WiMAX

Материал из ПИЭ.Wiki

Перейти к: навигация, поиск
Технология WiMAX.
WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) — телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов).WiMAX основывается на стандарте IEEE 802.16.Технологию WiMAX развивает международный WiMAX Forum, основанный в 2001 году. На сегодняшний день эта некоммерческая организация объединяет сотни компаний — производителей оборудования и поставщиков услуг мобильной связи и доступа в интернет. Сети WiMAX могут работать в двух вариантах доступа: фиксированном и мобильном. До последнего времени в России существовали только сети фиксированного WiMAX. Первая и самая крупная сеть Mobile WiMAX (стандарт IEEE 802.16e-2005) в России развернута компанией Yota.

WiMAX подходит для решения следующих задач:

- Соединение точек доступа Wi-Fi друг с другом и другими сегментами интернета.

- Обеспечения беспроводного широкополосного доступа как альтернативы выделенным линиям и DSL.

- Предоставления высокоскоростных сервисов передачи данных и телекоммуникационных услуг.

- Создания точек доступа, не привязанных к географическому положению.


Содержание

Использование WiMAX

1. Технология WiMAX используется для подключения клиентов, арендующих каналы оператора. Операторы связи, оказывающие услуги по аренде каналов, зачастую сталкивается с проблемой обеспечения последней мили для доступа к своей сети. Несмотря на то, что узлы сети обычно располагаются в крупных городах, где сосредоточено большинство потребителей услуг, качественно «доставить» канал до места его непосредственного «потребления» - затратная и трудоемкая задача. В этом случае WiMAX может стать экономически выгодным и технически выверенным решением проблемы. В зависимости от стандарта семейства WiMAX может обеспечивать разные виды доступа – от мобильного до фиксированного. В последнем случае WiMAX является выгодной альтернативой проводному доступу, при котором беспроводное оборудование пользователя привязано к определенному месту. В отличие от Wi-Fi WiMAX может покрывать километры пространства, что делает WiMAX оптимальным решение для создания инфраструктуры операторов мобильной связи.

2. WiMAX для подключения Wi-Fi хот-спотов к опорной сети доступа. Создание распределенной сети хот-спотов в масштабах города вызывает необходимость доставки трафика до мест размещения хот-спотов, так как хот-спот обеспечивает только локальный ограниченный доступ и должен быть подключен к проводной инфраструктуре оператора.

3. WiMAX для создания инфраструктуры оператора мобильной связи, стоимость оборудования WiMax. С быстрым ростом проникновения мобильной связи операторы должны быстро развивать свои сети. Вне зависимости от применяемого стандарта мобильной связи, необходимо качественное и надежное подключение распределенных по местности базовых станций (узлов или точек доступа) к централизованному центру коммутации (обработки). Возрастающий спрос на широкополосные услуги мобильных сетей и соответствующий рост мобильного трафика вынуждает операторов строить более высокоскоростные транспортные сети. Традиционно операторы задачу построения транспортной сети решают при помощи построения радиорелейных линий или аренды каналов. Использование беспроводного широкополосного оборудования WiMAX является альтернативным вариантом решения этой задачи, зачастую более эффективным и дешевым в отношении стоимости базовой станции WiMax. Построение топологии «точка-многоточка» на базе WiMAX менее затратно по стоимости оборудования в комплексе, чем построение инфраструктуры из проводных или РРЛ линий, позволяющих образование каналов только в режиме «точка-точка».

Мобильный WIMAX дает возможность пользователю получать как фиксированный доступ (похожий на привычный xDSL, только без проводов), так и выход в Сеть из любого места в пределах зоны покрытия или даже в движении. Подобно проводному широкополосному доступу, который является сейчас самым распространенным видом подключения, Mobile WiMAX дает пользователю высокую скорость доступа в интернет — до 10 Мбит/c. Это позволяет быстро скачивать большие файлы, смотреть видеоролики или телепередачи, участвовать в онлайн-играх в мобильном режиме. При этом для входа в Сеть не нужно подключать провода — в зоне покрытия компьютер или мобильное устройство со встроенным чипом или модемом самостоятельно найдет сеть. Это похоже на Wi-Fi, но зону действия невозможно сравнить: для Wi-Fi — это локальная сеть, ограниченная масштабом офиса или кафе, а для Mobile WiMAX — целый город. Технология Mobile WiMAX сейчас активно развивается во всем мире, проекты по созданию сетей WiMAX существуют во многих странах. Создание крупных сетей, развитие рынка устройств и формирование потребительского спроса приводит к «эффекту домино»: развертывание новых сетей и выход на рынок новых устройств в сформированной среде происходят значительно быстрее и проще.

4. Беспроводные решения задачи последней мили на базе технологии WiMAX: Вопрос обеспечения «последней мили» всегда являлся непростой задачей для связистов. Решения «последней мили» на базе технологии WiMAX разворачиваются в короткие сроки, обеспечивают высокую пропускную способность, экономически эффективны. Кроме того, WiMAX гарантирует информационную безопасность оператору связи и его клиентам. Беспроводные решения WiMAX позволяют передавать один или нескольких потоков E1 на большие расстояния (до 50 км), что является основным преимуществом WiMAX перед Wi-Fi, который покрывает только несколько сотен метров. Беспроводные решения WiMAX обеспечивают защиту инвестиций в создание инфраструктуры, поддерживает подключение оконечного оборудования, причем WiMAX может использовать как TDM каналы, так и IP, позволяя их одновременное сочетание. Также WiMAX создает возможности плавной миграции к IP-only Передача голоса, данных и прочей информации в сетях WiMax происходит по одному каналу Система управления и поддержки эксплуатации, удаленной диагностики в WiMax снижает эксплуатационные расходы Беспроводные решения WiMAX могут использоваться как резерв для проводной инфраструктуры для повышения надежности.


Принцип работы WiMAX

Станции и приёмники.
Покрытие WiMAX.

Система WiMAX состоит из двух основных частей:

- Базовая станция WiMAX, может размещаться на высотном объекте: здании или вышке.

- Приёмник WiMAX: антенна с приёмником, в форм-факторе карты PC Card, карты расширения ПК или внешней карты.

Соединение между базовой станцией и клиентским приёмником производится в низкочастотном диапазоне 2-11 ГГц. Данное соединение в идеальных условиях позволяет передавать данные со скоростью до 20 Мбит/с и не требует наличия прямой видимости между станцией и пользователем. Этот режим работы базовой станции WiMAX близок широко используемому стандарту 802.11 (Wi-Fi), что допускает совместимость уже выпущенных клиентских устройств и WiMAX.

Следует помнить, что технология WiMAX применяется как на "последней миле" - конечном участке между провайдером и пользователем, так и для предоставления доступа региональным сетям: офисным, районным.

Между соседними базовыми станциями устанавливается постоянное соединение с использованием режима СВЧ (сверхвысокие частоты 10-66 ГГц) радиосвязи прямой видимости (line-of-sight). Данное соединение в идеальных условиях позволяет передавать данные со скоростью до 120 Мбит/с. Ограничение по условию прямой видимости, разумеется, не является плюсом, однако оно накладывается только на базовые станции, участвующие в цельном покрытии района, что вполне возможно реализовать при размещении оборудования.

Как минимум, одна из базовых станций может быть постоянно связана с сетью провайдера через широкополосное скоростное соединение (T3, или другое, гарантирующее стабильно высокую скорость передачи данных). Фактически, чем больше станций имеют доступ к сети провайдера, тем выше скорость и надёжность передачи данных. Однако даже при небольшом количестве точек система способна корректно распределить нагрузку за счёт сотовой топологии.

На базе сотового принципа разрабатываются также пути построения оптимальной сети, огибающей крупные объекты (например, горные массивы), когда серия последовательных станций передаёт данные по эстафетному принципу.

По структуре сети стандарта IEEE 802.16 очень похожи на традиционные сети мобильной связи: здесь тоже имеются базовые станции, которые действуют в радиусе до 50 км, при этом их также не обязательно устанавливать на вышках - для них вполне подходят крыши домов, требуется лишь соблюдение условия прямой видимости между станциями. Для соединения базовой станции с пользователем необходимо наличие абонентского оборудования. Далее сигнал может поступать по стандартному Ethernet-кабелю, как непосредственно на конкретный компьютер, так и на точку доступа стандарта 802.11 Wi-Fi или в локальную проводную сеть стандарта Ethernet. Это позволяет сохранить существующую инфраструктуру районных или офисных локальных сетей при переходе с кабельного доступа на WiMAX. Это позволяет также максимально упростить развёртывание сетей, позволяя использовать знакомые технологии для подключения компьютеров.


История развития WiMAX

2001 год

Основные события: утверждён стандарт 802.16-2001; основан Форум WiMAX. Работа над стандартом IEEE 802.16 началась в 2001 году. В декабре 2001 года была принята первая версия нового беспроводного стандарта широкополосной связи IEEE 802.16-2001. Рабочая частота предусматривалась от 10 до 66 ГГц.

Топология нового стандарта стала "точка-многоточие", а сама технология была ориентирована на стационарные беспроводные сети масштаба мегаполиса (metropolitan area network, MAN). Так первое название стандарта стало WirelessMAN (WiMAN). На физическом уровне предполагалось использование одной несущей частоты (Single-Carrier, SC), поэтому в название протокола стали добавлять SC - WirelessMAN-SC. Однако необходимость соблюдения условия прямой видимости привела к тому, что устройства стандарта 802.16 так и не получили широкого распространения.

2003 год

Основные события:

утверждён стандарт 802.16а. В январе 2003 года было принято расширение стандарта 802.16 под названием 802.16a-2003, которое предусматривало использование частотного диапазона от 2 до 11 ГГц. Данный стандарт тоже был ориентирован на создание стационарных беспроводных сетей масштаба мегаполиса. Предполагалось, что он станет альтернативой традиционным решениям широкополосного доступа для "последней мили" - кабельным модемам, xDSL и каналам Т1/Е1. Кроме того, сети стандарта 802.16a планировались для использования в качестве дополнительной технологии для подсоединения точек доступа стандарта 802.11b/g/a к Интернету.

2004 год

Основные события:

утверждён стандарт 802.16-2004. Логическим продолжением стандарта 802.16a стал стандарт 802.16d, который предусматривал возможность реализации фиксированного доступа внутри помещений.

Окончательно стандарт 802.16d был принят в июле 2004 года и получил название 802.16-2004, после чего необходимость рассмотрения отдельных стандартов, 802.16d и 802.16a, стала неактуальной, поскольку итоговая версия охватывала и стандарт 802.16d, и 802.16a.

2005 год

Основные события:

согласована версия стандарта 802.16/HiperMAN; открыта первая лаборатория WiMAX-сертификации (Cetecom, Испания); утверждён стандарт 802-16e.

2006 год

Основные события:

сертификация первого продукта на базе технологии Fixed WiMAX; открыта вторая лаборатория сертификации (TTA Labs, Корея); запуск услуг WiBro в Корее.

2007 год

Основные события:

сертификация первого продукта на базе технологии Mobile WiMAX.


Режимы работы WiMAX

- Fixed WiMAX - фиксированный доступ;

- Nomadic WiMAX - сеансовый доступ;

- Portable WiMAX - доступ в режиме перемещения;

- Mobile WiMAX - мобильный доступ;


Испытания WiMAX

Серии испытаний технологии Fixed WiMAX были проведены в период с 2005 до конца 2006 года в лабораториях Испании и Кореи. Также были проведены полевые испытания технологии в нескольких странах Европы, которые были посчитаны успешными. Так, первое открытое испытание технологии Fixed WiMAX версии 802.16-2004 в России было проведено 5 июля 2006 года. Двухнедельные полевые испытания прошли в Нижегородской области, в пригороде города Арзамас, в рамках проекта инновационного центра Intel в России "WiMAX на сельских дорогах".

Цель проекта заключалась в том, чтобы продемонстрировать возможности технологии в целом, показать сферы применения, а также новые разнообразные модели клиентского оборудования, обеспечивающие связь по протоколу WiMAX.

Так, клиентское оборудование было установлено в автомобиле, оснащённом телескопической вышкой, обеспечивающей поднятие CPE-антенны WiMAX на 8 м над крышей автомобиля. Автомобиль двигался по направлению от города Арзамас, периодически устанавливая сессии связи с трёхсекционной базовой станцией, размещённой на крыше бизнес-центра Арзамаса.

Устойчивый сигнал удавалось получить на расстоянии до 20 км от базовой станции, при этом скорость передачи данных составила 10-20 Мбит.

Далее по пути следования, в различных поселках области WiMAX-оборудование, расположенное в автомобиле, подключалось посредством проводного соединения (витая пара) с точкой доступа WiFi, которую устанавливали в помещениях для презентаций.

Базовая станция, которую использовали в ходе испытаний, имела три лепестка направленности и была способна покрыть более 30 городов и деревень той же Нижегородской области.

Источник — «http://wiki.mvtom.ru/index.php/WiMAX»
Просмотры
Инструменты

Besucherzahler russian mail order brides
счетчик посещений
Rambler's Top100
Лингафонные кабинеты  Интерактивные доски  Интерактивная приставка Mimio Teach