Introducere in IEEE802.16*
Acces fara fir la viteza mare pentru toata
lumea.
Cuprins:
1. Introducere:
Standardul IEEE802.16 pentru retele fara fir cu banda larga.
2. Proiectat
pentru retele MAN.
3. Aplicatiile
Accesului de banda larga fara fir.
4.
Scalabilitate, QoS si Securitate.
Standardul IEEE802.16 pentru retele fara fir
cu banda larga.
Standardul IEEE802.16 “Air Interface for Fixed Broadband Wireless
Access Systems” este cunoscut si ca interfata aeriana IEEE WirelessMAN. Aceasta
tehnologie a fost proiectata sa ofere access fara fir de banda larga in retele
metropolitane cu performante comparabile cu cablul traditional, DSL, si T1.
Avantajele sistemelor bazate pe 802.16 sunt multiple: abilitatea de a porni
rapid acest serviciu chiar si in zone unde ar fi greu de ajuns cu interfete pe
baza de cablu, evitarea costurilor mari de instalare, si posibilitatea de a
depasi limitarile fizice ale infrastructurilor traditional cu conexiune prin
fir.. Instalarea unei 
conexiuni prin fir cu banda larga
pe baza de cablu sau DSL poate fi un process consummator de timp, avand ca
rezultat faptul ca un mare numar de zone din toata lumea nu are acces la
conexiuni de banda larga. Tehnologia fara fir 802.16 ofera o modalitate
flexibila, eficienta din punct de vedere al costurilor, bazata pe standarde, de
a umple aceste lipsuri in acoperirea de banda larga.
Bazandu-se pe experienta a sute de ingineri din industria comunicatiilor, IEEE a stability o ierarhie de standarde wireless complementare. Sunt incluse IEEE 802.15 pentru Personal Area Network (PAN), IEEE 802.11 pentru Local Area Network (LAN) 802.16 pentru Metropolitan Area Network, si IEEE 802.20 pentru Wide Area Network (WAN). Fiecare standard reprezinta tehnologia optimizata pentru piete distincte si modele de folosire diferite si sunt create pentru a fi complementare. Cresterea raspandirii retelelor fara fir creste cererea de legaturi broadband catre internet, cerere care poate fi acoperita de 802.16 prin oferta de conexiuni outdoor pe distante mari catre providerii de servicii.
In Ianuarie 2003, IEEE a aprobat standardul 802.16a care acopera banda de frecvente intre 2 GHz si 11 GHz. Acest standard este o extensie a standardului IEEE 802.16 pentru 10-66 GHz publicat in Aprilie 2002. Frecventele sub 11Ghz ofera posibilitatea de a avea conexiuni in medii in care copacii sau constructiile s-ar putea interpune pe linia de vizibilitate a conexiunii.
Cea mai obisnuita configuratie 802.16a consta intr-o statie de baza montata pe o cladire sau un turn de comunicatii, care functioneaza pe principiul point to multi-point si statiile abonatilor aflate in birouri sau case. 802.16a are o arie de acoperire de 30 mile cu raza unei celule de 4-6 mile. In raza celulei de acoperire performantele non-line-of-sight si viteza sunt optime. Aditional 802.16a ofera o tehnologie wireless backhaul ideala pentru a conecta retele fara fir 802.11 LAN si puncet de interes prin intermediul Internetului. Tehnologia fara fir 802.16a da posibilitatea afacerilor sa instaleze puncte de interes in locatii unde conexiunea prin fir nu poate fi instalata sau se instaleaza intr-un interval de timp foarte mare. In acest fel aceasta tehnologie ofera provider-ilor de servicii o modalitate de simula cresterea pietei utilizatorilor particulari la comunicatii pe banda larga
Cu rate de transfer de pana la 75Mbps o singura statie baza ofera suficienta banda pentru a suporta simultan 60 de afaceri cu conexiune de nivel T1 si sute de case cu conexiune de tip nivel DSL utilizand 20MHz din banda canalului. Pentru a suporta un model de afaceri profitabil, operatorii si providerii de servicii trebuie sa sustina un amestec de clienti din clasa afaceri (cu abonamente cu preturi ridicate) si un numar foarte mare de abonati normali. 802.16a ajuta la realizarea acestor cerinte prin suportarea de nivele de servicii differentiate ce pot include nivele T1 garantate pentru afaceri sau nivele DSL pentru consumatorii casnici. Specificatiile 802.16 includ de asemenea si optiuni pentru securitate si QoS necesare pentru a suporta servicii care necesita latenta mica, cum ar fi voce si vide. Serviciile de voce ale 802.16 pot fi traditionalul TDM (Time Division Multiplexed Voice) sau Voice over IP (VoIP).
Aplicatiile Accesului de
banda larga fara fir.
Standardul 802.16 va ajuta industria sa ofere solutii intre segmente multiple de banda larga:
Backhaul pentru
telefonie mobila. Providerii de backbone-uri de internet din US sunt
obligati sa inchirieze linii catre alti provideri de servicii, un
aranjament care a transformat backhaul-urile prin fir sufficient de
ieftine. Rezultatul este ca doar aproximativ 20% din turnurile de telefonie
mobila folosesc backhaul fara fir. In Europa unde este mai putin comun
pentru providerii de backbonuri locali sa isi inchirieze liniile catre
competitori, providerii de servicii au nevoie de alternative ieftine. In
consecinta Backhaul-urile fara fir sunt folosite in aproximativ 80% din
din turnutile de telefonie mobila. In perspectiva eliminarii obligatiunii
de asi inchiria liniile providerii americani vor avea si ei nevoie de
solutii mai ieftine. Latimea de banda a tehnologiei 802.16a o face o alegere
excelenta poentru backhaul-uri pentru afaceri.- Latime de banda mare la cerere. Noul tip de retea poate ajuta cresterea numarului de retele bazaate pe 802.11 si retele mici si foarte mici, in special in acele zone care nu sunt deservice de cablu sau DSL. Conexiunile de mare latime de banda sunt critice pentru multe afaceri, pana a ajunge chiar la mutarea sediilor acestora in locatii unde acestea sunt disponibile. In acest moment pentru a instala o linie T1 pentru o afacere sunt necesare pana la 3 luni daca serviciul nu e deja disponibil in cladire. Cladirile mai vechi din zonele metropolitane pot avea noduri de cabluri care pot incurca instalarea unor noi conexiuni. Tehnologia fara fir 802.16a da posibilitatea unui provider de servicii sa ofere rapid conexiuni de latime de banda mare in doar cateva zile astfel reducand foarte mult si costurile de instalare. De asemenea tehnologia 802.16a ofera posibilitatea providerilor de servicii sa configureze conexiunile la cerere pentru viteza mai mare pentru evenimente temporare cum ar fi targuri si expozitii care pot genera sute sau mii dce utilizatori pentru retele 802.11.
- Retele de banda larga pentru zone rezidentiale.
Limitarile practice ale tehnologiilor prin cablu si DSL impiedica
distributia conexiunilor de mare viteza catre potentialii clienti.
Solutiile traditionale DSL pot sa atinga doar 3 mile de la switch-ul
central si aceasta limitare inseamna ca multe din locatiile urbane si
suburbane pot sa nu fie deservite de conexiuni DSL. Cablul are de asemenea
limitari. Multe dintre retelele de cablu mai vechi nu sunt echipate pentru
a suporta un canal de return, si convertirea acestor retele pentru a
suporta viteza mare pe banda larga poate fi foarte costisitor. Costul
instalarii cablului este deasemenea foarte mare in zone rezidentiale cu
densitate mica de abonati. Acetse ineficiente vor putea fi eliminate o
data cu lansarea sistemelor bazate pe standarde 802.16.
- Locatii subservite. Tehnologia fara fir bazata pe IEEE802.16 este deasemenea o alegere naturala pentru zonele subservite cum ar fi zone cu densitate mica a populatiei.
Scalabilitate,
QoS si Securitate.
Scalabilitate. 802.16 suporta banda flexibile. De exemplu daca un operator are asignat 20MHz din spectru, acel operator poate impartii banda in doua sectoare de 10 MHz sau 4 sectoare de 5 MHz fiecare. Prin concentrarea puterii pe sectoare inguste operatorul poate creste numarul de utilizatori in timp ce mentine acoperirea si puterea de servire.
Acoperirea. Pe langa faptul ca suporta o schema de modulare robusta si dinamica, IEEE802.16 suporta tehnologii care cresc acoperirea incluzand topologii de tip mesha sau tehnologii „smart antenna”. Cat timp tehnologiile radio se dezvolta si costurile scad, posibilitatea de a creste acoperirea folosind antene multiple pentru a crea canale de transmitere sau primire multiple va marii acoperirea in conditii extreme.
QoS (Quality of Service) Capabilitatea de a sustine voce este extrem de importanta in special in zonele subservite. In acest sens IEEE802.16a standard include capabilitati de QoS cum ar fi voce si video ceea ce necesita retele cu latenta mica.
Stabdardele sunt importante in industria retelelor fara fir deoarece genereaza economii mari care pot scadea costurile echipamentelor si reduc riscul de investitii pentru operatori. Fara standarde in intreaga industrie , producatorii de echipamente trebuie sa ofere toate echipamentele hardware si software si platforme pentru ele, incluzand statiile de baza, statiile pentru abonati, si software-ul de management al retelei. Cu standardul 802.16 dezvoltatorii pot amortiza costurile de cercetare si dezvoltare pentru un volum mult mai mare de productie. Standardele pot de asemenea specifica criteriile minime de performanta pe care producatorii de echipamente le pot folosii drept fundatie pentru inovatii.
Costurile mari si complexitatea asociate cu retelele traditionale prin cablu si telefonie mobila au avut ca rezultat gauri mari in acoperirea cu retele de banda larga in toate zonele geografice. Fiecare incercare de a folosi tehnologii fara fir pentru a acoperi aceste gauri au folosit solutii proprietare care au fragmentat piata fara sa duca la economii.
Retelele de mare viteza de banda larga bazate pe standardul IEEE802.16 promite sa deschida noi piete viabile economic pentru operatori si provideri de servicii internet fara fir.