Опишите назначение, параметры и принципы организации WiMAX систем

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) – это технология широкополосной беспроводной связи (протокол IEEE 802.16), которая обеспечивает высокоскоростные соединения на больших расстояниях даже если нет прямой видимости объекта, на отраженном сигнале. Технология WiMAX позволяет работать в любых условиях, в том числе в условиях плотной городской застройки, обеспечивая высокое качество связи и скорость передачи данных.

Цель технологии WiMAX заключается в том, чтобы предоставить универсальный беспроводный доступ для широкого спектра устройств (рабочих станций, бытовой техники "умного дома ", портативных устройств и мобильных телефонов) и их логического объединения - локальных сетей.

Сравнение стандартов 802.16

	802.16	802.16a/802.16d/Hiper MAN	802.16e
Завершено	дек. 2001	янв. 2003	сер. 2004
Условия канала	лин.	нелин.	нелин.
Диапазон	10-66 ГГц	<11 ГГц	<6 ГГц
Скор. перед.	32-134 Мб/c в 28 МГц полосе	до 75 Мб/c в 20 МГц полосе	до 15 Мб/c в 5 МГц полосе
модуляция	QPSK, 16 QAM и 64 QAM.	OFDM 256 слот, QPSK, 16QAM, 64QAM	Как и в 802,16а
мобильность	стационарная	стацион., портативн.	мобильность
шир. кан.	20,25 и 28 МГц	масштабируемая 1,5-20 Мгц	Как и в 802,16а со слотами
радиус соты	2-5 км	7-10 км, max 50 км	2-5 км

Режимы работы сетей WiMAX

· Фиксированный (Fixet WiMAX). Работа идет в зоне прямой видимости, используются направленные антенны. Ширина канала – 25 МГц, 28МГц. Теоретическая пропускная способность – 120 Мбит/с.

· Сеансовый доступ (Nomadac WiMAX) –поддерживается большинством технологий. (d,e-стандарт)Поддерживает роуминг, но еще нет хэндовера. Особенность: пониженный расход энергопотребления абонентских терминалов.

· Портативный (Portable) (реализован в стандартах e и a). Тут уже добавлен хэндовер, но скорость передвижения абонента ограничена до 40 км/ч.

· Мобильный (Mobile). Самый совершенный режим. Поддерживается только в e технологии. Скорость передвижения абонента до 120 км/ч. 50 мсек – время переключения между каналами. Обеспечивается устойчивость к многолучевому распространению сигналов. Управление – дистанционное.

Используется технология смарт-антенна – поддерживается пространственно-временное маркирование абонента и пространственное мультиплексирование. 5 мсек – длительность frame-данных.

Частотный диапазон – 1,25 ÷ 25 МГц (в зависимости от частотного диапазона оператора). Но, чем ниже частотный диапазон, тем ниже пропускная способность канала.

Радиопланирование WiMAX во многом аналогично GSM системам. Чтобы не было проблем с интерференцией сигналов.

 

 

 

Архитектура сети WiMAX приведена на рисунке:

 

 

Охарактеризуйте направленность семейства стандартов IEEE 802.11. Проведите сравнительный анализ стандартов входящих в это семейство.

Стандарт IEEE 802.11 является базовым стандартом и определяет протоколы, необходимые для организации беспроводных локальных сетей (WLAN) в частотном диапазоне 2,4; 3,6 и 5 ГГц. Изначально этот стандарт предполагал возможность передачи данных по радиоканалу на скорости не более 1 Мбит/с.

Семейтство IEEE 802.11 направлено на решение следующих проблем:

- быстрое и удобное разворачивание локальной сети;

- свободное перемещение мобильных пользователей в рамках действующей зоны сети;

- возможность объединения с кабельными сетями;

- разворачивание сети в случае невозможности прокладки кабеля;

Различные стандарты, входящие в это семейство отличаются друг от друга радиусами действия, поддерживаемыми скоростями, технологией кодирования данных и частотами.

Стандарт 802.11а

1) редакцией 1999 г. внедрены обязательные скорости: 6, 12, 24 Мбит/c и необязательные: 9,18, 36, 48, 54 Мбит/c.

2) работает в диапазоне 5 ГГц.

Недостатки: • более высокая потребляемая мощность радиопередатчиков для полосы частот 5 ГГц; • меньший радиус действия (оборудование с f = 2,4 ГГц может работать с R=300 м, оборудование с f = 5 ГГц – около 100 м).

Стандарт 802.11.b/g

1) В качестве базового в нем используется метод DSSS с 8-мью разрядными последовательностями Уолша.

2) Максимальная скорость 11 Мбит/c. В стандарте 802.11b предусмотрено автоматическое понижение скорости, при ухудшении качества связи.

3) Как и в первоначальном стандарте IEEE 802.11 для передачи используется диапазон 2,4 ГГц.

Стандарт 802.11g – развитие стандарта 802.11b, позволяющее повысить скорость передачи до 54 Мбит/c, благодаря использованию более эффективной модуляции сигнала.

Стандарт 802.11n

1) стандарт 802.11n работает в диапазоне частот 2,4÷5 ГГц.

2) устройства ст. 802.11n могут работать в 3-х режимах:

• наследуемом (Legacy), в котором обеспечивается поддержка устройств 802.11 b/g и 802.11a.

• смешанном (Mixed), в котором поддерживаются устройства 802.11 b/g, 802.11a, 802.11n.

• в «чистом режиме» – 802.11n.

3) Скорость передачи = 600 Мбит/c.

4) Используются как стандартные каналы с шириной 20 МГц, так и широкополосные с шириной 40МГц.

5) Использует многоканальный вход/выход (MIMO).