فن آوری WiMax: اصل عملیات، تجهیزات، برنامه های کاربردی. وایمکس یک استاندارد ارتباط بی سیم برای ارتباطات پهن باند طولانی است

وایمکساز انگلیسی قابلیت همکاری جهانی برای دسترسی مایکروویو استاندارد IEEE 802.16 یک استاندارد ارتباطی بی سیم است که ارتباطات پهن باند را در فواصل طولانی با سرعت های قابل مقایسه با اتصالات کابلی فراهم می کند.

نام "وایمکس" توسط انجمن وایمکس ایجاد شد، سازمانی که در ژوئن 2001 برای ترویج و توسعه وایمکس تاسیس شد. انجمن وایمکس را به عنوان "فناوری مبتنی بر استاندارد که دسترسی به شبکه بی سیم پرسرعت را به عنوان جایگزینی برای خطوط اجاره ای و DSL فراهم می کند" توصیف می کند.

منطقه برنامه

وایمکس برای کارهای زیر مناسب است:

• اتصال نقاط دسترسی Wi-Fi به یکدیگر و سایر بخش های اینترنت.
• ارائه پهنای باند بی سیم به عنوان جایگزینی برای خطوط اجاره ای و DSL.
• ارائه خدمات انتقال داده با سرعت بالا (تا 3 مگابیت بر ثانیه) و خدمات مخابراتی.
• ایجاد نقاط دسترسی، بدون ارتباط با موقعیت جغرافیایی.

وایمکس به شما این امکان را می دهد که با سرعت بالا و با پوشش بسیار بیشتر از شبکه Wi-Fi به اینترنت دسترسی داشته باشید. این اجازه می دهد تا از این فناوری به عنوان ستون فقرات استفاده شود که ادامه آن خطوط DSL سنتی و اجاره ای و همچنین شبکه های محلی است. در نتیجه، این رویکرد امکان ایجاد شبکه‌های پرسرعت را در مقیاس کل شهرها فراهم می‌کند.

وایمکس ثابت و سیار

مجموعه ای از مزایا در کل خانواده وایمکس ذاتی است، اما نسخه های آن به طور قابل توجهی با یکدیگر متفاوت هستند. توسعه دهندگان استاندارد به دنبال راه حل های بهینه برای برنامه های ثابت و موبایل بودند، اما امکان ترکیب همه الزامات در یک استاندارد وجود نداشت. اگرچه تعدادی از الزامات اساسی با هم همپوشانی دارند، اما هدف قرار دادن فناوری ها به سمت بازارهای مختلف منجر به ایجاد دو نسخه جداگانه از استاندارد شده است (یا بهتر است بگوییم، آنها را می توان دو استاندارد متفاوت در نظر گرفت). هر یک از مشخصات وایمکس محدوده فرکانس عملیاتی، پهنای باند، قدرت انتشار، روش‌های انتقال و دسترسی، کدگذاری سیگنال و روش‌های مدولاسیون، اصول استفاده مجدد از فرکانس رادیویی و سایر شاخص‌ها را تعریف می‌کند. بنابراین، سیستم‌های وایمکس مبتنی بر نسخه‌های استانداردهای IEEE 802.16 e و d عملاً ناسازگار هستند. مشخصات مختصری از هر نسخه در زیر آورده شده است.

802.16-2004 (همچنین به عنوان 802.16d و وایمکس ثابت نیز شناخته می شود). مشخصات تایید شده در سال 2004. مالتی پلکس فرکانس متعامد (OFDM) استفاده می شود و دسترسی ثابت در مناطق با یا بدون خط دید پشتیبانی می شود. دستگاه های کاربر شامل مودم های ثابت خارجی و داخلی و کارت های PCMCIA برای لپ تاپ ها می باشد. در اکثر کشورها باندهای 3.5 و 5 گیگاهرتز به این فناوری اختصاص داده شده است. طبق انجمن وایمکس، در حال حاضر حدود 175 نسخه ثابت وجود دارد. بسیاری از تحلیلگران آن را یک فناوری رقیب یا مکمل برای DSL پهن باند سیمی می دانند.

802.16-2005 (همچنین به عنوان 802.16e و وایمکس موبایل نیز شناخته می شود). مشخصات تایید شده در سال 2005. این دور جدیدی از توسعه فناوری دسترسی ثابت (802.16d) است. این نسخه که برای پشتیبانی از کاربران تلفن همراه بهینه شده است، از تعدادی ویژگی خاص مانند تحویل، حالت بیکار و رومینگ پشتیبانی می کند. دسترسی مقیاس پذیر OFDM (SOFDMA) استفاده می شود، می تواند با یا بدون خط دید کار کند. محدوده فرکانس برنامه ریزی شده برای شبکه های موبایل وایمکس به شرح زیر است: 2.3، 2.5، 3.4-3.8 گیگاهرتز. پروژه های آزمایشی متعددی در دنیا اجرا شده است و اخیرا اپراتور اسپرینت از آغاز یک پروژه ملی خبر داده است. رقبای 802.16e همه فن آوری های نسل سوم موبایل هستند (به عنوان مثال EV-DO، HSXPA).

تفاوت اصلی بین این دو فناوری این است که وایمکس ثابت فقط به مشترکین "ایستا" خدمات ارائه می دهد، در حالی که وایمکس موبایل بر روی کار با کاربرانی که با سرعت 120 کیلومتر در ساعت حرکت می کنند متمرکز است. تحرک به معنای وجود عملکردهای رومینگ و سوئیچینگ "یکپارچه" بین ایستگاه های پایه هنگام حرکت مشترک است (همانطور که در شبکه های سلولی اتفاق می افتد). در برخی موارد می توان از وایمکس موبایل برای خدمات رسانی به کاربران ثابت استفاده کرد.

دسترسی به پهنای باند

بسیاری از شرکت های مخابراتی روی استفاده از وایمکس برای ارائه خدمات پرسرعت شرط بندی می کنند. دلایل متعددی برای این امر وجود دارد. اول، فن آوری های خانواده 802.16 به مقرون به صرفه تر (در مقایسه با فن آوری های سیمی) اجازه می دهد تا نه تنها دسترسی به شبکه را برای مشتریان جدید فراهم کند، بلکه دامنه خدمات را نیز گسترش دهد و مناطق جدید را که دسترسی به آنها سخت است را پوشش دهد. دوم، استفاده از فناوری‌های بی‌سیم بسیار ساده‌تر از پیوندهای سیمی سنتی است. شبکه های وایمکس و وای فای به راحتی قابل استقرار هستند و در صورت نیاز به راحتی مقیاس می شوند. این عامل زمانی بسیار مفید است که شما نیاز به استقرار یک شبکه بزرگ در کوتاه ترین زمان ممکن دارید. به عنوان مثال، وایمکس برای دسترسی به شبکه برای بازماندگان سونامی که در دسامبر 2004 در اندونزی (آچه) رخ داد، استفاده شد. تمامی زیرساخت های ارتباطی منطقه از کار افتاده بود و باید به سرعت خدمات ارتباطی برای کل منطقه بازیابی شود.

در مجموع، تمام این مزایا باعث کاهش قیمت‌های ارائه خدمات دسترسی به اینترنت پرسرعت برای ساختارهای تجاری و افراد خواهد شد.

تجهیزات کاربر

تجهیزات برای استفاده از شبکه های وایمکس توسط چندین سازنده عرضه می شود و می توان آن را هم در داخل خانه (دستگاه هایی به اندازه یک مودم DSL معمولی) و هم در خارج (دستگاه هایی به اندازه یک لپ تاپ) نصب کرد. لازم به ذکر است که تجهیزاتی که برای استفاده در فضای داخلی طراحی شده اند و به مهارت های نصب حرفه ای نیاز ندارند، البته راحت تر هستند و می توانند در فواصل بسیار کوتاه تر از ایستگاه پایه نسبت به دستگاه های خارجی نصب شده حرفه ای کار کنند. بنابراین، تجهیزات داخلی نیاز به سرمایه گذاری بسیار بیشتری در توسعه زیرساخت شبکه دارد، زیرا شامل استفاده از تعداد بسیار بیشتری از نقاط دسترسی است.

با اختراع وایمکس موبایل، تاکید بیشتر و بیشتر بر توسعه دستگاه های تلفن همراه شده است. از جمله گوشی‌های ویژه (مشابه تلفن‌های هوشمند معمولی تلفن همراه)، و لوازم جانبی رایانه (ماژول‌های رادیویی USB و کارت رایانه شخصی).

نحوه کار وایمکس

مفاهیم اساسی

به طور کلی، شبکه‌های وایمکس از بخش‌های اصلی زیر تشکیل شده‌اند - ایستگاه‌های پایه و مشترک، و همچنین تجهیزاتی که ایستگاه‌های پایه را با یکدیگر، با ارائه‌دهنده خدمات و با اینترنت متصل می‌کنند.

برای اتصال یک ایستگاه پایه به یک ایستگاه مشترک، از محدوده امواج رادیویی با فرکانس بالا از 1.5 تا 11 گیگاهرتز استفاده می شود. در شرایط ایده آل، نرخ داده می تواند تا 70 مگابیت در ثانیه بدون نیاز به خط دید بین ایستگاه پایه و گیرنده باشد.

همانطور که در بالا ذکر شد، وایمکس هم برای حل مشکل "آخرین مایل" و هم برای دسترسی به شبکه به شبکه های اداری و منطقه ای استفاده می شود.

اتصالات بین ایستگاه های پایه (خط دید) با استفاده از محدوده فرکانس 10 تا 66 گیگاهرتز برقرار می شود، نرخ تبادل داده می تواند به 120 مگابیت در ثانیه برسد. در این حالت، حداقل یک ایستگاه پایه با استفاده از اتصالات سیمی کلاسیک به شبکه ارائه دهنده متصل است. با این حال، هر چه تعداد BS بیشتر به شبکه های ارائه دهنده متصل باشد، سرعت انتقال داده و قابلیت اطمینان شبکه به طور کلی بیشتر می شود.

ساختار شبکه های استانداردهای خانواده IEEE 802.16 مشابه شبکه های سنتی GSM است (ایستگاه های پایه در فواصل تا ده ها کیلومتر کار می کنند، برای نصب آنها نیازی به ساخت برج نیست - نصب بر روی سقف خانه ها مجاز است. منوط به وضعیت دید بین ایستگاه ها) حالت های MAC / لایه کانال

در شبکه‌های وای‌فای، تمام ایستگاه‌های کاربری که می‌خواهند اطلاعات را از طریق یک نقطه دسترسی (AP) منتقل کنند برای جلب توجه دومی رقابت می‌کنند. این رویکرد می تواند شرایطی ایجاد کند که در آن ارتباطات ایستگاه های دور به طور مداوم به نفع ایستگاه های نزدیک تر قطع شود. این نقص استفاده از خدماتی مانند Voice over IP (VoIP) را که به شدت به اتصالات مداوم متکی هستند ضعیف می کند.

همانطور که برای شبکه های 802.16، MAC از یک الگوریتم زمان بندی استفاده می کند. هر ایستگاه کاربری فقط نیاز به اتصال به اکسس پوینت دارد و شکافی در اکسس پوینت برای آن اختصاص داده می شود که در دسترس سایر کاربران نیست.

معماری

انجمن وایمکس یک معماری ایجاد کرده است که بسیاری از جنبه های شبکه های وایمکس را تعریف می کند: تعامل با شبکه های دیگر، تخصیص آدرس شبکه، احراز هویت و غیره. این تصویر بینشی در مورد معماری شبکه های وایمکس ارائه می دهد.

• SS / MS: (ایستگاه مشترک / ایستگاه تلفن همراه)
• ASN: (شبکه خدمات دسترسی)
• BS: (ایستگاه پایه)، ایستگاه پایه، بخشی از ASN
• ASN-GW: (دروازه ASN)، دروازه، بخشی از ASN
• CSN: (شبکه خدمات اتصال)
• HA: (نماینده خانگی، بخشی از CSN)
• NAP: (یک ارائه دهنده دسترسی به شبکه)
• NSP: (یک ارائه دهنده خدمات شبکه)

ASN (شبکه خدمات دسترسی) - شبکه دسترسی.

دروازه ASN - طراحی شده برای ترکیب ترافیک و پیام های سیگنالینگ از ایستگاه های پایه و انتقال بیشتر آنها به شبکه CSN.

BS (ایستگاه پایه) - ایستگاه پایه. وظیفه اصلی ایجاد، نگهداری و قطع اتصالات رادیویی است. علاوه بر این، پردازش سیگنال و همچنین تخصیص منابع را بین مشترکین انجام می دهد.

CSN مخفف Connectivity Service Network است.

HA (Home Agent) یک عنصر شبکه است که مسئول قابلیت های رومینگ است. علاوه بر این، تبادل داده بین شبکه های اپراتورهای مختلف را فراهم می کند.

لازم به ذکر است که معماری شبکه های وایمکس به پیکربندی خاصی گره نخورده است، از انعطاف پذیری و مقیاس پذیری بالایی برخوردار است.

مقایسه وایمکس و وای فای

مقایسه بین WiMAX و Wi-Fi بسیار غیر معمول است، شاید به این دلیل که صدای اصطلاحات همخوان است، نام‌های مشابه استانداردهایی که این فناوری‌ها بر اساس آن‌ها هستند (استانداردهای IEEE، هر دو با "802" شروع می‌شوند)، و همچنین هر دو. فناوری ها از اتصال بی سیم استفاده می کنند و برای اتصال به اینترنت (کانال تبادل داده) استفاده می شوند. با وجود این، هدف این فناوری ها حل مشکلات کاملاً متفاوت است.

وایمکس یک سیستم دوربرد است که کیلومترها فضا را پوشش می‌دهد که معمولاً از طیف مجاز استفاده می‌کند (اگرچه فرکانس‌های بدون مجوز نیز امکان‌پذیر است) تا یک ارائه‌دهنده خدمات اینترنت نقطه به نقطه را به کاربر نهایی ارائه دهد. استانداردهای مختلف در خانواده 802.16 انواع مختلفی از دسترسی را فراهم می کند، از موبایل (مشابه انتقال داده از تلفن همراه) تا ثابت (جایگزینی برای دسترسی سیمی، که در آن تجهیزات بی سیم کاربر مبتنی بر مکان است).

Wi-Fi یک سیستم با برد کوتاه‌تر است که معمولاً صدها متر را پوشش می‌دهد و از باندهای فرکانسی بدون مجوز برای دسترسی به شبکه استفاده می‌کند. به طور معمول، کاربران از Wi-Fi برای دسترسی به شبکه محلی خود استفاده می کنند که ممکن است به اینترنت متصل نباشد. اگر بتوان وایمکس را با ارتباطات سیار مقایسه کرد، پس وای فای بیشتر شبیه یک تلفن بی سیم ثابت است.

وایمکس و وای‌فای مکانیسم‌های کیفیت خدمات (QoS) کاملاً متفاوتی دارند. وایمکس از یک مکانیسم مبتنی بر اتصال بین ایستگاه پایه و دستگاه کاربر استفاده می کند. هر اتصال بر اساس یک الگوریتم زمان بندی خاص است که می تواند پارامتر QoS را برای هر اتصال تضمین کند. Wi-Fi به نوبه خود از مکانیزم QoS مشابه اترنت استفاده می کند که در آن بسته ها اولویت های متفاوتی دارند. این رویکرد QoS یکسان را برای هر اتصال تضمین نمی کند.

به دلیل هزینه کم و سهولت نصب، Wi-Fi اغلب برای دسترسی سریع به اینترنت توسط سازمان های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال، در اکثر کافه ها، هتل ها، ایستگاه های قطار و فرودگاه ها، می توانید یک هات اسپات وای فای رایگان پیدا کنید.

وایمکس-2

در اکتبر 2010، موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) استاندارد IEEE 802.16m را تایید کرد که تنها به عنوان WirelessMAN-Advanced و WiMAX-2 شناخته می شود. باعث افزایش چند برابری توان عملیاتی شبکه های بی سیم می شود. بنابراین، تجهیزات ثابت در شبکه های نسل جدید قادر خواهند بود داده ها را با سرعت 1 گیگابیت در ثانیه و ابزارهای تلفن همراه و رایانه های لپ تاپ تا 100 مگابیت در ثانیه دریافت کنند. این سازگاری با تجهیزات وایمکس موجود را حفظ می کند.

اولین نمایش عمومی قابلیت‌های وایمکس 2 در CEATEC JAPAN 2010 در توکیو برگزار شد، با شرکت Samsung Electronics و UQ Communications که یک سیستم آزمایشی WiMAX 2 با سرعت 330 مگابیت بر ثانیه را در عمل نشان داد. با استفاده از ایستگاه پایه تجاری موبایل وایمکس سامسونگ، شرکا به طور همزمان ویدیوی سه بعدی فول اچ دی و 16 ویدیوی فول اچ دی را به چهار تلویزیون با فرمت بزرگ پخش می کنند.

استاندارد وایمکس 2 باید جایگزین وایمکس فعلی (802.16e) شود و به رقیبی شایسته برای LTE تبدیل شود. این توسط اتحادی از شرکت های کامپیوتری از جمله اینتل، موتورولا و سامسونگ پشتیبانی می شود. ظهور استانداردهای ارتباط بی سیم سریعتر مورد تقاضای بازار است. به گفته تحلیلگران سیسکو، ترافیک اینترنت موبایل در جهان سالانه دو برابر خواهد شد و تا سال 2013 به 2.2 میلیون ترابایت در ماه افزایش می یابد که عمدتاً به دلیل افزایش سهم ویدیو است. طی پنج سال، ترافیک ویدئویی برای دستگاه های تلفن همراه بیش از 100 برابر خواهد شد.

وایمکس-3

بلافاصله پس از پذیرش استاندارد IEEE 802.16m (WiMAX-2)، یک گروه ابتکاری به نام PAR (مجوز پروژه) کار بر روی نسخه جدیدی از این استاندارد IEEE 802.16n (WiMAX 3.0) را آغاز کرد که باید دسترسی باورنکردنی به شبکه را برای کاربران فراهم کند. سرعت 10 گیگابیت در ثانیه برای کانال های ارتباطی ثابت و حداکثر 1 گیگابیت برای ارتباطات سیار. برنامه ریزی شده است که استاندارد وایمکس 3 ظرف 3 تا 5 سال آینده تصویب شود.

در اکتبر 2010، بدنه IEEE استاندارد 802.16m را به عنوان توسعه استاندارد IMT تایید کرد. استاندارد IEEE 802.16m دسترسی تلفن همراه به شبکه های داده را با سرعت تا 100 مگابیت در ثانیه فراهم می کند. علاوه بر این، استاندارد IEEE 802.16m پیشرفت‌های مهمی مانند صف چند کاربره بسته‌های MIMO (ورودی چند کاناله - خروجی چند کاناله)، نگهداری کانال‌های ترانک به نفع چندین اپراتور به طور همزمان و همچنین به نام "ارتباطات تعاونی"، که در آن هر مشترک در خدماتی که در نزدیکی سایر مشترکین قرار دارد مشارکت می کند. از جمله موارد دیگر، استاندارد جدید پشتیبانی کامل از فمتوسل ها، شبکه های خودسازماندهی و تکرارکننده ها را ارائه می دهد. بزرگترین سازمان های دولتی و صنعتی جهان پیش از این از اجرای استاندارد وایمکس 2.0 خبر داده اند.

استاندارد WiMAX 3.0 (IEEE 802.16n) که برای جایگزینی تنها استاندارد پذیرفته شده وایمکس 2 طراحی شده است، حتی سریعتر و همه کاره تر خواهد بود. انتظار می‌رود ظرفیت شبکه ده برابر پیشرفته‌ترین شبکه‌های موجود باشد که صف‌های MIMO 4 × 8 چند کاناله و اتصال کانال را ارائه می‌دهند. از آنجایی که استاندارد WiMAX 3.0 از 10 کانال با عرض 6 مگاهرتز به طور همزمان استفاده می کند، ایستگاه های پخش فرصتی بی سابقه برای انتقال سیگنال تلویزیونی با کیفیت عالی از دستگاهی بزرگتر از یک چمدان دارند. در واقع، این می تواند به معنای پایان تلویزیون معمولی معمولی است که می تواند روی آنتن خانگی دریافت شود.

لازم به ذکر است که در حال حاضر توسعه دسترسی به اینترنت پهن باند بی سیم بسیار سریع در حال توسعه است. به گفته شرکت تحقیقاتی ABI Research، در حال حاضر بیش از 2 میلیارد نفر روی زمین در منطقه شبکه های پرسرعت زندگی می کنند. در حال حاضر بیش از 500 شبکه 3G در جهان در حال فعالیت هستند، در آینده نزدیک برنامه ریزی شده است تا بیش از 300 شبکه وایمکس و LTE به طور رسمی راه اندازی شود. بر اساس برآوردهای In-Stat، تا سال 2014، تا 2 میلیارد دستگاه تلفن همراه با پشتیبانی داخلی از پهنای باند تلفن همراه در جهان کار خواهند کرد.

بازار

بر اساس داده‌های شرکت مشاور J "son & Partners" که بر اساس نتایج مطالعه بازار جهانی وایمکس ارائه شده است، در سال 2008 تعداد کل مشترکان ثابت و سیار به 4 میلیون نفر رسید و از پایان سال 2007 افزایش یافته است. 120 درصد بود.

روند اصلی در بازار جهانی دسترسی پهنای باند بی سیم در سال 2008، آماده سازی آن برای ظهور شبکه های وایمکس با ارائه خدمات تلفن همراه برای تعداد زیادی از کاربران است. پروژه های بزرگ وایمکس در شهرهای بزرگ ایالات متحده آمریکا، مکزیک و کشورهای اروپای مرکزی متمرکز شده اند که تراکم جمعیت بالایی دارند. با در نظر گرفتن سرمایه گذاری های نسبتاً اندک در استقرار شبکه های تمام عیار در شهرهای یک میلیون نفری، وجود زیرساخت کانال توسعه یافته در آنها و افزایش تقاضا برای دسترسی به اینترنت، اکثر پروژه های وایمکس از شهرهای بزرگ شروع می شوند، اما وضعیت به تدریج در حال تغییر است.

بسیاری از تولیدکنندگان تجهیزات توسعه و تولید سیستم‌های 802.16d را به نفع نسخه موبایل استاندارد کنار می‌گذارند یا قبلاً کنار گذاشته‌اند. در این راستا، آینده وایمکس ثابت کاملاً مشخص نیست.

Alcatel-Lucent از نظر درآمد حاصل از فروش تجهیزات وایمکس موبایل در سال 2008 جایگاه پیشرو را به دست آورد و موتورولا، آلواریون و سامسونگ را پشت سر گذاشت. در سال 2009، عنوان رهبران از نظر تعداد تجهیزات فروخته شده می تواند توسط Huawei و Cisco Systems به چالش کشیده شود، که هر کدام در پایان سال 2008 گواهینامه سه دستگاه را با پشتیبانی از دسترسی تلفن همراه به فناوری وایمکس دریافت کردند.

تا مارس 2009، انجمن بین‌المللی وایمکس 44 مدل ایستگاه پایه و 47 مدل پایانه مشترک را تأیید کرده است. این مقادیر تقریباً یک و نیم برابر بیشتر از تعداد دستگاه‌های تأیید شده با پشتیبانی وایمکس در پایان اولین دوره است. نیمی از سال 2008 - 18 ایستگاه پایه و 20 پایانه مشترک.تعداد سازندگان تجهیزات گواهی شده در طول هشت ماه گذشته بیش از دو برابر شده و اکنون به 33 شرکت می رسد.

وایمکس یک فناوری مخابراتی است که برای ارائه طراحی شده است بی سیمو انتقال داده در فواصل طولانی برای تعداد زیادی از دستگاه های مختلف (ما نه تنها در مورد ایستگاه های پایه صحبت می کنیم، بلکه در مورد دستگاه های مختلف نیز صحبت می کنیم: تلفن های هوشمند، لپ تاپ ها، تبلت ها و غیره).

طراحی شده به عنوان جایگزینخطوط تلفن و فناوری DSL. در حال حاضر حداکثر سطح نظری نرخ باد به دست آمده است 1 گیگابیت بر ثانیه.

نحوه کار وایمکس

بر اساس اصل یک شبکه تلفن همراه سنتی کار می کند. یعنی ایستگاه های پایهکه پوشش شبکه بی سیم را تشکیل می دهند. این پوشش با استفاده از یک کانال رادیویی دائمی در محدوده مایکروویو، ارتباط از راه دور بدون وقفه را در یک منطقه خاص تضمین می کند.

نحوه کار وایمکس

دستگاه کاربر بطور خودکارسیگنال نزدیکترین ایستگاه پایه را با سیگنال قوی تر در "هات اسپات" دریافت می کند.

تمیز دادن درست شد(برای دستگاه های ثابت) و سیار(برای قابل حمل، حرکت در فضا) استاندارد وایمکس.

هر کدام از آنها به خودی خود متفاوت است مشخصات: اول از همه فرکانس کاری و همچنین روش های دسترسیو انتقال

تفاوت وایمکس و وای فای

فن آوری ها اشتراکات زیادی دارند، اگر در مورد ماهیت صحبت کنیم - انتقال داده از راه دور بدون استفاده از سیم، کابل و غیره. با استفاده از فرکانس های خاصی از کانال رادیویی. ولی وای مکس عملکرد بهتری داردوای فای با سرعت دسترسی همچنین متفاوت استپوشش بزرگ، به همین دلیل می توان از آن به عنوان یک کانال ستون فقرات استفاده کرد، که در نهایت می تواند امکان سازماندهی بر اساس آنها را فراهم کند. مقیاس پذیرشبکه های شهری با سرعت دسترسی بالا

آنها همچنین در زمینه های کاربردی متفاوت هستند، به طوری که آنها می توانند مکمل یکدیگر کار کنند. همه چیز به مخاطب هدف و امکان ارائه فناوری توسط اپراتورها بستگی دارد. وایمکس نیاز دارد قوی ترزیرساخت شبکه، که بر این اساس، هزینه های مواد زیادی را برای ساخت آن متحمل می شود و دوره بازپرداخت طولانی تری دارد.

همانطور که می دانید استاندارد وای فای 802.11 و استاندارد وایمکس 802.16 است. بر این اساس، تفاوت در مشخصات فنی آنها وجود دارد.

تفاوت اساسی در این است شعاع عمل Wi-Fi تجاوز نمی کند 100 متربدون موانع (در شرایط داخلی 20-30 متر است). اگر در مورد صحبت کنید وایمکس، سپس حداکثر شعاع عمل اعلام شده 50 کیلومتر(در واقع 5-10 کیلومتر) که بسیار بیشتر است. توصیه می شود از Wi-Fi برای ایجاد شبکه های خصوصی محلی استفاده کنید. با وایمکس می توانید ایجاد کنید شبکه های منطقه ای... تنها دستگاهی که از این استاندارد پشتیبانی می کند و مجهز به ماژول مناسب باشد می تواند به این شبکه متصل شود.

به دلیل استفاده از وای فای بسیار بیشتر است ارزانیو شما فقطتنظیمات.

استفاده از هر دو فناوری آسان است و شما را قادر می سازد به راحتی شبکه های خود را در کمترین زمان مستقر کرده و مقیاس دهید.

چرا وایمکس را انتخاب کنید

وایمکس آینده است. در حال حاضر، نسخه موبایل به شما اجازه می دهد تا با سرعت 10 مگابیت در ثانیه کار کنید. شما می توانید از اینترنت پرسرعت در هر مکانی استفاده کنید - در خانه، ماشین یا محل کار. ارتباط متفاوت است قابلیت اطمینانو کیفیت... وایمکس فراهم می کند جهانیدسترسی بی سیم برای طیف گسترده ای از دستگاه ها.

در تئوری، همه چیز خوب است، اما در عمل، به دلیل کمبود دستگاه های فرکانس، چارچوب قانونی ناکافی و هزینه بالای سفارشی سازی، هنوز مشکلاتی در اجرای این فناوری وجود دارد. با این حال، اینها محدودیت هاقابل جابجایی هستند و در دهه آینده، کاربران با این فناوری بسیار نزدیکتر آشنا خواهند شد، زیرا زمانی اینترنت بی سیم توسط فناوری Wi-Fi تسخیر شده بود.

امروزه، فناوری ارتباط بی سیم وایمکس، پیشرفته ترین فناوری ارتباطی موجود است. در سال 2003 ظاهر شد و هدف آن جلب رضایت بازار پخش بود.

در سراسر جهان، تعداد زیادی از اپراتورها شروع به ساخت شبکه های بی سیم کرده اند. چنین شبکه هایی اکنون در ایالات متحده آمریکا، ژاپن، کره، روسیه و بسیاری دیگر وجود دارد. با در نظر گرفتن سخنان تحلیلگران برجسته در زمینه ارتباطات، وایمکس به زودی بیش از 100 میلیون کاربر شبکه خواهد داشت.

امروزه به جرات می‌توان گفت که وایمکس هیچ فناوری جایگزینی ندارد، که آن را به یک محصول پیشرفته تبدیل می‌کند. در این مقاله نگاهی دقیق تر به ویژگی های این فناوری، مزایا و معایب آن خواهیم داشت.

چیست؟

"وایمکس" ("تعامل بین المللی برای دسترسی مایکروویو") یک فناوری استدر سال 2003 برای ارائه اتصال بی سیم برای ایستگاه های کاری، رایانه های رومیزی، رایانه های لپ تاپ و دستگاه های تلفن همراه توسعه یافت. بر اساس استاندارد ارتباطی "IEEE 802.16".

وایمکس چه وظایفی را حل می کند:

• ارائه ارتباطات پهن باند به جای خطوط اجاره ای و "DSL/ADSL"؛
• ارائه سیستم های نظارت از راه دور؛
• ایجاد نقاط دسترسی از راه دور که به موقعیت جغرافیایی مرتبط نیستند.
• ارائه نقاط دسترسی Wi-Fi و ارتباط آنها با یکدیگر و همچنین سایر مناطق شبکه اینترنت.

همچنین می خواهم به طور خلاصه در مورد مراحل اصلی توسعه این فناوری صحبت کنم:

دامنه و امکان سنجی کاربرد

امروزه توسعه دهندگان در سراسر جهان با مشکل حاد "آخرین مایل" (کانالی که تجهیزات ترمینال کاربر را با نقطه دسترسی ارائه دهنده متصل می کند) روبرو هستند. خوشبختانه، اکنون انواع مختلفی از فناوری آخرین مایل وجود دارد که انتخاب این فناوری را برای هر ارائه دهنده ای آسان می کند.

امروز مشکل آخرین مایل راه حل روشن و جهانی ندارد. مطلقاً هر فناوری موجود حوزه کاربرد، مزایا و معایب خاص خود را دارد.

تعداد زیادی از عوامل می توانند بر انتخاب یک فناوری خاص تأثیر بگذارند، و در اینجا مهمترین آنها وجود دارد:

• راه دستیابی به اهداف تعیین شده، استفاده بهینه از منابع، مخاطبان هدف،
• تخصیص سرمایه گذاری هایی که متعاقباً به توسعه شبکه می رسد.
• در دسترس بودن و عملکرد زیرساخت شبکه موجود و همچنین منابع خاصی که برای پشتیبانی از عملیات فنی شبکه استفاده می شود.

هر یک از عوامل فوق نقش ویژه ای در انتخاب یک راه حل تکنولوژیکی دارد.

همچنین می خواهم با مقایسه Wi-Fi و WiMAX توجه داشته باشم که دومی به کاربران امکان می دهد با سرعت نسبتاً بالایی به اینترنت دسترسی داشته باشند. پوشش شبکه های وایمکس بسیار بیشتر از وای فای است.

ویدئو: فناوری WiMax

گزینه های فناوری

کل خانواده فناوری وایمکس دارای طیف نسبتاً گسترده ای از مزایای است که تفاوت های خاصی با یکدیگر دارند. توسعه دهندگان فناوری وایمکس تلاش کردند تا مناسب ترین گزینه را برای استفاده تلفن همراه و ثابت بیابند.

با این حال، شایان ذکر است که ترکیب الزامات در چارچوب یک استاندارد هنوز یک مشکل حل نشده است. الزامات استاندارد کاملاً مشابه یکدیگر است، اما در عین حال، هر فناوری تمرکز خاصی بر مناطق مختلف بازار دارد. بنابراین، این انگیزه برای ایجاد دو نسخه جداگانه از استاندارد بود.

هر مشخصات وایمکس دارای مشخصات فنی خاص خود است: توان تابشی، فرکانس ها، دسترسی و انتقال، استفاده مجدد از فرکانس های رادیویی. و دقیقاً به دلیل این ویژگی های سیستم های وایمکس بر اساس استانداردهای IEEE 802.16 e و d است که عملاً هیچ سازگاری ندارند.

• 802.16-2004 - در سال 2004 تصویب شد. در طول عملیات، از مالتی پلکس فرکانسی استفاده می شود. علاوه بر این، در مناطقی که هیچ خط دیدی وجود ندارد، از دسترسی به اصطلاح ثابت پشتیبانی می شود. در بیشتر موارد، فرکانس های مورد استفاده 3.5 و 5 گیگاهرتز هستند.
• 802.16-2005 - در سال 2005 تصویب شد. نسخه جدید گام بزرگی در تکامل دسترسی ثابت است. نسخه جدید برای مشترکین تلفن همراه پشتیبانی می شود و ویژگی متمایز آن پشتیبانی از تعدادی عملکرد ویژه است، مانند: "حالت بیکار"، "تحویل".

ویژگی های متمایز بین دو مشخصات این است که فقط مشترکین ثابت به دلیل وایمکس ثابت (802.16-2004) کار می کنند و زمانی که 802.16-2005 (وایمکس موبایل) کار می کند، مشترکین با سرعت 110 کیلومتر در ساعت حرکت می کنند.

همچنین می‌خواهم توجه داشته باشم که به دلیل تحرک، تمام عملکردهای رومینگ و به اصطلاح "اتصال بدون درز" بین ایستگاه‌های کاری اصلی در حالی که مشترک در حال حرکت است ارائه می‌شود. موارد استثنایی نیز وجود دارد که می توان از 802.16-2005 به خوبی در هنگام سرویس دهی به مشترکین استاتیک استفاده کرد.

همچنین می خواهم توجه داشته باشم که اکثر شرکت ها اولویت خود را به وایمکس می دهند و خدمات ارتباطی با سرعت بالا را ارائه می دهند.

و دلایلی برای این وجود دارد:

• اول از همه، 802.16 از نظر اقتصادی در هنگام فراهم کردن دسترسی مشتریان خود به شبکه و همچنین گسترش خدمات و پوشش مناطق جدید مؤثر است.
• ثانیا، بر خلاف کانال های سیمی، استفاده آسان است. WiMAX و Wi-Fi نسبتاً آسان برای استفاده، استقرار و البته افزایش مقیاس هستند. یک راه کاملاً راحت برای ایجاد یک شبکه به اندازه کافی بزرگ در کوتاه ترین زمان ممکن.

تجهیزات مشترک وایمکس

در حال حاضر، تجهیزات برای استفاده از شبکه‌های وایمکس را می‌توان در داخل ساختمان (اینگونه دستگاه‌ها معمولاً بزرگ‌تر از مودم‌های DSL سنتی نیستند) و در فضای باز (دستگاه‌هایی با اندازه لپ‌تاپ) نصب کرد.

استفاده از دستگاه‌های داخلی راحت‌تر است، اما فقط می‌توانند در فواصل کوتاه از ایستگاه پایه کار کنند.

به همین دلیل، تجهیزاتی که در داخل خانه نصب می شوند نیاز به سرمایه گذاری بیشتری دارند، زیرا تعداد زیادی از نقاط دسترسی برای اطمینان از کیفیت کار مورد نیاز است.

اصل کار و مفاهیم

وایمکس از عناصر زیر تشکیل شده است: ایستگاه ها (پایه و مشتری)، تجهیزاتی که پیوند بین ایستگاه ها است، یک شبکه اینترنتی. برای اتصال بین ایستگاه پایه و مشتری، از فرکانس های 2 تا 11 گیگاهرتز استفاده می شود.

خط دید معمولا بین ایستگاه های پایه برقرار می شود و از محدوده فرکانس کاری 10 تا 66 گیگاهرتز استفاده می شود. خط دید بین ایستگاه های کاری و محدوده فرکانس امکان تبادل داده تا 120 مگابیت در ثانیه را فراهم می کند. اما در عین حال یکی از ایستگاه های کاری باید با استفاده از روش استاندارد اتصال سیمی به شبکه ارائه دهنده متصل شود.

استانداردهای IEEE 802.16 دارای ساختار شبکه GSM هستند. برد ایستگاه های پایه در چندین کیلومتر و ساخت هرگونه برج اضافی که سیگنال را تقویت می کند مطلقاً مورد نیاز نیست.

حالت ها

استاندارد wimax 802.16e-2005 شامل تمام نسخه هایی است که قبلاً منتشر شده بودند:

MAC / لایه پیوند

در شبکه های MAC 802.16 از یک الگوریتم به اصطلاح زمان بندی استفاده می شود. اصل عملکرد این الگوریتم بر اساس موارد زیر است: مطلقاً هر ایستگاه مشتری می تواند به اکسس پوینت متصل شود و پس از اتصال به طور خودکار یک اسلات جداگانه برای آن مستقیماً در اکسس پوینت ایجاد می شود. علاوه بر این، سایر کاربران نمی توانند بر این موضوع تأثیر بگذارند و بنابراین قطع ارتباط را حذف می کند.

معماری وایمکس

در انجمن WiMAX، مشخصات معماری ایجاد شد، که به لطف آن می توان تعداد زیادی از تفاوت های ظریف کار را تعریف کرد. این عدد شامل توزیع آدرس های شبکه، تعامل با شبکه های دیگر، احراز هویت می باشد.

من می خواهم توجه داشته باشم که معماری شبکه به شدت به پیکربندی خاصی وابسته نیست، بنابراین، انعطاف پذیری و مقیاس پذیری نسبتاً بالایی ارائه می شود.

مزایا و معایب

مزایا عبارتند از:

معایب شاملمن هستم:

• کمبود دستگاه های فرکانس؛
• عدم آمادگی پایه قانونگذاری؛
• مشکلات در اجرای فناوری جدید، به همین دلیل است که در حال حاضر امکان ارائه ارتباطات با کیفیت بالا با هزینه کم وجود ندارد.

در این مقاله نگاه دقیق تری به وایمکس انداختیم. به جرات می توان گفت که WiMAX در حال حاضر پیشروترین فناوری بی سیم است. امروزه محبوبیت بسیار گسترده ای در دنیای مدرن به دست آورده است.

>

امروزه، فناوری ارتباط بی سیم وایمکس، پیشرفته ترین فناوری ارتباطی موجود است. در سال 2003 ظاهر شد و هدف آن جلب رضایت بازار پخش بود.

در سراسر جهان، تعداد زیادی از اپراتورها شروع به ساخت شبکه های بی سیم کرده اند. چنین شبکه هایی اکنون در ایالات متحده آمریکا، ژاپن، کره، روسیه و بسیاری دیگر وجود دارد. با در نظر گرفتن سخنان تحلیلگران برجسته در زمینه ارتباطات، وایمکس به زودی بیش از 100 میلیون کاربر شبکه خواهد داشت.

امروزه به جرات می‌توان گفت که وایمکس هیچ فناوری جایگزینی ندارد، که آن را به یک محصول پیشرفته تبدیل می‌کند. در این مقاله نگاهی دقیق تر به ویژگی های این فناوری، مزایا و معایب آن خواهیم داشت.

چیست؟

"وایمکس" ("تعامل بین المللی برای دسترسی مایکروویو") یک فناوری استدر سال 2003 برای ارائه اتصال بی سیم برای ایستگاه های کاری، رایانه های رومیزی، رایانه های لپ تاپ و دستگاه های تلفن همراه توسعه یافت. بر اساس استاندارد ارتباطی "IEEE 802.16".

وایمکس چه وظایفی را حل می کند:

• ارائه ارتباطات پهن باند به جای خطوط اجاره ای و "DSL/ADSL"؛
• ارائه سیستم های نظارت از راه دور؛
• ایجاد نقاط دسترسی از راه دور که به موقعیت جغرافیایی مرتبط نیستند.
• ارائه نقاط دسترسی Wi-Fi و ارتباط آنها با یکدیگر و همچنین سایر مناطق شبکه اینترنت.

همچنین می خواهم به طور خلاصه در مورد مراحل اصلی توسعه این فناوری صحبت کنم:

دامنه و امکان سنجی کاربرد

امروزه توسعه دهندگان در سراسر جهان با مشکل حاد "آخرین مایل" (کانالی که تجهیزات ترمینال کاربر را با نقطه دسترسی ارائه دهنده متصل می کند) روبرو هستند. خوشبختانه، اکنون انواع مختلفی از فناوری آخرین مایل وجود دارد که انتخاب این فناوری را برای هر ارائه دهنده ای آسان می کند.

امروز مشکل آخرین مایل راه حل روشن و جهانی ندارد. مطلقاً هر فناوری موجود حوزه کاربرد، مزایا و معایب خاص خود را دارد.

تعداد زیادی از عوامل می توانند بر انتخاب یک فناوری خاص تأثیر بگذارند، و در اینجا مهمترین آنها وجود دارد:

• راه دستیابی به اهداف تعیین شده، استفاده بهینه از منابع، مخاطبان هدف،
• تخصیص سرمایه گذاری هایی که متعاقباً به توسعه شبکه می رسد.
• در دسترس بودن و عملکرد زیرساخت شبکه موجود و همچنین منابع خاصی که برای پشتیبانی از عملیات فنی شبکه استفاده می شود.

هر یک از عوامل فوق نقش ویژه ای در انتخاب یک راه حل تکنولوژیکی دارد.

همچنین می خواهم با مقایسه Wi-Fi و WiMAX توجه داشته باشم که دومی به کاربران امکان می دهد با سرعت نسبتاً بالایی به اینترنت دسترسی داشته باشند. پوشش شبکه های وایمکس بسیار بیشتر از وای فای است.

ویدئو: فناوری WiMax

گزینه های فناوری

کل خانواده فناوری وایمکس دارای طیف نسبتاً گسترده ای از مزایای است که تفاوت های خاصی با یکدیگر دارند. توسعه دهندگان فناوری وایمکس تلاش کردند تا مناسب ترین گزینه را برای استفاده تلفن همراه و ثابت بیابند.

با این حال، شایان ذکر است که ترکیب الزامات در چارچوب یک استاندارد هنوز یک مشکل حل نشده است. الزامات استاندارد کاملاً مشابه یکدیگر است، اما در عین حال، هر فناوری تمرکز خاصی بر مناطق مختلف بازار دارد. بنابراین، این انگیزه برای ایجاد دو نسخه جداگانه از استاندارد بود.

عکس: IEEE 802.16 e and d technology

هر مشخصات وایمکس دارای مشخصات فنی خاص خود است: توان تابشی، فرکانس ها، دسترسی و انتقال، استفاده مجدد از فرکانس های رادیویی. و دقیقاً به دلیل این ویژگی های سیستم های وایمکس بر اساس استانداردهای IEEE 802.16 e و d است که عملاً هیچ سازگاری ندارند.

• 802.16-2004 - در سال 2004 تصویب شد. در طول عملیات، از مالتی پلکس فرکانسی استفاده می شود. علاوه بر این، در مناطقی که هیچ خط دیدی وجود ندارد، از دسترسی به اصطلاح ثابت پشتیبانی می شود. در بیشتر موارد، فرکانس های مورد استفاده 3.5 و 5 گیگاهرتز هستند.
• 802.16-2005 - در سال 2005 تصویب شد. نسخه جدید گام بزرگی در تکامل دسترسی ثابت است. نسخه جدید برای مشترکین تلفن همراه پشتیبانی می شود و ویژگی متمایز آن پشتیبانی از تعدادی عملکرد ویژه است، مانند: "حالت بیکار"، "تحویل".

ویژگی های متمایز بین دو مشخصات این است که فقط مشترکین ثابت به دلیل وایمکس ثابت (802.16-2004) کار می کنند و زمانی که 802.16-2005 (وایمکس موبایل) کار می کند، مشترکین با سرعت 110 کیلومتر در ساعت حرکت می کنند.

همچنین می‌خواهم توجه داشته باشم که به دلیل تحرک، تمام عملکردهای رومینگ و به اصطلاح "اتصال بدون درز" بین ایستگاه‌های کاری اصلی در حالی که مشترک در حال حرکت است ارائه می‌شود. موارد استثنایی نیز وجود دارد که می توان از 802.16-2005 به خوبی در هنگام سرویس دهی به مشترکین استاتیک استفاده کرد.

همچنین می خواهم توجه داشته باشم که اکثر شرکت ها اولویت خود را به وایمکس می دهند و خدمات ارتباطی با سرعت بالا را ارائه می دهند.

و دلایلی برای این وجود دارد:

• اول از همه، 802.16 از نظر اقتصادی در هنگام فراهم کردن دسترسی مشتریان خود به شبکه و همچنین گسترش خدمات و پوشش مناطق جدید مؤثر است.
• ثانیا، بر خلاف کانال های سیمی، استفاده آسان است. WiMAX و Wi-Fi نسبتاً آسان برای استفاده، استقرار و البته افزایش مقیاس هستند. یک راه کاملاً راحت برای ایجاد یک شبکه به اندازه کافی بزرگ در کوتاه ترین زمان ممکن.

تجهیزات مشترک وایمکس

در حال حاضر، تجهیزات برای استفاده از شبکه‌های وایمکس را می‌توان در داخل ساختمان (اینگونه دستگاه‌ها معمولاً بزرگ‌تر از مودم‌های DSL سنتی نیستند) و در فضای باز (دستگاه‌هایی با اندازه لپ‌تاپ) نصب کرد.

استفاده از دستگاه‌های داخلی راحت‌تر است، اما فقط می‌توانند در فواصل کوتاه از ایستگاه پایه کار کنند.

به همین دلیل، تجهیزاتی که در داخل خانه نصب می شوند نیاز به سرمایه گذاری بیشتری دارند، زیرا تعداد زیادی از نقاط دسترسی برای اطمینان از کیفیت کار مورد نیاز است.

اصل کار و مفاهیم

وایمکس از عناصر زیر تشکیل شده است: ایستگاه ها (پایه و مشتری)، تجهیزاتی که پیوند بین ایستگاه ها است، یک شبکه اینترنتی. برای اتصال بین ایستگاه پایه و مشتری، از فرکانس های 2 تا 11 گیگاهرتز استفاده می شود.

خط دید معمولا بین ایستگاه های پایه برقرار می شود و از محدوده فرکانس کاری 10 تا 66 گیگاهرتز استفاده می شود. خط دید بین ایستگاه های کاری و محدوده فرکانس امکان تبادل داده تا 120 مگابیت در ثانیه را فراهم می کند. اما در عین حال یکی از ایستگاه های کاری باید با استفاده از روش استاندارد اتصال سیمی به شبکه ارائه دهنده متصل شود.

استانداردهای IEEE 802.16 دارای ساختار شبکه GSM هستند. برد ایستگاه های پایه در چندین کیلومتر و ساخت هرگونه برج اضافی که سیگنال را تقویت می کند مطلقاً مورد نیاز نیست.

حالت ها

استاندارد wimax 802.16e-2005 شامل تمام نسخه هایی است که قبلاً منتشر شده بودند:

MAC / لایه پیوند

در شبکه های MAC 802.16 از یک الگوریتم به اصطلاح زمان بندی استفاده می شود. اصل عملکرد این الگوریتم بر اساس موارد زیر است: مطلقاً هر ایستگاه مشتری می تواند به اکسس پوینت متصل شود و پس از اتصال به طور خودکار یک اسلات جداگانه برای آن مستقیماً در اکسس پوینت ایجاد می شود. علاوه بر این، سایر کاربران نمی توانند بر این موضوع تأثیر بگذارند و بنابراین قطع ارتباط را حذف می کند.

معماری وایمکس

در انجمن WiMAX، مشخصات معماری ایجاد شد، که به لطف آن می توان تعداد زیادی از تفاوت های ظریف کار را تعریف کرد. این عدد شامل توزیع آدرس های شبکه، تعامل با شبکه های دیگر، احراز هویت می باشد.

من می خواهم توجه داشته باشم که معماری شبکه به شدت به پیکربندی خاصی وابسته نیست، بنابراین، انعطاف پذیری و مقیاس پذیری نسبتاً بالایی ارائه می شود.

مزایا و معایب

مزایا عبارتند از:

معایب شاملمن هستم:

• کمبود دستگاه های فرکانس؛
• عدم آمادگی پایه قانونگذاری؛
• مشکلات در اجرای فناوری جدید، به همین دلیل است که در حال حاضر امکان ارائه ارتباطات با کیفیت بالا با هزینه کم وجود ندارد.

در این مقاله نگاه دقیق تری به وایمکس انداختیم. به جرات می توان گفت که WiMAX در حال حاضر پیشروترین فناوری بی سیم است. امروزه محبوبیت بسیار گسترده ای در دنیای مدرن به دست آورده است.

وایمکس یک فناوری ارتباط رادیویی نسبتاً جدید است. برای ساخت شبکه های محلی بی سیم (WLAN) طراحی شده است و دسترسی کاربر پهن باند به این شبکه و منابع اینترنتی را فراهم می کند. یکی دیگر از روش های بسیار آشناتر برای سازماندهی شبکه های WLAN، Wi-Fi است. به همین دلیل، اغلب سردرگمی ایجاد می شود: فناوری جدید نسخه بهبود یافته قبلی در نظر گرفته می شود. و خود نام - وایمکس - تداعی کننده ارتباط خاصی با فناوری Wi-Fi است. اما با این حال، تفاوت بین آنها کاملا جدی است.

تاریخچه وایمکس

در پایان قرن گذشته، بسیاری از راه حل های اختصاصی استقرار WAN وجود داشت. دستگاه‌هایی که هر راه‌حل را هدف قرار می‌دادند با یکدیگر درگیر شدند و ساخت شبکه بسیار گران بود. این مشکلات تنها با خلاص شدن از شر فرمت های بسته که در سال 1999 انجام شد برطرف می شود. بزرگترین تولید کنندگان تجهیزات مخابراتی، همراه با انجمن IEEE، توافق کرده اند که استاندارد واحدی برای ارتباطات پهن باند بی سیم ایجاد کنند. اینگونه بود که IEEE 802.16 ظاهر شد و در سال 2001 سازمان هایی که آن را توسعه می دادند انجمن وایمکس را تشکیل دادند. در همان زمان استاندارد جدید به نام این کنسرسیوم نامگذاری شد.

اولاً، بر اساس فناوری جدید، کانال‌های انتقال داده ستون فقرات ایجاد می‌شوند که جایگزین خطوط اجاره‌ای معمول و اتصالات DSL می‌شوند. از سوی دیگر، Wi-Fi با انواع گزینه‌ها برای سازماندهی شبکه‌های بی‌سیم محلی، تقریباً همیشه فقط یک واسطه بین مرکز ارتباط ارائه‌دهنده و دستگاه کاربر است. بنابراین، غیر معمول نیست که نقاط دسترسی Wi-Fi (به اصطلاح هات اسپات) و حتی کل شبکه های چنین هات اسپات ها با استفاده از فناوری وایمکس به هم متصل شوند.

ثانیاً، به دلیل برد کافی فرستنده (تا 50 کیلومتر) و حساسیت بسیار کم سیگنال رادیویی به موانع مختلف، نقاط دسترسی وایمکس در اینترنت را می توان بدون اشاره به موقعیت جغرافیایی ایجاد کرد (که در واقع، نشان دهنده نام وایمکس است). همه این عوامل به سازندگان وایمکس اجازه داد تا اعلام کنند که زاییده فکر آنها برای استقرار شبکه های بی سیم محاسباتی در مقیاس شهری - شبکه دسترسی شهری بی سیم (WMAN) مناسب است.

انواع شبکه های وایمکس

امروزه چندین مشخصات وایمکس در جهان وجود دارد:

• وایمکس ثابت شد- درست شد؛
• وایمکس عشایری- ارائه کار جلسه: کاربر می تواند به ایستگاه های پایه مختلف متصل شود، اما هنگام حرکت بین آنها مجبور به قطع اتصال از شبکه وایمکس می شود.
• وایمکس قابل حمل- قابل حمل دستگاه مشترک می تواند با سرعت بیش از 40 کیلومتر در ساعت در حرکت باشد.
• وایمکس موبایل- سیار. می توان در حال حرکت با سرعت تا 120 کیلومتر در ساعت کار کرد.

اولین و آخرین راه حل ها محبوب ترین هستند.

نوع ثابت دسترسی برای ارتباط بین دو شیء به اندازه کافی از راه دور در نظر گرفته شده است، به عنوان مثال، دو برج با فرستنده های وایمکس که در فاصله حداکثر 50 کیلومتری از یکدیگر قرار دارند. هنگامی که در خط دید و شرایط مطلوب قرار دارید، سرعت انتقال داده می تواند تا 120 مگابیت بر ثانیه برسد. چنین پارامترهای چشمگیری اجازه می دهد تا از این حالت به عنوان جایگزینی برای کانال های سیمی سنتی استفاده کنید. این مشخصات به عنوان 802.16-2004 یا 802.16d نامیده می شود. محدوده فرکانس 3.5 و 5 گیگاهرتز برای عملکرد شبکه های وایمکس که با این مشخصات مطابقت دارند، اختصاص داده شده است.

نوع دیگری از دسترسی - موبایل - به کاربر این امکان را می دهد که هر دستگاه دارای وایمکس را از هر کجا به اینترنت متصل کند. سیگنال مستقیماً به مودم، لپ تاپ، مخابرات یا تلفن همراه می رود. در همان زمان، صاحب آنها به همراه کل "خانواده" بی سیم خود می توانند با سرعت 120 کیلومتر در ساعت حرکت کنند. با این حال، سریعتر توصیه نمی شود، در غیر این صورت اتصال ممکن است ناپدید شود، زیرا ایستگاه های پایه زمانی برای انتقال داده ها بدون قطع اتصال نخواهند داشت. این شبکه های وایمکس هستند که امروزه در مسکو، سن پترزبورگ و سایر شهرهای بزرگ روسیه مستقر شده اند. این مشخصات به عنوان 802.16-2005 یا 802.16e نامیده می شود.

مشخصات وایمکس محدوده فرکانسی مورد استفاده، پهنای باند، توان تابش دستگاه، روش‌های انتقال و دسترسی داده‌ها، کدگذاری سیگنال و روش‌های مدولاسیون و سایر ویژگی‌ها را مشخص می‌کند و برای هر یک از آنها این پارامترها به قدری متفاوت است که شبکه‌های وایمکس و دستگاه‌های با مشخصات متفاوت ناسازگار مقایسه دقیق مشخصات فنی حالت های وایمکس در جدول بالا نشان داده شده است.

در روسیه فقط شبکه های وایمکس موبایل وجود دارد. به هر حال، استفاده از تجهیزات یک اپراتور وایمکس در شبکه دیگری در روسیه غیرممکن است.

نحوه کار وایمکس

علیرغم اینکه وایمکس یک فناوری رادیویی است، حتی در صورت انتخاب حالت تلفن همراه، امکان حذف کامل سیم وجود نخواهد داشت. اصل عملکرد یک شبکه مبتنی بر وایمکس بسیار شبیه به اصل عملکرد ارتباطات سلولی است. ایستگاه های مشترک، یعنی ایستگاه های پایه، کاربر و سایر تجهیزات ارتباطی اپراتور متصل به اینترنت وجود دارد. ایستگاه های پایه در فاصله چند (یا حتی ده ها) کیلومتری از یکدیگر نصب می شوند. یکی سیگنال را در خط دید در محدوده فرکانس 10 تا 66 گیگاهرتز به دیگری می چرخاند (همانطور که قبلاً ذکر شد، سرعت انتقال داده می تواند بسیار بالا باشد). حداقل یک ایستگاه پایه باید با استفاده از سیم به شبکه ارائه دهنده متصل شود. در عمل تعداد زیادی فرستنده به شبکه سیمی متصل می شوند که سرعت انتقال داده و قابلیت اطمینان کل سیستم را افزایش می دهد.

بنابراین، کل زنجیره ایستگاه های پایه در انتهای اپراتور از طریق سیم به اینترنت متصل می شود. در انتهای دیگر این خط، حداکثر ده کیلومتر از آخرین ایستگاه پایه، ممکن است آنتن گیرنده کاربر وجود داشته باشد. در خارج از ساختمان یا داخل آن نصب می شود. علاوه بر این، می توان آن را مستقیماً به دستگاه متصل کرد (دوباره، اگر حالت تلفن همراه انتخاب شده باشد). این آنتن سیگنال را از آخرین فرستنده دریافت می کند. این از فرکانس های پایین تر استفاده می کند: 1.5-11 گیگاهرتز برای وایمکس ثابت و 2-6 گیگاهرتز برای نسخه موبایل. و سرعت انتقال اطلاعات از ایستگاه پایه به دستگاه مشترک بسیار کمتر خواهد بود. اگر از اتصال ثابت استفاده می کنید، حداکثر سرعت ممکن بیش از 75 مگابیت در ثانیه و با اتصال تلفن همراه حتی کمتر - 30 مگابیت بر ثانیه خواهد بود. اما حتی این ارقام نیز در عمل دست نیافتنی است. بیهوده نیست که سازندگان محتاط تجهیزات وایمکس هرگز ذکر این نکته را فراموش نمی کنند که نرخ جریان داده به عوامل زیادی بستگی دارد: بار شبکه، تراکم شهری و حتی شرایط آب و هوایی.

از طریق آنتن گیرنده، سیگنال می تواند مستقیماً به دستگاه کاربر یا از طریق سیم به روتر برود.

ویژگی های فناوری وایمکس

چگونه وایمکس می تواند با موفقیت جایگزین انواع سنتی دسترسی به اینترنت پهن باند شود؟

ابتدا، شبکه‌های جدید اصل اشتراک‌گذاری اولویت دسترسی، به اصطلاح «کیفیت خدمات» (QoS) را پیاده‌سازی می‌کنند. بدون پرداختن به ظرافت های فنی، می توان گفت که در عمل به این صورت است: هر مشترک یک کانال ارتباطی دریافت می کند که فقط به او اختصاص داده شده است. در عین حال، انتقال بسته های اطلاعاتی با تأخیر زمانی مشخص (جیتر) انجام می شود. به لطف چنین طرح کاری جداگانه، کانال "انسداد" نیست و یک اتصال پایدار حفظ می شود. هنگامی که دستگاه متصل از محدوده یک ایستگاه پایه خاص خارج می شود، کانال ارتباطی آن در مرحله بعدی مخابره می شود.

در مرحله دوم، برای ارائه ارتباطات، از فناوری مالتی پلکس فرکانس متعامد (OFDM) و همچنین نسخه آن برای دسترسی چندگانه مشترکین (OFDMA) استفاده می شود. به عبارت ساده، کانال ارتباطی به چندین زیر کانال (تا 256) تقسیم می شود و کاربر نه یک کانال، بلکه چندین کانال را به طور همزمان دریافت می کند. استفاده از OFDMA این امکان را فراهم می کند که تعداد آنها به 2048 افزایش یابد و هشت مشترک به طور همزمان به یک خط متصل شوند.

علاوه بر این، در شبکه های وایمکس می توان چندین نوع مدولاسیون فرکانس را اعمال کرد و پهنای باند را تغییر داد.

ترکیب های مختلفی از این معیارها در نهایت بر نرخ ترافیک تأثیر می گذارد.

نقشه های پوشش وایمکس برای مسکو

در وب سایت هر دو اپراتور وایمکس مسکو، هشداری وجود دارد که کیفیت سیگنال نشان داده شده روی نقشه ممکن است با کیفیت اعلام شده متفاوت باشد. نقشه های پوشش منتشر شده (شکل بالا) فقط وضعیت کلی را منعکس می کند، اما ویژگی های منطقه خاصی را که در آن کار خواهید کرد در نظر نمی گیرد. بنابراین، قبل از امضای قرارداد، به اشیاء اطراف توجه کنید: ساختمان ها، خطوط برق، سازه های آهنی تازه ساخته شده - همه اینها می توانند هنگام کار بر روی شبکه نقش منفی داشته باشند. با این حال، اگر در طبقات بالای یک ساختمان آپارتمان زندگی می کنید، به احتمال زیاد هیچ مشکلی در ارتباط وجود نخواهد داشت. مرحله بعدی خرید تجهیزات خواهد بود. امروزه دستگاه های زیادی وجود دارند که از فناوری وایمکس پشتیبانی می کنند.

چگونه به شبکه وایمکس وصل شوم؟

ابتدا باید یک ارائه دهنده خدمات وایمکس را انتخاب کنید. یافتن آنها دشوار نخواهد بود - فقط عبارت "ارائه دهنده WiMAX" را در موتور جستجوی اینترنتی تایپ کنید. سپس باید با نقشه پوشش اپراتور آشنا شوید. علیرغم این واقعیت که ما در مورد یک شبکه بی سیم در مقیاس شهری صحبت می کنیم، وایمکس حتی در تمام مناطق پایتخت روسیه در دسترس نیست.

وایمکس و رقبا

امروزه شبکه‌های محاسباتی بی‌سیم مبتنی بر وایمکس به سرعت در روسیه و خارج از کشور در حال توسعه هستند. با این حال، هیچ کس متعهد نمی شود که پیروزی کامل آنها در 5-8 سال را تضمین کند. چرا اینطور است؟ دلیل آن این است که فناوری های رقابتی برای دسترسی به اینترنت پهن باند بی سیم وجود دارد که توسط بازیگران قدرتمند بازار - اپراتورهای سلولی - پشتیبانی و پیاده سازی می شود.

چه دستگاه هایی می توانند روی شبکه های وایمکس کار کنند؟

مودم‌های وایمکس که مخصوصاً برای این کار طراحی شده‌اند، همچنین هر رایانه و دستگاه ارتباطی مجهز به ماژول وایمکس یا امکان اتصال مودم وایمکس خارجی. انواع مختلفی از مودم وایمکس در بازار روسیه وجود دارد.

• مودم های USB- ساده ترین دستگاه جهانی با استفاده، کمی بزرگتر از فلش مموری معمولی (که توسط Comstar و Yota فروخته می شود). مودم های USB محبوب ترین راه برای اتصال به شبکه های وایمکس در روسیه هستند. چنین دستگاه هایی حدود 2 هزار روبل قیمت دارند، آنها به راحتی متصل می شوند، نیازی به تنظیمات ندارند. می توانید مدل های Nortel (در صورت قرارداد با Comstar) یا سامسونگ (در صورت انتخاب Yota) را خریداری کنید.
• مودم های ExpressCardدر درجه اول برای لپ تاپ طراحی شده است. هیچ مشکلی در نصب و استفاده آنها وجود ندارد (تاکنون آنها فقط توسط اپراتور Yota با آداپتور برای اتصالات PCMCIA فروخته می شوند).
• لپ تاپ و نت بوک با آداپتورهای داخلی- تاکنون فقط Yota چنین دستگاه هایی را ارائه می دهد، اما در آینده نزدیک، ممکن است پیشنهادات مشابهی از Comstar ظاهر شود.
• ارتباطات و تلفن- Yota به مشتریان خود پیشنهاد می دهد تا ارتباط HTC MAX 4G را که تحت ویندوز موبایل کار می کند، مخصوصاً برای شبکه این اپراتور "تیز شده" خریداری کنند. برای دسترسی به اینترنت نیازی به نصب برنامه اضافی ندارید، اما کاربر دیگر نمی تواند به سایر ارائه دهندگان متصل شود. در مسکو، این دستگاه حدود 24 هزار روبل قیمت دارد. یک جایگزین مقرون به صرفه تر تلفن هوشمند نوکیا N810 است که سال گذشته سیستم عامل را برای کار با شبکه WiMAX دریافت کرد - حدود 13 هزار روبل.
• روترها- به شما این امکان را می دهد که بیش از یک رایانه را به کانال Wi MAX متصل کنید، اما چندین رایانه را همزمان، و می توانید از دستگاه های خاصی استفاده کنید که فناوری های WiMAX و Wi-Fi را ترکیب می کنند. به عنوان یک قاعده، اینها ماشین های نسبتاً قدرتمندی هستند (Yota WiMAX Wi-Fi Center یا ASUS 500gP) با قیمت حدود 10 هزار روبل. تاکنون فقط به مشتریان شرکتی فروخته می شود.

امنیت وایمکس

ایمنی در استفاده از دستگاه های خاص امروزه مورد توجه بسیاری است. ما در مورد اثرات مضر احتمالی بر سلامت انسان و ایمنی داده های محرمانه که از طریق شبکه منتقل شده و در رایانه شخصی ذخیره می شوند صحبت می کنیم. کارشناسان عجله دارند تا اطمینان حاصل کنند که وایمکس در اینجا تمیز است. قدرت آنتن های وایمکس کاربر مرتبه ای کمتر از یک تلفن همراه است. علاوه بر این، تلفن را مستقیماً روی سر و دستگاه را برای ارتباط با شبکه از راه دور نگه می داریم. در مورد امنیت انتقال داده ها، استاندارد 802.16e شامل استفاده از فناوری رمزگذاری سه گانه مطابق با الگوریتم DES 3 است که در آن طول کلید رمز بسیار بیشتر از استاندارد است. بنابراین، شکستن کد بسیار دشوارتر خواهد بود. علاوه بر تکنیک‌های رمزگذاری پیچیده، وایمکس با گواهینامه دوگانه متمایز می‌شود: دستگاه‌ها و سازندگان هر دو گواهینامه‌های خود را دارند. در نتیجه، رهگیری و استفاده از داده های ارسال شده از طریق کانال وایمکس بسیار دشوار خواهد بود.

برای اتصال به شبکه وایمکس چه چیزی لازم است؟

به عنوان یک قاعده، کافی است یک مودم یا لپ تاپ با پشتیبانی وایمکس بخرید، با اپراتور قرارداد ببندید و پول را به حساب واریز کنید و اگر انتخاب کردید از طریق مودم خارجی وصل شوید، نرم افزار کنترل کننده آن را نصب کنید. معمولاً یا در حافظه مودم یا روی دیسک نوری ارائه شده ذخیره می شود.

چنین دستگاه هایی را می توان از خود اپراتورها یا در فروشگاه های معمولی فروش تجهیزات کامپیوتری خریداری کرد. امروزه هم با برند یا تایید شده توسط اپراتورهای کامپیوتر و هم مدل های بدون گواهی در بازار ارائه می شود.

توجه داشته باشید که همه ارائه دهندگان روسی آماده ارائه خدمات خود به کاربرانی نیستند که دستگاه های آنها دارای تراشه های لازم هستند، اما به طور رسمی توسط اپراتور وایمکس به رسمیت شناخته نمی شوند. علاوه بر این، حتی اگر موفق به دانلود و نصب نرم افزار کنترل و انعقاد قرارداد با شرکت شوید، اپراتور تضمین نمی کند که دستگاه شما در شبکه وایمکس به طور پایدار کار کند. حداکثر سرعت ممکن در شبکه نیز تضمین نشده است.

همانطور که قبلا ذکر شد نصب نرم افزار از Yota و Comstar بسیار آسان است، اما روش های اتصال متفاوت خواهد بود. برای مثال، مودم‌های USB سامسونگ دارای نرم‌افزاری هستند که قبلاً به حافظه داخلی مودم متصل شده‌اند. بنابراین، فقط کافی است آن را به رایانه شخصی وصل کنید و در صورتی که نصب نرم افزار به طور خودکار شروع نشد، در پوشه «رایانه من»، روی نماد «Yota Access» و سپس «AutoInstall» کلیک کنید و منتظر بمانید. تا زمانی که برنامه تمام فایل های لازم را نصب کند و پیام کشف شبکه ظاهر شود. برای نصب محصول Comstar، ابتدا CD درایور ارائه شده را بارگیری کنید - آنها در مودم Nortel ذخیره نمی شوند، سپس نصب کننده "Setup" را اجرا کنید.