Wireless MAN, WiMax,

Podobné dokumenty
{ Wireless MAN, WiMax,

Bezs n urov a telefonie, DECT

Technologie IEEE WiMAX ROMAN WYKA

IEEE WiMAX. WiMAX

WIMAX. Obsah. Mobilní komunikace. Josef Nevrlý. 1 Úvod 2. 2 Využití technologie 3. 5 Pokrytí, dosah 6. 7 Situace v České Republice 7

Uvod, celkov y prehled problematiky

Uvod, celkov y prehled problematiky

Rzen informacn bezpecnosti v organizaci

Rzen informacn bezpecnosti v organizaci

Verejn e mobiln st e, LTE

Distribuovan e algoritmy

Verejn e mobiln ste, ste LTE

Soudobé trendy v oblasti moderních

Mobilní sítě. Počítačové sítě a systémy. _ 3. a 4. ročník SŠ technické. Ing. Fales Alexandr Software: SMART Notebook

Sekven cn soubory. PV 062 Organizace soubor u. Jan Staudek Verze : jaro 2018

Úvod do počítačových sítí. Teoretický základ datových komunikací. Signály limitované šířkou pásma. Fyzická úroveň

Prenosov a m edia. PV 169 Z aklady prenosu dat. Jan Staudek Verze : podzim 2017

Prepn an, switching. Propojovac probl em. PV 169 Z aklady prenosu dat. Prepnac, prepnan a st' Metody prepn an

Wireless Sensor Networks, ZigBee

Podsyst em vstupu a v ystupu

IEEE Wi FI. Wi Fi

Projekt implementace ISMS Dodatek 1, PDCA

Fyzická úroveň. Teoretický základ datových komunikací. Fourierova analýza

TECHNOLOGICKÉ DOPOLEDNE

GPDR, General Data Protection Regulation

Bezdrátový přenos dat

Sítě IEEE (WiFi)

CCNA I. 3. Connecting to the Network. CCNA I.: 3. Connecting to the network

21. DIGITÁLNÍ SÍŤ GSM

Satelitn komunikace. PA 151 Soudob e ste. Jan Staudek Verze : jaro 2018

Představíme základy bezdrátových sítí. Popíšeme jednotlivé typy sítí a zabezpečení.

Vl akna. PB 152 Operacn syst emy. Jan ÐStaudek Verze : jaro 2015

1. Základy bezdrátových sítí

Principy ATM sítí. Ing. Vladimír Horák Ústav výpočetní techniky Univerzity Karlovy Operační centrum sítě PASNET

Orientacn taxonometrie spoj u a st. PV 169 Z aklady prenosu dat. St e studovan e z hlediska prenosu dat. Telefonn st'

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

Úspěch Wi-Fi přineslo využívání bezlicenčního pásma, což má negativní důsledky ve formě silného zarušení příslušného frekvenčního spektra a dále

Počítačové sítě I. 4. Fyzická vrstva sítí. Miroslav Spousta, 2004

EXTRAKT z mezinárodní normy

Počítačové sítě internet

Standard IEEE

37MK Semestrální práce. UMTS Frekvence, rádiové rozhraní a modulace

Bezs n urov a telefonie, DECT

MOTOROLA Řešení Point-to-Multipoint pro ISP. Radek Smok, KonekTel, a.s. Deputy Commercial Director

Přístupové systémy (WiFi, WiMAX)

Projekt implementace ISMS

Semestrální práce-mobilní komunikace 2004/2005

Topologie počítačových sítí Topologie = popisuje způsob zapojení sítí, jejich architekturu adt 1) Sběrnicová topologie (BUS)

Protokoly vrstvy datových spojů LAN Specifikace IEEE 802 pokrývá :

Sign aly. PV 169 Z aklady prenosu dat. Jan Staudek Verze : podzim 2018

QoS na L2/L3/L4. Jak prokazovat kvalitu přípojky NGA. Ing. Martin Ťupa Ing. Jan Brouček, CSc. PROFiber Networking CZ s.r.o.

Bezdrátové sítě Wi-Fi Původním cíl: Dnes

Připojení k rozlehlých sítím

Informační a komunikační technologie. 1.7 Počítačové sítě

Informační a komunikační technologie. 3. Počítačové sítě

TECHNICKÁ SPECIFIKACE ÚČASTNICKÝCH ROZHRANÍ. POSKYTOVANÝCH SPOLEČNOSTÍ OVANET a.s.

K čemu slouží počítačové sítě

Sign aly. Data a sign aly. PV 169 Z aklady prenosu dat. Sign al, elektromagnetick y sign al. (Elektromagnetick y) sign al

dvoulinka, twist pair, twist

UNIVERZITA PARDUBICE. Fakulta elektrotechniky a informatiky. Modelování OFDM v systému WiMAX Jan Vacula

Počítačové sítě. Miloš Hrdý. 21. října 2007

Siklu nová generace spojů v E-band pásmu

Počítačové sítě Datový spoj

Dvoupásmový přístupový bod pro venkovní použití Návod k obsluze - EC-WA6202 (EC-WA6202M)

Všechno přes IP, IP přes všechno. Propustnost včetně agregace (kolik je agregace?) Nabízená rychlost vs garantovaná rychlost. VoIP

Síťové prvky seznámení s problematikou. s problematikou

Satelitní komunikace a zkušenosti poskytovatele (bezdrátových) síťových služeb. Ing. Zbyněk Horák GiTy, a.s.

PB169 Operační systémy a sítě

WiMAX Broadband Wireless Access systémy. Vladimír Havelda Product manager Intelek spol. s r.o.

Přehled doplňků normy IEEE

Systémy pozemní pohyblivé služby

Aktivní prvky: přepínače

FWA (Fixed Wireless Access) Pevná rádiová přípojka

SEMESTRÁLNÍ PRÁCE Přístup WCDMA v systémech UMTS

WPAN, Wireless Personal Area Networks, Bluetooth

Měření kvality služeb. Kolik protlačíte přes aktivní prvky? Kde jsou limitní hodnoty ETH spoje? Data Hlas Video. Black Box Network Infrastructure

FTTx sítě v roce 2012

ZÁKLADY DATOVÝCH KOMUNIKACÍ

Aktivní prvky: brány a směrovače. směrovače

Lokální počítačové sítě

Poznámka: UV, rentgenové a gamma záření se pro bezdrátovou komunikaci nepoužívají především pro svou škodlivost na lidské zdraví.

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

Hasov an (hashing) na vn ejsch pam etech

Model: Mbps Wireless 11G+ Access Point UŽIVATELSKÝ MANUÁL

POKUD JSOU PRACOVNÍCI SPOJENI DO SÍTĚ MOHOU SDÍLET: Data Zprávy Grafiku Tiskárny Faxové přístroje Modemy Další hardwarové zdroje

Spr ava hlavn pam eti

Data a sign aly. Data a sign aly. PV 169 Z aklady prenosu dat. Sign al, elektromagnetick y sign al

Rozdíl mezi ISDN a IDSL Ú ústředna K koncentrátor pro agregaci a pro připojení k datové síti. Pozn.: Je možné pomocí IDSL vytvořit přípojku ISDN.

Datové komunikace. Informační systémy 2

Počítačové sítě Datový spoj

Operacn syst emy { prehled

Prklad dokumentov e z akladny ISMS

IEEE Wi FI. Wi Fi

Metriky na vyhodnocení kvality IPTV/DTV/OTT , Brno Martin Novotný

X.25 Frame Relay. Frame Relay

Alcatel OmniPCX 4400 Základní vlastnosti

Bezdrátová komunikace. Michal Kahánek

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Elektronická podpora zkvalitnění výuky CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost

Lokální sítě LAN KIV/PD Přenos dat Martin Šimek

Cisco Networking Accademy. 7. Bezdrátové sítě (Wireless Networks)

Transkript:

Wireless MAN, WiMax, 802.16 PA 151 Soudob e ste Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2016

Osnova Co to je WiMAX Uvod k 802.16 Z akladn principy cinnosti 802.16 MAC Referencn model 802.16 MAC Convergence Sub-Layer (CS) 802.16 MAC Common Part Sub-Layer (CPS) 802.16 MAC Privacy Sub-Layer (PS) 802.16 Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 1

Bezdratov e technologie, p rehled Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudobe s te { Wireless MAN, WiMax, 802.16 2

Co to je WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access (AXess) Sirokop asmov a bezdr atov a st' urcen a pro PTMP bezdr atov e st'ov an Vysok e prenosov e rychlosti se dosahuj pomoc technologi OFDM a MIMO OFDM: forma prenosu, kter y pouzv a velk e mnozstv blzko rozmst en ych nosn ych, kter e jsou modulov any daty na nzkou rychlost prenosu. Sign aly jsou navz ajem ortogon aln, neinterferuj. Data se pren asej velk ym mnozstvm takov ych sign al u soub ezn e, zvysuje se propustnost. MIMO: Soub ezn y prenos paralelnch tok u dat mezi vyslaci a prijmaci s vce ant enami dopln en y o slozit ejs zpracov an digit alnch sign al u zvysuje propustnost nad Shannonovo omezeni a odolnost v uci interferencm dky vcecestn emu sren sign alu, Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 3

Co to je WiMAX, varianty WiMAX S erie standard u IEEE 802.16 Fixed WiMAX, IEEE 802.16d { xn termin aly bezdr atov y ekvivalent kabelov ych spojen typu DSL (VDSL,... ) uplatn en na mstn smycce (posledn mle) az 120 Mb/s a vce v bu nce o pr umeru az 75 km Mobile WiMAX, IEEE 802.16e { mobiln termin aly levn ejs konkurent stm typu LTE az 15 Mb/s v bu nce o pr umeru az 4 km WiMAX Advance, IEEE 802.16m { pripravovan y n astupce 802.16e Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 4

Clov e aplikace WiMAX St' typu MAN { Metropolitan Area Network V ystavba rozs ahl ych bezdr atov ych st pro prstup k internetu na urovni metropolitnch st, MAN (radiov e kan aly mohou zajist'ovat rychlost, napr. i 120 Mb/s a vce P2P bezdr atov a spojen s vysokou kapacitou prenosu dat, bezdr atov a alternativa kabelov ych, DSL a T1/E1 sluzeb pro { Sirokop asmov y prstup na posledn mli pro pripojen ucastnka k ISP { Propojen prstupov ych bod u WiFi LAN { Digit aln telefonii P2MP bezdr atov a resen pro posledn mli vsesm erov ym bezdr atov ym spojem Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 5

Clov e aplikace WiMAX Televizn a r adiov e vysl an,... prenos hlasu i videa a poskytov an s tm souvisejcch sluzeb zejm ena citliv ych na casovou prodlevu, jako je { prenos hlasu pomoc prepojov an okruh u, { prenos videa, { IP telefonie (VoIP) a { prenos dat s urcenou prioritou,... poskytov an vysokorychlostnch mobilnch datov ych a hlasov ych sluzeb bez nutnosti prm e viditelnosti z akladny obsluhov an stovek az tisc u z akaznk u jednou z akladnou jedn a se o drazs technologii s v yrazn ym d urazem na QoS (na rozdl od WiFi) Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 6

Uvod k 802.16, p r klady aplikac s t WiMax Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudobe s te { Wireless MAN, WiMax, 802.16 7

Uvod k 802.16, typy st WiMax P2P a P2MP Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 8

Uvod k 802.16, koncept WiMAX Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 9

Uvod k 802.16, WiMAX vs. WiFi vs Cellular (UTMS, LTE) Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 10

St'ov a architektura WiMAX WiMax je bezdr atov a MAN nikoli bezdr atov a LAN St'ov a architektura WiMAX: Denice syst emu nad bezdr atov ym rozhranm s moznost end-to-end relac Access Service Network, ASN : bezdr atov a st' obsahujc jednu nebo vce z akladen a jednu nebo vce bran ASN (NSP, Network Access Provider (propojen komponent ASN na urovni datov eho spoje) Connectivity Service Network, CSN,: zajist'uje vnitrn a vn ejs konektivitu na urovni IP, j adro WiMAX (NSP, Network Service Provider) vzd alen e statick e nebo mobiln klientsk e stanice Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 11

S t'ova architektura WiMAX Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudobe s te { Wireless MAN, WiMax, 802.16 12

St'ov a architektura WiMAX z akladna, Base Stations (BS) BS je stacion arn poskytuje a podporuje bezdr atov e rozhran pro SS a MS m uze ovl adat tisce klientsk ych stanic, Subscriber Station (SS), Mobile Station (MS) res pred avky, kvalitu sluzeb, DHCP proxy, spr avu klc u, spr avu relac, skupinov e rozesl an zpr av,... Klientsk a stanice, Subscriber Station (SS), Mobile Station (MS) SS jsou stacion arn, MS jsou mobiln (casto dongle do notebooku) SS obvykle obsluhuje budovu (bu nku) a pokr yv a funkcionalitu posledn mle z hlediska prstupu do verejn ych st z koncov ych stanic ( ucastnk u) obsluhovan ych v bu nce SS m a casto charakter CPE, CPE, Customer Premises Equipment: krabicka pripojen a k PC s vnitrn ant enou, telekomunikacn zarzen umsten e u z akaznka (set-top box, napojen na Internet,... ) Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 13

St'ov a architektura WiMAX ASN Gateway, ASN-GW, NMS, Network management System: propojen komponent ASN a c asti CSN na urovni datov eho spoje, vyhled av an (paging), spr ava radiov eho rozhran, cahe pamet' uzivatelsk ych prol u a sifrovacch klc u,... Authentication, Authorisation and Accounting Server, AAA: datab aze (info o ucastncch, kongurace, info o sluzb ach,... ) CSN Router propojen mezi vce BS (a napojen BS na jin e syst emy (PSTN, Internet,... ) Home Agent, HA, Foreing Agent, HA kotvy ucastnk u pri roamingu, mobilita na urovni IP,... Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 14

Uvod k 802.16, koncept napojen WiFi a WiMAX Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudobe s te { Wireless MAN, WiMax, 802.16 15

Proc nestac 802.11/WiFi? Proc 802.16/WiMAX? Obe ste byly navrzeny pro sirokop asmov e bezdr atov e komunikace Obe ste se ale lis WiMax (802.16) poskytuje sluzby budov am, budovy nejsou mobiln, nemigruj mezi bu nkami (mobilitu pripoust az verze 802.16e) WiFi (802.11) se siln e orientuje na mobilitu stanic V budov e se provozuje vce poctac u, koncovou stanic WiFi je typicky notebook Provozovatel budovy je schopen vce investovat nez vlastnk notebooku, { WiMax m uze pouzvat dokonalejs r adiov a pojtka, m uze tudz pouzvat duplexn komunikace, cemuz se WiFi pro udrzen l ace vyh yb a V bu nce WiMax je typicky mnohem vce uzivatel u nez v bu nce 802.11 Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 16

Proc nestac 802.11/WiFi? Proc 802.16/WiMAX? Obe ste se ale lis (pokrac.) Uzivatel e WiMax pozaduj v ets srku p asma nez uzivatel e 802.11, pren asej v ets objemy dat P asmo ISM (p asmo 802.11) neposkytuje dostatecnou prenosovou kapacitu, WiMax operuje ve vyssch p asmech (10{66 GHz) Tm se dost av a WiMaX do p asma mm vln, WiFi pouzv a dels vlny, fyzick a vrstva mus b yt jin a mm vlny nic vlhkost (d est', snh, kroupy, mlha) { chybov e rzen mus b yt dokonalejs nez v budov e 802.11 vysl a vsesmerove, mm vlny lze smerovat do paprsk u 802.11 nebyla navrzena pro telefonii a siln y multimedi aln provoz, 802.16 tyto aplikace podporuje 802.11 mobiln, bezdr atov y Ethernet, 802.16 bezdr atov a kabelov a TV Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 17

Z akladn principy cinnosti 802.16 Wireless MAN: P2M (BS { SS, SS, SS,... ), prp. P2P (BS { opakovac) a volitelne mesh (SS { SS { SS) Spojovan e sluzby na vrstv e datov eho spoje N asobnost prstupu (MAC) downlink (BS SS, SS,... ), uplink (SS, SS,... BS) TDM & TDMA, volitelne OFDM & TDMA, OFDMA & TDMA Vlastnosti vrstvy PHY ovliv nujc MAC Duplex: TDD, FDD, FDX (full duplex) FDD BS a SS, HDX (half duplex) FDD/TDD SS Adaptivn proly na DL i UL (Modulace a FEC) Vce trd QoS (CBR, rt-vbr, nrt-vbr, BE) Podpora siln e bezpecnosti Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 18

Referencn model WiMAX Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 19

Referencn model WiMAX St' trdy IEEE 802 { vyhovuje pravidl um chov an vrstvy datov eho spoje podle stanadard u IEEE 802 dvouvrstv a architektura, fyzick a vrstva + vrstva MAC Z akladna v pokryt e oblasti pln roli mostu LAN Adresov an stanic se deje na principu MAC adres vrstva MAC m a vce (3) podvrstev, dve b azov e Convergence Sublayer, CS, service-specic sublayer, podvrstva konvergenc na sluzby: prizp usoben paket um ATM, Ethernet a IP MAC Common Part Sublayer, CPS: prstupov e mechanismy SS s BS, spojovan e sluzby se zarucenou urovn kvality, funkce poskytujc sluzby klient um: vysl an dat v r amcch, rzen prstupu ke sdlen emu m ediu, jak m uze z akladna nebo klientsk a stanice zah ajit prenos kan alem, jak zajistit potrebnou kapacitu,... Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 20

Referencn model WiMAX podvrstva CS { rozhran na st'ovou vrstvu IP Internetu ATM ste,... podvrstva CPS p uvodn n avrh byl P2MP, vesker y provoz rd z akladna, (BS{SS) provozuj se spojovan a spojen (connection oriented) pozd eji (802.16a,d) standard povoluje i mesh (SS{SS) Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 21

Referencn model WiMAX podvrstva Security kryptograe (soukrom), spr ava klc u, autentizace Fyzick a vrstva z akladem je vce sign alov y prenos typu OFDM, prp. TDM dlc nosn e slozky jsou modulovan e podle zam yslen eho dosahu alternativn e modulacemi QPSK, 16-QAM a 64-QAM Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 22

WiMAX, podvrstva MAC CPS Prim arn e rozhran pevn ych p2mp sirokop asmov ych bezdr atov ych prstupov ych syst em u poskytujcch sluzby soub ezn e lze provozovat vce sluzeb s r uznou urovn QoS je funkcn nad n ekolika specikacemi fyzick e vrstvy optimalizovan ych pro p asma frekvenc konkr etnch aplikac, soub ezn e podporuje vce specikac fyzick e vrstvy vylucuje kolize, z akladna dynamicky, na z adost, prid eluje uplink/dowstream kapacitu jednotliv ym klientsk ym stanicm Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 23

WiMAX, podvrstva MAC CPS Adaptivn proly vyslan ych d avek (burst) na DL a UL { modulace, FEC,... Na DL se m uze asociovat stejn a d avka prenosu k vce SS Na UP vysl a SS v urcen em casov em dlu s konkr etne denovan ym prolem pl anovac algoritmus MAC CPS podvrstvy: { SS souper s ostatnmi SS o pl anov an pouze pri prvnm vstupu do ste { po vstupu SS do ste BS pridel SS komunikacn prostor/kapacitu v ylucn e Komunikace mezi dv ema SS typicky probh a vzdy pres BS Existuje ale i podpora mesh st e s prmou komunikac mezi SS Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 24

WiMAX, radiov y podsystem Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudobe s te { Wireless MAN, WiMax, 802.16 25

WiMAX, Fyzick a vrstva, PHY specikace fyzick e vrstvy { denice frekv. p asem, modulacnch sch emat, chybov eho rzen, synchronizace vyslac/prijmac, rychlost dat, struktury TDM/FDM dosah z akladnov e stanice v otevren em ter enu pri zachov an prm e viditelnosti je az 70 km re aln e vyuzv an do 20 km pri zachov an prm e viditelnosti dosah v metropolitn oblasti bez prm e viditelnosti 3 az 5 km kapacita prenosu dat na fyzick e vrstve je 255 Mb/s re aln a propustnost aplikacnch dat je az 70 Mb/s v praxi bezne na uzivatele 0,5 Mb/s az 2Mb/s sirokop asmov e kan aly { 20, 25 nebo 28 MHz Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 26

WiMAX, Fyzick a vrstva, PHY prvn verze standardu 802.16 denovala operacn prostred LOS v p asmech frekvenc 10{66 GHz nepodl ehajcch licencnmu rzen dopln ek 802.16a denuje i nonlos operacn prostred v p asmech frekvenc 2{11 GHz, v licencovan ych p asmech, v CR je pridelen e frekvencn p asmo 3,5 GHz Pl anov an spojen se uskutec nuje v casov e, frekvencn i prostorov e dom ene Konkr etn chov an PHY se odvozuje z rzen uplatnen eho v MAC vrstve pro sdlen uplink a downlink spoj u, se pouzv a jak time division duplex (TDD), tak i frequency division duplex (FDD) orientovan e ant eny omezuj sv e paprsky na konkr etn koncov y bod, pouzv a se prostorov e d elen vc. multiant ennch technik (MIMO) Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 27

WiMAX, Fyzicka vrstva, PHY 2 2 Signal v mm pasmu se vzdalenost rychle slabne, je tlumeny ovzdu s m,... Adaptivita vrstvy PHY { podle vzdalenosti BS-SS se pou z vaj ruzn a modula cn schemata (ruzn e bitove rychlosti, pro ly) Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudobe s te { Wireless MAN, WiMax, 802.16 28

WiMAX, Fyzicka vrstva, anteny Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudobe s te { Wireless MAN, WiMax, 802.16 29

WiMAX, podpora duplexn komunikace, FDD / TDD Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 30

WiMAX, podpora duplexn komunikace princip Time-Division Duplex (TDD) Downlink i Uplink sdlej v case stejn y r adiov y kan al Kapacitu downlink a uplink lze m enit { dynamick a asymetrie Levn e SS, nelze soucasne vyslat a prijmat (cl je l ace) TDD frame: Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 31

WiMAX, podpora duplexn komunikace Frequency-Division Duplex (FDD) Downlink i Uplink pouzvaj samostatn e r adiov e kan aly statick a asymetrie FDX, full duplex { soucasn e vysl an a prjem HDX, half duplex { levn e resen na strane SS Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 32

WiMAX, podpora duplexn komunikace Vyuzv an casov ych dl u downlink spoje pln e rd z akladna v podvrstve MAC CPS Vyuzv an casov ych dl u uplink spoje je slozit ejs inici aln e se uplat nuje souperen podporovan e funkcionalitou podvrstvy MAC CPS v yklad podvrstvy MAC CPS, viz d ale Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 33

PHY, fyzick a vrstva WiMAX existuje vce specikac vrstvy PHY Single Carrier PHY 256 point FFT OFDM PHY 2048 point FFT OFDM PHY prednosti FFT OFDM proti CDMA FFT OFDM podporuje nonlos komunikace s mensmi n aroky na prenosov y v ykon CDMA pozaduje mnohem v ets srku p asma pro prenos nez kterou vyzaduje objem pren asen ych dat, coz je pro bezdr atov e vysl an pod 11 GHz nepraktick e Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 34

WiMAX, MAC { pouzit y multiplexing { DAMA-TDMA Demand Assignment Multiple Access-Time Division Multiple Access (DAMA-TDMA) TDMA cas se v kan alu del na useky { TDMA r amce (TDMA frames) kazd y TDMA r amec sest av a z urcit eho poctu casov ych dl u (slots) 1 nebo nekolik casov ych dl u v TDMA r amcch lze seskupovat do logick ych kan al u DAMA pridelov an casov ych dl u v TDMA r amcch rd BS dynamicky o pridelen prenosov e kapacity poz ad a SS pri sv em prv em prihl asen prvn prihl asen = souperen stanic o jist y uplink casov y dl { { vyzaduje se komunikacn srka p asma, { kolize pri souperen se res exponenci alnm back-o algoritmem Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 35

WiMAX, MAC { uplink a downlink kan aly prenos SS BS, uplink multipoint-to-point, siln e souperen o prstup k m ediu uplat nuje se multiplexing DAMA-TDMA, pozadavek byl zad an pri zah ajen cinnosti po prv e pridelen y (zskan y) casov y dl je spojen pridelen y az do ukoncen spojen pouzvaj se opravn e k ody modulacn techniky vych azej ze sch emat QPSK Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 36

WiMAX, MAC { uplink a downlink kan aly prenos BS SS, downlink point-to-multipoint, 2 TDM rezimy prenosu BS SS { rezim A: podpora souvisl eho toku { audio, video,... { rezim B: podpora d avkovan eho toku { IP data,... obvykle je z adan a vets kapacita pro jednotliv e SS nez pro uplink (stahov an WWW,... ), z adn e souperen o prstup k m ediu, jednoduch e rzen z akladnou rezim A: podpora souvisl eho toku { audio, video,...... { prost y TDM, informace pro kazdou SS se vysl a najednou jako jeden proud dat a obdrz ji kazd a SS v dan em sektoru { multiplexing s uplink tokem pomoc multiplexov an FDD Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 37

WiMAX, MAC { uplink a downlink kan aly prenos BS SS, downlink... rezim B: podpora d avkovan eho toku { IP data,... { uplat nuje se multiplexing DAMA-TDMA { multiplexing s uplink tokem pomoc multiplexov an FDD nebo pomoc TDD { c ast TDMA r amce se pouzije pro tok uplink a c ast TDMA r amce se pouzije pro tok downlink Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 38

WiMAX, MAC R amce MAC podvrstvy zabraj celistv y pocet casov ych dl u fyzick e vrstvy Kazd y r amec se del na pod-r amce prvn dva jsou mapy downstream-u a upstream-u sdeluj co je ve kter ych casov ych dlech a kter e casov e dly jsou voln e downstream mapa obsahuje rovn ez parametry informujc nov e pripojovan e stanice Downstream kan al je jednoduch y, co je ve kter em podr amci urcuje z akladna Upstream kan al je komplikovan ejs vyuzvaj ho nov e se prihlasujc stanice jeho alokace z avis na pozadovan e kvalit e prenosu Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 39

WiMAX, MAC { poskytovan e kvality sluzeb Trdy QoS { vsechny typy sluzeb jsou spojovan e sluzby Constant bit rate service, CBR Real-time variable bit rate service, RVBR Non-real-time variable bit rate service, NRVBR Best-eorts service, BE Pro srovn an { WiFi podporuje nespojovan e sluzby Contention free MAC { CBR, RVBR, NRVBR z akladna vymezuje casov e intervaly, ve kter ych kter ych operuje ta kter a konkr etn stanice zpr avou, kterou slys vsechny stanice v prid elen ych casov ych intervalech nebudou ostatn zarzen vyslat Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 40

WiMAX, MAC { poskytovan e kvality sluzeb Contention based MAC - BE b azov y princip { delen a ALoha stanice mus bezkolizne zaslat z adost z akladne v casov em dlu sdelovan em pravidelne z akladnou do pokryt e oblasti zasl an z adosti { vysl an nzk ym v ykonem akceptov an z adosti { stanice uslys pozitivn odpov ed' m uze vyslat neuslys odpov ed' kolize, pred dalsm pokusem n ahodn a, opakovan e exponenci aln e prodluzovan a prodleva vyslan a vyssm v ykonem Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 41

WiMAX, MAC { poskytovan e kvality sluzeb Constant bit rate service, CBR, (contention free MAC) prenos nekomprimovan eho hlasu, kan al typu T1 z aruka prenosu jist eho objemu dat za jist y cas casov e dly jsou pridelen e z akladnou pevne, nen treba o ne z adat Real-time variable bit rate service, RVBR (contention free MAC) prenos komprimovan ych multimedi alnch dat apod. pozadovan a prenosov a kapacita m uze kolsat z akladna se v pravideln ych intervalech dotazuje stanice jakou prenosovou kapacitu pozaduje casov e dly pak prid eluje z akladna Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 42

WiMAX, MAC { poskytovan e kvality sluzeb Non-real-time variable bit rate service, NRVBR (c. f. MAC) pro velkobjemov y prenos dat (soubory dat) nepozadujc limity v real-time z akladna se v nepravideln ych intervalech dotazuje stanice jakou prenosovou kapacitu pozaduje casov e dly pak prid eluje z akladna Best-eorts service, BE (contention based MAC) stanice mus souperit o prid elen casov ych dl u casov e dly pro souperen jsou v upstream map e oznacen e, vtez souperen je sdelovan y v n asledn e downstream mape v prpade kolize se z adosti opakuj v n asledn ych n ahodn ych intervalech (exponenci aln e prodluzovan ych) O alokaci kapacity m uze z adat stanice SS pro vsechny sv e uzivatele spolecn e nebo o ni mohou z adat jednotliv uzivatel e stanice samostatn e Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 43

WiMAX, MAC { pl anov an pl anov an { urcov an jak a kdy budou zarzen prijmat a vyslat pl anov an ve WiMAx { kombinace TDMA, vyz yv an a souperen pl anov an na b azi TDMA zajist'ov an CBR na sdlen em radiov em kan alu pravideln a alokace casov ych dl u stanici Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 44

WiMAX, MAC { pl anov an Vyz yv an, polling (periodick e) vysl an vyz yvac zpr avy z akladnou po downlink kan alu prjemce vyzv an spoust relevantn prenos v urcen em casov em intervalu po uplink kan alu vyz yvat lze jednu konkr etn stanici { unicast polling, reaguje pouze vyzvan a stanice, ostatn mlc multicast polling { osloven e stanice (v osloven e skupin e) budou souperit broadcast polling { oslovuje vsechny stanice Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 45

WiMAX, MAC { ilustrace procedury Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudobe s te { Wireless MAN, WiMax, 802.16 46

WiMAX, MAC { planov an, vyzyv an Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudobe s te { Wireless MAN, WiMax, 802.16 47

WiMAX, MAC { pl anov an, souperen souperen, Contention z akladna denuje casov e dly, ve kter ych se souper, zpr avou rozeslanou periodicky po downlink kan alu souperc stanice vyck a na udan y casov y dl a vysle z adost pokud neuslys odpov ed', za n ahodn y, postupn e prodluzovan y interval vysl a z adost opakovan e, vzdy siln ejsm v ykonem odpov ed po downlink kan alu se dozv pridelen e casov e dly v uplink kan alu Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudob e ste { Wireless MAN, WiMax, 802.16 48

WiMAX, MAC { planov an, soupe ren Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudobe s te { Wireless MAN, WiMax, 802.16 49

WiMAX, MAC { planov an, mix TDMA, vyzev a soupe ren Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudobe s te { Wireless MAN, WiMax, 802.16 50