ЗМІСТ
Введення
1. Історія розвитку проекту WIMAX
2. Завдання, цілі, переваги WIMAX
3. Принцип роботи WIMAX
3.1 Фізичний рівень базового стандарту IEE 802.16
3.2 Стандарт IEE 802.16-2004
3.3 Режим WirelessMan-OFDM
3.4 Mesh-мережа
3.5 Стандарт IEE 802.16-2005
4. Режим роботи WIMAX
5. Захист зв'язку
6. Визначення завдання і цілі роботи
Список літератури
ВСТУП
На сьогоднішній момент три основні вимоги до мережевих з'єднанням: висока пропускна здатність, надійність, мобільність. З'єднати всі три основних критерії може тільки покоління бездротових технологій WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access ), стандарт IEEE 802.16.
Сучасний світ не може без інформації. Інформаційні магістралі сьогодні не поступаються за важливості транспортним, вони всюди - і на суші, і на дні океану, і в космосі. Передача байта по лінії зв'язку стала не менш значущою, ніж передача бареля нафти або кубометра газу. Але планеті стає тісно від провідних ліній зв'язку. Ці шляхи вже заважають і їх треба відкинути. Тому не дивно, що бездротові технології переживають сьогодні справжній бум. Користувачам потрібні все більші обсяги трафіку і швидкості передачі даних - причому терміново. Сучасні мультимедійні додатки цього вельми сприяють. Адже ще десять років тому бездротові локальні мережі здавалися досить спеціальним інструментом. Сьогодні - це масовий продукт, а терміни Wi-Fi і WiMAX знають навіть неспеціалісти в зв'язку.
В серпні 1998 року за ініціативою Національної випробувальної лабораторії бездротових електронних систем Національного інституту стандартів і технології США (National Wireless Electronics Systems Testbed of the U.S. National Institute of Standards and Technology) зустріч зацікавлених сторін, в результаті якої комітет 802 IEEE організував робочу групу 802.16. З липня 1999 року група приступила до регулярній роботі. Спочатку її діяльність велася в трьох напрямках: розробка стандарту для діапазону 10-66 ГГц (спочатку позначався 802.16.1), для діапазону 2-11 ГГц (802.16.3), а також стандарту, регламентує спільну роботу різних систем широкосмугового бездротового мовлення (802.16.2).
Вже в грудні 2001 року стандарт IEEE 802.16 В«Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems В»(повітряний інтерфейс для фіксованих систем з широкосмуговим бездротовим доступом) був затверджений і 8 квітня 2002 року офіційно опублікований. Він описував загальні принципи побудови систем широкосмугового бездротового доступу і зосереджувався на діапазоні 10-66 ГГц. 10 вересня 2001 побачив світ стандарт IEEE 802.16.2 В«Coexistence of Fixed Broadband Wireless Access Systems В» (Співіснування фіксованих систем широкосмугового бездротового доступу). Над більш низькочастотним діапазоном роботи тривали трохи довше - стандарт 802.16а В«Medium Access Control Modifications and Additional Physical Layer Specifications for 2-11 GHz В» (Модифікації управління доступу до середовища передачі і додаткові специфікації фізичного рівня для діапазону 2-11 ГГц), що регламентує роботу в діапазоні 2-11 ГГц, був затверджений 29 січня 2003 року, а 1 квітня опублікований. На малюнку 1 показано місце стандарту 802.16 в ієрархії стандартів IEEE 802. [1].
Місце стандарту 802.16 в ієрархії стандартів IEEE 802
Рис. 1
Фізичний і канальний рівні IEEE 802.16
Всі стандарти групи 802.16 описують два нижніх рівня моделі взаємодії відкритих систем (OSI) - фізичний і рівень контролю доступу до середовища передачі (MAC - Medium Access Control) [1]. Структура цих рівнів представлена ​​на малюнку 2. У стандартах цієї групи йде мова про радіоінтерфейсу, методах модуляції і доступу до каналів, про систему управління потоками, про структури даних, що передаються, про механізми зв'язку протоколів передачі даних верхніх рівнів (насамперед ATM і IP) з протоколами фізичного рівня IEEE 802.16 і д.р. Будемо розглядати стандарт В«знизуВ» - фізичного рівня.
1 ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ ПРОЕКТУ WiMAX
Перша версія стандарту IEEE 802.16-2001 була прийнята в грудні 2001 року, в стандарті спочатку була відведена робоча смуга 10-66 ГГц. Стандарт IEEE 802.16 описував архітектуру широкосмугового бездротового зв'язку, організованої по топології В«Точка-багатоточкаВ» і орієнтувався на створення стаціонарних бездротових мереж масштабу міста (WirelessMAN). Так як у стандарті IEEE 802.16-2001 на фізичному рівні передбачалося використання всього однієї несучої частоти, названий він був - WirelessMAN-SC (Single Carrier). Для частот в діапазоні 10-66 ГГц характерне швидке згасання сигналу і робота можлива тільки в зоні прямої видимості між передавачем і приймачем. Зате вирішується одна з головних проблем радіозв'язку - багатопроменевого поширення сигналу. У Стандарті було рекомендовано використовувати модуляцію типу QPSK, 16-QAM або 64-QAM. В радіоканалах шириною 20, 25 і 28 МГц швидкість передачі даних досягала 32-134 Мбіт/с і дальність передачі складала 2.5 км. Пізніше, в 2002 році в стандарті 802.16-2001 були виявлені похибки, і з'явився додаток 802.16с-2002, яке розширювало профілі та коректувало іх.Із-за труднощів побудови бездротової мережі в зоні прямої видимості пристрою стандарту 802.16 так і не набули широкого поширення і вже в січні 2003 року випустили розширення 802.16а-2003, яке описувало використання частотного діапазону від 2 до 11 ГГц. У цьому стандарті передбачалося створення фіксованих бездротових мереж масштабу мегаполісу і планувалося, що надалі він стане альтернативою наземним рішенням широкосмугового доступу для організації В«Останньої миліВ» взамін xDSL, кабельних модемів і каналів T1/E1. Крім того, передбачалося, що для формування глобальної мережі бездротового доступу в Інтернет до базової мережі стандарту 802.16а зможуть підключатися точки доступу стандарту 802.11a/b/g.
Основна відмінність стандарту 802.16а - це робота в частотному діапазоні 2-11 ГГц, для якого не потрібна наявність прямої видимості між приймачем і передавачем. В увазі цього зона покриття бездротових мереж 802-16a значно ширше, ніж у мереж стандарту 802.16. Використання частотного діапазону 2-11 ГГц зажадало і істотного перегляду техніки кодування та модуляції сигналу на фізичному рівні. Устаткування 802.16а повинно було працювати з модуляцією QPSK, 16QAM, 64QAM і 256QAM, підтримувати швидкість передачі інформації 1-75 Мбіт/с на сектор однієї базової станції на відстані від десь 6-9 км в радіоканалах з змінюваною смугою пропускання від 1.5 до 20 МГц. Типова базова станції мала від 4 до 6 секторів.
У стандарті 802.16a зберегли режим роботи на одній несучої, який дозволяв працювати як в умовах прямої видимості (LOS), так і поза нею (NLOS). Але основним тут стала можливість роботи з сигналом на основі технології OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) - ортогонального частотного мультиплексування з 256-ю поднесущими і режим OFDMА (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) - технологія многостанционного доступу з ортогональним частотним розділенням каналів з 2048 поднесущими відразу з декількома абонентами в режимі OFDM. Таким чином, при стандартному кількості піднесуть в 256 забезпечувалась одночасна робота 8 абонентов.В липні 2004 року був прийнятий стандарт IEEE 802.16-2004, відомий також як 802.16d або фіксований WiMAX, який і об'єднав всі ці нововведення. Але говорити в той час про повну сумісність обладнання не представлялося можливим. Через наявність різних режимів мультиплексування SC, OFDM і OFDMА з різною шириною радіоканалів, а також тимчасового і частотного режиму дуплексірованія FDD і TDD і ряду інших вимог обладнання кожного виробника так і залишилося унікальним, а вартість абонентських пристроїв була дуже високою. У силу цих обставин обладнання фіксованого доступу стандарту IE...
