Tehnologia WiMax: principiu de funcționare, echipamente, aplicații. Internet wireless WiMax

WiMAX este o tehnologie de telecomunicații concepută pentru a oferi comunicații wireless, universale, pe distanțe semnificative, pentru diferite dispozitive, de la stații de lucru și laptopuri până la telefoane mobile. Tehnologia se bazează pe standardul IEEE 802.16, numit și Wireless MAN (în general, WiMAX este un nume de argou, deoarece nu este o tehnologie, ci un forum unde s-a convenit Wireless MAN).

Numele „WiMAX” a fost creat de Forumul WiMAX, fondat în iunie 2001 pentru a promova și dezvolta tehnologia WiMAX. Forumul desemnat descrie WiMAX ca fiind „o tehnologie bazată pe standarde care oferă acces wireless la rețea de mare viteză, o alternativă la DSL și liniile închiriate”. Viteza maximă este de 1 Gbps per 1 celulă.

Scopul aplicatiei

WiMAX este potrivit pentru rezolvarea următoarelor sarcini:

• Conectarea punctelor de acces Wi-Fi între ele și cu alte segmente ale Internetului.
• Oferiți acces wireless în bandă largă ca alternativă la liniile DSL și închiriate.
• Furnizare de servicii de telecomunicații și transfer de informații de mare viteză.
• Crearea de puncte de acces nelegate de geografie.
• Crearea sistemelor de monitorizare la distanță, ca și în sistemul SCADA.

WiMAX permite accesul la Internet de mare viteză, cu o acoperire mult mai mare decât rețelele Wi-Fi. Acest lucru permite ca tehnologia să fie folosită ca „canale trunk”, a căror continuare sunt linii închiriate și DSL, precum și rețele locale. Această abordare vă permite în cele din urmă să creați rețele scalabile de mare viteză în orașe.

Fezabilitatea utilizării WiMAX ca tehnologie de acces

Ultima milă a fost întotdeauna o problemă presantă pentru comunicații. Acum există multe tehnologii de ultima milă, orice operator de telecomunicații se confruntă cu sarcina de a alege o tehnologie care să livreze în mod optim orice tip de trafic abonaților. Nu există o soluție universală la această problemă, fiecare tehnologie are propriul său domeniu de aplicare, propriile avantaje și dezavantaje. Alegerea unei soluții tehnologice specifice este determinată de o serie de factori, în special:

• publicul țintă, strategia operatorului, serviciile oferite și planificate în prezent;
• valoarea investițiilor în dezvoltarea rețelei, perioada de rambursare a acestor investiții,
• infrastructura de rețea deja existentă, resursele necesare pentru a o menține într-o stare eficientă,
• timpul necesar lansării rețelei și începerii furnizării de servicii.

Fiecare dintre acești factori are propria sa greutate, alegerea unei anumite tehnologii se face ținând cont de toți într-un complex.

Opțiuni WiMAX fixe și mobile

Întreaga familie WiMAX are o serie de avantaje, dar diferitele versiuni ale acesteia diferă semnificativ. Dezvoltatorii standardului căutau cele mai bune soluții atât pentru uz fix, cât și pentru mobil, dar nu au reușit să combine toate cerințele într-un singur standard. Deși unele cerințe de bază sunt aceleași, concentrarea tehnologiilor pe diferite nișe de piață a condus la crearea a 2 versiuni separate ale standardului (mai precis, pot fi considerate 2 standarde diferite).

Fiecare specificație WiMAX își definește propriile game de frecvență de operare, puterea de radiație, lățimea de bandă, metodele de transmisie și acces, codificarea semnalului, modularea semnalului, principiile reutilizarii frecvenței radio și alți indicatori. Prin urmare, sistemele WiMAX care se bazează pe standardul IEEE 802.16, și anume versiunile e și d, sunt aproape incompatibile.

Caracteristicile fiecărei versiuni sunt următoarele:

• 802.16-2004 (cunoscut și ca 802.16d). Aprobat în 2004. Se aplică multiplexarea prin diviziune ortogonală de frecvență (OFDM) și accesul fix este acceptat în zonele cu sau fără linie de vedere. Dispozitivul utilizatorului este un modem fix interior/exterior și carduri PCMCIA pentru computere notebook. În majoritatea țărilor, benzile de 5 GHz și 3,5 GHz au fost alocate pentru tehnologia menționată mai sus. Potrivit Forumului WiMAX, există deja 175 de implementări de versiuni fixe. Mulți analiști îl văd ca pe o tehnologie concurentă sau complementară pentru accesul DSL prin cablu în bandă largă.
• 802.16-2005 (alias 802.16e, WiMAX mobil). Aprobat în 2005. Este o nouă rundă de dezvoltare a tehnologiei de acces fix. Versiunea este optimizată pentru utilizatorii de telefonie mobilă și acceptă un set de funcții specifice - roaming, handover și mod inactiv. Se folosește accesul OFDM scalabil (SOFDMA), poate funcționa cu sau fără linie vizuală. Intervalele de frecvență planificate pentru rețelele Mobile WiMAX sunt 2,3-2,5, 2,5-2,7 și 3,4-3,8 GHz. Astăzi, în lume au fost implementate mai multe proiecte pilot, iar primul din Rusia și-a desfășurat rețeaua „Scartel”. Un proiect numit FlyNet (flynet.kz) a fost implementat în Kazahstan. Concurenții 802.16e sunt toți tehnologii mobile de a 3-a generație (de exemplu EV-DO și HSDPA).

Principala diferență dintre cele două tehnologii este că WiMAX fix deservește doar abonații „statici”, în timp ce WiMAX mobil funcționează cu utilizatorii care călătoresc cu o viteză maximă de 150 km/h. Mobilitatea implică prezența roaming-ului, precum și comutarea „fără întreruperi” între stațiile de bază în timpul deplasării abonatului (similar rețelelor celulare). În cazuri speciale, WiMAX mobil poate fi utilizat pentru deservirea utilizatorilor fixe.

Acces în bandă largă

Multe companii de telecomunicații pariază puternic pe utilizarea WiMAX pentru servicii de mare viteză. Există motive pentru aceasta.

În primul rând, tehnologiile 802.16 fac posibilă mai eficient (în raport cu tehnologiile cu fir) nu numai să ofere noilor clienți acces la rețea, ci și să extindă gama de servicii și să acopere noi teritorii.

În al doilea rând, în multe privințe, tehnologiile fără fir sunt mai ușor de utilizat decât legăturile tradiționale prin cablu. Rețelele WiMAX sunt ușor de implementat și scalate cu ușurință după cum este necesar. Acest factor se dovedește a fi util atunci când trebuie să implementați o rețea mare într-un timp scurt. Astfel, WiMAX a fost folosit pentru a accesa rețeaua părții supraviețuitoare a victimelor tsunami-ului care a avut loc în decembrie 2004 în Indonezia. Întreaga infrastructură de comunicații a regiunii afectate era defectă și a fost necesară restabilirea promptă a serviciilor de comunicații în toată această regiune.

În concluzie, toate aceste avantaje permit reducerea prețurilor pentru serviciile de acces la Internet de mare viteză atât pentru întreprinderi, cât și pentru persoane fizice.

Echipament utilizator

Echipamentul pentru utilizare WiMAX este furnizat de mai multi producatori, acesta putand fi instalat atat in interior (dispozitive avand dimensiunea unui modem conventional DSL), cat si in exterior. Echipamentul care este conceput pentru a fi amplasat în interior și nu necesită abilități de instalare este, desigur, mai convenabil, dar poate funcționa la distanțe mult mai scurte față de stația de bază decât dispozitivele externe instalate profesional. Prin urmare, echipamentele care sunt instalate în interior necesită o investiție mult mai mare în infrastructura de rețea, deoarece implică utilizarea unui număr mult mai mare de puncte de acces.

Odată cu apariția WiMAX mobil, se pune tot mai mult accent pe dezvoltarea dispozitivelor mobile - telefoane speciale (asemănătoare cu un smartphone mobil obișnuit) și periferice pentru computer (în special, module radio USB, precum și un card PC).

Noțiuni de bază

Rețelele WiMAX constau în general din următoarele părți de bază: stații de bază și stații de abonat și echipamente care conectează stațiile de bază între ele, precum și cu Internetul și cu un furnizor de servicii.

Pentru a conecta stația de abonat la stația de bază, se utilizează o gamă de unde radio de înaltă frecvență de 1,5-11 GHz. Rata de schimb de informații poate ajunge, în condiții ideale, la 70 Mbps, fără a fi necesară o linie de vedere între receptor și stația de bază.

WiMAX este folosit pentru a rezolva problema „ultimului kilometru” și a accesului la rețeaua rețelelor raionale și a rețelelor de birouri.

Între stațiile de bază se stabilesc conexiuni (linie vizuală) folosind intervalul de frecvență 10-66 GHz, în timp ce cea mai mare rată de schimb de informații este de 140 Mbit/s. În același timp, cel puțin o stație de bază este conectată la rețeaua furnizorului folosind o conexiune clasică prin cablu. Dar cu cât mai multe BS-uri sunt conectate la rețelele furnizorului, cu atât datele sunt transmise mai rapid și cu atât este mai mare fiabilitatea generală a rețelei.

Structura rețelelor IEEE 802.16 este similară cu cea a rețelelor tradiționale GSM (stațiile de bază funcționează la distanțe de până la zeci de kilometri, instalarea lor nu necesită construirea de turnuri - acestea pot fi instalate pe acoperișurile caselor, respectând condițiile). de linie de vedere între aceste stații).

MAC / strat de legătură

În rețelele Wi-Fi, toate stațiile de utilizator care încearcă să transmită date printr-un anumit punct de acces (AP) concurează pentru „atenția” acestuia. Această abordare poate duce la o situație în care pentru stațiile mai îndepărtate conexiunea să fie întreruptă constant în favoarea stațiilor mai apropiate. Această situație face dificilă utilizarea serviciilor Voice over IP (VoIP), care sunt foarte dependente de conexiuni neîntrerupte.

În ceea ce privește rețelele 802.16, MAC folosește un algoritm de programare. Fiecare stație de utilizator trebuie doar să se conecteze la punctul de acces, iar un slot dedicat îi va fi creat pe punctul de acces, care nu este disponibil pentru alți utilizatori.

Principiul de funcționare a rețelelor WiMAX.

Forumul WiMAX, fondat în 2001, promovează și dezvoltă tehnologia WiMAX. Această tehnologie se bazează pe standardul IEEE 802.16 sau Wireless MAN. Forumul WiMax include companii precum Intel, Samsung, Nokia, LG, Motorola.

Tehnologia WiMAX vă permite să rezolvați o serie de probleme:

• conectați punctele de acces Wi-Fi între ele și cu furnizorul de servicii de internet;
• furnizarea de bandă largă fără fir, DSL alternativă și linii închiriate;
• furnizarea de servicii de transmisie de date și telecomunicații de mare viteză;
• creați puncte de acces care nu sunt legate de locații geografice.

Căutarea unei soluții optime pentru aplicațiile fixe și mobile nu a adus rezultate. Prin urmare, sunt aplicate două versiuni separate ale standardelor IEEE802.16e și IEEE802.16d, care se caracterizează prin intervalele de frecvență de funcționare, lățime de bandă, putere de emisie, metoda de transmisie și acces, metode de codare și modulare și principii de reutilizare a frecvenței radio. Unele linii de bază sunt aceleași, dar aceste versiuni de sisteme WiMAX sunt practic incompatibile.

WiMAX fix, 802.16-d sau -2004, dispune de benzi de 3,5 GHz sau 5 GHz și folosește OFDM (Multiplexarea cu diviziune ortogonală a frecvenței). Un dispozitiv de utilizator este un modem fix care este instalat în interior sau în exterior. Pentru laptop este instalat un card PCMCIA. WiMAX mobil, 802.16-e sau -2005, se caracterizează prin mai multe benzi de frecvență - acestea sunt 2,3 GHz, 2,5 GHz, 2,7 GHz, 3,4 GHz și 3,8 GHz. Această versiune acceptă funcții similare ca pentru rețelele celulare 3G EVDO sau HSDPA - cum ar fi handover, roaming și modul inactiv. Utilizează OFDM sau SOFDMA scalabil.

Diferența dintre WiMAX și Wi-Fi

S-ar părea că tehnologia Wi-Fi este un concurent WiMAX pe segmentul wireless, dar o privire mai atentă dezvăluie că WiMAX și Wi-Fi au ocupat nișe diferite. Dacă utilizați un router Wi-Fi de acasă sau de la birou, știți că hotspot-urile Wi-Fi pot furniza un semnal doar la câteva sute de metri. WiMAX este un sistem cu rază lungă de acțiune care acoperă kilometri de spațiu. Tehnologia WiMAX este capabilă să extindă gama de dispozitive mobile pe raza unui bloc sau chiar a unui oraș mic!

Rețeaua WiMAX

Structura rețelei WiMax (standard IEEE 802.16) este similară cu rețelele tradiționale de comunicații mobile. Stațiile de bază care se află în raza vizuală una de cealaltă (și aceasta este prevăzută pentru instalarea pe obiecte la altitudine mare de până la 50 km) sunt interconectate printr-un canal radio permanent în domeniul de microunde. Una sau mai multe stații de bază trebuie să fie conectate la un furnizor de servicii de internet. Pentru a conecta stația de bază cu utilizatorul, este necesar un echipament de abonat. Dacă există mai multe stații de bază WiMAX în „câmpul vizual”, software-ul modemului WiMax selectează automat stația cu cel mai puternic semnal.

De ce WiMAX?

Principalul avantaj al acestei tehnologii este viteza. Tehnologia WiMAX mobil vă permite să navigați pe internet la viteze de până la 10 Mbps. Prin încheierea unui contract, puteți folosi Internet rapid oriunde în zona de acoperire - acasă, la serviciu sau în mașină. Pentru a asigura o viteză bună, trebuie stabilite conexiuni cu linie de vedere între stațiile de bază WiMAX și gama de frecvență de 10 - 66 GHz. În acest caz, este posibil să se realizeze o viteză de schimb de informații de până la 70 Mbit/s. Și cu cât sunt instalate mai multe stații de bază, cu atât viteza și fiabilitatea rețelei create vor fi mai mari. Astfel, distanțe de zeci de kilometri sunt conectate.

Conectați Internetul fără fir folosind tehnologia WiMax în Sankt Petersburg și regiunea Leningrad. vrei sa conectați internet wireless în Sankt Petersburg sau regiunea Leningrad. Capacitate de producere cu fir conexiune la internet în Sankt Petersburg suficient - un număr mare de case și clădiri de birouri din Sankt Petersburg sunt deja conectate la internet la viteză mare.

Dacă conexiunea la internet wireless la adresa dvs. nu este încă posibilă, puteți utiliza oricând Conexiune ADSL la internet.

Dar, din păcate, în multe cazuri conexiune la internet prin cablu nu are capacitatea de a acoperi întreaga gamă de nevoi ale multor utilizatori din Sankt Petersburg, de exemplu, este posibil să aveți nevoie conexiune la internet în aer liber, canal wireless de rezervă sau, de exemplu, conexiune unică la internet pentru birou și acasă.

Dar ce rămâne cu locuitorii din regiunea Leningrad, dacă accesul prin intermediul unui telefon mobil Internet GPRS nu sunteți mulțumit de viteza scăzută și calitatea transferului de date? Cum să vă conectați la internet în regiunea Leningrad unde lipsește capacitatea tehnică?

Există două opțiuni pentru a rezolva această problemă:

Primul — Internet mobil SkyLink Este o conexiune la Internet folosind un terminal de abonat (telefon sau modem).

Al doilea- bandă largă - soluția optimă pentru o casă de țară sau o cabană în satele și așezările din regiunea Leningrad, unde nu există nicio posibilitate tehnică conectați internet prin cablu.

Pe scurt, există o mulțime de nevoi pentru o conexiune la internet wireless. Și cererea, după cum știți, dă naștere ofertei.

Conectați internet wireless prin tehnologie Wimaxîn Sankt Petersburg sau în regiunea Leningrad.

Companie „Garant – Centru de service pentru calculatoare” incheie contracte cu persoane juridice si persoane fizice pentru prestarea serviciilor de conectare la Internet wireless folosind tehnologia WiMAXși WiMax mobil... Compania este partener oficial operatorii naționali de telecomunicații, care sunt liderii de necontestat ai pieței ruse internet wireless în bandă largă.

Conexiune la internet wireless optim pentru persoanele juridice și persoanele fizice, ale căror birouri, case sunt situate în cartierele orașului Sankt Petersburg și regiunea Leningrad, în care nu există linii de comunicație prin cablu gratuite sau conexiunea lor este neprofitabilă din punct de vedere economic.

În plus, Tehnologia WiMAX este relevant pentru companiile care trebuie să păstreze serviciile de comunicații neschimbate atunci când se mută. Servicii prestate de compania „Garant-Computer Service-Center” vă permit să utilizați aceleași numere de telefon și setări de comunicareîn orice parte a orașului Sankt Petersburg și a regiunii Leningrad, în aria de acoperire a rețelei. Dacă compania are deja linii telefonice și acces la Internet, atunci tehnologia va crea rapid și eficient din punct de vedere al costurilor link de rezervă.

Tehnologia WiMAX relevante pentru persoanele care doresc să producă conectarea la internet wireless și la telefon la o cabană sau o casă de țarăîn regiunea Leningrad.

Internet wireless de mare viteză și telefon de la compania „Garant-Computer Service-Center” - soluție accesibilă și optimă.

Avantajele noastre:

• Termen conexiune la internet wireless„Construcție completă” - 3 zile;
• Viteză primirea de date de pe Internet, suficiente pentru o muncă încrezătoare și confortabilă ( de la 10 Mbps);
• Preturi optime cu un raport preț/calitate/viteză internet;
• Planuri tarifare diverse pentru orice necesitate;
• Deplin set de servicii de comunicații de la un singur operator- Internet, telefonie, rețea privată, soluții de sistem, e-mail, securitatea informațiilor și multe altele;
• Protecție împotriva virușilor și a spam-ului;
• Asigurarea confidentialitatii informatiilor - codare speciala a semnalului;
• Linia telefonică sau cablul nu este utilizat: fara fire - nicio problema !;
• Mobilitate- capacitatea de a salva serviciile obișnuite, numerele de telefon și liniile la deplasare;
• Servicii la cheie- clientul nu are nevoie de cunoștințe și abilități tehnice - furnizarea gratuită de echipamente pentru utilizare pe toată durata contractului. Aceasta înseamnă că clientul nu necesita echipament sau vă faceți griji pentru starea de funcționare. In cazul in care echipamentul este nefunctional, specialistii firmei "Garant - Serviciu Calculatoare - Centru" il vor inlocui prompt cu un set de lucru.

Strategia companiei „Garant – Centrul de Servicii Calculatoare” este vizată dezvoltarea rețelelor bazate pe tehnologia WiMAXși Mobile WiMax. Această tehnologie vă permite să implementați rapid rețele la scara Sankt Petersburg și a regiunii Leningrad și să oferiți o calitate înaltă, acces la internet wireless în bandă largăîn acele zone din Sankt Petersburg și Regiunea Leningrad unde există infrastructură slab dezvoltată sau lipsită de cablu.

Înainte de a vă conecta, trebuie verificați conectivitatea tehnică... Aflați dacă serviciul este disponibil în localitatea dumneavoastră la telefon din Sankt Petersburg: +7 (812) 973−72−03 ... Inginerii companiei recomanda Dumneavoastră prin telefon despre metodele de conectare la Internet în cazul dvs. particular, calcula costul lucrează la conectarea la internet, sincronizare implementarea acestora, va face toate aprobările cu furnizorul, atât în ​​Sankt Petersburg, cât și în regiunea Leningrad. Dacă din punct de vedere tehnic este posibil să se conecteze, aceștia vor efectua toate lucrările de conectare necesare.

Tehnologia WiMAX

WiMAX (interoperabilitate la nivel mondial pentru acces la microunde)Este o tehnologie de furnizareinternet wireless în bandă largă.
Miezul sistemuluiWiMAX în bandă largăeste protocolulIEEE 802.16, care, spre deosebire de alte tehnologii de acces radio, oferă conexiuni de mare viteză pe distanțe lungi și vă permite să furnizați servicii de telefonie, acces la Internet și date fără a utiliza linii de cablu, chiar șiîn lipsa liniei de vedere a obiectului.

Rețelele WiMAX pot funcționa în două opțiuni de acces:WiMax fixși mobil mobil WiMax.

Dezvoltatorii standardului WiMAX căutau soluții optime atât pentru aplicații fixe, cât și pentru cele mobile, dar nu au reușit să combine toate cerințele într-un singur standard. Deși o serie de cerințe de bază se suprapun, direcționarea tehnologiilor către nișe diferite de piață a condus la crearea a două versiuni separate ale standardului (sau, mai degrabă, pot fi considerate două standarde diferite). Fiecare dintre specificațiile WiMAX își definește intervalele de frecvență de operare, lățimea de bandă, puterea de emisie, metodele de transmisie și acces, metodele de codificare și modulare a semnalului, principiile reutilizarii frecvenței radio și alți indicatori. Prin urmare, sistemele WiMAX bazate pe versiuni ale standardelor IEEE 802.16 e și d sunt practic incompatibile. Pe scurt, caracteristicile fiecărei versiuni sunt prezentate mai jos.

Standardul 802.16 este WiMAX fix.

802.16-2004 standard, de asemenea cunoscut ca si802.16dși WiMAX fix.
Caietul de sarcini aprobat în 2004. Se utilizează multiplexarea în frecvență ortogonală (OFDM), accesul fix este acceptat în zonele cu sau fără linie de vedere. Dispozitivele utilizatorului includ modemuri fixe pentru exterior și interior și carduri PCMCIA pentru laptopuri. Această tehnologie este o tehnologie concurentă sau complementară pentru DSL în bandă largă cu fir.

Standardul 802.16 este WiMAX mobil.

802.16-2005 standard, de asemenea cunoscut ca si802.16eși WiMAX mobil... Caietul de sarcini aprobat în 2005. Aceasta este o nouă rundă de dezvoltare a tehnologiei de acces fix -802.16d... Această tehnologie este optimizată pentru a sprijini utilizatorii de telefonie mobilă. Este utilizat accesul OFDM scalabil (SOFDMA), acesta poate funcționa cu sau fără linie vizuală. Intervalele de frecvență planificate pentru rețelele Mobile WiMAX sunt următoarele: 2.3; 2,5; 3,4-3,8 GHz. Concurenții802.16esunt toate tehnologiile mobile de a treia generație (de exemplu EV-DO, HSXPA).

Principala diferență dintre cele două tehnologiieste astaWiMAX fixvă permite să serviți numai abonați staționari șimobilconcentrat pe lucrul cu utilizatorii careau capacitatea de a se deplasa la viteze de până la 120 km/h.

Într-un caz anume,WiMAX mobilpoate fi folosit și pentru a deservi utilizatorii fixe. Mobilitatea se realizează prin prezența funcțiilor de roaming și prin capacitatea de a comuta fără probleme între stațiile de bază atunci când abonatul se mută (cum se întâmplă în rețelele celulare).

În prezentWiMAXeste una dintre cele mai promițătoare tehnologiibandă largă fără fir, combinând o serie de avantaje atât pentru operatori, cât și pentru abonați.WiMAXPoate fi folosit, de exemplu, ca alternativă sau completare la accesul prin cablu și DSL, permite organizarea furnizării de servicii de bandă largă către abonații de telefonie fixă ​​și mobilă.

Spre deosebire dedin majoritatea celor existente acumtehnologii de transmisie de date fără fir în bandă largăcare necesită linie de vizibilitate între obiectele din rețea,WiMAXface posibilă crearea unor zone de acoperireîn absenţa liniei de vedere între echipamentul client şi staţia de bază.

Mobilitate, rază lungă de acțiune, versatilitate și convergență a sistemului, debitul său maxim ridicatcreați oportunități noi, unice pentru implementarea diverselor aplicații de afaceri. De mare importanță este faptul căWiMAXbazat inițial pe tehnologia IP, care este esențialăreduce costurile de construcțieși exploatare rețele, crește flexibilitatea și scalabilitatea acestuia.

WiMAX (W orlwide eu interoperabilitate pentru M icrowave A accesul ) este o tehnologie de telecomunicații concepută pentru a oferi comunicații universale fără fir pe distanțe lungi pentru o gamă largă de dispozitive (de la stații de lucru și laptopuri până la telefoane mobile).

Se bazează pe standardul IEEE 802.16, care se mai numește și Wireless MAN (WiMAX ar trebui considerat un nume de argou, deoarece nu este o tehnologie, ci numele forumului unde s-a convenit Wireless MAN).

Numele „WiMAX” a fost creat de Forumul WiMAX, o organizație care a fost fondată în iunie 2001 pentru a promova și dezvolta tehnologia WiMAX. Forumul descrie WiMAX ca fiind „o tehnologie bazată pe standarde care oferă acces la rețea fără fir de mare viteză, o alternativă la liniile închiriate și DSL”. Viteza maximă este de până la 1 Gbps per celulă.

Domeniul de utilizare

WiMAX este potrivit pentru următoarele sarcini:

- Conexiunile punctelor de acces Wi-Fi între ele și alte segmente ale Internetului.
- Furnizarea de acces wireless în bandă largă ca alternativă la liniile închiriate și DSL.
- Furnizarea de servicii de telecomunicații și transmisie de date de mare viteză.
- Crearea de puncte de acces care nu sunt legate de o locație geografică.
- Crearea de sisteme de monitorizare la distanta (sisteme de monitorizare), asa cum este cazul sistemului SCADA.

WiMAX vă permite să accesați Internetul la viteze mari, cu o acoperire mult mai mare decât rețelele Wi-Fi. Acest lucru permite ca tehnologia să fie folosită ca „backbones”, a căror continuare sunt DSL tradiționale și linii închiriate, precum și rețele locale. Ca rezultat, această abordare permite crearea de rețele scalabile de mare viteză în orașe.

Fezabilitatea utilizării WiMAX ca tehnologie de acces

Problema ultimului kilometru a fost întotdeauna o problemă urgentă pentru semnalizatorii. Până acum au apărut o mulțime de tehnologii de ultimul kilometru, iar orice operator de telecomunicații se confruntă cu sarcina de a alege o tehnologie care să rezolve în mod optim problema livrării oricărui tip de trafic către abonații săi. Nu există o soluție universală pentru această problemă; fiecare tehnologie are propriul domeniu de aplicare, propriile avantaje și dezavantaje. Alegerea unei anumite soluții tehnologice este influențată de o serie de factori, printre care:

- strategia operatorului, publicul țintă, oferit în prezent și planificat să furnizeze servicii,
- valoarea investițiilor în dezvoltarea rețelei și perioada de rambursare,
- infrastructura de rețea deja existentă, resurse pentru menținerea acesteia în stare de funcționare,
- timpul necesar lansării rețelei și începerii furnizării serviciilor.

Fiecare dintre acești factori are propria sa pondere, iar alegerea unei anumite tehnologii este luată în considerare ținând cont de toți în ansamblu.

WiMAX fix și mobil

Setul de avantaje este inerent întregii familii WiMAX, dar versiunile sale diferă semnificativ unele de altele. Dezvoltatorii standardului căutau soluții optime atât pentru aplicații fixe, cât și pentru cele mobile, dar nu a fost posibilă combinarea tuturor cerințelor într-un singur standard. Deși o serie de cerințe de bază se suprapun, direcționarea tehnologiilor către nișe diferite de piață a condus la crearea a două versiuni separate ale standardului (sau, mai degrabă, pot fi considerate două standarde diferite). Fiecare dintre specificațiile WiMAX își definește intervalele de frecvență de operare, lățimea de bandă, puterea de emisie, metodele de transmisie și acces, metodele de codificare și modulare a semnalului, principiile reutilizarii frecvenței radio și alți indicatori. Prin urmare, sistemele WiMAX bazate pe versiuni ale standardelor IEEE 802.16 e și d sunt practic incompatibile. Pe scurt, caracteristicile fiecărei versiuni sunt prezentate mai jos.

802.16-2004 (cunoscut și ca 802.16d și WiMAX fix). Caietul de sarcini aprobat în 2004. Se utilizează multiplexarea în frecvență ortogonală (OFDM), accesul fix este acceptat în zonele cu sau fără linie de vedere. Dispozitivele utilizatorului includ modemuri fixe pentru exterior și interior și carduri PCMCIA pentru laptopuri. În majoritatea țărilor, benzile de 3,5 și 5 GHz sunt alocate acestei tehnologii. Potrivit Forumului WiMAX, există deja aproximativ 175 de implementări de versiuni fixe. Mulți analiști îl văd ca pe o tehnologie concurentă sau complementară pentru DSL în bandă largă cu fir. 802.16-2005 (cunoscut și ca

802.16e și WiMAX mobil). Caietul de sarcini aprobat în 2005. Aceasta este o nouă rundă de dezvoltare a tehnologiei de acces fix (802.16d). Optimizată pentru a sprijini utilizatorii de telefonie mobilă, versiunea acceptă o serie de funcții specifice, cum ar fi handover, modul inactivși roaming. Este utilizat accesul OFDM scalabil (SOFDMA), acesta poate funcționa cu sau fără linie vizuală. Intervalele de frecvență planificate pentru rețelele Mobile WiMAX sunt următoarele: 2,3–2,5; 2,5-2,7; 3,4-3,8 GHz. Mai multe proiecte pilot au fost implementate în lume, inclusiv primul din Rusia care a implementat rețeaua Scartel. Concurenții 802.16e sunt toți tehnologii mobile de a treia generație (de exemplu EV-DO, HSDPA).

Principala diferență dintre cele două tehnologii este că WiMAX fix permite deservirea doar abonaților „statici”, în timp ce WiMAX mobil este axat pe lucrul cu utilizatorii care călătoresc cu viteze de până la 120 km/h. Mobilitatea înseamnă prezența funcțiilor de roaming și comutarea „fără întreruperi” între stațiile de bază atunci când abonatul se mută (cum se întâmplă în rețelele celulare). Într-un caz particular, WiMAX mobil poate fi utilizat pentru a servi utilizatorilor fixe.

Wi-Fi și WiMAX

Comparațiile dintre WiMAX și Wi-Fi sunt departe de a fi neobișnuite - termenii sunt consonanți, denumirile standardelor pe care se bazează aceste tehnologii sunt similare (standarde dezvoltate de IEEE, ambele încep cu „802.”), iar ambele tehnologii folosesc o conexiune fără fir și sunt utilizate pentru conectarea la Internet (canal de schimb de date). Dar, în ciuda acestui fapt, aceste tehnologii au ca scop rezolvarea unor probleme complet diferite.

Tabel de comparație a standardelor wireless

Tehnologie	Standard	Utilizare	Lățimea de bandă	Raza de acțiune	Frecvențele
Wifi	802.11a	WLAN	până la 54 Mbps	până la 300 de metri	5,0 GHz
Wifi	802.11b	WLAN	până la 11 Mbps	până la 300 de metri	2,4 GHz
Wifi	802,11 g	WLAN	până la 54 Mbps	până la 300 de metri	2,4 GHz
Wifi	802.11n	WLAN	până la 450 Mbit/s (în viitor, până la 600 Mbit/s)	până la 300 de metri	2,4 - 2,5 sau 5,0 GHz
WiMax	802.16d	WMAN	până la 75 Mbps	25–80 km	1,5-11 GHz
WiMax	802.16e	WMAN mobil	până la 40 Mbps	1-5 km	2,3-13,6 GHz
WiMax	802,16 m	WMAN, WMAN mobil	până la 1 Gbps (WMAN), până la 100 Mbps (WMAN mobil)	n/a (standard în dezvoltare)	n/a (standard în dezvoltare)
Bluetooth v. 1.1	802.15.1	WPAN	până la 1 Mbps	până la 10 metri	2,4 GHz
Bluetooth v. 2.0	802.15.3	WPAN	până la 2,1 Mbps	până la 100 de metri	2,4 GHz
Bluetooth v. 3.0	802.11	WPAN	de la 3 Mbps la 24 Mbps	până la 100 de metri	2,4 GHz
UWB	802.15.3a	WPAN	110-480 Mbps	până la 10 metri	7,5 GHz
ZigBee	802.15.4	WPAN	de la 20 la 250 kbps	1-100 m	2,4 GHz (16 canale), 915 MHz (10 canale), 868 MHz (un canal)
Port infrarosu	IrDa	WPAN	până la 16 Mbps	de la 5 la 50 de centimetri, comunicare unidirecțională - până la 10 metri

WiMAX este un sistem cu rază lungă de acțiune care acoperă kilometri de spațiu care utilizează de obicei spectrul licențiat (deși sunt posibile și frecvențe fără licență) pentru a oferi utilizatorului final un furnizor de servicii de Internet punct la punct. Diferitele standarde ale familiei 802.16 oferă diferite tipuri de acces, de la mobil (asemănător cu transmisia de date de pe telefoanele mobile) la fix (o alternativă la accesul prin cablu, în care echipamentul wireless al utilizatorului este blocat în funcție de locație).

Wi-Fi este un sistem cu rază mai scurtă, care acoperă de obicei zeci de metri, care utilizează benzi de frecvență fără licență pentru a oferi acces la rețea. De obicei, Wi-Fi este folosit de utilizatori pentru a-și accesa propria rețea locală, care este posibil să nu fie conectată la Internet. Dacă WiMAX poate fi comparat cu comunicațiile mobile, atunci Wi-Fi este mai degrabă ca un telefon fără fir fix.

WiMAX și Wi-Fi au mecanisme complet diferite de calitate a serviciului (QoS). WiMAX folosește un mecanism bazat pe conexiune între o stație de bază și un dispozitiv utilizator. Fiecare conexiune se bazează pe un algoritm de programare specific care poate garanta parametrul QoS pentru fiecare conexiune. Wi-Fi, la rândul său, utilizează un mecanism QoS similar cu Ethernet, în care pachetelor li se acordă priorități diferite. Această abordare nu garantează aceeași QoS pentru fiecare conexiune.

Datorită costului scăzut și ușurinței de instalare, Wi-Fi este adesea folosit pentru a oferi clienților acces rapid la Internet de către diverse organizații. De exemplu, în unele cafenele, hoteluri, gări și aeroporturi, puteți găsi un hotspot Wi-Fi gratuit.

Principiul de funcționare

Noțiuni de bază

În general, rețelele WiMAX constau din următoarele părți principale: stații de bază și de abonat, precum și echipamente care conectează stațiile de bază între ele, cu un furnizor de servicii și cu Internetul.

Pentru a conecta o stație de bază la o stație de abonat, se utilizează un interval de unde radio de înaltă frecvență de la 1,5 la 11 GHz. În condiții ideale, ratele de date pot fi de până la 70 Mbps fără a necesita o linie de vedere între stația de bază și receptor.

După cum am menționat mai sus, WiMAX este utilizat atât pentru a rezolva problema „ultimul mile”, cât și pentru a oferi acces la rețea la rețelele de birou și regionale.

Conexiunile (linia vizuală) se stabilesc între stațiile de bază, folosind intervalul de frecvență de la 10 la 66 GHz, rata de schimb de date putând ajunge la 140 Mbit/s. În acest caz, cel puțin o stație de bază este conectată la rețeaua furnizorului folosind conexiuni clasice prin cablu. Cu toate acestea, cu cât este mai mare numărul de BS conectate la rețelele furnizorului, cu atât este mai mare rata de transfer de date și fiabilitatea rețelei în ansamblu.

Structura rețelelor din familia de standarde IEEE 802.16 este similară cu rețelele GSM tradiționale (stațiile de bază funcționează la distanțe de până la zeci de kilometri, pentru instalarea lor nu este necesară construirea de turnuri - instalarea pe acoperișurile caselor este permisă, sub rezerva condiţiei liniei de vedere între staţii).

Moduri de operare

MAC / strat de legătură

În rețelele Wi-Fi, toate stațiile de utilizator care doresc să transmită informații printr-un punct de acces (AP) concurează pentru „atenția” acestuia din urmă. Această abordare poate provoca o situație în care comunicarea pentru stațiile mai îndepărtate va fi în mod constant întreruptă în favoarea stațiilor mai apropiate. Acest lucru face dificilă utilizarea serviciilor precum Voice over IP (VoIP), care se bazează în mare măsură pe conexiuni continue.

În ceea ce privește rețelele 802.16, MAC folosește un algoritm de programare. Orice stație de utilizator trebuie doar să se conecteze la punctul de acces, va fi creat un slot dedicat pentru acesta pe punctul de acces, care este inaccesibil pentru alți utilizatori.

Arhitectură

Forumul WiMAX a dezvoltat o arhitectură care definește multe aspecte ale rețelelor WiMAX: interacțiuni cu alte rețele, alocarea adreselor de rețea, autentificare și multe altele. Ilustrația de mai jos oferă o idee despre arhitectura rețelelor WiMAX.

Forumul WiMAX Arhitectura WiMAX

- SS / MS: (stația de abonat / stația mobilă)
- ASN: (rețeaua de servicii de acces)
- BS: (stație de bază), stație de bază, parte a ASN
- ASN-GW: (the ASN Gateway), gateway, parte a ASN
- CSN: (Rețeaua de servicii de conectivitate)
- HA: (Home Agent, parte a CSN)
- NAP: (un furnizor de acces la rețea)
- NSP: (un furnizor de servicii de rețea)

ASN (Rețea de servicii de acces)- rețea de acces.

ASN Gateway- destinat combinării mesajelor de trafic și semnalizare de la stațiile de bază și transmiterea ulterioară a acestora către rețeaua CSN.

BS (stație de bază)- stație de bază. Sarcina principală este stabilirea, întreținerea și deconectarea conexiunilor radio. În plus, efectuează procesarea semnalizării, precum și alocarea de resurse între abonați.

CSN (Rețea de servicii de conexiune)- reteaua de furnizare a serviciilor.

HA (Agent de acasă)- elementul de rețea responsabil pentru capacitatea de roaming. În plus, oferă schimb de date între rețelele diferiților operatori.

Trebuie remarcat faptul că arhitectura rețelelor WiMax nu este legată de nicio configurație specifică, are flexibilitate și scalabilitate ridicate.