter tolerable, tipo y tamaña de data type unit, solicitud de AB, reglas para la formación de PDU (Packet Data Unit; Unidad de Paquetes de Datos). La BS es responsable

de crear los SFID y de su mapeo a los CID. Los Service flows pueden ser

mapeados a códigos DiffServ o flujos MPLS para habilitar QoS E-2-E.

Para soportar la amplia variedad de aplicaciones, WiMax define 5 servicios de calendarización, descritos a continuación:

a. Unsolicited grant services (UGS).- Diseñado para transmitir paquetes de datos de longitud fija una tasa constante. (Servicios E1/T1) Los parámetros de service flow son: tasa de tasa máxima sostenida, latencia máxima, jitter tolerable, y políticas de petición/Re-Tx

b. Real-time polling services (rtPS).- Puede soportar servicios de tiempo real, como video MPEG (Grupo experto en imágenes en movimiento) que genera paquetes de longitud variable en una base periódica. Los parámetros son: tasa de tráfico mínimo reservado, tasa de tráfico máximo sostenido, latencia máxima y políticas de petición/Re-Tx.

c. Non-real-time polling service (nrtPS).- Diseñado para transportar flujos de datos tolerantes al retardo, tal como FTP (Protocolo de Transmisión de Datos), que requiere paquetes de longitud variable a una tasa mínima garantizada. Tasa de tráfico reservado, tasa de tráfico máximo sostenido, prioridad de tráfico y políticas de petición/Re-Tx.

d. Best-effort (BE) service.- Optimizados para navegación web que requiere mínimas condiciones de QoS. Tasa de tráfico máximo sostenido, prioridad de tráfico y políticas de petición/Re-Tx.

(50)

garantizados. El servicio es definido solo en el estándar IEEE 802.16e-2005.

Designación de flujos

de servicios Definición de parámetros QoS Aplicaciones

Conexión de servicios no solicitados (UGS)

Máxima Tasa sostenida

Voz sobre IP (VoIP) sin supresión de silencio. Máxima tolerancia de latencia

Tolerancia de Jitter

Servicios de sondeo en tiempo real (rtPS)

Mínima tasa reservada

Secuencia de audio y video, MPEG codificado Máxima tasa sostenida

Máxima tolerancia de latencia Prioridad de trafico

Servicios de sondeo no tiempo real (nrtPS)

Mínima tasa reservada Protocolo de transferencia de archivo

(FTP) Máxima tasa sostenida

Prioridad de trafico Servicio de mejor

esfuerzo (BE)

Máxima tasa sostenida Navegación en la red, transferencia de datos Prioridad de trafico

Servicio de sondeo amplio en tiempo real

(ErtPS)

Mínima tasa reservada

Voz sobre IP (VoIP) con supresión de silencio. Máxima tasa sostenida

Máxima tolerancia de latencia Tolerancia de Jitter Prioridad de trafico

Cuadro 2.4 Servicios de calendarización.

2.4.3 MOVILIDAD

WiMax soporta los siguientes escenarios de movilidad:

• Nomádico. Se permite al usuario tomar una estación suscriptora fija y

reconectarse desde un punto diferente.

• Portable. Se provee acceso nomádico a un dispositivo portable, como una

tarjeta PC y se espera un handover de mejor esfuerzo.

• Movilidad simple. El suscriptor puede moverse hasta velocidades de hasta

(51)

• Movilidad completa. Hasta 120Km/h con menos de 50 miliseg de latencia y menos de 1% de pérdida de paquetes.

Tres métodos de handoff son soportados por IEEE 802.16e-2005:

a. Hard handover (HHO).- Implica una abrupta transferencia de conexión de una BS a otra, la decisión se toma por la BS, MS o ambas, basándose en las mediciones reportadas por la MS. La MS periódicamente escanea y mide la calidad de la señal de radio de las BS vecinas. El escaneo es realizado en los períodos de escaneo, durante esos intervalos se permite que la MS pueda opcionalmente asociarse a una o más BS vecinas. Una vez que la decisión de handover es realizada, la MS comienza la sincronización con la transmisión downlink de la BS seleccionada y termina la conexión con la BS anterior.

Dos métodos opcionales son definidos en IEEE 802.16e-2005:

b. Fast base station switching (FBSS).- La MS mantiene una conexión válida con una o más BS, la MS mantiene una lista de las BS involucradas llamado el active set. La MS continuamente monitorea el active set y mantiene una conexión válida con cada una de ellas. Sin embargo la MS se comunica únicamente con una BS llamada anchor BS. Cuando se requiere un cambio de anchor BS la conexión es conmutada de una BS a otra sin tener que realizar explícitamente un cambio en la señalización de handoff. La MS simplemente reporta la anchor BS seleccionada en el CQICH.

(52)

el uplink donde la MS envía datos a múltiples BS, se selecciona el mejor enlace.

2.4.4 FUNCIONES DE SEGURIDAD

El sistema de WiMAX busca como parte fundamental, el asegurar la privacidad de la transmisión de información para los usuarios y prevenir el acceso no autorizado; técnicas enfocadas a la movilidad del mismo.

Los principales aspectos son:

• Soporte de privacidad: los datos del usuario son encriptados asegurando la

privacidad. Utilizando los esquemas AES (Estándar de Cifrado Avanzado) y 3DES (Estándar de Cifrado de Datos Triple); siendo el más común AES.

• Autenticación de dispositivo/usuario: autentica de manera flexible al suscriptor,

como al usuario. Basada IEFT (Internet Engineering Task Force), que soporta una variedad de cartas credenciales, como username/password, certificados digitales, y tarjetas amigables.

• Protocolo de dirección flexible: PKMv2 (Privacy and Key Management Protocol

Version 2), usado para transferir la información de pulsación de una estación baja a una estación móvil.

• Protocolo de mensajes de control: estos mensajes son protegidos por

esquemas de resumen de mensaje, como lo son CMAC AES-based o HMAC MD5-based.

2.5 ARQUITECTURA DE RED

(53)

modelo de red único para proporcionar servicio nomádicos y móviles basados en un servicio IP. La arquitectura puede dividirse lógicamente en tres partes:

• Mobile Stations (MS) usadas por el usuario final en la red de acceso.

• La Access Service Network (ASN) formada por una o más BS y uno o más

ASN que forma la red de acceso en la frontera.

• Connectivity Service Network (CSN) que provee la conectividad IP y todas

las funciones de backbone IP.

La arquitectura de WiMax permite que múltiples operadores participen en la entrega del servicio WiMax. Esto permite definir tres entidades:

a) Network Access Provider (NAP) quien es propietario y opera la ASN

b) Network services provider (NSP), quien provee la conectividad IP y los servicios WiMax a los suscriptores usando la ASN provista por uno o más NAP’s.

c) Application service provider (ASP), quien provee los servicios de valor agregado como las aplicaciones multimedia, VPN (Virtual Private Network).

El modelo de referencia define entidades e interfaces entre ellas; las más importantes son:

• Base station (BS).- Responsable de proveer la interfase de aire a la MS,

además de las funciones de micromovilidad como disparadores de handoff, administración de los recursos de radio, políticas de QoS, clasificación de tráfico, Proxy DHCP (Dynamic Host Control Protocol; Protocolo de Control de Host Dinamico), administración de llaves y sesión, entre otros.

• Access service network gateway (ASN-GW).- Actúa como un punto de

(54)

Autenticación, Autorización y Contabilidad)para el cliente, establecimiento y administración de los túneles de movilidad con las BS, ruteo hacia la CSN seleccionada.

• Connectivity service network (CSN).- Provee la conectividad hacia Internet,

ASP (Application Service Provider; Proveedor de Servicios de Aplicaciones) u otras redes públicas o privadas. La CSN es administrada por la NSP e incluye los servidores AAA que proporcionan la autenticación a los usuarios, asimismo proporciona las políticas de QoS y seguridad. También es responsable de la administración del tráfico IP, para soportar el roaming entre diferentes NSP’s, la movilidad entre diferentes ASN también son su responsabilidad.

Los puntos de referencia que define WiMax son:

• El punto entre MS y la ASN se llama R1, el cuál además de la interfase de

aire incluye una serie de protocolos en el plano de administración

R2 se define entre MS y CSN el cual provee la autenticación y la

autorización, configuración IP y administración de la movilidad.

• Entre ASN y CSN se define R3, quien se encarga de administrar la

movilidad.

R4 se ubica entre ASN y ASN para soportar la movilidad inter-ASN

• El punto R5, está localizado entre CSN y CSN dispuesto para soportar la

funcionalidad de roaming a través de varios NSP.

• Entre ASN y NS está localizado el punto R6 el cual consiste de túneles IP y

trayectorias de portadoras para movilidad.

• Finalmente, R7 se localiza entre BS y BS; su propósito es facilitar un rápido

(55)

C

APÍTULO

3

3

I

MPLEMENTACIÓN Y

P

RUEBAS DEL

E

SCENARIO DE

P

RUEBAS

En la actualidad las redes WiMax no se encuentran en actividad, debido a que estas aun se están evaluando en cuanto a funcionamiento y servicios de calidad se refiere. Por tal motivo, es primordial que antes de realizar físicamente una red de este tipo; se realice un estudio del comportamiento de la misma, con base en una simulación.

(56)

Una vez descritos en capítulos anteriores los parámetros característicos de las redes WiMax (estándar IEEE 802.16). Es el momento de realizar la análisis y pruebas del escenario de la red del cliente.

Esta red, estará realizada en primera estancia bajo los parámetros del estándar IEEE 802.16d, versión fija.

RED DEL CLIENTE

El cliente requiere realizar consultas a la base de datos corporativa y llamadas de voz desde los usuarios móviles hasta las oficinas generales. El Cliente ha capturado estadísticas del uso de la base de datos y las ha enviado al proveedor para que haga el análisis de la red. El tráfico de voz es representado por la Calidad de Voz tipo PCM.

La red del Cliente está representada por servidores de Bases de Datos (App_Server, DB_ Server) y el Servidor para tráfico de voz (Voice_ Server), todos conectados a través de una red IP. (Figura 3.1)

(57)

El cliente nos pide que todos los usuarios móviles hagan uso de aplicaciones de datos y solo un usuario de cada 5 realizará llamadas de voz, sin importar su ubicación dentro de la celda. Misma red constituida por 7 celdas. Las redes son constituidas bajo formatos hexagonales, ya que la forma regular de estas facilitan el acoplamiento de áreas de cobertura; sin que se afecten entre sí, en cuanto a interferencia se refiere.

RED INALÁMBRICA DE BANDA ANCHA DEL PROVEEDOR DE SERVICIOS

El proveedor cuenta con una red inalámbrica WiMax con las siguientes características.

Número de Celdas 7 Potencia de la Estación Base(BS) 5.0 Watts Potencia de la Estación suscriptora (SS) .5 Watts Modelo de pérdida de trayectoria y efecto de

Multitrayectoria Pedestrian Radio de la Celda .2 Km

Distribución de usuarios Circular respecto a la Estación Base

Usuarios por celda 5 Movilidad de usuarios NO

Las BS se conectan entre sí por un enlace serial IP Cuadro 3.1 Características de la red WiMax del proveedor.

(58)

Fig. 3.2 Configuración lógica de la red WiMax.

CONEXIÓN ENTRE LA RED DEL PROVEEDOR DE SERVICIOS Y LA RED DEL CLIENTE

La red del cliente ya configurada debe ser conectada a la red del proveedor, el cual le entregara al cliente los servicios que este requiere. Para integrar ambas redes de comunicaciones se utilizará un enlace con una velocidad de un OC-12 con tecnología SONET, como muestra la figura 3.3.

(59)

ANÁLISIS Y CONFIGURACIÓN DE LAS APLICACIONES DEL CLIENTE

El Cliente requiere de aplicaciones de consulta de bases de datos y aplicaciones de voz consistentes en llamadas con calidad PCM. Todos los usuarios móviles tienen acceso a la base de datos y únicamente 1 de cada cinco usuarios puede realizar llamadas en cualquier celda.

A continuación se detalla el procedimiento para configurar las aplicaciones de datos y voz en el simulador OPNET.

APLICACIÓN DE CONSULTA DE BASE DE DATOS

Cada una de las aplicaciones debe ser configurada en el simulador, ya que se puede trabajar con diferentes niveles de calidad en cada uno de los servicios; servicios que se configuraran solo a nivel de usuario. A continuación se presenta el desarrollo de configuración:

• Del menú elija Protocols => Aplications=> Deploy ACE Aplications on

existing Network…=> as Discrete traffic…

• Nombre a la aplicación “oracle”

• Establezca el número de repeticiones en 120

• En la Tabla Contained Task, presione Add Task para añadir una tarea

(60)

Fig. 3.4 Configuración de aplicaciones ACE.

• Dar click en la columna Select Nodes, en la columna siguiente a Client,

aparecerá una nueva ventana de Configure Nodes with Selected Tier, y

seleccionar Deploy on All. Dado que las aplicaciones solo se configurarán

en el nivel de Usuarios, excluir manualmente DB_server, Voice_server y App_server. Seleccionar OK para aplicar.

• Configurar de forma similar seleccionar en el nivel de Aplication Server a

App_server y DB_server del nivel DB Server

• Seleccionar Deploy

APLICACIONES DE VOZ

(61)

portabilidad; es decir, no tienen movilidad entre celdas) y las oficinas centrales del cliente, se sigue el siguiente procedimiento:

• En la Topología de Red, seleccionar el Nodo Aplications, y dar click derecho

y elegir Edit Attributes

• Dar doble click en el campo siguiente a Applications Definitions, y añadir

una línea extra (tecleando 2 en el campo rows en la parte inferior izquierda). Nombre a la aplicación voice, posteriormente editar el campo de Description, y elegir PCM Quality Speech, en la línea voice. Dar click en OK para aplicar todos los cambios.

Fig. 3.5 Definición y descripción de aplicaciones.

• Se procede a configurar un nuevo perfil para la aplicación voice, que acaba

(62)

o Dar click derecho en el Profile Node, y seleccionar Edit Attributes, en

la pantalla que se despliega dar doble click en al campo siguiente a Profile Configuration;

o Añada un línea en la Tabla Profile Configuration, (tecleando 2 en el

campo Rows ubicado en la parte inferior izquierda)

o Nombrar al nuevo perfil voice_profile

• Dar doble click en el campo Aplications de voice_profile, añada una línea;

seleccione voice en Name.

Fig. 3.6 Configuración del perfil de la aplicación.

• En la tabla de Profile Configuration, configurar constant(30) en el campo

Duration (seconds) del voice_profile, editar el campo Repeatability, y seleccionar

o Inter-repetition Time (seconds) en constant(30)

o Number of Repetitions en Unlimited

(63)

Fig. 3.7 Configuración de parámetros.

• Dar click en OK, para aplicar los cambios. La aplicación de voz ya está

configurada y puede ser aplicada mediante el siguiente procedimiento:

o Seleccionar Protocols => Applications => Deploy Defined

Applications

(64)

Fig. 3.8 Procedimiento de aplicación 1.

o En el panel derecho, expandir Profile:”voice_profile”=>Source, y dar

click en Source,

o En el panel izquierdo, mientras se mantiene presionada la tecla

CTRL, seleccione los nodos Mobile_1_1, Mobile_2_1, Mobile_3_1 hasta llegar al Mobile_7_1. Una vez seleccionados, dar click en la flecha de asignación ubicada en medio de los dos paneles

o De forma similar, en el panel derecho expanda Application:”voice” =>

Tier:”Voice Destination”, y de click en Voice Destination, en el panel

izquierdo, seleccione Voice_server, y se debe asignar. La pantalla

Figure

Cuadro 2.2 Parámetros característicos de OFDM para WiMax fijo y móvil.

Cuadro 2.2

Parámetros característicos de OFDM para WiMax fijo y móvil. p.42
Fig. 2.1 Estructura de la ranura y de la trama.
Fig. 2.1 Estructura de la ranura y de la trama. p.45
Cuadro 2.3  Tasas de datos de la capa física.

Cuadro 2.3

Tasas de datos de la capa física. p.47
Cuadro 2.4 Servicios de calendarización.

Cuadro 2.4

Servicios de calendarización. p.50
Fig. 3.1 Red del cliente.
Fig. 3.1 Red del cliente. p.56
Fig. 3.3 Interconexión entre red del proveedor y red del cliente.
Fig. 3.3 Interconexión entre red del proveedor y red del cliente. p.58
Fig. 3.4 Configuración de aplicaciones ACE.
Fig. 3.4 Configuración de aplicaciones ACE. p.60
Fig. 3.5 Definición y descripción de aplicaciones.
Fig. 3.5 Definición y descripción de aplicaciones. p.61
Fig. 3.6 Configuración del perfil de la aplicación.
Fig. 3.6 Configuración del perfil de la aplicación. p.62
Fig. 3.7 Configuración de parámetros.
Fig. 3.7 Configuración de parámetros. p.63
Fig. 3.9 Procedimiento de aplicación 2.
Fig. 3.9 Procedimiento de aplicación 2. p.65
Fig. 3.11 Asignación de Máxima y Mínima Tasa.
Fig. 3.11 Asignación de Máxima y Mínima Tasa. p.67
Fig. 3.12 Configuración de flujos de servicio de bajada.
Fig. 3.12 Configuración de flujos de servicio de bajada. p.68
Fig. 3.13 Configuración de flujos de servicio de subida.
Fig. 3.13 Configuración de flujos de servicio de subida. p.69
Fig. 3.15 Mensaje de alerta.
Fig. 3.15 Mensaje de alerta. p.70
Fig. 3.16 Asignación de tipo de tráfico.
Fig. 3.16 Asignación de tipo de tráfico. p.71
Fig. 3.17 Selección estadística
Fig. 3.17 Selección estadística p.72
Fig. 3.18 Expansión de nodo estático.
Fig. 3.18 Expansión de nodo estático. p.73
Fig. 3.19 Inicialización de simulación.
Fig. 3.19 Inicialización de simulación. p.73
Fig. 3.20 Proceso de simulación.
Fig. 3.20 Proceso de simulación. p.74
Fig. 4.2 Comportamiento de las llamadas de voz.
Fig. 4.2 Comportamiento de las llamadas de voz. p.76
Fig. 4.3 Tiempo de respuesta de BS a SM.
Fig. 4.3 Tiempo de respuesta de BS a SM. p.77
Fig. 4.4 Desempeño del servicio de voz.
Fig. 4.4 Desempeño del servicio de voz. p.79
Fig. 4.5 Análisis de respuesta.
Fig. 4.5 Análisis de respuesta. p.80
Fig. 4.7 Retardo de la capa de aplicación para datos.
Fig. 4.7 Retardo de la capa de aplicación para datos. p.82
Fig. 4.8 Desempeño de datos sobre Best Effort.
Fig. 4.8 Desempeño de datos sobre Best Effort. p.83
Fig. 4.9 Retardo extremo a extremo.
Fig. 4.9 Retardo extremo a extremo. p.84
Figura 4. Antena externa en hogar/oficina

Figura 4.

Antena externa en hogar/oficina p.95
Figura 3. Antena de la estación base

Figura 3.

Antena de la estación base p.95
Figura 1. Antena de la estación base

Figura 1.

Antena de la estación base p.100

Referencias

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