5 Стандарт 802.16 wimax

WiMAX (World Interoperability for Microwave Access) - взаимодействие оборудования сетевого доступа на сверхвысоких частотах во всем мире.

Разработанный в 2001 г. Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), стандарт 802.16 представляет собой рассчитанную на внедрение в городских беспроводных сетях технологию широкополосной связи. Обеспечивается беспроводное подключение к Интернету через публичные точки доступа стандарта 802.11, что служит беспроводным "расширением" кабельных линий и линий DSL на "последней миле" инфраструктуры беспроводного широкополосного доступа.

Технические характеристики стандарта 802.16а, предусматривающие работу оборудования в диапазоне от 2 до 11 ГГц, являются расширенным вариантом технических характеристик стандарта IEEE 802.16. Широкий диапазон частот, предусматриваемый стандартом 802.16, позволяет развертывать каналы передачи данных с высокой пропускной способностью с использованием передатчиков, устанавливаемых на мачтах сетей сотовой связи и высотных зданиях. Принимающее и передающее оборудование, работающее по этому стандарту, может находиться только в зоне прямой видимости.

При этом проблема "последней мили" решается путем своего рода "расширения" кабельных и цифровых абонентских линий (DSL) путем применения беспроводных коммуникационных средств. За счет этого зона, обслуживаемая указанными линиями, оказывается в радиусе до 50 км, что обеспечивает пользователей средствами широкополосного подключения без необходимости прокладывать физическую линию к базовой станции. Кроме того, сети стандарта 802.16a планировалось применять в качестве дополнительной технологии для подсоединения точек доступа стандарта 802.11b/g/a к Интернету.

Скорость двунаправленного обмена данными при применении беспроводных широкополосных технологий достигает 70 Мбит/с, а пропускная способность одного лишь сектора базовой станции (при этом каждая такая станция может обслуживать до шести секторов) достаточна для поддержки свыше 60 корпоративных локальных сетей с подключением по типу Т1, наряду с сотнями домашних пользователей, подключенных по типу DSL.

Стандарт 802.16 совместно со стандартом IEEE 802.15 (PAN - Personal Area Network - Bluetooth) и 802.17 (мосты уровня МАС) образуют взаимосогласованную иерархию протоколов беспроводной связи.

Таблица 5.1 - Производительность актуальных беспроводных технологий

Технология	Ширина канала, МГц	Максимальна скорость передачи данных, Мб/с	Относительная производительность байт/сек/Гц
IEEE 802.11a	20	54	2,7
IEEE 802.16a	10; 20 3,5; 7; 14 3; 6	70	5
EDGE	0,2	0,384	1,9
CDMA2000	1,25	2	1,6
IEEE 802.15

Характеристики стандарта 802.16а:

• Дальность действия: до 50 километров.

• Покрытие: расширенные возможности работы вне пря мой видимости позволяют улучшить качество покрытия обслуживаемой зоны.

• Частота: от 2 ГГц до 11 ГГц.

• Спектральная эффективность: до 5 бит/с/Гц.

• Максимальная скорость передачи данных на сектор: до 70 Мбит/с на сектор одной базовой станции. Типовая базовая станция имеет до 6 секторов.

• Качество обслуживания: качество обслуживания контролируется на уровне управления доступом к среде, что позволяет использовать дифференцированные уровни обслуживания.

• Пропускная способность до 135 Мбит/с при полосе несущей 28 МГц.

• Модуляция OFDM - 64-QAM.

• Доступ к среде адаптивный, динамический.

• Управление сетью централизованное.

Стандарты 802.16 и 802.16а предназначены для стационарных систем, а стандарт 802.16е предназначен для мобильных систем.

Таблица 5.2 - Краткие характеристики стандарта 802.16

Название стандарта	802.16	802.16a (d)	802.16e
Дата принятия	декабрь 2001	январь 2003	январь 2004
Частотный диапазон	10-66 ГГц	2-11 ГГц	2-6 ГГц
Быстродействие	32-135 Мбит/с для 28МГц-канала	до 75 Мбит/с для 28МГц-канала	до 15 Мбит/с для 5МГц-канала
Модуляция	QPSK, 16QAM, 64QAM	OFDM 256, QPSK, 16QAM, 64QAM	OFDM 256, QPSK, 16QAM, 64QAM
Ширина канала	20, 25 и 28 МГц	Регулируемая 1,5-20МГц	Регулируемая 1,5-20МГц
Радиус действия	2-5 км	7-10 км макс. радиус 50 км	2-5 км
Условия работы	Прямая видимость	Работа на отражениях	Работа на отражениях

OFDM - ортогональное частотное мультиплексирование

802.16-2004 (известен также как 802.16d и фиксированный WiMAX).

802.16-2005 (известен также как 802.16e и мобильный WiMAX).

Основное различие двух технологий состоит в том, что фиксированный WiMAX позволяет обслуживать только «статичных» абонентов, а мобильный ориентирован на работу с пользователями, передвигающимися со скоростью до 120 км/ч. Мобильность означает наличие функций роуминга и «бесшовного» переключения между базовыми станциями при передвижении абонента (как происходит в сетях сотовой связи).

Безопасность в сети обеспечивается на уровне протокола 3-DES.