Mobilní širokopásmový přístup: 802.16e nebo 802.20

Od pevného širokopásmového bezdrátového přístupu bude jen krůček k podpoře mobility o vysoké kapacitě. Jak jsme již dříve naznačili, většina společností zainteresovaných na BWA sází na mobilní rozšíření WiMax, ale otevírají se i jiné možnosti.

Širokopásmový přístup se bude stále více realizovat mobilně. Proto IEEE nejen pilně pracuje na rozšíření mobility v rámci WiMax (802.16e), ale také ustavil zcela novou skupinu pro normalizaci mobilního širokopásmového bezdrátového přístupu (802.20: MBWA, Mobile Broadband Wireless Access).

Doplněk 802.16e má za úkol zajistit, aby základnová stanice podporovala jak pevný, tak mobilní širokopásmový bezdrátový přístup. Záměrem je začlenit mobilitu do bezdrátové metropolitní sítě, konkrétně zkombinovat fixní a mobilní podporu v licenčních kmitočtových pásmech 2-6 GHz, bez potřeby přímé viditelnosti. 802.16e má podporovat mobilitu do rychlosti 150 km/h v lokálním až regionálním dosahu. Specifikace vychází z technických principů 802.16, ale musí zahrnovat podporu pro předávání stanice mezi buňkami (na základě síly signálu základnové stanice, kterou mobilní stanice zjišťuje na základě pravidelných zpráv od základnových stanic) a roaming. 802.16e nabídne nižší kapacitu než 802.16, protože se do ní promítá režie pro mobilitu. Jako koncové zařízení lze předpokládat laptop s omezenou možností napájení, takže 802.16e obsahuje možnosti pro řízení napájení a podporuje režim spánku.

Připravovaná norma 802.20 („Standard Air Interface for MBWA Systems Supporting Vehicular Mobility“) s přezdívkou Mobile-Fi má zaručit reálnou komunikační rychlost pro mobilní širokopásmové služby. Cílem je podpora mobility na úrovni pohybujícího se dopravního prostředku (do 250 km/hod) s maximální kapacitou směrem k uživateli nejméně 1 Mbit/s a maximální kapacitou od uživatele minimálně 300 kbit/s. V jedné buňce má být agregovaná rychlost 4 Mbit/s dopředně a 800 kbit/s zpětně.

802.20 se zaměřuje na licenční kmitočtová pásma pod 3,5 GHz. Připravovaná technologie by měla optimalizovat využití pásma a umožnit najednou podporu více mobilním uživatelům, než dovolují existující mobilní technologie. Mobilní širokopásmová komunikace bude postavena na buňkách o průměru kolem 15 km, a tak umožní potřít rozdíly mezi interaktivními hlasovými, obrazovými a datovými službami. Díky zabudované podpoře pro kvalitu služby (QoS) a malému zpoždění (pod 20 ms) bude integrovaná i podpora pro interaktivní služby citlivé na zpoždění, jako je IP telefonie.

802.20 i 802.16e mají specifikovat vzdušné rozhraní pro mobilní širokopásmovou komunikaci, ale základy i řešením se liší. Specifikace se odlišují v použitých licenčních kmitočtových pásmech: 802.16e bude podporovat mobilitu v pásmu 2-6 GHz (s pohybem rychlostí do 150 km/hod) a 802.20 se zaměřuje na pásma do 3,5 GHz (do rychlosti 250 km/hod).

Vývoj od pevného přístupu k plné mobilitě v běhu času naznačuje následující obrázek:

IEEE ale ani těmito dvěma rozpracovanými specifikacemi neuspokojilo svůj zájem o bezdrátové sítě s větším rozsahem. Před nedávnem vznikl nový podvýbor, 802.22, který se má zabývat „novou“ kategorií sítí: bezdrátovými regionálními sítěmi (WRAN, Wireless Regional Area Network). Připravovaná norma 802.22 (Policies and procedures for operation in the TV Bands) se má zabývat využitím kmitočtového spektra dosud vyčleněného pro TV vysílání a jeho možným otevřením pro rychlé služby v regionálních bezdrátových sítích, protože nižší kmitočty umožní delší dosah i přes 40 km. Připravovaná norma bude doplňkem pro pevný metropolitní bezdrátový přístup (802.16), který není uzpůsoben pro využití TV spektra. Metropolitní a regionální sítě - MAN a RAN – se nijak zvlášť neliší svým dosahem ani službami, jde zde spíše právě o specifická kmitočtová spektra, která mají bezdrátové širokopásmové sítě v budoucnu využívat.

11. 4. 2005

Autor: Ing. Rita Pužmanová, CSc., MBA