WiMAX Netzwerke nach IEEE 802.16 Standards

Zur Unterstützung und Verbreitung der IEEE 802.16 Spezifikation, haben sich u.a. Nokia, Intel, Fujitsu und Proxim zum WIMAX-Forum zusammengeschlossen. Bei dem IEEE 802.16 Standard handelt es sich um die Vorgabe der technischen Voraussetzungen zur Schaffung eines WirelessMANs (Metropolitan Area Networks), d.h. zum Aufbau eines leistungsfähigen drahtlosen Backbones. Mit IEEE 802.16 lassen sich Entfernungen bis zu 50 Kilometer überbrücken und Bandbreiten bis zu 70 Mbit/s realisieren. Geplant ist zudem eine Zusammenarbeit mit dem ETSI (European Telecommunications Standards Institute), die die Kompatibilität von 802.16 mit dem europäischen WMAN-Standard "Hiperman" gewährleisten soll. 

IEEE 802.16 besitzt eine hohe Infrastruktureignung, die den 802.11 WLANs völlig fehlt. Der IEEE 802.16 Standard ist wegen der hohen Flexibilität auch hinsichtlich der Funktechnik die Grundlage für drahtlose Metronetze der Zukunft. Für die nächste Zeit werden beide Systemgruppen nebeneinander vorkommen. Die billigen WLANs werden wir ohnehin nicht so schnell los. Man könnte die APs zu kombinierten AP/Subscribern macht und ein 802.16-Netz als drahtlose Infrastruktur darüber legt. Dafür spricht vor allem, dass mit Sicherheitsmängeln beim Eintritt in das 802 16-Netz Schluss ist. So könnte man auch VolP realisieren: In den WLAN-Zellen schlägt man sich mit der Beschränkung der Nutzerzahl durch, ab dem kombinierten AP/Subscriber gibt es dann ausreichend Quality of Service. In dieses Szenario werden anschließend Stationen eingebaut, welche direkte 802.16-Subscriber Fähigkeiten haben und somit die volle Funktionalität nutzen können. Wird das 802.16 Infrastrukturnetz dann im Bereich 10-66 GHz betrieben, gibt es keinerlei Überlappungen und Störungen zwischen den beiden Netztypen. Wird das 802.16 Infrastrukturnetz im Bereich 2-11 GHz betrieben, muss man auf regulierte Bänder gehen. Auch dann gibt es auch keine Überlappungen. Zu klären ist noch die Frage, was passiert, wenn man beide Netztypen in unregulierten Bändern betreiben möchte Zu diesen Themen gibt es aber ein umfangreiches Dokument von IEEE 802.16. welches die Koexistenz zu anderen Funkdiensten regelt. Die Hersteller haben sich über zwei Jahre Zeit gegeben, um Produkte für 802.16 zu entwickeln. Diese werden Ende 2005 auf den Markt kommen. Schon jetzt kann man aber sagen, dass die Produkte (als Vorserienmuster) vom Zielmarkt begeistert aufgenommen werden, so dass in jedem Falle die Stückzahl so hoch sein wird, dass sich nach den üblichen Einpendelungen, für alle Kunden ein attraktives Angebot ergibt.Von den Kosten sind IEEE 802.11 a/h und IEEE 802.16 Komponenten in etwa vergleichbar. Wesentlich ist, welche Verbreitung und Stückzahlen am Schluss erreicht werden.

IEEE 802.16a für lizenzfreie Metropolitan Area Networks

Die IEEE hat mit 802.16a einen Standard für drahtlose Breitbandnetze verabschiedet. Der von der IEEE 802.16 Working Group entwickelte Standard für Metropolitan Area Networks erlaubt die Überbrückung der letzten Meile sowohl über lizenzpflichtige als auch lizenzfreie Frequenzen im Bereich von 2 bis 11 GHz.
IEEE 802.16a erweiterte den Standard IEEE 802.16 auf die Frequenzbereiche 2 bis 11 GHz, während 802.16 im Bereich von 10 bis 66 GHz arbeitet. Damit deckt 802.16a auch lizenzfreie Frequenzbereiche ab, die Anbieter mit 802.16a nutzen können, um Endkunden breitbandig anzubinden.

Je nach verwendeter Kanalbreite und Bitrate erlaubt 802.16 (10 bis 66 GHz) Datentransferraten von 16 bis 134,4 Mbit/s. Im Gegensatz zu den Standards 802.11x, die für drahtlose Heimnetzwerke ausgelegt sind, ist 802.16 darauf ausgelegt, in MANs die letzte Meile zu überwinden und so eine Vernetzung zwischen Gebäuden in einer Point-to-Multipoint-Topologie zu ermöglichen. Dabei werden verschiedene Dienste wie IPv4, IPv6, ATM oder Ethernet mit Quality-of-Service-(QoS-)Merkmalen unterstützt. Mit 802.16e arbeitet man aber bereits an einer Erweiterung des Standards für eine mobile Nutzung. Der Standard 802.16a wurde am 29.01.2003 von der IEEE abgesegnet und veröffentlicht.

IEEE 802.16-2004 (802.16d) WiMAX Netzwerke

Bei dem aktuellen Standard IEEE 802.16-2004 handelt es sich quasi um eine Weiterentwicklung der WLAN-Technologie. Ursprünglich als drahtlose Überbrückung für die letzte Meile angedacht, ermöglicht WiMAX den kabellosen Breitbandzugang in einem Umkreis von bis zu 48 Kilometern mit maximal 70 Mbit/s. Der Chip-Hersteller Intel hat Mitte 2004 begonnen, Muster seines ersten Chips für die Funktechnik WiMax auszuliefern. Die WiMax-Chips wurden nach Standards der IEEE 802.16-Familie entwickelt, bei der Intel eine führende Rolle spielt. Nach Intels Plänen wird es ab 2006 erste Notebooks mit WiMax geben, ab 2007 entsprechende Handys. Proxim demonstrierte erste Tsunami MP.16-Produkte nach 802.16-2004 mit dem Intel-Chipsatz PRO/Wireless 5116 auf der WiMAX Konferenz im April 2005. Das System verwendete den Intel-Chipsatz für Broadband Wireless Access (BWA)-Produkte mit Basisstationen und Subscriber-Stationen innerhalb der Tsunami MP.16-Produktfamilie. Die Produkte erlauben die Realisierung von Wireless-Breitband-Anwendungen nach IEEE 802.16-2004 (802.16d) für den Einsatz im Bereich der öffentlichen Sicherheit, in Sicherungs- und Überwachungsanwendungen, für den Zugang auf der letzten Meile und für die kommunale Vernetzung. Proxim wird die Tsunami MP.16-Produktplattform noch in 2005 dem WiMAX-Forum vorlegen, um die Zertifizierung der Konformität und Interoperabilität zu erlangen.

Mobile Metropolitan Area Networks mit IEEE 802.16e

802.16e ist eine Erweiterung des a-Standards, um sich bewegende Empfangseinheiten wie Notebooks besser zu unterstützen. Geschwindigkeiten von bis zu 120 Km/h sollen möglich sein. 802.16e nutzt ein Frequenzband zwischen zwei und sechs GHz und soll in einem Radius von fünf Kilometern Datenraten von 15 MBit/s liefern. Die Verabschiedung dieser Spezifikationen ist für Mitte 2005 geplant.

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