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Tutorial zur WiMAX IEEE 802.16-Technologie

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Die WiMAX-Technologie ist eine drahtlose Breitbandkommunikationstechnologie, die auf dem IEE 802.16-Standard basiert und Hochgeschwindigkeitsdaten über einen weiten Bereich bereitstellt.

Die Buchstaben von WiMAX stehen für Worldwide Interoperability for Microwave Access (AXess) und sind eine Technologie für drahtlose Punkt-zu-Mehrpunkt-Netzwerke.

Die WiMAX-Technologie ist in der Lage, die Anforderungen einer Vielzahl von Benutzern aus Industrieländern zu erfüllen, die ein neues Hochgeschwindigkeits-Datennetz sehr kostengünstig installieren möchten, ohne die Kosten und die Zeit für die Installation eines kabelgebundenen Netzwerks zu benötigen, und zwar in ländlichen Gebieten, die einen schnellen Zugriff benötigen Wo kabelgebundene Lösungen aufgrund der damit verbundenen Entfernungen und Kosten möglicherweise nicht realisierbar sind - effektive Bereitstellung von WiMAX-Breitband. Darüber hinaus wird es für mobile Anwendungen verwendet und bietet Benutzern unterwegs Hochgeschwindigkeitsdaten.

Was ist WiMAX-Technologie? - Grundlagen

Der Standard für die WiMAX-Technologie ist ein Standard für drahtlose Metropolitan Area Networks (WMANs), der von der Arbeitsgruppe Nr. 16 des IEEE 802 entwickelt wurde und auf den drahtlosen Punkt-zu-Mehrpunkt-Breitbandzugang spezialisiert ist. Ursprünglich wurde 802.16a entwickelt und gestartet, jetzt wurde es weiter verfeinert. 802.16d oder 802.16-2004 wurde als verfeinerte Version des 802.16a-Standards für feste Anwendungen veröffentlicht. Eine andere Version des Standards, 802.16e oder 802.16-2005, wurde ebenfalls veröffentlicht und richtet sich an den Roaming- und Mobilfunkmarkt.

Die WiMAX-Breitbandtechnologie verwendet einige Schlüsseltechnologien, um die Hochgeschwindigkeitsdatenraten bereitzustellen:

  • OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex): OFDM wurde in die WiMAX-Technologie integriert, um Hochgeschwindigkeitsdaten ohne selektives Fading und andere Probleme anderer Formen des Signalformats bereitzustellen.

    Hinweis zu OFDM:

    OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) ist eine Form des Signalformats, das eine große Anzahl von Trägern mit geringem Abstand verwendet, die jeweils mit einem Datenstrom mit niedriger Rate moduliert werden. Es wird normalerweise erwartet, dass die eng beabstandeten Signale sich gegenseitig stören, aber wenn die Signale orthogonal zueinander gemacht werden, gibt es keine gegenseitige Störung. Die zu übertragenden Daten werden von allen Trägern gemeinsam genutzt. Dies bietet Ausfallsicherheit gegen selektives Fading durch Mehrwegeffekte.

    Lesen Sie mehr über OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing.

  • MIMO (Multiple Input Multiple Output): Die WiMAX-Technologie nutzt die Mehrwegeausbreitung mit MIMO. Durch die Verwendung der mehreren vorhandenen Signalpfade ermöglicht die Verwendung von MIMO entweder den Betrieb mit niedrigeren Signalstärkepegeln oder höhere Datenraten.

    Hinweis zu MIMO:

    MIMO ist eine Form der Antennentechnologie, bei der mehrere Antennen verwendet werden, um die Trennung von Signalen zu ermöglichen, die aufgrund von Reflexionen usw. über unterschiedliche Pfade übertragen werden, und deren Fähigkeit zur Verbesserung des Datendurchsatzes und / oder des Signal-Rausch-Verhältnisses, wodurch sie verbessert werden System Geschwindigkeit.

    Lesen Sie mehr über MIMO-Technologie

WiMAX-Forum

Das WiMAX Forum ist ein Konsortium der Mobilfunkbranche mit einer wachsenden Anzahl von Mitgliedern, darunter viele Branchenführer. Es wurde eingerichtet, um die WiMAX-Technologie weltweit zu unterstützen und zu entwickeln und weltweit gemeinsame Standards zu schaffen, damit sich die Technologie zu einer weltweit etablierten Technologie entwickeln kann.

Eines der Ziele des Forums ist es, die Annahme eines Standards zu ermöglichen, der die vollständige Interoperabilität zwischen Produkten ermöglicht. Das WiMAX-Forum lernt aus den Problemen der schlechten Interoperabilität, die bei früheren drahtlosen Standards aufgetreten sind, und den Auswirkungen, die dies auf die Akzeptanz hatte, und versucht, dies zu verhindern. Letztendlich können Anbieter Produkte unter der Schirmherrschaft des Forums zertifizieren lassen und dann für ihre Produkte als "Forum Certified" werben.

Obwohl die WiMAX-Technologie Datenverkehr unterstützt, der auf Transporttechnologien wie Ethernet, Internet Protocol (IP) und Asynchronous Transfer Mode (ATM) basiert, zertifiziert das Forum nur die IP-bezogenen Elemente der 802.16-Produkte. Der Schwerpunkt liegt auf IP-Operationen, da dies das derzeit verwendete Hauptprotokoll ist.

WiMAX-Geschichte

Die Geschichte von WiMAX beginnt in den 1990er Jahren mit der Erkenntnis, dass der Datenverkehr über Telekommunikationsnetze erheblich zunehmen würde. Da drahtgebundene Telekommunikationsnetze sehr teuer sind, insbesondere in abgelegenen Gebieten, und in vielen Ländern nicht installiert sind, wurden Methoden zur Bereitstellung von drahtlosem Breitband untersucht.

Die WiMAX-Historie begann mit diesen Untersuchungen zur sogenannten Last-Mile-Konnektivität - Methoden zur Bereitstellung von Hochgeschwindigkeitsdaten für eine große Anzahl von Benutzern, die möglicherweise keine Kabelverbindung haben.

Die Möglichkeit einer kostengünstigen Last-Mile-Konnektivität sowie die Möglichkeit eines Systems, das Backhaul über eine drahtlose Verbindung verarbeiten kann, erwiesen sich als überzeugendes Argument für die Entwicklung eines neuen drahtlosen Datenverbindungssystems.

Die nächste große Phase in der WiMAX-Geschichte war die Entwicklung der Standards durch das IEEE.

Die 802.16-Standards-Arbeitsgruppe wurde 1999 vom IEEE unter dem IEEE 802 LAN / MAN-Standardkomitee eingerichtet. Der erste 802.16-Standard wurde im Dezember 2001 genehmigt, gefolgt von zwei Änderungen des grundlegenden 802.16-Standards. Diese Änderungen betrafen Fragen des Funkspektrums und der Interoperabilität und fielen unter die Bezeichnungen 802.16a und 802.16c.

Im September 2003 wurde ein umfangreiches Revisionsprojekt gestartet. Ziel war es, die Norm an die europäische / ETSI HIPERMAN-Norm anzupassen. Es war auch beabsichtigt, Konformitätstestspezifikationen in den Gesamtstandard aufzunehmen. Das Projekt wurde 2004 abgeschlossen und der Standard wurde als 802.16d veröffentlicht, obwohl er im Hinblick auf das Veröffentlichungsdatum häufig als 802.16-2004 bezeichnet wird. Mit der Veröffentlichung des 802.16-2004-Standards wurden die vorherigen 802.16-Dokumente, einschließlich der Änderungen a, b und c, zurückgezogen.

WiMAX-Versionen

Seit seiner ersten Konzeption wurden neue Anwendungen für WiMAX entwickelt. Daher stehen zwei "Varianten" der WiMAX-Technologie zur Verfügung:

Die beiden Varianten der WiMAX-Breitbandtechnologie werden für unterschiedliche Anwendungen verwendet. Obwohl sie auf demselben Standard basieren, wurde die Implementierung der einzelnen Anwendungen für die jeweilige Anwendung optimiert.

  • 802.16d - DSL-Ersatz Die 802.16d-Version wird häufig als 802.16-2004 bezeichnet und liegt näher an der unter 802.16a definierten Originalversion von WiMAX. Es richtet sich an feste Anwendungen und bietet ein drahtloses Äquivalent zu DSL-Breitbanddaten - häufig als WiMAX-Breitband bezeichnet. Tatsächlich beschreibt das WiMAX-Forum die Technologie als "eine auf Standards basierende Technologie, die die Bereitstellung eines drahtlosen Breitbandzugangs auf der letzten Meile als Alternative zu Kabel und DSL ermöglicht".

    802.16d kann Datenraten von bis zu 75 Mbit / s bereitstellen und ist daher ideal für feste DSL-Ersatzanwendungen wie WiMAX-Breitband. Es kann auch für den Backhaul verwendet werden, bei dem die endgültigen Daten weiter an einzelne Benutzer verteilt werden können. Zellradien betragen typischerweise bis zu 75 km.

  • 802.16e - Nomadisch / Mobil Während 802.16 / WiMAX ursprünglich als reine Festtechnologie gedacht war, wurde festgestellt, dass Menschen, die unterwegs sind, Hochgeschwindigkeitsdaten zu geringeren Kosten als den von Mobilfunkdiensten bereitgestellten benötigen und die Möglichkeit für eine mobile Version haben, und 802.16e wurde entwickelt. Dieser Standard ist auch als 802.16-2005 bekannt. Derzeit können Benutzer von verschiedenen Standorten aus eine Verbindung zu einer WiMAX-Zelle herstellen, und es gibt zukünftige Verbesserungen für die Übergabe von Zellen.

    802.16e kann Datenraten von bis zu 15 Mbit / s bereitstellen, und die Entfernungen des Zellenradius liegen normalerweise zwischen 2 und 4 km.

Wettbewerb

Die Konkurrenz mit WiMAX, 802.16 hängt vom verwendeten Typ oder der verwendeten Version ab. Obwohl ursprünglich angenommen wurde, dass es einen erheblichen Wettbewerb mit Wi-Fi geben könnte, gibt es andere Bereiche, für die WiMAX eine Bedrohung darstellt.

  • DSL-Kabel WiMAX kann Benutzern Hochgeschwindigkeitsdatenverbindungen bereitstellen und auf diese Weise eine Bedrohung für DSL-Kabelbetreiber darstellen.
  • Mobilfunkbetreiber Während der Entwicklung von LTE und der ersten Einführung sahen die Mobilfunkbetreiber die mobile Version von WiMAX als erhebliche Bedrohung an. Es wurde sogar als IMT 4G-Standard in Betracht gezogen, aber LTE wurde als Standard übernommen, sodass WiMAX für festes WiMAX-Braodband, Last-Mile-Verbindungen und eine Vielzahl anderer Punkt-zu-Punkt-Anwendungen übrig blieb.

Die WiMAX-Technologie wurde in vielen Bereichen eingesetzt. Obwohl es ursprünglich als Kandidat für 4G angesehen wurde, nimmt seine Verwendung ab, obwohl es als WiMAX-Breitband und auch für Last-Mile-Verbindungen verwendet wird.

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Schau das Video: WiMAX: что это такое? (Juli 2022).


Bemerkungen:

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