IEEE 802.16 — это серия стандартов беспроводной широкополосной связи , разработанная Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). В 1999 году Совет по стандартам IEEE учредил рабочую группу для разработки стандартов широкополосной связи для беспроводных городских сетей . Рабочая группа является подразделением комитета по стандартам локальных и городских сетей IEEE 802 .
Хотя семейство стандартов 802.16 официально называется WirelessMAN в IEEE, оно было коммерциализировано под названием « WiMAX » (от «Всемирная совместимость для микроволнового доступа») отраслевым альянсом WiMAX Forum. Форум продвигает и сертифицирует совместимость и совместимость продуктов, основанных на стандартах IEEE 802.16.
Поправка 802.16e-2005 была реализована и развернута по всему миру с 2009 года [обновлять]. [1] В версию IEEE 802.16-2009 были внесены поправки IEEE 802.16j-2009.
Проекты публикуют проекты и предлагаемые стандарты с префиксом буквы «P». После того как стандарт ратифицирован и опубликован, буква «P» опускается и заменяется завершающим тире и суффиксом года публикации.
Стандарт 802.16 по существу стандартизирует два аспекта радиоинтерфейса – физический уровень (PHY) и уровень управления доступом к среде передачи (MAC). В этом разделе представлен обзор технологии, используемой на этих двух уровнях мобильной спецификации 802.16e.
802.16e использует масштабируемый OFDMA для передачи данных, поддерживая полосу пропускания канала от 1,25 МГц до 20 МГц и до 2048 поднесущих. Он поддерживает адаптивную модуляцию и кодирование, поэтому в условиях хорошего сигнала используется высокоэффективная схема кодирования 64 QAM , тогда как когда сигнал хуже, используется более надежный механизм кодирования BPSK . В промежуточных условиях также можно использовать 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 высокую полосу пропускания) и гибридный автоматический запрос повторения (HARQ) для хорошего исправления ошибок. производительность.
Хотя стандарты допускают работу в любом диапазоне от 2 до 66 ГГц, мобильная связь лучше всего работает в нижних диапазонах, которые также являются наиболее загруженными и, следовательно, самыми дорогими. [3]
MAC 802.16 описывает ряд подуровней конвергенции , которые описывают, как проводные технологии, такие как Ethernet , асинхронный режим передачи (ATM) и интернет-протокол (IP), инкапсулируются в радиоинтерфейсе , а также как данные классифицируются и т. д. Он также описывает, насколько безопасны передача данных осуществляется с использованием безопасного обмена ключами во время аутентификации и шифрования с использованием расширенного стандарта шифрования (AES) или стандарта шифрования данных (DES) во время передачи данных. Дополнительные функции уровня MAC включают механизмы энергосбережения (с использованием спящего режима и режима ожидания ) и механизмы передачи обслуживания.
Ключевой особенностью 802.16 является то, что это технология , ориентированная на соединение . Абонентская станция (SS) не может передавать данные до тех пор, пока базовая станция (BS) не выделит ей канал . Это позволяет 802.16e обеспечить надежную поддержку качества обслуживания (QoS).
Качество обслуживания (QoS) в 802.16e поддерживается путем присвоения каждому соединению между SS и BS (называемому 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 полоса пропускания и задержка), чтобы гарантировать, что данные приложения получают обработку QoS, соответствующую приложению.
Поскольку IEEE только устанавливает спецификации, но не проверяет оборудование на соответствие им, WiMAX Forum запускает программу сертификации, участники которой платят за сертификацию. Сертификация WiMAX этой группой призвана гарантировать соответствие стандарту и совместимость с оборудованием других производителей. Миссия Форума – продвигать и сертифицировать совместимость и совместимость продуктов широкополосной беспроводной связи.