ANÁLISE COMPA RATIVA ENTRE TECNOLOGIAS …casagrande/RED/wman.pdf · 2 ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE...

1

Fabrício de Souza Alves RA 9081200537 [email protected] Orientador:

Jaime Cazuhiro Ossada [email protected]

ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE TECNOLOGIAS WI-FI E WIMAX E ESTUDO DE CASO PARA IMPLEMENTAÇÃO COMBINADA

_________________________________________________

RESUMO

Este artigo discorre sobre tecnologias Wireless Wi-Fi (Wirelesse Fide-lity) e WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) em ambientes metropolitanos. Devido a problemas enfrentados com utilização do Wi-Fi para implantação de redes para longas distân-cias, surge a necessidade de prover soluções eficazes e que pudes-sem se adaptar a atual infra-estrutura disponível. Esta tecnologia é o WIMAX. Com capacidade de alcance de 6 a 50 quilômetros, e também com possibilidade de oferecer taxas de transmissão de até 75 Mbps. Ele oferece grandes vantagens para conexões de longa distância. Com portabilidade as redes convencionais e redes Wi-Fi. Além de qualidade no sinal enviado. Afinal ele foi desenvolvido com este propósito. Proporcionar melhor qualidade e alcance para redes sem fio. Embora o WIMAX possua ótimas vantagens perante o Wi-Fi, ele hoje não seria uma solução única para redes sem fio. Como falaremos a seguir, podemos ter o melhor dos mundos fa-zendo uso de ambas às tecnologias. Poderemos utilizar toda a in-fra-estrutura já em uso e estável, com os recursos do WIMAX para abranger um raio maior para a rede sem fio.

Palavras-chaves: Wi-Fi, WIMAX.

_________________________________________________

ABSTRACT

The Article discuss about Wireless technologies Wi-Fi (Wirelesses Fidelity) and WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) for metropolitan environments. Due to facing problems at Wi-Fi implementation for networks at long distances, a new neces-sity to provide better solutions and well adapted to available in-frastructures. This technology is WIMAX. With a capacity of width from 06 to 50 kilometers, and also with possibility to offer tax of transmissions until 75 mbps. It offers greats advantages to connec-tion over long distances. With portability to common networks and also Wi-Fi. Also with a better quality of signal sent. After all, it was built with this purpose. Provide better quality and large width for Wireless. Besides WIMAX have great advantages over Wi-Fi, today it won´t be enough to solve all necessities for a Wireless. As we’ll discuss; we can have the best service using both technologies. We can use all the stable infra-structure already in use for Wi-Fi, plus WIMAX resources to increase the reach of Wireless.

Keywords: Wi-Fi, WIMAX

FACULDADE ANHANGUERA DE

CAMPINAS - UNIDADE 2

Correspondência/Contato Rua Pedro Gianfrancisco, 301, Parque Via Norte, CEP: 13065-195 - CAMPINAS (SP).

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE TECNOLOGIAS WI-FI E WIMAX 2

1. INTRODUÇÃO

As redes locais wireless junto com as tecnologias barga larga sem fio estão invadindo as

áreas metropolitanas, condomínios e companhias, nesse cenário, as redes em malha emer-

gem como sendo a tecnologia sem fio preferida, oferecendo uma solução de baixo custo, e

viabilizando as comunicações entre pontos antes impossíveis de serem alcançados.

Faremos um retrospecto de duas tecnologias wireless, uma para redes locais uti-

lizando WI-FI e outra para Banda Larga sem fio utilizando o Wimax. Desta forma enten-

dendo as tecnologias possamos fazer um estudo de implementação em uma rede em ma-

lha para ambas possam interoperar.

1.1. INTRODUÇÃO AO WI-FI

O termo Wi-Fi é uma abreviação do termo “Wireless Fidelity” (Fidelidade em Redes sem

fio), o termo é registrado pela Wi-Fi Alliance (Associação cuja missão principal é promover

e certificar a interoperabilidade de equipamentos baseados no padrão IEEE 802.11), qual-

quer tecnologia que fornece uma rede local sem fio e adere ao IEEE (Institute of Electrical

and Electronics Engineers) 802,11 é considerado como tecnologia Wi-fi.

Sanches (2008) descreve o Wi-Fi ou Wireless LAN (WLAN - Wireless Local Area

Network) é uma forma de transmissão de dados desenvolvida para prover acessibilidade a

uma rede, utilizando radiofreqüência ao invés de cabos, ela oferece mobilidade e pratici-

dade aos usuários.

Os principais padrões na família IEEE 802.11 são:

IEEE 802.11a: Padrão Wi-Fi para freqüência 5 GHz com capacidade teóri-

ca de 54 Mbps;

IEEE 802.11b: Padrão Wi-Fi para freqüência 2,4 GHz com capacidade teó-

rica de 11 Mbps. Este padrão utiliza DSSS (Direct Sequency Spread Spec-

trum0) para diminuição de interferência;

IEEE 802.11g: Padrão Wi-Fi para frequência 2,4 GHz com capacidade teó-

rica de 54 Mbps;

IEEE 802.11n: Padrão Wi-Fi para frequência 2,4 GHz e/ou 5 GHz com ca-

pacidade de 65 à 600 Mbps.

Fabrício de Souza Alves

3

Hoje a implementação deste tipo de rede é muito comum. Não só em ambientes

empresariais, mais também em hospitais, restaurantes, shoppings, aeroportos, etc.

Em ambientes corporativos, o WI-FI é implementado como ponte entre uma rede

convencional a um grupo de usuários remotos. Oferecendo o acesso a todos os recursos

como se estivesse conectada em uma rede corporativa da forma tradicional.

Com o Wi-Fi, podemos configurar redes para conectar computadores e outros

dispositivos móveis. Desde que eles sejam compatíveis e estejam próximos geografica-

mente próximos. É um sistema muito prático e eficaz, eliminando cabeamento e ainda

permite a inserção de novos usuários facilmente.

Thelander (2010) explica seu funcionamento através da utilização de portadoras

de rádio ou infravermelho, as WLANs estabelecem a comunicação de dados entre os pon-

tos da rede. Os dados são modulados na portadora de rádio e transmitidos através de on-

das eletromagnéticas.

Múltiplas portadoras de rádio podem coexistir num mesmo meio, sem que uma

interfira na outra. Para extrair os dados, o receptor sintoniza numa freqüência específica e

rejeita as outras portadoras de freqüências diferentes.

Num ambiente típico, o dispositivo transceptor (transmissor/receptor) ou ponto

de acesso é conectado a uma rede local Ethernet convencional (com fio). Os pontos de

acesso não apenas fornecem a comunicação com a rede convencional, como também in-

termedeiam o tráfego com os pontos de acesso vizinhos, num esquema de micro células

com Roaming (itinerância) semelhante a um sistema de telefonia celular.

1.2. INTRODUÇÃO AO WIMAX

Em especificação no Wimax Fórum, WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Ac-

cess) que é a representação do protocolo IEEE 802.16, é uma tecnologia Wireless desenvol-

vida para oferecer acesso banda larga a distâncias de 6 a 50 km. O WIMAX tem potencial

para fazer pelo acesso à Internet de banda larga o que os telefones celulares fizeram pelo

acesso telefônico. Da mesma maneira que muitas pessoas desistiram de seus telefones fi-

xos em favor dos celulares, o WIMAX poderia substituir os serviços de cabo e DSL, forne-

cendo acesso universal à Internet praticamente em qualquer lugar para onde você for. O

WIMAX também será tão pratico quanto o Wi-Fi - ao ligar seu computador você já estará

automaticamente conectado à antena WIMAX mais próxima.


O nome foi dado pelo grupo "WIMAX Fórum" que foi formado em Junho de

2001, seu objetivo era elaborar todas diretrizes de conformidades e interoperabilidade dos

padrões IEEE 802.16 disponibilizados. Assim como o Wi-Fi Alliance, o objetivo do WIMAX

fórum é ter produtos multivendors com interoperabilidade viabilizando a produção em

massa com baixos custos.

As redes WIMAX atualmente possuem dois padrões:

Nomádico (IEEE 802.16-2004): é o padrão de acesso sem fio de banda lar-

ga fixa (também conhecido como WIMAX Fixo);

Móvel (IEEE 802.16-2005): O 802.16e é o padrão de acesso sem fio de ban-

da larga móvel – (também conhecido como WIMAX Móvel).

Até o momento, era possível realizar conexão com internet de três formas dife-

rentes:

Rede banda Larga - Na sua residência, você pode ter um modem conecta-

do a um provedor de sinal como Net, Vivax, Speed da Telefônica. Ou em

uma empresa que provê o acesso distribuindo o sinal através de seu rou-

ter; que se comunica com switches para enfim chegar aos desktops na re-

de;

Conexão Dial-UP - conexão realizada por linha telefônica com velocidade

limitada até 56kbps;

Acesso a uma rede Wi-Fi - você pode ter uma roteador com Wi-Fi; que

permite que você acesse a internet com seu laptop. Ou em ambientes pú-

blicos (hotéis, restaurantes, livrarias) onde exista uma rede Wi-Fi disponí-

vel para uso.

Além de seu alcance ser extremamente limitado, a outros problemas que não

existem com o WIMAX. Sem falar do Qos (Quality Over Service) e interface para redes IP,

ATM E1/T1 e Ethernet.

Thelander (2010) descreve o funcionamento do WIMAX com os mesmos princí-

pios básicos do Wi-Fi - envia dados de um computador para outro via sinais de rádio. Um

computador (ou de mesa, ou um laptop) equipado com WIMAX receberia dados da esta-

ção transmissora de WIMAX, provavelmente usando chaves de dados criptografados para

evitar que usuários não-autorizados roubem acesso.

Foi desenvolvido visando às seguintes aplicações:


5

WIMAX Fixo: As estações terminais podem ser nômades (mobilidade res-

trita). O local onde está colocado à estação terminal pode variar dentro da

célula, mas ela está parada quando em operação;

WIMAX Móvel: É formada por um conjunto de células e os terminais são

portáteis e móveis como no celular. É possível trocar de célula durante a

comunicação (handover).

Com o Wimax podemos atingir velocidades de transmissão de até 75mbits/s

(Megabits por segundo). Em uma margem muito maior de freqüências a utilizar, que são

de: 2 GHZ até 66 GHZ.

2. COMPARATIVO WI-FI X WIMAX E OUTRAS TECNOLOGIAS SEM FIO

Existe uma hierarquia nos padrões sem fio. O padrão IEEE 802.15 é utilizado para redes

pessoais (PAN - Personal Area Network), o IEEE 802.11 é usado para redes locais (LAN - Lo-

cal Area Network) e o IEEE 802.16 para redes metropolitanas (MAN - Metropolitan Area

Network). Cada padrão representa uma tecnologia otimizada para determinado tipo de

mercado e são projetadas de modo a serem complementares entre si.

Ambas as tecnologias são padronizadas pelo IEEE, utilizam a modulação OFDM

(Orthogonal frequency-division multiplexing), que aperfeiçoa o espectro de freqüência, são

amplamente aceitas pelo mercado e muito utilizadas em dispositivos embarcados.

A diferença começa quando falamos do espectro de freqüência. WIMAX pode

trabalhar em freqüências não licenciadas, mas também tem freqüências próprias. Outra

vantagem é que a interferência co-canal que existia na canalização do Wi-Fi não existe

mais. O WIMAX foi desenvolvido para atuar em redes de longa distância, tem QoS total

para todos tipos de serviço, prevê Roaming, tem segurança total e pode ser utilizado fre-

qüentemente sem gastos excessivos em infra-estrutura

Essas vantagens colocam o WIMAX em uma posição de destaque entre as tecno-

logias emergentes da atualidade.

A tabela 1 compara as principais tecnologias sem fio junto com o WIMAX Fixo eo

Wimax Móvel, são os conceitos de WIMAX mais utilizados hoje em dia pelo mercado.


Tabela 1 - Comparação de WIMAX e WI-FI e outras tecnologias

Fonte: <http://www.guiadascidadesdigitais.com.br/inatel002.pdf>

Existe uma grande variedade de larguras de banda, quantidade de canais, confi-

guração de uplink/downlink, modulações e freqüência de operações disponíveis. Por isso, a

dificuldade de inserir tudo em apenas uma tabela.

O WIMAX foi projetado para trabalhar com altas potências de transmissão e dis-

tâncias, e pode chegar a quilômetros de distancia (é uma tecnologia voltado para trans-

missão de dados para ultima milha), ao passo que o Wi-Fi foi desenvolvido para trabalhar

com baixas potências e alcance de poucos metros.

O Wi-Fi utiliza o protocolo CSMA/CA, que é basicamente um protocolo Ethernet

sem fio, cujo resultado se nota quando aumentado o número de usuários, fazendo com

que o throughput (ou taxa de transferência) seja reduzido. O WIMAX, por sua vez, foi pro-

jetado de forma a possibilitar a utilização de centenas de usuários por canal sem a dimi-

nuição do throughput.

2.1. VANTAGENS DO WI-FI

WI-FI não usa freqüência licenciada do espectro radielétrico e não requer

aprovação regulamentar para cada um dos implementadores;


7

Os implementadores podem reduzir os custos de ligação das redes em

áreas de expansões. Lugares onde cabos não podem chegar, tais como

áreas exteriores e edifícios históricos podem utilizar LAN sem fio;

OS produtos são amplamente disponíveis no mercado. Existem diferentes

marcas disponíveis para o usuário, e as interfaces de rede são capazes de

inter-operar a um nível muito básico de serviço;

Os preços são consideravelmente mais baixos, e a concorrência entre os

vendedores aumenta;

Redes WI-FI podem suportar Roaming. Isto permite que os utilizadores

móveis com o computador portátil podem ser capazes de se deslocar de

um ponto de acesso para o outro;

Numerosos Access Points e interfaces de rede, suporte diferentes graus de

encriptação para proteger o tráfego de interceptação;

WI-FI tem um conjunto de normas globais, Não como os celulares, os

mesmo usuários podem trabalhar em diferentes países ao redor do mun-

do, sem a necessidade de modificar seus aparelhos.

2.2. DESVANTAGENS DO WI-FI

O uso da banda do WI-FI que é de 2,4 GHz não requer uma licença, e as

interferência fazem com que o uso de alguns dispositivos da mesma fre-

qüência não funcione mais;

Consumo de energia é bastante elevado em comparação com alguns ou-

tros padrões, fazendo com que o calor diminua a vida útil da bateria, e se

torna uma preocupação para alguns usuários;

WI-FI utiliza o espectro 2,4 GHz não licenciada, o que muitas vezes confli-

ta com outro dispositivo Bluetooth, tais como, fornos de microondas, tele-

fones sem fio, aparelhos de vídeo, e entre muitos outros. Isto pode causar

degradação no desempenho;

As redes Wi-Fi têm alcance limitado. Uma típica casa com roteador WI-FI

pode ter um alcance de 45m em espaços interiores e 90M ao ar livre.


A criptografia sem fio padrão mais comum WEP (Wired Equivalent Pri-

vacy) ou tem-se mostrado frágil, mesmo quando tenha sido configurado

corretamente;

Os pontos de acesso poderiam ser usados para roubar informações pesso-

ais e confidenciais;

Questões interoperabilidade entre marcas podem causar conexão limitada

ou saída de velocidades mais baixas;

Acessos gratuitos podem ser utilizados por malicioso para dar início a um

ataque anônimo que seria extremamente difícil monitorar além do propri-

etário do ponto de acesso.

2.3. VANTAGENS DO WIMAX

Diminui os custos de infra-estrutura de banda larga para conexão com o

usuário final na ultima milha;

Deverá ter uma aceitação grande por usuários, seguindo a tecnologia Wi-

Fi (IEEE 802.11) e diminuindo ainda mais os custos da tecnologia;

Possibilitará, segundo a especificação, altas taxas de transmissão de da-

dos;

Possibilitará a criação de uma rede de cobertura de conexão de Internet

similar à de cobertura celular, permitindo acesso à Internet mesmo em

movimento;

Existe amplo suporte do desenvolvimento e aprimoramento desta tecno-

logia por parte da indústria. Exemplo: Intel, Samsumg.

2.4. DESVANTAGENS DO WIMAX

Na maioria dos mercados, o espectro que não precisa de licença que po-

deria ser utilizado para WIMAX é 2.4GHz e 5.8GHz. Devido a que o es-

pectro não requer licença, a barreira para ingressar é baixa, motivo pelo

qual torna mais fácil que um possível operador comece a oferecer serviços

utilizando o espectro;


9

Devido a que o espectro que não requer licença pode ser utilizado por vá-

rios sistemas diferentes de RF (Rádio-freqüência), há altas probabilidades

de que se produzam interferências. Os sistemas de RF que não requerem

licença podem incluir desde as redes rivais de WIMAX ou os pontos de

acesso de Wi-Fi. Os telefones sem fios e Bluetooth (solo 2.4GHz) também

usam este espectro. Tanto WIMAX quanto Wi-Fi suportam a DFS (Dyna-

mic Frequency Selection – Seleção Dinâmica de Freqüência) que permite

que seja utilizado um novo canal se for necessário (por exemplo, quando

são detectadas interferências);

Os operadores que utilizam o espectro que não requer licença têm que as-

sumir que outro operador facilmente poderia ingressar no mercado utili-

zando o mesmo espectro;

Outra desvantagem do espectro que não requer licença é que os entes re-

guladores do governo em geral limitam a quantidade de potência que po-

de ser transmitida. Esta limitação é especialmente importante em 5.8GHz,

onde a maior potência poderia compensar a perda de propagação relacio-

nada com o espectro em freqüências mais altas.

Nas faixas de freqüência mais altas existem limitações quanto a interfe-

rências pela chuva, causando diminuição de taxas de transferências e dos

raios de cobertura.

3. ESTUDO DE CASO WI-FI COM WIMAX

Atualmente, tecnologias como pares de fios telefônicos (ADSL - Asymmetric Digital Subs-

criber Line), fibra-ótica e redes de cabo coaxial (cable-modem) são soluções correntes para

construção de redes de acesso para backbones metropolitanos. Essa é a motivação para a

pesquisa de tecnologias alternativas que tenham potencial para atender a mesma deman-

da. Nesse plano de trabalho, soluções baseadas em comunicação sem-fio serão apresenta-

das como solução para redes de acesso.

Ao longo deste artigo foram introduzimos os conceitos Wi-Fi e WIMAX na qual

foi apresentada a base de conhecimento nestas tecnologias. Neste capítulo será apresenta-

do um estudo de caso baseado nas duas tecnologias.


O Wi-fi é uma tecnologia consolidada no mercado e possui uma grande aceitabi-

lidade. Tornaram-se praticamente peças fundamentais em novos equipamentos portáteis,

em especial os laptops.

Seu custo é acessível, e sua popularidade cresce a cada dia. Usuários finais po-

dem fazer uso de redes Wi-fi sem dificuldades, e com muita praticidade.

Entretanto ele possui limitações que são notórias para a massificação da internet

para lugares de difícil acesso.

Em prol de solucionar estes problemas, nasce o WIMAX com a necessidade fun-

damental de prover conectividade a longas distâncias. Ambas as tecnologias possuem ca-

racterísticas semelhantes e trabalham com OFDM, transmissão por sinal RF. Mais cada

uma adota uma tipo de topologia destina, dispositivos, alcance e custo de implantação di-

ferente.

Eles são baseados no IEEE 802.11 (Wi-Fi) e 802.16 (WIMAX), e são divulgados no

mercado pelas empresas Wi-Fi Alliance e WIMAX Fórum, focadas em prover licenças para

equipamentos patenteados.

O foco é a pesquisa de soluções de rede de acesso sem fio, disponível para redes

metropolitanas. O objetivo é prover uma solução que apresentem características de servi-

ço similares às soluções de acesso do tipo ADSL ou cable-modem.

O que abordamos a seguir são as possíveis soluções de redes metropolitanas uti-

lizando tecnologia Wi-Fi e WIMAX. Ao final, temos a solução oferecida que é a utilização

de ambas as tecnologias. Onde descrevemos os meios viáveis de implantação das mesmas.

3.1. IMPLEMENTAÇÃO EM ÁREAS METROPOLITANA COM WI-FI

Hoje as implantações mais comuns efetuadas pelos WISPs (Wireless Internet Service Provi-

der) para acesso metropolitano Wireless são os padrões 802.11b e 802.11g, devido à intero-

perabilidade e ao alcance maior que eles atingem na faixa de 2,4 GHz.

Modificações externas ao padrão por meio de hardware e software permitem que

os produtos Wi-Fi se tornem uma opção para a implementação do acesso metropolitano

mais comun.

Na figura temos um fluxo de uma implementação de Wi-Fi para áreas metropoli-

tanas, onde uma estação Radio Base Wi-Fi integrada a uma central telefônica envia o sinal

para estação do assinante, o assinante distribui seu dados tanto com Wi-Fi e Enternet.


11

Figura 1 – Implementação em área metropolitana com Wi-Fi.

Fonte <http://www.arubanetworks.com/pdf/technology/whitepapers/wp_FIMAX.pdf>

REDES MESH

Conforme definição de Albuquerque (2010) redes Mesh são "redes em malha sem fio auto-

configuráveis que interconectam um conjunto de nós fixos capazes de rotear pacotes entre

si". A topologia de redes Mesh estende o alcance das LANs e WLANs tradicionais. Em

uma topologia de redes Mesh, cada nó é conectado e protocolos de comunicação são com-

partilhados através dos nós. Uma infra-estrutura Mesh Wi-Fi é formada quando uma cole-

ção de nós baseados em 802.11a, b ou g é interconectada por enlaces 802.11. O padrão

802.11 é utilizado mais comumente em enlaces de AP (Ponto de Acesso) para AP devido

ao seu desempenho e à não-superposição de canais com as transmissões de 802.11b e

802.11g. As redes Mesh automaticamente aprendem e mantém configurações dinâmicas de

caminhos. O dispositivo wireless em uma topologia de rede Mesh cria caminhos sem obs-

táculos para os dados através de um espectro livre de licença em 2,4 ou 5 GHz, com velo-

cidades de até 54 Mbps.

As implementações atuais de retaguarda (back end) das infra-estruturas de redes

Mesh Wi-Fi são baseadas em soluções proprietárias. Estas soluções proprietárias poderão

comportar o VoIP e o QoS. Elas também podem aumentar o alcance da cobertura do limite


padrão de 100 metros dos Wi-Fi’s para mais de 10 km. Além disso, o desempenho pode

ser aumentado do limite de 54 Mbps do Wi-Fi para mais de 100 Mbps.

Dentro da rede Mesh, pequenos nós agem como roteadores simples. Os nós são

instalados em toda uma grande área (como um bairro ou um campo escolar).

As redes de malha têm algumas vantagens sobre as alternativas, tais como:

Robustez

Estabilidade

Reutilização espacial

3.2. IMPLEMENTAÇÃO EM ÁREA METROPOLITANA COM WIMAX

No protocolo 802.16 do WIMAX, temos dois modelos de utilização que são:

Modelo Fixo;

Modelo Portátil.

Apresento as duas formas de utilização dos mesmos em ambiente metropolitano:

Fixo

Thelander (2010) descreve que o modelo fixo tem este nome pela forma de implantação do

mesmo. Na figura a seguir temos uma residência com uma antena omni instalada direcio-

nada para uma estação base WIMAX. Esta estação faz a comunicação com outra estação

WIMAX mais próxima até chegar à internet.


13

Figura 2 - Implementação em área metropolitana com WIMAX


O padrão 802.16-2004 é uma solução wireless para acesso fixo à Internet de banda

larga que oferece uma solução interoperável e de categoria de operadora para a última mi-

lha. A solução WIMAX da Intel para acesso fixo opera nas faixas licenciadas de 2,5 GHz e

3,5 GHz, e na não licenciada de 5,8 GHz. Esta tecnologia oferece uma alternativa wireless

para o cable modem, para as linhas digitais de assinante de qualquer tipo (xDSL), circui-

tos de transmissão/intercâmbio (Tx/Ex), e circuitos ópticos no nível da portadora (OC-x).

PORTÁTIL

Thelander (2010) também descreve que o padrão IEEE 802.16e é uma emenda à especifica-

ção base 802.16-2004 voltada para o mercado de mobilidade, que adiciona portabilidade e

a possibilidade dos clientes com adaptadores para IEEE 802.16e se conectarem diretamen-

te à rede WIMAX conforme o padrão.

Este modelo faz uso do OFDMA - Acesso Múltiplo por Divisão Ortogal de Fre-

qüência. Similar ao OFDM por dividir os portadores em várias sub-portas. Isto implica em

maior disponibilidade de serviço já que estes portadores se tornam sub-canais. Onde múl-

tiplos clientes poderão transmitir sinal entre eles.


Desta forma, temos maior robustes do sinal que sempre é amplificado. O tempo

do atraso será menor. E maior área coberta baseada na quantidade de clientes.

Os padrões IEEE 802.16-2004 e IEEE 802.16e possuem larguras de banda de canal

flexíveis entre 1,5 e 20 MHz para facilitar a transmissão por longas distâncias e para dife-

rentes tipos de plataformas de assinantes. Além disso, esta flexibilidade de largura de

banda para o canal também é crucial para o planejamento de células, especialmente no

espectro licenciado. Em relação à escalabilidade, uma operadora com 14 MHz de espectro

disponível, por exemplo, poderá dividir este espectro em quatro setores de 3,5 MHz para

possuir vários setores (pares de transmissão/recepção) na mesma estação base.

4. SOLUÇÃO COMBINADA DE WI-FI COM WIMAX PARA ÁREAS METROPOLITANAS

Em qualquer projeto de implementação de rede, há dois pontos fundamentais que devem

ser avaliados: o ambiente físico em que será implementada a rede e os custos envolvidos

no projeto. No caso das redes cabeadas, a análise do ambiente físico está relacionada basi-

camente com a distância máxima de alcance dos fios e com a infra-estrutura para a passa-

gem dos cabos, entretanto, nas redes sem fio essa análise está intimamente relacionada

com os obstáculos no trajeto do sinal de rádio. Portanto uma solução combinada de Wi-Fi

com WIMAX para áreas metropolitanas mudaria o cenário atual nas áreas onde a infra-

estrutura física não alcança.

Baseando nas tecnologias apresentadas, vimos que podemos fazer uso de ambas

as tecnologias para prover um melhor serviço em redes sem fio, com qualidade de QoS,

robustez, confiabilidade de sinal e interoperabilidade.

O WIMAX como foi citado anteriormente, pode ser utilizado com ou sem licença,

enquanto que o Wi-Fi é comumente utilizado sem licença entre usuários finais.

No primeiro caso vimos à utilização de redes Wi-Fi Mesh, onde teremos diversos

Access Points conectados entre si realizando a transmissão do sinal entre eles e os clientes.

No segundo caso vimos à utilização do Wimax, onde o Backhaul conectado as Es-

tações de Rádios Base fazem a transmissão entre si e outros clientes.

Uma implantação combinada de Mesh Wi-Fi e WIMAX, como mostrada na Figu-

ra 3, oferece uma solução de custo mais racional do que uma implantação Wi-Fi com an-


15

tenas direcionais únicas ou uma rede de Mesh Wi-Fi com Backhaul cabeado para WISPs

que desejem estender a LAN para cobrir a última milha.

Esta solução depende da disponibilidade dos pontos de WIMAX na região.

Figura 3 - Solução combinada de Wi-Fi com WiMAX


Esta rede é conectada a estação WIMAX cabeada por Backhaul, esta por sua vez

fará a conexão direta a outra estação WIMAX até enfim chegar a Internet. Provedores de

internet através de um Backhaul cabeado para fase da ligação AP com Backhaul.

Desta forma podemos utilizar o melhor das duas tecnologias. Wi-fi que já está

consolidado no mercado para fazer a conexão ponto a ponto entre os clientes, as redes in-

ternas, e o WIMAX para realizar a conexão das redes Wi-Fi com a internet através de

Backhaul com as estações WIMAX distribuídas na região.

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

As redes de malha Wi-Fi estão impulsionando a demanda pelo WIMAX com o aumento

da proliferação do acesso wireless, aumentando a necessidade de soluções de Backhaul

com custo racional e maior desempenho na última milha. O WIMAX pode ser usado para

agregar redes Wi-Fi (como topologias de redes de malha ou hotspots) e usuários de Wi-Fi

ao back-end.

Atualmente, uma rede de malha Wi-Fi oferece mobilidade, enquanto o WIMAX

oferece um Backhaul de longa distância e uma solução para a última milha.


Com a atenção voltada para o WIMAX, é fácil esquecer que o Wi-Fi também está

evoluindo rapidamente. Rádios Wi-Fi estão surgindo não apenas em laptops e assistentes

pessoais digitais (PDAs), mas em equipamentos tão diversos quantos telefones celulares,

paquímetros, câmeras de segurança e equipamento de entretenimento doméstico. Como

resultado da crescente taxa de adoção, o Wi-Fi continuará a se tornar mais rápido, mais

seguro, mais confiável e com mais funções.

Uma implantação combinada de malha Wi-Fi e WIMAX, oferece uma solução de

custo mais racional do que uma implantação Wi-Fi com antena direcional única ou uma

rede de malha Wi-Fi com Backhaul cabeado para WISPs que desejem estender a LAN pa-

ra cobrir a última milha.

Para conectividade intra-malha, o Wi-Fi oferece mais vantagens hoje. Chipsets e

rádios Wi-Fi comprovados na indústria estão prontamente disponíveis e são econômicos.

Eles operam prontamente em regiões não licenciadas do espectro. O resultado é uma tec-

nologia intra-malha que oferece alto desempenho confiável ao custo mais baixo. Essenci-

almente, as conexões do Backhaul entre as malhas podem reduzir os custos associados ao

cabeamento de cada nó. Quando se tornarem disponíveis, as APs duais Wi-Fi e WiMAX

oferecerão desempenho mais elevado e uma solução ainda mais robusta.

Com uma demanda urgente para implantação do WIMAX num futuro próximo,

as implantações que combinarem as duas tecnologias poderão ser construídas para tirar

proveito dos pontos fortes tanto do Wi-Fi quanto do WIMAX.

O WIMAX pode ser usado para agregar os centros da comunidade. E estender o

alcance da banda larga, enquanto a rede de malha Wi-Fi proprietária já disponível pode

oferecer acesso a clientes móveis em todos os centros da comunidade e nos parques. Con-

forme as células de modo dual Wi-Fi e WIMAX são introduzidas nos centros de rede de

maior capacidade em faixas licenciadas ou não licenciadas, as células WIMAX irão intero-

perar de forma transparente com as células Wi-Fi existentes, sempre selecionando o me-

lhor caminho para oferecer a máxima capacidade ao usuário de ponta a ponta.


17

REFERÊNCIAS

ALBUQUERQUE, Célio Vinicius de, Proposta de grupo de trabalho – ReMesh – Rede Mesh de Acesso Universitário Faixa Larga Sem Fio. RNP, Rio de Janeiro, Setembro 2005. Disponível em: <http://www.rnp.br/_arquivo/gt/2005/GT_Rede_Mesh.pdf> . Acesso em: 05 de maio. 2010.

Como Funciona e Especificações. Wi-Fi Aliance. Disponível em: <http://www.wi-fi.org/>. Acesso em 05 de Maio de 2009

Como Funciona e Especificações. WiMax Forum. Disponível em: http://www.wimaxforum.org/>. Acesso em 04 de Abril 2010

LAKATOS, Eva Maria; MARCONI, Marina de Andrade.

Fundamentos de Metodologia Científica. 1ª Edição. São Paulo: Atlas, 1985.

LAKATOS, Eva Maria; MARCONI, Marina de Andrade.

Fundamentos de Metodologia Científica. 6ª Edição, São Paulo: Editora Atlas, 2007.

Sanches, Carlos Alberto. Projetando Redes WLAN - Conceitos e Praticas. Editora ERICA, 2008.

Thelander , Michael W. Oportunidades e desafios em um mundo wireless. Disponível em:

<http://www.eletrica.ufpr.br/mehl/te155/WiMAX_oportunidades.pdf>. Acesso em 13 de Maio de 2010

Understanding Wi-Fi and Wi-Max as Metro-Access Solutions, Intel 2004. Disponível em <www.intel.com>. Acesso em 05 de Maio de 2010

Using Wi-Fi and WiMAX to Deliver Broadband Wireless Services to Fixed and Mobile Clients. Aruba NetWorks. Disponivel em: <http://www.arubanetworks.com/pdf/technology/whitepapers/wp_FIMAX.pdf>. Acesso em 14 de Maio de 2010

WIMAX. How Suff Works. Disponível em: <http://computer.howstuffworks.com/wimax1.htm>.

Acesso em 20 Outubro de 2008

ANÁLISE COMPA RATIVA ENTRE TECNOLOGIAS …casagrande/RED/wman.pdf · 2 ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE...

Documents

Transcript of ANÁLISE COMPA RATIVA ENTRE TECNOLOGIAS …casagrande/RED/wman.pdf · 2 ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE...