Архитектура протоколов WiMAX

Для того, чтобы успешно развивать коммерческие системы, были разработаны спецификации физического уровня и уровня доступа к среде (IEEE 802.16 -- PHY/MAC) для радиоинтерфейса. Они обеспечивают поддержку базовой сетью набора необходимых функций за счет системной архитектуры.

Архитектура обеспечивает поддержку:

  • а) речи, мультимедийных услуг и других принятых официальных услуг, таких, например, как экстренная помощь и законный перехват информации (система оперативно-розыскных мероприятий);
  • б) доступа к различным прикладным услугам поставщика, например к Интернету;
  • в) мобильной телефонной связи с использованием VoIP;
  • г) взаимодействия шлюзов, обеспечивающих доставку общепринятых услуг, передаваемых через IP (службы коротких сообщений SMS, службы доступа к приложениям беспроводной связи WAP) к сети WiMAX;
  • д) групповой и широковещательной доставки пакетной информации по IP-протоколу через сеть WiMAX.

Сетевой уровень

ATM, IP, FR, цифровая речь, передача изображений и т.д.

Канальный уровень

LLC

Подуровень согласования с протоколами услуг

Общий уровень MAC-протокола 802.16

Подуровень безопасности MAC-протокола

Физический уровень (PHY)

  • 802.16
  • 10…66 ГГц
  • 802.16 а
  • 2…11 ГГц

WiMAX 802.16е

  • 2,4…2,483 ГГц
  • 3,4…3,6 ГГц
  • 5,7…5,8 ГГц

Рисунок 1.6.1 - Архитектура протоколов 802.16

В стандарте 802.16 предусмотрены диапазоны 2... 11 ГГц и 10... 66 ГГц.

В диапазоне частот 10...66 ГГц радиосвязь возможна лишь в случае прямой видимости между точками. Поэтому используется только непосредственная модуляция несущей (режим с одной несущей). Радиоинтерфейс диапазона 10...66 ГГц обозначен как Wireless MAN-SC. Базовая станция при передаче на линии «вниз» использует временное разделение, при котором каждому активному абоненту выделяются временные окна (слоты). На линии «вверх» доступ к каналу реализуется с помощью временного разделения (TDMA).

Разделение дуплексных каналов в соответствии со стандартом реализуется по частоте (FDD) или по времени (TDD). От типа разделения зависит структура кадра обмена данными. Для разделения дуплексных каналов по частоте реализуются два режима: полудуплексный и дуплексный. В зависимости от удаленности абонентов в обоих режимах поддерживается адаптивный выбор вида модуляции и способов кодирования от слота к слоту даже в одном кадре.

В диапазоне 2...11ГГц поддерживаются три спецификации радиоинтерфейса, допускающие возможность решения задач радиосвязи в условиях многолучевого распространения и при отсутствии прямой видимости (NLOS). Отсутствие прямой видимости может происходить вследствие затенения трассы распространения радиоволн препятствиями, а многолучевое распространение -- вследствие отражений от кромок крыш, зданий, автомобилей и т.п.

Радиоинтерфейс WMAN-SC2 использует модуляцию одной несущей, радиоинтерфейс WMAN-OFDM -- ортогональную частотную модуляцию (OFDM) с быстрым преобразованием Фурье на 256 точек, радиоинтерфейс WMAN-OFDMA -- OFDM-модуляцию сигнала и множественный доступ с ортогональным частотным разделением (OFDMA) с быстрым преобразованием Фурье на 2048 точек.

Для первых двух типов радиоинтерфесов реализуется временное разделение каналов (TDMА), а для интерфейса WMAN-OFDMA -- ортогональное частотное разделение за счет предоставления для отдельной АС нескольких поднесущих в общей полосе частот.

В радиоинтерфейсе диапазона 10... 66 ГГц применяется модуляция одной несущей с адаптивной настройкой параметров модуляции, кодирования, мощности для каждой АС индивидуально. Здесь возможны частотный и временной способы разделения дуплексных каналов. Благодаря большей гибкости перераспределения скорости передачи между линиями «вверх» и «вниз» (за счет изменения относительного количества слотов) предпочтительным считается временное разделение (TDD). При частотном разделении дуплексных каналов изменение скоростей осуществляется гораздо сложнее. Ширина полосы частот полезного сигнала составляет AF= 20 МГц; 25 МГц по спецификации США, AF= 28 МГц по европейской спецификации.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   Загрузить   След >