- •Оглавление
- •Перечень сокращений
- •Введение
- •1. Общие принципы построения сетей WiMAX
- •1.1. Стандарты IEEE 802.16. Форум WiMAX
- •1.2. Сетевой уровень систем WiMAX
- •1.2.1. Архитектура сетей WiMAX IEEE 802.16
- •1.2.2. Базовая модель сетей WiMAX IEEE 802.16-2009
- •Рис. 1.5. Базовая модель сети WiMAX
- •Рис. 1.7. Модель взаимодействия сетей доступа и сетей подключения различных провайдеров
- •Рис. 1.8. Модель взаимодействия операторов сервисных сетей WiMAX IEEE 802.16, сетей доступа и абонентов
- •1.2.4. Качество обслуживания в сетях WiMAX IEEE 802.16-2009
- •1.2.5. Специальные службы WiMAX
- •1.3. Вид сигналов в системах WiMAX. Сигналы с OFDM
- •1.3.1. Временные характеристики сигналов с OFDM
- •1.3.2. Спектральные характеристики случайной последовательности сигналов с OFDM
- •1.3.3. Полоса занимаемых частот и спектральные маски сигналов c OFDM
- •1.3.4. Формирование сигналов с OFDM
- •1.3.5. Прием сигналов с OFDM
- •1.4. Многоантенные системы передачи данных MIMO
- •1.4.1. Актуальность применения технологии MIMO
- •1.4.2. Основные понятия. Схемы передачи. Стратегии приема
- •1.4.3. Пространственно-временное кодирование
- •1.4.4. Пространственно-временное блочное кодирование. Схема Аламоути
- •1.5. Вопросы для самопроверки
- •2. Физический уровень сетей WiMAX
- •2.1. Сигнал физического уровня. Основные параметры
- •2.2. Структура кадра
- •2.2.2. Структура кадра в режиме временного дуплекса
- •2.2.3. Структура преамбулы
- •2.2.4. Сообщения DLFP и FCH
- •2.3. Группирование частот в логические подканалы
- •2.3.1. Зона с PUSC в нисходящем канале
- •2.3.2. Зона c PUSC в восходящем канале
- •2.4. Модуляция и кодирование
- •2.4.1. Скремблирование
- •2.4.2. Помехоустойчивое кодирование
- •2.4.3. Перемежение
- •2.4.4. Манипуляция
- •2.4.5. Кодирование повторением
- •2.4.6. Поддержка HARQ
- •2.4.7. Сводные данные по процедурам модуляции и кодирования
- •2.5. Поддержка многоантенных систем
- •2.5.1. MISO в нисходящем канале
- •2.5.2. Пространственное уплотнение сигналов в восходящем канале
- •2.6. Общие вопросы приема сигналов WiMAX
- •2.6.1. Тактовая синхронизация
- •2.6.2. Реализация эквалайзеров
- •2.6.3. Декодирование сверточного турбокода WiMAX
- •2.7. Вопросы для самопроверки
- •3. Уровень доступа к среде сетей WiMAX
- •3.1. Подуровни стандарта IEEE 802.16
- •3.2. Общий подуровень доступа к среде
- •3.2.2. Виды сообщений MAC-уровня
- •3.2.3. Управляющие сообщения подуровня МАС
- •3.2.4. Формирование и передача пакетов данных подуровня МАС (МАС PDU)
- •3.2.5. Механизм ARQ
- •3.3. Подуровень безопасности
- •3.3.1. Архитектура подуровня безопасности WiMAX
- •3.3.2. Формирование зашифрованных пакетов данных
- •3.3.3. Методы криптографической защиты
- •3.3.4. Аутентификация и авторизация
- •3.3.5. Управление ключами
- •3.4. Вопросы для самопроверки
- •Библиографический список
- •Приложение. Пример сети WiMAX
Библиографический список
1.Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение : [пер. с англ.] / Б. Скляр. — 2-е изд., испр. — М. : Издательский дом ―Вильямс‖, 2003. — 1104 с.
2.Диксон Р. К. Широкополосные системы : [пер. с англ.] / Р. К. Диксон; под общ. ред. В. И. Журавлева. — М. : Связь, 1979. — 304 с.
3.Макаров С. Б. Передача дискретных сообщений по радиоканалам с ограниченной полосой пропускания / С. Б. Макаров, И. А. Цикин. — М. : Радио и связь, 1988. — 304 с.
4.Стандарт беспроводных сетей городского масштаба. — IEEE Std
802.16™-2009.
5. Кантор Л. Я. Спутниковая связь и вещание. Справочник / Л. Я. Кантор [и др.]. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Радио и связь,
1988. — 344 с.
6.Lawrey E. Multiuser OFDM / Fifth International Symposium on Signal Processing and its Applications, ISSPA `99, Brisbane, Australia, 1999.
7.Вишневский В. М. Широкополосные беспроводные сети передачи информации / В. М. Вишневский [и др.]. — М. : Техносфера, 2005. — 592 с.
8.Wang L. An Overview of peak-to-average power ratio reduction techniques for OFDM systems / L. Wang, C. Tellambura. — Signal Processing and
Information Technology, 2006 IEEE International Symposium on, Aug. 2006. — Page(s): 840 – 845.
9.Antoine D. Novel Turbo-Equalization Techniques for Coded Digital Transmission : Thesis presented for the Ph. D. degree in Applied Sciences / D. Antoine. — B 1348 Louvain-la-Neuve Belgique, 2004. — 216 c.
10.Приказ №19 (РД) по Министерству информационных технологий и связи Российской Федерации ―Об утверждении правил Применения оборудования радиодоступа. Часть I. Правила применения оборудования радиодоступа для беспроводной передачи данных в диапазоне от 30 МГц до 66 ГГц‖ от 19 февраля 2007 г.
11.Нормы ГКРЧ на ширину полосы радиочастот и внеполосные излучения радиопередатчиков гражданского применения от 1 июня 2003 г.
177
12.Феер К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра : [пер. с англ.] / К. Феер. — М. : Радио и связь, 2000. — 502 с.
13.Банкет В. Л. Цифровые методы в спутниковой связи / В. Л. Банкет, А. В. Дорофеев. — М. : Радио и связь, 1988. — 239 с.
14.Бабков В. Ю. Системы связи с кодовым разделением каналов / В. Ю. Бабков [и др.]. — СПб : ТРИАДА, 2003. — 293 с.
15.Тихонов В. И. Статистическая радиотехника / В. И. Тихонов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Радио и связь, 1982. — 624 с.
16.Григорьев В. К. Системы беспроводного доступа / В.К. Григорьев. — М. : Экотрендз, 2005 — 205 с.
178
Приложение. Пример сети WiMAX
В мае 2007 г. кипрская фирма WIMAX Holding Ltd основала ―Скартел‖ – компанию, которая должна была предоставлять операторские услуги сети Mobile WiMAX в России. Центральный офис новой компании расположился в Санкт-Петербурге. Так как инфраструктура, необходимая для функционирования сетей Mobile WiMAX в РФ, отсутствовала, ―Скартел‖ начала строительство собственных базовых станций и магистральных транспортных линий, выступая одновременно как NAP и NSP. По этой причине инвестиции в компанию возросли с изначально планируемых $20 млн. до $300 млн. 2 сентября 2008 г. в Санкт-Петербурге и Москве были официально запущены первые в РФ сети Mobile WiMAX под брендом Yota. Первоначально компания ―Скартел‖ предложила протестировать сеть и предоставила бесплатное подключение 2000 абонентам до 1 апреля 2009 года, однако впоследствии этот срок был продлен до 1 июня 2009 года.
Система Mobile WiMAX Yota в Санкт-Петербурге работает в диапазоне 2,5–2,7 ГГц, ширина полосы частот сигнала составляет 10 МГц. К моменту тестового запуска в городской черте располагалось 80 БС Samsung Electronics, однако это число постоянно увеличивается. На сегодняшний день в зоне покрытия сети кроме самого Санкт-Петербурга расположены все крупные населенные пункты городской агломерации (Гатчина, Кронштадт, Петродворец, Пушкин, и т. д.) Радиус действия одной БС составляет примерно 10,7 км (без учета местных особенностей рельефа, а также затруднений приема сигнала, связанных с местом и условиями расположения абонентского оборудования). Транспортная сеть Yota работает на скорости 200 Мбит/с. Это позволяет обеспечить пиковую скорость передачи информации на одно пользовательское устройство 10 Мбит/с в нисходящем канале и 3 Мбит/с в восходящем канале. Реальные средние значения скоростей примерно в два раза ниже – 5 Мбит/с и 1,5 Мбит/с соответственно.
Доступ к сети осуществляется с помощью пользовательских терминалов, разрабатываемых и производимых по заказу фирмы ―Скартел‖. На рынке представлены USB-модемы, express-карты, а также ряд устройств (ноутбуки и коммуникаторы) со встроенными модемами Yota. В сети WiMAX/Yota длительность сервисного подканала равна 6 символам.
179
Рашич Андрей Валерьевич
СЕТИ БЕСПРОВОДНОГО ДОСТУПА WiMAX
Учебное пособие
Лицензия ЛР № 020593 от 07.08.97
Налоговая льгота – общероссийский классификатор продукции ОК 005-93, т. 2; 95 3005 – учебная литература
Подписано в печать 23.06.2008 г. Формат 60×84/16. Печать цифровая. Усл. печ. л. 9,3. Уч.-изд. л. 9,3. Тираж 100. Заказ
Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в Цифровом типографском центре Издательства Политехнического университета.
195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29.
Тел.: (812) 550-40-14
Тел./факс: (812) 297-57-76
180