Базовая модель сетей WiMAX IEEE 802.16-2009 PDF Print E-mail
Written by Administrator   
Monday, 20 August 2012 14:14

Базовая модель (БМ) сети WiMAX — это логическое представление сетевой архитектуры WiMAX. Термин “логическое” в данном случае означает, что модель рассматривает набор стандартных логических функциональных модулей и стандартных интерфейсов (точек сопряжения модулей).

БМ включает три основных элемента: множество абонентских (мобильных) станций (АС), совокупность сетей доступа (ASN, Access Service Network) и совокупность сетей подключения (CSN, Connectivity Service Network). Кроме того, в БМ входят так называемые базовые точки (R1...R8), через которые происходит сопряжение функциональных модулей (рис. 1.5).

Сеть (сети) ASN принадлежит провайдеру сети доступа (NAP, Network Access Provider) — организации, предоставляющей доступ к радиосети для одного или нескольких сервис-провайдеров WiMAX (NSP, Network Service Provider). В свою очередь, сервис-провайдер WiMAX — организация, предоставляющая IP-соединения и услуги WiMAX конечным абонентам. В рамках данной модели именно сервис-провайдеры WiMAX заключают соглашения с интернет-провайдерами, операторами других сетей доступа, соглашения о роуминге и т. п. Сервис-провайдеры по отношению к абоненту могут быть домашними и гостевыми, каждый со своей сетью CSN.

Сеть доступа ASN представляет собой множество базовых станций беспроводного доступа по стандарту IEEE 802.16 и шлюзов для связи с транспортной IP-сетью (т. е. с локальной или глобальной сетями передачи информации). Фактически эта сеть связывает радиосети IEEE 802.16 и IP-сети. ASN включает как минимум одну БС и как минимум один ASN-шлюз. Но и базовых станций, и шлюзов в одной ASN может быть несколько, причем одна БС может быть логически связана с несколькими шлюзами. БС в рамках данной модели — это логическое устройство, поддерживающее набор протоколов IEEE 802.16 и функции внешнего сопряжения.
Сети ASN отвечают за передачу данных АС на втором логическом уровне и передают служебные и информационные сообщения АС, поступающие от сетей CSN. Состояния готовности к подключению и обеспечение целостного включения в сеть WiMAX для каждой АС накладывает следующие функциональные требования к ASN:

-    обнаружение сети и выбор предпочитаемого абонентом WiMAX NSP;

-    подключение АС к сети в соответствии с правилами второго логического уровня IEEE 802.16;

-    реализация транслирующей функции для организации подключений АС на третьем логическом уровне (выделение IP-адресов);

-    управление радиоресурсами сети;

-    управление групповыми и широковещательными рассылками;

-    поддержка мобильности с привязкой к ASN;

-    поддержка внешних агентов для мобильности с привязкой к ASN;
-    поддержка туннелей ASN - CSN;

-    управление персональными вызовами и службами для определения местоположения абонентов;

-    продвижение данных;

-    авторизация сервисных потоков;

-    поддержка уровней QoS;

-    управление доступом и контроль за соблюдением правил.

Перечисленные функции сетей ASN распределяются между БС и

шлюзами ASN в соответствии с профилями, определенными в документе —Release 1.0” форума WiMAX. На сегодняшний момент описано три таких профиля: A, B и C. На рис. 1.6 представлена архитектура профиля С. Все профили обеспечивают функциональную совместимость между CSN и другими ASN через специальные опорные точки.

Профиль В подразумевает полную свободу производителя, ему соответствует как концентрация всех функций в одном устройстве, так и их произвольное распределение. Профили А и С чрезвычайно похожи. Различие состоит в том, что в профиле А функции контроллера радиоресурсов и управления хэндовером отнесены к ASN-шлюзу, а в профиле С — к базовой станции. Несмотря на это незначительное различие, профиль А был официально закрыт в 2007 г. на сессии WiMAX Forum, а общепризнанным стандартом стал профиль С.

Шлюз ASN (шлюз радиоподсети) — это логическое устройство, связывающее базовые станции одной ASN с другими сетями доступа и с сетью подключения CSN. Шлюз ASN обеспечивает связность как на уровне каналов передачи данных, так и на уровне управления. Шлюз ASN может быть представлен как совокупность двух групп функциональных элементов: блока решения (DP, Decision Point) и блока исполнения (EP, Enforcement Point).

Блок решения шлюза ASN выполняет функции управления инвариантно к виду используемых радио интерфейсов. Шлюз ASN может содержать модуль, управляющий аутентификацией и распределением ключей, для реализации инфраструктуры AAA (Authentication, Authorisation, Accounting). Инфраструктура AAA проверяет полномочия пользователей в процессе их подключения или переподключения к сети по алгоритму EAP
и создает безопасную среду с разделяемыми между АС и БС ключами. Инфраструктура AAA также отвечает за ведение статистики по абонентам.