Simplesmente o máximo: WiMAX
Parte 1
• Eduardo Prado - Smart Convergence
Senhoras e senhores, que "bicho" é este? WiMAX? Esconjuro! Não, não esconjure não. Ele veio para ficar (se deixarem – e em "parte" devem deixar – ele será um grande sucesso).
Nós fomos um dos primeiros a tratar destse assunto no Brasil no Weblog Smart Convergence e em dois artigos desta coluna: O "Dia Seguinte" do Wi-Fi de 5 de maio de 2003 – uma das matérias precursoras deste assunto – e Intel (com Nokia) & Motorola (comCisco) no 4G: Outra grande disputa em 4 de agosto de.2003. Para ver também a "vontade de disputa" da Intel com a Motorola vejam a matéria (também desta coluna): O charme (e a disputa) do
(pelo) UWB de novembro de 2003.
A indústria de acesso wireless em banda larga, que proporciona conexões com altas taxas de transmissão de rede para sites estacionários, tem amadurecido ao ponto que agora tem um padrão para a segunda geração de redes de áreas metropolitanas wireless.O padrão é o IEEE 802.16 com a sua interface aérea de Wireless MAN (Metropolitan Area Network). Esse padrão é também conhecido por "WiMAX" e já tem seu forum próprio para ajudar no trabalho de alavancagem do próprio padrão:Forum WiMAX.
Essa especificação do padrão IEEE 802.16 (e suas variações), que está sendo desenvolvida e promovida pelo grupo WiMAX, incluem o apoio de poderosos membros como Intel e Nokia.
A Intel acredita que o 802.16a "a coisa mais importante desde o advento da própria internet". O WiMAX estenderá o potencial do atual Wi-Fi (ou Wireless LAN) para distâncias bem maiores – em torno de 30 a 50 quilômetros.
O padrão 802.16, completado em outubro de 2001 e publicado em 8 de abril 2002, define a interface aérea Wireless MAN
(WMAN) para as Redes de Área Metropolinas Wireless (MANs). A finalização desse padrão proclama a chegada do Acesso Wireless de Banda Larga (BWA = Broadband Wireless Access) como um novo e importante instrumento no esforço de conectar as residências e as corporações ao núcleo das redes de telecomunicações em todo o mundo.
Como está atualmente definido através do padrão 802.16, uma MAN wireless proporciona que prédios acessem a rede através de antenas externas com estações rádio base central. A MAN Wireless oferece também uma alternativa para redes de acessos de
cabos, tais como links de fibras óticas, sistemas coaxiais utilizando cable modems, e links de acesso de banda larga (ADSL). Como os sistemas wireless de banda larga têm a capacidade de conectar grandes áreas geográficas sem a necessidade de se investir em uma infra-estrutura de alto custo, a tecnologia de WiMAX pode permitir implantações de BWA de menores custos e desta forma levar a conveniência da mobilidade e da banda larga para um grande número de pessoas.
O padrão IEEE 802.16, suas variações e outros padrões wireless
Historicamente as atividades do padrão foram iniciadas em agosto de 1988 em uma reunião chamada National Wireless Electronics Systems Testbed (N-WEST) da ABNT americana, o NIST (U.S. National Institute of Standards andTechnology). O encontro teve uma boa recepetividade no Grupo 802 do IEEE que inaugurou um grupo de estudos para tratar do assunto. O Grupo de trabalho do 802.16 teve reuniões semanais com periodicidade bimestral a partir de julho de 1999.
Quatro anos depois, envolvido nessa missão, o Grupo de Trabalho do Padrão IEEE 802.16 em BWA tinha desenvolvido toda
a base dos três padrões subesequentes, a saber:
[a] IEEE 802.16 (“Air Interface for Fixed Broadband Wireless
Access Systems”) foi aprovado em dezembro de 2001. Esse padrão é para WMANs operando na banda defrequências de
10,0 – 66,0 GHz;
[b] IEEE 802.16.2, publicado em 2001, (“Recommended Practice for Coexistence of Fixed Broadband Wireless Access Systems”) especifica uma prática recomendada para endereçar a operação de múltiplos sistemas de BWA no range de frequência de 10,0 – 66,0 GHz;
[c] Em janeiro de 2003, o IEEE aprovou um aditivo ao padrão 802.16, chamado IEEE 802.16a, que adiciona a possibilidade de operação do padrão original nas nas bandas de frequência licenciada e não licenciada de 2,0 – 11,0 GHz.
O padrão IEEE 802.16a publicado em março de 2003, estende o padrão LOS (Line of Sight = Linha de Visada) IEEE
802.16 focado nas frequências licenciadas da faixa de 10,0 - 66,0 GHz. Essa extensão proporciona um acesso NLOS (Non-Line of Sight) em bandas de frequência mais baixas de 2,0 - 11,0 GHz, algumas das quais não licenciadas, com suporte para as tecnologias de PMP (Point-to-Multipoint) e Mesh - recentemente o IEEE iniciou os trabalhos de padronização de Mesh Network, e ampliando o range de cobertura de 30 milhas (50 Kms) para 50 milhas (80 Kms);
[d] O IEEE 802.16c, que foi aprovado em dezembro de 2002, vai ajudar na interoperabilidade através da especificação de perfis de sistemas no range de 10,0 – 66,0 GHz;
[e] O IEEE não está descansando depois de todo o trabalho. A autorização para o desenvolvimento de um novo aditivo ao padrão chamado de IEEE 802.16e, que vai estender o padrão original para cobrir de forma "combinada" a operação fixa e móvel nas bandas licenciadas da faixa de frequência de 2,0 - 6,0 GHz foi aprovada em dezembro de 2002. Esse padrão incorpora o trabalho do "ad hoc committee" – o Comitê de Handoff
do IEEE. Uma versão preliminar será completada em julho de 2004 para votação.
O padrão de 10,0 – 66,0 GHz suporta níveis de tráfego variando continuamente em muitas frequências não licenciadas (por exemplo, 10.5, 25, 26, 31, 38 e 39 GHz) para comunicações duplex. Ele habilita a interoperabilidade entre dispositivos de
forma que as operadoras de telecomunicações pode utilizar equipamentos de diferentes fornecedores e assegurar a garantia de disponibilidade de equipamento de baixo custo.
O aditivo do padrão da região de frequência de 2,0 – 6,0 GHz suporta ambos tipos de frequências: licenciada e não licenciada.
O padrão 802.16 não é o único padrão wireless no pipeline do IEEE, e o IEEE também não é o único grupo de padrões da indústria trabalhando nos novos padrões BWA. Paralelo ao Grupo de Trabalho do Padrão IEEE 802.16 (conhecido como WiMAX) nós
temos o Grupo de Trabalho do Padrão IEEE 802.20 (conhecido como
Mobile-Fi) que se responsabiliza sobre os controles das "camadas fisíca e de MAC" para assegurar a interorperabilidade dos sistemas BWA em um ambiente de mobilidade operando em bandas licenciadas abaixo de 3,5 GHz. O objetivo técnico do 802.20 é otimizar o transporte de dados baseados em IP, focando em altas taxas de transmissão de dados acima de 1 Mbit/segundo, e suportando mobilidade veicular de até 250 Km/hora com um tempo de latência mínimo e adequado
(sic!).
Paralelamente ao IEEE, o ETSI europeu (the European Telecommunications Standards
Institute) tem o Projeto BRAN (Broadband Radio Access Networks) que criou dois padrões que são muito "próximos" aos padrões 802.16 e 802.16a. Coisas de disputa política de "gente grande", se percebe. Parece-nos bem similar a faceta da disputa entre Qualcomm (detentora da patente do CDMA) e o GSM/GPRS. We have seen that movie previously!
O padrão HiperAccesscomeçou antes do 802.16 mas foi aprovado depois do 802.16. O padrão HiperMané para frequências
abaixo de 11 GHZ. O "corpo" desses dois padrões europeus têm certa cooperação entre si. Durante a definição do padrão IEEE 802.11a de WLAN de alta taxa de transmissão a 54 Mbs houveram divergências entre o IEEE e o ETSI. Agora, durante a evolução do WiMAX, os dois órgãos estão atentos e já começaram a harmonizar a definição do 802.16 com o HiperMan – o padrão de área
metropolitana do ETSI – para assegurar a sua unificação futura.
Voltando aos padrões "16" e "20" do IEEE, gostaríamos que vocês pensassem nas vastas oportunidades de aplicações portáteis ou móveis que estas novas tecnologias wireless poderiam abrir para as operadoras de telecomunicações. Infinitas. Os
provedores de serviços poderiam ofertar conectividade BWA tanto como conectividade de telefonia celular sem fazer parceria de cooperação com os "facility owners" dos hotspots pelo alcance de 50 Kms da tecnologia WiMAX ou Mobile-Fi. Elas poderiam até ser estendidas para carros e trens.
Dos padrões "16" e "20" do IEEE qual terá sucesso mais rápido? Nós aqui sempre apostamos no sucesso do padrão IEEE 802.16 o que está começando a se delinear neste começo de 2004, no mínimo pela sua disponibilidade comercial bem mais rápida que o 802.20 que deve demorar uns três anos.
Ambos os padrões são baseados na moderna modulação OFDM (Orthogonal Frequency Division Modulation) que apresenta uma série de vantagens sobre a "antiga" DSSS (Direct-Sequence Spread Spectrum) utilizada no Wi-Fi (IEEE 802.11b).
Veja um pouco sobre os padrões de MAN (Metropolitan Area Network) aqui - MAN Standards – uma excelente matéria do Weblog Dailywireless.
Veja na matéria Intel (com Nokia) & Motorola (comCisco) no 4G: Outra
grande disputa referências sobre estes os dois padrões IEEE 802.16 e IEEE 802.20 e um pouco da nossa opnião sobre o assunto em questão e “futurologias de sempre” (como também sobre "leves rusgas")!.
Ainda trataremos nesta matéria sobre a competição entre esses padrões.
Quem viver verá o susesso do WiMAX!
Os fabricantes de chips
Intel é um forte player neste cenário e tem todo o interesse em acelerar o cronograma de roll-out do WiMAX afim de
assegurar a sua posição de "comandante" desta empreitada que está conquistando cada dia mais tração do que muitos acreditavam.
As empresas de chips tailandesas dizem que a Intel enviará para o mercado seus chips de silício do 802.16a no início do segundo trimestre deste ano (2T04), e fontes dentro do gigante wireless confirmaram isto, embora o cronograma oficial
da Intel para o mercado permaneça como sendo o roll out no segundo semestre de 2004. Considerando que a Intel não nutre nenhuma simpatia pelo atraso em cronogramas de produtos, e que teve vários embaraços recentes com os atrasos dos cronogramas das variações da tecnologia Centrino, a Intel vai manter um grande cuidado desta vez
por causa da sua imagem no mercado. A Intel planeja lançar no mercado seu chip de WiMAX no início do segundo trimestre deste ano (2T04). Senhoras (es), está muito próximo!. Os fornecedores de equipamentos tailandeses Zyxel, Ambit Microsystems e Askey dizem todos que planejam também montar a tecnologia WiMAX
de baixo custo e esperam receberem o primeiro chip de silício desta tecnologia no segundo trimestre deste ano (T2).
A Intel afirma que será a primeira empresa a lançar no mercado os chips completamente aderentes ao padrão (full
standard) WiMAX, na frente da sua maior rival Fujitsu. Alguns especialistas de WiMAX tais como Redline Communications já lançaram chips com a tecnologia WiMAX no mercado mas eles não são completamente interoperáveis. O terceiro fabricante de chipset desenvolvendo o padrão 802.16a é
a Wavesat do Canadá, que já está fornecendo o seu chip de silício WiMAX-based DM110 OFDM para as operadoraswireless de banda larga, notadamente a ioWave.
A velocidade que os chips de 802.16a serão postos no mercado indicarão como a Intel quer manter-se como líder neste business. A Intel precisa liderar e não ser um follower, para mostrar ao mercado que ela pode “entregar” – sem sombra de dúvidas – a sua “grande visão wireless” e tornar-se sinônimo de comunicações móveis no mercado. Esse approach ela implementou muito bem no mercado de PCs quando eles eram a coisa mais excitante para se ter na época. Quem não se lembra do slogan: IntelInside!. Veja duas recentes matérias sobre o “rei do Chip”: "Intel: King of the Wi-Fi Frontier?" da Business Week e Intel's Widespread Wireless Vision do Mercury
News.
Como vimos os fabricantes de chips e de equipamentos estão começando a fazer o roll out do “pré WiMAX” na sua primeira
interação que é o 802.16a. Contudo a real virada desta nova era de BWA só chegará com a homologação do padrão IEEE 802.16d que agrega juntamente o sucesso do NLOS do 802.16a e as extensões IEEE 802.16.2, IEEE 802.16c e IEEE 802.16e para Quality of Service (QoS), teste e interoperabilidade. Essas duas últimas são bem mais avançadas que oIEEE 802.16a, especialmente pois elas perimitem que amplificadores de potência (power amplifiers) mais baratos e menores sejam utilizados, reduzindo os custos da implementação, e também porque suporta esquemas de antenas inteligentes tais como Multiple In Multiple Out (MIMO), que maximiza o alcance e a potência da antena no mundo real. Veja um pouco aqui na matéria Smart Antenna Roundup do Weblog Dailywireless sobre antenas inteligentes e a recentíssima
tecnologia MIMO para estas antenas.
A nova variante 802.16c está começando agora a ficar sólida para ser fabricada e também ser colocada no mercado no terceiro trimestre deste ano (3T04). A revisão do padrão foi encerrada em uma reunião do IEEE mantida em Vancouver (Canadá) recentemente e a suite de testes estará pronta em setembro deste ano.
As empresas Wavesat e Atmel já estão trabalhando no padrão IEEE 802.16c e a empresa Airspan diz que será a primeira a colocar chips desta tecnologia no mercado. Seu kit será
baseado na tecnologia do chipset Rosedale WiMAX da Intel. A Intel está trabalhando com a Alvarion, Aperto Networks e a Redline Communications. Para colocar emoção nesta competição natural do mundo moderno, a Fujitsu está trabalhando com a Wi-Lan e mais dois
fabricantes de chips tailandeses para lançar o mais rápido possível os dispositivos WiMAX.
O VP de Desenvolvimento de Negócios da Alvarion diz que o próximo passo crítico é encerrar o processo de certificação para prosseguir. Isso é fundamental para obeter a confiança das operadoras de telecomunicações no WiMAX considerando os
vários insucessos em experiências anteriores de BWA tais como o caso da Teligent que tirou várias empresas do setor. Ele afirma que embora algumas empresas já estejam lançando produtos no padrão 802.16a, o padrão 802.16c traz mais
atrativos para o WiMAX (como vimos acima) mas ele ainda não é completamente homologado pelo. IEEE.
Muito do alvoroço com o WiMAX tem razão de ser além da mobilidade e o alcance de 50 kms. Por quê?. Baixo custo, senhoras e senhores!. O custo do hardware WiMAX é de US$ 100 a US$ 150 por casa para serviços residenciais e de US$ 5 mil a US$ 30
mil por estação rádio base. É vai ter muita gente se mexendo mas esses custos baixos vão provocar algumas “dores de cabeça”.
Com certeza estaremos iniciando uma nova “corrida ao ouro”. Agora na busca do “Eldorado” wireless. Veja a matéria 2004: a 'Corrida do Ouro' do Wireless para conhecer um pouco desta “corrida” e dos seus “atletas”.
E nós que pensávamos que depois de Wireless LAN (Wi-Fi quando no padrão IEEE 802.11b) não veríamos mais nada interessante no mundo wireless. Vã ilusão, folks! Vocês ainda verão muita coisa: WiMAX (estamos vendo), UWB, ZigBee, Mesh Technology, Sensoring Networking, RFID (as tais das "etiquetas inteligentes"), ...
Acabamos aqui a 1ª parte. Na próxima você terá muita emoção.
A 2ª Parte desta matéria será publicada em 16.de fevereiro de 2004.
Pensamos nesta matéria na forma de um Tutorial e você – nosso leitor – é o grande vencedor tendo várias referências sobre o tema WiMAX. Veja abaixo.
Referências:
[1] WiMAX approaches tipping point with new specs and carrier support, Wireless Watch,The Register, January 27, 2004;
[2] Intel
Talks Up Broadband Wireless, Wireless News Factor, January 29, 2004;
[3] Intel's Widespread Wireless Vision,
Mercury News, January 27, 2004;
[4] Wireless mesh networks emerg, CommsDesign.com, December 01, 2003;
[5] Wireless mesh networks gain
traction, EE Times, November17, 2003;
[6] Mesh Casts Its Net, Unstrung, January 23, 2004;
[7] Intel to ship WiMax-based silicon, Telecom.paper, January 26, 2004;
[8] WiMax Chip Race Begins, Wi-Fi Planet, January 22, 2004;
[9] WiMax Forum targets first systems by end of year, EE Times, January21, 2004;
[10] Intel braves new world of WiMax, CNET News.com, January 21, 2004;
[11] WiMAX set to overshadow wi-fi, The Enquirer, July 9, 2003;
[12] A Future Option for Wireless MANs, Wi-Fi Planet, July 17, 2003;
[13] Wireless to the max, Arcchart, January 19, 2003;
[14] 802.16e Vrs 802.20, Dailywireless, July 28, 2003;
[15] 802.16: The Future in Last Mile Wireless Connectivity, Wi-Fi Planet, August 18, 2003;
[16] 802.16e vs. 802.20,Wi-Fi Planet, September 4, 2004;
[17] 802.16: A Look Under the Hood, Wi-Fi Planet, August 26, 2003;
[18] Is Intel Now the Wireless MAN?, Wi-Fi Planet, April 23, 2003;
[19] WiMAX Thoughtline, Arcchart, November
26, 2003;
[20] Operators Wary of WiMax, Study Says, Wi-Fi Planet, November 19, 2003;
[21] Wireless Broadband in a Box, IEEE Spectrum Magazine, June 2002;
[22] Unwiring the Last Mile, Network Magazine, January 6, 2003;
[23] 4G: Running Before You Can Walk, Unstrung, June 4, 2003;
[24] Vem aí a nova geração de tecnologia 4G (sem fio), Eduardo
Prado, Site Autoral Alice Ramos, 16 de junho de 2003;
[25] Enter the MAN Haters, Unstrung, April 11, 2003;
[26] IEEE 802.20 Established, Unstrung, February 03, 2003;
Sobre os padrões:
[27] MAN Standards, Dailywireless, April 12, 2003;
[28] Peering Into the WiMAX Spec: Part 1, CommsDesign.com, Jan 20, 2004;
[29] Peering Into the WiMAX Spec: Part 2, CommsDesign.com, Jan 21, 2004;
[30] The IEEE 802.16 Working Group on Broadband Wireless Access Standards
[31] IEEE 802.16 Task Group a
[32] IEEE 802.16 Task Group c (TGC)
[33] IEEE 802.16 Task Group e (Mobile Wireless MAN)
• Eduardo Prado é consultor de Novos Negócios & Tecnologia. Engenheiro eletrônico formado pela UFRJ (1977) com mestrado em Automação e Controle de Processo na COPPE/UFRJ (1979). Participou da criação da primeira Clearing House privada brasileira privada de telecomunicações, a Cleartech em Campinas. É especializado em auxiliar as corporações em áreas estratégicas de Business Assessment, Estratégia em Wireless, Wireless em Geral, Wi-Fi (Wireless Fidelity), Wireless LAN, Broadband Wireless Access (4G "Proprietário" e WiMAX), WPAN (Wireless Personal Networks), Etiquetas Inteligentes RFIDs, VoIP e Estratégia de Negócios, Voice over WLAN (VoWLAN), Aplicações Corporativas Móveis e Segurança em Wi-Fi, como também ministra seminários e palestras nestes segmentos de negócios.
O autor mantém os seguintes weblogs pessoais: Smart
Convergence e Novas Tecnologias - Novos
Negócios, este na ComUnidade WirelessBRASIL.
Clique aqui para mandar uma mensagem para esta coluna
| 
