Wi-Fi мен WiMAX технологияларын ерекшелейтін сипаттамалар

1.2 Wi-Fi мен WiMAX технологияларын ерекшелейтін сипаттамалар

Wi-Fi мен WiMAX заманауи дерек тарату технологиялары жиі салыстырылады. Екі технологияның атауы ұқсайтыны мен WiMAX соңғы пайда болғанына қарамастан, WiMAX-ты Wi-Fi-дың жаңаланған моделі санайды, алайда ол қате тұжырым. Wi-Fi является технологией, в основном предназначена для организации широкополосной связи вне помещений и для организации крупномасштабных сетей. WiMAX қалалық есептеуші желі ретінде құрастырылған. (MAN).

Аталған технологиялар арасындағы айырмашылықтарды қарастырайық (кесте 1.1). WiMAX байланыс сапасы Wi-Fi желісінен әлдеқайда жоғары. Мәселен, Wi-Fi желісіне қосылған бірқатар қолданушы байланыс каналы үшін «күреседі». WiMAX технологиясы өз кезегінде әрбір қолданушыға тұрақты байланыспен қамтамасыз етеді.

Кесте 1.1 – сымсыз байланыс стандарттарының салыстырмалы кестесі

WiMAX технологиясы бойынша салынған алгоритм, пайдаланушылар санын бір кіру нүктесі үшін шектеу орнатады. WiMAX базалық станциясы, өзінің потенциалына барынша жақын болған кезде, ол автоматты түрде келесі негізгі стансасына «шамадан тыс» пайдаланушыларды жібереді.

Бірақ WiMAX әлі қалыптасу барысында және коммерциялық пайда үшiн осы инфрақұрылымын дамытуға қомақты инвестиция қажет болады. Wi-Fi қазірдің өзінде өзін-өзі жеткілікті қамтыған жүйесі болып табылады және Wi-Fi желілерін жылдам өрістету кезінде ешқандай проблемалар жоқ.

Ауданы үлкен кәсіпорындар Wi-Fi желілерін орнату кезінде қажет қайталаушыларды және маршрутизаторларды көп сатып алуын болдырмау үшін, WiMAX – қа көшкілері келуі мүмкін.

Wi-Fi бұл байланыс желісіне қол жеткізуді қамтамасыз ету үшін лицензияланбаған жиілік диапазонын жұмсайтын және әдетте, ондаған метр қамтитын, қысқа әрекет ететін байланыс жүйесі болып табылады. Әдетте, Wi-Fi қолданушылармен өз жергілікті желісіне кіруге пайдаланылады және Интернет желісіне қосылмаған болуы мүмкін. Егер, WiMAX-ты ұялы телефонның байланысымен салыстыруға болатын болса, онда Wi-Fi стационарлық сымсыз телефон секілді.

Wi-MAX пен Wi-Fi мүлдем басқаша Quality of Service(QoS) механизмі бар. Wi-MAX базалық станция және абоненттік құрылғы арасындағы байланыстарды құру негізіндегі механизмді пайдаланады. Әрбір байланыс арнайы жоспарлау алгоритміне негізделген, ол QOS параметрін әр байланысқа қосылыуна кепілдік береді.

Wi-Fi, өз кезегінде Ethernet –те пайдаланылатын QoS механизміне ұқсас механизмді қолданады, онда пакеттер түрлі басымдықтарын алады.Бұл тәсіл әр байланыс үшін бірдей QoS болатынына кепілдік бермейді.

Енді МАС- деңгейін қарастырамыз.

IEEE 802.16 стандартының физикалық деңгейі БС және АС арасындағы мәліметтер ағынын тікелей жеткізуді қамтамасыз етеді. Осы деректер құрылымын қалыптастырумен байланысты барлық міндеттер, сондай-ақ жүйенің басқару операциясы MAC(Medium Access Control)- деңгейде шешіледі.

IEEE 802.16 стандартының жабдығы түрлі қызметтер (қызмет көрсету) үшін көліктік ортаны қалыптастырады.

IEEE 802.16 шешілетін бірінші мәселе, - бұл жоғары деңгейдегі әр түрлі қызметтерге қолдау көрсету механизмі болып табылады. Стандартты әзірлеушілер физикалық арнаның ерекшелікеріне қарамастан, барлық бағдарламалар үшін MAC-деңгейінің бірдей хаттамасын құруға ұмтылды (1.1-сурет). Бұл қалалық желі арқылы терминалдар байланысының соңғы пайдаланушы деректернің берілуін айтарлықтай жеңілдетеді.

Түрлі WMAN фрагменттерінде физикалық беріліс ортасы әртүрлі болуы мүмкін, бірақ деректер құрылымы бірдей.Бір арнада түпкі пайдаланушылардың саны көп, түрлі жүздеген терминалдар жұмыс істей алады(бір уақытта емес).

Осы падаланушыларға түрлі қызметтер(бағдарламалар) қажет:

- уақытша бөлінген дауыс пен мәліметтер аудару;

- IP хаттамасының байланысы;

- IP арқылы сөйлеудің пакеттік жіберілуі(VoIP) және т.б.

IEEE 802.16 желісінде жұмыс істеу кезінде, қызметтің сапасы (QoS) әрбір жеке қызмет көрсеті үшін өзгермеуі керек. MAC-деңгейінің алгоритмдері мен қолжетімділк механизмдері осы барлық мәселелерді шешуі керек.

IEEE 802.16 MAC-деңгейінің құрылымы үш деңгейшеге бөлінген (1.1-сурет):

- СS (Convergence Sublayer) қызметін түрлендіру деңгейшесі;

1,2-сурет. MAC деңгейінің негізгі операциялары

MAC тақырыбының екі форматы анықталған. Біріншісі - негізгі MAC, MAC PDU-дан әрбір протоколды блок деңгейі басталад және де ол xабарларды басқару MAC немесе CS мәліметтерден тұрады. Екіншісі - ол қосымша өткізу қабілеттілігін сұрау бөлігі. Жалпы тақырыпты өткізу өрісі бар пакетте қолданады. MAC-тың негізгі форматы 1.3 суретте көрсетілген.

1,3-сурет. MAC тақырыпшасының негізгі мақсаты

Егерде, AC BC-дан келе жатқан арнының өткізу жолағының бөлуін немесе еселеуін сұраса, сұрау жолағын қолданамыз. Сонымен қатар тақырыпшада өткізу жолағының мөлшерін және CID-ті көрсетеді.
Сұрау жолағынан кейін өткізу өрісі жойылады. MAC- тің негізгі өткізу өрісі 1.2 кестеде көрсетілген.
Деректер өрісі MAC тақырыпшаларынан тұруы мүмкін,

- Фрагменттерді қолданамыз, егерде жоғарғы деңгейдегі пакет PDU-дің бірнеше бөліктеріне бөлінсе;

- Арнаны басқару үшін – абоненттік станциялар пайдаоанылады, олар базалық станцияға өткізу қабілеттілігін басқару қажеттілігін хабарлайды;

- Кеңейтілген тақырыпшаның бір MAC PDU пакетінде бірнеше қосалқы тақыраптар болуы мүмкін.

- Mesh-ті Mesh желілерінде қолданады.

1,2-сурет. MAC тақырыпшаның негізгі ауданы.

Тақырыпшалар негізні MAC тақырыбынан кейін орналасады.

Хабарларды басқару – бұл IEEE 802.16 системасының негізгі механизмі. Пакеттер профильін сипаттау, кірісті басқару, шифрлау тетіктерінің сипаттамасы, жұмыс жүйесінің динамикалық өзгеруі және т.б. – бақылау функцияларының барлығын, өтінішті және ол өтінішті қабылдау хабарларды бақылаушыдан өтеді. БС үшін өткізу қабілеттілігі эпизодты және жоспарлы болуы мүмкін.Бірінщі жағдайда абоненттік станциялар конкурстық негізде арнайы арнаның аралығын оларға берілетін сұрау тақырыбындағы тұпатын пакеттер жүзеге асырады.

Жоспарлаған рәсім бойынша жолақтарда арнаның артуы сұхбат деп аталады. БС АС-дан өткізу жолағының көбею қажеттілігін сұрайды.Іс жүзінде бұл базалық станция нақты АС (АЖ)-кежолақтарды пайдалануға беру/өзгерту туралы сұратуды табыстау үшін интервалдыұсынатындығын білдіреді, яғни айтқанда, жолақтарға сұрату салғанда бәсеке алгоритмін пайдаланбайды.

Сауалнама «нақты уақытта» жүзеге асырылуы мүмкін: интервалдар АС (АЖ)-ке оның қолжетімділік талаптарын өзгертуге қажеттілігі туындаған кезеңде ұсынылады (мысалы, әрбір кадрда). Сауалнаманың басқа түрі – «нақты уақыттан» тыс. Мұндай жағдайда, БСАС-ке сұрату интервалын мерзімді ұсынады, бірақ бұл кезең едәуір көп.

Пакеттерінің мерзімділігі және мөлшері белгіленген қосымшалар үшін (мысалы, Е1 бойынша телефонияда), UGS (Unsolicited grant Service) талап етпейтін арнаға қол жеткізу механизмі қарастырылған. Бұл жағдайда БСберілген кезеңімен АС-ке деректерді табыстау үшін, деректер ағынының жылдамдығына сәйкес келетін мөлшері тиянақталған интервалдарды ұсынады.

Егер АС жұмысы барысында қол жеткізу талаптарына өзгерістер енгізу қажет болса, ол бұл өзгертулердіарнаны ұсына отырып арнайы МАС-басқарма тақырыпшасы арқылы іске асырады. Бұл тақырыпшада «меннен сұра» жалаушасы бар, оны орнату жолымен АС БС-тен жаңа жолақша үшін интервал сұратады. Аталмыш тақырыпшада деректердің (slip) жоғалуына алып келетін, АС таратқыштың шығыс буферінің толып кету индикациясының арнайы биті бар болуы табиғи. БС бұл дабылдың пайда болуына отреагировать мүмкін, мысалға айтқанда АС деректері үшін жолақшаларды ұлғайтады.

802.16 стандартында пайдаланылатын технологиялар, радиоарналарды тиісті түрде басқаруды талап етеді, әсіресе, нақты абоненттің жеке ерекшелігіне байланысты табыстаудың физикалық деңгейінің сипаттамаларын және оның өткізу қабілетіндегі қажеттілігін басқаруды талап етеді.RLC (Radio Link Control) радиоарнасын басқару деңгейі осы мүмкіндіктермен қоса сәулешығару қуатын басқарудың дәстүрлі функцияларында қамтамасыз етеді [2].