tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 95
Текст из файла (страница 95)
Кроме всего прочего, трудно представить себе, чтобы начальство фирмы собрало в одной комнате офисного здания 50 сотрудников, для того чтобы посмотреть, что будет с сетью, если на каждую из 50 мобильных станций загружать свой видеофильм. В среде пользователей 802.16 такая ситуация может легко возникнуть сама собой, только не в прелелах одной комнаты, а в пределах одной ячейки региональной сети. Нелицензированной (1ЯМ) полосы частот явно недостаточно для такой нагрузки, поэтому сети 802.16 работают в высокочастотном диапазоне 10-66 ГГц.
На момент разработки стандарта это была единственная подходящая незанятая часть спектра. Но ведь миллиметровые волны такого диапазона обладают совсем иными физическими свойствами, чем более длинные волны 18М-диапазона. Значит, необходимо разработать специальный физический уровснь для 802.16, Миллиметровые волны, увы, очень эффективно поглощаются водой (особенно дождем, снегом, градом, а иногда даже туманом).
Значит, нужно как-то это учитывать при обработке ошибок. Данный тнп волн является узконаправленным (волны, Широкополосные беспроводные сети 366 применяемые в стандарте 802.1 1, распространяются по всем направлениям), поэтому вопрос о многолучевом распространении здесь становится больше теоретическим, чем практическим. Еще одна проблема — качество обслуживания.
Сети 802.11 поддерживают передачу информации в реальном времени (и режиме РСР), но вообгцс-то они не предназначены для телефонной связи и большого мультимедийного трафика. Стандарт 802.16, напротив, ориентирован па поддержку подобных приложений, поскольку он предназначен как для обывателей, так и для деловых людей. В двух словах можно так обрисовать различие между описываемыми сетями: стандарт 802.11 — это мобильный аналог ЕтЬегпец а 802.16 — беспроводной, но стационарный аналог кабельного телевидения. Разница оказалась столь большой, что стандарть1 получились совсем не похожие.
Это и понятно: они служат разным целям. Можно попробовать провести некую аналогию с сотовой телефонной системой. Говоря о мобильных телефонах, мы подразумеваем голосовую связь, осуществляемую в довольно узком частотном диапазоне, с невысокой мощностью и волнами средней длины. Никто (пока что) пе смотрит на экранах мобильных телефонов двухчасовые фильмы с высоким разрешением. Даже (АМТВ, похоже, не изменит ситуацию. Короче говоря, запросы у пользователей беспроводных ре1иональных сетей гораздо выше, чем у владельцев мобильных аппаратов.
Следовательно, нужна совсем другая система. Вопрос о возможном использовании стандарта 802.16 для мобильных приложений остается открытым. Он не подразумевает этого, но такая возможность, в принципе, есть. На сегодняшний день ведется беспроводное обслуживание исключительно стационарных абонентов.
Стандарт 802.16: стек протоколов Набор протоколов, используемый стандартом 802.16, показан на рис. 4.28. Общая структура подобна другим стандартам серии 802, однако здесь мы видим больше цЪ~ровней. Нижний подуровень занимается физической передачей данных. Используется обычная узкополосная радиосистема с обыкновенными схемами молуляции сигнала. Над физическим уровнем находится подуровень сведения (с улагтением на второй слог), скрывающий от уровня передачи данных различия технологий. На самом деле, в стандарте 802.11 можно найти нечто подобное, просто комитет не потрудился дать этому название в стиле модели ОЯ. Хотя мы и не показали этого на рисунке, уже разрабатываются два новых протекала физического уровня.
Стандарт 802.16а будет поддерживать ОЕРМ в дна%леоне 2-11 ГГц, 802.16Ъ сможет работать в 5-гигагерцевом 1БМ-диапазоне. Обе вариации на тему 802.16 представляют собой попытки приблизиться к 802.11. Уровень передачи данных состоит из трех подуровней. Нижний из них относится к защите информации, что очень критично для сетей, в которых перелача евиных осуществляется в эфире, физически никак не защищенном от прослушиэания.
В сетях 802.11 в прямом смысле слова кстены помогают» скрыть инфоретацию от несанкционированного доступа. На этом подуровне производится егифрация, дешифрация данных, а также управления ключами доступа. 356 Глава 4. Подуровень управления доступом к среде Верхние уровни Уровень передачи данных Физический уровень Подуровень, зависящий от физической среды Рис. 4.28. Стек протоколов 802.16 Затем следует обтцая часть подуровня МАС. Именно па этом уровне иерархии располагаются основные протоколы — в частности, протоколы управления каналом. Идея состоит в том, что базовая станция контролируют всю систему. Она очень эффективно распределяет очередность передачи входящего трафика абонентам, немалую роль играет и в управлении исходящим трафиком (от абонента к базовой станции).
От всех остальных стандартов 802.х МАС-подуровень стандарта 802.16 отличается тем, что он полностью ориентирован на установку соединения. Таким образом можно гарантировать определенное качество обслуживания при предоставлении услуг телефонной связи и при передаче мультимедиа. Подуровень сведения отдельных сервисов играет роль подуровня логической связи в других протоколах 802.х. Его функция заключается в организации интерфейса для сетевого уровня. Сложность здесь состоит в том, что стандарт 802 16, по идее разработчиков, должен быть полностью совместимым как с дейтаграммными протоколами (например, РРР, 1Р и Ейегпег), так и с АТМ.
Возникает проблема: пакетные протоколы — это протоколы без установления соединения, а АТМ ориентирован на установление соединения. Это означает, что любое соединение с использованном АТМ должно отображаться на соединение 802.16. Это осуществляется без проблем. Но куда прикажете отображать пришедший 1Р-пакет? Решением этой проблемы занимается подуровень сведения сервисов. Стандарт 802.18: физический уровень Как было сказано ранее, широкополосным беспроводным сетям необходим широкий частотный спектр, который можно найти только в диапазоне от 10 до 66 ГГц. Миллиметровые волны обладают одним интересным свойством, которое отсутствует у более длинных микроволш опи распространяются не во всех направлениях (как звук), а по прямым линиям (как свет).
Следовательно, на базовой станции должно быть установлено множество антенн, покрывающих различные секторы окружающей территории, как показано на рис. 4.29, В каждом секторе будут свои пользователи. Секторы не зависят друг от друга, чего пе скажешь о сотовой радиосвязи, в которой сигналы распространяются сразу по всем направлениям.
Широкополосные беспроводные сети 367 "еттстсЯ;;ча('":йа.',.г!йс!ст!йяч „'~фрее)кгфтй:е4»Ф'~"' ' Рис. 4.29. Оперативная среда передачи данных сетей 802.! 8 Поскольку мощность сигнала передаваемых миллиметровых волн сильно уменьшается с увеличением расстояния от передатчика (то есть базовой станции), то и соотношение сигнал/шум также понижается. По этой причине 802.16 использует три различных схемы модуляции в зависимости от удаления абонентской станции. Если абонент расположен недалеко от БС, то применяется ЯАМ-64 с шестью битами на отсчет. На среднем удалении используется ЯАМ-16 и 4 бита/бод.
Наконец, если абонент расположен далеко, то работает схема ЯРБК с двумя битами на отсчет. Например, црп типичной полосе спектра 25 МГц ЯАМ-64 дает скорость 150 Мбит/с, (4АМ-16 — 100 Мбит/с, а ЯРЗК вЂ” 50 Мбит/с. Другими словами, чем дальше находится абонент от базовой станции, тем ниже скорость передачи данных (то же самое мы наблк>дали в А1)51., см. Рнс.
2.23). Фазовые диаграммы всех трех методов были показаны на рис. 2.21. Перед разработчиками сетей 802.16 стояла трудная задача: необходимо было Создать широкополосную систему с учетом приведенных ранее физических ограничений. Для этого следовало продумать наиболее эффективный способ использования доступного спектра. Схемы работы стандартов СБМ и !)АМР5 были отвергнуты сразу: и там, и там для входящего и исходящего трафика используются хоть н разные, но эквивалентныс по ширине полосы частот. Для голосовой связи это действительно логично, по прн работе в Интернете предоставление широкой полосы для исходящего трафнка является непозволительной роскошью. Стандарт 802.16 обеспечивает гибкость распределения полосы пропускания.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
