Ўқув қулланма Тошкент 2011 йил

5.3.2. WIMAX тармоғи тугунларинг функционаллиги

5.3.2.1. Абонент ускуналари

Абонент ускуналари WIMAX тармоғига ва ташқи IP-тармоқларга таянч станцияларга радиоканал буйича уланиш орқали уланиш олади. Улар стационар, кўчма ва мобил режимларда ишлатилиши мумкин ва мос равишда хам бино ичида, хам бино ташқарисида ишлатиш учун мўлжалланган. Бино ичида фойдаланишга мўлжалланган АҚ лар ташқи ускуналарга қараганда ТС дан сезиларли кичик масофаларда ишлашга қодир ва шунинг учун тармоқ инфратузилмасида кўп сонли ТС лардан фойдаланишни кўзда тутади. Мобил WIMAX пайдо бўлиши билан йўналиш (урғу) мобил смартфонлар, USB-модуллар ва PC-карталар кўринишида мобил АҚ ларни ишлаб чиқаришга қаратилади.

5.3.2.2. ASN рухсат олишни тақдим этиш тармоғи

ASN тугуни коммутация даражаси ва уланишни тақдим этиш даражасини мантиқий чегарасини аниқлайди ва уланишни тақдим этишга жавоб берадиган функционал тугунлар орасида ўзаро таъсирлашиш ва хабарларни алмаштиришнинг қулай усулини таклиф қилади. ASN бир ёки бир неча мижозлар билан бир ёки бир неча ТС лардан иборат. ASN мижозлар CSN коммутация тармоғи билан у орқали бошқа транспорт IP-тармоқлар билан алоқани таъминлайди. Фактик бу тугун IEEE 802.16 радио уланиш тармоғини ташқи IP-тармоқлар билан боғлайди. NRM моделида ўрнатилишларга муофиқ ASN тармоқлари чегараларида функционал ва мантиқий коммутация турли усулларда амалга оширилиши мумкин. Хусусан ASN - шлюз бир неча ТС лар ишини бошқариши мумкин, лекин ҳар бир ТС ҳам бир эмас, бир неча ASN-шлюзларга боғланган бўлиши мумкин.
Бундан ташқари, ТС ҳам, ASN–шлюзлар ҳам тўғридан-тўғри бир-бирларига боғланган бўлиши мумкин. WIMAX Форуми ишлаб чиқарувчилар жиҳозларнинг хилма-хиллигини қўллаб-қувватлаш ва уларни ўзаро таъсирлашиш имкониятларини ҳисобга олганда тармоқнинг спецификациясини аниқлайди. ASN тузилмаси 5.4-расмда келтирилган.

5.4-расм. ASN тузилмаси

ASN тугуни АҚ лари билан уланиш учун R1 таянч нуқтасидан, CSN тугун билан уланиш учун R3 таянч нуқтасидан,бошқа ASN тугунлар билан уланиш учун R4 таянч нуқтасидан фойдаланади.Бевосита ASN тугуни ТС лар ва уларга уланган ASN–шлюзлардан иборат (5.5-расм).

ASN тугуни элементларининг ўзаро таъсирлашиши R6, R7, ва R8 махсус интерфейсларини таянч нуқталарини сифатида ишлатиши ҳисобига амалга оширилади. Агар ASN тугуни бир неча ASN – шлюзларни ишлатган ҳолда, унда бошқариш сигналларини алмаштириш R4 таянч нуқтасидан орқали амалга оширилади. ТС IEEE спецификацияларида аниқланган параметрлар буйича мос ҳисобланадиган абонент ускуналарига Интернетга симсиз рухсат эишни таъминлайди. ТС АУ ва Интернет тармоғи орасида IP-трафикни WIMAX стандарти радиоинтерфейсли орқали маршрутлаштиради.

5.5-расм. ASN таянч нуқталари

Таянч cтанция тавсифи

WIMAX Таянч Станцияси (баъзан “уланиш нуқтаси” сифатида белгиланади) бу IEEE 802.16 стандартга мувофиқ PHY ва MAC даражаларига муносабатга эга мантиқий ускунадир. Бу шуни билдирадики, турли БСлар турли функцияларга эга бўлиши мумкин. WIMAX тармоғидан мантиқий ТС ўз частота ресурсини бир маълум сектор ҳисобланади. Яъни реал ТС бир нечта мантиқий ТС лар билан бирлашмасидан иборат. Юкламани бир текис тақсимлаш ёки ТС тизимининг тўлиб қолиши учун ТС бир неча ASN – шлюзлар орқали уланиши мумкин.

ASN–шлюз тавсифи

ASN–шлюз мазкур мантиқий ускуналарнинг қисмини ўзига олиш билан ASN ва CSN тугунлар орасида ўзаро таъсирлашишни бўйича функцияларни бажарадиган мантиқий ускуна ҳисобланади. Шунингдек, ASN – шлюз бир ASN тугуни ТС ини бошқа ASN тугунлар ва CSN тугун билан боғлайди. Бунда алоқа ҳам трафик каналлари даражасида таъминланади. Юкламани бир текис тақсимлаш ва тармоқнинг ишончлилигини таъминлаш учун ASN тугунда бир неча ASN – шлюзлар бўлиши мумкин.

ASN–шлюзнинг функционаллиги

ASN нинг функционаллик имкониятлари асосан ASN–шлюзга қўйилган, у опционал жиҳатдан иккита DP (ингл. Decision Point) қарорни қабул қилиш ва EP (ингл. Enforcement Point) бажариш даражасига бўлиниши мумкин. Бундай бўлиниш тармоққа ASN – шлюзларни қулай жорий этиш учун махсус қилинган. DP ва EP даражалар R7 таянч нуқтасидан орқали бир-бирлари билан таъсирлашади. Бунда DP даража биттадан ортиқ EP даражалар билан (яъни ASN–шлюз билан) ўзаро таъсирлашиши мумкин. EP даража трафикни узатиш функциясини, DP даража эса бошқариш функциясини бажаради. R3, R4, R6 таянч нуқталарга қўйилган ASN – шлюзлар функциялари 5.6-расмда келтирилган.

5.6-расм. ASN – шлюзнинг таянч нуқталари

Мисол учун, R6 d ва R6 c таянч нуқталари ТС ва ASN – шлюзнинг DP ва EP даражалари орасидаги интерфейс ҳисобланади. ТС ва ASN – шлюзлар орасида функцияларни тақсимланиши ASN профиллар (A, B ва C профиллар) томонидан аниқланади.

5.3.2.3. CSN коммутация тармоғи

CSN тугуни ҳам WIMAX тармоғи ичида, ҳам ташқи IP-тармоқлар билан абонентларга алоқа хизматларини тақдим этадиган бевосита WIMAX оператори тармоғи ҳисобланади. CSN да IP-маршрутлаштириш, RCRF ва абонентлар продгилларини сақлаш, ASN тугунлар билан трафикни алмаштириш AIS ASN ҳудуди чегараларидан чиққанда мобилликни бошқариш, «роуминг» да турли CSN тугунлари орасида трафикни туннеллаштириш, «биллинг» ва «роуминг» ҳисоблари, мультимедиа сервислари, қонуний ушлаш (рус. “Законный перехват”) ва бошқалар каби кўп сонли функциялар ишлатилади. CSN тугун маршрутизаторлар, ААА прокси-серверлар, абонентлар маълумотлари базаси ва ўзаро таъсирлашиш шлюзлари каби тармоқ элементларини ўз ичига олиши мумкин. CSN тугуни яна яратиладиган тармоқ ёки мавжуд WIMAX хизматлари провайдери тармоқлари қисми сифатида ишлатилиши мумкин.
IEEE 802.16 стандартига мобилликни киритилиши билан NRM таянч моделга NSP (ингл. Home NSP ва Visited NSP) тармоқ хизматлари провайдерининг уй ва меҳмон тугунлари киритилди. Уй HSP бу АУ га алоқа хизматларини тақдим этадиган оператор, меҳмон HSP эса АУ га «роуминг» хизматларини тақдим этадиган оператордир. Бунинг учун уй ва меҳмон HSP ўзаро «роуминг» ҳақида шартнома имзолайди. Ҳам уй ва ҳам меҳмон HSP ААА функцияларини бажаради. АУ га тармоқнинг ёзилган хизматларига тақдим этишни тақдим этади., лекин «биллинг» ва абонент тўловини ҳисоб-китоби уй NSP орқали амалга оширилади. «Роуминг»да АУ учун трафикни маршрутлаштириш ҳам уй NSP орқали, ҳам тўғридан-тўғри меҳмон NSP орқали амалга оширилиши мумкин.

5.3.2.4. Таянч нуқталарининг функциялари

Таянч нуқтаси икки турли тармоқлар гуруҳларида жойлашган иккита функционал тугунлар орасида ўзаро таъсирлашиш нуқтаси ҳисобланади.
Бунда қуйидаги шартлар тўғри:

• 
  Мазкур таянч нуқтасининг протоколлари доим ҳам бир функционал гуруҳга бирлаштирилмаган;
  
• 
  таянч нуқтаси орқали бирлаштирилган иккита тугун турли функционал гуруҳларда бўлади.
  

R1 таянч нуқтаси

R1 таянч нуқтаси IEEE 802.16 стандарти спецификацияси буйича радиоинтерфейс орқали АУ ва АSN тугуни орасидаги протоколлар ва процедуралардан ташкил топган R1 таянч нуқтаси бошқариш режасига муофиқ қўшимча протоколларни ўз ичига олиши мумкин.

R2 таянч нуқтаси

R2 таянч нуқтаси NSP уй тармоғи билан таъсирлашадиган АУ ва СSN тугуни орасидаги протоколлар ва процедуралардан ташкил топган R2 аутентификациялаш, авторизация ва IP-конфигурациялаш функцияларини бажарадиган мантиқий инерфейс ҳисобланади.

R3 таянч нуқтаси

R3 таянч нуқтаси ААА хизматларни, бошқариш сиёсати ва мобилликни бошқариш қўллаб-қувватлаш учун АSN ва СSN тугуни орасидаги назорат протоколи тўпламидан иборат. У шунингдек, АSN ва СSN тугунлар орасида трафикни узатиш функциясини бажаради.

R4таянч нуқтаси

R4 таянч нуқтаси назорат ва хизмат протоколлари ҳамда АSN ишига боғлиқ турли функционал процедуралардан ташкил топган ва АSN мижозлар орқали АSN тугунлар орасида ўзаро таъсирлашишни таъминлайди. Бинобарин R4 таянч нуқтаси орқали бир жинсли (гетерогин) АSN тугунлар орасидаги ўзаро таъсирлашиш протоколини таъминлайди.

R5 таянч нуқтаси

R5 таянч нуқтаси уй ва меҳмон NSP провайдер тармоқларига кирадиган СSN тугунлар орасидан назорат протоколлари тўпламидан иборат.

АSN таянч нуқталари

R6 таянч нуқтаси

R6 таянч нуқтаси ТС ва ASN - шлюз орасида ўзаро таъсирлашиши учун назорат ва бир томонга йўналган каналлардан ташкил топган. Тескари алоқа канали ТС ва ASN - шлюз орасида ASN тугуни канали ичидаги ахборотни канали ҳисобланади. Назорат матрицаси ахборот каналини ташкил этиш протоколлари, мобил абонентлар АУ лари учун назорат каналини тақдим этиш ва ўзгартиришни ўз ичига олади. R6 R4 билан комбинацияда R8 нуқта орқали алмаштириш имкониятига эга бўлмаган таянч станциялар орасида МАС-ҳолатларни алмаштириш учун “туннел бўлиб” хизмат қилиши мумкин.

R7 таянч нуқтаси

R7 таянч нуқтаси ΑSN-шлюздаги бошқариш сиёсати ва ААА функциялар учун назорат протоколлари опционал матрицасидан ташкил топган.

R8 таянч нуқтаси

R8 таянч нуқтаси АУ хизмат кўрсатишни тез ва сезиларсиз узатилиши бўлган “хэндовер” учун ТС орасида трафикни узатиш опционал интерфейси ва бошқарувчи хабарлар ва оқимлар интерфейсларидан ташкил топган.

5.3.2.5. Радиоуланиш тармоғи ва коммутация тармоғининг ўзаро таъсирлашиши. WIMAX тизими архитектурасининг бошқа ўзига хос хусусиятлари

5.7-расмда ΑSN ва CSN тугунлар бир операторга тегишли бўлмаган ҳолда уларнинг ўзаро таъсирлашиши мумкин ва аксинча, бир нечта CSN тугунлари битта АSN тугунига кўринадиган бўлиши мумкин.
WIMAX тизими архитектураси бир тармоқ платформасида IP ва Ethernet хизматларини тақдим этшга имконият беради. WIMAX тармоқ компонентларини ихчамлиги ва мослашувчанлиги операторларга, шунингдек, аралаш тармоқларда ҳам ташкил этиш учун турли ишлаб чиқарувчиларнинг фойдаланиш қулайлигини беради.

5.7-расм. WiMAX таянч тармоғи тугунларининг ўзаро таъсирлашиши

WIMAX архитектурасининг универсаллиги қуйидаги турли хизматлар ва иловаларни қўллаб-қувватлашга имкон беради:

• 
  Товуш ва мультимедиа иловалари, шунингдек, авария чақирувлари ва қонуний ушлаш турларидаги мажбурий хизматлар;
  
• 
  Турли хизмат кўрсатиш тармоқларига мустақил уланиш;
  
• 
  IP буйича товушга асосланган мобил товушли алоқа (VoIP);
  
• 
  IP буйича SMS, IP буйича MMS ва бошқа хизматлар;
  
• 
  Гуруҳли ва кенг узатишли алоқа ўзаро таъсирлашиш ва «роуминг» хизматлари и WIMAX тармоқларининг муҳим функционаллиги ҳисобланади. Хусусан, WIMAX тармоқлари 3GPP ва 3GPP-2 симсиз тармоқлар, шунингдек,IETF протоколлари асосидаги DSL ва MSO симли тармоқлар билан ўзаро таъсирлашиши мумкин. WIMAX тармоқлари билан “глобал роуминг” хизматлари ўша бир АУ идентификаторларидан фойдаланиш имкониятларини AAA ва «биллинг» ягона функцияларини, “ном/пароль” бирлашмаси, рақамли сертификатлар, SIM-карталар,универсал USIM-карталар ва RUIM (ингл. Removable User Identify Module) абонентни идентификациялашнинг олинадиган модуллари каби турли аутентификациялаш форматларини қуллаб-қувватлаш имкониятларини ўз ичига олади. Кўп даражали тузилмали WIMAX тизими архитектурасининг модели 5.8-расмда келтирилган.
  

5.8-расм. IP асосидаги WIMAX тармоғи архитектураси