Режими роботи мереж на основі технології wimax

Стандарт 802.16e-2005 увібрав в себе всі версії, що раніше виходили, і на даний момент надає наступні режими:

- Fixed WiMAX - фіксований доступ;

- Nomadic WiMAX - сеансовий доступ;

- Portable WiMAX - доступ в режимі переміщення;

- Mobile WiMAX - мобільний доступ.

Fixed WiMAX(рис.2.3). Фіксований доступ є альтернативою широкосмуговим дротяним технологіям (xDSL, T1, і т.п.).

Стандарт використовує діапазон частот 10-66 ГГц. Цей частотний діапазон із-за сильного загасання коротких хвиль вимагає прямої видимості між передавачем і приймачем сигналу. З іншого боку, даний частотний діапазон дозволяє уникнути однієї з головних проблем радіозв'язку - багатопроменевого розповсюдження сигналу. При цьому ширина каналів зв'язку в цьому частотному діапазоні досить велика (типове значення - 25 або 28 МГц), що дозволяє досягати швидкостей передачі 120 Мбіт/с. Фіксований режим включався у версію стандарту 802.16d-2004 і вже використовується у ряді країн. Проте більшість компаній, що пропонують послуги Fixed WiMAX, чекають швидкого переходу на портативний і надалі мобільний WiMAX.

 

 

Рисунок 2.3 - Fixed WiMAX.

 

Nomadic WiMAX. Сеансовий (кочівний) доступ додав поняття сесій до вже існуючому Fixed WiMAX. Наявність сесій дозволяє вільно переміщати клієнтське устаткування між сесіями і відновлювати з'єднання вже за допомогою інших веж WiMAX, ніж тих, що були використані під час попередньої сесії. Такий режим розроблений в основному для портативних пристроїв, таких, як ноутбуки, КПК. Введення сесій дозволяє також зменшити витрату енергії клієнтського пристрою, що теж важливо для портативних пристроїв.

Portable WiMAX. Для режиму Portable WiMAX додана можливість автоматичного перемикання клієнта від однієї базової станції WiMAX до іншої без втрати з'єднання.

Проте для даного режиму все ще обмежена швидкість пересування клієнтського устаткування - 40 км/ч. Втім, вже у такому вигляді можна використовувати клієнтські пристрої в дорозі (у автомобілі при русі по житлових районах міста, де швидкість обмежена, на велосипеді, рухаючись пішки, т.д.). Введення даного режиму зробило доцільним використання технології WIMAX для смартфонів і КПК. У 2006 році початий випуск пристроїв, що працюють в портативному режимі WiMAX. Вважається, що в 2008 році впровадження і просування на ринок саме цього режиму є пріоритетним.

Mobile WiMAX(рис.2.4) був розроблений в стандарті 802.16e-2005 і дозволив збільшити швидкість переміщення клієнтського устаткування більше 120 км/ч.

 

Рисунок 2.4 - Mobile WiMAX

 

Основними досягненнями мобільного режиму можна вважати нижчеприведені чинники:

- Стійкість до багатопроменевого розповсюдження сигналу і власних перешкод;

- Масштабована пропускна спроможність каналу;

- Технологія Time Division Duplex (TDD), яка дозволяє ефективно обробляти асиметричний трафік і спрощує управління складними системами антен за рахунок естафетної передачі сесії між каналами;

- Технологія Hybrid-Automatic Repeat Request (H-ARQ), яка дозволяє зберігати стійке з'єднання при різкій зміні напряму руху клієнтського устаткування;

- Розподіл частот, що виділяються, і використання субканалів при високому завантаженні дозволяє оптимізувати передачу даних з урахуванням сили сигналу клієнтського устаткування;

- Управління енергозбереженням дозволяє оптимізувати витрати енергії на підтримку зв'язку портативних пристроїв в режимі очікування або простою;

- Технологія Network-Optimized Hard Handoff (HHO), яка дозволяє до 50 мілісекунд і менше, скоротити час на перемикання клієнта між каналами;

- Технологія Multicast and Broadcast Service (MBS), яка об'єднує функції DVB-H, MEDIAFLO і 3GPP E-UTRA для досягнення високої швидкості передачі даних з використанням одночастотної мережі, гнучкого розподілу радіочастот, низького споживання енергії портативними пристроями;

- Технологія Smart Antenna, що підтримує субканали і естафетну передачу сесії між каналами, що дозволяє використовувати складні системи антен, включаючи формування діаграми спрямованості, просторово-часове маркумвння, просторове мультиплексування (ущільнення);

- Технологія Fractional Frequency Reuse, яка дозволяє контролювати накладення/перетин каналів для повторного задіювання частот з мінімальними втратами;

- Розмір фрейма в 5 мілісекунд створює оптимальний компроміс між надійністю передачі даних за рахунок використання малих пакетів і накладними витратами за рахунок збільшення числа пакетів (і як наслідок, заголовків).

2.4 Особливості радіоінтерфейсу WiMAX.