Симсиз кенг полосали уланиш технологиялари 13-маъруза Wi-Fi, Wi-max ва бошқалар. Wi-Fi стандарти

WiMAX (IEEE 802.16) стандарти

IEEE 802.16 стандарти архитектураси

96 та компаниялар томонидан ташкил этилган халқаро соҳавий WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) Консорциуми кенг полосали симсиз уланиш (КПСУ) учун қўлланиладиган бутун қурилмаларни мослашувчанлигига эришишга кўпмаклашишни мақсад қилиб қўйган. Консорциум томонидан ишлаб чиқилган биринчи IEEE 802.16 стандарти кенг полосали симсиз уланиш (Broadband Wireless Access) ҳудудий тақсимланган тармоқларини шаҳар кўламларида (Wireless MAN) яратиш учун мўлжалланган. Стандартда КПСУ тизими учун 2-11 ГГц ва 10-66 ГГц частоталар диапазонларида ишлайдиган ва ўнлаб километрлардаги масофаларда алоқани амалга оширадиган “нуқта-кўп нуқта” интерфейси тавсифланади.

WiMAX деганда бугунги кунда аҳолига мультисервисли КПСУ юқори сифатли хизматларини тақдим этиш бўйича муқобилга деярли эга бўлмаган операторлик синфидаги технология тушунилади.
Айнан мультисервислик ва натижада кенг полосасилик симсиз уланишни ривожланишининг замонавий анъаналарини характерлайди. Идеал ҳолда замонавий фойдаланувчи ҳозирги кунда кабелли боғланиш орқали мумкин бўлган SDH ёки Ethernet каби исталган хизматлар турларига чеклашларни бошидан кечирмаслиги керак. WiMAX сертификацияили энг янги тизимлар кенг полосали уланиш тармоқлари операторларига нафақат фойдаланувчиларга хилма-хил ҳам IP, ҳам Е1 хизматлар турларини тақдим этиш, балки умуман ADSL-уланиш инфратузилмасини ва ажратилган линияларни алмаштириш кўзда тутилади.
Дастлаб янги IEEE бўлинмасининг уринишлари 28 ва 30 ГГц частоталар диапазонларига йўналтирилди, лекин кейин унинг таркибида 2,5 ГГц диапазон билан шуғулланадиган янги нимгуруҳ шакллантирилди. Спектрнинг бу “паст частотали” қисми сунъий йўлдошли телевидение билан муваффақиятсиз рақобатлашааётган симсиз кабелли видео хизматларига ажратилган. У Internetга уланиш иловалари учун ҳам, яна рақамли видео учун ҳам жуда ярайди. Бинобарин, MMDS тармоғининг ишлаш зонаси радиуси тахминан 50 кмга тенг, унча катта бўлмаган антенналар сонини ўрнатиш билан йирик шаҳарнинг ҳудудини қамраб олиш мумкин.
802.16 заминида кескин ривожланаётган фаолият йўналишларидан бири спектрнинг лицензияланмайдиган соҳаларига уланиш учун фойдаланиш мақсадига йўналтирилган. Бу ҳолда гап 5 ва 6 ГГц соҳасидаги частоталар ҳақида бормоқда ва бу ерда 802.16 гуруҳи IEEEнинг бошқа 802.11 бўлинмалари билан актив ҳамкорлик қилмоқда.
802.16 ишчи гуруҳининг вазифаси симсиз (сўнгги миляни” ташкил этиш учун зарур бўладиган радиоинтерфейслар ва қўшимча функцияларни стандартлаштириш ҳисобланади. Унда шакллантирилган учта нимгуруҳлар қуйидаги стандартларни ишлаб чиқишмоқда:
- IEEE 802.16.1, у 10 дан 66 ГГцгача частоталарда ишлайдиган тизимлар учун радиоинтерфейсни аниқлайди;
- IEEE 802.16.2, у кенг полосали симсиз уланиш турли тизимларининг мослашувчанлик масалаларини белгилайди;
- IEEE 802.16.3, у 1 11 дан ГГцгача лицензияланадиган дипазонларда ишлайдиган тизимлар учун радиоинтерфейсни аниқлайди.
Ҳозирги вақтга келиб энг катта ривожланиш биринчи нимгуруҳ фаолиятида кузатилмоқда, у опреаторларда катта қизиқиш уйғотмоқда, чунки унинг натижалари ҳозирча банд бўлмаган частоталар дипазонларига киради.
Барча учта спецификациялар абстракт тизим эталон моделига таянади. Бўлажак 802.16 стандартларга мос сервис тармоқ (локал муассасавий телефон тармоғи ёки IP-телефония тармоғи), ва УФТТ ёки Internet тармоғи – магистрал тармоғи битталик қурилмаси бўлиши мумкин бўлган абонентлар қурилмалари орасидаги алоқани таъминлайди.
802.16 архитектураси тўртта даражалар протоколларини аниқлайди. Иккита пастки даража OSI эталон моделининг битта физик даражасига мос келади. Айнан бу ерда сигналларни кодлаш ва декодлаш, пакетлар сарлавҳаларини генерациялаш ва ўчириш (синхронлаштириш мақсадлари учун), алоҳида битларни узатиш ва қабуллаш каби операциялар бажарилади.
802.16 стандартида физик даража тавсифига узатиш муҳити параметрларига ва ишлатиладиган частоталар дипазонига спецификация ҳам киради.
Физик даража остида обуначиларга хизматларни тақдим этилишига жавоб берадиган протоколлар жойлашган. Бу ерга маълумотлар пакетларини (кадрларини) узатиш ва ажратиладиган узатиш муҳитига уланишни назорат қилиш (Media Access Control, MAC) киради.
802.16 MAC протоколи абонент ёки базавий станция томонидан радиоканал бўйича узатишни инициализациялаш процедурасини аниқлайди. Бинобарин, айрим юқорида турадиган даражалар (АТМ каби) маълум сервис сифатини (QoS) таъминланишини талаб қилади, МАС протоколи орқали анаиқ бир хизматларга радиоканалнинг йиғинди сиғимидан маълум қисм ажратилиши кўзда тутилган бўлиши керак. Чиқувчи йўналишда (базавий станциядан абонентга) трафикни ташишда фақат битта узатиш станцияси мавжуд бўлади ва MAC протоколи даражасида QoSни таъминланишини амалга ошириш оддий бўлади. Кирувчи йўналишда трафикни ташда бир неча абонентлар қурилмалари орасида узатиш муҳитига уланишга рақобат вужудга келади, бу MAC протоколини сезиларли мураккаблаштиради.
МАСдаражасининг устида конвергенциялаш даражаси жойлашган бўлиб, унинг функцияси тақдим этиладиган сервиснинг характерига боғлиқ бўлади. Унга, хусусан, юқорироқ даржалар кадрларини ёки маълумотларини 802.16 MAC/PHY кадрларига инкапсуляциялаш, манзиллар ва QoSни аниқлайдиган параметрларни 802.16 форматига ўзгартириш, юқорида турадиган даражалар трафигининг вақт характеристикларини МАС-даража эквивалент сервисларига мослаштириш юкланиши мумкин.
Алоҳида ҳолларда, масалан, рақамли аудио- ёки видеотрафик билан ишлашда конвергенциялаш даражасисиз мос оқимларни тўғридан-тўғри транспорт даражасига қайта ишлашга узатиш билан четлаб ўтиш мумкин. Лекин PDU тузилмани ишлатадиган юқори даражалар хизматлари конвергенциялаш даражаси протоколларининг бўлишини талаб қилади.
802.16 спецификациялари аниқ бир қурилмаларига қўядиган талаблар кенг полосали сервислар қўллайдиган атамаларда тарифланади. 802.16 интерфейси ATM ёки IP тармоқларида кўзда тутилган узатиш тезликлари ва QoS даражаларини таъминлаши ёки овоз ёки видеони узатиш учун зарур бўладиган ўтказш қобилияти ва кечикиш қийматини таъминлаши керак.
Кенг полосали хизматларга махсус талаблар 802.16.1 спецификацияларда ифодаланган. Бу ерда учта турдаги каналларни, ўзгарувчан узунликдаги пакетларни ва қайд этилган узунликдаги пакетлар/ячейкаларни коммутациялашга асосланган хизматлар турлари кўзда тутилган. Биринчи турдаги хизматларнинг ўзига хослиги номидан маълум. Ўзгарувчан узунликдаги пакетларли хизматлар IP, frame relay ва MPEG-4 трафик билан ишлашга мўлжалланган. Учинчи хизматлар тури АТМ тармоқлари билан мослашувчанлик учун кўзда тутилган. Кенг полосали хизматларни тавсифлашда асосий параметрлар қўлланадиган маълумотларни узатиш тезлиги, узатиш хатоликлари частотаси ва бир томонлама узатишнинг максимал кечикиши ҳисобланади.
802.16 радиоинтерфейси орқали узатиладиган маълумотлар MAC кадрлар кетма-кетлиги ҳисобланади. Уларни ҳар бири маълум абонентга ажратилган вақт слотлари тўпламидан ташкил топган TDMA (Time Division Multiple Access) кадрлари билан аралаштириш керак эмас. TDMA ватқ слоти аниқ битта MAC кадри, бир неча бундай кадрлар ёки аксинча кадрнинг улушига эга бўлиши керак. Бир неча кетма-кет TDMA кадрларида жойлашган ва бу абонентга тегишли бўлган вақт слотлари мантиқий канални ташкил этади, бу канал бўйича MAC-кадрлар узатилади.
802.11 MAC протоколи боғанишларни ўрнтилиши учун мўлжалланган. Ҳар бир MAC-кадр боғланиш идентификаторига эга бўлиб, у бўйича MAC протокол маълумотларни манзилга етказади. Бундан ташқари, боғланиш идентификатори ва сервис оқими орасида ўзаро бир хил мослик кўзда тутилган. Сервис оқими QoS (узатишнинг максимал кечикиши, кечикишнинг ностабиллиги, минимал ўтказиш қобилияти) параметрларини аниқлайди, уларни алмашлаш бу боғланиши бўйича амалга оширилади.
Сервис оқими концепцияси MAC протоколининг ишлаши нуқтаи назаридан асосий ҳисобланади, чунки айнан сервис оқимлари кирувчи ва чиқувчи узатишлар учун QoSни назорат қилиш механизми ҳисобланади, хусусан, улар базавий станция алоҳида сервисларга ўтказиш полосасининг улушларини ажратиши жараёнида ишлатилади.