20411 Image023 (32)

Jerzy Chramiec, Stanisław Lindner

Kolejnym wprowadzanym standardem jest 802.1 ln. Ma on być wykorzystywany w paśmie 2,4 GHz i 5 GHz. Przewiduje się w nim wykorzystanie techniki transmisji OFDM w kanałach o szerokości 40MHz oraz zastosowanie techniki transmisji wieioan-tenowej MIMO z mułtipleksacją przestrzenną. Przewiduje się stosowanie rozdziału nadawanego strumienia symboli na maksymalnie cztery podstrumienie. Ma to umożliwić transmisję z maksymalną prędkością do 600 Mbps prawdopodobnie jedynie w paśmie 5 GHz z uwagi na większy poziom zakłóceń w paśmie 2,4 GHz.

1.5.5. WiMAX

WiMAX jest systemem technik transmisji bezprzewodowych opartym na standardach IEEE 802.16 oraz ETSI HiperMAN w celu umożliwienia szerokopasmowego dostępu do usług transmisji danych na obszarze o promieniu ok. 30-50 km od stacji bazowej.

Techniki transmisyjne standardu WiMAX zapewniają realizacje połączeń stałych, przenośnych oraz mobilnych przy braku bezpośredniej widoczności optycznej między komunikującymi się stacjami. W praktyce wszystkie techniki te były już wcześniej dostępne i wykorzystywane w różnego rodzaju systemach bezprzewodowych, jednak brak odpowiedniego standardu utrudniał tworzenie jednolitych sieci transmisyjnych.

Rodzina standardów IEEE 802.16 jest stosunkowo liczna i obejmuje standardy 802.16a, 802.16b, 802.16c, 802.16d znany też jako 802.16-2004 oraz standard 802.16e.

Standardy 802.16b i 802.16c wprowadzają poprawki dotyczące mechanizmów zapewniających jakość połączenia oraz kompatybilność wsteczną standardów:

W standardzie 802.16 przewidziano trzy rodzaje dostępu do sieci:

-    dostęp stały (Fixed access) - dostęp bez możliwości przełączania pomiędzy sektorami, co wyklucza jakiekolwiek aspekty mobilności,

-    dostęp przenośny (Notnadic access) - zapewnia możliwość przełączania między sektorami ze stratami w transmisji i możliwość połączenia do sieci z dowolnego miejsca znajdującego się w zasięgu sieci,

-    dostęp mobilny (Rdl mobility) - zapewmia szybkie przełączanie między sektorami z bardzo małymi stratami w transmisji akceptowanymi przez aplikacje czasu rzeczywistego takie jak np. VoIP.

Pierwszym opracowanym standardem był 802.16. Jest to standard na zakres częstotliwości mikrofalowych w przedziale 10-66 GHz. Stosuje się tu modulację pojedynczej nośnej sygnału radiowego oraz transmisje zarówno z zastosowaniem dupleksu częstotliwościowego FDD jak i czasowego TDD z wykorzystaniem metody wielodostępu TDMA. Rozwiązanie to pozwala na uzyskanie maksymalnych przepływności bitowych na poziomie 144Mbps. Jednak ze względu na ograniczenia zasięgów wynikające z konieczności bezpośredniej widoczności LOS (Linę ofSight) współpracujących stacji, szczególnie tmdnej do zapewnienia w terenie zabudowanym, standard ten nie znalazł szerszego zastosowania.

Kolejny standard 802.16a definiuje interfejs radiowy w zakresie częstotliwości 2-11 GHz oraz zmienną szerokość kanału transmisji o maksymalnej wartości 20MHz będącą wielokrotnością 1,25MHz, 1,5MHz lub 1,75MHz. Praca w^f niższym paśmie częstotłi-wości pozwala na realizację połączeń radiowych poza strefą bezpośredniej widoczności optycznej NLOS (Non Linę ofSight). Zalety te mają szczególne znaczenie w warunkach wysokiej zabudowy miejskiej i przy uwzględnieniu zastosowań mobilnych. Rozwinięciem tego standardu jest 802.16d.

W standardach 802.16a i 802.16d zastosowano technikę transmisji OFDM z 256 podnośnymi i modulacje wielowartościowe BPSK, QPSK, 16QAM i 64QAM. Zastosowano też metody dupleksu częstotliwościowego FDD i czasowego TDD z wykorzystaniem wielodostępu TDMA. Rozwiązanie to umożliwia realizacje przenośnego dostępu do sieci i pozwala na uzyskanie maksymalnych przepływności bitowych na poziomie 75 Mbps.

W standardzie 802.16e wykorzystuje się licencjonowane pasmo częstotliwości 2-6 GHz oraz tak jak w przypadku poprzednich rozwiązań zmienną, taką samą szerokość kanału transmisji oraz takie same sposoby dupleksu. W tym rozwiązaniu początkowo zastosowano metodę transmisji OFDMA z 2048 nośnymi. Jednak obecnie rozwiązanie to rozszerzono o możliwość stosowania skalowanej metody wielodostępu opartej na technice OFDMA, a mianowicie SOFDMA. To rozwiązanie umożliwia realizacje mobilnego dostępu do sieci \ViMAX. Standard 802.16e jest pierwszym, który zapewnia pełną mobilność na obszarze do 5 km przy prędkościach do ok.60 km/h. System ten zapewnia użytkownikom możliwość swobodnego przemieszczania się między sektorami bez utraty połączenia z siecią. [1.1]

W standardach 802.16 wykorzystuje się modulacje BPSK, QPSK, 16QAM oraz 64QAM. Zdefiniowano również siedem kombinacji modulacji i technik kodowych, dzięki którym można uzyskać różne przepustowości oraz zasięgi w zależności od warunków transmisji w kanale radiowym. Stosuje się też adaptacyjne zmiany rodzaju modulacji, w^f zależności od stosunku sygnału do szumu w kanale. Zmiany te są stosowane zarówmo w łączu w dół jak i w górę. Podstawowa parametry standardów IEEE 802.16 zawiera tabela 1.13.

Tabela 1.13. Wersje standardu IEEE 802.16

	802.16	802.16a	802.16d	802.16c
Pasmo	10-66 GHz	2-11 GHz	2-11 GHz	<6 GHz
Konfiguracja anten	LOS	LOS lub NLOS	LOS lub NLOS	NLOS
Szerokość kanału	20,25,28 [MHz]	od 1,25 do 20 [MHz]	od 1,25 do 20 [MHz]	od 1,25 do 20 |MHz]
Przepływność	32-134 [Mbps] dla kanału 28 MHz	do 75 [Mbps] dla kanału 20 MHz	do 100 [Mbps] dla kanału 20 MHz	do 15 [Mbps] dla kanału 5 MHz
Technika transmisji	SC	OFDM 256 podnośnych	OFDM 256 podnośnych	OFDMA do 2048 podnośnych
Modulacja	QPSK, 16-QAM, 64-QAM	BPSK QPSK, 16-QAM, 64-QAM	BPSK QPSK, 16-QAM, 64-QAM	QPSK, 16-QAM, 64-QAM

49