Опубликован: 02.07.2009 | Доступ: свободный | Студентов: 4615 / 1115 | Оценка: 4.31 / 3.97 | Длительность: 18:18:00
ISBN: 978-5-9963-0104-1
Лекция 10:

Современные технологии и характеристики мобильного WiMAX

ASN представляет границу для функционального взаимодействия WiMAX с клиентом, возможности по взаимодействию в выполнении функций услуг и объединения функций, реализованных разными производителями. Отображение функциональных объектов в логические сети доступа к услугам (ASN) может быть выполнено различными способами.

WiMAX Forum в процессе разработки спецификаций заложил принципы, которые предоставляют возможность производителям использовать самые разнообразные пути по их выполнению.

Сеть взаимодействия с услугой (CSN — Connectivity Service Network) определена как набор функций, которые обеспечивают взаимодействие абонента(ов) WiMAX с услугой через IP. Она может содержать такие сетевые элементы, как маршрутизаторы, опознавание, аутентификация и учет стоимости, базы пользовательских данных и шлюзы взаимодействия.

CSN может быть реализована как часть сети поставщика прикладных услуг (NSPNetwork Service Provider).

Сетевые спецификации для систем, основанных на WiMAX, базируются на принципах архитектуры, перечисленных ниже:

  • а) логическое разделение между процедурами адресации IP, процедурами маршрутизации и управления взаимодействием, а также соответствующими протоколами, для того чтобы позволить использование примитивов (программных модулей) в различных сценариях как автономных и взаимодействующих с окружением единиц;
  • б) поддержка совместного использования ASN-сети поставщиком доступа услуг (NAPNetwork Access Provider) одного из множества поставщиков услуг (NSPNetwork Service Provider);
  • в) поддержка одной сети взаимодействия с услугами (CSN — Connectivity Service Network) для управления многими сетями доступа к услугам ASN;
  • г) поддержка средств обнаружения и выбора мобильной станцией или станцией обслуживания одного из доступного поставщика услуг NSP;
  • д) поддержка доступа к назначенному сервису с помощью функций взаимодействия;
  • е) спецификация определенных эталонных точек между различными группами сетевых функциональных объектов — между ASN, между ASN и CSN, между CSN и в особенности между MS, ASN и CSN, чтобы сделать возможными взаимодействия аппаратуры различных производителей;
  • ж) поддержка развития взаимодействия между различными моделями использования (подвергается разумным техническим предположениям и ограничениям);
  • з) предоставление возможности различным производителям аппаратуры комбинировать различные объекты на различных физических носителях. Рис. 9.6 показывает несколько объектов в пределах сети доступа к услуге и их функциональную группировку, места протоколов и эталонных точек, как это определено в спецификациях;
  • и) поддержка некоторых частных сценариев отдельных операторов, разработанных на сети доступа с ограниченными услугами базовой сети, например, основных услуг Интернета без роуминга.

Архитектура WiMAX позволяет обеспечить IP- и Ethernet - услуги в мобильном варианте, гибко и согласованно поддержать работу операторов, использующих аппаратуру разных изготовителей.WiMAX-сети имеют следующие свойства, рассмотренные ниже.

Архитектура Мобильной WiMAX сети на основе IP

увеличить изображение
Рис. 9.6. Архитектура Мобильной WiMAX сети на основе IP

Безопасность

Архитектура сети WiMAX базирует свою безопасность на учете типа оператора и топологии сети и выполняет различные сценарии. В частности, она поддерживает:

  • а) в части безопасности; строгое соответствие процедур аутентификации оборудования между мобильной станцией и сетью WiMAX базируясь на стандарте IEEE 802.16
  • б) все механизмы аутентификации в домашней и визитной сети, которые базируются на последовательных и расширяемых процедурах аутентификации;
  • г) механизмы безопасности, которые обеспечивают сохранение целостности данных, защиту откликов, конфиденциальность, обнаружение несогласованности используемых ключей;
  • д) использование мобильной станцией таких механизмов, как инициирование или закрепление за терминалами дополнительных возможностей, например, виртуальной частной сети (VPN );
  • е) механизм управления IP-адресами между мобильной станцией (станцией услуги) и визитной или домашней сетью поставщика услуг.
Мобильность и передача вызова (хэндовер)

Архитектура сети WiMAX поддерживает множество возможностей мобильности и хэндовера. Она предполагает реализацию:

  • а) передачи вызова сетям с различными технологиями — WiFi, 3 GPP, DSL или MSO (Multi Service Operator) — если мобильная станция допускает работу в нескольких режимах;
  • б) поддержки различных версий протокола IP (IPv4 или IPv6), связанных с беспроводным доступом. В пределах такой архитектуры должна быть встроена система, снабжающая мобильную станцию адресами IP для обеих версий протокола (IPv4 и IPv6);
  • в) поддержки роуминга между сетями поставщиков услуг;
  • г) применения механизмов плавного (без перерыва) хэндовера для быстро передвигающихся средств и широко используемых услуг, а также следующих услуг:
    • динамические и статические конфигурации домашнего адреса;
    • динамическое назначения домашнего агента (промежуточного устройства с адресом и возможностью реализации некоторых услуг, не предоставляемых центральными средствами); это назначение обеспечивает оптимизацию маршрутизации и регулирования нагрузки;
    • назначение домашнего агента по административным соображениям (например, для совместных или лимитированных расчетов).
Расширение и наращиваемость, выбор зоны покрытия и оператора

Архитектура мобильного WiMAX имеет широкие возможности для расширения и наращивания, а также гибкость в выборе оператора. В частности, предполагается:

  • а) простое изменение параметров при проектировании сетей доступа к услугам и основной сети, как в сторону увеличения, так и уменьшения; это касается зоны покрытия или емкости системы;
  • б) возможность приспосабливаться к любой топологии: индивидуальной ("сними трубку и говори"), иерархической и/или соединений со многими промежуточными узлами;
  • в) обеспечение возможности работы с различными ретрансляционными линиями, проводными и беспроводными, имеющими различные временные задержки и характеристики и пропускную способность;
  • г) поддержка развития инфраструктуры;
  • д) поддержка поэтапного внедрения IP-услуг, которые должны наращиваться в соответствии с возрастанием числа активных пользователей и числа услуг, используемых каждым абонентом;
  • е) поддержка наращивания числа базовых станций и их ввода в сеть для различной емкости и зоны покрытия, например, пико- и макросотовых;
  • ж) поддержка декомпозиции и интеграции функций сети взаимодействия с услугой доступа к сети при разработке и по заявке пользователей для создания схем баланса нагрузки и эффективности использования спектра и сетевых ресурсов (CSN — Connectivity Service Network).
Способность оборудования различных производителей к взаимодействию

Другой важный аспект архитектуры сети мобильного WiMAX — поддержка взаимодействия оборудования различных изготовителей при реализации функций сети доступа. Такое взаимодействие должно включать:

  • а) транзит через BS к оборудованию, выполняющему функции доступа к сети;
  • б) применение различных элементов реализации функций сети доступа (возможно, различных изготовителей) и базовой сети, с минимальным ухудшением или без него в части выполняемых функций и по пропускной способности. Стандарт IEEE 802.16 определяет несколько подуровней конвергенции. Архитектура сети мобильного WiMAX поддерживает различные типы подуровней конвергенции: Ethernet CS, IPv4 CS и IPv6 CS.
Качество обслуживания

Сеть мобильного WiMAX имеет средства для поддержки различных механизмов обеспечения качества обслуживания. В частности, она предоставляет возможность гибкой поддержки одновременной работы различных наборов IP-услуг.

Архитектура поддерживает:

  • а) дифференцированные уровни качества обслуживания — грубой настройкой (для пользователя) и тонкой настройкой (поток услуг пользователя);
  • б) управление доступом;
  • в) управление полосой пропускания;
  • г) политику операторов, основанную на их соглашении по гарантированному обслуживанию (SLAService Level Argument). Это включает политику по отношению к отдельным пользователям, группам пользователей, учет таких факторов, как местоположение, время дня и т. п.

Для управления политикой между операторами широко используются возможности стандартов, действующих в отношении Интернета. Конфигурации сети доступа к услугам определены профилями, включающими распределенную и централизованную архитектуру. Кроме того, WiMAX-форум разрабатывает взаимодействие как внутри сетей доступа, так и между сетями доступа, выполненными на оборудовании различных изготовителей.

9.4. Краткие итоги к лекции 9

  • Технологии мобильного WiMAX включают в себя применение сложных антенн – антенны с переключением, решёчатые антенны.
  • При управлении сложными антеннами применяются процедуры: формирования диаграмм направленности, коды пространство-время, пространственное мультиплексирование.
  • Пространственное мультиплексирование улучшает пиковую пропускную способность радиоканала.
  • Использование адаптивных антенн позволяет на физическом уровне применять многочисленные варианты разнесения с помощью организации нескольких каналов для передачи одной и той же информации.
  • Для управления адаптивной системы антенн организуется массив распределения, в котором указываются данные необходимые для управления каждой антенной.
  • В системе WiMAX применяется повторное использование каналов, где в центре соты пользователи используют весь спектр, а по краям соты только часть подканалов.
  • Системой WiMAX обеспечивается групповая и широковещательная доставка. Эти службы поддерживается с помощью отображения зон в памяти.
  • На первых этапах предполагаются различные виды доступа: использование в ограниченной зоне, ограничение скорости передвижения, ограничение служб при перемещении и полнофункциональная система.
  • Эталонная модель WiMAX включает сеть доступа к услугам, сеть взаимодействия с услугой.
  • Архитектура мобильного WiMAX построена на платформе "Все-IP" (All-IP). Принятая технология основана на передаче и коммутации пакетов без использования каналов традиционной телефонии.
  • Архитектура сети WiMAX поддерживает множество возможностей мобильности и хэндовера. Она предполагает реализацию передачи вызова сетям с различными технологиями
  • Архитектура мобильного WiMAX имеет широкие возможности для расширения и наращивания, а также гибкость в выборе оператора.
  • Сеть мобильного WiMAX имеет средства для поддержки различных механизмов обеспечения качества обслуживания. В частности, она предоставляет возможность гибкой поддержки одновременной работы различных наборов IP-услуг.

Задачи и упражнения к части 4

  1. Провести частичное распределение поднесущих для направления "вниз" при значении защитного интервала 10 % и следующих значениях размеров преобразования Фурье:
    • а) 128;
    • б) 512;
    • в) 1024;
    • г) 2048.
  2. Провести частичное распределение поднесущих для направления "вниз" при значении защитного интервала 20 % и следующих значениях размеров преобразования Фурье:
    • а) 128;
    • б) 512;
    • в) 1024;
    • г) 2048.
  3. Провести полное распределение поднесущих для направления "вниз" при значении защитного интервала 20 % и следующих значениях размеров преобразования Фурье:
    • а) 128;
    • б) 512;
    • в) 1024;
    • г) 2048.
  4. Провести полное распределение поднесущих для направления "вниз" при значении защитного интервала 10 % и следующих значениях размеров преобразования Фурье:
    • а) 128;
    • б) 512;
    • в) 1024;
    • г) 2048.
  5. Провести распределение поднесущих для направления "вверх" при значении защитного интервала 10 % и следующих значениях размеров преобразования Фурье:
    • а) 128;
    • б) 512;
    • в) 1024;
    • г) 2048.
  6. Провести распределение поднесущих для направления "вверх" при значении защитного интервала 20 % и следующих значениях размеров преобразования Фурье:
    • а) 128;
    • б) 512;
    • в) 1024;
    • г) 2048.
Елена Сапегова
Елена Сапегова

для получения диплома нужно ли кроме теоретической части еще и практическую делать? написание самого диплома требуется?

Виталий Гордиевских
Виталий Гордиевских

Здравстивуйте, диплом о профессиональной переподготовке по программе "Сетевые технологии" дает право на ведение профессиональной деятельности в какой сфере? Что будет написано в дипломе? (В образце просто ничего неуказано)

Напимер мне нужно чтоб он подходил для направления 09.03.01 Информатика и вычислительная техника

Дмитрий Одинцов
Дмитрий Одинцов
Россия, г. Екатеринбург
Максим Глотов
Максим Глотов
Россия