Фазалық модулятордың сигналдары

Ауысу режиміндегі қатынас  құру (portable access). Бұл қатынас құру кезінде тутынушылық құрылғы  сымсыз желімен шектелген аймақта  жаяу жүріс жылдамдығымен жүрген кезде байланыс жасауға мүмкіндік алады. Сессия кезінде байланыс желісінің бір ұяшығынан немесе оның бір секторынан екіншісіне ауысқан кезде басқарудың барлық мүмкіндіктері берілмейді. Яғни, желі мүмкіндіктері шектеулі болып қалады.

Қарапайымдалған мобильді қатынас құру (simple mobile access). Бұл қатынас құру кезінде сымсыз желі шекарасының ішінде көлік жылдамдығымен қозғалып келе жатқан құрылғыға шынайы уақытты қажет етпейтін қосымшалар сессиясын тоқтатпауға мүмкіндік береді. Секторлар мен ұяшықтардың арасында орын ауыстыру кезінде басқаруды беру сеансты жоғарыда көрсетілген типті приложениелер үшін үзіліссіз қылады.

Толық мобильді қатынас  құру (full mobile access). Бұл қатынас құру түрі сымсыз байланыс аясындағы территорияда тұтынушылық құрылғы өте үлкен жылдамдықпен қозғалған кезде байланысты қамтамасыз етуге мүмкіндігі бар. Гарант түріндегі басқаруды беру базалық станса секторларын немесе ұяларды ауыстырған кезде барлық қосымшаларға үздіксіз жұмыс жасауға мүмкіндік береді.

1.9 Қатынас құру жағынан қарағандағы Wi-MAX технологиясының

      ерекшеліктері

 

Wi-MAX технологиясы жоғарыда  айтылып өткен қатынас түрлерін  қолдайтын кеңжолақты сымсыз  технология екені мәлім. Қойылған  барлық талаптарға жауап беру  мақсатында Wi-MAX-тың екі версиясы  көрсетілді. Біріншісі, IEEE 802.16-2004 стандартына негізделген және әртүрлі орындардан фиксирленген, яғни, бір сессия уақытында орын ауыстырмай қолдануға арналған және бірінші стандарттың модификациясы 802.16е-ге базаланған. Wi-MAX Forum-ның пайымдауынша 802.16е спецификациясын қолдайтын тұтынушылық құрылғылар 2007 жылдың басында пайда болуы тиіс болатын.

802.16е-нің параметрлер  жиынтығы немесе профилі туралы  әлі официалды түрде ештеңе  мәлімденеген жоқ. Ең алғаш  мобильді профильдер үшін, күтіліп  отырғандай, 2,3 ГГц және 2,5 ГГц жиіліктері арналуы мүмкін. Оның себебі, 3 ГГц жиіліктен төмен жиіліктер ғимарат ішіндегі сымсыз байланыстың аймағын кеңейтуге мүмкіндік береді. Бірақ, сұраныстар көп болған жағдайда одан да үлкен жиіліктер (3,3 ГГц, 3,5 ГГц және 5,8 ГГц) қамтамасыз етілу мүмкіндігі қарастырылған.

Wi-MAX-тың бұл екі әдісі қазіргі нарықтың фиксирленген және мобильді қатынас құру түрлеріне мұқтаждығын көрсетеді. Қатынас құрудың бұл екі типіне әртүрлі талаптар қойылатындықтан, оларды реализациялау жолдары да, шешу жолдары да әртүрлі болады. Екі спецификацияда да қолданылатын бірнеше функциялар 802.16е стандартына қосылу ықтималдығы өте жоғары. Себебі, мобильдік сервистер бұдан тек ұтыста болады. Бұл функциялардың арасында MIMO жақсартылған демеуіші және адаптивті антенналық жүйе (AAS) бар. Олар өткізу қабілетін арттырады және тікелей көрінісі жоқ жүйелердің сезімталдылығын арттырады.

802.16-2004 және 802.16е стандардарттарының  ең басты айырмашылығы-мультиплексорлеу  техникасы: бірнеше стандартта  ортогональды жиіліктік бөлулі  мультиплексорлеу (OFDM) қолданылады, ал екіншісінде ортогональды жиілік бөлулі көптік қатынас құру (OFDMA) немесе масштабталған OFDMA қолданылады (Scalable OFDMA-SOFDMA).

802.11-2004 параметрлер жиынтығы  бағытталған антенналар қолданылатын  фиксирленген қатынас құруға жақсырақ сәйкес келеді. Оның себебі: OFDM SOFDMA-ге қарағанда қарапайымырақ болып келеді. OFDM көптасушылар көмегімен (Multi carier - MCM) техниканың жеке жағдайы екенін еске сала кетейік. МСМ-ның басты жұмыс жасау принципі негізгі биттер ағынын басқа өзара параллель төмен жылдамдықты ағыншаларға бөліп, сосын оны көптеген тасымалдаушыларды модуляциялау мақсатында қолдануға негізделген. Бұл кезде, кезкелген модуляция түрін қолдануға болады.

Фурье жіктеуі жиілік диапазонын спектрлері жабылса да ортогональді болып қала беретін тасымалдағыштарға бөлуге көмектеседі. Соңғысы символды беру периодында тасымалдағыштардың әрқайсысы бүтін саға ие болады дегенді білдіреді. OFDMA әдісінде тасымалдағыштардң жиынтығы N топтарға бөлінеді.

OFDMA әдісі антенналар  типтері әртүрлі тұтынушылық құрылғыларды басқаруды жақсартуға мүмкіндік береді. Ол қабылдап–таратқыш антенналардың бір-біріне бөгеулігін кемітіп, тікелей көрінушілік жоқ кездегі қабылдауды әлдеқайда жақсартады. Бұл мобильді тұтынушыларға үлкен мәнге ие.

Ал, бір оператордан келесісіне өту (roaming), оны екі стандартта да, яғни 802.16-2004 және 802.16е жүзеге асыруға болады.

1.10 Wi-MAX стандартының қауіпсіздігі

 

Барлық сымсыз технологиялардың дамуы жоғарыда айтылған – позитивті  жағы. Бірақ мамандарда сымсыз желілермен және Wi-MAX стандартына сұрақтар көптеп туындайды, сонымен қатар стандарттың ақпараттық қауіпсіздігіне. Өйткені сымсыз желілерінде кең аумақты пайдалануы мен қатар қаскүнемдердің көпшілігін шапшаң тартады.

Мамандар айтуы бойынша  сымсыз желілерде қауіпсіздігі сымды желілерге қарағанда деңгейі төмен емес дейді. Өйткені оған көптеген аспаптармен қол жеткізеді. Мысалы: бірегей идинтификатор жасауға болады (Service Set Identifier) және шифрлеу тәртібі қосып (Wired Equivalent Privacy) оған тағыда 802.1х ең жаңа стандартты пайдаланып, қауіпсіздік қамтамасыз етунің жақсарған механизмдермен иеленген, WEP технологияларынан басқа да технологиялар толы, оларды пайдалану WEP-тің «үстінен» қауіпсіздігінің қосымша деңгейлерін жасайды (жеке желілер немесе IPSec). Виртуалды жеке желілердің (VPN) аудентификацияға арналған қуатты құралдар және шифрлеулерді қосады, динамикалық шифрлеу кілттерімен айырбастау негізінде жасалған. Алысталған пайдаланушылармен мәліметтермен айырбасқа арналған қорғалған туннельдерді қалыптастырып, дәл осылай кәсіпорының ішінде де.

802.16 стандартында әрбір  абоненттік кешен Х.509 сандық сертификат  енгізілген, бұл сертификат құрылғыны  өндірушісімен тігілген және  сертификатты өзгертуге тиім  салынады, тіпті сертификаттың уақытты  яғни 10 жыл өтсе де тиім салынады. Базалық стансасында абоненттік жиынтықтың сандық жазу негізінде аудентификация болады, сол кезде базалық және абоненттік стансалар шифрланған кілттермен ауысады және шифрланған қауіпсіздікті қондырады. Шифрлеуге арналған кілттердің жиынтығын және сол алгоритм – 3-DES – ұстап алған жағдайда да, шифрді ашу қиындығын қамсыздандырады. Әрбір ауаны қосуға арналған кілттермен екілік бір уақытта тарифті шифрлеу механизмі жұмыс істейді, десте жоғалту мүмкіндіктерімен ортада синхронизациямен қамтиды, кілттердің уақыт өмірін жоятын – байланыстың сенімділігі. Сымсыз технологиялардың негізгі есептелуі.

2 КЕҢ ЖОЛАҚТЫ РҰҚСАТТЫҢ ҚҰРЫЛҒЫСЫН ТАҢДАУ

 

 

Қазіргі уақытта WLL жүйесі .үшін құрылғыны өндірумен әлемде көптеген компаниялар айналысады. Сымсыз құрылғыға үлкен ұсыныс және жаңа технологияның дамуы өзінің құны бойынша шешілуге арналған тапсырмалар бойынша ерекшелінетін құрылғының кеңейтілген спектрінің пайда болуына әкеп соғады. Сондықтан құрылғыны таңдауда Alvarion және ZyXEL компанияларының сымсыз рұқсатын қарастырамыз.

2.1 Alvarion компаниясының сымсыз BreezeMAX

 

Өзінің құрылу басында Alvarion компаниясының мәліметтерді сымсыз тарату құрылғысының өндіруші ретінде қазіргі уақытқа дейін қымбат емес альтернативті радиожелілік стансалардың BreezeLINK сымсыз модемдердің жоғары жылдамдықты өндірілуімен бастады. Жаңа технологиялардың дамуы және мәліметтерді таратудың сымсыз желілерін құруға арналған құрылғыға қойылатын сұраныс BreezeNET құрылғының құрылуына әкеп соғады. Бастапқыда бұл құрылғы ішкі құрылғыларды ғана қолдануға есептелген еді.

Бірақ сымсыз байланыстарда  қолданылатын құрылғыға қойылатын  сұраныстар жоғарылады және олар сыртқы қосымшаларда да қолданыла алатын болды. Бастапқыда бұл ішкі қосымшаларда қолданылатын құрылғылармен бірдей болады, бірақ  ішкі қосымшаларда қолданған кезде термоконтейнерлерге ауыстырылды немесе ұзын радиокәбілдер мен ішкі антенналарды қолданды. Соңғы жылдардағы өсіп келе жатқан интренетке жету ұсыныстары, әр түрлі мультимедиялық ақпаратты тарату және абоненттерді әр түрлі қызметтермен қамтамасыз ету талаптары BreezeMAX™ құрылғысының жаңа типінің пайда болуына әкеп соқты.

Alvarion компаниясының жаңа өнімі BreezeMAX™ жүйесі Wi-MAX таратушы платформаны қолдады. OFDM жаңа технологияны және адаптивті модуляцияны (до 64QAM) қолдана отырып жүйе тура көріністердің болмауына жақын шарттарда жұмыс істейді. BreezeMAX™ жүйенің жоғары спектралді тиімділігі операторларға біріннен бастап Wi-MAX желісін құруды бастапқызады. BreezeMAX™ 3,5 ГГц жиілік диапазонында жұмыс істей отырып Wi-MAX стандарттарын орындауды қамтамасыз ететін жүйенің рентабельді BWA кезенінің келесі талаптарын орындайды: IEEE 802.16 және HiperMAN.

BreezeMAX жүйесінің ерекшеліктері (сурет 2.1):

 

Сурет 2.1 – Кең жолақты сымсыз рұқсат

- IEEE 802.16 және ETSI HiperMAN - Wi-MAX сәулеттері;

- әр түрлі нарыққа арналған – үй желілерінің сымсыз қосымша ұйымдары мен Backhauls ыстық нүктелерінің, MDU/MTU бизнес қолданушыларына, тұру аймағындағы қолданушыларға қызмет етуді жатқызуға болады;

- өзіндік құнның төмендігі - өсу мөлшері бойынша төмендегі және қарапайым инсталяциясын қолдайды;

- операторлық класс жүйесі – жоғары өнімділік және рұқсаттылық, жиындардың пайдалылығы желіні басқару жүйесі;

- базалық станса қондырңысының масштабталатын конфигурациясы шасси (High density) негізіндегі базалық станса қаланың шетіндегі және қаладағы ірі масштабталған аймақтарда қолданылған жөн. Кіші базалық станса ауыл аралық жерлерде немесе халқы аз аудандарда ең ыңғайлы шешім болып келеді;

- жоғары өнімділігі мен өткізу қабілеттілігі – базалық стансалардың жартылай дуплексті және көпканалды функционалды мүмкіндіктері бір базалық стансаларға абонентердің көп санын ұстануға мүмкіндік береді;

- NLOS қамтуы - OFDM модуляциясы тура көріністердің жоқтығына жақын шарттардағы өнімділікті арттыруы;

- AlvariSTAR – басқару жүйесі толық функционалды мүмкіндіктері бар операторлық кластың NMS платформасы

2.2 Сымсыз ZyXEL

 

1989 жылы құрылған ZyXEL компаниясы адамдар мен ұйымдар арасында ақпаратты жедел және тиімді алмастыру шешімдерін құру мақсатын алдынна қойды. ZyXEL жойылған рұқсаттың модемдік шешімдерін жылжыту және өңдеу жұмыстарынан басталады. Ғасырлар бойында компания бірінші кең жолақты шешімдерді ұсынды: DSL-модемдер мен рұқсат концентраторлары. Пайда бола бастағанда олар жоғары жылдамдыққа және Ethernet-интерфейстеріне ыңғайлы болуы.

Онда Frame Relay және ATM көбіне интернет-провайдерлерге және тәжірибиде операторларға Интернетке кең жолақты қызметтерді ұсынды. Қазіргі кезде нарық талаптарына және тенденцияларға сай ZyXEL әр түрлі тапсырмаларға оптималданған интернет шешімдерді форматтайтын өнім сызғыштарын ұсынды: бірнеше үй компьютерлерінің қосылуы мен олардың Интернетке қосылуы, желіні бейнені, IP-телефонии қызметтеріннің көрсетілуі.

Ұялы қызметтердің корпоротивті желілеріне рұқсатты қамтамасыз етуге IEEE 802.1х. технологиясының тобы көмектеседі. IEEE 802.1х стандарттары мәліметтерді тарату аймағанда 2,4 – 2,4835 ГГц жиілікті, және сымсыз 54 Мбит/с –қа дейінгі жылдамдықты қамтамасыз етеді.

Қазіргі уақытта шығарылған құрылғылардың негізі 802.1х стандартқа сәйкес келеді және тарату жылдамдығы 11 Мбит/с арнайы антенналарсыз және 100 метрге дейінгі ара қашықтықтағы күшейткіштерге сәйкес келеді. Бағытталған антенналарды қолданумен, ӨЖЖ-күшейткіштердің және мәліметтреді тарату протоколының тарату ұзақтығы бірнеше километрге жуық жүргізіледі.

IEEE 802.1х стандартындағы қондырғы үй қолдануларының немесе кіші кеңселердің интернетке кең жолықты түрде қосылуына сәйкес жылдамдыққа ие болады.

Ол IEEE 802.1х кең түрде тарағаннан жаңа стандарқа сәйкес. Бұл IEEE 802.1х стандартындағы құрылғыны «қазір және осында» ұсынды (сурет 2.2).

 

Сурет 2.2 – ZyXEL компаниясымен сымсыз рұқсат қызметін көрсету шешімі

 

WDS (Wireless Distribution System) жергілікті желілерге арналған сымысыз құрылғылар кең таралған төрт қызық мүмкіндіктерді белгілеуге болады, олар сымсыз магистральдардың мәліметтерін тарату инфрақұрылымдарын құруға мүмкіндік береді және келесі 2 режимді ұстайды: көпір (bridge) және ретранслятор (repeater). Көпір режимінде рұқсат нүктелерінің жұмысы кезінде басқа көпірлермен әрекеттеседі.

Ретронслятор режимінде  рұқсат нүктелерінің функционалдылығы кеңейеді – олар мәлеметтерімен тек  бір-бірімен ғана емес, басқа да құрылғы  тұтынушыларымен алмаса алады. Осы  кезде торап автоматты түрде  өзінің топологиясын, мәліметтерді тарату үздіксіздігін анықтайды.

Қорытынды: жоғарыда айтылғаннан Alvarion компаниясының өнімі Ресейде орнатылғаны және сертификатталғаны анық, сонымен қатар IEEE 802.16 стандартында жұмыс істейтін өнімді шығарады. ZyXEL фирмасынан ерекшелігі осы.

Қарағанды қаласына сымсыз байланыс ұйымының сұлбасын өндеу үшін Alvarion компаниясының өнімі қолданылады.

2.3 BreezeMAX құрылғысының негізгі принциптерімен ерекшеліктері

 

Wi-MAX негізгі сәулеті - IEEE 802.16 және ETSI HiperMAN. Ол әр түрлі нарыққа арналған – тұрғын секторлардағы қолданушылары, MDU/MTU, бизнес қолданушыларына, Backhauls ұйымдарына қызмет көрсетуге арналған (сурет 2.3).

 

Сурет 2.3 – Wi-MAX желісін ұйымдастыру

Өзіндік құны төмен, өсу  мөлшері бойынша төлемдерді және қарапайым инстоляциясын қолдайды.

Базалық станса құрылғысының масштабталатын конфигурациясы - шасси (High density) негіздегі базалық станса қала шетіндегі және қаладағы ірі масштабталған аймақтарда қолданылады. Кіші базалық станса ауыл аралық жерлерде немесе халқы аз аудандарда ең ыңғайлы шешім болып келеді.

Жоғары өнімділігі мен  өткізу қабілеттілігі – базалық  стансалардың жартылай дуплексті және көп каналды функциялды мүмкіндіктері  бір базалық стансаға абонентердің көбіне ұстануға мүмкіндік береді.

NLOS қамтуы - OFDM модуляциясы тура көріністердің жоқтығына жақын шарттардағы өнімділікті арттырады.

Адаптивті модуляция  технологиясы. AlvariSTAR басқару жүйесі толық функционалды мүмкіндіктері бар операторлық кластың - NMS платформасы.