Prefazione
PREFAZIONE
Nel Giugno 2001 nasce un consorzio formato da più di 300 aziende che prende il nome di WiMax Forum. Lo scopo del WiMax Forum è sviluppare, supervisionare, promuovere e testare la interoperabilità di sistemi basati sullo standard IEEE 802.16, conosciuto anche come WirelessMAN (Wireless Metropolitan Area Network).
WiMax, acronimo di Worldwide Interoperability for Microwave Access è il nome commerciale dei sistemi basati sullo standard IEEE 802.16.
WiMAX è una tecnologia di trasmissione senza fili a banda larga, in grado di fornire elevate prestazioni, in termini di velocità di trasmissione dei dati, a basso costo. La possibilità di essere utilizzato su qualsiasi tipo di territorio, a prescindere dalle caratteristiche geografiche (si possono utilizzare sistemi WiMax in tutti gli ambienti, dall’urbano al rurale), rende WiMax competitivo sul mercato per ogni tipo di utenza (dall’azienda all'utente singolo). WiMax è in grado di operare sia su bande di frequenza sottoposte a licenza (cioè porzioni dello spettro frequenziale assegnate in uso esclusivo a enti e aziende dalle istituzioni governative preposte, solitamente dietro compenso) sia su bande "non licenziate" (cioè su frequenze per il cui utilizzo non è previsto alcun pagamento). La tecnologia supporta velocità di trasmissione di dati condivisi fino a 70 Mbit/s in aree metropolitane, utilizzando una tecnologia che non richiede la visibilità ottica tra le stazioni. Secondo i proponenti di WiMax questa ampiezza di banda è sufficiente per supportare simultaneamente almeno 40 aziende con connettività di tipo T1 e 70 abitazioni con connettività al livello DSL da 1 Mbit/s.
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Caratteristiche che rendono lo standard WiMax competitivo:
a. Flessibilità: WiMax è in grado di supportare sistemi punto-multipunto (P- MP) e multipunto-multipunto (MP-MP, detti anche MESH).
b. Sicurezza: WiMax implementa diverse tecniche di crittografia, sicurezza ed autenticazione contro intrusioni da parte di terzi.
c. Qualità del Servizio (QoS): WiMax supporta 4 tipologie di qualità del servizio:
Unsolicited Grant Service (UGS) per sistemi real time di dimensione fissa (es. VoIP), Real-Time Polling Service (rtPS) per sistemi real time di dimensione variabile (es. applicazioni video), Non Real-Time Polling Service (nrtPS) per flussi di dati tolleranti al ritardo (es. applicazioni FTP), Best Effort (BE) per flussi di dati dove non è richiesto livello minimo di servizio.
d. Throughput: utilizzando lo schema di modulazione IEEE 802.16, WiMax trasporta una grossa quantità di traffico con un alto livello di efficienza dello spettro e tolleranza ai segnali riflessi.
e. Installazione: WiMax non richiede equipaggiamenti particolari. Un’antenna può essere sufficiente per l’equipaggiamento base di una Subscriber Station (SS).
f. Interoperabilità: IEEE 802.16 è uno standard e quindi è indipendente dal tipo di apparato o dal provider.
g. Mobilità: grazie allo standard 802.16e WiMax permette connessioni in mobilità fino a 160 km/h.
h. Costi / Copertura: lo standard di tipo “open”, unito all’economia di scala dovuta alla produzione dei componenti WiMax, dovrebbe ridurre notevolmente i costi per fornitori ed utenti, assicurando la connessione tra Base Station (BS) e Subscriber Station, ed elevata velocità.
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i. NLOS (not line of sight): la capacità di trasmettere attraverso territori parzialmente ostruiti (es. montagne), grazie alla modulazione utilizzata.
Questa è una delle peculiarità del WiMax.
Inoltre, le potenzialità di WiMax fanno sì che questa tecnologia possa essere utilizzata nelle seguenti applicazioni:
a. Connessione tra hotspots Wi-Fi, e tra hotspot e rete Internet (con HotSpot si intendono i "punti di accesso" pubblici, come aeroporti o università, che offrono una connessione).
b. alternativa alla tecnologia xDSL.
c. servizi e connessione ad alta velocità per la trasmissione da apparecchi mobili (cellulari, PDA).
WiMax ha un potenziale tale da consentire di allargare a molti milioni gli accessi ad Internet senza fili, proprio per il basso costo e la relativa facilità di implementazione della struttura: la copertura senza fili di WiMax si misura in km², mentre la copertura Wi-Fi viene misurata in decine di m². Per questo motivo è la tecnologia che si pensa potrebbe ridurre il digital divide. Le Base-Stations WiMax dovrebbero riuscire a coprire intere aree metropolitane (una Base-Station WiMax potrebbe permettere connessioni Internet ad alta velocità per abitazioni e aziende in un raggio di circa 20 km) collocando ciascuna area entro una WirelessMAN e consentendo la realizzazione di una vera mobilità senza fili. I proponenti sperano che questa tecnologia nel giro di pochi anni venga adottata anche per i computer portatili e per i PDA. Occorre però precisare che il vero roaming a banda larga di tipo cellulare senza fili si baserà sullo standard 802.20, peraltro compatibile con WiMax.
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Standard 802.16
Standard Obiettivi Approvazione
802.16-2001 Specifica l’interfaccia aerea per l’accesso fisso a banda larga P-M-P nella banda compresa tra 11 e 66 GHz
6/12/2001
802.16a-2003 Aggiunge al precedente la possibilità di effettuare trasmissioni senza visibilità diretta e su bande comprese tra i 2 e gli 11 GHz. Topologia Mesh opzionale
29/1/2003
802.16d-2004 Specifica l’interfaccia aerea per l’accesso fisso e/o nomadico a banda larga P-M-P nella banda compresa tra 2 e 66 GHz (integrazione dei due precedenti standard)
24/10/2004
802.16e Specifica l’interfaccia aerea per l’accesso mobile a banda larga P-M-P nella banda compresa tra 2 e 6 GHz, con velocità anche veicolari. È previsto il supporto di antenne adattative e di tecniche che consentono un miglioramento nella gestione dell’handoff, del roaming e di situazioni di NLOS
7/12/2005
802.16f Migliora la funzionalità della rete in modalità Mesh, prevedendo la possibilità che ogni Subscripter Station possa svolgere il ruolo di Base Station
Estensione dello standard IEE 802.16d per il menagement di base
1/12/2005
802.16g Fornisce procedure e servizi che migliorino l’interoperabilità e la gestiione delle risorse di rete, della mobilità e dello spettro per gli apparati conforni allo standard 802.16
Ultima bozza 25/11/06
802.16h Emendamento allo standard 802.16-2004 ideato per migliorare la coesistenza di trasmissioni in bande non licenziate inferiori agli 11 GHz
In fase di sviluppo
802.16i Estensione dello standard IEEE 802.16d per il mobile management base
In fase di sviluppo
802.16j Estensione dello standard IEEE 802.16d con specifiche per relay mult-hop
In fase di sviluppo
802.16k Estensione dello standard IEEE 802.16d con specifiche di bridging
In fase di sviluppo Tab 0.1: Standard della famiglia 802.16 approvati o in discussione presso il Wimax Forum
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