Организация связи беспроводных сетей с региональными сетями

В январе 2003 г. был принят стандарт 802.16 уровня МАС (табл. 7), который предназначен для реализации широкополосных каналов последней мили в городских сетях (MAN). Его задачей является обеспечения сетевого уровня между локальными (IEEE 802.11) и региональными сетями (WAN), где планируется применение разрабатываемого стандарта IEEE 802.20. Эти стандарты совместно со стандартом IEEE 802.15 (PAN – Personal Area Network – Bluetooth) и 802.17 (мосты уровня МАС) образуют взаимосогласованную иерархию протоколов беспроводной связи.

Таблица 7

Стандарт покрывает диапазон частот от 2 до 11 ГГц. Базовая станция (BS), следующая стандарту 802.16, размещается в здании или на вышке и осуществляет связь со станциями клиентов (SS) по схеме точка - мультиточка. Возможен сеточный режим связи, когда любые клиенты могут осуществлять связь между собой непосредственно, а антенные системы, как правило, являются всенаправленными. Базовая станция предоставляет соединение с основной сетью и радиоканалы к другим станциям. Диапазон рабочих расстояний может достигать 50 км (в случае прямой видимости) при типовом радиусе сети 7-10 км, где пропускная способность может быть гарантированной. Предусмотрен также режим мультиточка - мультиточка. Клиентская станция может быть радио-терминалом или повторителем (более типично) для организации локального трафика. Схема взаимодействия радиосетей в случае использования стандарта IEEE 802.16 показана на рис. 68.

Рис. 74. Применение стандарта IEEE 802.16 в системе

радиокоммуникаций

Трафик может проходить через несколько повторителей, прежде чем достигнет клиента. Антенны в этом случае являются направленными с возможностью дистанционной настройки. Терминальная станция клиента обычно имеет остронаправленную антенну. По этой причине положение антенны должно быть жестко фиксировано и устойчиво к ветру и другим потенциальным источникам вибрации. Широкополосные системы доступа к радиосети, помимо BS и SS, содержат клиентское терминальное оборудование (TE), оборудование основной сети, межузловые каналы и повторители (RS). Повторители используются, когда между конечными точками канала нет прямой видимости. Повторитель передает сигнал от BS к одной или нескольким SS.

Канал связи предполагает наличие двух практически независимых направлений обмена: отправитель-получатель (uplink – восходящий канал) и получатель-отправитель (downlink – нисходящий канал; по аналогии со спутниковыми каналами). Эти два субканала используют разные не перекрывающиеся частотные диапазоны.

Следует отметить, что BS обычно размещаются на высоких зданиях и имеют всенаправленные антенны, и это увеличивает вероятность обеспечения прямой видимости. С другой стороны, SS чаще размещаются на небольших высотах, что уменьшает вероятность гарантированной прямой видимости.

Стандартный полнодуплексный канал базовой станции может иметь пропускную способность 75 Мбит/с. Такой канал обеспечивает до 60 соединений Т1 и сотни связей с домами, использующими DSL-подключения (при полосе 20 МГц). При этом гарантируются минимальные задержки, что важно при передаче голоса.

Стандарт 802.16 может решать задачи, которые возникают в каналах с асимметричным трафиком. Сейчас они часто решаются клиентами и сервис - провайдерами путем заказа выделенных линий. Внедрение нового стандарта позволит отказаться от выделенных каналов, обходясь во многих случаях исключительно беспроводными средствами.

Продвижением стандарта 802.16 занимается консорциум WiMAX (World Interoperability for Microwave Access), куда входят Fujitsu, Intel и Nokia.