Stand de Testare pentru Radio WiMAX cu Interfată OBSAI RP3-01

Capitolul 1: Introducere IEEE 802.16e 2005 WiMAX

1.1 Istoric

Ultimii ani au fost caracterizati de o tendinta de crestere foarte rapidă a retelelor metropolitane. Nevoia de a ajunge la un număr tot mai ridicat de comunităti de utilizatori, variind de la utlizatori obisnuiti, precum persoanele fizice, si ajungând la mari companii din toate segmentele economiei, s-a simtit din ce în ce mai mult. La început solutia au constituit-o retele clasice cu fir prin tehnologii precum dial-up, ISDN sau xDSL. Acestea însa si-au arătat limitările în fata unor obstacole precum numărul de utilizatori în continuă crestere, diversitatea locatiilor în care se aflau acestia, dificultătile legate de dezvoltarea infrastructurii unor asemenea retele precum si în fata unor ratiuni pur economice legate de costurile de implementare. Răspunsul la aceste probleme a venit din partea unor tehnologii de acces “făra fir”. Astfel, retele metropolitane au continuat să se dezvolte folosind versiuni proprietare ale standardului 802.11 sau solutii “punct la punct” bazate pe tehnologii radio. Desi aceste tehnologii răspundeau multora din aspectele negative ridicate de retele cu fir, solutiile oferite de acestea s-au dovedit a fi doar temporare deoarece alte dificultăti au apărut sub forma scalabilitătii, interoperabilitătii si implicit a costurilor. Drept consecintă, IEEE 802.16 (cunoscut si sub numele de WirelessMAN) si ETSI HiperMAN au început să fie definite si consortiul “Worldwide Interoperability for Micorwave Access”(WiMAX) a fost înfiintat cu scopul certificării standardului 802.16-2004. Pe lângă acestea, în iunie 2001, a luat fiintă forumul WiMAX , o organizatie non-profit înfiintată pentru a promova compatibilitatea si interoperabilitatea solutiilor de bandă largă bazate pe standardul IEEE 802.16 / ETSI HiperMAN, scopul final al acesteia fiind accelerarea introducerii pe piata serviciilor wireless de bandă largă eficiente din punct de vedere economic. Solutiile bazate pe un anumit standard permit economii la scară mare din partea operatorilor, ceea ce la rândul lor se traduc în cresterea performantei si a penetrării de piată la un nivel mult mai mare decât în cazul utilizării solutiilor proprietare.

1.2 Caracteristici generale

Standardul IEEE 802.16e WiMAX are următoarele atribute principale:

- este bazat pe tehnologia Wireless MAN

- functioneaza la viteze superioare si distante mai mari decât WiFi

- reprezintă o platformă wireless scalabilă având capacitatea de a implementa retele de bandă largă

- are capabilitatea de a oferi servicii wireless bazate pe IP unui număr mare de utilizatori acoperind o zonă extinsă geografic.

- este compatibil cu echipamente apartinând standardului IEEE 802.16

- este văzut ca alternativa principală la retele clasice “cu fir” (xDSL, linii E1, etc) pentru a putea furniza servicii wireless de bandă largă utlizatorilor

- WiMAX poate oferi acoperire si în zonele greu accesibile, unde alte tehnologii bazate “pe fir” nu pot ajunge, învingând barierele fizice impuse de relief sau distantă.

- sistemele compatibile WiMAX vor oferi alternativa wireless în fata clasicelor DSL si internet prin cablu.

Un sistem WiMAX se compune din două elemente: statia de bază (Base Station – BS) si statia abonatului (Subscriber Station – SS).

Statia de bază este alcătuită din echipamentul exterior (ODU), instalat pe un pilon sau pe o clădire înaltă, si din echipamentul indoor (IDU).

Statia abonatului poate fi un simplu echipament Power over Ethernet sau un card PCMCIA ce se instalează într-un calculator sau laptop.

O statie de bază poate fi unidirectională, deservind un singur sector de 90 de grade sau poate fi omnidirectională, acoperind toate cele 360 de grade. Într-o topologie WiMAX punct la multipunct, statia de bază constituie multipunctul, având mai multe statii de abonat ce se asociază pe aceasta. Mai multe statii de bază pot fi interconectate de o retea de backbone, permitând astfel statiilor abonat asociate pe diferite statii de bază, să comunice între ele.

Specificatiile tehnice pentru standardul WiMAX includ:

- Raza maximă (teoretică) de acoperire este de 50 km fată de statia de bază. Practic, o statie de bază poate acoperi o rază de până la 10km.

- Rate de pâna la 70Mbps.

- Capabilitate “Non-line-of-sight” a unei statii de bază de a putea asocia statii de abonat fată de care nu are vizibilitate directă.

- Benzile de frecventă de 2 – 11 GHz si 10 – 66 GHz (licentiate sau nelicentiate)

- Defineste ambele nivele PHY si MAC si permite specificatii multiple pentru nivelul PHY.