<<
>>

Стандарт 802.16: физический уровень

Как было сказано ранее, широкополосным беспроводным сетям необходим широкий частотный спектр, который можно найти только в диапазоне от 10 до 66 ГГц. Миллиметровые волны обладают одним интересным свойством, которое отсутствует у более длинных микроволн: они распространяются не во всех направлениях (как звук), а по прямым линиям (как свет).
Следовательно, на базовой станции должно быть установлено множество антенн, покрывающих различные секторы окружающей территории, как показано на рис. 4.29. В каждом секторе будут свои пользователи. Секторы не зависят друг от друга, чего не скажешь о сотовой радиосвязи, в которой сигналы распространяются сразу по всем направлениям.

ОРЗК {2 бит;бод>

Рис. 4.29. Оперативная среда передачи данных сетей 802.16

Поскольку мощность сигнала передаваемых миллиметровых волн сильно уменьшается с увеличением расстояния от передатчика (то есть базовой станции), то и соотношение сигнал/шум также понижается.

По этой причине 802.16 использует три различных схемы модуляции в зависимости от удаления абонентской станции. Если абонент расположен недалеко от БС, то применяется QAM-64 с шестью битами на отсчет. На среднем удалении используется QAM-16 и 4 би- та/бод. Наконец, если абонент расположен далеко, то работает схема QPSK с Двумя битами на отсчет. Например, при типичной полосе спектра 25 МГц QAM-64 Дает скорость 150 Мбит/с, QAM-16 — 100 Мбит/с, a QPSK — 50 Мбит/с. Другими словами, чем дальше находится абонент от базовой станции, тем ниже скорость передачи данных (то же самое мы наблюдали в ADSL, см. рис. 2.23). Фазовые диаграммы всех трех методов были показаны на рис. 2.21. г Перед разработчиками сетей 802.16 стояла трудная задача: необходимо было создать широкополосную систему с учетом приведенных ранее физических ограничений.
Для этого следовало продумать наиболее эффективный способ использования доступного спектра. Схемы работы стандартов GSM и DAMPS были отвергнуты сразу: и там, и там для входящего и исходящего трафика используются хоть и разные, но эквивалентные по ширине полосы частот. Для голосовой связи это действительно логично, но при работе в Интернете предоставление широкой полосы для исходящего трафика является непозволительной роскошью. Стан- Дарт 802.16 обеспечивает гибкость распределения полосы пропускания. Применяются две схемы модуляции: FDD (Frequency Division Duplexing — дуплексная связь с частотным разделением) и TDD (Time Division Duplexing — дуплексная ®язь с временным разделением). Последний метод показан на рис. 4.30. Что Здесь происходит? Базовая станция периодически передает кадры, разделенные На временные интервалы. Первая часть временных интервалов отводится под Входящий трафик. Затем следует защитный интервал (разделитель), позволяю

щий станциям переключать режимы приема и передачи, а за ним — интервалы исходящего трафика. Число отводимых тактов может динамически меняться, что позволяет подстроить пропускную способность под трафик каждого из направлений.

трафик трафик интервал интервал

Рис. 4.30. Дуплексная связь с временным разделением: кадры и временные интервалы

Входящий трафик разбивается на временные интервалы базовой станцией. Она полностью контролирует это направление передачи. Исходящий трафик от абонентов управляется более сложным образом и зависит от требуемого качества обслуживания. Мы еще вернемся к распределению временных интервалов, когда будем обсуждать подуровень МАС.

Еще одним интересным свойством физического уровня является его способность упаковывать несколько соседних кадров МАС в одну физическую передачу. Это дает возможность повысить эффективность распределения спектра путем уменьшения числа различных преамбул и заголовков, столь любимых физическим уровнем.

Необходимо также отметить, что для непосредственного исправления ошибок на физическом уровне используется код Хэмминга. Почти все сетевые технологии просто полагаются на контрольные суммы и обнаруживают ошибки с их помощью, запрашивая повторную передачу испорченных фрагментов. Но при широкополосной беспроводной связи на больших расстояниях возникает столько ошибок, что их обработкой приходится заниматься физическому уровню, хотя на более высоких уровнях и применяется метод контрольных сумм. Основная задача коррекции ошибок на физическом уровне состоит в том, чтобы заставить канал выглядеть лучше, чем он есть на самом деле (точно так же компакт-диски кажутся столь надежными носителями только лишь благодаря тому, что больше половины суммарного числа бит отводится под исправление ошибок на физическом уровне).

<< | >>
Источник: Э. ТАНЕНБАУМ. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ 4-Е ИЗДАНИЕ. 2003

Еще по теме Стандарт 802.16: физический уровень:

  1. Статья 802. Страхование транспортного средства
  2. СТАНДАРТ
  3. § 5. Международно-правовые стандарты
  4. Два стандарта, мешающих жить
  5. УРОВЕНЬ БОЛЕЗНЕЙ ЧЕЛОВЕКА - ЭТО УРОВЕНЬ ЕГО ОТКЛОНЕНИЯ ОТ СВОЕГО РУСЛА. ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА - ЭТО ПОКАЗАТЕЛЬ НАХОЖДЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА В СВОЕМ РУСЛЕ
  6. 15.5. Міжнародно-правові стандарти у сфері праці та трудових відносин
  7. Сергей Александрович Орлов. Теория и практика языков программирования: Учебник для вузов. Стандарт 3-го поколения, 2013
  8. Статья 288. Нарушение правил, норм и стандартов, касающихся обеспечения дорожного движения
  9. Глава 80 - Гражданского кодекса Украины Спасение здоровья и жизни физического лица, имущества физического или юридического лица
  10. Статья 44. Опека над имуществом физического лица, признанного безвестно отсутствующим, а также физического лица, место пребывания которого неизвестно
  11. ОБЩЕНИЕ: УРОВЕНЬ