1. Глава 25. Сети WiMax и lte

   1. 25.1. Общие положения

Сети беспроводного доступа, реализующие стандарты семейства IEEE 802.16 получили название WiMAX (World Interoperability for Microwave Access, всемирная совместимость при высокочастотном доступе). На сегодня основными являются две версии стандарта: 802.16-2004 (фиксированный доступ) и 802.16e - 2005 (мобильный доступ).

Основное применение WiMAX:

доступ в сети Интернет, ТфОП, сети передачи данных абонентских терминалов напрямую через WiMAX;

доступ абонентских терминалов фиксированной и подвижной служб сети Wi-Fi в сети Интернет, ТфОП, сети передачи данных. WiMAX является транзитной сетью для этих терминалов.

В WiMAX предусмотрена также как и в Wi-Fi стандартов 802.11а,n (глава 24) технология многоканальных антенных систем MIMO, способствующая увеличению пропускной способности и/или качества обслуживания за счет увеличения соотношения сигнал/помеха.

2. 25.2. Физический уровень WiМах

Передача данных на физическом уровне осуществляется посредством передачи непрерывной последовательности кадров фиксированной длины. Стандартом предусмотрено как частотное FDD (Frequency Division Duplex), так и временное TDD (Time Division Duplex) разделение трафиков восходящего и нисходящего каналов (соответственно частотный и временной дуплекс).

При временном дуплексировании каналов кадры передаются в одном частотном диапазоне, сначала нисходящий, затем восходящий. Этот метод используется, когда нет возможности выделить парные полосы частот. При частотном дуплексировании восходящий и нисходящий субкадры транслируются одновременно, но с частотным разносом. Рассмотрим используемые в WiMАХ режим модуляции OFDM, режимы множественного доступа.

1. 25.2.1. Режим ofdm

Режим ортогонального частотного разделения с мультиплексированием OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) - ортогональное частотное разделение каналов одночастотного канала (шириной 1-2 МГц и более) с центральной частотой fc. Это метод высокоскоростной передачи, при котором последовательный поток информации из N символов разбивается на n блоков по N/n символов в каждом, причём символы разных блоков передаются «параллельно», каждый на своей поднесущей. Преимущество данного метода состоит в том, что он позволяет снизить межсимвольные искажения, возникающие в канале. Кроме данных, в OFDM-символе передаётся защитный интервал длительностью T_в, так что общая длительность OFDM-символа T_s = T_в + T_д, где T_д – длительность передачи данных в одном OFDM-символе. Модуляция OFDM основана на двух принципах: разбиение одного канала на N «параллельных» и измерение характеристик канала. На каждой поднесущей производится канальное кодирование, включающее скремблирование, помехоустойчивое кодирование, перемежение и модуляцию.

Из 200 поднесущих - 8 поднесущих являются пилотными для измерения характеристик канала для автоматического переключения на другую скорость канала. Остальные 192 поднесущие для передачи данных распределены на 16 логических подканалов по 12 поднесущих в каждом. Это в стандарте получило название субканального режима и изложено в качестве опционального использования, которое можно рассматривать как упрощенное приближение к мультиплексированию - множественному доступу OFDMA, который подлежит рассмотрению ниже.