Predicción de las Distancias de Cobertura para los Perfiles de Ráfaga en Redes WiMAX

Predicción de las Distancias de Cobertura para los
Perfiles de Ráfaga en Redes WiMAX
Juan Angel Alcaráz Chávez, Héctor Manuel Trejo Sánchez, José Ernesto Rojas Lima
Academia de Comunicaciones, Departamento de Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica (ICE)
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME) Unidad Zacatenco – Instituto Politécnico Nacional (IPN)
Unidad Profesional“Adolfo López Mateos”, Av. Instituto Politécnico Nacional S/N, Col. Lindavista, C.P. 07738.
México D.F., México
errojas@ipn.mx
Resumen — Este artículo presenta una predicción de las
distancias de cobertura de los diferentes esquemas de modulación
y codificación (perfiles de ráfaga) empleados en las redes
WiMAX basadas en el estándar IEEE 802.16-d. Se evalúan
cuatro tipos de terreno deacuerdo a los modelos de propagación
SUI IEEE 802.16 para predecir las pérdidas por trayectoria y la
potencia recibida a una distancia dada entre la estación base y el
usuario. A partir de esta predicción, será posible establecer un
mecanismo de adaptación al enlace que considere la posición de
los usuarios respecto a la estación base en un ambiente de una
sola celda.
Palabras clave- IEEE802.16-d; Modulación y Codificación
Adaptable; Adaptación al Enlace; Perfiles de Ráfaga; WiMAX.

I.

INTRODUCIÓN

En los últimos años, la creciente demanda de servicios de
altas tasas de datos, aplicaciones multimedia, alta calidad de la
información, ha generado nuevos retos para el acceso de banda
ancha. Debido a esta razón las comunicaciones inalámbricas
están ampliando sus campos deacción, permitiendo obtener
funcionamientos comparables a las soluciones que emplean
cables, pero con menores costos de infraestructura e
implementación de las redes.
Bajo este argumento, surge la Interoperabilidad Mundial
para el Acceso por Microondas (WiMAX: Worldwide
Interoperability for Microwave Access), basada en el estándar
IEEE 802.16, la cual es una tecnología de ultima milla que
puedeser empleada como una alternativa viable y atractiva
para satisfacer estas demandas. El estándar IEEE 802.16 está
encauzado a las Redes Inalámbricas de Área Metropolitana
(WMAN: Wireless Metropolitan Area Network), operando
principalmente en dos capas del modelo OSI (OSI: Open
System Interconnection), la capa Física (PHY: Physical) y la
capa de Control de Acceso al Medio (MAC: MediumAccess
Control) [1] [2].
Las versiones de la familia de estándares IEEE 802.16 son
las siguientes: La versión original del estándar IEEE 802.16
define los protocolos de la capa MAC y la capa PHY para
frecuencias de 10-66 GHz operando en condiciones de Línea
de Vista (LOS: Line Of Sight). La versión IEEE 802.16a, se
enfocó en bandas de más baja frecuencia en el rango de 2 a 11
GHz, lo cualpermitió operar en condiciones Sin Línea de Vista

(NLOS: Non-Line Of Sight), en la capa PHY adiciona
esquemas como el Multiplexaje por División Ortogonal de
Frecuencia (OFDM: Orthogonal Frequency Division
Multiplexing) y en la capa MAC se incluye el soporte a la
técnica de Acceso Múltiple por División de Frecuencias
Ortogonales (OFDMA: Orthogonal Frequency Division
Multiple Access) [2]. Laversión IEEE 802.16-2004
denominada también como WiMAX fijo, incluye Sistemas de
Antenas Avanzadas (AAS: Advanced Antenna System), utiliza
Modulación y Codificación Adaptable (AMC: Adaptive
Modulation and Coding). La versión IEEE 802.16e-2005,
incorpora la funcionalidad que permite movilidad, portabilidad,
además de soportar la transferencia automática del enlace
“handover” o “handoff”. Laversión IEEE 802.16f define una
Base para la Gestión de Información (MIB: Management
Information Base) para la capa PHY y MAC, la cual consiste
en un Sistema de Gestión de Red (NMS: Network Management
System) que se encarga de gestionar nodos y proporcionar un
flujo de servicios para dicha base de datos [3]. La versión IEEE
802.16j, soporta una arquitectura de Relevos Móviles por...