I

I.  INHALTSVERZEICHNIS  

I.  INHALTSVERZEICHNIS  I

II.  ABBILDUNGSVERZEICHNIS  III

III.  ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS  IV

IV.  TABELLENVERZEICHNIS.  V

1  Einführung  1

2  Technische Grundlagen.  2

2.1  PHY Layer (Physikalische Schicht)  2

2.1.1  OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)  3

2.1.2  OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)  6

2.1.3  Adaptive Modulation (QAM)  6

2.1.3.1  Phasen-Modulation  7

2.1.3.2  Amplituden-Modulation.  8

2.1.3.3  Quadratur-Amplituden-Modulation  8

2.1.4  FDD oder TDD  9

2.1.5  Unterstützung für Smart Antenna Systems  10

2.1.6  Weitere Eigenschaften  10

2.2  MAC-Layer (Medienzugriffsschicht)  10

2.2.1  TDMA (Time Division Multiple Access, Zeitmultiplex)  11

2.2.2  Automatic Retransmission Request (ARQ)  13

2.2.3  Tripple DES  14

2.2.4  Quality of Service (QoS)  14

3  Aktuelle IEEE 802.16x Standards.  15

3.1  IEEE 802.16  15

3.2  IEEE 802.16a  16

3.3  IEEE 802.16 REVd / IEEE 802.16-2004  17

3.4  IEEE 802.16e  17

4  IEEE 802.11x versus IEEE 802.16x  18

4.1  Marktchancen.  18

4.2  Die Übertragungsverfahren / Frequenzbereiche  19

4.3  FDD/TDD  19

4.4  Kanalbreite / Bandbreite  20

II

4.5  Forward Error Correction.  20

4.6  MAC Protokoll.  20

4.7  Quality of Service  21

4.8  Security  21

4.9  Roaming  22

5  Business Cases  23

5.1  Intel „The Film Industry Moving Forward Without the Film“  23

5.2  Intel: The Ironman Triathlon Experience - „Challenge“  24

5.3  Brighton Unwired with WiMax  26

6  WiMax in Deutschland  27

7  Schlussbemerkung  28

LITERATURVERZEICHNIS   30

III

II.  ABBILDUNGSVERZEICHNIS  

Abbildung  1: Single Carrier im Vergleich zu OFDM.  

Abbildung  2: FDM mit 9 Sub-Carrier.  

Abbildung  3: OFDM mit neun Sub-Carrier.  

Abbildung  4: OFDM mit 256 Sub-Carrier.  

Abbildung  5:Vergleich OFDM zu OFDMA  

Abbildung  6: PhasenUmtastung (PSK)  

Abbildung  7: Quadratische Amplituden Modulation 16-QAM  

Abbildung  8: Schem. Darstellung des synchronen Zeitmultiplexverfahrens.  

Abbildung  9: Schem Darstellung des asynchronen Zeitmultiplexverfahrens  

IV

III. ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

APC Automatic Power Control

ARQ ASK ATD CPE DES DFS DFT

DSL DSSS ETSI FDD FDM FFT

FHSS IEEE LOS MAC-Layer MAN Mbps MHZ NLOS OFDM OFDMA PHY-Layer PSK QAM QoS SNR STD TDD TDMA WEP Wi-Fi WiMax WME WPA Wi-Fi Protected Access WSM Wi-Fi Scheduled Multimedia

V

IV.  TABELLENVERZEICHNIS  

Tabelle 1:  Summary Sun Dance Festival  24

Tabelle 2:  Summary Ironman.  25

Tabelle 3:  Summary Brighton  26

1

1 Einführung

Den Hintergrund zu dem Begriff WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Acess) bildet der IEEE 802.16 Wireless Metropolitan Area Network (MAN) Standard. Dieser Standard wurde 2001 für die Funkübertragung von Daten innerhalb von Großstädten bei einer direkten Sichtverbindung (LOS) erarbeitet. Inzwischen hat er sich zu einer viel verheißenden Lösung für die Versorgung der Letzten Meile entwickelt. Als Letzte Meile bezeichnet man in Telekommunikationsnetzen die Leitung von einem Backbone zu den Hausanschlüssen. In Deutschland ist diese zumeist noch im Besitz der Telekom. Daher müssen Service-Provider in der Regel Gebühren an die Telekom zahlen, um diese nutzen zu können. Hier zeigte sich nun das Problem, dass die Telekom weite Gebiete aus verschiedenen Gründen nicht mit dem Breitbandanschluss DSL versorgt, zum einen, weil in diesen Gebieten Glasfaserleitungen verlegt wurden, und zum anderen aus wirtschaftlichen Gründen, wenn beispielsweise zu wenige potenzielle DSL-Kunden vorhanden sind. Diese nicht mit DSL versorgten Gebiete liegen zumeist in Randgebieten von Städten oder in ländlichen Regionen. Im Jahr 2003 kam die Idee auf, diesen Standard auch für mobile Endgeräte zu nutzen. Unter der treibenden Kraft von Intel wurde das WiMax-Forum gegründet. Dies ist eine gemeinnützige Verbindung von inzwischen über 230 teilweise namhaften Unternehmen, um nur einige zu nennen: Siemens mobile, Fujitsu, AT&T, Nokia und British Telekom. Diese Unternehmen sind führende Produzenten von Wireless Ausrüstung, Service-Providern und System-Integratoren. Ziel des WiMax-Forums ist es, die Entwicklung der drahtlosen Breitbandnetze zu erleichtern, welche auf dem IEEE 802.16 Standard beruhen, indem es hilft, die Kompatibilität und die Interoperabilität von Wireless Access Equipment sicherzustellen. Im Folgenden sollen nun die Entwicklung, die technischen Grundlagen, die Standards sowie die möglichen Einsatzgebiete von WiMax betrachtet werden. Hierzu wird auch auf drei Business Cases eingegangen.