WiMAX

редактировать
WiMAX (всемирная совместимость для микроволнового доступа)
Форум WiMAX logo.svg
WiMAX базовая станция оборудование с секторной антенной и беспроводной модем сверху

WiMAX (Всемирная совместимость для микроволнового доступа ) - это семейство беспроводной широкополосной связи, основанных на набор стандартов IEEE 802.16, которые обеспечивают несколько вариантов физического уровня (PHY) и управления доступом к среде (MAC).

Название «WiMAX» было создано Форумом WiMAX, который был разработан в июне 2001 года для соответствия стандарту, включая определение предопределенных системных профилей для коммерческих поставщиков. Форум предоставлен WiMAX как «основанную на стандартах технологий, позволяющую использовать последнюю милю беспроводной широкополосный доступ в альтернативы кабелю и DSL <297.>". IEEE 802.16m или WirelessMAN-Advanced был кандидатом на 4G, конкурирующий со стандартом LTE Advanced.

WiMAX изначально был разработан для обеспечения скорости передачи данных от 30 до 40 мегабит в секунду, с обновлением 2011 года для фиксированных станций обеспечена скорость до 1 Гбит / с.

Последняя версия WiMAX, версия 2.1 WiMAX, широко известная как / известная как WiMAX 2+, представляет собой совместимый переход от предыдущих поколений WiMAX. Он совместим и взаимодействует с TD-LTE.

Содержание

  • 1 Терминология
  • 2 Использование WiMAX
    • 2.1 Доступ в Интернет
    • 2.2 Транспортировка на среднюю милю к оптоволоконным сетям
    • 2.3 Тройной -play
    • 2.4 Авиация
  • 3 Поддержка TDD и FDD
  • 4 Подключение
    • 4.1 Шлюзы
    • 4.2 Внешние модемы
    • 4.3 Мобильные телефоны
  • 5 Техническая информация
    • 5.1 IEEE Стандарт 802.16
    • 5.2 Физический уровень
    • 5.3 Уровень управления дост упоминание в среде
    • 5.4 Технические характеристики
    • 5.5 Интеграция с сетью на базе IP
    • 5.6 Распределение всех
    • 5.7 Внутренние ограничения
    • 5.8 Кремниевые реализации
    • 5.9 Сравнение
  • 6 Тестирование на соответствие
  • 437>7 Ассоциации
    • 7.1 Форум WiMAX
    • 7.2 Альянс владельцев WiMAX
    • 7.3 Ассоциация телекоммуникационной отрасли
  • 8 Конкурирующие технологии
    • 8.1 Гармонизация
    • 8.2 Сравнение с другими стандартами мобильного Интернета
  • 9 Разработка
  • 10 Помехи
  • 11 Развертывания
  • 12 См. Также
  • 13 Примечания
  • 14 Ссылки
  • 15 Внешние ссылки

Терминология

WiMAX относится к совместимым реализациям семейства стандартов беспроводных сетей IEEE 802.16, ратифицированных Форумом WiMAX. (Точно так же Wi-Fi относится к взаимодействующимм по реализации стандартов IEEE 802.11 беспроводной локальной сети, сертифицированных Wi-Fi Alliance.) Сертификация WiMAX Forum позволяет поставщикм продавать фиксированные фиксированные или мобильные продукты как самые сертифицированные WiMAX, тем самым уровень взаимодействия с другими сертифицированными продуктами, если они соответствуют одному профилю.

Исходный стандарт IEEE 802.16 (теперь называемый «Фиксированный WiMAX») был опубликован в 2001 году. WiMAX заимствовал некоторые его технологии из WiBro, услуги, продаваемая в Корее.

Мобильный WiMAX (изначально на 802.16e-2005) - это версия, которая используется для будущих версий, таких как 802.16m-2011.

WiMAX иногда упоминается как «Wi-Fi на стероидах», включая широкополосные соединения, сотовые транзитные сети, точки доступа и т. Д.. Он похож на Wi-Fi на большие расстояния, но позволяет использовать его на больших расстояниях.

Использование WiMAX

Масштабируемая архитектура физического уровня, которая позволяет скорость передачи данных легко масштабировалась с доступной полосой пропускания канала и диапазоном WiMAX, он подходит для следующих приложений:

Доступ в Интернет

WiMAX может обеспечить домашний или мобильный доступ в Интернет в целых городах или странах.

Кроме того, учитывая низкие затраты, связанные с развертыванием сети WiMAX (по сравнению с 3G, HSDPA, <190), рынки, которые обычно имеют доступ только через существующего оператора DSL (или аналогичного).>xDSL, HFC или FTTx ), в настоящее время экономически целесообразно широкополосный доступ в Интернет в последней миле в удаленных местах.

Транспортировка на среднюю милю к оптоволоконным сетям

Мобильный WiMAX был кандидатом на замену для технологий сотового телефона, таких как GSM и CDMA, или может быть в качестве накладки для увеличения емкости. Фиксированный WiMAX также рассматривается как беспроводная транспортная сеть для сетей 2G, 3G и 4G как в развитом, так и в окружающей среде.

В Северной Америке транспортная сеть для городских операций обычно использует одно или несколько линейных соединений медный провод, тогда как удаленные сотовые операции иногда осуществляются через спутник. В регионах других городов и сельские транспортные магистрали обычно по микроволновым каналам. (Исключением является ситуация, когда сеть управляется традиционным оператором, имеющим свободный доступ к медной сети.) WiMAX предъявляет более серьезные требования к пропускной способности транзитного рейса, чем унаследованные сотовые приложения. Вследствие этого в Северной Америке использование беспроводных транзитных сетей с помощью приближения, стимулирующих транзитные каналы с использованием во всех регионах модернизируются. Пропускная способность от 34 Мбит / с до 1 Гбит / с обычно развертывается с задержками порядка 1 мс.

Во многих случаях операторы объединяют, используя беспроводную технологию, а затем направляют трафик в оптоволоконные сети, где это удобно. WiMAX в этом приложении конкурирует с микроволновым радио, E-line и общим расширением самой оптоволоконной сети.

Triple-play

WiMAX напрямую поддерживает технологии, которые делают возможными предложения услуг triple-play (например, качество обслуживания и многоадресная передача ). Они являются неотъемлемой частью стандарта WiMAX, а не добавлены к нему, поскольку операторский Ethernet относится к Ethernet.

7 мая 2008 г. в США Sprint Nextel, Google, Intel, Comcast, Bright House и Time Warner объявили об объединении в среднем 120 МГц и объединены с Clearwire для продвижения услуг. Новая компания надеялась извлечь выгоду из предложения комбинированных услуг и сетевых ресурсов как трамплина для своих конкурентов. Предполагалось, что кабельные компании будут одновременно использовать беспроводную сеть в качестве оператора мобильной сети для предоставления услуг Triple-Play.

Некоторые аналитики беспроводной индустрии, такие как Кен Дулани и Тодд Корт из Gartner, скептически относились к тому, как будет эта сделка: хотя конвергенция фиксированной и мобильной связи была признанным фактором в отрасли, предыдущие попытки наладить партнерские отношения между беспроводные и кабельные компании, как правило, не приносить значительных выгод для участников. Другие аналитики IDC поддержали сделку по мере того, как беспроводная связь становится более широкой, она будет конкурировать с кабелями, DSL и оптоволокном, стимулируя конкурентов на сотрудничество. Повышается потребность в увеличении транзитных маршрутов и мультимедийных услуг, поэтому ожидается, что возможность использовать ресурсы с высокой пропускной способностью увеличится.

Авиация

Система авиационной подвижной связи в аэропорту (AeroMACS) - это беспроводная широкополосная сеть для наземного аэропорта, предназначенная для соединения диспетчерской вышки, самолета и основных средств. В 2007 году AeroMACS получила всемирное распределение частот в авиационном диапазоне 5 ГГц. По состоянию на 2018 год было 25 развертываний AeroMACS в 8 странах, при этом запланировано как минимум 25 развертываний.

Поддержка TDD и FDD

Стандарты IEEE 802.16REVd и IEEE 802.16e как периодическое разделение Дуплексирование и дуплекс с частотным разделением, а также полудуплексный FDD, что позволяет реализовать низкую стоимость.

Подключение

USB-модема WiMAX для мобильного доступа к Интернету

Устройства, обеспечивающие подключение к сети WiMAX, известные как абонентские станции (SS).

Переносные устройства трубки, включая (аналогично сотовым смартфон ); Периферийные устройства ПК (карты ПК или USB-ключи); и встроенные устройства в ноутбуки, которые теперь доступны для услуг Wi-Fi. Кроме того, уделяют внимание устройствам бытовой электроники, таким как игровые приставки, MP3-плееры и аналогичные устройства. WiMAX больше похож на Wi-Fi, чем на другие сотовые технологии 3G.

На сайте WiMAX Forum представлен список сертифицированных устройств. Это не полный список доступных устройств, поскольку сертифицированные модули встраиваются в ноутбуки, мобильные интернет-устройства (Устройства мобильного Интернета ) и другие устройства с частной маркировкой.

Шлюзы

Устройства производителей шлюза WiMAX доступны как внутри, так и в наружной версиих от нескольких, включая Vecima Networks, Alvarion, Airspan, ZyXEL, Huawei и Motorola. Список развернутых сетей WiMAX и список участников Форума WiMAX содержат дополнительные ссылки на конкретных поставщиков, продукты и установки. Список поставщиков и сетей не является исчерпывающим и не предназначен для поддержки этих компаний над другими.

Многие шлюзы WiMAX, предлагаемые такими производителями, как эти, имеют автономные, устанавливаемые самостоятельно внутренние блоки. Такие устройства обычно располагаются рядом с окном клиента с наилучшим сигналом и обеспечением:

  • интегрированную точку доступа Wi-Fi для возможности подключения к Интернету через WiMAX множеству устройств в доме или офисе.
  • порты Ethernet для подключения напрямую к компьютеру, маршрутизатору, принтеру или DVR в локальной проводной сети.
  • Один или два аналоговых телефона для подключения стационарного телефона и использования преимущества VoIP.

Внутренние шлюзы удобны, но в радиосвязи означают, что абоненту может потребоваться значительно ближе к стандартной станции WiMAX, чем с профессионально установленными внешними устройствами.

Наружные блоки размером примерно с портативный компьютер, и их установка сравнима с установкой домашней спутниковой антенны. Направленный наружный блок с более высоким коэффициентом усиления обычно приводит к значительному увеличению дальности действия и пропускной способности, но с очевидной потерей практической мобильности блока.

Внешние модемы

USB-модем Airstream 1200

USB могут подключать к сети WiMAX через ключ. Обычно эти устройства подключаются к ноутбуку или нетбуку. Донглы обычно имеют всенаправленные антенны, которые имеют меньшее усиление по сравнению с другими устройствами. Таким образом, эти устройства лучше всего использовать в рисунке хорошего покрытия.

Мобильные телефоны

12 ноября 2008 года HTC анонсировала первый мобильный телефон с поддержкой WiMAX, Max 4G. Устройство было только в продаже. на рынке рынки в России в сети Yota до 2010 года.

HTC и Sprint Nextel выпустили второй мобильный телефон с поддержкой WiMAX, EVO 4G, 23 марта 2010 г. на конференции CTIA в Лас-Вегасе. Устройство, выпущенное 4 июня 2010 г., поддерживает как EV-DO (3G), так и WiMAX (до 4G), а также одновременные сеансы передачи данных и голоса. Sprint Nextel объявила на выставке CES 2012, что больше не будет предлагать устройства, использующие эти технологии WiMAX из-за финансовых обстоятельств, вместо Sprint Nextel вместе со сетевым партнером Clearwire развернет 4G, решив перейти на сеть вместо использования Технология LTE 4G.

Техническая информация

Стандарт IEEE 802.16

WiMAX основан на IEEE Std 802.16e-2005, утвержденном в декабре. 2005. Это дополнение к IEEE Std 802.16-2004, поэтому фактический стандарт - 802.16-2004 с поправками 802.16e-2005. Таким образом, эти указанные необходимо рассматривать вместе.

IEEE 802.16e-2005 улучшает IEEE 802.16-2004 за счет:

  • добавления поддержки мобильности (мягкой и жесткой передачи обслуживания между базовыми станциями). Это рассматривается как один из наиболее важных аспектов 802.16e-2005.
  • Масштабирование быстрого преобразования Фурье (БПФ) в полосу пропускания канала для поддержания постоянного разнесения несущих в разных полосах частот (обычно 1,25 МГц, 5 МГц, 10 МГц или 20 МГц). Постоянный интервал между несущими приводит к более высокой эффективности использования широких каналов и снижению затрат в узких каналах. Также как известен масштабируемый OFDMA (SOFDMA). Другие полосы частот, не кратные 1,25 МГц, стандартные в стандарте, но разрешенные номера поднесущих БПФ составляют только 128, 512, 1024 и 2048, другие полосы частот не будут точно иметь такое же разнесение несущих, что может быть неоптимальным для реализаций. Разнос между несущими составляет 10,94 кГц.
  • Расширенные схемы разнесения антенн и гибридный автоматический запрос на повторение (HARQ)
  • Адаптивные антенные системы (AAS) и MIMO технология
  • Более плотная подканализация, тем самым улучшая проникновение внутри помещений
  • Intro и проверка четности с низкой плотностью (LDPC)
  • Введение подканалов нисходящей линии связи, позволяющее администраторам обменивать покрытие на пропускную способность или наоборот
  • Добавление дополнительного класса качества обслуживания (QoS) для приложений VoIP

SOFDMA (используется в 802.16e-2005) и OFDM256 (802.16 d) несовместимы, поэтому оборудование необходимо заменить, если оператор должен перейти на более поздний стандарт (например, с фиксированного WiMAX на мобильный WiMAX).

Физический уровень

Исходная версия стандарта, на котором основан WiMAX (IEEE 802.16 ), определяла физический уровень, работающий в диапазоне от 10 до 66 ГГц. 802.16a, обновленный в 2004 году до 802.16-2004, добавил спецификацию для диапазона от 2 до 11 ГГц. Стандарт 802.16-2004 был обновлен 802.16e-2005 в 2005 году и использует масштабируемый множественный доступ с ортогональным частотным разделением (SOFDMA), в отличие от фиксированного мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) версия с 256 поднесущими (из имеющихся 200 используемых) в 802.16d. Более продвинутые версии, включая 802.16e, также поддерживает несколько антенн через MIMO. (См. WiMAX MIMO ). Это дает потенциальные преимущества с точки зрения покрытия, самостоятельной установки, энергопотребления, повторного использования частоты и эффективности использования полосы пропускания. WiMax является наиболее энергоэффективным методом до 4G среди LTE и HSPA +.

уровня управления доступом к среде передачи

MAC WiMAX использует алгоритм планирования для которого пользовательской станции необходимо только один раз посоревноваться за начальный вход в сеть. После того, как вход в сеть разрешен, абонской станции выделяется слот доступа станцией. Временная интервал может увеличиваться и сокращаться, но остается закрепленным за абонентской станцией, что означает, что другие абоненты не могут его использовать. Помимо стабильности при перегрузке и избыточной подписке, алгоритм планирования также может быть более эффективным полосой пропускания. Алгоритм планирования также позволяет выполнять настройку функции качества обслуживания (QoS), балансируя временных интервалов между потребностями приложений абонентской станции.

Технические характеристики

В качестве стандарта, предназначенного для потребления сетей передачи данных следующего поколения (4G ), WiMAX отличается динамическим алгоритмом модуляции пакетной передачи, адаптируемым к физической среде. РЧ-сигнал проходит. Модуляция выбрана так, чтобы она была более спектрально эффективной (больше битов на символ OFDM / SOFDMA ). То есть, когда пакеты имеют высокий уровень и высокое отношение несущей к шуму плюс отношение помех (CINR), их можно более легко декодировать с помощью цифровой обработки сигналов (DSP). Напротив, работая в менее благоприятных условиях для РЧ-связи, система автоматически переходит в более устойчивый режим (пакетный профиль), что означает меньшее количество битов на символ OFDM / SOFDMA; с тем преимуществом, что мощность на бит выше, и поэтому может выполняться более простая и точная обработка сигналов.

Профили пакетов используются обратными (алгоритмически динамическими) к низкому затуханию сигнала; это означает, что пропускная способность между клиентами и базовой станцией во многом определяется расстоянием. Максимальное расстояние достигается за счет использования наиболее надежной настройки серийной съемки; то есть профиль с наибольшим компромиссом при выделении кадра MAC, требующий выделения большего количества символов (большей части кадра MAC) при передаче заданного объема данных, чем если бы клиент был ближе к базовой станции.

MAC-кадр клиента и их индивидуальные профили пакетов определяются, а также конкретное распределение времени. Однако даже если это делается автоматически, при практическом развертывании следует избегать высоких помех и условий многолучевого распространения. Причина этого, очевидно, заключается в том, что слишком сильные помехи приводят к плохой работе сети, а также могут искажать возможности сети.

Система сложна в развертывании, поскольку необходимо отслеживать не только уровень сигнала и CINR (как в таких системах, как GSM ), но также то, как доступные частоты будут динамически назначаться (в результате в динамических изменениях доступной полосы пропускания.) Это может привести к загромождению частот с медленным временем отклика или потере кадров.

В результате система должна быть изначально спроектирована на основе консенсуса с командой разработчиков базовой станции для точного прогнозирования использования частот, помех и общей функциональности продукта.

Азиатско-Тихоокеанский регион превзошел Североамериканский регион по количеству абонентов широкополосной беспроводной связи 4G. В Азии насчитывалось около 1,7 миллиона клиентов до внедрения WiMAX и WiMAX - 29% от общего рынка - по сравнению с 1,4 миллиона в США и Канаде.

Интеграция с сетью на основе IP

Форум WiMAX архитектура

Форум WiMAX предложил архитектуру, которая определяет, как сеть WiMAX может быть соединена с базовой сетью на основе IP, которая обычно выбирается операторами, выступающими в качестве провайдеров Интернет-услуг (ISP); Тем не менее, BS WiMAX предоставляет возможности бесшовной интеграции с другими типами архитектур, например с мобильными сетями с коммутацией пакетов.

Предложение форума WiMAX определяет ряд компонентов, а также некоторые из соединений (или контрольных точек) между ними, помеченных R1 - R5 и R8:

  • SS / MS: абонентская станция / мобильная станция
  • ASN: сеть обслуживания доступа
  • BS: базовая станция, часть ASN
  • ASN-GW: шлюз ASN, часть ASN
  • CSN: сеть служб подключения
  • HA: домашний агент, часть CSN
  • AAA: Сервер аутентификации, авторизации и учета, часть CSN
  • NAP: поставщик доступа к сети
  • NSP: поставщик сетевых услуг

Важно отметить, что функциональная архитектура может быть спроектирована в различных конфигурациях оборудования, а не в фиксированных конфигурациях. Например, архитектура достаточно гибкая, чтобы позволить удаленным / мобильным станциям различного масштаба и функциональности и базовым станциям различного размера - например, femto, pico и mini BS, а также макросы.

Распределение спектра

Не существует единого глобального лицензированного спектра для WiMAX, однако Форум WiMAX опубликовал три лицензированных профиля спектра: 2,3 ГГц, 2,5 ГГц и 3,5 ГГц, чтобы способствовать стандартизации и снизить стоимость.

В США самый большой доступный сегмент составляет около 2,5 ГГц и уже назначен, в первую очередь, Sprint Nextel и Clearwire. В других странах мира наиболее вероятными будут диапазоны, одобренные Форумом, при этом частота 2,3 ГГц, вероятно, будет наиболее важной в Азии. Некоторые страны Азии, например Индия и Индонезия, будут использовать сочетание частот 2,5 ГГц, 3,3 ГГц и других частот. Пакистан Wateen Telecom использует частоту 3,5 ГГц.

Аналоговые ТВ-диапазоны (700 МГц) могут стать доступными, но ожидается полный переход на цифровое телевидение, и для этого спектра были предложены другие варианты использования. В США аукцион FCC на этот спектр начался в январе 2008 г., и в результате большая часть спектра досталась Verizon Wireless, а следующая по величине - ATT. Обе эти компании заявили о своем намерении поддерживать LTE, технологию, которая напрямую конкурирует с WiMAX. Комиссар ЕС Вивиан Рединг предложила перераспределить спектр 500–800 МГц для беспроводной связи, включая WiMAX.

Профили WiMAX определяют размер канала, TDD / FDD и другие необходимые атрибуты для взаимодействия продуктов. Текущие фиксированные профили определены как для профилей TDD, так и для FDD. На данный момент все мобильные профили являются только TDD. Фиксированные профили имеют размеры канала 3,5 МГц, 5 МГц, 7 МГц и 10 МГц. Мобильные профили: 5 МГц, 8,75 МГц и 10 МГц. (Примечание: стандарт 802.16 допускает гораздо более широкий выбор каналов, но только указанные выше подмножества поддерживаются как профили WiMAX.)

С октября 2007 года Сектор радиосвязи Международного союза электросвязи (ITU-R) решила включить технологию WiMAX в набор стандартов IMT-2000. Это позволяет владельцам спектра (особенно в полосе 2,5–2,69 ГГц на данном этапе) использовать оборудование WiMAX в любой стране, которая признает IMT-2000.

Внутренние ограничения

WiMAX не может обеспечить скорость 70 Мбит / с на расстояние более 50 км (31 милю). Как и все беспроводные технологии, WiMAX может работать на более высоких скоростях передачи данных или на больших расстояниях, но не на обоих сразу. Работа на максимальном расстоянии 50 км (31 миля) увеличивает коэффициент ошибок по битам и, таким образом, приводит к гораздо более низкой скорости передачи данных. И наоборот, уменьшение дальности (до менее 1 км) позволяет устройству работать с более высокими битрейтами.

Общегородское развертывание WiMAX в Перте, Австралия продемонстрировало, что клиенты на границе соты с внутренним оборудованием в помещении клиента (CPE) обычно достигают скорости около 1–4 Мбит / с, при этом пользователи, расположенные ближе к базовой станции, получают скорость до 30 Мбит / с.

Как и все беспроводные системы, доступная полоса пропускания распределяется между пользователями в заданном радиосектор, поэтому производительность может ухудшиться в случае большого количества активных пользователей в одном секторе. Однако при надлежащем планировании пропускной способности и использовании качества обслуживания WiMAX можно обеспечить минимальную гарантированную пропускную способность для каждого абонента. На практике у большинства пользователей будет диапазон услуг со скоростью 4–8 Мбит / с, и к базовой станции будут добавлены дополнительные карты радиосвязи для увеличения количества пользователей, которые могут обслуживаться по мере необходимости.

Кремниевые реализации

Изображение платы WiMAX MIMO

Ряд специализированных компаний производили микросхемы основной полосы частот и интегрированные RFIC для абонентских станций WiMAX в диапазонах 2,3, 2,5 и 3,5 ГГц (см. «Распределение спектра» выше). Эти компании включают, но не ограничиваются ими, Beceem и PicoChip.

Comparison

Часто встречаются сравнения и путаница между WiMAX и Wi-Fi, поскольку оба они связаны с беспроводное соединение и доступ к Интернету.

  • WiMAX - это система с дальним радиусом действия, охватывающая многие километры, которая использует лицензированный или нелицензированный спектр для подключения к сети, в большинстве случаев к Интернету.
  • Wi-Fi использует Диапазоны радиочастот 2,4 ГГц и 5 ГГц для обеспечения доступа к локальной сети.
  • Wi-Fi гораздо более популярен в устройствах конечных пользователей.
  • Wi-Fi работает на Протокол CSMA / CA управления доступом к среде, который не требует установления соединения и основан на конкуренции, тогда как WiMAX использует ориентированный на соединение MAC.
  • WiMAX и Wi-Fi имеют совершенно разное качество механизмов обслуживания (QoS):
    • WiMAX использует механизм QoS, основанный на соединениях между базовой станцией и пользовательским устройством. Каждое соединение основано на определенных алгоритмах планирования.
    • Wi-Fi использует конкурентный доступ - все абонентские станции, которые хотят передавать данные через точку беспроводного доступа (AP) конкурируют за внимание AP на основе случайных прерываний. Это может привести к тому, что абонентские станции, удаленные от точки доступа, будут постоянно прерываться ближайшими станциями, что значительно снижает их пропускную способность.
  • И IEEE 802.11, который включает Wi-Fi, и IEEE 802.16, который включает WiMAX, определить Peer-to-Peer (P2P) и одноранговые беспроводные сети, в которых конечный пользователь связывается с пользователями или серверами в другой локальной сети (LAN) с помощью своей точки доступа или базовой станции. Однако 802.11 поддерживает также прямую одноранговую сеть или одноранговую сеть между устройствами конечных пользователей без точки доступа, в то время как устройства конечных пользователей 802.16 должны находиться в зоне действия базовой станции.

Хотя Wi-Fi и WiMAX предназначены для разных ситуаций, они дополняют друг друга. Операторы сетей WiMAX обычно предоставляют абонентское устройство WiMAX, которое подключается к городской сети WiMAX и обеспечивает подключение к Wi-Fi в доме или офисе для компьютеров и смартфонов. Это позволяет пользователю разместить абонентский блок WiMAX в наиболее удобной зоне приема, например, у окна, и иметь доступ к дате на всей территории своей собственности.

Тестирование на соответствие

TTCN-3 язык спецификации тестов используется для целей определения тестов на соответствие для реализаций WiMAX. Набор тестов WiMAX разрабатывается специальной рабочей группой в ETSI (STF 252).

Ассоциации

Форум WiMAX

Форум WiMAX некоммерческая организация, созданная для содействия внедрению продуктов и услуг, совместимых с WiMAX.

Основная роль организации заключается в сертификации совместимости продуктов WiMAX. Те, кто проходит тестирование на соответствие и совместимость, получают обозначение «Сертифицировано WiMAX Forum» и могут отображать этот знак на своих продуктах и ​​маркетинговых материалах. Некоторые поставщики заявляют, что их оборудование «готово к WiMAX», «WiMAX-совместимое» или «pre-WiMAX», если они не прошли официальную сертификацию WiMAX Forum.

Еще одна роль WiMAX Forum - способствовать распространению знаний о WiMAX. Для этого у него есть сертифицированная программа обучения, которая в настоящее время предлагается на английском и французском языках. Он также предлагает серию мероприятий для участников и поддерживает некоторые отраслевые мероприятия.

Логотип WiSOA

Альянс владельцев спектра WiMAX

WiSOA была первой глобальной организацией, состоящей исключительно из владельцев спектра WiMAX, с планами по развертыванию технологии WiMAX в этих диапазонах. WiSOA сосредоточилась на регулировании, коммерциализации и развертывании спектра WiMAX в диапазонах 2,3–2,5 ГГц и 3,4–3,5 ГГц. WiSOA объединилась с Wireless Broadband Alliance в апреле 2008 года.

Telecommunication Industry Association

В 2011 году Telecommunication Industry Association выпустила три технических стандарта ( TIA-1164, TIA-1143 и TIA-1140), которые охватывают эфирный интерфейс и основные сетевые аспекты систем Wi-Max (HRPD) с использованием мобильной станции / терминала доступа (MS / AT) с одним передатчиком.

Конкурирующие технологии

На рынке основным конкурентом WiMAX стали существующие широко распространенные беспроводные системы, такие как Универсальная система мобильной связи (UMTS), CDMA2000, существующий Wi-Fi, ячеистые сети и, возможно, 4G (LTE).

Скорость и мобильность беспроводных систем: Wi-Fi, Высокоскоростной пакетный доступ (HSPA), Универсальная система мобильной связи (UMTS), GSM

В будущем конкуренция будет вестись от эволюции основных стандартов сотовой связи до 4G, сетей с высокой пропускной способностью, малой задержкой и полностью IP-сетями с голосовыми услугами, построенными на вершине. Мировой переход на 4G для GSM / UMTS и AMPS / TIA (включая CDMA2000) - это проект 3GPP Long Term Evolution (LTE).

Стандарт LTE был окончательно доработан в декабре 2008 года, когда TeliaSonera осуществила первое коммерческое развертывание LTE в Осло и Стокгольме в декабре 2009 года. С этого момента LTE стал быстро распространяться среди операторов мобильной связи по всему миру.

Хотя WiMax появился на рынке намного раньше, чем LTE, LTE был обновлением и расширением предыдущих стандартов 3G (GSM и CDMA), тогда как WiMax был относительно новой и другой технологией без большой базы пользователей. В конечном счете, LTE выиграл войну за то, чтобы стать стандартом 4G, потому что операторы мобильной связи, такие как Verizon, ATT, Vodafone, NTT и Deutsche Telekom, решили расширить свои инвестиции в ноу-хау, оборудование и спектр с 3G на LTE, вместо того, чтобы переходить на новый стандарт технологии. Для операторов сетей WiMax никогда не было бы рентабельно конкурировать с фиксированными широкополосными сетями, основанными на технологиях 4G. К 2009 году большинство операторов мобильной связи начали понимать, что будущее за мобильной связью (а не фиксированным 802.16e) и что LTE станет новым всемирным стандартом мобильной связи, поэтому они предпочли дождаться развития LTE, а не переключаться с 3G. к WiMax.

WiMax был превосходной технологией с точки зрения скорости (примерно 25 Мбит / с) в течение нескольких лет (2005-2009), и он стал пионером некоторых новых технологий, таких как MIMO. Но мобильная версия WiMax (802.16m), предназначенная для конкуренции с технологиями GSM и CDMA, была слишком слаба / слишком поздно для создания, и к тому времени, когда стандарт LTE был завершен в декабре 2008 года, судьба WiMax как мобильного Решение было обречено, и было ясно, что LTE (а не WiMax) станет новым в мире стандартом 4G. Крупнейший партнер в области беспроводного широкополосного доступа, использующий WiMax, Clearwire, объявил в 2008 году, что они начнут перекрывать свою существующую сеть WiMax технологией LTE, которая была необходима Clearwire для получения инвестиций, необходимых для сохранения бизнеса.

В некоторых регионах мира широкая доступность UMTS и общее стремление к стандартизации означало, что спектр не был выделен для WiMAX: в июле 2005 г. в ЕС распределение частот для WiMAX was blocked.

Harmonization

Early WirelessMAN standards, The European standard HiperMAN and Korean standard WiBro were harmonized as part of WiMAX and are no longer seen as competition but as complementary. All networks now being deployed in South Korea, the home of the WiBro standard, are now WiMAX.

Comparison with other mobile Internet standards

The following table only shows peak rates which are potentially very misleading. In addition, the comparisons listed are not normalized by physical channel size (i.e., spectrum used to achieve the listed peak rates); this obfuscates spectral efficiency and net through-put capabilities of the different wireless technologies listed below.

Comparison of mobile Internet access methods
Common. NameFamilyPrimary UseRadio TechDownstream. (Mbit/s)Upstream. (Mbit/s)Notes
HSPA+ 3GPP Mobile InternetCDMA /TDMA /FDD. MIMO 21. 42. 84. 6725.8. 11.5. 22. 168HSPA+ is widely deployed. Revision 11 of the 3GPP states that HSPA+ is expected to have a throughput capacity of 672 Mbit/s.
LTE 3GPP Mobile InternetOFDMA /TDMA /MIMO /SC-FDMA /for LTE-FDD /for LTE-TDD 100 Cat3. 150 Cat4. 300 Cat5. (в FDD 20 МГц).50 Cat3 / 4. 75 Cat5. (в FDD 20 МГц)Обновление LTE-Advanced, как ожидается, предложит пиковые скорости до 1 Гбит / с фиксированной скорости и 100 Мбит / с для мобильных пользователей.
WiMax rel 1 802.16 WirelessMANMIMO - SOFDMA 37 (10 МГц TDD)17 (10 МГц TDD)С 2x2 MIMO.
WiMax rel 1.5 802.16-2009 WirelessMANMIMO - SOFDMA 83 (20 МГц TDD). 141 (2x20 МГц FDD)46 (20 МГц TDD). 138 (2x20 МГц FDD)С 2x2 MIMO. Улучшено с каналами 20 МГц в 802.16-2009
WiMAX rel 2.0 802.16m WirelessMANMIMO - SOFDMA 2x2 MIMO. 110 (20 МГц TDD). 183 (2x20 МГц FDD). 4x4 MIMO. 219 (20 МГц TDD). 365 (2x20 МГц FDD)2x2 MIMO. 70 (20 МГц TDD). 188 (2x20 МГц FDD). 4x4 MIMO. 140 (20 МГц TDD). 376 (2x20 МГц FDD)Кроме того, пользователи с низкой мобильностью могут агрегировать несколько каналов для получения пропускной способности загрузки до 1 Гбит / с
Flash-OFDM Flash-OFDMМобильный Интернет. мобильность до 200 миль / ч (350 км / ч)Flash-OFDM 5,3. 10,6. 15,91,8. 3,6. 5,4Дальность мобильной связи 30 км ( 18 миль). Расширенный диапазон 55 км (34 мили)
HIPERMAN HIPERMANМобильный ИнтернетOFDM 56,9
Wi-Fi 802.11. (11n )Беспроводная локальная сетьOFDM / CSMA / MIMO / Half Duplex 288,8 (с использованием конфигурации 4x4 в 20 Полоса пропускания МГц) или 600 (с использованием конфигурации 4x4 в полосе пропускания 40 МГц)

Антенна, РЧ-интерфейс усовершенствования и незначительные настройки таймера протокола помогли развернуть сети P2P на большие расстояния снижение радиального покрытия, пропускной способности и / или эффективности использования спектра (310 км и 382 км ).

iBurst 802.20 Мобильный ИнтернетHC-SDMA / TDD / MIMO 9536Радиус ячейки: 3–12 км. Скорость: 250 км / ч. Спектральная эффективность: 13 бит / с / Гц / ячейка. Коэффициент повторного использования спектра : "1"
EDGE Evolution GSM Мобильный ИнтернетTDMA / FDD 1,60,53GPP Выпуск 7
UMTS W-CDMA. HSPA (HSDPA + HSUPA )UMTS / 3GSM Мобильный ИнтернетCDMA / FDD.. CDMA / FDD / MIMO 0,384. 14,40,384. 5,76HSDPA широко используется. Типичная сегодня скорость нисходящего канала 2 Мбит / с, восходящий канал ~ 200 кбит / с; Нисходящий канал HSPA + до 56 Мбит / с.
UMTS-TDD UMTS/3GSMМобильный ИнтернетCDMA / TDD 16Сообщенные скорости согласно IPWireless с использованием модуляции 16QAM аналогично по HSDPA + HSUPA
EV-DO Отн. 0. EV-DO Rev.A. EV-DO Rev.BCDMA2000Мобильный ИнтернетCDMA / FDD 2,45. 3.1. 4.9xN0.15. 1.8. 1.8xNRev B примечание: N - количество используемых несущих 1,25 МГц. EV-DO не предназначена для передачи голоса и требует возврата к 1xRTT при размещении или получении голосового вызова.

Примечания: Все скорости теоретических максимума и могут отличаться в зависимости от ряда факторов, включая использование внешних антенн, расстояние от вышки и скорость (например, связь поезде может быть хуже, чем в неподвижном состоянии). Обычно полоса пропускания распределения между терминалами. Производительность каждой технологии определяется рядом ограничений, в том числе спектральной эффективностью технологии, используемыми размерами ячеек и объемом доступного данных. Для получения дополнительной информации см. Сравнение стандартов беспроводной передачи данных.

Для обеспечения дополнительных сравнительных таблиц см. тенденции изменения скорости передачи данных, сравнение стандартов мобильных телефонов, спектральная эффективность Таблица сравнения и Таблица сравнения системы OFDM.

Разработка

Стандарт IEEE 802.16m-2011 был представлен технологией для WiMAX 2. Стандарт IEEE 802.16m был представлен в ITU для IMT-Advanced стандартизация. IEEE 802.16m - один из основных кандидатов на внедрение технологий IMT-Advanced от ITU. Среди множества усовершенствований системы IEEE 802.16m, обеспечивающих более высокую скорость передачи данных, чем WiMAX Release 1.

WiMAX Release 2 обеспечивает совместимость с версией 1. Операторы WiMAX могут перейти с версии 1 на версию 2 обновления канала. карты или программное обеспечение. Инициатива сотрудничества WiMAX 2 была создана, чтобы помочь этому переходу.

Предполагалось, что использование 4X2 MIMO в сценарии городской микросоты только с одним каналом 20 МГц TDD Доступная в масштабах всей системы система 802.16m может поддерживать как нисходящую линию связи со скоростью 120 Мбит / с, так и восходящая линия связи 60 Мбит / с для каждого сайта одновременно. Ожидалось, что WiMAX Release 2 будет коммерчески доступно в период с 2011 по 2012 г.

WiMAX Release 2.1 был выпущен в начале 2010-х годов и нарушил совместимость с более ранними сетями WiMAX. К концу 2010-х значительное количество операторов перешло на новый стандарт, совместимый с TD-LTE.

Помехи

Пол испытания, проведенные в 2007 году SUIRG при поддержке ВМС США, Global VSAT Forum и нескольких организаций-членов, дали результаты, показывающие помехи на уровне 12 км при использовании одних и тех же каналов для систем WiMAX и спутников в C-диапазоне.

Развертывания

По состоянию на октябрь 2010 года Форум WiMAX заявлено о развертывании более 592 сетей WiMAX (фиксированных и мобильных) в более 148 стран, охватывающих более 621 миллиона человек. К февралю 2011 года WiMAX Forum сообщил, что охват более 823 миллионов человек, а по оценкам, к концу года охват превысит 1 миллиард человек. Обратите внимание, что покрытие означает предложение доступности услуг WiMAX для населения в различных географических регионах, а не количество абонентов WiMAX.

Южная Корея запустила сеть WiMAX во втором квартале 2006 года. К концу 2008 г. 350 000 абонентов WiMAX в Корее.

Во всем мире к началу 2010 года WiMAX, казалось, быстро развивался по сравнению с другими доступными технологиями, хотя доступ в Северной Америке отставал. Yota, объявив в мае 2010 года о переносе развертывания новых сетей в LTE и, увеличив, изменив сети, объявлен крупнейший оператор сети WiMAX в мае 2010 года.

Согласно исследованию, опубликованному в сентябре 2010 года, Blycroft Publishing, было заключено 800 контрактов на управление из 364 операций WiMAX по всему миру, предлагающие активные услуги (запущенные или все еще торгующиеся, не только лицензированные и еще не запущенные). 16 августа 2011 года форум WiMAX объявил, что во всем мире насчитывается более 20 миллионов абонентов WiMAX, что является высшей точкой для этой технологии. http://wimaxforum.org/Page/News/PR/20110816_WiMAX_Subscriptions_Surpass_20_Million_Globally

См. Также

Примечания

Ссылки

  • Ramon Ray (2009) WiMax - Ваш быстрый и дальний Wi-Fi появился. Персональные технологии.

Внешние ссылки

Викискладе есть материалы, связанные с WiMAX.
В Викиучебнике есть книга по теме: Сети, Веб и информационная инфраструктура
Последняя правка сделана 2021-06-20 15:04:47
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте