Задачи и области применения технологии WiMAX – ЧАСТЬ 1

WirelessMAN – сравнительно новый класс сетей, в основном применяемый для объединения в одну большую сеть группы сетей, расположенных в разных географических зонах. Поначалу разрабатываемые стандарты ориентировались на поддержку фиксированного широкополосного доступа. Затем появились версии, обеспечивающие сеансовый и перемещаемый доступ, а в последнем из стандартов учтены все аспекты мобильности оконечного пользователя.

Фиксированный и сеансовый доступ подразумевают, что пользователь­ское устройство находится по отношению к узлам сети в одном и том же месте либо постоянно, либо в течение одного сеанса связи. Перемещаемый доступ допускает движение пользовательского устройства с небольшой скоростью (до 10 км/час) в ограниченной зоне без прерывания сеанса свя­зи. Мобильный доступ обеспечивает связь в движении со скоростью до 120 км/ч, с возможностью эстафетной передачи обслуживания без прерывания сеанса связи.

Благодаря поддержке всех градаций мобильности оконечного пользователя, распределенные сети WiMAX стали непосредственными конкурентами сотовых сетей мобильной связи. Они предназначены для решения следующих задач: обеспечение беспроводного доступа на большие расстояния и решение про­блемы «последней мили»;

предоставление телекоммуникационных услуг на основе высокоскоростной передачи данных (мультимедиа, видеотелефония и др.);

•                поддержка точек доступа без привязки к географическому положению и при отсутствии прямой видимости (NLoS – Non Line of Site);

•                подключение и поддержка обслуживания точек доступа Wi-Fi;

•                взаимодействие с сетями других видов.

Будучи стандартом на базе IP-протокола, WiMAX охватывает и приложения передачи данных, и традиционные голосовые сервисы, имея (благодаря OFDM) высокую эффективность в условиях NLoS. Его рыночные перспективы по сути сводятся к одному из нижеследующих вариантов или их сочетанию.

1.            Альтернатива технологии DSL в районах с низкой плотностью населения или отсутствием проводной инфраструктуры (беспроводная «последняя миля»), в т.ч. в качестве опорной сети для каналов Т1/Wi-Fi.

2.            Услуги «мобильный Интернет», передача голоса (телекоммуникацион­ный сервис на базе технологии VoIP) и широкополосный доступ к данным в городе и пригороде.

3.            Предоставление конвергентных IP-услуг в сотовых сетях и поддержка мо­бильных приложений для дополнения сервисов 3G (например, передачи видео) с целью повышения эффективности использования радиочастотного ресурса.

1ЕЕЕ"802.1ВТахНДаРТЫ " СПециФикаЧии физического уровня

В —                      Г 2005 ГГ бЫЛИ РазРаботаны четыре версии стандарта се­

мейства IEEE 802 [б»(их краткая характеристика приведена в табл. 5.1 [I]). Пер­вая из них, IEEE 802.16 („ли IEEE 802.16-2001), утвержденная в декабре 2001 п, описывала характеристики оборудования сетей фиксированного доступа типа точка – многоточка для диапазона 10-66 ГГц. Радиосвязь в этом диапазоне пред­полагает наличие прямой видимости между передатчиком и приемником, что является существенным недостатком при ее использовании в условиях плотной городской застройки. Это вынуждало операторов строить множество сетевых пролетов, а пользователей – платить за оборудование вынесенных коллектив­ных точек доступа.

Семейство стандартов IEEE 802.16

Таблица 5.1

Стандарт

802.16

802.16а

802.16d

802.16c

Дата принятия

12.2001

01.2003

07.2004

12.2005

Рабочий диапазон частот

10-66 ГГц

2-11 ГГц

2-11 ГГц

2-11 ГГц

Условие связи

Прямая видимость

Без прямой видимости

Без прямой видимости

Без прямой видимости

Мобильность

Фиксирован­ный

Фиксированный и сеансовый

Фиксированный,

сеансовый и перемещаемый

Мобильный

Режим передачи

Одна несущая

Одна несущая, 2560FDM, 20480FDMA

Одна несущая, 2560FDM, 20480FDMA

Одна несущая,

2560FDM, многорежим­ный OFDMA

Модуляция

QPSK, 16QAM и 64QAM

QPSK, 16QAM н 64QAM

QPSK, 16QAM и 64QAM

QPSK, 16QAM и 64QAM

Скорость передачи данных

32-134 Мбит/с

1-75 Мбит/с

1-75 Мбит/с

1-15 Мбит/с

Ширина канала

20,25 и 28 МГц

Изменяемая от 1,25 до 20 МГц

Изменяемая от 1,25 до 20 МГц

Изменяемая от 1,25 до 20 МГц

Спецификации физического уровня

WirelessMAN- SC

WirelessMAN-

SCa WirelessMAN-

OFDM WirelessMAN- OFDMA

WirelessM AN- SC WirelessMAN-SCa WirelessMAN-

OFDM WirelessMAN- OFDMA

WirelcssMAN-SC WirelessMAN-SCa WirelessMAN-

OFDM WirelessMAN- OFDMA

Появление спектрально-эффективных технологий гигагерцового диа. пазона (прежде всего OFDM, пространственно-временного кодирования и

адаптивных антенн) сделало целесообразным выделение для WiMAX новых участков спектра и имело следствием разработку версии IEEE 802.16а (или IEEE 802.16-2003).

Данный стандарт описывал характеристики оборудования WirelessMAN фиксированного и сеансового доступа, рассчитанного на работу в диапазоне 2-11 ГГц при условии отсутствия прямой видимости между передатчиком и приемником [1].

Версия IEEE 802.16d, объединившая две предыдущие версии, позволяла обе­спечить перемещаемый доступ в сетях WirelessMAN. Ее оборудование было рас­считано на функционирование в диапазоне частот 2-11 ГГц в условиях NL0S. В июле 2004 г. одобрен стандарт IEEE 802.16-2004, являющийся исправленной версией IEEE 802.16а. Он заменил собой существовавшие прежде версии 802.16, 802.16а и 802.16 Rev.d. Стандарт ШЕЕ 802.16-2004 описывает широкополосный беспроводной доступ для систем, работающих на частотах от 2 до И ГГц. Он определяет уровень контроля доступа к среде передачи (MAC) и физический, что обеспечивает взаимодействие сетей множества различных операторов.

К этому времени наметившаяся конкуренция с сетями мобильной связи 3-го поколения предопределила необходимость поиска технических решений, кото­рые обеспечили бы мобильность оконечному пользователю. «Мобильная» вер­сия стандарта IEEE 802.1 бе (IEEE 802.16-2005) вышла в декабре 2005 г. Базовой для нее стала предыдущая версия IEEE 802.16-2004 с изменениями и дополне­ниями, обеспечившими поддержку мобильного доступа.

Изначально стандарт IEEE 802.16 задумывался как совокупность различ­ных спецификаций для реализации функций физического уровня, базирующих­ся на общих принципах управления доступом к среде передачи данных (Medium Access Control, MAC). Для разных версий стандарта IEEE 802.16 были предло­жены пять различных спецификаций:

–                WirelessMAN-SC (Single Carrier);

–                WirelessMAN-SCa (модифицированный вариант Single Carrier);

–                WirelessMAN-OFDM;

–                WirelessMAN-OFDMA;

–                WirelessHUMAN.

•                Спецификация WirelessMAN-SC. Данная спецификация ориентирована на работу оборудования на частотах в диапазоне 10-66 ГГц в сетях с топологией «точка-многоточка» и «Mesh». Она поддерживается всеми версиями стандарта с целью реализации многорежимных абонентских терминалов. Кроме того, для диапазона частот 2—11 ГГц разработана модифицированная версия специфика­ции – WirelessMAN-SCa. Последняя претерпела ряд изменений с целью обеспе­чения функционирования ее оборудования при отсутствии прямой видимости между базовыми и пользовательскими станциями. Эта спецификация впервые появилась в стандарте IEEE 802.16а и на сегодняшний день поддерживается стандартами IEEE 802.16d и IEEE 802.16е.

•                Спецификация WirelessMAN-OFDM. Оборудование этой специфи­кации предназначено для работы в сетах с топологией «точка-многоточка» и

f MAN пГм Г 2~П ГГЦХаРактеРным отличием спецификации WirelessMAN-OFDM от более ранних версий стало применение технологии

OFDM. Впервые эта спецификация появилась в стандарте IEEE 802.16а и после отдельных доработок включена в стандарты IEEE 802.16d и IEEE 802 16е

. Спецификация WirelessMAN-OFDMA. WirelessMAN-OFDMA (OFDM Access) основана на спецификации WirelessMAN-OFDM с усовершенствова­ниями в части реализации схемы множественного доступа на базе технологии OFDM А. Ооорудование этой спецификации предназначено для работы в диапа­зоне частот 2-11 ГГц и используется в стандартах IEEE 802.16а, IEEE 802.16d и IEEE 802.1 бе. В частности, в стандартах IEEE 802.16а, IEEE 802.16d реализован «одномодовый» вариант 2048-OFDMA (где 2048 – число субканалов и размер­ность «окна» БПФ), а в стандарте IEEE 802.16е – «многомодовый» (128- 512- 1024-или 2048-OFDMA).

• Спецификация WirelessHUMAN – версия спецификаций стандарта IEEE 802.16d для работы в нелицензируемых диапазонах частот (преимущественно для США).

Все спецификации, ориентированные на работу оборудования в диапазоне 1-11 ГГц, помимо инноваций в организации физического уровня отличаются от базовой спецификации WirelessMAN-SC поддержкой сетевой топологии Mesh. Из всех предложенных спецификаций, WiMAX Forum были сертифицированы две: WirelessMAN-OFDM и WirelessMAN-OFDMA. Именно они положены в основу глобальной стандартизации оборудования WiMAX.

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100