WiMAX: der IEEE-802.16-Standard: Technik, Anwendung, Potenzial
Gespeichert in:
| Hauptverfasser: | , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Hannover
Heise
2007
|
| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XX, 407 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 9783936931334 393693133X |
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Datensatz im Suchindex
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Inhalt
Abkürzungsverzeichnis xv
1 Einleitung 1
2 Systemarchitektur und Anwendungsszenarien 11
2.1 Allgemein 11
2.2 Backhaul Anwendungen 12
2.3 Last Mile BWA 14
2.4 Zellulare Systeme für Mobilen BWA 17
2.5 Nischenanwendungen 18
3 Konkurrierende und komplementäre Systeme 21
3.1 DSL 21
3.2 TV Kabel/DOCSIS 24
3.3 WLAN 26
3.3.1 IEEE 802.11 Standardfamilie 26
3.3.2 IEEE 802.11 s Mesh Topologie 28
3.3.3 WLAN mit Thin Access Clients 29
3.4 Evolution GSM, GPRS, EDGE, UMTS 31
3.5 HSDPA/HSUPA 34
3.6 VonlS 95überCDMA 2000zu1xEVDO 36
3.7 WiBro 38
3.8 IEEE 802.20 39
3.9 Proprietäre MBWA Systeme 41
3.9.1 Flash OFDM 41
3.9.2 IPWireless 44
3.9.3 Wireless Local Loop (WLL) 44
3.10 WiMAX Integration in zukünftige heterogene Netze 45
4 Physikalische Funkübertragung 49
4.1 Interferenz und Rauschen 51
4.2 Line Of Sight Ausbreitungsdämpfung 52
4.2.1 Bedingung für LOS Verbindung 53
4.2.2 Freiraumdämpfung 53
4.3 Non Line Of Sight Ausbreitungsdämpfung 54
4.3.1 Mittlere Übertragungsdämpfung 56
4.3.2 Abschattungsdämpfung 56
4.3.3 Multipfad Fading 57
4.3.3.1 Multipfad Delay Spread 57
4.3.3.2 Dopplerverschiebung 60
4.3.4 Intersymbolinterferenz 60
4.4 Kanalmodellierung für WiMAX Systeme 62
4.4.1 Kanalmodelle für WiMAX mit festen Sende
und Empfangsstationen 62
4.4.1.1 Mittlere Übertragungsdämpfung und
Abschattungsdämpfungim Suburban Bereich . .63
4.4.1.2 Mittlere Übertragungsdämpfung und
Abschattungsdämpfung im Urban Bereich 64
4.4.1.3 SUI Modelle für Multipfadprofil
und Multipfad Fading 67
4.4.2 Kanalmodelle für WiMAX mit mobilen Endgeräten 69
4.5 Link Budget 70
5 DerlEEE 802.16 Protokollstack 75
5.1 Referenzmodell 75
5.2 Datenmodell 77
6 Physikalische Schicht in IEEE 802.16 79
6.1 Funktionale Blöcke der physikalischen Schicht 81
6.1.1 Duplexing 82
6.1.1.1 Frequency Division Duplex (FDD) 83
6.1.1.2 Time Division Duplex (TDD) 83
6.1.2 Vielfachzugriffsverfahren 84
6.1.3 Modulation 86
6.1.4 Kanalcodierung 90
6.1.4.1 Blockcodes 90
6.1.4.2 Faltungscodes 96
6.1.4.3 Terminierung von Faltungscodes 101
6.1.4.4 Decodierung von Faltungscodes mit dem
Viterbi Algorithmus 102
6.1.4.5 Serielle Codeverkettung 1°6
6.1.4.6 Trellis codierte Modulation 107
6.1.5 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) .110 .
6.1.5.1 Grundlegende Eigenschaften und i
Einsatzgebiete 11° |
6.1.5.2 OFDM Signalerzeugung und Empfang 112
6.1.5.3 Vor und Nachteile der
OFDM Übertragungstechnik 115
6.2 WirelessMAN SC für Einträger Übertragung
zwischen 10 und 66 GHz 116
6.2.1 Rahmenformate 116
6.2.1.1 Aufbau der FDD Downlink Rahmen 116
6.2.1.2 Aufbau der TDD Downlink Rahmen 123
6.2.1.3 Aufbau der TDD und FDD Uplink Rahmen 124
6.2.1.4 Minimale Zeiteinheit für Burst Zuteilung 126
6.2.2 Verwürfelung 127
6.2.3 Kanalcodierung 127
6.2.3.1 Reed Solomon Code als äußerer Code 128
6.2.3.2 Innerer Faltungscode für Codierung vom Typ 2 .130
6.2.3.3 Innerer Parity Check Code für Codierung
vom Typ 3 132
6.2.3.4 Codierung vom Typ 4: Block Turbo Code (BTC) .132
6.2.4 Modulation 135
6.2.5 Transmission Convergence Sublayer 137
6.2.6 Anordnung von Codeblöcken innerhalb eines Bursts . 139
6.3 WirelessMAN SCa für Einträger Übertragung
zwischen 2 und 11 GHZ 140
6.3.1 Rahmenformate 141
6.3.2 Kanalcodierung 143
6.3.2.1 Reed Solomon Code 143
6.3.2.2 Interleaving zwischen äußerem
und innerem Code 144
6.3.2.3 Trellis codierte Modulation 145
6.3.2.4 Block Turbo Code 151
6.3.2.5 Convolutional Turbo Code 154
6.3.3 Modulation 157
6.4 WirelessMAN OFDM für Mehrträger Übertragung zwischen
2 und 11 GHZ 158
6.4.1 Rahmenformate 158
6.4.2 Kanalcodierung und Modulation
in WirelessMAN OFDM 159
6.4.2.1 Äußerer Reed Solomon Code mit
innerem Faltungscode 160
6.4.2.2 Block Turbo Code (BTC) 161
6.4.2.3 Convolutional Turbo Code (CTC) 164
6.4.2.4 Interleaving 165
6.4.3 Subträgerkonstellation in WirelessMAN OFDM 166
6.4.4 Zuteilung der Subträger und
Subchannelization Option 166
6.4.5 Abbildung der Modulationssymbole auf
die OFDM Subträger 168
6.5 WirelessMAN OFDMA für Mehrträger Übertragung
zwischen 2 und 11 GHZ 171
6.5.1 Zuordnung der Subträger an Subkanäle 172
6.5.1.1 Downlink 173
6.5.1.2 Uplink PUSC und optionales PUSC 179
6.5.1.3 Empfohlene Anwendung der verschiedenen
Datensymboltypen 181
6.5.2 Rahmenformate 182
6.6 Antennentechnologie in IEEE 802.16 184
6.6.1 Diversität und Gewinn durch Multi Antennen Technik . 184
6.6.2 Space Time Coding über Multiple Input Single
Output (MISO )Kanal 186
6.6.2.1 Allgemeines Prinzip des
Space Time Coding (STC) 186
6.6.2.2 Space Time Coding in IEEE 802.16 187
6.6.3 Räumliches Multiplexing für Multiple Input
Multiple Output (MIMO )Kanäle 190
6.6.3.1 Allgemeines Prinzip Räumliches Multiplexing
undMIMO 190
6.6.3.2 Räumliches Multiplexing und MIMO
in IEEE 802.16 192
6.6.4 Adaptive Antennensysteme (AAS) 194
6.6.4.1 Allgemeines Prinzip der
Adaptiven Antennensysteme 194
6.6.4.2 Adaptive Antennensysteme in IEEE 802.16 .197
6.7 Kontrollmechanismen der Physikalischen Schicht 200
6.7.1 Kanalzustandsmessungen 200
6.7.2 Synchronisierung 201
6.7.3 Power Control 201
7 Medium Access Control in IEEE 802.16 203
7.1 Einführung 203
7.1.1 Funktionsprinzip der IEEE 802.16 MAC Schicht 203
7.1.2 Betriebsarten 204
7.1.2.1 Punkt zu Mehrpunkt Betrieb 204
7.1.2.2 Mesh Mode 205
7.1.3 Service Flows und MAC Verbindungen 206 \
7.1.4 Qualityof Service 207 j
7.1.5 Adressierung und Identifikatoren 208 §
7.2 MAC Nachrichten und Header Formate 209
7.2.1 MAC PDU Format 209
7.2.1.1 Generic MAC Header 210
7.2.1.2 Bandwidth Request Header 212
7.2.1.3 MAC Subheader 213
7.2.2 MAC Managementnachrichten 213
7.3 MAC Mechanismen für die Konstruktion von MAC PDUs 216
7.3.1 Fragmentierung und Packing 217
7.3.1.1 Fragmentierung in IEEE 802.16 217
7.3.1.2 Packing in IEEE 802.16 219
7.3.2 Padding 224
7.3.3 Fehlererkennung und CRC Berechnung 224
7.3.3.1 Paritätsprüfung 225
7.3.3.2 Prüfsumme 226
7.3.3.3 Zyklische Redundanzprüfung (CRC) 227
7.3.3.4 Fehlererkennung in IEEE 802.16 229
7.3.4 Datenverschlüsselung 229
7.3.5 Concatenation 230
7.4 Bandbreitenmanagement 231
7.4.1 Rahmenformat und Burst Intervalle 231
7.4.1.1 Rahmenstruktur für den Kanalzugriff 231
7.4.1.2 Downlink Unterrahmen 232
7.4.1.3 Uplink Unterrahmen 233
7.4.1.4 Transmission Opportunity 235
7.4.2 MAP Nachrichten und Informationselemente 236
7.4.2.1 DL MAP und UL MAP Nachrichten 236
7.4.2.2 Informationselemente 238
7.4.3 Mechanismen zum Anfordern von Bandbreite 243
7.4.3.1 Bandwidth Requests 245
7.4.3.2 Unicast Polling 246
7.4.3.3 Multicast/Broadcast Polling
Contention Based Bandwidth Requests 247
7.4.3.4 Piggybacked Requests 251
7.4.3.5 Unsolicited Scheduling 252
7.4.3.6 Poll Me und Slip Indicator Bits 253
7.4.4 Scheduling 254
7.4.4.1 Uplink Request/Grant Scheduling 254
7.4.4.2 Outbound Transmission Scheduling 255
7.5 Radio Link Control 256
7.5.1 ARQ Automatische Wiederholungsanfrage 256
7.5.1.1 ARQ Protokolle 257
7.5.1.2 ARQ in IEEE 802.16 260
7.5.2 Kanal Deskriptoren und Burst Profile 263
7.5.2.1 Kanal Deskriptor Nachrichten 264
7.5.2.2 Änderung der Kanal Deskriptoren 265
7.5.3 Burst Profil Management und Periodisches Ranging . 267
7.5.3.1 Downlink Burst Profile Management 267
7.5.3.2 Periodisches Uplink Ranging 269
7.5.3.3 OFDMA basiertes Periodisches Ranging 271
7.6 Eintritt ins System und Initialisierung 271
7.6.1 Ablauf der Netzeintritts und Initialisierungsprozedur. 272
7.6.1.1 Downlink Kanalakquisition
und synchronisierung 274
7.6.1.2 Bestimmen der Uplink Sendeparameter 275
7.6.1.3 Initial Ranging 276
7.6.1.4 Bestimmen der Minimalfunktionalität
zwischen SS und BS 279
7.6.1.5 Authentifizierung und Schlüsselaustausch 280
7.6.1.6 Registrierung 280
7.6.1.7 Konfiguration der IP Einstellungen 282
7.6.1.8 Verbindungsaufbau 282
7.7 Multicast 283
7.7.1 Multicast Polling Gruppen 283
7.7.2 Downlink Multicast Dienste 283
8 Qualityof Service 285
8.1 Was ist QoS? 285
8.2 QoS Referenzmodell 288
8.3 QoS Konzepte in IEEE 802.16 291
8.4 Service Flows 293
8.4.1 Service Flow Typen und Aktivierung 295
8.4.2 Service Flow Autorisierung 297
8.4.3 Service Flow Management 300
8.4.4 Serviceklassen 302
8.5 Scheduling Dienste 302
8.5.1 Unsolicited Grant Service 303
8.5.2 Real Time Polling 305
8.5.3 Non Real Time Polling 306
8.5.4 Best Effort 307
9 Sennce SpecificConvergenceSublayer 309
9.1 Funktionalität 309
9.2 Traffic Classification . 309 :
I
i
9.3 Paket Header Komprimierung 311
9.3.1 Prinzip der Header Komprimierung 312
9.3.2 Header Komprimierungsmechanismen 314
9.3.3 Header Komprimierung in IEEE 802.16 315
9.3.3.1 Header Suppression im ATM CS 316
9.3.3.2 Header Suppression im Packet CS 317
10 Systemsicherheit 319
10.1 Einleitung 319
10.2 Bestandteile der IEEE 802.16 Sicherheitsarchitektur 321
10.2.1 Das RSA Public Key Verfahren 321
10.2.2 Public Key Infrastruktur und Digitale Zertifikate
nach X.509 323
10.2.3 Hashed Message Authentication Code (HMAC) 324
10.2.4 Symmetrische Datenverschlüsselung und Block Cipher 325
10.2.5 Security Association 325
10.3 Authentifizierung 326
10.3.1 Authentifizierung beim Netzeintritt 327
10.3.2 Erneuerung der Authentifizierung und
des Authorization Keys 329
10.4 Schlüsselmanagement 329
10.4.1 Schlüsselhierarchie 329
10.4.2 TEK Schlüsseltransport 331
10.5 Datenverschlüsselung 332
10.6 Beurteilung 333
11 Mobilität 335
11.1 Herausforderung Mobilität 335
11.2 IEEE802.16e 338
11.2.1 Scalable OFDMA PHY 338
11.2.2 PowerControl 341
11.2.3 Hybrid ARQ 342
11.2.4 Handover 345
11.2.4.1 Hard Handover 345
11.2.4.2 Soft Handover/Macro Diversity 348
11.2.5 Energiesparender Betrieb 353
11.2.5.1 Sleep Mode 353
11.2.5.2ldle Mode 356
11.3 End to End Systemarchitektur 358
12 WiMAX Forum, Zertifizierung und Regulierung 365
12.1 Das WiMAX Forum 365
12.2 WiMAX Profile 367
12.2.1 WirelessMAN OFDM Systemprofil 368
12.2.2 WirelessMAN OFDM MAC Profile 369
12.2.3 WirelessMAN OFDM PHY Profile 370
12.2.4 WirelessMAN OFDM RF Profile 371
12.3 Zertifizierung 372
12.4 Mögliche Frequenzbänder 373
12.5 Lizenzvergabe in Deutschland 375
13 Fazit 379
Anhang 1: Lineare und logarithmische Darstellung
von Leistungswerten 381
Leistungsangaben in dB und dBm 381
Verstärkung und Dämpfung 381
Antennengewinn 382
Anhang 2: Rechenoperationen in Finiten Körpern 383
Primkörper 383
Erweiterungskörper 384
Anhang 3: PHY Information im Uplink und
Downlink Channel Descriptor 387
Literaturverzeichnis 393
Index 39?
i |
| adam_txt |
Inhalt
Abkürzungsverzeichnis xv
1 Einleitung 1
2 Systemarchitektur und Anwendungsszenarien 11
2.1 Allgemein 11
2.2 Backhaul Anwendungen 12
2.3 Last Mile BWA 14
2.4 Zellulare Systeme für Mobilen BWA 17
2.5 Nischenanwendungen 18
3 Konkurrierende und komplementäre Systeme 21
3.1 DSL 21
3.2 TV Kabel/DOCSIS 24
3.3 WLAN 26
3.3.1 IEEE 802.11 Standardfamilie 26
3.3.2 IEEE 802.11 s Mesh Topologie 28
3.3.3 WLAN mit Thin Access Clients 29
3.4 Evolution GSM, GPRS, EDGE, UMTS 31
3.5 HSDPA/HSUPA 34
3.6 VonlS 95überCDMA 2000zu1xEVDO 36
3.7 WiBro 38
3.8 IEEE 802.20 39
3.9 Proprietäre MBWA Systeme 41
3.9.1 Flash OFDM 41
3.9.2 IPWireless 44
3.9.3 Wireless Local Loop (WLL) 44
3.10 WiMAX Integration in zukünftige heterogene Netze 45
4 Physikalische Funkübertragung 49
4.1 Interferenz und Rauschen 51
4.2 Line Of Sight Ausbreitungsdämpfung 52
4.2.1 Bedingung für LOS Verbindung 53
4.2.2 Freiraumdämpfung 53
4.3 Non Line Of Sight Ausbreitungsdämpfung 54
4.3.1 Mittlere Übertragungsdämpfung 56
4.3.2 Abschattungsdämpfung 56
4.3.3 Multipfad Fading 57
4.3.3.1 Multipfad Delay Spread 57
4.3.3.2 Dopplerverschiebung 60
4.3.4 Intersymbolinterferenz 60
4.4 Kanalmodellierung für WiMAX Systeme 62
4.4.1 Kanalmodelle für WiMAX mit festen Sende
und Empfangsstationen 62
4.4.1.1 Mittlere Übertragungsdämpfung und
Abschattungsdämpfungim Suburban Bereich . .63
4.4.1.2 Mittlere Übertragungsdämpfung und
Abschattungsdämpfung im Urban Bereich 64
4.4.1.3 SUI Modelle für Multipfadprofil
und Multipfad Fading 67
4.4.2 Kanalmodelle für WiMAX mit mobilen Endgeräten 69
4.5 Link Budget 70
5 DerlEEE 802.16 Protokollstack 75
5.1 Referenzmodell 75
5.2 Datenmodell 77
6 Physikalische Schicht in IEEE 802.16 79
6.1 Funktionale Blöcke der physikalischen Schicht 81
6.1.1 Duplexing 82
6.1.1.1 Frequency Division Duplex (FDD) 83
6.1.1.2 Time Division Duplex (TDD) 83
6.1.2 Vielfachzugriffsverfahren 84
6.1.3 Modulation 86
6.1.4 Kanalcodierung 90
6.1.4.1 Blockcodes 90
6.1.4.2 Faltungscodes 96
6.1.4.3 Terminierung von Faltungscodes 101
6.1.4.4 Decodierung von Faltungscodes mit dem
Viterbi Algorithmus 102
6.1.4.5 Serielle Codeverkettung 1°6
6.1.4.6 Trellis codierte Modulation 107
6.1.5 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) .110 .
6.1.5.1 Grundlegende Eigenschaften und i
Einsatzgebiete 11° |
6.1.5.2 OFDM Signalerzeugung und Empfang 112
6.1.5.3 Vor und Nachteile der
OFDM Übertragungstechnik 115
6.2 WirelessMAN SC für Einträger Übertragung
zwischen 10 und 66 GHz 116
6.2.1 Rahmenformate 116
6.2.1.1 Aufbau der FDD Downlink Rahmen 116
6.2.1.2 Aufbau der TDD Downlink Rahmen 123
6.2.1.3 Aufbau der TDD und FDD Uplink Rahmen 124
6.2.1.4 Minimale Zeiteinheit für Burst Zuteilung 126
6.2.2 Verwürfelung 127
6.2.3 Kanalcodierung 127
6.2.3.1 Reed Solomon Code als äußerer Code 128
6.2.3.2 Innerer Faltungscode für Codierung vom Typ 2 .130
6.2.3.3 Innerer Parity Check Code für Codierung
vom Typ 3 132
6.2.3.4 Codierung vom Typ 4: Block Turbo Code (BTC) .132
6.2.4 Modulation 135
6.2.5 Transmission Convergence Sublayer 137
6.2.6 Anordnung von Codeblöcken innerhalb eines Bursts . 139
6.3 WirelessMAN SCa für Einträger Übertragung
zwischen 2 und 11 GHZ 140
6.3.1 Rahmenformate 141
6.3.2 Kanalcodierung 143
6.3.2.1 Reed Solomon Code 143
6.3.2.2 Interleaving zwischen äußerem
und innerem Code 144
6.3.2.3 Trellis codierte Modulation 145
6.3.2.4 Block Turbo Code 151
6.3.2.5 Convolutional Turbo Code 154
6.3.3 Modulation 157
6.4 WirelessMAN OFDM für Mehrträger Übertragung zwischen
2 und 11 GHZ 158
6.4.1 Rahmenformate 158
6.4.2 Kanalcodierung und Modulation
in WirelessMAN OFDM 159
6.4.2.1 Äußerer Reed Solomon Code mit
innerem Faltungscode 160
6.4.2.2 Block Turbo Code (BTC) 161
6.4.2.3 Convolutional Turbo Code (CTC) 164
6.4.2.4 Interleaving 165
6.4.3 Subträgerkonstellation in WirelessMAN OFDM 166
6.4.4 Zuteilung der Subträger und
Subchannelization Option 166
6.4.5 Abbildung der Modulationssymbole auf
die OFDM Subträger 168
6.5 WirelessMAN OFDMA für Mehrträger Übertragung
zwischen 2 und 11 GHZ 171
6.5.1 Zuordnung der Subträger an Subkanäle 172
6.5.1.1 Downlink 173
6.5.1.2 Uplink PUSC und optionales PUSC 179
6.5.1.3 Empfohlene Anwendung der verschiedenen
Datensymboltypen 181
6.5.2 Rahmenformate 182
6.6 Antennentechnologie in IEEE 802.16 184
6.6.1 Diversität und Gewinn durch Multi Antennen Technik . 184
6.6.2 Space Time Coding über Multiple Input Single
Output (MISO )Kanal 186
6.6.2.1 Allgemeines Prinzip des
Space Time Coding (STC) 186
6.6.2.2 Space Time Coding in IEEE 802.16 187
6.6.3 Räumliches Multiplexing für Multiple Input
Multiple Output (MIMO )Kanäle 190
6.6.3.1 Allgemeines Prinzip Räumliches Multiplexing
undMIMO 190
6.6.3.2 Räumliches Multiplexing und MIMO
in IEEE 802.16 192
6.6.4 Adaptive Antennensysteme (AAS) 194
6.6.4.1 Allgemeines Prinzip der
Adaptiven Antennensysteme 194
6.6.4.2 Adaptive Antennensysteme in IEEE 802.16 .197
6.7 Kontrollmechanismen der Physikalischen Schicht 200
6.7.1 Kanalzustandsmessungen 200
6.7.2 Synchronisierung 201
6.7.3 Power Control 201
7 Medium Access Control in IEEE 802.16 203
7.1 Einführung 203
7.1.1 Funktionsprinzip der IEEE 802.16 MAC Schicht 203
7.1.2 Betriebsarten 204
7.1.2.1 Punkt zu Mehrpunkt Betrieb 204
7.1.2.2 Mesh Mode 205
7.1.3 Service Flows und MAC Verbindungen 206 \
7.1.4 Qualityof Service 207 j
7.1.5 Adressierung und Identifikatoren 208 §
7.2 MAC Nachrichten und Header Formate 209
7.2.1 MAC PDU Format 209
7.2.1.1 Generic MAC Header 210
7.2.1.2 Bandwidth Request Header 212
7.2.1.3 MAC Subheader 213
7.2.2 MAC Managementnachrichten 213
7.3 MAC Mechanismen für die Konstruktion von MAC PDUs 216
7.3.1 Fragmentierung und Packing 217
7.3.1.1 Fragmentierung in IEEE 802.16 217
7.3.1.2 Packing in IEEE 802.16 219
7.3.2 Padding 224
7.3.3 Fehlererkennung und CRC Berechnung 224
7.3.3.1 Paritätsprüfung 225
7.3.3.2 Prüfsumme 226
7.3.3.3 Zyklische Redundanzprüfung (CRC) 227
7.3.3.4 Fehlererkennung in IEEE 802.16 229
7.3.4 Datenverschlüsselung 229
7.3.5 Concatenation 230
7.4 Bandbreitenmanagement 231
7.4.1 Rahmenformat und Burst Intervalle 231
7.4.1.1 Rahmenstruktur für den Kanalzugriff 231
7.4.1.2 Downlink Unterrahmen 232
7.4.1.3 Uplink Unterrahmen 233
7.4.1.4 Transmission Opportunity 235
7.4.2 MAP Nachrichten und Informationselemente 236
7.4.2.1 DL MAP und UL MAP Nachrichten 236
7.4.2.2 Informationselemente 238
7.4.3 Mechanismen zum Anfordern von Bandbreite 243
7.4.3.1 Bandwidth Requests 245
7.4.3.2 Unicast Polling 246
7.4.3.3 Multicast/Broadcast Polling
Contention Based Bandwidth Requests 247
7.4.3.4 Piggybacked Requests 251
7.4.3.5 Unsolicited Scheduling 252
7.4.3.6 Poll Me und Slip Indicator Bits 253
7.4.4 Scheduling 254
7.4.4.1 Uplink Request/Grant Scheduling 254
7.4.4.2 Outbound Transmission Scheduling 255
7.5 Radio Link Control 256
7.5.1 ARQ Automatische Wiederholungsanfrage 256
7.5.1.1 ARQ Protokolle 257
7.5.1.2 ARQ in IEEE 802.16 260
7.5.2 Kanal Deskriptoren und Burst Profile 263
7.5.2.1 Kanal Deskriptor Nachrichten 264
7.5.2.2 Änderung der Kanal Deskriptoren 265
7.5.3 Burst Profil Management und Periodisches Ranging . 267
7.5.3.1 Downlink Burst Profile Management 267
7.5.3.2 Periodisches Uplink Ranging 269
7.5.3.3 OFDMA basiertes Periodisches Ranging 271
7.6 Eintritt ins System und Initialisierung 271
7.6.1 Ablauf der Netzeintritts und Initialisierungsprozedur. 272
7.6.1.1 Downlink Kanalakquisition
und synchronisierung 274
7.6.1.2 Bestimmen der Uplink Sendeparameter 275
7.6.1.3 Initial Ranging 276
7.6.1.4 Bestimmen der Minimalfunktionalität
zwischen SS und BS 279
7.6.1.5 Authentifizierung und Schlüsselaustausch 280
7.6.1.6 Registrierung 280
7.6.1.7 Konfiguration der IP Einstellungen 282
7.6.1.8 Verbindungsaufbau 282
7.7 Multicast 283
7.7.1 Multicast Polling Gruppen 283
7.7.2 Downlink Multicast Dienste 283
8 Qualityof Service 285
8.1 Was ist QoS? 285
8.2 QoS Referenzmodell 288
8.3 QoS Konzepte in IEEE 802.16 291
8.4 Service Flows 293
8.4.1 Service Flow Typen und Aktivierung 295
8.4.2 Service Flow Autorisierung 297
8.4.3 Service Flow Management 300
8.4.4 Serviceklassen 302
8.5 Scheduling Dienste 302
8.5.1 Unsolicited Grant Service 303
8.5.2 Real Time Polling 305
8.5.3 Non Real Time Polling 306
8.5.4 Best Effort 307
9 Sennce SpecificConvergenceSublayer 309
9.1 Funktionalität 309
9.2 Traffic Classification . 309 :
I
i
9.3 Paket Header Komprimierung 311
9.3.1 Prinzip der Header Komprimierung 312
9.3.2 Header Komprimierungsmechanismen 314
9.3.3 Header Komprimierung in IEEE 802.16 315
9.3.3.1 Header Suppression im ATM CS 316
9.3.3.2 Header Suppression im Packet CS 317
10 Systemsicherheit 319
10.1 Einleitung 319
10.2 Bestandteile der IEEE 802.16 Sicherheitsarchitektur 321
10.2.1 Das RSA Public Key Verfahren 321
10.2.2 Public Key Infrastruktur und Digitale Zertifikate
nach X.509 323
10.2.3 Hashed Message Authentication Code (HMAC) 324
10.2.4 Symmetrische Datenverschlüsselung und Block Cipher 325
10.2.5 Security Association 325
10.3 Authentifizierung 326
10.3.1 Authentifizierung beim Netzeintritt 327
10.3.2 Erneuerung der Authentifizierung und
des Authorization Keys 329
10.4 Schlüsselmanagement 329
10.4.1 Schlüsselhierarchie 329
10.4.2 TEK Schlüsseltransport 331
10.5 Datenverschlüsselung 332
10.6 Beurteilung 333
11 Mobilität 335
11.1 Herausforderung Mobilität 335
11.2 IEEE802.16e 338
11.2.1 Scalable OFDMA PHY 338
11.2.2 PowerControl 341
11.2.3 Hybrid ARQ 342
11.2.4 Handover 345
11.2.4.1 Hard Handover 345
11.2.4.2 Soft Handover/Macro Diversity 348
11.2.5 Energiesparender Betrieb 353
11.2.5.1 Sleep Mode 353
11.2.5.2ldle Mode 356
11.3 End to End Systemarchitektur 358
12 WiMAX Forum, Zertifizierung und Regulierung 365
12.1 Das WiMAX Forum 365
12.2 WiMAX Profile 367
12.2.1 WirelessMAN OFDM Systemprofil 368
12.2.2 WirelessMAN OFDM MAC Profile 369
12.2.3 WirelessMAN OFDM PHY Profile 370
12.2.4 WirelessMAN OFDM RF Profile 371
12.3 Zertifizierung 372
12.4 Mögliche Frequenzbänder 373
12.5 Lizenzvergabe in Deutschland 375
13 Fazit 379
Anhang 1: Lineare und logarithmische Darstellung
von Leistungswerten 381
Leistungsangaben in dB und dBm 381
Verstärkung und Dämpfung 381
Antennengewinn 382
Anhang 2: Rechenoperationen in Finiten Körpern 383
Primkörper 383
Erweiterungskörper 384
Anhang 3: PHY Information im Uplink und
Downlink Channel Descriptor 387
Literaturverzeichnis 393
Index 39?
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