2.9 Ieee 802.16e-2005 стандарты

IEEE 802.16e стандарты 2005 жылдың соңында бекітілді, және шын мәнінде бар 802.16-2004 стандартың түзетулерінің терулері болып табылады, «Лицензиялы диапазондарда бірлескен мобильді және орнатылған жұмыс үшін физикалық және каналдық деңгейлер» толықтыруларымен. Дәл осы толықтырулар (олар үшін IEEE 802.16e стандартын «мобильді WiMAX» деп атайды) 802.16 стандартқа мобильді қосымшалар әлеміне жол ашады. Осының нәтижесінде ол үшінші ұрпақтың және келесі ұрпақтардың мобильді байланыс технологияларының бәсекелесі болады, және басқа да сымсыз қолжетміділіктің перспективті технологиялардың да бәсекелесі болады.

«Мобильділік» түсінігі абоненттердің екі категориясына жатқызады – номадикалық («көшпелі») және өзіндік қозғалмалы. Көшпелі абоненттер желінің жұмыс істеу шегінде орын ауыстыра алады, бірақ сеанстар мезгілінде олар оқшауланған (базалық станцияның бір сегментінің зонасында орналасқан) – мысалы, үйде, офисте, саябақтағы орындықта және т.б. өзінің ноутбуктерін қоса алатын, ноутбук қолданушылары. Қозғалмалы абоненттер желіге қолжетімділікті қозғалу барысында алу керек (қозғалатын автомобильдегі ноутбугы бар қолданушы). Егер көшпелі абоненттер үшін желінің кез келген нүктесінде жылдам тіркелу маңызды болса (мінсіз жағдайда – кез келген провайдердің желісі), онда шынайы қозғалысты қамтамасыз ету өте қиын. Бәрінен бұрын, абоненттің өзі оны сезбейтіндей етіп, бір БС-дан екіншісіне (немесе бір БС-ң әр түрлі сегменттері арасында) абонентті беру процедуралары қажет. Бұл - эстафеталық тарату (хэндовер) деп аталатын функциялар.

Одан басқа, абонеттердің мобильділігі желінің ресуртарын басқаруға және оларды оперативті үлестіру мүмкіндігіне мүлде басқа талаптарды қояды. Желінің жиілікті ресурстарын екіншілік қолдануына талаптар қатаяды. Сондықтан стандарттың жаңа редакциясында арнаның жиілікті жолағының пропорционалды азаю мүмкіндігіне көп көңіл бөлінеді, сондай-ақ көп арналы антенналық жүйелердің технологияларына (MIMO). Мобильді құрылғылар үшін энергия тұтынуды азайтуға өте маңызды, оған жаңа стандарттың арнайы режимдері мен процедуралары қолдау болады.

Жеке мобильділіктен басқа, IEEE 802.16e көрсетілетін қызмет сапасына (QoS) ерекше көңіл бөледі. IEEE 802.16 операторлық класстың қызметін беру стандарты ретінде қарастырады, соның ішінде – мобильді абоненттер үшін. Сондықтан QoS мәселесі осы технология үшін екіншілік рөль ойнайды.

Одан басқа, мобильділік желілік архитектураның қиындауын автоматты тұспалдайды. Егер орнатылған қолжетімділік кезінде АС оған тағайындалған жалғыз БС-мен араласса, онда мобильді станция (МС) өзінің қоршауын білу керек, біруақытта бірнеше БС-мен араласу керек, біреуінен екіншісіне ауысу керек және т.с.с. Осы талаптар IEEE 802.16e стандартында «сервистік БС» және «көршілес БС» түсініктерінің пайда болуын ескертті. Сервистік БС анықталған МС үшін – бұл желіге алғашқы кіру кезінде және хэндовер кезінде МС-ң тіркелу процедурасын соңғы рет орындаған кезіндегі базалық станция. БС-мен абоненттік станция қарапайым режимде жұмыс істейді. Көршілес БС – бұл сервистік станциядан күшті базалық станция, онымен хабарлауды (бәсеңдейтін ағын) МС қабылдауға қабілетті.

Арналық деңгейде жаңа енгізулер және өзгертулер QoS-пен байланысты. «Байланысу» түсінігі «транспорттық байланысу» түсінігіне ауыстырылды. Сервистік ағын (оның барлық қасиеттерімен бірге) барлық желі үшін анықталмайды, ал тек қана нақты БС-АС жұбының арасындағы алмасу үшін. Ерекше белгіленген, SFID идентификаторы бар әрбір сервистік ағынға сәйкесінше бірегей CID идентификаторы бар жалғыз транспорттық байланысы қойылады.

Мобильділік әр түрлі желілер арасында абоненттік миграцияны болжайтындықтан, «глобалды сервистік класс» түсінігі енгізіледі. Бар болған сервистік класс түсінігінен оны айыратыны: глобалды сервистің аты бірегей және барлық БС үшін тұрақты, және ешқандай жеке БС оны өзгертуі мүмкін емес. Сөйтіп, глобалды сервистік класс – бұл глобалды желі және/немесе бірнеше желінің бірігуі аясындағы QoS-ты басқару құралы. Глобалды сервистік класстың аты 32 бит ұзындықты сегіз параметрлі терулерді (бір резервті қоса) көрсетеді (2.5 кестені қара).

Сервистік класстан басқа жаңа стандарт мәліметтерді жеткізу қызметтер типінің түсінігін енгізеді. Сервистік класстардан айырмашылықта жеткізу қызметінің типі байланысу параметрлеріне қандай болсын мәндердің иеленуін түсіндірмейді, ал тек әрбір параметрлер қызметі үшін нормаланған тізімін білдіреді. Қызметтердің атауы ресурстарды беру үшін сұраныстарды жоспарлау типімен ассоциируется, одан гөрі ұлғаймалы хабарламаларда олардың атаулары сәйкес келеді. Барлығы жеткізу қызметтерінің бес типі қарастырылған:

- талапсыз жеткізу (UGS);

- ауыспалы жылдамдықты шынайы уақыттағы жеткізу (RT-VR);

- ауыспалы жылдамдығы және кеңейтілген мүмкіндіктері бар (ERT-VR) шынайы уақыттан тыс жеткізілу;

- ауыспалы жылдамдығы бар шынайы уақыттан тыс жеткізілу (NRT-VR);

- мүмкіндігінше жеткізу (BE).

UGS талабынсыз жеткізу қызметі ескертілген ресурстар периодтық негізде берілетінін болжайды. Ол мәлім болған орнатылған жылдамдығы бар мәліметтерді хабарлайтын, шынайы уақыттағы қосымшалар үшін арналған. Осында МАС-пакеттердің өлшемдері әр түрлі болуы мүмкін. UGS үшін келесі параметрлер нормаланады: джиттер үшін төзімділік, мәліметтер блогының өлшемі (егер олар орнатылған болса), таратудың минималды кепілді жылдамдығы, максималды кідіріс және тарату сеанстарының арасындағы интервал.

Кесте 2.5 – Глобалды сервиктік класс атының форматы

Позиция	Атауы	Өлшем, бит
I	Ұлғаймалы/бәсеңдейтін ағынның белгісі	1
S	Үзіліссіз трафиктің максималды жылдамдығы (1200-1921000 бит/с)	6
T	Артықшылықты трафиктің белгісі	1
B	Пакеттің максималды өлшемі (1200-1921000 бит/с)	6
R	Минималды резервіленгін жылдамдық	6
L	Максималды кідіріс (1 мс – 10 с)	6
S	Пакеттердің орнатылған/ауыспалы ұзындығының белгісі	1
P	Күту режимінде МС-ға пейджингтік хабарламаны беру мүмкіндігінің белгісі	1
R	Резерв	4

RT-VR қызметі кепілді жылдамдықпен және кідіріс уақыты бар мәліметтер таралуын талап ететін шынайы уақыт қосымшасына есептелген. Бұл қызмет сұраныс бойынша беріледі, ол үшін параметр енгізіледі – сұраныстар периоды. БС нақты МС-дан қосымша каналдық ресурстың сұранысы үшін ұлғаймалы арнада арнайы интервалды жиі бөледі (сұраныс периодына сәйкес). Яғни қосымшаға талап етілетін сұраныстың өзі емес, ал тек оны сұрау үшін мүкіндігі кепілденеді.

NRT-VR қызметі, оның атынан шығатындай белгіленетін жылдамдықпен, бірақ еркін кідіріспен мәліметтер тарату үшін қажет. Бұл қызмет үшін мәліметтерді таратудың минималды кепілді жылдамдығы нормаланады. Сұраған ресурсты берудің ықтималдығы трафиктің басымдылығынан тәуелді – 0-ден (төменгі) 7-ге дейін (жоғарғы).

Осында, шынайы уақыт қызметінен айырмашылықта сұраныс бәсекелестік негізде орындалады.

BE қызметі ресурсты берудің қалдық принципін түсінеді. Онда тек трафиктің басымдылығы анықталады.

Шынайы уақыт қызметі ERT-VR кеңейтілген мүмкіндіктерімен – бұл UGS және RT-VR қызметтердің комбинациясы. Оның тапсырмалары – жоғары басымдылықты қосымшалар, кепілді мәндерді талап ететін тарату жылдамдықтары және кідіріс уақыты, бірақ ауыспалы жылдамдықпен сипатталатын – мысалы, IP-телефония. ERT-VR қызметі, UGS сияқты сұраныссыз беріледі (кесте бойынша, орнатылған интервал арқылы), бірақ «трафик басымдылығы» параметрін қолданады.