2.2 Жобаның мақсаты

Шымкент қаласындағы абоненттерге қазіргі заманғы WiMax негізіндегі мультисервистік қызметтерді ұсынуды ұйымдастыру үшін, жобаланатын сымсыз рұқсат сұлбасын құру үшін және түйін аумағында мәліметтерді таратуда жоғары жылдамдыққа (10 Мбит/с дейін) қол жеткізуді ұсыну үшін келесідей негізгі мәселелерді қарастыру керек:

• WiMAX кеңжолақты сымсыз рұқсатты ұйымдастыру сұлбасын құру;

• Metro Ethernet технологиясы бойынша қалалық телефон желісінің телекоммуникациясы арқылы мәліметтерді тарату желісіне қосу арқылы базалық станцияны қосу;

• радиорұқсат қондырғысын және қажетті коммутациялық қондырғының есептеуін орындау;

• сымсыз рұқсат құрылғысын таңдау;

• бизнес-жоспар құру;

• өміртіршілік қауіпсіздігі бойынша мәселелерді қарастыру.

2.3 WiMax стандартының сипаттамасы

Төртінші ұрпақ жүйелерінің көмегімен мәліметтерді таратудың кеңжолақты қызметтерін, Интернет желісіне қосылу, телефония, видео және теле бейнелерді нақты уақыт масштабында тарату, әртүрлі ұйымдастыру жолдарымен құрылған мультимедиялық ақпаратты тарату секілді қызметтерді көрсету орындалады. Ең алдымен жоспар бойынша локалді аймақтарды біріктіру, одан кейін бүкіл қалаларды кез келген тұтынушының жұмыс істеуіне ыңғайлы болстындай бір ірі «локалді аймаққа» біріктіру көзделуде. Атап айтқанда, Wi-Fi немесе HotSpot байланыс қызметтеріне еркін рұқсат локалді аймақтарының және кеңсе сыртында қала масштабында WiMAX байланыс қызметтеріне еркін рұқсат локалді аймақтарының концепциялары дамиды. Тұтынушы өзінің локалді желісінде де, қала ішіндегі желіде де байланыс қызметтерін пайдалана алады.

802.11 и 802.16 топтарындағы стандарттардың одан әрі дамуы (сурет 2.1) 6 ГГц диапазондарында 150 км/сағ жылдамдықпен қозғалыс кезінде байланыс қызметтерін көрсетуді көздейді. Бұл орнатылған байланыс қызметтеріне сымсыз рұқсат көрсеткіштерінен асады және үшінші және одан кейінгі ұрпақтардың ұялы байланыс жүйелерінің мүмкіндіктерімен қосылады.

Сурет 2.1 – Сымсыз рұқсат стандарттарының дамуы

Үшінші ұрпақ радиорұқсат жүйелерінің өзінде радиоинтерфейстерді жетілдіру, олардың спектралді тиімділігі мен өнімділігін арттыру қажеттілігі туындай бастаған еді.

Бұл жетілдіру спектралді – тиімді модуляция және кодтау әдістерін қолдану есебінен орындалды. Мұндай жүйелерде бір тасушыға 100 Мбит/с жылдамдыққа дейін қол жеткен болатын. Нақты классификация – радиорұқсат жүйелерінің құрылымы орындалды. Енді ғана соңғы тұтынушы желісін құру үшін қандай, ал абонентке рұқсат үшін қандай мәселелерді қарастыру керектігі анық бола бастады. 802.11a стандарты үшін байланыс арнасындағы мәліметтерді тарату жылдамдығы 54 Мбит/с және ортогоналді жиіліктік модуляциямен бірге 30 Мбит/с жылдамдығының арқасында абонеттің қалалық немесе локалді желінің кез келген нүктесінде жұмыс істеуі оңай болды. Бұл OFDM-модуляция көмегімен сигналдың тоқтап қалуларға жоғары тұрақтылығы, яғни базалық стансаны тікелей көрусіз (NLOS) және рұқсат нүктесін көрусіз (АР) сигналмен жұмыс істеу мүмкіндігі орындалады.

Төртінші ұрпақ жүйелерінде ортақ арнаның қорына рұқсат технологиясы ретінде барлық мүмкін болатын арналарды бөлу түрлері қолданылады: жиіліктік бөлу (FDMA) және оның жетілдірілген түрі – ортогоналді жиіліктік бөлу (OFDMA), уақыттық бөлу (TDMA), кеңістіктік бөлу (SDMA), арналарды код бойынша бөлу (CDMA).

Кеңістік бойынша бөлу пайдалы ақпараттың көп көлемін тарату үшін де (активті абоненттер санын арттыру мақсатында), сонымен қатар «абоненттік құрылғы - АС - БС» қосылыстарының өткізу қабілетін арттыру үшін де қолданылады. Зерттеу топтары, мысалы BLAST, METRA ұсынған және орындаған белгілі алгоритмдер көп шығыстары (таратқыштары) және кірістері (қабылдағыштары) бар сигналдарды өңдеудің MIMO алгоритмі негізіндегі технологияларды ұсынады. Технология кеңістікті – уақытты адаптивті өңдеу әдістерін, дәл айтсақ кеңістікті өңдеу әдістерін пайдаланады. Кесте 1.2 - де 802.16 стандартының және оның 802.16а кеңейтілуінің негізгі техникалық мәліметтері келтірілген.

Стандартта тұтынушы мәліметтер ағынының жоспарлануына (Service Flow) ерекше көңіл бөлінеді, себебі олардың негізінде базалық станса мен абоненттік қондырғылар арасындағы байланыс, сонымен бірге тұтынушы мәліметтерін қорғау құралдары (Privacy Sub Layer) және байланыс қауіпсіздігі құрыла

К е с т е 2.1 – Техникалық сипаттамалар

Стандарт	802.16	802.16а
Диапазон	10 – 66 ГГц	2 – 1,1 ГГц
Жұмыс шарты	Тек қана тікелей көру	Тікелей көрусіз жұмыс істеу мүмкіндігі
Жылдамдығы	32,0 -134,4 Мбит/с	1,0 -75,0 Мбит/с
Модуляция	QPSK, 16QAM, 64QAMбір тасушы	QPSK, 16QAM, 64QAM (256QAM) Бір тасушы OFDM 256 тасушыOFDMA 2048
Дуплекстірежим	TDD/FDD	TDD/FDD
Жиіліктер жолағы	20, 25 и 28 МГц	1,25 МГц-тен 20 МГц дейін
Ұяшық радиусы	2 - 5 км	4- 6 км

Абоненттік құрылғылардан базалық стансаларға трафикті тарату (жоғары қарай бағыт деп аталады, uplink) көптік рұқсаттың екі әдістерінің жиынына негізделген: DAMA (сұраныс бойынша рұқсат) және ТОМА (уақыт бойынша бөліну арқылы рұқсат). Физикалық деңгей пакетінің құрылымы МАС-деңгей пакетінің айнымалы ұзындығына ие. Таратқыш рандомизацияны, QPSK, 16 QAM и 64QAM алгоритмдері бойынша бөгеуілге тұрақты кодтауды және модуляциялауды орындайды. Соңғы екі модуляция әдістері опция ретінде қарастырылады.

Трафикті базалық стансадан абоненттік құрылғыларға тарату (төмен жаққа бағыт деп аталады, downlink) бір сектор ішіндегі барлық абоненттік құрылғылар үшін бір ағында уақыттық дуплекс режимінде (TDD) орындалады. Таратқыш рандомизацияны, QPSK, 16 QAM и 64QAM алгоритмдері бойынша бөгеуілге тұрақты кодтауды және модуляциялауды орындайды. Соңғы екі модуляция әдістері опция ретінде қарастырылады.