Развертывание сетей WIMAX (стр. 9 из 16)

21) архитектура сети должна обеспечивать взаимную работоспособность устройств разных производителей;

внутри ASN (BS и транспортной сетью), между разными ASN, а также разными элементами ASN и CSN;

22) архитектура сети должна поддерживать следующие виды CS (из перечня CS, определенного в 802.16).

Укрупненно WiMAX сеть состоит из следующих логических объектов:

1) SS (Subscriber Station) ;

2) ASN (Access Service Network) ;

3) CSN (Connectivity Service Network) .

Каждый объект может быть реализован в одном физическом модуле (н-р, SS) или в нескольких (ASN, CSN).

Несколько CSN могут быть подключены к одному ASN, и наоборот; несколько ASN могут быть подключены к одному CSN. ASN и CSN могут принадлежать одному оператору или разным:

Архитектура сети, согласно WiMAX, показана на рисунке 17:

Рисунок 17 - Архитектура сети WiMAX.

Рисунок 18 – Компоненты архитектура сети WiMAX.

Оператор может владеть WiMAX сетью полностью или частично. Оператор, предоставляющий радио-доступ, называется NAP — Network Access Provider. Ему может принадлежать один или несколько ASN. Оператор, предоставляющий сервисы сети (доступ в Интернет, передачу голоса, доступ к определенному контенту) называется NSP — Network Service Provider, ему могут принадлежать один или несколько CSN.

Более подробно архитектура сети показана на рисунке 19:

Рисунок 19 - Элементы сети WiMAX.

User terminal или Mobile Station, MS, или Subscriber Station, SS - устройство, обеспечивающее соединение между оборудованием пользователя (н-р, компьютером) и сетью. MS может представлять собой CPE, Customer Premises Equipment, обеспечивающее подключение к сети нескольких компьютеров.

Base Station, BS, базовая станция - логический элемент сети, выполняющий обработку физического и МАС уровней по стандарту 802.16. BS представляет один сектор с одной частотой. BS может подключаться к нескольким ASN GW для обеспечения резервирования и/или балансировки нагрузки. Одно физическое изделие может включать в себя несколько BS (логических объектов).

ASN-GW, шлюз радиоподсети - логический элемент сети, выполняющий агрегирование (объединение) сигнальных функций, а также, если необходимо, маршрутизацию потоков данных пользователей. ASN-GW может быть связан с другими ASN-GW для обеспечения резервирования и балансировки нагрузки.

AAA server, Authentication, Authorisation, Accounting, - устройство (сервер), выполняющий процедуры:

- аутентификации пользователя, т.е. проверки его подлинности и возможности доступа в сеть

- авторизации - выделение ему ресурсов сети в соответствии с услугами, на которые он подписан

- аккаунта - подсчет потребленных пользователем ресурсов (кол-во времени или размер переданных данных) для формирования счета за пользование сетью.

MIP HA - Mobile IP Home Agent. Применяется для поддержки мобильности, заанкерной в CSN, см. гл. «Обеспечение мобильности». Он же обычно является edge-роутером - роутером-шлюзом, расположенном на границе WiMAX сети и внешних сетей.

IMS, Content services, Billing Support System (BSS), Operator Support System (OSS) - стандартные системы, не являющиеся специфичными для WiMAX, предоставляют вспомогательные функции оператору.

Роуминг - это возможность предоставления абоненту сервисов при его нахождении в чужой сети (в visited network). Абонент может пользоваться теми услугами, которые определены соглашением между домашней (home network) и чужой сетью. Основным достоинством роуминга является бОльшая зона предоставления услуг при наличии единого счета на оплату.

Основные характеристики SI3000 Light ASN:

- Инфраструктура с наименьшими затратами, базирующаяся на коммерческих маршрутизаторах

- Доступны услуги мобильной связи

- Доступны услуги стационарной связи

- Совместимость с будущими решениямислужит гарантией защиты инвестиций

- Взаимодействие SI3000 ASN-GW

4.3 Решения WiMAX с усовершенствованными функциями и рабочими характеристиками.

Рисунок 20 – Архитектура сети WiMAX с усовершенствованными функциями

Эффективные решения WiMAX с усовершенствованными функциями и рабочими характеристиками

Для достижения более высокого энергетического потенциала линий связи (link budget), уменьшения затухания сигналов и лучшего покрытия микро-спотов (micro-spot), могут быть использованы различные технологии разнесения.

Примечание: Iskratel поддерживает обе технологии: STC/MRC в настоящее время и MIMO с ее платформами 16e. Прибыльная бизнес-модель WiMAX с более высоким покрытием пользователей, удовлетворенностью пользователей и улучшающая энергетические потенциалы линий связи (link budget) WiMAX может быть достигнута при использовании передовых антенных технологий (MIMO и AAS): MIMO A/B & STC: Эффект MIMO A/B заключается в ее способности переключаться между MIMO A и MIMO B.

Вариант MIMO A с одной принимающей антенной известен также как режим STC (Space Time Coding – прием с пространственно-временным кодированием) и особенно пригоден в условиях NLOS.

ААS - адаптивные антенные системы: в AAS используется несколько антенн для динамического формирования направленного луча. Этот луч контролируется базовой станцией (BS) для направления его к абонентской станции (SS), с которой она (BS) осуществляет коммуникацию. Системы AAS особенно годятся для использования в сценариях

с ограниченными интерференциями и могут обеспечить значительные выгоды в среде с прямой видимостью (LOS). Системы Iskratel по умолчанию поддерживают MIMO A/B & STC, а системы AAS будут добавляться там, где это будет технически и коммерчески выгодно.

Рисунок 21 – Общий вид развертывание технологии WiMAX в Егорьевском районе.

Решением SI3000 Light ASN предусматривается простой сетевой дизайн и использование «commodity» элементов (т.е. однородных элементов, элементов массовой продукции с одинаковыми свойствами) для установления мобильных соединений на сети провайдера услуг. Результатом этого является наличие механизма хэндовера и продолжения IP-сеанса, обеспечивающего хэндовер не в реальном масштабе времени для фиксированной WiMAX сети и хэндовер операторского класса для мобильной WiMAX сети. Решение SI3000 Light ASN поддерживает также стандартные сетевые элементы, находящиеся за пределами ASN. Помимо этого, возможна миграция типа SI3000 ASN – GW Mobile WiMAX. Когда рынок и технология пересекутся, вы уже будете готовы предложить полную поддержку роуминга и взаимодействия с широким диапазоном приложений CSN.

Рисунок 22 - Физическое соединение сети WiMAX.

Light ASN от Iskratel можете предложить:

- мобильные услуги со значительно меньшими затратами на инфраструктуру.

- SI3000 Light ASN – новая сетевая архитектура

- В решении SI3000 Light ASN используется новая сетевая архитектура (New Network Architecture), представляющая собой уникальную структуру, позволяющую использовать недорогие и однородные (commoditized) сетевые элементы для создания управляемых, мобильных, насыщенных мультимедийными услугами сетей.

Новая сетевая архитектура SI3000 Light ASN, основанная на простой иерархии со сконфигурированными однородными (commodity) сетевыми элементами, обеспечивает структуру между базовой сетью CSN и радиосетью WiMAX.

Рисунок 23 - Логические соединения сети WiMAX.

Преимущества новой сетевой архитектуры:

- Уникальная и новаторская архитектура;

- Развертывание однородных (commodity) элементов (коммутатор, маршрутизатор) с небольшими затратами;

- Достаточен WiMAX SS/SSM; отсутствие MobileIP стека на SSM;

- «Подрывное» воздействие (disruptive impact);

- Обеспечивается механизм хэндовера и продолжения IP-сеанса;

- Обеспечивает возможность управления QoS для доставки услуг Triple Play.

5. РАЗРАБОТКА СЕТИ WiMAX ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ УСЛУГИ ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА В ИНТЕРНЕТ

5.1 Выбор характеристик радиоинтерфейса

Базовая станция WiMAX представляет собой модульное решение, которое может по мере необходимости дополняться различными блоками, например, модулями для связи с магистральной сетью провайдера. В минимальной конфигурации устанавливается модуль радиоинтерфейса и модуль соединения с проводной сетью.

При выборе оборудования WiMAX кроме его технических характеристик и цены важное и зачастую определяющее значение представляет такой фактор, как специфические для России трудности оформления частотных разрешений. Дело в том, что в России практически не существует «безлицензионных» диапазонов. Для разных типов оборудования предусмотрен различный порядок получения частотных разрешений. Для работы в любых диапазонах операторы связи должны получить достаточно сложные и многоуровневые разрешения как частотных служб, так и служб надзора за связью [5].

Очевидно, что в нашей стране главным фактором, влияющим на скорость внедрения систем WiMAX, являются вопросы регулирования спектра, так как развитие рынка услуг WiMAX напрямую зависит от выделения операторам необходимого частотного ресурса. Сегодня наиболее перспективными с точки зрения будущего развития технологии WiMAX являются диапазоны в районе 2,4, 3,5 и 5,6 ГГц.

Следует учитывать, что распространение радиоволн в различных участках спектра имеет свои особенности, которые во многом определяют дальность действия оборудования, а также устойчивость к многолучевости.

Оборудование должно производиться специализированной компанией, имеющий опыт разработки и производства беспроводного оборудования, что является некоторой гарантией качества.

Технические характеристики оборудования, предоставляемые производителем, должны быть достаточно полными, для того чтобы по ним можно было сделать вывод о его возможностях. Представление таких характеристик говорит о профессионализме сотрудников и в определенной мере гарантирует, что речь идет об оригинальном продукте, а не о перепродаже малоизвестного бренда под торговой маркой продавца.