Стандарты IEEE 802.16 и WiMAX*

1

Стандарты IEEE 802.16 и WiMAX*

Игорь ТаберМенеджер по развитию бизнесаОтдел широкополосных беспроводных сетейКорпорация Intel

2

Повестка дня Концепция WiMAX

– Схема моделей использования и платформ Карта стандартов

– Как стандарт 802.16 дополняет стандарт 802.11 и стандарт 3G

– Стандарт 802.16 Форум WiMAX

– Соответствие - возможность взаимодействия– План деятельности по сертификации– Цепочка начисления стоимости

* Другие наименования и товарные знаки являются собственностью своих законных владельцев .

3

Концепция WiMAX Все эти сегменты будут сосуществовать, но

они будут развернуты поэтапно.

Высокоскоро-Высокоскоро-стнойстной доступдоступ : :

в офисев офисе, , в в

дорогедороге ии дажедаже домадома

Широкополосный Широкополосный доступ длядоступ для

потребителейпотребителей

Транзитное Транзитное соединение всоединение в

Точке беспроводногоТочке беспроводного доступадоступа

Wi-FiWi-Fi

Wi-FiWi-Fi

ШирокополШирокополосная сеть осная сеть

для для мобильных мобильных / / портативныпортативны

х ПКх ПК

Концепция

* Другие наименования и товарные знаки являются собственностью своих законных владельцев

http://wimaxforum.org/news/events.asp

4

Концепция WiMAX – установка вне зданий (1H’05)

Концепция

Доступ иДоступ и транзитное транзитное соединение соединение

Для компанийДля компаний



Wi-FiWi-Fi

802.16REVd

802.11802.11 обслуживанобслуживан

иеие жилья жилья высокого высокого

классакласса



5

Концепция WiMAX – установка в помещении (2H’05)

ТранзитноТранзитное е

соединенисоединение для е для

компанийкомпаний ии жилья жилья высокого высокого


Широкополосный Широкополосный доступ для доступ для потребителя потребителя



Добавить Добавить потребителя в потребителя в помещениипомещении

Wi-FiWi-Fi

Wi-FiWi-Fi

Wi-FiWi-FiWi-FiWi-Fi

Wi-FiWi-Fi

802.16REVd

Концепция

*Другие наименования и товарные знаки являются собственностью своих законных владельцев


6

Концепция WiMAX – портативность (2006-2007)

Концепция

Wi-FiWi-Fi

Wi-FiWi-Fi

ТранзитноТранзитное е

соединенисоединение для е для

компанийкомпаний ии жилья жилья высокого высокого


Широкополосной Широкополосной доступ для доступ для потребителяпотребителя



Wi-FiWi-FiWi-FiWi-Fi

802.16REVd

802.16eШирокополосШирокополосная сеть для ная сеть для мобильных мобильных / / портативных портативных

ПКПК



7

Платформы широкополосного беспроводного доступа

Концепция

Модем дляустановкивне здания

Портативныймодем для установки

в помещении

Мобильныеклиентские модемы

Базовая мини-станция

Базовая станциядля коммуникационного

провайдера

Набор микросхем

802.16Среда передачи

данных/физический уровень

Целеваярадио

частота

Все эти платформы будут сосуществовать и служить в качестве различных моделей использования

8

Стандарт IEEE 802.16 WirelessMAN* Высокоскоростной доступ на больших расстояниях (до 30 миль/50 км) Масштабируемая емкость системы

– Оператор может увеличивать емкость системы по мере роста сети– Гибкость частотного диапазона позволяет поддерживать как лицензируемые, так

и нелицензируемые диапазоны частот Зона действия

– Стандартизированная поддержка сетчатых антенн и smart-антенн – Адаптивная модуляция позволяет выбирать компромисс между шириной канала

и дальностью связи. – На физическом уровне стандарт 256 OFDM выдерживает больше путей передачи

данных. Качество обслуживания

– Система доступа к среде передаче на данных на основе запросов поддерживает голосовую и видеосвязь

– Дифференцированные уровни обслуживания: стандарт T1/E1 для бизнеса; лучшее предложение для домашних пользователей

Снижение инвестиционного риска и лучшее соотношение цена /производительность

– Взаимодействующие устройства позволяют оператору приобретать оборудование сертифицированное WiMAX* у различных поставщиков

– Основанные на стандартах платформе улучшает соотношение цена/ производительность, внедряя инновации на любом уровне системы: радиосистема, антенны, управление сетью, услуги


Карта стандартов

9

Беспроводные стандарты

Для каждого стандарта имеется своя наилучшая точка доступа

Сферы действия стандартов перекрывают друг друга

IEEE 802.15 Bluetooth

WAN

MAN

LAN

PAN ETSI HiperPAN

IEEE 802.11 беспроводные

локальные сети

ETSI HiperLAN

IEEE 802.16 беспроводные MAN

ETSI HiperMAN & HIPERACCESS

IEEE 802.20(предлагается)

3GPP, EDGE (GSM)

Спектр IEEE 802


10

Спектр беспроводных платформ Нет “лучшей” технологии Решение должно быть оптимизировано

для платформы и модели использования


• Более высокая частота процессораБолее высокая частота процессора• Более крупный экран с большим Более крупный экран с большим

разрешениемразрешением• Длительное время работы от батарейДлительное время работы от батарей

• Более низкая частота Более низкая частота процессорапроцессора

• Меньший экран с меньшим Меньший экран с меньшим разрешениемразрешением

• Короткое время работыКороткое время работыот батарейот батарей

Акц

ент

на

Акц

ент

на

прои

звод

ител

ьнос

тьпр

оизв

одит

ельн

ость

ПлатформаПлатформа

ДанныеДанные

ГолосГолос

Портативные ПКПортативные ПК СмартфоныСмартфоныКарманные Карманные ПКПК

Планшетные Планшетные ПКПК

Мобильные Мобильные ПКПК

Мобильные Мобильные телефонытелефоны

11

Стандарт 802.11 Стандарт 802.16x Техническое объяснение

Диапазон Оптимизирован для пользователей в диапазоне 100 м

Добавление дальнодействующей антенны для расширения диапазона

Оптимизирован для ячейки размером 7-10 км; диапазон до 50 км

На физическом уровне стандарт 802.16 выдерживает в 10 раз больше путей передачи данных, чем стандарт 802.11

Адаптивная модуляция обеспечивает компромисс между шириной полосы и радиусом действия

Зона действия Оптимизирован для работы в помещении; десятки пользователей локальных сетей

Добавление сетчатых антенн для увеличения зоны действия (еще не основано на стандарте)

Оптимизирован для работы вне здания (деревья, здания, большое расстояние между пользователями)

Стандартная поддержка для улучшенных антенн и сетчатых антенн

Стандарт 802.16: 256 OFDM (в сравнении с 64 OFDM) выдерживает больше путей передачи данных

Масштабируемость

Ширина канала: 20 МГц Скорость передачи данных нелинейно

уменьшается по мере увеличения числа пользователей сети

Каналы шириной от 1,5 до 20 МГц Изменяемая ширина канала необходима для

планирования ячеек в лицензируемых диапазонах частот.

Эффективный множественный доступ – скорость передачи данных уменьшается линейно

P2P координация сетей стандарта 802.11 неэффективна при большом количестве пользователей

Координация с выделенной базовой станцией стандарта 802.16

Пиковая скорость передачи данных

Максимальная скорость передачи данных 2,7 б-с/Гц; достигает 54 Мб/с при канале 20 МГц

Максимальная скорость передачи данных 3,8 б-с/Гц; достигает 75 Мб/с при канале 20 МГц

5 б-с/Гц пиковая скорость; 100 Мб/с при канале 20 МГц

802.16: 256 OFDM (в сравнении с 64 OFDM)

Качество обслуживания

802.11e будет стандартизирован Качество обслуживания предназначено для передачи голосовой /видеосвязи, дифференцированные услуги

Нет проблемы «скрытый узел»

802.11: ассоциативный контроль доступа к среде передачи (CSMA)

802.16: контроль доступа к среде передачи данных на основе запросов

Чем отличается стандарт 802.11 от стандарта 802.16?Карта стандартов

12

802.16a(январь 2003)

• Увеличение до < 11 ГГц • Задача: подключение вне пределов

прямой видимости, многоточечное -использование -> широкополосный обеспечение широкополосного доступа «последней мили»

«Происхождение» стандартов 802.16

802.16(декабрь 2001)

• Изначальный радиоинтерфейс для 10 – 66 ГГц

• Только в пределах прямой видимости для подключения точка в точку.

802.16C(проведение)

Тест на соответствие спецификациям WiMAX

802.16REVd(3й квартал 2004)

• Стандарт 802.16, редакция PAR для версий 802.16 и 802.16a, устранены ошибки адресации

802.16e(2005 exp.)

• Корректировка для портативности и мобильности в лицензируемом и нелицензируемом диапазонах от 2 до 6 ГГц

• Роуминг для мобильных клиентов ((ноутбуковноутбуков) ) вв и и междумежду зонами уверенного радиоприемазонами уверенного радиоприема


13

Стандарт IEEE 802.16*Стандарт 802.16 Стандарт 802.16a/REVd Стандарт 802.16e

Завершено Декабрь 2001 802.16a: январь 2003802.16REVd: 3й квартал 2004

Планируется: 3й квартал 2004

Диапазон 10 - 66 ГГц < 11 ГГц:2.5, 3,5 ГГц (лиценз.)5.8 ГГц (нелиценз.)

< 6 ГГц

Условия работы канала

Только в прямой видимости Без требований прямой видимости

Без требований прямой видимости

Пиковая скорость передачи данных

32 – 134 Мб/с при каналах 28МГц

Достигает 75 Мб/с при каналах 20МГц

Достигает 15 Мб/с при каналах 5МГц

Мобильность Стационарный Стационарный (установка в помещении и вне здания)

Портативные /мобильные ПК

Ширина каналов 20, 25 и 28 МГц Гибкий широкополосный канал 1,25 до 20 МГц

Также как для стандарта 802.16a с большим числом «под-каналов» низкой мощности

Радиус стандартной соты

1-3 мили 3 - 5 мили; Максимальный диапазон 30 миль в зависимости от высоты зданий и особенностей местности.

1-3 мили



14

Распределение стандартов1я половина

20052-ая половина

20052006-2007

Модели использования

Установка вне здания Фиксированный

беспроводной широкополосный доступ

Установка в помещении Фиксированный

беспроводной широкополосный доступ

Портативные ПК: роуминг в зоне уверенного радиоприема

Портативные ПК Поддержка повышенной

скорости Роуминг в зонах действия

разных провайдеров

Стандарты 802.16REVd 802.16REVd / 802.16e 802.16e

Производители и телекоммуникационные компании

Производители устройств широкополосного беспроводного доступа

Телекоммуникационные компании и поставщики беспроводного Интернета на новых и развивающихся рынках; рынки с низкой плотности

Производители устройств широкополосного беспроводного доступа

Некоторые производители телекоммуникационного оборудования (инфраструктура)

Главные магистрали во всех регионах

Производители ноутбуков Все производители

телекоммуникационного оборудования

Провайдеры мобильной связи


15

За пределами радиоинтерфейса Стандарт IEEE 802.16 адресует только адреса 1 и 2 уровня

– Радиоинтерфейс = среда передачи даных, физический уровень и радио Характеристики стандарта IEEE 802.21

– Единая система роуминга и передачи для всех стандартов 802 (включая стандарты 802.11, 802.16 и даже 3G)

Необходимо «сквозное» определение системы для достижения «реального» взаимодействия

– Для таких приложений как VoIP, роуминг, мобильных IP-сессий На форме WiMAX будет обсуждаться проблема взаимодействия

инфраструктуры сети 3-го уровня и выше– Определение стандартной NW-архитектуры– Базовая станция для коммуникационного провайдера ; базовая станция

– базовая сеть / информационный центр


Корпорация Корпорация Intel Intel стремится стремится использовать преимущества использовать преимущества синергетического взаимодействия синергетического взаимодействия между сетями стандартов между сетями стандартов 802.11, 802.11,

802.16 802.16 ии 3G 3G

16

Сфера деятельности форума WiMAX Обеспечить взаимодействие стандарта IEEE 802.16* и

других взаимодействующих систем (ETSI HiperMAN*)– Цель, аналогичная цели объединения Wi-Fi для

стандарта 802.11 На основании требований рынка, сократить ширину

стандарта IEEE 802.16 для повышения базового взаимодействия

– Сотрудничество многих компаний в целях создания систем сертификационных тестов

– На базе процесса ISO/IEC 9646 Конференции по совместимости стандартов Обеспечить сертификацию во всем мире

– Разработать сертификат «WiMAX-Certified*» для соответствующего оборудования

Форум WiMAX

* Другие наименования и товарные знаки являются собственностью своих законных владельцев ..

17

Соответствие ≠ Взаимодействие Соответствие

– Соответствие может быть протестировано индивидуальными компаниями или независимыми испытательными лабораториями

– Соответствие может быть субъективным: определено тем, как производитель интерпретирует стандарт

– Для систем, имеющих сертификат WiMAX, соответствие будет подтверждаться независимой лабораторией

Взаимодействие – Взаимодействие достигается при совместной деятельности

производителей на первом событии Конференция при совместном тестировании оборудования

– Цель данной деятельности заключается в устранении различий между применением стандарта различными поставщиками

Сертификация = соответствие + взаимодействие

Форум WiMAX


18

План деятельности форума WiMAX1-ый квартал 2003

Выпуск стандарта IEEE 802.16a

2-й квартал 2003

Выбор первоначальных профилей системы 256 OFDM (физический уровень) 2,5, 3,5 ГГц, лицензируемый диапазон 5,8 ГГц, нелицензируемый диапазон


Выбор мест проведения события конференций и испытательных лабораторий


Завершение сертификационных тестов


Конференции по совместимости стандартов WiMAX Сертификационная лаборатория начинает

тестирование1-я половина 2005

Первое развертывание решений, сертифицированных WiMAX*

Форум WiMAX


19

Поставщики Поставщики телекоммуникационных телекоммуникационных услугуслугПоставщики Поставщики беспроводного беспроводного Интернета Интернета Частные сетиЧастные сети

Системные Системные Интеграторы, Интеграторы, Активные Активные посредникипосредники

Цепочка начисления стоимости WiMAX

Полупроводниковые устройства MAC-уровня и физического уровня

Радио Усилители

мощности Антенны ПО

Производители Производители широкополосного широкополосного беспроводного и беспроводного и телекоммуникацителекоммуникационного онного оборудованияоборудования

ПоставщикиПоставщики компонентовкомпонентов

Продукция предприятия для приложений обратной связи

Экономичный ЦОЭ для использования внутри помещения

Продукция для инфрастуктура сети уровня провайдера телекоммуникационных услуг

Системные интеграторы

Экспертиза интеграции сети стандарта 802.16 для поставщиков услуг

Активные посредники

Разработка канала беспроводного Интернета

Создание сетей BWA в лицензируемом и нелицензируемом диапазоне

Обслуживание компаний и потребителей

Форум WiMAX


20

Стандарты + Взаимодействие


Форум WiMAX

1980s 1990s 2000

Объ

ем

Сеть Ethernet

2010

Формула:Существующая специализированная технология и рыночный спрос

+ Утверждение стандартов (IEEE)+ Взаимодействие (Wi-Fi, WiMAX)= Экономичное производство

благодаря положительному эффекту масштаба

Надежная формула экономики массового производства!


21

Выводы Все эти платформы будут

сосуществовать и служить в качестве разных моделей использования

Корпорация Intel стремится использовать преимущества синергетического взаимодействия между сетями стандартов 802.11, 802.16 и 3G

Стандарты + взаимодействие: надежная формула экономики массового производства!

22

Дополнительная информация

23

Члены WiMAX (16-е января 2003) Главные Члены Airspan Networks Alvarion Andrew Corporation Aperto Networks Atheros Comm. Axxcelera BeamReach Ensemble Communications Fujitsu Microelectronics

America Корпорация Intel Intracom Karlnet L3 Primewave

NextNet Форум OFDM Proxim Redline Communications REMEC Siemens SiWave SR Telecom Stratex Networks Vyyo Wavesat Wireless Wi-LAN ZTE

На долю членов WiMAX приходится более 75% продажи оборудования для широкополосного беспроводного доступа,

работающего на частоте< 11 ГГц!


24

Члены WiMAX (16-е января 2003) Постоянные члены

Advantech AirXstream Analog Devices ARRIS Bandai Compliance Certification

Services Comtech AHA CTS Wireless

Components Cushcraft Daintree Networks

Elcoteq Engim Filtronics Gradiente Eletronica Inphi Corporation K&L Microwave LCC MiCOM Labs MTI NEWS IQ

Orthogon Systems Powerwave

Technologies Radwin RF Integration RF Magic SGS Taiwan SiWorks TurboConcept V-com Winova Wireless


25

Члены WiMAX (16-е января 2003) Поставщики услуг AT&T China Motion Telecom Covad First American Networks MWeb Nozema PCCW TowerStream Unwired Australia


26

Типы членства Все члены

– Открыто поддерживают стандарт IEEE* 802.16 или другой взаимодействующий стандарт (ETSI HiperMAN*)

Постоянные члены - 3500 долларов в год– Участие во всех рабочих группах– Создание системы WiMAX (радиокомпоненты, проведение тестов, ПО)

Члены – поставщики услуг - 3500 долларов в год– Член рабочей группы поставщиков услуг, имеющий право голоса– Участие во всех рабочих группах– Обсуждение развития рынка и требований к сетям

Главные члены – 10 000 долларов в год– Разработка оборудования для сертификации WiMAX– Член технической рабочей группы, имеющий право голоса– Участие во всех рабочих группах– Помощь в разработке тестов соответствия и определении требований

взаимодействия

•Другие наименования и товарные знаки являются собственностью• своих законных владельцев

С заявками на участие обращайтесь www.wimaxforum.org

http://www.wimaxforum.org/

27

Участники IEEE 802.16 (январь 2004) Члены, имеющие право голоса (по

компании, не по полному списку)– Airrunner, Airspan, Aperto Networks, Alvarion,

ArrayComm, CarrierComm, Conexant, ETRI, Ensemble, Fujitsu, GDSS, Harris, корпорация Intel, InterDigital, Loranet, N.V., MacPhy Modems, Marvell Semiconductor, Nokia Research, Proxim, Radiant Networks, Redline, Runcom, Redline, Samsung, Wavesat, Wi-LAN, Xilinx

Потенциальные участники (слушатели)– Advantech, General Dynamic, KT Corp,

Matsushita, Motorola, Nortel, Sharp Labs, Telenor, Thomson, Trapeze Networks, ZTE


28

Стандарт 802.16a: разработан для лицензируемого и нелицензируемого диапазонов

лицензируемый

нелицензируемый диапазон

Upper U-NII& ISM

UHF 0.75 - 0.8 Каналы 60-69, работающие на частотах выше upper 700 МГц, зарезервированы указом конгресса для новых сервисов (широкополосный беспроводной доступ).

ISM 0.9 - 0.93 Промышленный, научный и медицинский диапазоны – свободные от лицензирования диапазоны

UPCS 1.91 - 1.93 Свободные от лицензирования частные коммуникационные услуги

WCS 2.3 Беспроводные коммуникационные услуги. Лицензированы компаниями Verizon, Bellsouth и AT&T

ISM 2.4 - 2.48 Промышленный, научный и медицинский диапазоны– свободные от лицензирования диапазоны

MMDS 2.5 - 2.7 Многоканальные многоузловые распределенные услуги. Лицензировано в США компаниями Sprint, Worldcom и Nucentrix.

Int’l 3.4 - 3.6 Лицензированные диапазоны - Европа, Латинская Америка, Азия (Китай)

Lower & Mid U-NII

5.15 - 5.355.47 – 5.72

Свободный от лицензирования диапазон национальной информационной инфраструктуры. Полоса в 255 МГц между 5,47 и 5,72 ГГц была недавно добавлена по рекомендации WRC.

Upper U-NII + ISM

5.73-5.85 Промышленный, научный и медицинский диапазоны– свободные от лицензирования диапазоны. Во многих странах этот диапазон предназначен для использования вне зданий и доступен для высоких EIRP (4Вт вместо 1Вт)

GHz1 32 4 5

Low/Mid U-NII ISM UPCS ISM WCS UHF

MMDSСША

Int’l MMDS

Documents

Стандарты IEEE 802.16 и WiMAX*