Rambler's Top100
Статьи ИКС № 3 2007
Д. ХЛЫБОВ  01 марта 2007

На переднем крае беспроводного широкополосного доступа

Технология широкополосного доступа Mobile WiMAX на базе стандарта IEEE 802.16e обещает мобильным пользователям беспрецедентные скорости передачи данных. Сертификационные испытания оборудования на совместимость еще не начались, но производители уже готовы поставить операторам Mobile WiMAX-решения.

Д. Хлыбов Коротко о стандартах

Первая версия стандарта беспроводного широкополосного доступа (IEEE 802.16) была выпущена еще в декабре 2001 г., но работа над его совершенствованием в рабочей группе института IEEE продолжалась еще несколько лет. Два последних стандарта этого семейства – IEEE 802.16-2004 (802.16d) и IEEE 802.16-2005 (802.16e) – сделали беспроводной широкополосный доступ технологией, которая привлекла к себе внимание всего телекоммуникационного сообщества.

Стандарт 802.16d обеспечивает фиксированный беспроводной доступ как в зоне прямой видимости между антеннами базовой и абонентской станций, так и вне ее. В этой версии используется метод модуляции посредством ортогональных несущих (OFDM). В пределах прямой видимости оборудование может работать в диапазонах частот 10–66 ГГц, вне прямой видимости требуются частоты ниже 11 ГГц.

В спецификациях WiMAX Forum, описывающих сертификационные профили для испытаний на совместимость оборудования разных производителей, указаны частотные диапазоны 3,5 и 5,8 ГГц. Первое сертифицированное оборудование WiMAX (базовые и абонентские станции. – Ред.) появилось в конце 2005 г. Сейчас производители активно разрабатывают абонентские устройства в комнатном и уличном исполнении, а также PCMCIA-карты для портативных компьютеров.

Стандарт 802.16e, являющийся, по сути, модернизацией предыдущей версии, нацелен на мобильных пользователей. Он поддерживает функции хэндовера и роуминга и рассчитан на применение в диапазонах частот ниже 6 ГГц, а одно из его главных достоинств – отсутствие требования прямой видимости для связи.

Полосы частот 2,3, 2,5 и 3,5 ГГц определены как кандидаты для сертификационных профилей Mobile WiMAX (спецификаций WiMAX Forum, базирующихся на стандарте IEEE 802.16e). Сертификация оборудования была намечена на 2007 г., и по планам WiMAX Forum сертифицированное Mobile WiMAX-оборудование также должно быть доступно в 2007 г.

Mobile WiMAX: три шага вперед

В целом стандарт 802.16e его приверженцы рассматривают как платформу для персонального широкополосного доступа. Благодаря внесению в него ряда усовершенствований – масштабируемого множественного доступа посредством разделения ортогональных несущих (SOFDMA), технологии MIMO и адаптивных антенных систем (AAS), характеристики реализованного на его базе оборудования заметно превосходят показатели устройств на основе фиксированной версии 802.16 как по скорости доступа и пропускной способности, так и по емкости. Построенная на его основе сеть позволит абонентам получать новые привлекательные приложения и услуги, требующие высоких значений скорости доступа и пропускной способности: потоковое видео, голос поверх IP (VoIP) и видеоконференцсвязь.

SOFDMA

Одна из ключевых технологий стандарта 802.16e – это SOFDMA (Scalable OFDMA). Отличие этого метода модуляции от применяемого в 802.16d OFDMA – в адаптивном изменении ширины радиоканала от 1,25 до 20 МГц. Это дает возможность поддерживать одновременную работу большого количества пользователей, в то же время повышая эффективность использования спектра. Теоретически при ширине радиоканала 10 МГц скорость передачи в прямом канале составляет 63 Мбит/с, в обратном – 28 Мбит/с.

MIMO

Другая технология – MIMO (Multi-Input Multi-Output) – предназначена для увеличения зоны обслуживания базовой станции, надежности канала связи и для повышения скорости передачи от абонента путем создания нескольких параллельных потоков данных от передатчика к приемнику. Но внедрение ее требует реализации обработки сигналов как на абонентском оборудовании, так и на базовой станции. Поддержка MIMO относится к обязательным требованиям спецификаций WiMAX Forum.

AAS

Использование адаптивной антенной системы AAS (Adaptive Antenna System) улучшает показатель энергетического потенциала линии связи на границах соты, снижает интерференцию, максимально увеличивая пропускную способность сети. Очевидно, что это позволяет обеспечить уровень QoS, необходимый для работы с чувствительными к этому параметру приложениями. Благодаря гибким механизмам распределения ресурсов и наличию особого подуровня обеспечения конфиденциальности, который определен только на физическом уровне (PHY), системы стандарта 802.16e способны удовлетворить и требованиям безопасности.

Mobile WiMAX от Huawei

Компания Huawei Technologies заинтересовалась стандартом IEEE 802.16 и начала проводить собственные исследования его ключевых технологий еще в июне 2001 г. В августе 2004 г. Huawei присоединилась к WiMAX Forum, а в апреле 2005 г. заключила стратегическое партнерское соглашение с корпорацией Intel. Компания активно участвует в деятельности WiMAX Forum и многих рабочих групп, занимающихся разработкой стандарта, и владеет основными патентами в данной области. Инвестиции Huawei в исследования и разработки в сфере WiMAX продолжают расти; в настоящее время ими заняты более 600 инженеров.

Стремясь занять прочные позиции на рынке оборудования Mobile WiMAX, Huawei создала комплексное решение, соответствующее стандарту IEEE 802.16е-2005. В состав решения Huawei Mobile WiMAX входят базовые станции, шлюз сети доступа к услугам (ASN-GW), элементы опорной сети, системы сетевого управления и абонентские устройства.

Базовые станции (модель BTS3703) поддерживают протоколы, разработанные рабочей группой NWG (Network Working Group). BTS3703 состоят из блока обработки базовых частот (BBU), выносного радиочастотного блока (RRU) и антенны. Блок RRU подключается к BBU через стандартный радиоинтерфейс с общим протоколом (CPRI). Базовые станции имеют небольшой вес и занимают мало места. Они допускают различные варианты установки в зависимости от исходных условий, что позволяет экономить пространство автозала.

Шлюз ASN-GW (модель WASN9770), к которому подключаются базовые станции WiMAX, представляет собой платформу операторского класса с высокими показателями надежности и пропускной способности. Данная платформа также поддерживает протоколы NWG.

Для того чтобы конечные пользователи могли своевременно получить абонентское оборудование, Huawei заключила соглашения с производителями устройств беспроводного широкополосного доступа и терминалов. В настоящее время проводится тестирование на совместимость WiMAX-оборудования компании Huawei и терминалов компании ZyXEL (терминалы стандарта 802.16е комнатного и внешнего исполнения, компьютерные PCMCIA-карты).

На базе решения Huawei Mobile WiMAX можно построить независимую сеть (рис. 1) или интегрировать сеть Mobile WiMAX с сетью сотовой связи 2G/3G (рис. 2). В развернутых сетях операторы смогут предоставлять пользователям широкий спектр услуг: голосовые и видеоуслуги, игры, отправку сообщений, Push-toX (Push-to-Talk и др.), конференц-связь.

Выбрав модель независимой сети Mobile WiMAX, операторы на базе решения Huawei могут построить сеть городского (MAN) или регионального (WAN) масштаба. Благодаря интеграции с платформой IMS компании Huawei или других поставщиков, это решение обеспечит высокую пропускную способность и наименьшую стоимость передачи одного мегабита информации.

Операторы сотовой связи, владеющие инфраструктурой 2G/3G, создавая гибридную сеть на базе решения Huawei Mobile WiMAX, смогут сохранить свои капиталовложения, поскольку в новой структуре используются многие элементы старой опорной сети – HA, HLR, AAA и др.
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!
Поделиться: