Hoe WiMax-technologie werkt. WiMAX is een draadloze communicatiestandaard voor breedbandcommunicatie over lange afstanden

laat een reactie achter 6,950

De IEEE 802.16-2004-standaard die in het artikel wordt besproken, is een uitbreiding van de basis IEEE 802.16-standaard, die de werking in het 10…66 GHz-bereik beschrijft. De IEEE 802.16-2004-standaard voorziet in werking in het 2 ... 11 GHz-bereik, evenals bredere mogelijkheden, zowel op de fysieke laag als op het niveau van toegangscontrole.

Invoering

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) verwijst naar een carrier-grade technologie die is gebaseerd op de IEEE 802.16-familie van normen, ontwikkeld door het International Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE). De IEEE 802.16-standaarden definiëren de fysieke en toegangscontrolelagen voor grootstedelijke vaste draadloze breedbandtoegangssystemen.

De belangrijkste parameters van de IEEE 802.16- en IEEE 802.16-2004-normen worden weergegeven in de tabel. een .

Tabel 1. Basisparameters van de IEEE 802.16- en IEEE 802.16-2004-normen

Beschrijving van de standaard

Op de fysieke laag definieert de IEEE 802.16-2004-standaard drie datatransmissiemethoden: single carrier modulation (SC), orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) en OFDMA.

De fysieke laagspecificatie WirelessMAN-OFDM is het meest interessant vanuit het oogpunt van praktische implementatie. Het is gebaseerd op OFDM-technologie, die de mogelijkheden van de apparatuur aanzienlijk uitbreidt, in het bijzonder stelt het u in staat om op relatief hoge frequenties te werken zonder zichtlijn. Bovendien bevat het ondersteuning voor een "één-op-één"-topologie (mesh), waarin apparaten van de abonnee tegelijkertijd als basisstation kunnen functioneren, wat de netwerkimplementatie aanzienlijk vereenvoudigt en helpt om zichtlijnproblemen te overwinnen.

OFDM-modulatie

Bij het genereren van het OFDM-signaal wordt de digitale datastroom verdeeld in verschillende substromen, en elke subdrager wordt geassocieerd met zijn eigen datasubstroom. De amplitude en fase van de hulpdraaggolf worden berekend op basis van het geselecteerde modulatieschema. Volgens de standaard kunnen individuele subdraaggolven worden gemoduleerd met behulp van Binary Phase Shift Keying (BPSK), Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) of Quadrature Amplitude Shift Keying (QAM) in de orde van 16 of 64. Bit-naar-fasevlaktoewijzingsopties voor elk type sleutel wordt getoond in Fig. 1. Bij de zender wordt de amplitude als functie van de fase omgezet naar een functie van de tijd met behulp van de inverse snelle Fourier-transformatie (IFFT). De ontvanger gebruikt Fast Fourier Transform (FFT) om de signaalamplitude als functie van de tijd om te zetten in een functie van frequentie.

Rijst. 1. Opties voor het weergeven van bits op het fasevlak

Het gebruik van Fourier-transformatie stelt u in staat om het frequentiebereik te verdelen in subdraaggolven, waarvan de spectra elkaar overlappen, maar orthogonaal blijven. De orthogonaliteit van de subdraaggolven betekent dat elk van hen een geheel aantal wobbles per symboolperiode bevat. Zoals blijkt uit afb. 2, heeft het spectrale spoor van een van de subdraaggolven een nulwaarde voor de "midden"-frequentie van het aangrenzende spoor. Het is dit kenmerk van het subdraaggolfspectrum dat ervoor zorgt dat er geen interferentie tussen hen is.

Rijst. 2. Orthogonale hulpdraaggolven

Een van de belangrijkste voordelen van OFDM is de robuustheid tegen multipath-effecten. Het effect wordt veroorzaakt door het feit dat het uitgezonden signaal, gereflecteerd door obstakels, op verschillende manieren bij de ontvangstantenne aankomt (Fig. 3), wat intersymboolvervorming veroorzaakt. Dit type interferentie is typisch voor steden met gebouwen met meerdere verdiepingen vanwege meerdere reflecties van het radiosignaal van gebouwen en andere constructies. Om intersymboolvervorming te voorkomen, wordt vóór elk OFDM-symbool een bewakingsinterval, een cyclisch voorvoegsel genoemd, ingevoegd. Het cyclische voorvoegsel is een fragment van het bruikbare signaal, dat ervoor zorgt dat de orthogonaliteit van de subdragers behouden blijft (maar alleen als het gereflecteerde signaal in multipath niet langer wordt vertraagd dan de duur van het cyclische voorvoegsel). Bovendien kunt u met het cyclische voorvoegsel het venster voor de Fourier-transformatie overal in het tijdsinterval van het symbool selecteren (Fig. 4).

Rijst. 3. Illustratie van het effect van multipath-propagatie

Rijst. 4. Multipath OFDM-symboolverwerking

Anti-interferentie codering

Multipath-voortplanting van een radiosignaal kan leiden tot verzwakking of zelfs volledige onderdrukking van sommige hulpdraaggolven als gevolg van interferentie van de directe en vertraagde signalen. Om dit probleem op te lossen, wordt foutcorrigerende codering gebruikt. In de IEEE 802.16-2004-standaard worden zowel traditionele technologieën voor foutcorrigerende codering als relatief nieuwe methoden verschaft. De traditionele zijn convolutionele codering met Viterbi-decodering en Reed-Solomon-codes. De relatief nieuwe zijn blok- en convolutionele turbocodes. Data interleaving wordt gebruikt om de codeerefficiëntie te verhogen zonder de codesnelheid te verlagen. Interleaving verbetert de coderingsefficiëntie omdat foutpakketten worden opgedeeld in kleinere brokken die het coderingssysteem aankan.

Flexibiliteit

Een belangrijk kenmerk van de fysieke laag is de mogelijkheid om de bandbreedte voor de kanaalbandbreedte te selecteren. De standaard maakt bandbreedteselectie mogelijk in stappen van 1,25 MHz tot 20 MHz met veel opties daartussen om efficiënter gebruik te maken van het RF-spectrum. Bovendien bevat de standaard een adaptieve signaalcodestructuur, dat wil zeggen dat het systeem zich op elk moment aanpast aan de kanaalkarakteristieken, de snelheid "pompt" in ruisimmuniteit en vice versa. In overeenstemming met de norm kiest het systeem, afhankelijk van de signaal-ruisverhouding (S / N), een modulatiemethode die een stabiele werking kan bieden (Fig. 5).

Rijst. 5. Geprefereerde modulatiemethode afhankelijk van signaal-ruisverhouding

Extra fysieke laaghulpmiddelen om de efficiëntie van het gebruik van het radiospectrum te verbeteren, zijn kanaalkwaliteitsmeting en automatische signaalvermogensregeling.

Toegangsmethode:

De IEEE 802.16-2004-standaard maakt gebruik van TDMA-technologie (Time Division Multiple Access), waarbij het basisstation tijdslots toewijst aan abonneestations zodat ze gegevens in een specifieke volgorde kunnen verzenden, in plaats van willekeurig.

Er worden twee technologieën gebruikt om full-duplexcommunicatie te implementeren: downstream en upstream time division duplex (TDD) en frequency division duplex (FDD).

Gegevensbescherming

In overeenstemming met de norm wordt al het verkeer dat via het netwerk wordt verzonden, versleuteld om onbevoegde toegang te voorkomen en gebruikersgegevens te beschermen. Het basisstation (BS) WiMAX is modulair opgebouwd waarbij je eventueel meerdere modules met eigen type interfaces kunt installeren, maar de administratieve software voor netwerkbeheer moet wel ondersteund worden. Deze software zorgt voor gecentraliseerd beheer van het gehele netwerk. Via deze administratieve functie wordt ook de logische toevoeging van abonneesets aan het bestaande netwerk uitgevoerd.

Een abonneestation (SS) is een apparaat dat een uniek serienummer, MAC-adres en een digitale handtekening X.509 heeft, op basis waarvan de SS wordt geauthenticeerd bij het BS. Bovendien is volgens de norm de geldigheidsduur van de digitale handtekening van de AU 10 jaar. Na installatie van de luidspreker bij de client en het inschakelen van de stroom, wordt de spreker geautoriseerd bij het basisstation met behulp van een bepaalde frequentie van het radiosignaal, waarna het basisstation op basis van bovenstaande identificatiegegevens het configuratiebestand naar de abonnee verzendt met behulp van het TFTP-protocol. Dit configuratiebestand bevat informatie over de subband van datatransmissie (ontvangst), het type verkeer en de beschikbare bandbreedte, het schema voor de distributie van sleutels voor verkeersencryptie en andere informatie die nodig is voor de werking van de AS. Het vereiste bestand met configuratiegegevens wordt automatisch aangemaakt nadat de beheerder van het AC-systeem het abonneebestand betreedt, met de toewijzing van bepaalde toegangsparameters aan de laatste.

Na de configuratieprocedure is de AU-authenticatie op het basisstation als volgt:

Het abonneestation stuurt een autorisatieverzoek, dat het X.509-certificaat, een beschrijving van de ondersteunde versleutelingsmethoden en aanvullende informatie bevat.
Het basisstation stuurt in reactie op een autorisatieverzoek (als het verzoek geldig is), een antwoord met een authenticatiesleutel die is versleuteld met de openbare sleutel van de abonnee, een 4-bits sleutel om de volgorde te bepalen die nodig is om de volgende autorisatiesleutel te bepalen, en de sleutel levensduur ...
Tijdens de werking van de AS vindt, na een door de systeembeheerder bepaalde tijdsperiode, herhaalde autorisatie en authenticatie plaats, en in geval van succesvolle goedkeuring van authenticatie en autorisatie, wordt de gegevensstroom niet onderbroken.

De standaard maakt gebruik van het PKM-protocol (Privacy Key Management), volgens welke verschillende soorten sleutels zijn gedefinieerd voor het versleutelen van de verzonden informatie:

Autorisatiesleutel (AK) - de sleutel die wordt gebruikt om de AK op het basisstation te autoriseren;
Verkeerscoderingssleutel (TEK) - een sleutel die wordt gebruikt om verkeer te coderen;
Key Encryption Key (KEK) is een sleutel die wordt gebruikt om de sleutels die via de ether worden verzonden, te coderen.
Volgens de norm worden op elk moment twee sleutels tegelijk gebruikt, met overlappende levensduur. Deze maatregel is nodig in een omgeving met pakketverlies (en in de lucht zijn ze onvermijdelijk) en zorgt voor de continuïteit van het netwerk. Er is een groot aantal dynamisch veranderende sleutels, die vrij lang zijn, en beveiligde verbindingen worden tot stand gebracht met behulp van een digitale handtekening. Volgens de norm wordt encryptie uitgevoerd volgens het 3-DES-algoritme en kan encryptie niet worden uitgeschakeld. Versleuteling wordt optioneel geleverd met behulp van het betrouwbaardere AES-algoritme.

Ontwikkeling van WiMAX-apparatuur op basis van "systems on a chip"

Moderne trends in de ontwikkeling van de telecommunicatiemarkt dicteren de ontwikkeling van zogenaamde "systems on a chip". Onder system-on-a-chip-apparaten worden in het algemeen apparaten verstaan op één chip waarvan één of meer processors, een bepaalde hoeveelheid geheugen, een aantal randapparaten en interfaces zijn geïntegreerd, dat wil zeggen het maximale dat nodig is om los de taken op die voor het systeem zijn ingesteld. De ontwikkeling van "systemen op een chip" omvat de optimalisatie van de ontwikkelde schakelingen, wat direct van invloed is op het stroomverbruik, het chipoppervlak en, als gevolg daarvan, de kosten.

Momenteel hebben 's werelds toonaangevende fabrikanten zich gericht op de ontwikkeling van "systemen op een chip", die de belangrijkste functies van de fysieke en MAC-lagen van de WiMAX-standaard integreren. De eerste samples ontwikkeld op basis van de IEEE 802.16-2004-specificatie werden gepresenteerd door Fijitsu, Intel, Sequans Communications, Wavesat en PicoChip. De door deze bedrijven voorgestelde oplossingen gebruiken OFDM-modulatie met 256 hulpdraaggolven op de fysieke laag en een basiscoderingsschema waarin convolutionele codering en Viterbi-decodering worden gebruikt voor de binnenste code, en Reed-Solomon-codes voor de buitenste.

Functioneel is WiMAX-apparatuur onderverdeeld in basis- en abonneeapparatuur. De eerste generatie chips voor basisstations heeft een lager integratieniveau dan voor abonneestations. Om het MAC-protocol van het basisstation te implementeren, is een verhoging van de prestaties van deze oplossingen vereist. Voor dit doel worden externe processors gebruikt om de bovenste laag van het MAC-protocol uit te voeren. Zo implementeren WiMAX-chipsets de fysieke laagfuncties en de lagere laagfuncties van het MAC-protocol.

Abonnee apparatuur

Voor ontwikkelaars van WiMAX-abonneeapparatuur zijn de meest veelbelovende "systemen op een chip" van vier fabrikanten: Fujitsu, Intel, Sequans en Wavesat.

Intel was de eerste die ontwikkelaars een PRO / Wireless 5116 "system-on-a-chip" voor WiMAX-abonneestations aanbood, waarin de functies van zowel fysieke als MAC-lagen waren geïntegreerd. De MB87M3400-chip van Fujitsu is ontworpen voor een breder scala aan toepassingen en stelt u in staat om zowel basis- als consumentenapparatuur te ontwikkelen. Sequans heeft aparte SQN1010- en SQN2010-chips ontwikkeld voor respectievelijk basis- en abonneeapparatuur.

Systemen op een chip van Fujitsu, Intel en Sequans implementeren MAC-functionaliteit volledig voor WiMAX-abonneestations. Een andere benadering van ontwikkeling werd voorgesteld door Wavesat, waarbij twee microschakelingen werden vrijgegeven: de DM256 OFDM-modem (die de functies van de fysieke laag implementeert) en de MC336 (die een rekenkern is die de onderste laag van het MAC-protocol implementeert). Fujitsu, Intel en Sequans hebben geen extra externe processor nodig om een systeem-op-een-chip-abonneemodem van Fujitsu, Intel en Sequans te ontwikkelen.

De kenmerken van de overwogen chips, bepaald door het type duplex, kanaalbreedte en andere parameters, zijn heel verschillend. De Fujitsu MB87M3400-oplossing vereist twee chips voor full-duplex werking. De Sequans SQN1010 is het eerste systeem-op-een-chip dat full-duplex werking ondersteunt. De DM256 / MC336-oplossing van Wavesat maakt ook full-duplex-werking mogelijk op basis van een enkele DM256 OFDM-modemchip.

Microschakelingen van Fujitsu en Sequans maken het mogelijk kanalen te organiseren met een breedte tot respectievelijk 20 en 28 MHz, terwijl de maximale kanaalbreedte voor Intel- en Wavesat-chips 10 MHz is met tussenliggende waarden van 3,5 en 7 MHz.

De radio-interface van de beschouwde "systems on a chip" bevat ADC / DAC-eenheden voor directe analoge verbinding met een externe transceiver. Tafel 2 presenteert de belangrijkste parameters van oplossingen voor de ontwikkeling van WiMAX-abonneeapparatuur.

Tabel 2. De belangrijkste parameters van oplossingen voor de ontwikkeling van WiMAX-abonneeapparatuur

Basisstations

Laten we eens kijken naar de mogelijkheden voor de ontwikkeling van WiMAX-basisstations op basis van bekende chips. Fujitsu heeft de MB87M3400-chip ontwikkeld voor zowel basis- als abonneestations. In tegenstelling tot de oplossing van Intel heeft de Fujitsu-chip echter een interface voor een externe processor. Om de full-duplexmodus te implementeren, zijn twee chips vereist, waarvan er één de functies van de fysieke laag en de onderste laag van het MAC-protocol vervult, en de tweede is een externe processor (derde partij) voor het implementeren van de bovenste laag van het MAC-protocol . Voor de ontwikkeling van het basisstation levert Fujitsu een full-duplex ontwikkelkit met de Freescale MPC8560-processor, maar levert geen software voor de bovenste laag van het MAC-protocol.

PicoChip biedt een PC102 / PC8520-oplossing die is gebouwd op zijn twee parallelle PC102-processors. Het bedrijf levert software die de fysieke laag en functies van de onderste laag van het MAC-protocol implementeert op PC102-chips. Net als Fujitsu gebruikt PicoChip een Freescale MPC8565-processor om het MAC-protocol van de bovenste laag in zijn ontwikkelkit te implementeren. In tegenstelling tot Fujitsu heeft PicoChip zijn software echter in licentie gegeven voor het MAC-protocol van de bovenste laag. Aangezien de PC102 / PC8520-oplossing geen functies voor codering en decodering bevat, moet een externe processor worden gebruikt om ze uit te voeren.

De SQN2010-basisstationontwikkelingschip van Sequans is de eerste system-on-a-chip met full-duplex. De SQN2010 implementeert alle fysieke en MAC-laagfuncties die nodig zijn voor full-duplex basisstationwerking. De SQN2010-chip verschilt van de SQN1010 door de aanwezigheid van een tweede centrale processor die de bovenste laag van het MAC-protocol implementeert. De SQN1010-chip heeft een PCI-interface voor het aansluiten van een externe processor.

De DM256 / MC336-oplossing van Wavesat kan ook worden gebruikt om basisstations te ontwikkelen. Deze oplossing ondersteunt full-duplex werking, maar er moet worden opgemerkt dat er een externe processor nodig is om functies voor codering en decodering te implementeren. Net als Fujitsu levert Wavesat niet de bovenste laag MAC-software die nodig is om basisstations te ontwerpen.

Van de vier beschreven oplossingen, integreren alleen PicoChip PC102-chips geen ADC / DAC-functies. Daarom zullen ontwerpen die een analoge radio-interface gebruiken, bovendien ADC / DAC-apparaten nodig hebben. De belangrijkste parameters van de overwogen oplossingen voor de ontwikkeling van basisstations worden weergegeven in de tabel. 3.

Tabel 3. De belangrijkste parameters van de overwogen oplossingen voor de ontwikkeling van basisstations WiMAX

Het kiezen van een chipfabrikant voor de ontwikkeling van WiMAX-systemen is een belangrijke strategische beslissing. Snelle en efficiënte systeemontwikkeling vereist de meest complete software- en hardwareondersteuning en hulpmiddelen voor ontwikkeling en foutopsporing. De beschikbaarheid van foutopsporingskits stelt u in staat om de snelheid aanzienlijk te verhogen en de kosten voor het ontwikkelen van WiMAX-apparatuur te verlagen, wat een van de belangrijkste criteria is bij het kiezen van een bepaald product.

Implementatie van WiMAX-systemen

De constructie van een vast draadloos toegangsnetwerk omvat het gebruik van drie soorten apparatuur: basisstations, abonneestations en apparatuur voor het organiseren van communicatie tussen basisstations. Zowel smalle directionele antennes als antennes met een bredere dekkingssector, tot omnidirectionele antennes, zullen worden toegepast in WiMAX-gebaseerde toegangsnetwerken.

Netwerk topologie

Voor een point-to-point-verbinding (Fig. 6a) worden twee op elkaar gerichte antennes gebruikt; zo worden bijvoorbeeld radiorelaistransmissielijnen gebouwd, waarbij de afstand tussen aangrenzende relaistorens tientallen kilometers kan zijn. In een point-to-multipoint-topologie (Fig. 6b) wordt een basisstation met een omnidirectionele of sectorantenne in het midden van de "cel" geplaatst en alle abonnees die ermee worden bediend, zijn uitgerust met directionele antennes die erop zijn gericht.

Rijst. 6. Mogelijke WiMAX-netwerktopologieën

Een ander type communicatie wordt verkregen door alleen omnidirectionele antennes te gebruiken. In dit geval is het mogelijk om "iedereen met iedereen" of "multipoint-multipoint" (mesh) te verbinden (Fig. 6c).

Een WiMAX-basisstation is een modulaire oplossing die naar behoefte kan worden aangevuld met verschillende blokken, bijvoorbeeld modules voor communicatie met het backbone-netwerk van de provider. In de minimale configuratie zijn een radio-interfacemodule en een bekabelde netwerkaansluitmodule geïnstalleerd.

Frequentiebereik

Bij het kiezen van WiMAX-apparatuur is naast de technische kenmerken en prijs een belangrijke en vaak beslissende factor een factor zoals de specifieke moeilijkheden voor Rusland bij het verkrijgen van frequentievergunningen. Feit is dat er in Rusland praktisch geen "licentievrije" bands zijn. Voor verschillende soorten materieel geldt een andere procedure voor het verkrijgen van frequentievergunningen. Om in alle banden te kunnen werken, moeten telecomoperators voldoende complexe en multi-level machtigingen verkrijgen van zowel frequentiediensten als communicatiesupervisiediensten.

Het is duidelijk dat in ons land de belangrijkste factor die van invloed is op de snelheid van implementatie van WiMAX-systemen, spectrumregulering is, aangezien de ontwikkeling van de WiMAX-servicemarkt rechtstreeks afhangt van de toewijzing van de benodigde frequentiebronnen aan operators. Tegenwoordig zijn de bereiken in de 2,4, 3,5 en 5,6 GHz-regio het meest veelbelovend vanuit het oogpunt van de toekomstige ontwikkeling van WiMAX-technologie.

Houd er rekening mee dat de voortplanting van radiogolven in verschillende delen van het spectrum zijn eigen kenmerken heeft, die grotendeels het bereik van de apparatuur bepalen, evenals de weerstand tegen multipath.

Algemene benaderingen voor het kiezen van een WiMAX-systeem

Voordat u beschikbare WiMAX-systemen overweegt, moeten de volgende systeemproblemen worden opgelost:

Frequentiebereik selectie.
Bepaling van de benodigde frequentiebron.
Ontwikkeling van procedures voor de toewijzing en toewijzing van radiofrequenties.
Uitwerken van wetgevingsvraagstukken.
Alvorens over te gaan tot de overweging van specifieke systemen, is het raadzaam om de algemene vragen van de keuze van systemen in overweging te nemen, wat zal helpen om duidelijk onaanvaardbare opties in de voorbereidende fase van de analyse af te wijzen. Laten we de criteria formuleren die moeten worden gevolgd bij het kiezen van apparatuur voor vaste WiMAX draadloze toegang:
De apparatuur moet worden vervaardigd door een gespecialiseerd bedrijf met ervaring in het ontwerpen en vervaardigen van draadloze apparatuur, wat een zekere kwaliteitsgarantie is.
De technische specificaties van de door de fabrikant verstrekte apparatuur moeten volledig genoeg zijn om conclusies te kunnen trekken over de mogelijkheden ervan. De presentatie van dergelijke kenmerken spreekt van de professionaliteit van de medewerkers en zorgt er tot op zekere hoogte voor dat we het hebben over het originele product, en niet over de wederverkoop van een weinig bekend merk onder de merknaam van de verkoper.
Het is wenselijk dat het basisstation de mogelijkheid heeft om te sectoriseren en de prestaties geleidelijk te verhogen, waarvoor het een externe antenne moet kunnen aansluiten. Dan is in de eerste fase één basisstation met een omnidirectionele antenne voldoende, in de volgende - twee, met antennes met een patroonbreedte van 180 °, enzovoort.
De apparatuur moet gecertificeerd zijn.
Het moet mogelijk zijn om toestemming te krijgen voor het gebruik van frequenties in het bereik dat door de apparatuur wordt gebruikt.
Het systeem moet acceptabele kosten hebben en de minimale kosten van abonneeapparatuur zijn in de eerste plaats belangrijk.

Gevolgtrekking

Het is duidelijk dat WiMAX tegenwoordig een van de meest geavanceerde en veelbelovende technologieën is voor draadloze gegevensoverdracht. Door de krachten te bundelen van fabrikanten van apparatuur en telecomoperators kan WiMAX een echte vervanger worden voor DSL- en kabelverbindingen en abonnees voorzien van de nodige service in grote steden en in de periferie.

Literatuur

www.wimaxforum.org
Breedband Orthogonal Frequency Division Multiplexing (W-OFDM), www.wi-lan.com
Marchenko S. Bronnen van kwetsbaarheden in draadloze netwerken // ADE. 2004. Nr. 13.
IEEE Std 802.16™ -2004 IEEE-standaard voor lokale en grootstedelijke netwerken. Deel 16: Luchtinterface voor vaste breedband draadloze toegangssystemen, www. ieee. org.
Vlasov V. A. Frequentieregeling en informatiebeveiliging voor Wi-Fi- en WiMAX-apparatuur, // "Bulletin of communications". 2005. nr. 9.
Bob Wieler. Hoe u de beste SoC kiest voor uw WiMAX-ontwerp // Wireless Net DesignLine. 17 oktober 2005.
Pisarev Yu Keuze voor een vast draadloos toegangssysteem: een poging tot een systematische aanpak // "Informatietelecommunicatienetwerken" (Kazachstan). 2003. nr. 4.

WiMax-technologie is oorspronkelijk bedoeld als een alternatieve draadloze breedbandverbinding die huurlijnen zal vervangen. Aanvankelijk werd een dergelijke verbinding gebruikt voor vaste terminals en stationaire personal computers, maar nu bouwen sommige mobiele operators hun netwerken op basis van WiMax-technologie.

Intel-marketeers beweren dat in de nabije toekomst meer dan een miljard gebruikers over de hele wereld zullen worden aangesloten op het internet met behulp van WiMax-technologie volgens de IEEE 802.16-standaard. Maar wat is technologie precies?

1. Wat is WiMax

De technologie dankt zijn naam aan het WiMax Forum. Het is een non-profitorganisatie die in 2001 werd opgericht met één doel: het promoten en ontwikkelen van nieuwe draadloze breedbandtechnologie volgens de Wirelwss-standaard in het frequentiespectrum van 10-66 GHz.

De WiMax-technologie (Worldwide Interoperability for Microwave Access) is gebaseerd op het IEEE 802.16-protocol, dat breedbandcommunicatie biedt - gelijktijdige snelle gegevensoverdracht en internettoegang. Er moet meteen worden opgemerkt dat WiMax niet tot de vierde generatie communicatiemiddelen behoort. En hoewel de naam van het WiMax 4G-netwerk vaak in advertenties te vinden is, is dit slechts een marketingtruc.

Naast toegang tot internet biedt WiMax de mogelijkheid tot spraakcommunicatie tussen abonnees. Het belangrijkste onderscheidende kenmerk van deze technologie is dat deze is ontworpen om te werken in stedelijke omgevingen met dichte gebouwen. Tegelijkertijd is er geen directe zichtlijn van het basisstation nodig voor communicatie. Het is om deze reden dat veel mobiele operators moderne netwerken bouwen met behulp van WiMax-technologie. Hierdoor kunnen ze het aanbod van diensten uitbreiden en de kwaliteit van de communicatie verbeteren.

1.1. WiMax-ondersteuning

Gezien het feit dat WiMax-technologie als relatief nieuw wordt beschouwd en alleen in bestaande netwerken wordt geïntroduceerd, moet worden begrepen dat niet alle mobiele apparaten in dit netwerk kunnen werken. Natuurlijk, gezien het groeiende aantal consumenten en de actieve implementatie en ontwikkeling van technologie, brengen veel bedrijven al abonnee-apparaten uit die WiMax-technologie ondersteunen.

Naast mobiele telefoons, tablets en laptops, die mogelijk een ingebouwde WiMax-modem hebben, produceren fabrikanten ook mobiele routers die verbinding maken met dit netwerk en het internet distribueren naar iedereen om hen heen met behulp van Wi-Fi-technologie. Met behulp van een dergelijke router kunt u dus internettoegang openen voor alle apparaten die zijn uitgerust met een wifi-module. En zo'n module is beschikbaar in elk modern apparaat.

Het is vermeldenswaard dat LTE-netwerken op dezelfde frequenties worden gebouwd, die ook actief worden ontwikkeld en geïmplementeerd. Dit betekent dat apparaten die deze frequenties ondersteunen, zowel in WiMax-netwerken als in het LTE-dekkingsgebied kunnen werken. Bovendien ondersteunen dergelijke netwerken de technologie van "naadloze" overgang tussen basisstations. Met andere woorden, de verbinding wordt niet verbroken wanneer de abonnee het dekkingsgebied van het ene station verlaat en binnen het bereik van een ander komt. Hetzelfde principe is van toepassing bij het schakelen tussen WiMax- en 3G-netwerken, evenals LTE. Tegelijkertijd kunnen moderne apparaten in de regel tegelijkertijd werken in 3G-, 2G- en WiMax-netwerken, en sommige ondersteunen zelfs LTE. Bovendien ondersteunen dergelijke netwerken roaming.

1.2. WiMax in Rusland

In Rusland begon de onafhankelijke nationale telecomoperator Synterra in 2005 met het aansluiten van haar eerste abonnees. Het netwerk is gebouwd op de IEEE 802.16-standaard. Dit netwerk is gebaseerd op in Israël gemaakte multiplexers van EIC Telecom. Hun bandbreedte is 2,4 Gbps, 633 Mbps en 155 Mbps. Tegelijkertijd wordt de apparatuur van het Amerikaanse bedrijf Next Net Wireless Inc. gebruikt om het netwerk te bedienen. Dit bedrijf is lid van het WiMax Forume-consortium en werd in 2006 onderdeel van Motorola.

1.2.1. WiMax-frequenties

In Rusland liggen ze in het bereik van 2,5 GHz tot 2,7 GHz. Tegelijkertijd varieert de internettoegangssnelheid van 64 Kbps tot 1,3 Mbps. Tegenwoordig beslaat de Synterra Company ongeveer 90% van het grondgebied van Moskou. Bovendien ontving dit bedrijf een licentie voor de aanleg van WiMax-netwerken in 17 steden van de Russische Federatie.

1.2.2. WiMax-dekking

Een van de redenen waarom WiMax een uitstekende optie is voor het bouwen van stedelijke netwerken in grootstedelijke gebieden met een dichte bevolking en gebouwen, is dat het bereik van WiMax (één toren) tot 50 km kan zijn. Bovendien kan elke toren gelijktijdig met een groot aantal gebruikers werken. Elke verbinding heeft dezelfde prioriteit. Met andere woorden, elke gebruiker krijgt dezelfde verbindings- en gegevensoverdrachtsnelheid.

Naast het onafhankelijke mobiele communicatiebedrijf Synterra zijn er andere telefoonmaatschappijen die netwerken bouwen op basis van de WiMax-standaard. Natuurlijk, gezien de relatieve nieuwheid van de technologie en het feit dat het zich op dit moment net over het hele land begint te verspreiden, is het de moeite waard om te begrijpen dat niet elke stad zo'n verbinding heeft. In de nabije toekomst zullen dergelijke netwerken echter in de hele Russische Federatie beschikbaar zijn.

2. WiMax is al in Moskou: Video

2.1. WiMax-voordelen

Natuurlijk is het eerste dat ik wil opmerken de hogere gegevensoverdrachtsnelheid en stabiliteit van het WiMax-netwerk. Deze technologie biedt echter ook een hoog beveiligingsniveau. Speciale ASIC-chips zijn ingebed in mobiele apparaten om pogingen om de privacy te schenden te voorkomen. Bovendien zorgen ze voor data-integriteit en elimineren ze ook denial of service volledig.

Met WiMax-technologie kunnen ondernemingen met veel filialen hun eigen particuliere draadloze netwerken bouwen. Eén set apparatuur biedt bijvoorbeeld maximaal 8 telefoonnummers die toegang hebben tot stadstelefoonnetwerken, evenals snelle internettoegang.

Op dit moment is het in Rusland het handigst om WiMax-netwerken in grote steden te bouwen en te gebruiken. Dit komt door de eigenaardigheden van de technologie, evenals de hoge prijzen voor de geleverde diensten. In de toekomst zullen dergelijke netwerken echter economisch levensvatbaar worden door de groei van het aantal abonnees. Dit betekent dat het opzetten van een WiMax-netwerk op grote schaal (landelijk en zelfs meer) slechts een kwestie van tijd is.

Tegenwoordig is WiMAX draadloze communicatietechnologie de meest geavanceerde van alle bestaande. Het verscheen in 2003 en was bedoeld om de uitzendmarkt te bevredigen.

Over de hele wereld is een groot aantal operators begonnen met het bouwen van draadloze netwerken. Dergelijke netwerken bestaan nu in de VS, Japan, Korea, Rusland en vele andere. Rekening houdend met de woorden van toonaangevende analisten op het gebied van communicatie, zal WiMAX binnenkort meer dan 100 miljoen netwerkgebruikers hebben.

Tegenwoordig kunnen we gerust stellen dat WiMAX geen alternatieve technologie heeft, waardoor het een geavanceerd product is. In dit artikel gaan we dieper in op de kenmerken van deze technologie, de voor- en nadelen ervan.

Wat het is?

"WiMAX" ("International Interaction for Microwave Access") is een technologie ontwikkeld in 2003 om draadloze connectiviteit te bieden voor werkstations, desktops, laptops en mobiele apparaten. Gebaseerd op de "IEEE 802.16" communicatiestandaard.

Welke taken lost WiMAX op:

het verstrekken van breedbandcommunicatie in plaats van huurlijnen en "DSL / ADSL";
levering van systemen voor bewaking op afstand;
creatie van externe toegangspunten die niet gebonden zijn aan geografische locatie;
levering van wifi-toegangspunten en hun verbinding met elkaar, evenals andere zones van het internetnetwerk.

Ik zou ook kort willen praten over de belangrijkste fasen van de ontwikkeling van deze technologie:

Reikwijdte en haalbaarheid van toepassing

Tegenwoordig worden ontwikkelaars over de hele wereld geconfronteerd met het acute probleem van de "last mile" (het kanaal dat de eindapparatuur van de gebruiker verbindt met het toegangspunt van de provider). Gelukkig zijn er nu veel varianten van last mile-technologie die het voor elke provider gemakkelijk maken om voor deze technologie te kiezen.

Vandaag heeft het probleem van de laatste mijl geen duidelijke en universele oplossing. Absoluut elke bestaande technologie heeft zijn eigen toepassingsgebied, voor- en nadelen.

Een groot aantal factoren kan de keuze voor een bepaalde technologie beïnvloeden, en dit zijn de belangrijkste:

manier om de gestelde doelen te bereiken, efficiënt gebruik van middelen, doelgroep,
allocatie van investeringen die vervolgens naar de ontwikkeling van het netwerk gaan;
beschikbaarheid en bruikbaarheid van de bestaande netwerkinfrastructuur, evenals bepaalde middelen die zullen worden gebruikt om de technische werking van het netwerk te ondersteunen.

Elk van de bovenstaande factoren speelt een speciale rol bij de selectie van een technologische oplossing.

Ik zou ook willen opmerken, door Wi-Fi en WiMAX te vergelijken, dat de laatste gebruikers in staat stelt om met een vrij hoge snelheid toegang te krijgen tot internet. De dekking van WiMAX-netwerken is veel groter dan die van Wi-Fi.

video: WiMax-technologie

Technologie opties

De hele familie van WiMAX-technologie heeft een vrij breed scala aan voordelen, die bepaalde verschillen van elkaar hebben. Ontwikkelaars van WiMAX-technologie probeerden de meest geschikte optie te vinden voor mobiel en vast gebruik.

Vermeldenswaard is echter dat de combinatie van eisen binnen het kader van één norm nog een onopgelost probleem is. De standaardeisen zijn volledig vergelijkbaar, maar tegelijkertijd heeft elke technologie een specifieke focus op verschillende delen van de markt. Dit was dan ook de aanleiding om twee aparte versies van de standaard te maken.

Foto: IEEE 802.16 e- en d-technologie

Elke WiMAX-specificatie heeft zijn eigen technische kenmerken: uitgestraald vermogen, frequenties, toegang en transmissie, hergebruik van radiofrequenties. En juist vanwege deze kenmerken van de WiMAX-systemen, gebaseerd op de IEEE 802.16 e- en d-standaarden, zijn ze praktisch niet compatibel.

802.16-2004 - Werd goedgekeurd in 2004. Tijdens bedrijf wordt frequentiemultiplexing gebruikt. Daarnaast is er ondersteuning voor de zogenaamde vaste toegang in die gebieden waar geen zichtlijn is. In de meeste gevallen zijn de gebruikte frequenties 3,5 en 5 GHz.
802.16-2005 - werd in 2005 goedgekeurd. De nieuwe versie is een grote stap in de evolutie van vaste toegang. De nieuwe versie kreeg ondersteuning voor mobiele abonnees en het onderscheidende kenmerk is de ondersteuning van een aantal speciale functies, zoals: "Idle mode", "Handover".

Onderscheidende kenmerken tussen de twee specificaties zijn dat alleen statische abonnees werken vanwege vaste WiMAX (802.16-2004), en wanneer 802.16-2005 (mobiele WiMAX) werkt, abonnees zich verplaatsen met snelheden tot 110 kilometer per uur.

Ik wil er ook op wijzen dat vanwege mobiliteit alle roamingfuncties en de zogenaamde "naadloze verbinding" tussen de hoofdwerkstations worden geleverd terwijl de abonnee onderweg is. Er zijn ook uitzonderlijke gevallen waarin 802.16-2005 vrij goed kan worden gebruikt bij het bedienen van statische abonnees.

Ik zou ook willen opmerken dat de meeste bedrijven hun voorkeur geven aan WiMAX, dat snelle communicatiediensten levert.

En daar zijn redenen voor:

ten eerste is 802.16 vanuit economisch oogpunt effectief bij het verlenen van toegang tot het netwerk aan zijn klanten, het uitbreiden van diensten en het bestrijken van nieuwe gebieden;
ten tweede is het gebruiksgemak, in tegenstelling tot bekabelde kanalen. WiMAX en Wi-Fi zijn vrij eenvoudig te gebruiken, te implementeren en natuurlijk op te schalen. Een heel handige manier om in de kortst mogelijke tijd een netwerk te creëren dat groot genoeg is.

WiMAX-abonneeapparatuur

Momenteel kan apparatuur voor het gebruik van WiMAX-netwerken binnen worden geïnstalleerd (dergelijke apparaten zijn meestal niet groter dan traditionele DSL-modems) en buiten (apparaten van laptopformaat).

Binnenapparaten zijn handiger in gebruik, maar kunnen alleen op korte afstanden van het basisstation werken.

Daarom vereist apparatuur die binnenshuis wordt geïnstalleerd een grotere investering, omdat er een groot aantal toegangspunten nodig zal zijn om kwaliteitswerk te garanderen.

Werkingsprincipe en concepten

WiMAX bestaat uit de volgende elementen: stations (base en client), apparatuur die de verbinding vormt tussen stations, een internetnetwerk. Voor de verbinding tussen het basisstation en de client worden frequenties van 2 tot 11 GHz gebruikt.

Tussen basisstations wordt meestal een zichtlijn tot stand gebracht en er wordt een werkfrequentiebereik van 10 tot 66 GHz gebruikt. De zichtlijn tussen werkstations en het frequentiebereik maken gegevensuitwisselingssnelheden tot 120 Mbps mogelijk. Maar tegelijkertijd moet een van de werkstations worden aangesloten op het netwerk van de provider via de standaard bekabelde verbindingsmethode.

IEEE 802.16-standaarden hebben een GSM-netwerkstructuur. Het bereik van basisstations in enkele kilometers en de bouw van eventuele extra torens die het signaal versterken is absoluut niet nodig.

Modi

De wimax 802.16e-2005-standaard omvat alle versies die eerder zijn uitgebracht:

MAC / link-laag

In 802.16 MAC-netwerken wordt een zogenaamd planningsalgoritme gebruikt. Het werkingsprincipe van dit algoritme is gebaseerd op het volgende: absoluut elk clientstation kan verbinding maken met het toegangspunt en na verbinding wordt er automatisch een apart slot voor rechtstreeks op het toegangspunt gemaakt. Bovendien kunnen andere gebruikers hier geen invloed op uitoefenen en sluit het dus een ontkoppeling uit.

WiMAX-architectuur

Op het WiMAX-forum is een architectuurspecificatie gemaakt, waardoor het mogelijk is om een groot aantal nuances van werk te definiëren. Dit aantal omvat de distributie van netwerkadressen, interactie met andere netwerken, authenticatie.

Ik zou willen opmerken dat de netwerkarchitectuur niet strikt gebonden is aan een bepaalde configuratie, daarom wordt een vrij hoge flexibiliteit en schaalbaarheid geboden.

Voor-en nadelen

De voordelen zijn onder meer:

De nadelen zijn onder meer: Ik ben:

tekort aan frequentieapparatuur;
onvoorbereidheid van de wetgevende basis;
moeilijkheden bij de implementatie van nieuwe technologie, daarom is er momenteel geen mogelijkheid om tegen lage kosten hoogwaardige communicatie te bieden.

In dit artikel hebben we WiMAX nader bekeken. Het is veilig om te zeggen dat WiMAX momenteel de toonaangevende draadloze technologie is. Tegenwoordig is het in de moderne wereld behoorlijk populair geworden.

Tegenwoordig is WiMAX draadloze communicatietechnologie de meest geavanceerde van alle bestaande. Het verscheen in 2003 en was bedoeld om de uitzendmarkt te bevredigen.

Wat het is?

Welke taken lost WiMAX op:

het verstrekken van breedbandcommunicatie in plaats van huurlijnen en "DSL / ADSL";
levering van systemen voor bewaking op afstand;
creatie van externe toegangspunten die niet gebonden zijn aan geografische locatie;
levering van wifi-toegangspunten en hun verbinding met elkaar, evenals andere zones van het internetnetwerk.

Ik zou ook kort willen praten over de belangrijkste fasen van de ontwikkeling van deze technologie:

Reikwijdte en haalbaarheid van toepassing

Vandaag heeft het probleem van de laatste mijl geen duidelijke en universele oplossing. Absoluut elke bestaande technologie heeft zijn eigen toepassingsgebied, voor- en nadelen.

Een groot aantal factoren kan de keuze voor een bepaalde technologie beïnvloeden, en dit zijn de belangrijkste:

manier om de gestelde doelen te bereiken, efficiënt gebruik van middelen, doelgroep,
allocatie van investeringen die vervolgens naar de ontwikkeling van het netwerk gaan;
beschikbaarheid en bruikbaarheid van de bestaande netwerkinfrastructuur, evenals bepaalde middelen die zullen worden gebruikt om de technische werking van het netwerk te ondersteunen.

Elk van de bovenstaande factoren speelt een speciale rol bij de selectie van een technologische oplossing.

video: WiMax-technologie

Technologie opties

802.16-2004 - Werd goedgekeurd in 2004. Tijdens bedrijf wordt frequentiemultiplexing gebruikt. Daarnaast is er ondersteuning voor de zogenaamde vaste toegang in die gebieden waar geen zichtlijn is. In de meeste gevallen zijn de gebruikte frequenties 3,5 en 5 GHz.
802.16-2005 - werd in 2005 goedgekeurd. De nieuwe versie is een grote stap in de evolutie van vaste toegang. De nieuwe versie kreeg ondersteuning voor mobiele abonnees en het onderscheidende kenmerk is de ondersteuning van een aantal speciale functies, zoals: "Idle mode", "Handover".

Ik zou ook willen opmerken dat de meeste bedrijven hun voorkeur geven aan WiMAX, dat snelle communicatiediensten levert.

En daar zijn redenen voor:

ten eerste is 802.16 vanuit economisch oogpunt effectief bij het verlenen van toegang tot het netwerk aan zijn klanten, het uitbreiden van diensten en het bestrijken van nieuwe gebieden;
ten tweede is het gebruiksgemak, in tegenstelling tot bekabelde kanalen. WiMAX en Wi-Fi zijn vrij eenvoudig te gebruiken, te implementeren en natuurlijk op te schalen. Een heel handige manier om in de kortst mogelijke tijd een netwerk te creëren dat groot genoeg is.

WiMAX-abonneeapparatuur

Binnenapparaten zijn handiger in gebruik, maar kunnen alleen op korte afstanden van het basisstation werken.

Daarom vereist apparatuur die binnenshuis wordt geïnstalleerd een grotere investering, omdat er een groot aantal toegangspunten nodig zal zijn om kwaliteitswerk te garanderen.

Werkingsprincipe en concepten

IEEE 802.16-standaarden hebben een GSM-netwerkstructuur. Het bereik van basisstations in enkele kilometers en de bouw van eventuele extra torens die het signaal versterken is absoluut niet nodig.

Modi

De wimax 802.16e-2005-standaard omvat alle versies die eerder zijn uitgebracht:

MAC / link-laag

WiMAX-architectuur

Ik zou willen opmerken dat de netwerkarchitectuur niet strikt gebonden is aan een bepaalde configuratie, daarom wordt een vrij hoge flexibiliteit en schaalbaarheid geboden.

Voor-en nadelen

De voordelen zijn onder meer:

De nadelen zijn onder meer: Ik ben:

tekort aan frequentieapparatuur;
onvoorbereidheid van de wetgevende basis;
moeilijkheden bij de implementatie van nieuwe technologie, daarom is er momenteel geen mogelijkheid om tegen lage kosten hoogwaardige communicatie te bieden.

Systeem WiMAX bestaat uit twee hoofdonderdelen.

Basisstation WiMAX, kan op een hoogbouwobject worden geplaatst: een gebouw of een toren.

Ontvanger WiMAX: antenne met ontvanger, in de vorm van een pc-kaart, een pc-uitbreidingskaart of een externe kaart.

De verbinding tussen het basisstation en de client-ontvanger wordt gemaakt in het 2-11 GHz-bereik. Deze verbinding maakt gegevensoverdracht met snelheden tot 20 Mbps mogelijk en vereist geen zichtlijn tussen het station en de gebruiker. Technologie WiMAX het wordt zowel gebruikt op de "last mile" als om toegang te bieden tot regionale netwerken: kantoor, district. Er wordt een permanente verbinding tot stand gebracht tussen naburige basisstations met behulp van de microgolf (superhoge frequenties 10-66 GHz) zichtlijnradiocommunicatie. Deze verbinding maakt onder ideale omstandigheden gegevensoverdracht mogelijk met snelheden tot 120 Mbps. De beperking van de zichtlijn is geen pluspunt, maar wordt alleen opgelegd aan basisstations die deelnemen aan de integrale dekking van het gebied, wat heel goed mogelijk is om te implementeren bij het plaatsen van apparatuur.

Rijst. 2.1 - Organisatie van een communicatienetwerk met behulp van WiMax-technologie.

Minimaal één van de basisstations kan via een snelle breedbandverbinding permanent worden aangesloten op het netwerk van de provider. Hoe meer stations toegang hebben tot het netwerk van de provider, hoe hoger de snelheid en betrouwbaarheid van de gegevensoverdracht. Zelfs met een klein aantal punten is het systeem echter in staat om de belasting correct te verdelen vanwege de cellulaire topologie.

Op basis van het cellulaire principe wordt ook de constructie van een optimaal netwerk ontwikkeld, dat grote objecten omhult (stedelijke gebouwen met meerdere verdiepingen, bergketens), wanneer een reeks opeenvolgende stations gegevens verzendt volgens het relaisprincipe.

Rijst. 2.2 - Schema van de organisatie van een regionaal netwerk met behulp van WiMAX-technologie.

De IEEE 802.16-standaardnetwerken lijken qua structuur sterk op traditionele mobiele communicatienetwerken: er zijn ook basisstations die opereren binnen een straal van maximaal 50 km, terwijl ze ook niet op torens - daken van huizen hoeven te worden geïnstalleerd zijn daar heel geschikt voor, je hoeft alleen maar te voldoen aan de voorwaarde van een rechtlijnig zicht tussen stations. Om het basisstation met de gebruiker te verbinden, is abonneeapparatuur vereist. Verder kan het signaal via een standaard Ethernet-kabel gaan, ofwel rechtstreeks naar een specifieke computer, ofwel naar een 802.11 Wi-Fi-toegangspunt of een lokaal bedraad Ethernet-netwerk.

2.3. WiMax-bedrijfsmodi.

De 802.16e-2005-standaard bevat alle eerder uitgebrachte versies en biedt momenteel de volgende modi.

Vaste WiMAX- vaste toegang;

Nomadische WiMAX- toegang tot sessies;

Draagbare WiMAX- toegang in de verplaatsingsmodus;

Mobiele WiMAX- mobiele toegang.

Gemaakt WiMAX ... Vaste toegang is een alternatief voor bekabelde breedbandtechnologieën (xDSL, T1, enz.). De standaard gebruikt het frequentiebereik 10-66 GHz. Dit frequentiebereik vereist, vanwege de sterke demping van korte golven, een zichtlijn tussen de zender en de ontvanger van het signaal. Aan de andere kant vermijdt dit frequentiebereik een van de belangrijkste problemen van radiocommunicatie - multipath-signaalvoortplanting. Tegelijkertijd is de breedte van communicatiekanalen in dit frequentiebereik vrij groot (een typische waarde is 25 of 28 MHz), wat het mogelijk maakt om transmissiesnelheden tot 120 Mbit / s te bereiken. De vaste modus was opgenomen in de versie 802.16d-2004 en is al in gebruik in een aantal landen. De meeste bedrijven die diensten aanbieden GemaaktWiMAX, verwacht een vroege overgang naar draagbaar en in de toekomst mobiel WiMAX.

Afb. 2.3. - Netwerkorganisatie in Vaste WiMAX-modus.

nomadisch WiMAX ... Sessie (nomadische) toegang heeft het concept van sessies toegevoegd aan de bestaande GemaaktWiMAX... Door de aanwezigheid van sessies kunt u clientapparatuur vrijelijk tussen sessies verplaatsen en de verbinding herstellen met andere basisstations WiMAX dan die gebruikt tijdens de vorige sessie. Deze modus is voornamelijk bedoeld voor draagbare apparaten zoals laptops en PDA's. Door sessies in te voeren, kunt u het stroomverbruik van het clientapparaat verminderen, wat belangrijk is voor draagbare apparaten.

draagbaar WiMAX ... Voor modus: draagbaarWiMAX de mogelijkheid toegevoegd om de client automatisch van het ene basisstation te wisselen WiMAX naar de andere zonder de verbinding te verliezen. Voor deze modus is de bewegingssnelheid van de clientapparatuur echter nog steeds beperkt - 40 km / u. In deze vorm kunt u echter al clientapparaten onderweg gebruiken (in een auto wanneer u door woonwijken van de stad rijdt waar de snelheid beperkt is, op de fiets, te voet, enz.). De introductie van deze modus maakte het opportuun om de technologie te gebruiken WiMAX voor smartphones en PDA's. In 2006 begon de release van apparaten die in draagbare modus werken WiMAX.

mobiel WiMAX is ontwikkeld in de 802.16e-2005-standaard en maakte het mogelijk om de bewegingssnelheid van clientapparatuur te verhogen tot meer dan 120 km / u.

Afb. 2.4. - Netwerken in Mobil WiMAX-modus.

De Hybrid-Automatic Repeat Request (H-ARQ)-technologie die in deze modus wordt gebruikt, zorgt voor een stabiele verbinding tijdens een scherpe verandering in de bewegingsrichting van de clientapparatuur. En de Network-Optimized Hard Handoff (HHO)-technologie maakt het tot 50 milliseconden of minder mogelijk om de tijd voor het wisselen van de client tussen kanalen te verkorten.