WiMAX (IEEE 802.16) standarti - Muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti r....

4.2. WiMAX (IEEE 802.16) standarti
IEEE 802.16 standarti arxitekturasi.
96 ta kompaniyalar
tomonidan tashkil etilgan xalqaro sohaviy WiMAX (Worldwide
Interoperability for Microwave Access) Konsorsiumi keng polosali
simsiz ulanish (KPSU) uchun qo‘llaniladigan barcha qurilmalarni
moslashuvchanligiga erishishga ko‘pmaklashishni maqsad qilib
qo‘ygan. Konsorsium tomonidan ishlab chiqilgan birinchi IEEE
802.16 standarti keng polosali simsiz ulanish (Broadband Wireless
Access) hududiy taqsimlangan tarmoqlarni shahar ko‘lamlarida
(Wireless MAN) yaratish uchun mo‘ljallangan. Standartda KPSU
tizimi uchun 2-11 GGs va 10-66 GGs chastotalar diapazonlarida
ishlaydigan va o‘nlab kilometrlardagi masofalarda aloqani amalga
oshiradigan “nuqta-ko‘p nuqta” interfeysi tavsiflanadi [2,19,20].
WiMAX deganda bugungi kunda aholiga multiservisli KPSU
yuqori sifatli xizmatlarini taqdim etish bo‘yicha muqobilga deyarli ega
bo‘lmagan operatorlik sinfidagi texnologiya tushuniladi.
Aynan multiservislik va natijada keng polosalik simsiz ulanishni
rivojlanishining zamonaviy an’analarini xarakterlaydi. Ideal holda
zamonaviy foydalanuvchi hozirgi kunda kabelli bog‘lanish orqali
mumkin bo‘lgan SDH yoki Ethernet kabi istalgan xizmatlar turlariga
cheklashlarni boshidan kechirmasligi kerak. WiMAX sertifikatsiyali
eng yangi tizimlar keng polosali ulanish tarmoqlari operatorlariga
153
nafaqat foydalanuvchilarga xilma-xil ham IP, ham E1 xizmatlar
turlarini taqdim etish, balki umuman ADSL-ulanish infratuzilmasini
va ajratilgan liniyalarni almashtirish ko‘zda tutiladi.
Dastlab yangi IEEE bo‘linmasining urinishlari 28 va 30 GGs
chastotalar diapazonlariga yo‘naltirildi, lekin keyin uning tarkibida
2,5 GGs diapazon bilan shug‘ullanadigan yangi nimguruh
shakllantirildi. Spektrning bu “past chastotali” qismi sun’iy yo‘ldoshli
televidenie bilan muvaffaqiyatsiz raqobatlashaayotgan simsiz kabelli
video xizmatlariga ajratilgan. U Internetga ulanish ilovalari uchun
ham, yana raqamli video uchun ham juda yaraydi. Binobarin, MMDS
tarmog‘ining ishlash zonasi radiusi taxminan 50 kmga teng, uncha
katta bo‘lmagan antennalar sonini o‘rnatish bilan yirik shaharning
hududini qamrab olish mumkin.
802.16 asosida keskin rivojlanayotgan faoliyat yo‘nalishlaridan
biri spektrning litsenziyalanmaydigan sohalariga ulanish uchun
foydalanish maqsadiga yo‘naltirilgan. Bu holda gap 5 va 6 Gs
sohasidagi chastotalar haqida bormoqda va bu yerda 802.16 guruhi
IEEEning boshqa 802.11 bo‘linmalari bilan aktiv hamkorlik
qilmoqda.
802.16 ishchi guruhining vazifasi simsiz (so‘nggi milyani)
tashkil etish uchun zarur bo‘ladigan radiointerfeyslar va qo‘shimcha
funksiyalarni standartlashtirish hisoblanadi. Unda shakllantirilgan
uchta nimguruhlar quyidagi standartlarni ishlab chiqishmoqda:
- IEEE 802.16.1, u 10 dan 66 Gsgacha chastotalarda ishlaydigan
tizimlar uchun radiointerfeysni aniqlaydi;
- IEEE 802.16.2, u keng polosali simsiz ulanish turli
tizimlarining moslashuvchanlik masalalarini belgilaydi;
- IEEE 802.16.3, u 1 11 dan Gsgacha litsenziyalanadigan
diapazonlarda ishlaydigan tizimlar uchun radiointerfeysni aniqlaydi.
Hozirgi vaqtga kelib eng katta rivojlanish birinchi nimguruh
faoliyatida kuzatilmoqda, u opreatorlarda katta qiziqish uyg‘otmoqda,
chunki uning natijalari xozircha band bo‘lmagan chastotalar
diapazonlariga kiradi.
Barcha uchta spetsifikatsiyalar abstrakt tizim etalon modeliga
tayanadi. Bo‘lajak 802.16 standartlarga mos servis tarmoq (lokal
muassasaviy telefon tarmog‘i yoki IP-telefoniya tarmog‘i), va UFTT
yoki Internet tarmog‘i – magistral tarmog‘i bittalik qurilmasi bo‘lishi
mumkin bo‘lgan abonentlar qurilmalari orasidagi aloqani ta’minlaydi.
154
802.16 arxitekturasi to‘rtta darajalar protokollarini aniqlaydi.
Ikkita pastki daraja OSI etalon modelining bitta fizik darajasiga mos
keladi. Aynan bu yerda signallarni kodlash va dekodlash, paketlar
sarlavhalarini
generatsiyalash
va
o‘chirish (sinxronlashtirish
maqsadlari uchun), alohida bitlarni uzatish va qabul qilish kabi
operatsiyalar bajariladi.
802.16 standartida fizik daraja tavsifiga uzatish muhiti
parametrlariga va ishlatiladigan chastotalar diapazoniga spetsifikatsiya
ham kiradi.
Fizik daraja ostida obunachilarga xizmatlarni taqdim etilishiga
javob beradigan protokollar joylashgan. Bu yerga ma’lumotlar
paketlarini (kadrlarini) uzatish va ajratiladigan uzatish muhitiga
ulanishni nazorat qilish (Media Access Control, MAC) kiradi.
802.16 MAC protokoli abonent yoki bazaviy stansiya tomonidan
radiokanal bo‘yicha uzatishni initsializatsiyalash protsedurasini
aniqlaydi. Binobarin, ayrim yuqorida turadigan darajalar (ATM kabi)
ma’lum servis sifatini (QoS) ta’minlanishini talab qiladi, MAS
protokoli orqali anaiq bir xizmatlarga radiokanalning yig‘indi
sig‘imidan ma’lum qism ajratilishi ko‘zda tutilgan bo‘lishi kerak.
Chiquvchi yo‘nalishda (bazaviy stansiyadan abonentga) trafikni
tashishda faqat bitta uzatish stansiyasi mavjud bo‘ladi va MAC
protokoli darajasida QoSni ta’minlanishini amalga oshirish oddiy
bo‘ladi. Kiruvchi yo‘nalishda trafikni tashishda bir necha abonentlar
qurilmalari orasida uzatish muhitiga ulanishga raqobat vujudga keladi,
bu MAC protokolini sezilarli murakkablashtiradi.
MASdarajasining ustida konvergensiyalash darajasi joylashgan
bo‘lib, uning funksiyasi taqdim etiladigan servisning xarakteriga
bog‘liq bo‘ladi. Unga, xususan, yuqoriroq darjalar kadrlarini yoki
ma’lumotlarini 802.16 MAC/PHY kadrlariga inkapsulyasiyalash,
manzillar va QoSni aniqlaydigan parametrlarni 802.16 formatiga
o‘zgartirish, yuqorida turadigan darajalar trafigining vaqt
xarakteristiklarini MAS-daraja ekvivalent servislariga moslashtirish
yuklanishi mumkin.
Alohida hollarda, masalan, raqamli audio- yoki videotrafik bilan
ishlashda konvergensiyalash darajasisiz mos oqimlarni to‘g‘ridan-
to‘g‘ri transport darajasiga qayta ishlashga uzatish bilan chetlab o‘tish
mumkin. Lekin PDU tuzilmani ishlatadigan yuqori darajalar
xizmatlari konvergensiyalash darajasi protokollarining bo‘lishini talab
qiladi.
155
802.16 spetsifikatsiyalari aniq bir qurilmalariga qo‘yadigan
talablar keng polosali servislar qo‘llaydigan atamalarda tariflanadi.
802.16 interfeysi ATM yoki IP tarmoqlarida ko‘zda tutilgan uzatish
tezliklari va QoS darajalarini ta’minlashi yoki ovoz yoki videoni
uzatish uchun zarur bo‘ladigan o‘tkazish qobiliyati va kechikish
qiymatini ta’minlashi kerak.
Keng
polosali
xizmatlarga
maxsus
talablar
802.16.1
spetsifikatsiyalarda ifodalangan. Bu yerda uchta turdagi kanallarni,
o‘zgaruvchan uzunlikdagi paketlarni va qayd etilgan uzunlikdagi
paketlar/yacheykalarni kommutatsiyalashga asoslangan xizmatlar
turlari ko‘zda tutilgan. Birinchi turdagi xizmatlarning o‘ziga xosligi
nomidan ma’lum. O‘zgaruvchan uzunlikdagi paketlarli xizmatlar IP,
frame relay va MPEG-4 trafik bilan ishlashga mo‘ljallangan. Uchinchi
xizmatlar turi ATM tarmoqlari bilan moslashuvchanligi ko‘zda
tutilgan. Keng polosali xizmatlarni tavsiflashda asosiy parametrlar
qo‘llanadigan ma’lumotlarni uzatish tezligi, uzatish xatoliklari
chastotasi va bir tomonlama uzatishning maksimal kechikishi
hisoblanadi.
802.16 radiointerfeysi orqali uzatiladigan ma’lumotlar MAC
kadrlar ketma-ketligi hisoblanadi. Ularni har biri ma’lum abonentga
ajratilgan vaqt slotlari to‘plamidan tashkil topgan TDMA (Time
Division Multiple Access) kadrlari bilan aralashtirish kerak emas.
TDMA vaqt sloti aniq bitta MAC kadri, bir necha bunday kadrlar yoki
aksincha kadrning ulushiga ega bo‘lishi kerak. Bir necha ketma-ket
TDMA kadrlarida joylashgan va bu abonentga tegishli bo‘lgan vaqt
slotlari mantiqiy kanalni tashkil etadi, bu kanal bo‘yicha MAC-kadrlar
uzatiladi.
802.11 MAC protokoli bog‘anishlarni o‘rnatilishi uchun
mo‘ljallangan. Har bir MAC-kadr bog‘lanish identifikatoriga ega
bo‘lib, u bo‘yicha MAC protokol ma’lumotlarni manzilga yetkazadi.
Bundan tashqari, bog‘lanish identifikatori va servis oqimi orasida
o‘zaro bir xil moslik ko‘zda tutilgan. Servis oqimi QoS (uzatishning
maksimal kechikishi, kechikishning nostabilligi, minimal o‘tkazish
qobiliyati) parametrlarini aniqlaydi, ularni almashlash bu bog‘lanishi
bo‘yicha amalga oshiriladi.
Servis oqimi konsepsiyasi MAC protokolining ishlashi nuqtai
nazaridan asosiy hisoblanadi, chunki aynan servis oqimlari kiruvchi
va chiquvchi uzatishlar uchun QoSni nazorat qilish mexanizmi
156
hisoblanadi, xususan, ular bazaviy stansiya alohida servislarga
o‘tkazish polosasining ulushlarini ajratishi jarayonida ishlatiladi.
|