Технология широкополосного беспроводного доступа
Авторы: Бакытов Алмас Бакытулы, Ратахин Ян Аркадьевич, Ташенова Жулдыз Калмырзаевна
Рубрика: 2. Электроника, радиотехника и связь
Опубликовано в
III международная научная конференция «Актуальные вопросы технических наук» (Пермь, апрель 2015)
Дата публикации: 13.03.2015
Статья просмотрена: 8520 раз
Библиографическое описание:
Бакытов, Алмас Бакытулы. Технология широкополосного беспроводного доступа / Алмас Бакытулы Бакытов, Я. А. Ратахин, Ж. К. Ташенова. — Текст : непосредственный // Актуальные вопросы технических наук : материалы III Междунар. науч. конф. (г. Пермь, апрель 2015 г.). — Пермь : Зебра, 2015. — С. 41-43. — URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/125/7424/ (дата обращения: 17.08.2024).
В статье рассматриваются возможности технологии широкополосного беспроводного доступа в сетях WiMAX
The article discusses the possibility of broadband wireless access technologies in WiMAX networks
Широкополосный доступ — ключевой элемент современных телекоммуникаций, которые невозможно представить без наличия разнообразных услуг, основанных на передаче различных типов трафика — данных, голоса, видео, мультимедиа. Беспроводные технологии, обладающие рядом уникальных преимуществ, играют важную роль в развитии систем широкополосного доступа.
Российский рынок широкополосного беспроводного доступа (ШБД) можно разделить на три больших сегмента. Первый — это мобильная(сотовая) связь. Здесь продолжают доминировать услуги обычной телефонной связи, однако ими уже охвачено практически все население России, рынок сотовой телефонной связи входит в стадию насыщения, и операторы начинают активно искать новые возможности для получения дополнительных доходов на базе построенных инфраструктур. В настоящее время сотовые компании активно развивают такие технологии, как EDGE (для сетей GSM) и EV-DO (для сетей CDMA); например построенная на основе EV-DO услуга Sky Turbo сети «Скай Линк» обеспечивает передачу данных на скоростях до 2,4 Мбит/с. Второй сегмент рынка ШБД — это спутниковая связь; этот рынок относительно невелик и стабилен, никаких серьезных изменений за последнее время там не происходило. Наконец, третий сегмент рынка ШБД — это фиксированная радиосвязь. В этой области — масса интересных событий, и именно им мы уделим основное внимание.
Технологии и оборудование.
Как уже говорилось, изначально сети фиксированного беспроводного доступа строились на основе 2,4-ГГц систем стандарта IEEE 802.11 (WiFi). Однако практически неконтролируемое увеличение числа радиосредств, работающих в указанном частотном диапазоне, привело к резкому росту уровню помех, препятствующие предоставлению качественных услуг. Это обстоятельство, наряду с рядом серьезных недостатков технологии IEEE 802.11, привело к постепенному переходу операторов на другие технические решения. В результате сегодня на рынке систем фиксированного ШБД доминируют нестандартные (часть из них производители относят к категории pre-WiMAX) решения ряда производителей. По сути, в России этот рынок делят две компании: отечественная InfiNet Wireless со своим знаменитым продуктом Revolution (за границей он продвигается под торговой маркой SkyMAN) и израильская Alvarion — остальные компании занимают незначительную долю рынка.
В чем принципиальное отличие указанных решений от обычных систем IEEE 802.11 (WiFi)? Рассмотрим их на примере продуктов Revolution. Если в системах IEEE 802.11 используется случайный доступ абонентских станций к среде передачи, то системы Revolution используют динамический и адаптивный опрос абонентов. В продуктах Revolution реализованы механизмы управления полосой пропускания (MIR, CIR, MPD), многоуровневой приоритизации трафика, централизованной регистрации и авторизации (RADIUS, RAPS) — в обычных решениях IEEE 802.11 такие механизмы отсутствуют. Все это позволяет операторам повышать надежность, плотность и качество обслуживания, гарантировать нормальные условия для передачи речи и другого «чувствительного» к задержкам трафика — короче говоря, Revolution — это мультисервисные решения, обеспечивающие гибкость в реализации различных схем тарификации и обслуживании приложений, генерирующих разные типы трафика (данные, голос, видео, показания датчиков).
Пора WiMAX?
WiMAX — это стандартизованная беспроводная технология операторского класса для обеспечения высокоскоростного мультисервисного широкополосного доступа на «последней миле» для конечных пользователей, домашних офисов, малых и средних предприятий и для мобильных сетей связи.
В настоящее время участниками WiMAX являются более ста компании во всего мира: Intel, Alcatel, Siemens, AT&T, WiLAN и др., а также известные на российском рынке компании Asiros, Airspan, Alvarion, Aperto, Proxim и Wi-LANи др.
Термин WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) является коммерческим названием стандарта региональных (городских) сетей широкополосного беспроводного доступа WMAN − IEEE 802.16, в нем описаны нижние уровни модели OSI: физический и уровень доступа к среде передачи MAC (Medium Access Control). А именно: радиоинтерфейсы, методы модуляции и доступа к каналам, системы управления потоками и взаимодействие с протоколами высших уровней. Структурная схема сети стандартаWiMAX представлена на рис. 1, здесь же представлены основные протоколы, по которым осуществляется взаимодействие элементов сети.
Рис. 1. Структурная схема беспроводной широкополосной сети типа WiMAX
Первоначально для стандарта WiMAX были выделены полосы частот в диапазоне до 66 ГГц, но в России в настоящее время выданы разрешения на полосы частот в соответствии с табл. 1.
Таблица 1
Основные режимы стандарта IEEE 802.16 в России
Диапазон частот, ГГц |
Разрешенные полосы частот, МГц |
Общая ширина выделенных полос, МГц |
Тип беспроводного доступа |
2,5 |
2500 − 2530 2560 − 2570 2620 − 2630 2660 − 2670 2680 − 2690 |
70 |
|
3,5 |
3400 − 3450 3500 − 3550 |
100 |
фиксированный |
5 |
5150 − 5350 5650 − 5725 5725 − 6425 |
975 |
фиксированный |
При этом в сетях типа WiMAX различают 3 градации абонентских устройств по степени подвижности:
1. неподвижные абонентские устройства (fixed wireless), с внешними (outdoor) и внутренними (indoor) блоками с узконаправленными антеннами, так называемый фиксированный беспроводный доступ, который описывается стандартом 802.16d-2004;
2. портативные (portable, nomadic) абонентские устройства, которые могут передвигаться со скоростью до 5 км/ч, так называемый полумобильный доступ, ранний стандарт 802.16e-2005;
3. мобильные (mobile) абонентские устройства, которые могут обеспечивать работу при передвижении абонента со скоростью до 120 км/ч, так называемая полная мобильность, стандарт 802.16e-2006.
Классы обслуживание WiMAX оговариваются при подключении станции к сети.
Существует 5 классов обслуживания:
1. Высшим из них является класс доступа по первому требованию UGS (Unsolicited Grant Service), при котором абонентской станции немедленно предоставляется заранее оговоренная (при подключении к сети), фиксированная скорость передачи. Несмотря на применение коммутации пакетов, этот класс позволяет эмулировать канал связи и, как при коммутации каналов, обеспечивает постоянную скорость передачи, что требуется, например, в традиционной телефонии.
2. Вторым является класс доступа с переменной скоростью с передачей данных в режиме реального времени RT-VR rtPS (Real-Time Variable Rate), при котором абонентская станция передает информацию, чувствительную к задержкам, с переменной скоростью без потери допустимого качества. Таким способом может передаваться видеоинформация с переменным сжатием.
3. Третий класс доступа с переменной скоростью без передачи данных в режиме реального времени NRT-VR nrtPS (Non-Real-Time Variable Rate) используется для передачи информации нечувствительной к задержкам, но требующей гарантированной скорости. Например, этот класс используется для передачи файлов (протоколы FTP, HTTP).
4. Четвертый класс доступа в режиме максимально возможной в данный момент скорости BE (Best Effort) используется для передачи данных, не критичных к скорости передачи и времени задержки. Преимущественно данный класс используется для передачи данных в Интернете.
5. Для передачи данных приложений реального времени в рекомендации вводится промежуточный между UGS и RT-VT пятый расширенный класс доступа с переменной скоростью с передачей данных в режиме реального времени ERT-VR (Extended Real-Time Variable Rate), который обеспечивает постоянные скорость и задержку, например при передаче голоса с подавлением пауз.
Литература:
1. Вишневский В. М., Ляхов А. И., Портной С. Л., Шахнович И. В. Широкополосные беспроводные сети передачи информации. − М.: «Техносфера», 2005. — 592 с.
2. Шварц М. Сети связи, протоколы, моделирование и анализ/ Пер. с англ.: в 2т. − М.: Наука, 1992. − Т. 2. − 276 с.
3. Лазарев В. Г. Интеллектуальные цифровые сети. Справ./Под ред. Н. А. Кузнецова. − М.: Финансы и статистика, 1996. −224 с.
4. IEEE 802.16e-2005 p. − 225 t. — 132 a.
5. Heffes H., Lucantoni D. A Markov Modulated Characterization of Voice and Data Traffic and Related Statistical Multiplexer Performance/ IEEE Journal on Selected Areas in Communications, September 1986. − vol. 4. − issue 6. − PP. 856 − 868.
Похожие статьи
Анализ наиболее распространённых способов доступа в Интернет...
ISDN – интегрированная цифровая сеть, PLC – технология передачи данных с использованием линий электрической передачи (ЛЭП).
CDMA (EV-DO) – технология радиосвязи, при которой каналы передачи
Wi-Fi – технология передачи данных на основе стандарта IEEE 802.11.
Технология беспроводной передачи данных Wi-Fi
...беспроводных сетей, построенных с использованием стандарта IEEE 802.11(Institute of Electrical and Electronics Engineers - Институт
технологии, поэтому со временем Wi-Fi будет только совершенствоваться в плане надежности, безопасности, скорости передачи данных.
Точности определения местоположения подвижных наземных...
1. На основе мобильной станции (MS-based); 2. .С поддержкой данных сети
- Разницы между временем приема сигнала и реальным временем (Real Time Difference, RTD)
- Задержки времени распространения сигнала от абонентского оборудования (User Equipment Timing...
Особенности работы с приемопередатчиком NRF24L01+
В настоящее время с функционированием беспроводных технологий передачи данных используют целые сети цифровых устройств
Однако, при более высокой скорости передаче данных увеличивается вероятность появления коллизий (одновременной передачи данных...
Анализ эффективности беспроводных сетей WiMAX
У активной абонентской станции (не впервые регистрирующейся в сети) появляется пакет данных для передачи. Она сообщает об этом БС запросом полосы пропускания в выделенном для нее интервале в восходящем субкадре. Размер кадра в стандарте IEEE...
Программно-аппаратный комплекс регистрации пользователей...
‒ Поддержку передачи данных через IEEE 802.11 Wi-Fi и WiGig. Значение сотовых сетей для работы МЧС РФ | Статья в журнале...
В настоящее время сотовые компании активно развивают такие технологии, как EDGE (для сетей GSM) и EV-DO (для сетей CDMA).
Особенности MPLS для управления трафиком в IP-сетях
Обеспечение качества обслуживания сетей на базе MPLS. При этом каждый класс FEC
SDN — это сеть передачи данных, в которой уровень управления отделен от устройств передачи
Моделирование САР скорости асинхронного двигателя с переменными is – ψr в Matlab-Script в.
Технологии широкополосного мобильного доступа в сетях LTE
Сегодня во всем мире работает более 330 сетей мобильной связи с поддержкой HSPA, которые обслуживают более 375 миллионов абонентов [3]. Реальные скорости передачи данных в них составляют порядка нескольких Мбит/с...
Сети NGN. Текущее состояние и перспективные пути оптимизации...
В настоящее время мульти сервисные сети построены во всех административных центрах городах Казахстана.
скорость доступа по действующим телефонным линиям до 100 и более Мбит/с.
Передача координат абонентского устройства может быть осуществлена на основе...
Похожие статьи
Анализ наиболее распространённых способов доступа в Интернет...
ISDN – интегрированная цифровая сеть, PLC – технология передачи данных с использованием линий электрической передачи (ЛЭП).
CDMA (EV-DO) – технология радиосвязи, при которой каналы передачи
Wi-Fi – технология передачи данных на основе стандарта IEEE 802.11.
Технология беспроводной передачи данных Wi-Fi
...беспроводных сетей, построенных с использованием стандарта IEEE 802.11(Institute of Electrical and Electronics Engineers - Институт
технологии, поэтому со временем Wi-Fi будет только совершенствоваться в плане надежности, безопасности, скорости передачи данных.
Точности определения местоположения подвижных наземных...
1. На основе мобильной станции (MS-based); 2. .С поддержкой данных сети
- Разницы между временем приема сигнала и реальным временем (Real Time Difference, RTD)
- Задержки времени распространения сигнала от абонентского оборудования (User Equipment Timing...
Особенности работы с приемопередатчиком NRF24L01+
В настоящее время с функционированием беспроводных технологий передачи данных используют целые сети цифровых устройств
Однако, при более высокой скорости передаче данных увеличивается вероятность появления коллизий (одновременной передачи данных...
Анализ эффективности беспроводных сетей WiMAX
У активной абонентской станции (не впервые регистрирующейся в сети) появляется пакет данных для передачи. Она сообщает об этом БС запросом полосы пропускания в выделенном для нее интервале в восходящем субкадре. Размер кадра в стандарте IEEE...
Программно-аппаратный комплекс регистрации пользователей...
‒ Поддержку передачи данных через IEEE 802.11 Wi-Fi и WiGig. Значение сотовых сетей для работы МЧС РФ | Статья в журнале...
В настоящее время сотовые компании активно развивают такие технологии, как EDGE (для сетей GSM) и EV-DO (для сетей CDMA).
Особенности MPLS для управления трафиком в IP-сетях
Обеспечение качества обслуживания сетей на базе MPLS. При этом каждый класс FEC
SDN — это сеть передачи данных, в которой уровень управления отделен от устройств передачи
Моделирование САР скорости асинхронного двигателя с переменными is – ψr в Matlab-Script в.
Технологии широкополосного мобильного доступа в сетях LTE
Сегодня во всем мире работает более 330 сетей мобильной связи с поддержкой HSPA, которые обслуживают более 375 миллионов абонентов [3]. Реальные скорости передачи данных в них составляют порядка нескольких Мбит/с...
Сети NGN. Текущее состояние и перспективные пути оптимизации...
В настоящее время мульти сервисные сети построены во всех административных центрах городах Казахстана.
скорость доступа по действующим телефонным линиям до 100 и более Мбит/с.
Передача координат абонентского устройства может быть осуществлена на основе...