WMAN / WIMAX

WMAN: Wireless Metropolitan Area Network

Esse escopo se refere a redes metropolitanas: redes de uso corporativo que atravessam cidades e estados. Essa conexão é utilizada na prática entre os provedores de acesso e seus pontos de distribuição.

A WiMax  (padrão 802.16)é um dos últimos padrões de banda larga para rede MAN  (Metropolitan Area Network/Rede de Área Metropolitana) definido pelo IEEE, em certo aspecto muito similar ao padrão Wi-FI (IEEE 802.11) já muito difundido. 

 O padrão WiMAX tem como objetivo estabelecer a parte final da infra-estrutura de conexão de banda-larga (last mile) oferecendo conectividade para mais diversos fins: por exemplo uso doméstico, hotspot e empresarial.

É um padrão que define as camadas física e de rede de dados de conexão banda larga; - Suporta múltiplas especificações na camada física; - Possibilitará, após finalização da especificação técnica, a capacidade de estabelecer uma rede 'mesh', compartilhando recursos e diminuindo custos da rede; - Estabelecer uma conexão mais direta da rede domestica com a rede principal (core network) da internet. - Oferece conexão de até 75 Mbps em um raio de 50 km; - Possui especificação de espectro de RF de 2 a 66Ghz. 

Originalmente, o padrão 802.16, que foi ratificado em Dezembro de 2001, estava focando basicamente as faixas de freqüências situadas entre 10GHz e 66GHz considerando sempre aplicações com linha de visada.  

A versão 802.16a, que foi concluída em 2003, passou a focar as aplicações sem linha de visada, dentro das faixas de freqüência entre 2GHZ e 11GHZ, considerando também os aspectos de interoperabilidade. A figura que se segue, apresenta a evolução das especificações do IEEE para a Wireless MAN .  

Prós: Diminui custos de infra-estrutura de banda larga para conexão com o usuário final (last mile); - Deverá ter uma aceitação grande por usuários, seguindo a tecnologia WiFi (802.11); diminuindo ainda mais custos da tecnologia; - Possibilitará, segundo a especificação, altas taxas de transmissão de dados; - Possibilitará a criação de uma rede de cobertura de conexão de internet similar a cobertura celular, na qual permitirá acesso a internet mesmo em movimento; - Existe amplo suporte do desenvolvimento e aprimoramento desta tecnologia por parte da industria.

Contras: Nos testes atualmente realizados (até Nov/2005) existe uma grande frustração quanto a taxa de transmissão; - Apesar das diversas iniciativas a tecnologia ainda tem um período de maturação a ser atingido; - Pode, em alguns paises, haver sobreposição de utilização de freqüência com algum serviço já existente; - Em alguns países a tecnologia foi inviabilizada através de uma política específica para proteção do investimento de capital (CAPEX) já realizado com licenças da tecnologia de telefonia móvel UMTS. - Na faixa de frequência mais altas existem limitações quanto a interferencias pela chuva, causando diminuição de taxas de transferências e diminuição do raio de cobertura. 

Crescimento econômico:O benefício crucial do padrão WiMAX é a oferta de conexão internet banda larga em regiões onde não existe a infra-estruturada de cabeamento telefônico ou TV à cabo, na qual são sem a menor dúvida são muito mais custosos. Este benefício econômico do padrão sem fio para redes MAN, proporciona a difusão dos serviços de banda larga em paises em desenvolvimento, influenciando diretamente na melhoria das telecomunicações do país e consequentemente seu desenvolvimento. 

Experimentações: Em uma experimentação da rede WiMAX em 2005 por uma grande operadora de telefonia celular nos Estados Unidos teve um resultado pouco animador na qual foi relatado problemas para atingir os níveis esperados de transferência de dados, chegando apenas a um pequeno percentual dos níveis laboratoriais alcançados. Isto vem a indicar a falta de maturação da tecnologia ainda em 2005. Outro local que fora instalado este tipo de tecnologia é em Mangaratiba, como informa na reportagem a agência de notícias Reuters, publicada no site do Terra Networks.

 Disputando com o WiMAX, surge o Mobile-Fi, o primeiro standard a ser especificamente  projetado para carregar o tráfego nativo IP para acesso em banda larga de forma completamente móvel. Ele proporcionará taxas de transmissão simétricas de 1 Mbps a 4 Mbps em espectros licenciados abaixo de 3,5 GHZ em distâncias de 15 km aproximadamente. Isto faz com que ele tenha menos potência que o WiMax mas seja intrinsicamente móvel (mobile) oferecendo uma latência de 10 ms - até mesmo para um veículo movimentando-se rapidamente - comparado aos 500 ms do 3G.  

 O padrão 802.20 parece ser altamente posicionado contra a versão móvel do WiMax - o 802.16e - que tem um forte interesse da Nokia e da Intel. Embora os dois padrões tenham começado baseados em aspectos técnicos diferentes e endereçarem problemas suavemente diferentes, o WiMax ameaça tornar o 802.20 redundante. Por trás do 802.20 temos a Motorola e a Cisco que parecem estar bem determinadas em fazer o seu padrão preferido, o padrão dominante do BWA ao invés de buscar uma aproximação com o padrão comandado pela Intel, o WiMax. Aparentemente essa determinação pode ser desastrosa. O WiMax está bem mais adiantado que o Mobile-Fi - e até mesmo a sua versão mais recente (a móvel 802.16e) está há um ano na frente do seu rival - e dessa forma apoiar o 802.20 é retornar ao passado. Além do mais, o padrão 802.16 é uma tecnologia que pode ser acomodada de forma relativamente simples pelas operadoras de telefonia móvel.

Um pouco mais ofuscado pelas demais tecnologias, protocol WAP, especifica dois elementos essenciais para a comunicação sem fio: um protocolo de comunicação fim-a-fim e um ambiente de aplicação baseado em visualizadores ("browsers"). Muito da arquitetura WAP foi inspirada na Internet atual, visando justamente se agregar a ela com o menor esforço possível, em virtude dessa característica semelhantes entre Wap e Web não são meras coincidências.

O protocolo WAP é basicamente uma pilha de protocolos de comunicação que tem como meta unir um servidor de aplicação à um dispositivo sem fio ("wireless user agent"), numa filosofia Cliente/Servidor, ou seja, o dispositivo sem fio faz a requisição de alguma informação a um servidor e este lhe responde os dados requeridos.

Basicamente podemos observar as seguintes entidades: 

Wireless Application Enviroment (WAE): Consiste na camada de "aplicação" do protocolo, estabelecendo padrões para os Browsers (visualizadores) e para a linguagem de renderização (WML). Na Internet seria equivalente à especificação do HTML. 

Wireless Application Protocol (WAP): Divido em 4 subcamadas (1-Sessão, 2-Transação, 3-Segurança e 4-Datagrama) é a camada responsável pela requisição e transporte dos dados, implementando neste nível requisitos de segurança e controle transacional. Seu equivalente na Internet seria uma mistura de HTTP com o TCP/UDP 

Bearer: É a camada equivalente ao nível de enlace da arquitetura OSI/ISO, responsável pela condução dos dados "no ar", entre a celular da operadora até o dispositivo em wireless, varias tecnologias podem ser empregadas, comumente se usa SMS e CSD. 

O ambiente de aplicação (WAE) segue a filosofia de um browser WEB. Dentro dos dispositivos sem-fio, há um micro-browser, que interpreta dados recebidos de um servidor, tendo a funcionalidade de executá-los, no caso de um script e/ou de renderizá-los no display do aparelho. Tal browser é bastante semelhante ao Web Browser, só que interpreta e renderiza código WML (Wireless Markup Language). WML é o conjunto de umas poucas tags existentes no HTML com o formalismo de sintaxe do SGML, que por sua vez é o pai de todo mundo (XML, HTML, WML, etc.) 

A arquitetura da sistema que possibilita que o dispositivo sem fio (comumente um celular) se conecte com a Internet, em si, é muito simples. Basicamente o dispositivo sem fio estabelece um circuito de troca de dados (CSD- Circuit Switch Data) junto ao hardware da operadora (na verdade, o celular, no caso, liga para um modem e estabelece uma linha de dados e não de voz). Após isso, o dispositivo está pronto para fazer requisições à rede, entretanto ele não faz essa requisição diretamente, ele faz isso através de um elemento que desempenhará o papel de proxy de sua conexão. Esta entidade, geralmente um simples computador, é conhecido com WAP Gateway e tem a função de fazer as requisições HTTP na Internet pelo celular.

O WAP Gateway, quando recebe da URL consultada, o conteúdo pedido pelo celular, faz uma verificação de sintaxe no código WML recebido, verificando se não está mal formatado e se seu tamanho não ultrapassa a capacidade suportada pelo celular. Depois compila tal código, substituindo as tag's do WML por códigos binários que ocupam menos espaços, otimizando assim a banda de passagem, e enfim, remete o código compilado (chamado comumente de "digest") para o celular a fim de que ele seja renderizado e/ou executado pelo microbrowser.

Wap através do tempo:

1995: Ericsson inicia trabalho com um protocolo conhecido como ITTP (Intelligent Terminal Transfer Protocol) melhorando a performace do HTTP.

1996-97: Nokia desenvolve o conceito de "Smart Messaging", e a Unwired Planet cria o HDML (Handheld Device Markup Language), uma linguagem de marcadores similar ao HTML, so que otimizados para dispositivos com displays pequenos como telefones e PDA's.

Dez 1997: Ericsson, Motorola, Nokia, e Unwired Planet (agora conhecida como PhoneCom) se unem para formar um consórcio chamado de WAP Forum.

1998: Primeiro Release da especificação WAP 1.0. WAP Forum se torna aberto para outras companias.

Dez 1999: Já são mais de 90 o número de companhias membros do WAP Forum.

1999-2000: Surge a especificação WAP 1.2 atualmente em uso.