Берлин А.Н. Цифровые сотовые системы связи (2007) (1151871), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Практически позиция 1)Е все время изменяется или изменяется путь следования радиосигнала. В результате движение приводит к изменению уровня сигнала, так что непрерывность процесса регулирования мощности не представляет проблемы. Глава 4 СИСТЕМЫ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ СТАНДАРТА ВО2.16в. МОБИЛЬНЫЙ %1МАХ В настоящем разделе дан краткий обзор систем мобильной связи — мобильный %1МАХ (%от!дтьчде 1п1егорега1з111су 1ог М)сгоцгазге Ассеья — Всемирный доступ для взаимодействия микроволновых сетей) — на основе стандарта 1ЕЕЕ 802.1бе, приводятся рабочие характеристики минимальной основной конфигурации на основе этого стандарта [б2, 103, 1271.
Мобильный %1МАХ может обеспечить скорость в десятки мегабит в секунду для основных конфигураций базовых станций, реализованных согласно системе стандартов (системному профилю*) беспроводной связи 1ЕЕЕ 802.1б, известной также под общим названием %1МАХ. Высокая скорость позволяет эффективно мультиплексировать данные и уменьшить задержки по времени при передаче данных. Ниже будут рассмотрены основные новые технические решения, например, адаптивные антенные системы (АА5 — Асзар11уе Ап1еппа 8узгегп), которые значительно улучшают рабочие характеристики, но без подробного анализа последних. Сервисные службы, которые могут поддерживать системы на основе ЧЧМАХ, включают широкополосные услуги, требующие высоких скоростей передачи данных, включая потоки видео и Ъ'о1Р, с высоким качеством обслуживания. Характеристики мобильного %1МАХ предполагают взаимодействие между ним и широкополосными проводными системами, включая цифровые абонентские линии, использующие технологии хо8Ь.
Важным требованием для успеха проекта является обеспечение услуг мобильного Интернета. Профиль — совокупность требований, ориентированных на выполнение определенной прикладной функции или на построение конкретной системы. Профиль базируется на требованиях определенного стандарта, но не повторяет епз спецификации, а только ссылается на них. Российский аналог — руководящие указания (РУК). СИСТЕМЫ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ СТАНДАРТА Вгмпав. МОБИЛЬНЫЙ ВЛМАХ Наращиваемая архитектура, высокая производительность прн передаче данных и низкая, по сравнению с другими системами, стоимость услуг, использующих широкополосные системы, делают мобильный %(МАХ лидером беспроводных широкополосных услуг.
Другие преимущества %)МАХ заключаются в открытой структуре стандартов, «дружественных» интерфейсах и обеспечении здоровой экосистемы. Множество компаний внесли свой вклад в развитие технологии и часть из них объявили планы развития этой технологии, что гарантирует удовлетворение другого важного требования для успеха использования технологии— низкую стоимосп мобильного Интернета.
4.1. Основные характеристики и свойства Для общего представления ниже приведены основные характеристики мобильного %)МАХ, после чего они будут рассмотрены более детально. Технология мобильного %1МАХ базируется на двух стандартах — на стандарте 1ЕЕЕ 802.16-2004 (Ап 1п1ег1асе 81апдап1) и принятом 7 декабря 2005 года стандарте 1ЕЕЕ 802.1бе-2005, который будет играть ключевую роль при построении широкополосной радиосети города. Первый центр по сертификации систем этого стандарта развернут в лаборатории Сегесош 1.аЬз (Малага, Испания). 7 декабря 2005 1ЕЕЕ ратифицировал поправки к стандарту 1ЕЕЕ 802.16, названные 1ЕЕЕ 802.1бе. Эти поправки расширяют требования и перечень характеристик, необходимые для обеспечения работы мобильных абонентов %)- МАХ 1531.
Базируясь на поправках 1ЕЕЕ 802.16е, касающихся мобильности, %1МАХ Еоппп определил основные характеристики и профиль сертификации (рис.4.1). Для наземной сети он определил архитектуру, необходимую для того, чтобы осуществить мобильные соединения%)МАХ «нз конца в конец». Рнс. 4.1. Принцип организации мобильного профиля %1МАХ главая Мобильный %!МАХ вЂ” это система беспроводной связи, которая допускает и обеспечивает конвергенцию (постепенное сближение) мобильной широкополосной и стационарной сетей на основе технологии радиодоступа и гибкой архитектуры сети. В системе мобильного %!МАХ для радиоинтерфейса принят ортогональный многостанционный доступ с частотным разделением каналов (ОЕПМА— Ог!Ьо8опа! Еге9иепсу Р!чзюп Ми(йр1е Ассеяя), который обеспечивает хорошие характеристики в условиях многолучевости и отсутствия прямой видимости.
Этот метод доступа !3, 22! заключается в том, что последовательный поток информации из Ф символов разбивается на л блоков по !9/л символов в каждом, причем символы разных блоков передаются параллельно, каждый на своей поднесушей. Преимущество данного метода состоит в том, что он позволяет снизить до минимума илн полностью исключить межсимвольные искажения, возникающие в радиоканале.
Для того, чтобы дать возможность наращивать пропускную способность канала ог 1,25 до 20 МГц поправками !ЕЕЕ 802.16е был введен метод под названием «наращиваемый ОИ)МА» (Я-ОРРМА — Бса(айе ОНЭМА) !109!. Группа %!МАХ Уонип, которая занимается обеспечением мобильности, разработала системные профили, оговаривающие обязательные н дополнительные характеристики, необходимые для построения гибкого радиоинтерфейса.
Системный профиль мобильного %(МАХ позволяет создавать мобильные системы на основании общей базы и общего набора характеристик, которые гарантируют полностью совместимые основные функциональные возможности для терминалов и базовых станций (90 — 92!. Некоторые из характеристик системных профилей необязательны, они обеспечивают гибкость при создании сетей и устройств на базе различных сценариев и оптимизируют их характеристики в конкретных условиях. Группа И%О (Хепчогк %от!г!п8 Оговор), входящая в %)МАХ Роппп и занимающаяся сетевыми вопросами, определила спецификации высшего уровня, помимо тех, которые определены в стандартах 1ЕЕЕ 802.16 для радиоинтерфейса Объединение усилий разработчиков 1ЕЕЕ 802.16 и %!МАХ Роппп помогло найти решения для установления %!МАХ-соединения «из конца в конец» для мобильных объектов. Мобильные системы %!МАХ предлагают технологии и архитектуру, обеспечивающие наращиваемость радиодоступа и сетевых услуг, поддерживая таким образом ббльшую гибкость сетей.
Некоторые из существенных характеристик, которые обеспечиваются мобильным %(МАХ, приведены ниже. СИСТЕМЫ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ СТАНДАРТА Ввадве. МОБИЛЬНЫЙ ИяМАХ Высокая скорость передачи данных обеспечивается применением: М1МО (Ми111 1прш — Мн10 Ошра) антенны в сочетании с гибкими схемами каналообразования, усовершенствованным кодированием и модуляцией. Все это позволяет технологии мобильного %гМАХ поддерживать пиковую скорость данных до 63 Мбит/с по направлению «вниз» и пиковую скорость данных до 28 Мбит/с в направлении «вверх».
Качество обслуживания (()о8) является фундаментальным условием архитектуры протоколов доступа к среде (1ЕЕЕ 802.1б МАС вЂ” Мег11а Ассеав Соп1го1). Качество обслуживания в системе %гМАХ определяется применением метода ОЫТ$егу — дифференцированного обслуживания, который является стандартизированным методом для поддержки служб с различными уровнями качества. При этом трафик разделяется с помощью меток на несколько групп в зависимости от ОО8.
Мобильный %гМАХ предусматривает применение многопротокольной коммутации с использованием меток (МР15 — Мп111рго~осо! 1.аЬе1 8в11сЬ- ш8). Эта технология использует метки в пакетах данных и позволяет создавать выделенные коммутируемые потоки. Ее применение позволяет осуществлять 1Р-соединения с учетом Оо8. Оптимальное использование времени, пространства и частоты обеспечивается механизмом образования подгрупп каналов на заданное время (зпЬсапа11га6оп) и сигнализацией по ОКС, использующей специальные сигнальные протоколы прикладного уровня МАР (МоЫ!е Арр!гсайоп Раг1). Наращиваемость.
Технология %1МАХ разработана таким образом, что она способна наращивать число каналов и работать при различных методах формирования каналов в спектре от 1,25 до 20 МГц, чтобы удовлетворить различным требованиям к использованию диапазона. Все это позволяет достичь выгодных экономических решений в конкретной географической зоне, например, обеспечить доступный беспроводной Интернет в сельской местности, предоставить мобильную связь в пригородах с малой плотностью абонентов и т.п.
Безопасность. Применяемые средства безопасности являются лучшими в классе расширяемых протоколов аутентификации (ЕАР— Ех~епяЫе Аи1Ьепбсайоп Ргоюсо!). Эти методы основаны на применении дополнительных средств кроме 81М-карты (одноразовые маркеры, цифровые подписи и пр.). Схемы шифрования основаны на усовершенствованном стандарте шифрования АЕ8 (Аг)нансен Епсгур~юп Яапг)агг1) и коде аутентификации сообщений Технология ЬПМО предполагает применение двух или более передающих и принимающие антенн, что позволяет увеличить скорость передачи и применять новые технологии для улучшения качества. ГЛАВА 4 язв на основе хеширования (НМАС вЂ” НазЬ Ьайеб Меаваяе АвгЬеп6сабоп Соде). Зги методы поддерживают различные средства аутентификации: Я1М- или 1?АМ-карты, интеллектуальные карты (Вшаг~ Сап1), цифровые подписи, схемы «пользователь — пароль».
Мобильность. Мобильный тт1МАХ поддерживает оптимальные схемы передачи соединения (хэндовера) с временами задержки менее 50 миллисекунд, что гарантирует работу приложений реального масштаба времени, таких как зго1Р. Они выполняются без ухудшения качества обслуживания. Гибкие схемы управления ключами гарантируют безопасность в процессе передачи соединения. 4.2. Основы ортогонального многостанционного доступа с частотным разделением каналов — ОЮМА Ортогональный многостанционный доступ с частотным разделением каналов базируется на системе мультиплексирования ОР1?М. Ортогональное частотное разделение каналов (ОН?М вЂ” ОПЬойопа! Ргес1непсу 1?1у1ьйоп Мц16р1ез6пя) — методика мультиплексирования, которая разделяет полосу канала на множество поднесущих частот ~3, 51, как показано на рис.
4.2. Рис. 4.2. Модуляция с несколькими несущими 0-модулятор Модулятор с квадратурным представлением сигнала 0-демодулятор Демодулятор с квадратурным представлением сигнала БПФ Быстрое преобразование Фурье Цдп Цифро-аналоговый преобразователь АЦП Аналого-цифровой преобразователь В системе ОН?М входной поток данных разделен на несколько параллельных подпотоков с уменьшенной скоростью передачи данных (с увеличением продолжительности каждого передаваемого на этой частоте знака).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
