WiMAX - Caratteristiche salienti
WiMAX è una soluzione wireless a banda larga che offre un ricco set di funzionalità con molta flessibilità in termini di opzioni di implementazione e potenziali offerte di servizi. Alcune delle caratteristiche più salienti che meritano di essere evidenziate sono le seguenti:
Due tipi di servizi
WiMAX può fornire due forme di servizio wireless:
Non-line-of-sight- il servizio è una sorta di servizio WiFi. Qui una piccola antenna sul tuo computer si collega alla torre WiMAX. In questa modalità, WiMAX utilizza una gamma di frequenza inferiore, da 2 GHz a 11 GHz (simile al WiFi).
Line-of-sight- servizio, in cui un'antenna parabolica fissa punta direttamente verso la torre WiMAX da un tetto o da un palo. La connessione in linea di vista è più forte e più stabile, quindi è in grado di inviare molti dati con meno errori. Le trasmissioni in linea ottica utilizzano frequenze più alte, con gamme che raggiungono i 66 GHz possibili.
Livello fisico basato su OFDM
Il livello fisico WiMAX (PHY) si basa sul multiplexing a divisione di frequenza ortogonale, uno schema che offre una buona resistenza al multipath e consente a WiMAX di operare in condizioni NLOS.
Velocità di trasmissione dati di picco molto elevate
WiMAX è in grado di supportare velocità di trasmissione dati molto elevate. In effetti, la velocità massima dei dati PHY può raggiungere i 74 Mbps quando si opera utilizzando uno spettro ampio di 20 MHz.
Più tipicamente, utilizzando uno spettro di 10 MHz che opera utilizzando uno schema TDD con un rapporto tra downlink e uplink 3: 1, la velocità di trasmissione dei dati PHY di picco è di circa 25 Mbps e 6,7 Mbps per il downlink e l'uplink, rispettivamente.
Larghezza di banda scalabile e supporto per velocità dati
WiMAX ha un'architettura a livello fisico scalabile che consente alla velocità di trasmissione dati di scalare facilmente con la larghezza di banda del canale disponibile.
Ad esempio, un sistema WiMAX può utilizzare FFT a 128, 512 o 1.048 bit (trasformate veloci di Fourier) a seconda che la larghezza di banda del canale sia rispettivamente di 1,25 MHz, 5 MHz o 10 MHz. Questa scalabilità può essere eseguita dinamicamente per supportare il roaming degli utenti su reti diverse che potrebbero avere allocazioni di larghezza di banda diverse.
Modulazione e codifica adattiva (AMC)
WiMAX supporta una serie di schemi di codifica di modulazione e correzione di errore in avanti (FEC) e consente di modificare lo schema in base all'utente e per frame, in base alle condizioni del canale.
AMC è un meccanismo efficace per massimizzare il throughput in un canale variabile nel tempo.
Ritrasmissioni a livello di collegamento
WiMAX supporta le richieste di ritrasmissione automatica (ARQ) a livello di collegamento per le connessioni che richiedono una maggiore affidabilità. Le connessioni abilitate per ARQ richiedono che ogni pacchetto trasmesso venga riconosciuto dal ricevitore; si presume che i pacchetti non riconosciuti vadano persi e vengano ritrasmessi.
Supporto per TDD e FDD
IEEE 802.16-2004 e IEEE 802.16e-2005 supportano sia il duplex a divisione di tempo che il duplex a divisione di frequenza, nonché un FDD half-duplex, che consente un'implementazione del sistema a basso costo.
WiMAX utilizza OFDM
Mobile WiMAX utilizza l'accesso multiplo a divisione di frequenza ortogonale (OFDM) come tecnica di accesso multiplo, per cui a utenti diversi possono essere assegnati diversi sottoinsiemi dei toni OFDM.
Allocazione delle risorse flessibile e dinamica per utente
Sia l'allocazione delle risorse di uplink che di downlink sono controllate da uno scheduler nella stazione di base. La capacità viene condivisa tra più utenti in base alla domanda, utilizzando uno schema TDM burst.
Supporto per tecniche di antenna avanzate
La soluzione WiMAX ha una serie di ganci integrati nel design del livello fisico, che consente l'uso di tecniche con più antenne, come il beamforming, la codifica spazio-temporale e il multiplexing spaziale.
Supporto per la qualità del servizio
Il livello MAC WiMAX ha un'architettura orientata alla connessione progettata per supportare una varietà di applicazioni, inclusi servizi vocali e multimediali.
Il sistema WiMAX offre supporto per bit rate costante, bit rate variabile, flussi di traffico in tempo reale e non in tempo reale, oltre al traffico dati best-effort.
WiMAX MAC è progettato per supportare un gran numero di utenti, con più connessioni per terminale, ciascuna con il proprio requisito QoS.
Sicurezza robusta
WiMAX supporta una crittografia avanzata, utilizzando Advanced Encryption Standard (AES) e dispone di un robusto protocollo di gestione della privacy e delle chiavi.
Il sistema offre anche un'architettura di autenticazione molto flessibile basata su Extensible Authentication Protocol (EAP), che consente una varietà di credenziali utente, inclusi nome utente / password, certificati digitali e smart card.
Supporto per la mobilità
La variante mobile WiMAX del sistema dispone di meccanismi per supportare passaggi sicuri e senza interruzioni per applicazioni di mobilità completa tolleranti ai ritardi, come il VoIP.
Architettura basata su IP
Il WiMAX Forum ha definito un'architettura di rete di riferimento basata su una piattaforma interamente IP. Tutti i servizi end-to-end vengono forniti su un'architettura IP che si basa su protocolli basati su IP per trasporto end-to-end, QoS, gestione delle sessioni, sicurezza e mobilità.