Изучение технологий доступа для широкополосной электросвязи (стр. 8 )

Таблица 1 – Технические параметры широкополосных приложений RLAN

Эти требования зависят от национальных и региональных регламентов.

Стандарт сети	IEEE Проект 802.11a(1)	IEEE Проект 802.11	ETSI BRAN HIPERLAN 1 ETS 300-652	ETSI BRAN HIPERLAN 2(1), (2)	MMAC HSWA HiSWAN a(1)
.11b	.11g
Метод доступа	CSMA/CA	CSMA/CA, SSMA	CSMA/CA	TDMA/EY-NPMA	TDMA/TDD	TDMA/TDD
Модуляция	64-QAM-OFDM 16-QAM-OFDM QPSK-OFDM BPSK-OFDM 52 поднесущих (см. Рисунок 1)	CCK (расширяющий код из 8 комплексных чипов)	64-QAM-OFDM 16-QAM-OFDM QPSK-OFDM BPSK-OFDM 52 поднесущих	GMSK/FSK	64-QAM-OFDM 16-QAM-OFDM QPSK-OFDM BPSK-OFDM 52 поднесущих (см. Рисунок 1)	64-QAM-OFDM 16-QAM-OFDM QPSK-OFDM BPSK-OFDM 52 поднесущих (см. Рисунок 1)
Скорость передачи данных	6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 и 54 Мбит/с	1, 2, 5.5, 6, 9, 11, 12, 18, 24, 36, 48 и 54 Мбит/с	23 Мбит/с (HBR) 1,4 Мбит/с (LBR)	6, 9, 12, 18, 27, 36 и 54 Мбит/с	6, 9, 12, 18, 27, 36 и 54 Мбит/с
Полоса частот	5 150-250 МГц 5 725-5 825 МГц 5 250-5 350 МГц(3)	2 400-2 483,5 МГц	от 5 150 до 5 300 МГц в некоторых странах ограничено  от 5 150 до 5 250 МГц(3)	5 150-5 350 и  5 470-5 725 МГц(3)	от 5 150 до 5 250 МГц(3)
Сетка каналов	Разнос каналов 20 МГц	Разнос каналов 25/30 МГц 3 канала	23,5294 МГц (HBR) 3 канала в 100 МГц и 5 каналов в 150 МГц 1,4 МГц (LBR)	Разнос каналов 20 МГц 8 каналов в 200 МГц 11 каналов в 255 МГц	Разнос каналов 20 МГц 4 канала в 100 МГц

(1)        Параметры физического уровня являются общими для стандартов IEEE 802.11a и ETSI BRAN HIPERLAN 2, и HiSWANa.

(2)        WATM (беспроводный асинхронный режим передачи) и усовершенствованный IP с QoS предназначены для использования при физическом транспортировании ETSI BRAN HIPERLAN2.

(3)        Для полосы от 5150 до 5250 МГц применяется п. 5.447 Регламента радиосвязи (РР).

Источник: Рекомендация МСЭ-R M.1450-2; Характеристики широкополосных локальных радиосетей; (Вопросы МСЭ-R 212/8 и МСЭ-R 142/9)

Технические параметры для широкополосных приложений RLAN (окончание)

Дополнительные стандарты 802.11, подлежащие ратификации национальными и региональными организациями5

Стандарт	Описание
802.11d	Дополняет 802.11 уровень MAC (управление доступом к среде передачи), учитывая регуляторные ограничения, которые различны в разных странах, позволяет размещать оборудование за счет выбора версии программы ПЗУ.
802.11e	Дополняет MAC уровень, предоставляя функции управления качеством обслуживания. Будет применяться к различным физическим уровням (802.11a, b и g).
802.11f	Связь между точками доступа для обеспечения их взаимодействия в условиях применения аппаратуры разных производителей, в частности, когда дело касается роуминга.
802.11h	Дополнение для соответствия с Европейским регламентом, относящимся к оборудованию в полосе 5 ГГц, которая интенсивно используется для спутниковой связи. Обеспечивает динамический выбор канала и регулировку мощности излучения.
802.11i	Дополнение для MAC уровня для повышения безопасности за счет обеспечения альтернативы решению WEP (Секретность, эквивалентная проводу). Использует шифрование 802.1x и будет использовать улучшенный стандарт шифрования AES. Будет применяться к 802.11a, b и g.

I.2.2        Системы фиксированного широкополосного беспроводного доступа

I.2.2.1        Матрица IEEE 802.16 и ETSI HiperMAN        

И IEEE 802.16, и ETSI HiperMAN предназначены для широкополосного доступа, предоставляющего беспроводное DSL соединение домашним пользователям, малому и среднему бизнесу, как для фиксированных, так и для кочевых приложений, главным образом, в областях, где соединения DSL не могут быть предоставлены проводными сетями.

IEEE 802.16 и IEEE 802.16a.

В 2003 году IEEE опубликовал стандарт 802.16a [2], который является дополнением к стандарту IEEE 802.16 [1], в котором рассматриваются "Изменения управления доступом к среде передачи и спецификации дополнительного физического уровня для 2‑11 ГГц".

Ключевой функцией радиоинтерфейса IEEE 802.16 является уровень управления доступом к среде передачи (MAC), который определяет механизм управления доступом к радиосигналам. Уровень MAC стандарта IEEE 802.16 основан на многостанционном доступе по запросу, в котором передачи распределяются по времени в соответствии с приоритетами и доступностью. Эта разработка обусловлена необходимостью предоставления доступа операторского класса к сетям связи общего пользования на последней миле с полномасштабной поддержкой QoS. Система легко обеспечивает передачу обощенных данных интернета и данных, поступающих в реальном времени, включая двусторонние приложения, такие как передача голоса, видеоконференц-связь или интерактивные игры.

Стандарт 802.16a определяет три режима физического уровня, которые должны использоваться в полосах частот 2-11 ГГц:

•        SCa (Одна несущая для 2-11 ГГц);

•        Ортогональное частотное разделение (OFDM), основанное на 256-точечном БПФ; для этого режима определена дополнительная полносвязанная топология (Mesh);

•        OFDMA, основанное на 2000-точечном БПФ; OFDMA используется как в восходящем/прямом, так в нисходящем/обратном направлениях.

Эти режимы не являются взаимодействующими, и соответствующая им система может использовать только один из них.

Все режимы обеспечивают выполнение следующих функций:

•        Поддержка FDD и TDD, включая полудуплексную связь CPE в режиме FDD;

•        Высокая эффективность использования спектра и высокие скорости передачи данных до 72 Мбит/с в канале шириной 20 МГц;

•        Адаптивная модуляция от QPSK с коэффициентом 1/2 до 64QAM с коэффициентом 3/4 для режимов OFDM и OFDMA, и даже более высокие уровни модуляции для режима SC;

•        Широкий диапазон значений ширины канала от 1,25 МГц до 28 МГц, реальные профили взаимодействия должны быть определены в стандарте 802.16REVd;

•        Большой радиус соты до 50 км в режиме P-MP при использовании направленных внешних антенн.

Параметры для новейших антенных систем

•        Алгоритмы шифрования высокой безопасности криптографической защиты трафика (TEK):

–        3-DES с 128-битовым ключом (тип 1);

–        RSA с 1024-битовым ключом.

Дальнейшая стандартизация IEEE 802.16

На конец 2003 года разрабатывались проекты 802.16:

–        пересмотра (802.16REVd) по улучшению существующих режимов физического уровня (PHY) и определению профилей взаимодействия;

–        дополнения (P802.16e) для поддержки работы в подвижном режиме, а именно в режиме передачи обслуживания и экономии энергии; подвижные системы будут использовать улучшенные режимы PHY, определенные в 802.16REVd; завершение ожидается осенью 2004 года.

Будущие подвижные системы радиосвязи будут поддерживать высокие скорости передачи данных, высокую мобильность, высокую пропускную способность и высокое QoS. Поскольку доступный спектр радиочастот ограничен, основной проблемой для будущих подвижных систем радиосвязи будет высокая эффективность использования спектра. Более того, скорости передачи и качественные показатели должны масштабироваться для различных условий работы и приложений (город, пригород, сельская местность).

ETSI HiperMAN

Группа ETSI BRAN HiperMAN разработала три уже утвержденных стандарта:

•        TS 102 177, касающийся физического уровня;

•        TS 102 178, касающийся физического уровня канала передачи данных;

•        TS 102 210, определяющий профили взаимодействия.

Группа ETSI HiperMAN в течение трех лет процесса выбора и утверждения:

•        приняла за основу стандарты 802.16 и 802.16a; этот выбор позволяет иметь те же функции, что и ранее описанные для систем стандарта 802.16;

•        выбрала режим OFDM с 256-точечным БПФ, в качестве лучшего по соотношению цена/качество решения для работы широкополосной связи при отсутствии прямой видимости (NLOS);

•        улучшила режим OFDM, добавив деление на подканалы в восходящем/обратном направлении (OFDMA), 16 подканалов, использующих специальный кластерный подход, для достижения:

–        усиления в системе восходящего направления на 12 дБ выше, благодаря концентрации энергии;

–        скорости передачи широкополосных данных в подканале на границе соты (50 кбит/с в полосе шириной 3,5 МГц, при QPSK с коэффициентом 1/2); скорость передачи данных уменьшается с увеличением числа подканалов;

–        максимальной пропускной способности и малой задержки при различных типах трафика (IP и TDM);