Planificação de Redes WiMAX Ponto-Multiponto e em Malha

Tamanho: px

Começar a partir da página:

Download "Planificação de Redes WiMAX Ponto-Multiponto e em Malha"

Maria Júlia Mascarenhas Santarém
7 Há anos
Visualizações:

1 DETI 21 de Julho de 2009 Planificação de Redes WiMAX Ponto-Multiponto e em Malha André Cardote Orientação científica: Prof. Dra. Susana Sargento Eng.º Sérgio Pires 2005, it - instituto de telecomunicações. Todos os direitos reservados.

2 Sumário o O que é o WiMAX? o Técnicas de melhoramento o Algoritmos e mecanismos desenvolvidos o Resultados o Conclusões e Trabalho Futuro o Demonstração das ferramentas desenvolvidas 2

3 O que é o WiMAX? o Tecnologia de acesso sem fios de banda larga o Cobertura até 50 Km o Velocidades até 70 Mbps o Permite acesso fixo e móvel o Funcionamento em modo Ponto-Multiponto e Malha 3

4 o WiMAX Fixo WiMAX Fixo e Móvel o Terminais Fixos o Esquema de modulação: OFDMA o WiMAX Móvel o Terminais fixos, nómadas ou móveis o Esquema de modulação: S-OFDMA maior capacidade 4

5 Ponto-Multiponto e Malha o Base Stations (BS) normalmente interligadas por cabo o Falha de conectividade pode condicionar o acesso o BSs interligadas por tecnologia rádio o Nemtodasas BSs precisamde ligação cablada o Tolerânciaa falhaspontuaisde conectividade 5

6 Impedimentos para a Implementação em grande escala o São necessários mais estudos que comprovem o bom funcionamento em ambientes reais o Poucos equipamentos certificados disponíveis no mercado o Falta de mecanismos de planeamento 6

7 Técnicas de Melhoria o MIMO o Diversidade Espacial o Multiplexagem Espacial o SIMO o Adaptive Beamforming 7

8 MIMO o Diversidade Espacial o Mesmo símbolo em todas as antenas SRgain = 10 log( NT N R ) [ db] o Multiplexagem Espacial o Símbolos diferentes em diferentes antenas C = min( N gain T, N R ) 8

9 SIMO o Caso particular do MIMO diversidade espacial o Mesmo símbolo em todas as antenas SRgain = 10 log( NT ) [ db] 9

10 Adaptive Beamforming o Focagem do feixe da antena num determinado ponto UL DL gain gain = 10 log( N) = 20 log( N) [ db] [ db] 10

11 WiMAX Fixo vs. Móvel Type of Terrain and Max. Range Fixed WiMAX Mobile WiMAX 8 Max. Range (Km) Rural 1 2 Surburban 3 Urban Type of Terrain o É em cenários rurais que as diferenças em termos de alcance se tornam mais evidentes 11

12 Melhoria de Alcance 300 Improvement related to SISO in % Improvement in % SIMO 2x1 MIMO 4x2 S.D. Adapt. Beamforming 3 el Rural Suburban Urban Type of Terrain o MIMO 4x2 S.D. é a técnica que mais aumenta o alcance o Verifica-se um maior aumento em cenários rurais 12

13 Planeamento em Malha o Traffic Point (TP) Sítio onde se espera que esteja determinado número de utilizadores com requisitos de tráfego conhecidos o Candidade Site (CS) Sítio onde pode ser colocado um Mobile Router (MR) ou Mobile Access Point (MAP) 13

14 Algoritmo para Planeamento em Malha o Divide-se em 4 fases o Funciona para qualquer tipo de cenário o Tempo de processamento baixo a moderado consoante o número de nós o Exactidão dos resultados verificada por comparação com solução de programação linear 14

15 Algoritmo para Planeamento em Malha o É criada uma lista para cada TP e CS com os CSs que conseguem comunicar om ele 15

16 Algoritmo para Planeamento em Malha o É criada uma lista com os CSs candidatos a ser MAPs por ordem de preferência o Ordenação por número de TPs que consegue servir E = k aki o Ordenação pela distância média a cada TP D j g = ij i L TP j a ij 16

17 Algoritmo para Planeamento em Malha o Os TPs são associados aos CSs, que, à medida que são necessários, passam a ser MRs 17

18 Algoritmo para Planeamento em Malha o São criadas as ligações entre CSs. Neste passo é tomada a decisão de quais dos CSs têm que ser tornados MAPs 18

19 Método de Programação Linear x 1 Feasible region x 2 o É criado um modelo matemático através de uma função minimizadora e várias restrições o Utiliza-se um software de programação linear para resolver o problema 19

20 Exactidão do Algoritmo de Planeamento de Redes em Malha 3 Number of MRs for each tool Método Nr. MAPs Nr. MRs Algoritmo Prog. Linear Number of MRs MPS AMPL Tool Number of MAPs for each tool o Os resultados são bastante próximos, o que permite afirmar que o algoritmo desenvolvido é válido Number of MAPs MPS Tool AMPL 20

21 WiMAX Fixo e Móvel em Redes em Malha o Cenáriocom requisitos de tráfego elevados e grande número de CSs 21

22 WiMAX Fixo e Móvel em Redes em Malha Tecnologia Nr. MAPs Nr. MRs WiMAX Fixo WiMAX Móvel o O WiMAX Móvelmostratermelhor desempenhodo queo Fixo tambémemredesemmalha 22

23 Mecanismo para colocação de pontos de acesso de forma optimizada o Divide-se em 3 passos o Facilita a criação de cenários o Conduz a soluções com menor número de pontos de acesso necessários 23

24 Colocação Manual vs. Colocação Optimizada Modo Nr. MAPs Nr. MRs Manual 1 3 Optimizado 1 2 o A colocaçãodos CSs atravésdo mecanismodesenvolvidolevaà diminuiçãodo númerode equipamentos necessários 24

25 Integração WiMAX-Wi-Fi Tecnologia Nr. MAPs Nr. MRs WiMAX 1 0 Wi-Fi 0 4 o Umabase station WiMAX é capaz de fornecer serviço a vários pontos de acesso Wi-Fi 25

26 Conclusões o O WiMAX Móvel tem, na maioria dos casos, melhor desempenho que o Fixo o MIMO é a técnica, implementável em WiMAX Fixo e Móvel, que mais aumenta o alcance o O algoritmo de planeamento de redes em malha é válido o O mecanismo de colocação optimizada de CSs leva à diminuição do número de equipamentos necessários 26

27 Trabalho Futuro o Melhoramento do mecanismo de colocação optimizada de CSs o Testes em ambientes reais para verificar a exactidão das ferramentas de cálculo 27

28 Ferramenta Ponto-Multiponto 28

29 Ferramenta Malha 29

30 Obrigado 30

Documentos relacionados

Planeamento de uma Rede sem Fios IEEE e no Concelho da Covilhã

Universidade da Beira Interior Planeamento de uma Rede sem Fios IEEE 802.16e no Concelho da Covilhã Rui Marcos Dany Santos Covilhã, 7 de Novembro de 2005 Resumo Objectivo Planeamento Celular Análise de