IEEE 802.16 — это серия стандартов беспроводной широкополосной связи , разработанная Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). В 1999 году Совет по стандартам IEEE создал рабочую группу для разработки стандартов широкополосной связи для беспроводных городских сетей . Рабочая группа является подразделением комитета по стандартам локальных сетей и городских сетей IEEE 802 .
Хотя семейство стандартов 802.16 официально называется WirelessMAN в IEEE, оно было коммерциализировано под названием « WiMAX » (от «Worldwide Interoperability for Microwave Access») отраслевым альянсом WiMAX Forum. Форум продвигает и сертифицирует совместимость и взаимодействие продуктов на основе стандартов IEEE 802.16.
Поправка 802.16e-2005 была внедрена и развернута по всему миру в 2009 году [обновлять]. [1] Версия IEEE 802.16-2009 была изменена IEEE 802.16j-2009.
Проекты публикуют проекты и предлагаемые стандарты с префиксом «P». После ратификации и публикации стандарта «P» опускается и заменяется конечным тире и суффиксом года публикации.
Стандарт 802.16 по сути стандартизирует два аспекта воздушного интерфейса – физический уровень (PHY) и уровень управления доступом к среде (MAC). В этом разделе представлен обзор технологий, используемых на этих двух уровнях в спецификации мобильного 802.16e.
802.16e использует масштабируемый OFDMA для передачи данных, поддерживая полосы пропускания каналов от 1,25 МГц до 20 МГц с 2048 поднесущими. Он поддерживает адаптивную модуляцию и кодирование, так что в условиях хорошего сигнала используется высокоэффективная схема кодирования 64 QAM , тогда как при более плохом сигнале используется более надежный механизм кодирования BPSK . В промежуточных условиях также могут использоваться 16 QAM и QPSK. Другие функции PHY включают поддержку антенн с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO) для обеспечения хороших характеристик распространения вне прямой видимости (NLOS) (или более высокой полосы пропускания) и гибридного автоматического запроса повтора (HARQ) для хорошей производительности исправления ошибок.
Хотя стандарты допускают работу в любом диапазоне от 2 до 66 ГГц, мобильная работа лучше всего осуществляется в нижних диапазонах, которые также являются наиболее загруженными и, следовательно, наиболее дорогими. [3]
802.16 MAC описывает ряд подуровней конвергенции , которые описывают, как технологии проводной связи, такие как Ethernet , асинхронный режим передачи (ATM) и протокол Интернета (IP), инкапсулируются в радиоинтерфейсе , и как классифицируются данные и т. д. Он также описывает, как осуществляется безопасная связь с использованием безопасного обмена ключами во время аутентификации и шифрования с использованием Advanced Encryption Standard (AES) или Data Encryption Standard (DES) во время передачи данных. Дополнительные функции уровня MAC включают механизмы энергосбережения (использование спящего режима и режима ожидания ) и механизмы передачи.
Ключевой особенностью 802.16 является то, что это технология , ориентированная на соединение . Абонентская станция (SS) не может передавать данные, пока ей не будет выделен канал базовой станцией (BS). Это позволяет 802.16e обеспечивать сильную поддержку качества обслуживания (QoS).
Качество обслуживания (QoS) в 802.16e поддерживается путем назначения каждого соединения между SS и BS (называемого потоком обслуживания в терминологии 802.16) определенному классу QoS . В 802.16e существует 5 классов QoS:
BS и SS используют поток услуг с соответствующим классом QoS (плюс другие параметры, такие как пропускная способность и задержка), чтобы гарантировать, что данные приложения получают обработку QoS, соответствующую приложению.
Поскольку IEEE только устанавливает спецификации, но не тестирует оборудование на соответствие им, Форум WiMAX проводит программу сертификации, в которой участники платят за сертификацию. Сертификация WiMAX этой группой призвана гарантировать соответствие стандарту и совместимость с оборудованием других производителей. Миссия Форума заключается в содействии и сертификации совместимости и совместимости широкополосных беспроводных продуктов.