IEEE 802.16
معيار IEEE 802.16 هو سلسلة من معايير النطاق العريض اللاسلكي التي وضعها معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE). أنشأ مجلس معايير IEEE فريق عمل في عام 1999 لوضع معايير النطاق العريض لشبكات المناطق الحضرية اللاسلكية . ويُعد فريق العمل وحدة تابعة للجنة معايير شبكات المناطق المحلية وشبكات المناطق الحضرية IEEE 802 .
على الرغم من أن عائلة معايير 802.16 تُعرف رسميًا باسم WirelessMAN في معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE)، إلا أنها تُسوَّق تجاريًا تحت اسم " WiMAX " (اختصارًا لـ "التوافق العالمي للوصول عبر الموجات الدقيقة") من قِبل تحالف WiMAX Forum الصناعي. ويعمل هذا المنتدى على تعزيز واعتماد توافق المنتجات القائمة على معايير IEEE 802.16 وقابليتها للتشغيل البيني.
تم تطبيق التعديل 802.16e-2005 ونشره في جميع أنحاء العالم اعتبارًا من عام 2009. [ 1 ] تم تعديل الإصدار IEEE 802.16-2009 بواسطة IEEE 802.16j-2009.
المعايير
تنشر المشاريع مسودات ومعايير مقترحة مسبوقة بالحرف "P". بمجرد التصديق على المعيار ونشره، يُحذف الحرف "P" ويُستبدل بشرطة وسنة النشر.
المشاريع
| معيار | وصف | حالة |
|---|---|---|
| 802.16 | الوصول اللاسلكي الثابت عريض النطاق (10-66 جيجاهرتز) | تم استبداله |
| 802.16.2 | الممارسات الموصى بها للتعايش | تم استبداله |
| 802.16c | ملفات تعريف النظام لنطاق التردد من 10 إلى 66 جيجاهرتز | تم استبداله |
| 802.16a | تعريفات الطبقة الفيزيائية و MAC لنطاق التردد من 2 إلى 10 جيجاهرتز | تم استبداله |
| P802.16b | الترددات المعفاة من الترخيص (تم سحب المشروع) | تم سحبه |
| P802.16d | ملفات تعريف الصيانة والنظام لنطاق التردد من 2 إلى 11 جيجاهرتز (تم دمج المشروع في 802.16-2004) | تم الدمج |
| 802.16 | واجهة الهواء لنظام الوصول اللاسلكي ذي النطاق العريض الثابت (تجميع 802.16-2001، 802.16a، 802.16c وP802.16d) | تم استبداله |
| P802.16.2a | التعايش مع نطاقي التردد 2-11 جيجاهرتز و23.5-43.5 جيجاهرتز (تم دمج المشروع في 802.16.2-2004) | تم الدمج |
| 802.16.2 | الممارسة الموصى بها من قبل IEEE للشبكات المحلية وشبكات المناطق الحضرية: التعايش بين أنظمة الوصول اللاسلكي ذات النطاق العريض الثابت (صيانة وتجميع 802.16.2-2001 وP802.16.2a) تم إصدارها في 17 مارس 2004. | موجود |
| 802.16f | قاعدة معلومات الإدارة (MIB) لمعيار 802.16-2004 | تم استبداله |
| 802.16-2004/Cor 1–2005 | تصحيحات للعمليات الثابتة (نُشرت بالاشتراك مع 802.16e-2005) | تم استبداله |
| 802.16e | نظام الوصول اللاسلكي للنطاق العريض المتنقل | تم استبداله |
| 802.16 ألف | معيار IEEE للشبكات المحلية وشبكات المناطق الحضرية: تعديل جسور التحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC) 2: ربط IEEE 802.16 (تعديل على IEEE 802.1D ) صدر في 14 أغسطس 2007. | موجود |
| 802.16 غرام | إجراءات وخدمات خطة الإدارة | تم استبداله |
| P802.16i | قاعدة معلومات إدارة الأجهزة المحمولة (تم دمج المشروع في 802.16-2009) | تم الدمج |
| 802.16-2009 | واجهة الهواء لنظام الوصول اللاسلكي ذي النطاق العريض الثابت والمتنقل (تجميع 802.16–2004، 802.16-2004/Cor 1، 802.16e، 802.16f، 802.16g وP802.16i) | تم استبداله |
| 802.16j | ترحيل متعدد القفزات | تم استبداله |
| 802.16 ساعة | آليات تعايش محسّنة للعمليات المعفاة من الترخيص | تم استبداله |
| 802.16 متر | واجهة هوائية متطورة بسرعة نقل بيانات تصل إلى 100 ميجابت/ثانية للشبكات المتنقلة و1 جيجابت/ثانية للشبكات الثابتة. تُعرف أيضاً باسم Mobile WiMAX الإصدار الثاني أو WirelessMAN-Advanced . تهدف إلى تلبية متطلبات ITU-R IMT-Advanced لأنظمة الجيل الرابع . | تم استبدالها [ 2 ] |
| 802.16-2012 | معيار IEEE للواجهة الهوائية لأنظمة الوصول اللاسلكي عريض النطاق. وهو عبارة عن تجميع لمعايير 802.16h و802.16j و802.16m (باستثناء واجهة الراديو WirelessMAN-Advanced، التي نُقلت إلى معيار IEEE 802.16.1). صدر في 17 أغسطس 2012. | تم استبداله |
| 802.16.1 | معيار IEEE لشبكة WirelessMAN - واجهة الهواء المتقدمة لأنظمة الوصول اللاسلكي عريض النطاق، تم إصداره في 7 سبتمبر 2012. | موجود |
| 802.16 بكسل | معيار IEEE للواجهة الهوائية لأنظمة الوصول اللاسلكي عريض النطاق، التعديل 1: تحسينات لدعم تطبيقات الاتصال بين الأجهزة، صدر في 8 أكتوبر 2012. | موجود |
| 802.16.1b | معيار IEEE لشبكة WirelessMAN - واجهة الهواء المتقدمة لأنظمة الوصول اللاسلكي عريض النطاق التعديل 1: تحسينات لدعم تطبيقات الآلة إلى الآلة تم إصداره في 10 أكتوبر 2012. | موجود |
| 802.16n | معيار IEEE للواجهة الهوائية لأنظمة الوصول اللاسلكي عريض النطاق، التعديل 2: شبكات ذات موثوقية أعلى، تمت الموافقة عليه في 6 مارس 2013. | موجود |
| 802.16.1a | معيار IEEE لشبكة WirelessMAN - واجهة الهواء المتقدمة لأنظمة الوصول اللاسلكي عريض النطاق التعديل 2: شبكات ذات موثوقية أعلى تمت الموافقة عليه في 2013-مارس-06. | موجود |
| 802.16-2017 | معيار IEEE للواجهة الهوائية لأنظمة الوصول اللاسلكي عريض النطاق. وهو عبارة عن تجميع لـ 802.16p و 802.16n و 802.16q (الشبكات متعددة المستويات) و Std 802.16s (طيف مرخص، عرض النطاق الترددي 0.1 - 1.25 ميجاهرتز) تم إصداره في سبتمبر 2017. | موجود |
| 802.16 طن | تعديل - الوصول اللاسلكي الثابت والمتنقل في قنوات النطاق الضيق ، طبقة فيزيائية جديدة لتشغيل الطيف المرخص بعرض نطاق يتراوح بين 5 و 100 كيلوهرتز. تمت الموافقة عليه في 3 ديسمبر 2020. | موجود |
تقنية 802.16e-2005
يُوحّد معيار 802.16 بشكل أساسي جانبين من واجهة الاتصال اللاسلكي: الطبقة الفيزيائية (PHY) وطبقة التحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC). يقدم هذا القسم لمحة عامة عن التقنية المستخدمة في هاتين الطبقتين ضمن مواصفات 802.16e للأجهزة المحمولة.
فيزيائي
يستخدم معيار 802.16e تقنية الوصول المتعدد بتقسيم التردد المتعامد القابل للتوسع (OFDMA) لنقل البيانات، ويدعم نطاقات تردد للقناة تتراوح بين 1.25 ميجاهرتز و20 ميجاهرتز، مع ما يصل إلى 2048 حاملة فرعية. يدعم هذا المعيار التعديل والترميز التكيفيين ، بحيث يُستخدم في ظروف الإشارة الجيدة نظام ترميز 64 QAM ( تعديل السعة التربيعية ) عالي الكفاءة ، بينما يُستخدم نظام ترميز BPSK (تعديل إزاحة الطور الثنائي) الأكثر قوة في ظروف الإشارة الضعيفة. في الظروف المتوسطة، يمكن أيضًا استخدام 16 QAM وQPSK. تشمل الميزات الأخرى للطبقة الفيزيائية دعم هوائيات MIMO ( متعددة المدخلات والمخرجات ) لتوفير خصائص انتشار جيدة خارج خط البصر (NLOS) (أو نطاق ترددي أعلى)، وطلب إعادة الإرسال التلقائي الهجين (HARQ) لتحسين أداء تصحيح الأخطاء.
على الرغم من أن المعايير تسمح بالتشغيل في أي نطاق من 2 إلى 66 جيجاهرتز، إلا أن التشغيل عبر الهاتف المحمول يكون أفضل في النطاقات المنخفضة التي هي أيضًا الأكثر ازدحامًا، وبالتالي الأكثر تكلفة. [ 3 ]
ماك
يصف معيار 802.16 MAC عددًا من الطبقات الفرعية للتقارب ، والتي توضح كيفية تغليف تقنيات الاتصالات السلكية ، مثل الإيثرنت ووضع النقل غير المتزامن (ATM) وبروتوكول الإنترنت (IP)، على واجهة الهواء ، وكيفية تصنيف البيانات، وما إلى ذلك. كما يوضح كيفية توفير اتصالات آمنة، باستخدام تبادل المفاتيح الآمن أثناء المصادقة، والتشفير باستخدام معيار التشفير المتقدم (AES) أو معيار تشفير البيانات (DES) أثناء نقل البيانات. تشمل الميزات الأخرى لطبقة MAC آليات توفير الطاقة (باستخدام وضع السكون ووضع الخمول ) وآليات تسليم المهام.
من أبرز سمات معيار 802.16 أنه تقنية موجهة نحو الاتصال . لا تستطيع محطة المشترك (SS) إرسال البيانات إلا بعد تخصيص قناة لها من قبل المحطة الأساسية (BS). وهذا ما يُمكّن معيار 802.16e من توفير دعم قوي لجودة الخدمة (QoS).
جودة الخدمة
يتم دعم جودة الخدمة (QoS) في معيار 802.16e من خلال تخصيص كل اتصال بين محطة الخدمة (SS) ومحطة القاعدة (BS) (يُسمى تدفق الخدمة في مصطلحات 802.16) لفئة QoS محددة . يوجد في معيار 802.16e خمس فئات QoS:
| خدمة | مختصر. | تعريف | التطبيقات النموذجية |
|---|---|---|---|
| خدمة المنح غير المطلوبة | UGS | تدفقات البيانات في الوقت الفعلي التي تتألف من حزم بيانات ذات حجم ثابت تصدر على فترات دورية | النقل T1/E1 |
| خدمة استطلاع الرأي الموسعة في الوقت الفعلي | ertPS | تدفقات الخدمة في الوقت الفعلي التي تولد حزم بيانات متغيرة الحجم بشكل دوري | VoIP |
| خدمة استطلاعات الرأي في الوقت الفعلي | rtPS | تدفقات البيانات في الوقت الفعلي التي تتألف من حزم بيانات متغيرة الحجم يتم إصدارها على فترات دورية | فيديو MPEG |
| خدمة استطلاعات الرأي غير الفورية | nrtPS | تدفقات بيانات تتحمل التأخير وتتألف من حزم بيانات متغيرة الحجم، والتي تتطلب حدًا أدنى لمعدل نقل البيانات. | بروتوكول نقل الملفات (FTP) مع حد أدنى مضمون للإنتاجية |
| بذل قصارى الجهد | يكون | تدفقات البيانات التي لا تتطلب حدًا أدنى لمستوى الخدمة، وبالتالي يمكن التعامل معها على أساس المساحة المتاحة. | HTTP |
يستخدم كل من BS و SS تدفق خدمة مع فئة QoS مناسبة (بالإضافة إلى معلمات أخرى، مثل عرض النطاق الترددي والتأخير) لضمان حصول بيانات التطبيق على معالجة QoS مناسبة للتطبيق.
شهادة
لأن معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) يضع المواصفات فقط دون اختبار الأجهزة للتأكد من مطابقتها لها، يدير منتدى WiMAX برنامج اعتماد يدفع أعضاؤه رسومًا للحصول على الشهادة. ويهدف اعتماد WiMAX من قبل هذا المنتدى إلى ضمان الامتثال للمعايير والتوافق مع أجهزة الشركات المصنعة الأخرى. وتتمثل مهمة المنتدى في تعزيز واعتماد التوافق والتشغيل البيني لمنتجات النطاق العريض اللاسلكية.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ «أعلن مشغلو وموردي تقنية WiMAX™ من جميع أنحاء العالم عن عمليات نشر جديدة والتزامات متزايدة في المؤتمر العالمي الثاني لمنتدى WiMAX®» . بيان صحفي . منتدى WiMAX. 4 يونيو 2009. مؤرشف من الأصل في 17 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه في 20 أغسطس 2011 .
- ↑ «معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) يُقرّ معيار IEEE 802.16m - معيار النطاق العريض اللاسلكي المتطور للهواتف المحمولة» . بيان صحفي . جمعية معايير IEEE. 31 مارس 2011. مؤرشف من الأصل في 5 أبريل 2011. تم الاطلاع عليه في 20 أغسطس 2011 .
- ↑ مايكل ريتشاردسون؛ باتريك رايان (19 مارس 2006). "واي ماكس: فرصة أم ضجة إعلامية؟". التطورات في مجال الاتصالات: وقائع المؤتمر السنوي الرابع لـ ITERA . SSRN 892260 .
روابط خارجية
- "مجموعة عمل IEEE 802.16 المعنية بمعايير الوصول اللاسلكي عريض النطاق" . الموقع الإلكتروني الرسمي .
- "802.16: شبكات MAN اللاسلكية ذات النطاق العريض" . حمّل معايير IEEE 802 الرسمية . مؤرشف من الأصل بتاريخ 21 أبريل 2002.
- معيار IEEE 802.16-2004
- معيار IEEE 802.16e-2005
- معيار IEEE 802.16-2009
- معيار IEEE 802.16-2012
- معيار IEEE 802.16.1-2012
- معيار IEEE 802.16.1-2017
- منتدى واي ماكس
- The implications of WiMAX for competition and regulation A paper of the OECD, Organisation for Economic Co-operation and Development
- IEEE 802.16m Technology Introduction
- IEEE 802
- WiMAX
- Wireless networking standards