Seção: Tutoriais Banda Larga

Apresentam-se a seguir algumas regras práticas para o dimensionamento de Redes WiMAX.

Licenciadas e Não licenciadas 

Escolha da faixa de freqüência:

• Quanto menor a FREQÜÊNCIA, maior a COBERTURA;
• Faixas não licenciadas não precisam ser adquiridas, porém cada operadora deve conviver com possíveis adequações de rede por congestionamento de Freqüência;
• Faixas licenciadas são exclusivas para cada operadora, porém devem ser adquiridas em licitações do órgão regulador (no Brasil temos a ANATEL) e representam um custo a ser incluído no Business Plan.

Uso de células e reuso de freqüências (Escolha de Freqüências)

Com uma única Freqüência não é possível cobrir uma cidade. Devem ser considerados pelo menos 2, 4 ou 6 pares de freqüências, criando células, com reuso de freqüências, de forma a manter freqüências iguais distantes uma das outras.

A figura 1 apresenta um exemplo de células com reuso de freqüências.

Devemos considerar o reuso de freqüências uma necessidade, sendo o fator 3 muito utilizado, pois representa a melhor relação entre eficiência e máxima taxa disponível entre setores. A figura representa o reuso de Freqüência, evitando interferência de co-canal, por exemplo. 

Throughput

A velocidade ofertada a cada usuário WiMAX é um compromisso entre distância e visada direta, ou seja, quanto mais distante ou mais obstruído estiver o usuário, será utilizada uma codificação menos robusta (ex. QPSK) que não tem a característica de transportar muitos bits/Hz.

Por outro lado, usuários próximos ou com visada direta poderão utilizar codificação 64QAM, atingindo taxas de até 2,2 bits/Hz. O que se observa em várias cidades brasileiras é um uso misto de codificação, resultando em velocidade de dados sempre inferior àquela prevista em condições ideais.

Topografia (LOS, NLOS, OLOS)  

Todo projeto de uma rede wireless exige uma análise de cobertura em sistemas computacionais e algumas vezes em campo. Existem várias soluções que reconhecem um sistema WiMAX (ou seja, uma rede ponto-multiponto), nos quais podemos obter resultados da viabilidade da rede em função da topografia e regiões de usuários. Em alguns casos, são necessárias análises de campo, principalmente para a Freqüência não Licenciada (5.8GHz) por causa da sua grande utilização.

A experiência nesta Freqüência demonstra que, com exceção de grandes centros, a ocupação desta Freqüência é pequena. Nas Freqüências Licenciadas, o uso de ferramentas está relacionado em transportar a maior quantidade de informação em uma região com a banda adquirida, lembrando sempre que a faixa de Freqüência é limitada, devendo ser aproveitada ao máximo.

Sempre a topografia estará associada aos 3 tipos de usuários de uma rede: 

• LOS: Linha de Visada (Line of Sight);
• NLOS: Quase Linha de Visada (Near-line-of-sight) ou  Sem Linha de Visada (Non-line-of-sight);
• OLOS: Linha de Visada Obstruída (Obstructed line of sight).

Backhaul

O que é Backhaul?

• Em redes de tecnologia wireless, é utilizado para transmitir voz e dados do site de uma célula para um switch, i.e., de uma site central para um remoto;
• Em redes com tecnologia de satélite, é utilizado para transmitir dados de um ponto para o qual ele pode ser transmitido (uplinked) para o satélite;
• Ou é utilizado para transmitir dados para um backbone de rede.

Importância do Backhaul:

• Interligação das estações rádio-base (ERB);
• Formação da rede;
• Capacidade para escoar o tráfego da ERB.

Tipos de Backhaul:

• Rádio digital ponto a ponto;
• Fibra-optica;
• Linhas privativas.

Modulação TDD e FDD

Impactos da tecnologia na atual regulamentação brasileira:

• Observa-se que a tecnologia TDD (Time Division Duplex) ganha espaço e será a primeira a receber o selo de certificação WiMAX;
• A tecnologia TDD utiliza multiplexação em tempo para transmitir e receber informações ao contrário da FDD (Frequency Division Duplex) que utiliza freqüências distintas para transmitir e receber. A tecnologia TDD não necessita de banda de guarda entre as freqüência ao contrário da FDD;
• O modelo de regulamentação para freqüências de 3,5 GHz utiliza o mesmo conceito da tecnologia FDD (baseada em solução celulares que são eminentemente FDD), sendo que cinco operadoras (EMBRATEL, Vant – hoje Brasil Telecom, Directnet, WKVE e Sinos) adquiriram blocos de freqüência não contínuos, ou seja, 2 blocos de 7 MHz e/ou 2 blocos de 10,5 GHz em lados separados da faixa;
• Um ponto importante, equipamentos WiMAX estão limitados a 7 MHz de largura de faixa e nesta faixa a taxa máxima por setor iluminado de uma estação rádio-base está limitado a aproximadamente 13Mbit/s;
• Empresas que adquiriam as licenças e possuem 2 blocos de 7 MHz para criar diversidade nas estações rádio-base podem ter problemas. Para cidades médias isto pode ser suficiente, porém cidades com grande quantidade de usuários, haverá necessidade de quebrar os 2 blocos de 7 MHz em, por exemplo, 4 blocos de 3,5 MHz. Observa-se assim que em locais com grandes concentrações de usuários a quebra dos blocos auxiliará na montagem da rede, mas por outro lado comprometerá a velocidade de dados oferecida;
• Empresas que adquiriram as licenças e possuem blocos de 10,5 MHz sofrerão do mesmo problema, mas poderão trabalhar com até 6 blocos de 3,5 MHz, ou terão uma rede mista com 2 blocos de 7 MHz e 2 blocos de 3,5 MHz, criando diversidade.