5.1.1 Arquitectura de una red WIMAX.

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El estándar IEEE 802.16e-2005 nos proporciona la interfaz aérea para WiMAX pero no nos define la estructura de la red de un extremo a otro. El grupo de trabajo del foro WiMAX es el responsable de desarrollar los requisitos de la estructura de la red, su arquitectura, y los protocolos para WiMAX, usando el estándar 802.16e-2005 como interfaz aérea.

Este grupo de trabajo ha desarrollado un modelo de referencia de la red para el despliegue de estructuras de red WiMAX y para asegurar la máxima flexibilidad y la interoperabilidad entre varios equipos y operadores de WiMAX. Este modelo de referencia provee una arquitectura unificada de la red para soportar despliegues fijos, nómadas, y móviles y un modelo de servicio basado en IP. En la figura vemos una ilustración de lo que sería una red WiMAX basada en IP.

El modelo de referencia de una red WiMAX está compuesto principalmente por tres componentes interconectadas mediante interfaces estandarizadas o puntos de referencia del R1 a R5. Los tres componentes son:

  • MS: Mobile Station, usado en el extremo de la red del usuario para acceder a la red.
  • ASN: Access Service Network, comprende una o más estaciones base y una o más pasarelas ASN para formar la red de acceso radio.
  • CSN: Connectivity Service Network, que provee conectividad IP con las funciones IP del núcleo de la red.
El modelo de arquitectura de red desarrollado por el grupo de trabajo del WiMAX Forum define una serie de entidades funcionales, e interfaces entre dichas entidades (definidos como puntos de referencia).
  • Estación Base (BS): Implementa la capa física y MAC tal como se define en el estándar IEEE 802.16. En una red de acceso WiMAX, una BS está definida por un sector y una frecuencia asignada. En el caso de la asignación multifrecuencia de un sector, dicho sector incluye tantas BS como frecuencias asignadas haya. La conectividad a múltiples ASN-GW debe ser requerida en el caso de carga balanceada o propósitos de redundancia.
  • Pasarela de Acceso al Servicio (ASN-GW): Una pasarela ASN es una entidad lógica que actúa típicamente como un punto de agregación de tráfico de la capa de enlace dentro del ASN e incluye: Funciones de control entre entidades pares y Encaminamiento plano de portadora o funciones de puente. Una entrada completamente redundante de la red del servicio del acceso (ASN-GW) conecta las estaciones bajas de WiMAX con la red de la base. Con una capacidad de hasta 256 BS por unidad, el ASN-GW puede manejar las conexiones de más de 288.000 suscriptores, con 8.000 de el os activos simultáneamente. Las funciones principales del ASN-GW son: gestión y paginación de la localización dentro del ASN, gestión de los recursos de radio, claves de encriptación, funcionalidad de cliente de AAA, establecimiento y gestión de la movilidad con las estaciones base, aplicaciones de QoS, funcionalidad de agente externo para Mobile IP y envío a los CSN seleccionados.
  • Servicio de Conexión a la red (CSN): El CSN consiste en unas funciones y equipos que permiten la conectividad IP a los suscriptores WiMAX. Por ello, el CSN incluye las siguientes funciones:

  1. Autorización de conexión de usuario en la capa de acceso 3. 
  2. Administración de la QoS. 
  3. Soporte de movilidad basado en Mobile IP. 
  4. Tunelado (basado en protocolos IP) con otros equipos o redes. 
  5. Facturación de los suscriptores WiMAX. Servicios WiMAX (acceso a Internet, servicios de localización, conexión de servicios Peer-To-Peer, aprovisionamiento, autorización y/o conexión a gestores de bases de datos o IMS).

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