Broadband Wireless Access (BWA) – ein Überblick

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Die Details von IEEE 802.16

IEEE 802.16 definiert neben den physikalischen Teilen für die Bereiche 10 bis 66 GHz und 2 bis 11 GHz auch eine MAC, die die je nach Anwender entstehenden unterschiedlichen physikalischen Konfigurationen unterstützt.

Der Physical Layer Standard für 10 bis 66 GHz unterstützt kontinuierlich dynamischen Verkehr auf vielen regulierten Frequenzen (z.B. 10,5, 25, 26, 31, 38 und 39 GHz) für Duplexkommunikation. Er sorgt für Interoperabilität, sodass Provider Geräte unterschiedlicher Hersteller einsetzen können. Der Anhang für 2 bis 11 GHz unterstützt neben regulierten Frequenzen auch lizenzfreie Bänder.

BWA-Übertragung geschieht im Freiraum und ist daher unterschiedlichen Dämpfungs- und Störungseinflüssen ausgesetzt, die sich unvorhersehbar ändern können. IEEE 802.16 trägt dieser Tatsache mit der Verwendung von für ihre Stabilität bekannten Übertragungsverfahren Rechnung.

In der Vergangenheit hat man BWA-Systeme mit einer festen Modulationstechnik gebaut. Modulationstechniken mit geringem Modulationsgrad sind besonders stabil gegenüber Störungen, können aber nicht so viele Daten übertragen. Dagegen sind Modulationsverfahren mit hohem Modulationsgrad leistungsfähiger hinsichtlich der Datenübertragung, aber empfindlicher gegenüber Störungen. Der Standard unterstützt jedoch adaptive Modulationstechniken und balanciert somit effektiv die maximale Datenrate und die notwendige Link-Qualität aus.

Der Standard unterstützt sowohl Frequenz- als auch Zeit-Duplexing (FDD und TDD). Frequenzduplexing ist eine Methode, die heute in der zellularen Telefonie oft angewendet wird. Man braucht hierfür zwei Kanalpaare (je eines für Sendung und Empfang) mit kleinem Frequenzabstand, um Selbstinterferenz zu vermeiden. In regulativen Umfeldern, in denen keine strukturierten Kanalpaare definiert sind, bietet TDD ein flexibles Duplexing-Schema, bei dem ein einzelner Kanal für Up- und Downstream genutzt wird. In einem TDD-System können Bandbreiten für Up- und Downstream dynamisch nach Bedarf definiert werden.

In der MAC gibt es Mechanismen für die Durchsetzung differenzierter Dienstqualitäten für die bei den wichtigsten Anwendungen auftretenden Anforderungen. Dies ist viel effektiver als wenn man solche Mechanismen außerhalb der MAC aufsetzen und diese dann irgendwie durchzusetzen versuchen würde.

IEEE 802.16 definiert zwei generelle Service-spezifische Konvergenz-Teilschichten, eine für die Verbindung mit einem ATM-Netz und eine andere für die Verbindung mit einem (üblichen) Paketübertragungsnetz. Denn viele Provider haben immer noch ATM-Netze im Einsatz, die sie zwischen einem optischen DWDM-Kernnetz und den Teilnehmerversorgungsbereich schalten können.

Wir werden die Eigenschaften von IEEE 802.16 in späteren Folgen weiter ausführen. An dieser Stelle sei allerdings noch abschließend bemerkt, dass die MAC nicht nur aus dem Convergence Sublayer und dem Common Port Sublayer (für die Ansteuerung der unterschiedlichen PHYs) besteht, sondern dass es auch noch einen Privacy Sublayer mit umfangreichen integrierten Sicherheitsfunktionen gibt. Neben den funktionalen Ebenen sind umfangreiche Managementfunktionen definiert.

Zusammenfassend kann man sagen, dass IEEE 802.16-Systeme eine Reihe von Vorzügen gegenüber 802.11-Systemen haben.

weiter mit: WLAN und BWA – ein Vergleich

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