IEEE 802.16-2004 standarti

27.3. IEEE 802.16-2004 standarti
Standartda ortogonal chastotaviy multiplekslash (OFDM)
ishlatiladi va to‘g‘ri ko‘rinish bo‘lgan va bo‘lmagan hududlarda
turg‘un ulanish qo‘llab-quvvatlanadi. Abonent uskunalari ham
bino ichida, ham bino tashqarisida o‘rnatish uchun mo‘ljallan-
gan statsionar modemlar hamda noutbuklar uchun RSMSIA yoki
USB kartalar shaklida ishlanadi. Ko‘p davlatlarda bu texnologi-
yalarga 3,5GGs yoki 5 GGs chastotalar diapazoni ajratilgan. Shu
kunda, WiMAX Forumi ma’lumotlariga ko‘ra, turg‘un versiyada
ishlayotgan tarmoqlar soni 175 tani tashkil qiladi [48]. Ko‘plab
tahlilchilar bu standartni DSL keng polosali simli ulanish tex-
nologiyasiga raqobatchi sifatida ko‘rishmoqda.
27.3.1. IEEE 802.16-2005 standarti
Mobil foydalanuvchilar uchun optimallashtirilgan standartning
“16e” versiyasi “xendover” va “rouming” kabi qator maxsus funk-
391
siyalarni qo‘llab-quvvatlaydi. Unda OFDMA asosidagi (S-OFD-
MA) o‘zgaruvchan (masshtablanuvchi) ulanish qo‘llaniladi,
shu ningdek tarmoq to‘g‘ri ko‘rinish bo‘lgan va bo‘lmagan hol-
larida ham ishlashi mumkin. “Mobil WiMAX” tarmoqlari uchun
2,3GGs; 2,5GGs; va 3,4–3,8GGs chastotalar diapazonlari-
dan foydalanish rejalashtirilgan. Hozirgi vaqtda dunyoda IEEE
802.16e standarti asosidagi bir necha loyihalar, shu jumladan,
milliy ko‘lamdagi 10 ga yaqin tarmoqlar ishlamoqda [48]. 802.16e
ning raqobatchilari barcha uchinchi va to‘rtinchi avlod mobil tex-
nologiyalari (ma salan, EV–DO, HSPA va LTE) hisoblanadi.
27.3.2. IEEE 802.16-2004 va IEEE 802.16-2005
standartlarini taqqoslash
Keng polosali simsiz tarmoqlarni yuqori ishlash xarakteristikala-
riga va maqbul narxiga talabchan operatorlarda WiMAX standart-
larining paydo bo‘lishi katta qiziqish uyg‘otdi. Biroq, ikkita o‘za-
ro moslashmaydigan WiMAX standartlarining (IEEE 802.16e va
IEEE 802.16d) mavjudligi bu texnologiyalarga investitsiyalar kiri-
tish masalasini murakkablashtirdi. Ma’lumki, IEEE 802.16d stan-
darti “turg‘un”, IEEE 802.16de standarti esa “mobil” deyiladi. O‘z
yo‘lida IEEE 802.16e standarti ham turg‘un, ham portatativ, ham
mobil abonentlarga to‘liq xizmatlar to‘plamini taqdim etishi mum-
kin. Yuqorida ko‘rilganidek, IEEE 802.16d standarti qo‘llab-quv-
vatlaydigan birinchi mahsulotlar 2006-yilda, IEEE 802.16e stan-
darti qo‘llab-quvvatlaydigan birinchi mahsulotlar esa 2007-yilning
boshida bozorda paydo bo‘ldi. Shunday qilib bu mahsulotlarning
chiqishi orasidagi vaqt oralig‘i juda kam bo‘ldi va avvalroq pay-
do bo‘lgan mahsulotlari bilan bog‘liq IEEE 802.16d standartining
afzalliklari deyarli sezilmadi. Natijada uskunalar va vositalarga in-
vestitsiya kiritish bo‘yicha qaror qabul qilmoqchi bo‘lgan operator-
lar jiddiy tanlov qarshisida bo‘lib qolishdi va bu standartlarning har
birining sifatini taroziga tortib ko‘rishlari va ko‘p muddatli istiqbol-
da ularning roliga e’tibor qaratishlari kerak bo‘ldi.
392
Xo‘sh, “turg‘un” va “mobil WiMAX” oralaridagi farq nimalar-
dan iborat ekan?
Ko‘rinib turibdiki, ikki texnologiya orasidagi asosiy farq shun-
daki, “mobil WiMAX” nafaqat statik abonentlarga, balki yuqori
tezliklarda (120 km/soat gacha) harakatlanuvchi mobil foyda-
lanuvchilarga ham xizmat ko‘rsatish imkoniyatiga ega. Bunda
mobillik “rouming” va ”xendover” xizmatlari mavjudligini, ya’ni
abonent tayanch stansiyalar orasida harakatlanganda uzluksiz ula-
nish (xuddi sotali aloqa tizimlaridagidek) mavjudligini bildiradi.
Ma’lumki, “mobil WiMAX” turg‘un foydalanuvchilarga xizmat
ko‘rsatish uchun ham qo‘llanilishi mumkin.
Ikkinchi farq shundaki, IEEE 802.16e standarti IEEE 802.16d
standarti bilan o‘zaro ishlay olmaydi. Garchi IEEE 802.16d stan-
darti jihozlarini ba’zi ishlab chiqaruvchilari IEEE 802.16e stan-
dartiga o‘tishga imkon beruvchi qo‘shimcha apparat yoki dasturiy
vositalar bilan jihozlangan tayanch stansiyalarni taklif etsalarda,
bunday o‘tish ishlatilayotgan “16d” abonent terminallariga taal-
luqli bo‘lmaydi. Tayanch stansiyalarning modernizatsiyalash ham
sezilarli qo‘shimcha xarajatlarga olib kelishi mumkin. Ko‘plab qu-
rilayotgan IEEE 802.16d tarmoqlarida FDD dupleksi ishlatiladi.
IEEE 802.16e standartining istiqbolli profillari uchun TDD du-
pleksi qo‘llanilishi kutilmoqda. Bu esa bir standartdan boshqa-
siga o‘tishni murakkablashtiradi, chunki TDD va FDD ning bir
chastota diapazonida bir vaqtda ishlatilishi xalaqitlarning paydo
bo‘lishiga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari IEEE 802.16d
standartida ishlayotgan va ma’lum bir vaqtdan so‘ng IEEE
802.16e standartiga o‘tmoqchi bo‘lgan operatorlar o‘zlarining
mavjud chastotalarini ikki standartlar orasida bo‘lishlariga yoki
yangi chastotalar olishlariga to‘g‘ri keladi.
Standartlar orasidagi sezilarli farqlar radiointerfeysni ishlati-
lishida ham bordir. Dastlab “16d” versiyasida ham 256 element-
li Fure tezkor o‘zgartirishi (256 FFT)lik OFDM multiplekslash,
ham 2048 ta nimeltuvchilik (ya’ni 2048 elementli FFT) OFDMA
radio ulanish texnologiyasi qo‘llab-quvvatlanar edi. Ammo keyin-
393
chalik IEEE 802.16d standartining fizik darajasi profilida WiMAX
Forumi 2048 FTT lik OFDMAdan emas 256 FTT lik OFDM dan
foydalanishga qaror qildi. IEEE 802.16e standartini ishlab chi-
qishda esa o‘zgaruvchan S-OFDMA (ingl. Scalable – OFDMA)
usulini ishlatib fizik darajada takomillashtirish kiritilgan. IEEE
802.16e standarti doirasida qo‘llanilgan OFDMA texnologiyasi-
ning afzalliklaridan biri shundaki kanalning kengligi o‘zgaruvchan
bo‘ladi, shu bilan birga kanalning kengligi va OFDM simvollar-
ni diskretlash chastotasi orasidagi munosabati o‘zgarmas qoladi.
FTT massivlarining bir necha: 128, 512, 1024 va 2048 o‘lchamlari
ko‘zda tutilgan va bu turli radiokanal kengliklarini (5MGs; 7MGs;
8,75MGs; 10MGs, 20MGs) ishlatishga imkon beradi. Bundan
tashqari IEEE 802.16e standartidagi OFDMA texnologiyasi aloqa
uzoqligi va tarmoq sig‘imi bo‘yicha har xil talablarni qondirish
maqsadida tarmoqning ishchi xarakteristikalarini optimallash-
tirish uchun subkanallarni tashkil etilishini bir necha usullarini
ishlatishga imkoniyat beradi. Fizik darajada OFDM-simvollar va
nimeltuvchilar chastotaviy rejalashtirish yordamida alohida man-
tiqiy va fizik subkanallarga ajratiladi. Chastotaviy rejalashtirish
chastota-taqsimlash yoki chastota-ajratish asoslarida amalga oshi-
rilishi mumkin.
Chastota-taqsimlash usuli har bir subkanalga mo‘ljallangan
nimeltuvchilarni psevdo-tasodifiy holda mavjud subkanallar
orasida taqsimlaydigan usulni ko‘zda tutadi. Bu usul chastota-
lar xilma-xilligi hisobiga turli aloqa sharoitlarida kanal resursidan
optimal foydalanishga imkon beradi, shuningdek, tayanch stansi-
yaning qamrov hududini kengaytirishni va tarmoqning sig‘imini
oshirishni ta’minlaydi.
Chastota-ajratish usuli adaptiv modulyatsiya va kodlash (ingl.
AMS) rejimida qo‘llab-quvvatlanadi va bevosita bir-birlari bilan
yaqin joylashgan (yoki, qo‘shni) nimeltuvchilarning qo‘llanilishi
orqali subkanallarni tashkil etishga imkon beradi. Bu usul tar-
moqning sig‘imini 30% gacha oshirishiga olib kelishi mumkin.
Usulning kamchiligi bu xizmat ma’lumotlari hajmini ortishidir.
394
OFDM texnologiyasi (IEEE 802.16d standarti) abonentlar
orasida kanal resurslarini taqsimlashda kamroq erkinlikka ega,
chunki unda bir simvolni faqat bir abonentga taqsimlash mum-
kin. OFDMA texnologiyasi esa katta erkinlikka ega va chasto-
ta resurslarni bir simvol uzunligida bir necha abonentlar orasida
taqsimlashga imkoniyat beradi. Shunday qilib, kanalni kengayti-
rish imkoniyati va subkanallarini turlicha tashkil etish usullaridan
foydalanish hisobiga IEEE 802.16e standartidagi OFDMA fizik
interfeysi IEEE 802.16d standartidagi OFDM ga nisbatan sezilarli
afzallliklirga ega.
Har ikkala standartlarda radiointerfeysni tashkil etishga turli ta-
lablar qo‘yilgan va IEEE 802.16e standartida bu talablar qo‘shim-
cha kengaytirilgan edi va ishlab chiqaruvchilarga tarmoq sig‘imini,
aloqa uzoqligini, terminallarning energiya iste’molini va xizmat
ko‘rsatish sifatini yanada yaxshilash, shuningdek, IP protokoli aso-
sida ishlaydigan multimediali va boshqa xizmatlarni qo‘llab-quv-
vatlash imkoniyatlari tavsiya etilgan edi. IEEE 802.16d va IEEE
802.16e standartlari aloqaning ishonchliligini oshirishga qaratilgan
xatolarni oldindan tuzatish (ingl. FEC) bo‘yicha turli algoritmlarni
qo‘llab-quvvatlaydi. Oddiy o‘ramli kodlardan va ARQ mexanizmi-
dan foydalanish majburiy deb, qo‘shimcha vositalar sifatida esa
o‘ramli turbokod va HARQ — gibrid aks aloqa kabi samarador
usullar qo‘llanilishi nazarda tutilgan. Biroq, bu yuqori samarador
xato tuzatish vositalari IEEE 802.16d standartining birinchi avlod
jihozlarida ishlatilishini ehtimoli kam. IEEE 802.16e standartida
esa birinchi mahsulotlardayoq LDPC (ingl. Low Density Parity
Check) kamzichlik juftlikka tekshirish va STS kabi takomillashgan
kodlash usullari qo‘llaniladi.
Tarmoqning qamrov hududini oshirishga qaratilgan qo‘shim-
cha yechimlar ikkala standartda ham ko‘zda tutilgan. Bular orasi-
da antennalarni fazoviy-vaqtli kodlash (ingl. STS) asosida fazoviy
yoyish usuli qo‘llaniladigan MIMO texnologiyasi bordir. Bu cho-
ralar IEEE 802.16e standartida yanada rivoj topdi, bunda anten-
nalarni yoyish usullariga va adaptiv antennalarni ishlatishga katta
395
e’tibor qaratildi. TS uzatkichlarida ko‘p antennali konfiguratsi-
yalarni qo‘llab-quvvatlash, shu jumladan, takomillashtirilgan an-
tenna nimtizimi rejimi AAS, teskari aloqasiz fazoviy-vaqtli kod-
lash rejimlari (2–4 uzatuvchi antennalar uchun va teskari aloqali
MIMO rejimlari) ishlatilgan.
IEEE 802.16e standartida elektr energiyasini tejashni va AQ
ni avtonom uzoqroq ishlash vaqtini ta’minlaydigan energiya
iste’molini boshqarishning qator funksiyalari (“uyqu” va “ku-
tish” rejimlari) tavsiflanadi. AQning mobillik qismiga IEEE
802.16e standartiga kiritilgan yangi qo‘shimchalar hatto yuqori
tezliklarda harakatlanganda ham jihoz ishlashi sifatini keyingi
oshirilishiga olib keladi. Bunga yaxshilangan “xendover” jara-
yoni, qo‘shni sotalar signallari parametrlarini nazorat qilish
shuningdek “uxlash” rejimida mobillikni qo‘llab-quvvatlash hi-
sobiga erishiladi, bu abonent uskunasining energiya iste’moli-
ning kamayishini ta’minlaydi.
IEEE 802.16e standartida real vaqtda kanalni ilg‘or taqdim eti-
lishining takomillashtirilgan algoritmi (ingl. Extended Real Time Polling
|