تکنولوژی WiMAX چیست ؟

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: WiMAX يك روش بى سيم فوق العاده سودمند و انقلابى در زمينه دسترسى تمامى كاربران (در هر سطحى) به اينترنت است. اين نام از حروف اول كلمات Worldwide Intero Perability for Microwave Access گرفته شده و همانگونه كه از نام آن پيدا است، راه حلى براى دسترسى به اينترنت از طريق امواج مايكروويو است. طراحان و مهندسان اين روش برآن هستند تا در آينده اى نزديك، دسترسى بى حد و مرز به اينترنت را براى تمامى كاربران تا حد دسترسى به تلفن همراه آسان كنند و همانگونه كه اكنون در اغلب كشورهاى جهان، داشتن و استفاده از يك تلفن قابل حمل، به پديده اى معمولى بدل شده است، دسترسى آسان و نامحدود به مكان به اينترنت، براى همگان حاصل شود.
WiMAX در آينده بسيار نزديك، اينترنت را در كنار شبكه مخابراتى قرار خواهد داد و چنان انقلابى را در اين زمينه به وجود خواهد آورد كه روشن كردن اكثر كامپيوترهاى قابل حمل، خانگى و يا خاص، مساوى با اتصال آنها به اينترنت باشد. اين استاندارد از طرف IEEE معتبر شناخته شده و كد ۸۰۲.۱۶ از طرف اين سازمان به آن اختصاص يافته است.

WiMAX در حالت ایده آل اجازه می دهد که پهنای باندی در حدود 70Mbps میان کاربران و نقطه مرکزی بصورت اشتراکی استفاده شود. استانداردهای دسترسی به اینترنت و شبکه نشان می دهد که چنین پهنای باندی برای حدود 60 شرکت که همزمان نیاز به یک ارتباط T1 معادل 1.544Mbps داشته باشند کافی خواهد بود.

کیفیت و سرعتی که WiMAX به مشتری ارائه می کند باعث شده است تا این تکنولوژی برای استفاده در سرویسهایی مانند VoIP، کنفرانسهای ویدئویی، برقراری شبکه های خصوصی و ... بطور همزمان کاربرد داشته باشد.

طرز كار :
WiMAX از نظر استفاده از امواج مايكروويو براى دسترسى مستقيم كاربران به اينترنت، تا حدود زيادى شبيه واى فاى است، با اين تفاوت كه سرعت آن بسيار بالاتر و برد آن به طور چشمگيرى وسيع تر است به طورى كه سرعت آن را مى توان با خطوط پرسرعت با پهناى باند وسيع (نظير T3 و DSL) مقايسه كرد و برد امواج آن را با تلفن همراه. از نظر فراگيرى شبكه نيز با هيچ كدام از مقياس هاى شناخته شده شبكه قابل مقايسه نيست و حتى از مقياس MAN كه براى شبكه هاى شهرى به كار مى رود و در حال حاضر بزرگترين مقياس شبكه هاى يكپارچه است هم به مراتب وسيع تر است.
اين سيستم از دو بخش كلى تشكيل مى شود: اول برج WiMAX (WiMAX tower) كه بيشترين شباهت را به برج هاى مخابراتى دارد و قادر است تا شعاع ۸ هزار كيلومتر مربع را تحت پوشش خود بگيرد. دوم گيرنده WiMAX (WiMAX receiver) شامل آنتن گيرنده امواج مايكروويو كه مى تواند برحسب موقعيت گيرنده از يك قطعه كوچك گيرنده WiFi در يك لپ تاپ تا گيرنده فرستنده داخلى در يك اداره متفاوت باشد.
برج WiMAX مى تواند به طور مستقيم و با يك پهناى باند بالا (مثلاً خط T3) با اينترنت در ارتباط باشد و امواج را به كاربران و يا برج بعدى انتقال دهد. با توجه به گستره بالاى هر برج (۸ هزار كيلومتر مربع) با ايجاد برج هاى متعدد در انتهاى محدوده تحت پوشش يك برج ديگر، مى توان محدوده قابل توجهى را _ مشابه با سيستم تلفن همراه غير ماهواره اى _ تحت پوشش قرار داد. كاربرانى كه هم اكنون از سيستم WiFi براى اتصال به اينترنت استفاده مى كنند به خاطر تشابه استفاده از سيگنال ها، احتمالاً مى توانند از WiMAX نيز استفاده كنند هرچند كه تجهيزات دريافت امواج WiMAX در حال حاضر متفاوت با واى فاى است.

چرا WiMAX؟
دسترسى «اينترنت بى سيم» هم اكنون از طريق تكنولوژى واى فاى ميسر است و ممكن است اين سئوال به نظر برسد كه چه لزومى به ابداع يك تكنولوژى ديگر در اين زمينه است. آيا اگر فقط مشكل برخى از اشكالات سيستم واى فاى است، نمى توان با بهسازى اين سيستم به همان چيزى كه WiMAX مدعى آن است دست يافت؟نگاهى به تفاوت هاى WiMAX و واى فاى نشان مى دهد كه به رغم تشابه اين دو روش در استفاده از امواج مايكروويو براى تامين دسترسى اينترنت براى كاربران، WiMAX و واى فاى دو سيستم جداگانه هستند.
واى فاى اتصال بى سيم را با بردى كوتاه، حداكثر در حد محوطه يك فرودگاه، نمايشگاه يا كافى شاپ (نهايتاً در سطح ۶۵ كيلومتر مربع) برقرار مى سازد. در حالى كه در WiMAX صحبت از اتصال بى سيم دست كم در حد يك شهركوچك است (چيزى در حدود هشت هزار كيلومتر مربع). گذشته از اين حداكثر سرعتى كه تكنولوژى واى فاى براى كاربران فراهم مى كند، سرعت دانلود پنج مگابايت در ثانيه است و اين در حالى است كه كاربران تكنولوژى WiMAX با سرعت شگفت انگيز ۵۰ تا ۱۰۰ مگابايت خواهند توانست داده ها را از اينترنت دانلود كنند (به اين ترتيب امكان تماشاى يك فيلم با كيفيت بالا از اينترنت- كه سرعتى حداقل برابر با ۱۰ مگابايت در ثانيه نياز دارد- براى كاربرى كه در حال حركت با يك لپ تاپ است به راحتى ممكن خواهد بود).
تفاوت عمده ديگر WiMAX با واى فاى و نيز روش هاى دسترسى با پهناى باند بالا، ارزان بودن آن است كه هرچند تا رسيدن به اين مولفه به شدت مهم راه زيادى مانده است ولى يكى از اهداف طراحان آن است. «ارزان بودن» يا حتى «زياد گران نبودن» چيزى است كه برآورده شدن آن مى تواند تمام تكنولوژى هاى رقيب WiMAX را از ميدان به در كند.

WiMAX در رقابت با WLAN
WiMax بابردي برابر 50 كيلومتر و سرعت دسترسي معادل 70 مگا بيت بر ثانيه،در حال تكامل بخشيدن به فناوري ASL است .
نقطه ضعف بزرگ فناوري هاي باند پهن فعلي آن است كه به دليل نياز به سيم كشي، نمي توانند همه مناطق را پوشش دهند. زيرا امكان سيم كشي در همه جا وجود ندارد. فناوري WiMax آمده تا اين مشكل را مرتفع كند WiMax مي تواند امكان دسترسي به باند پهن را براي مشتركان معمولي و تجاري به صورت بي سيم فراهم كند. البته WiMax رقيب LAN بي سيم نيست. اما انحصار آن را به چالش مي كشد. WiMax اينترنت را با سرعت 70 مگا بيت بر ثانيه و در محدوده اي 50 كيلومتري به مجتمع ها و ساختمان ها مي رساند و از آن جا به بعد، ايستگاه هاي كاري از طريق Wlan يا شبكه سيمي به اينترنت متصل مي شوند.
بالاتر، سريعتر،بيشتر نبايد سريعا تحت تاثير اعداد و ارقامي كه نشان دهنده سرعت بالاي دسترسي و مسائلي از اين قبيل است، قرار گرفت . اين پارامترها تنها در شرايط آزمايشگاهي حاصل مي شوند و در شرايط واقعي، اين ظرفيت بين مشتركان به اشتراك گذاشته مي شنود. به عنوان مثال،اگر 50 مشترك وجود مي شوند. به عنوان مثال، اگر50 مشترك وجود داشته باشند، به هر كدام از آن ها تنها 1.44 مگا بيت بر ثانيه مي رسد و در محدوده 50 كيلومتري حتما اين تعداد مشترك وجود دارد. طبق گفته سازندگان ، WiMax هزينه نصب كمي دارد. البته گران تر از Wlan است ، اما ارزان تر از ايستگاه هاي سلولي GSM تما مي شود. اين بدان معناست كه اپراتورهاي WiMax مي توانند با هزينه كمتر، سطح بيشتري از شهر را پوشش دهند.
در آينده بايد بتوان به جاي نصب پردردسر دكل ها در مناطق مرتفع ، به راحتي آنتن ها را در سقف خانه ها و ساختمان نصب كرد.
شبكه هاي بي سيم در سطح شهر اولين نسخه استاندارد WiMax كه در آوريل 2002 روانه بازار شد، يك سيستم يك نقطه به چند نقطه بود كه در بازه فركانسي 10 تا 66 گيگا هرتز كار مي كرد. انتقال داده در اين فركانس، نيازمند ديد مستقيم بود و اين كه امكان آن در بسياري از شهرها و مناطق وجود نداشت،نقطه ضعفي براي آن به شمار مي آمد.
به هيمن جهت، در نسخه اصلاح شده اين استاندارد، IEEE802.16a كه در ژانويه 2003 منتشر شد، مشخصه فركانسي به محدوده 2 تا 11گيگا هرتز انتقال داده شده تا نياز به داشتن ديد مستقيم در ارتباطات رفع شود.
مشتركان و نقاط دسترسي WiMax در دو باند فركانسي كار مي كنند: 5 گيگا هرتز و 3.5 گيگا هرتز باند 5 گيگا هرتز نياز به مجوز ندارد و مي توان تا توان 100 ميلي وات سيگنال ارسال كرد. با اين توان امكان پوشش دادن محدوده 30 متري درون محل هاي بسته و محدود وسيع تري در خارج آن وجود دارد .
اما كار در باند 3.5 گيگا هرتز نياز به مجوز دارد و با تواني در حدود يك وات، مي توان به برد 50 كيلومتر، كه در ابتدا بدان اشاره شد، رسيد. ميزان توان مورد استفاده در اين سيستم، به نوع مجوز استاندارد سيستمي كه در محل به كار گرفته شده است، بستگي دارد.
پركاربردترين پيكربندي 802.16a، شامل يك ايستگاه پايه است كه از طريق يك PMP، به نقاط دسترسي داخل ساختمان متصل مي شود. شعاع سلول ها ، عموما بين شش تا ده كيلومتر است كه در اين محدوده، كاربردهاي ديد مستقيم به صورت بهينه كار نمي كنند. همچنين حداكثر شعاعي كه از نظر تئوري قابل دسترسي است ، به كار گرفته نشده است. از ديگر كاربردهاي 802.16، برقراري ارتباط بين Wlanها و نقاط تجاري، و اتصال آنها به اينترنت است. در اين كاربرد، محل هاي تجاري مي توانند WiMax را در جايي نصب كنند كه امكان سيم كشي وجود ندارد.
امنيت بالا WiMax تاكنون شامل DES يا Triple DES به همراه يك كليد 16 بيتي بوده است. در زماني كه WiMax بخواهد به صورت رسمي به بازار عرضه شود، از AES يا استاندارد پيشرفته امنيتي استفاده نمي كند كه داراي بالاترين ضريب امنيتي در بين الگوريتم هاي موجود است . اين استاندارد ، پايه اي براي روش هاي امنيتي بعدي سيستم نيز خواهد بود.
اين فناوري كجا از WLAN جدا مي شود؟
از نظر تئوري، WiMax و WLAN مي توانند با هم تداخل كاري داشته باشند. زيرا در برخي كشورها شبكه هاي WLAN از هيمن محدوده فركانسي استفاده مي كنند. اما زيمنس اطمينان داده است كه WiMax از محدود فركانسي 2.4 تا 2.834 گيگا هرتز به منظرو استفاده در WLAN استفاده نكند.
آنتن هاي هوشمند در 802.16 به منظور افزايش محدوده تحت پوشش و بالا بردن بازدهي، امكان استفاده از آنتن هاي هوشمند نيز فراهم شده است . يعني به جاي يك آنتن از چهار آنتن استفاده مي شود. هر يك از اين چهار آنتن، در بازه هاي زماني معيني، عمليات ارسال و دريافت داده را انجام مي دهند. اين آنتن ها يا سيگنال هاي مختلفي را ارسال مي كنند يا جريان داده اضافي مي فرستند. اين تكنيك آخر، براي استفاده در WiMax يك روش ايده آل است. زيرا باعث مي شود علي رغم موانع مختلفي كه در مسير ارتباطي وجود دارد، مانند ساختمان ها و درختان ، حداقل يك سيگنال ، شانس رسيدن را بيايد و ديگر نيازي به ارسال مجدد نباشد.
طبق بررسي اينتل، بازدهي اين آنتن هاي چهارگانه كه به MI-MO يا چند ورودي- چند خروجي معروفند، چهار برابر آنتن هاي تكي است . براي رسيده به توان مشابه در آنتن هاي معمولي، بايد ميليون ها بار توان بيشتري مصرف كرد. البته، سيستم هايي كه از آنتن هاي MI-MO استفاده مي كنند، براي مديريت صحيح سيگنال ها نياز به پردازش بيشتري دارند.
اينتل بر اين باور است كه اين آنتن ها در سيستم هاي انتقال داده آينده، حتما مورد استفاده قرار مي گيرند. همچنين مي توان بدون پرداخت هزينه بالا، از اين آنتن ها در pcها و نوت بوك ها استفاده كرد، زيرا هزينه تمام شده هر آنتن ، كمتر از يك دلار خواهد بود.
IEEE802.16 علاوه بر استفاده از آنتن هاي هوشمند ، از شبكه هاي Mesh نيز، كه براي تحت پوشش قراردادن مناطق گسترده تر كاربرد دارند، پشتيباني مي كند. در شبكه هاي Mesh تلفن هاي همراه ،PDAها، نوت بوك ها ، بازي هاي الكترونيكي، و pcها به عنوان نقاط تقويت سيگنال شبكه مورد استفاده قرار مي گيرند تا به اين ترتيب، دامنه تحت پوشش شبكه به ميزان زيادي گسترش يابد. ويژگي اين شبكه ها در اين است كه ادوات به كار رفته، ارسال را با توان پايين انجام مي دهند تا نياز به مصرف انرژي زيادي وجود نداشته باشد. اين ويژگي در شبكه هايي كه ادوات به كاررفته در آن ، مانند تلفن هاي همراه يا PDAها، از باتري استفاده مي كنند،بسيار مهم است .
گام بعدي شبكه هاي تلفني يا سيمي، شبكه هايي گران قيمت هستند. به همين دليل تاكنون شبكه هاي باند پهن كابلي يا DSL چنان انتظار مي رفت، گسترده نشده اند. اگر WiMax طوري كار كند كه طراحانش پيش بيني كرده اند ، اين كاستي به زودي برطرف مي شود و اينترنت باند پهن در اختيار همه قرار مي گيرد.
اينتل كه خود از پشتيبانان اين نوع شبكه بي سيم است، محصولات نيمه هادي مربوط به آن را در سال 2004 به بازار عرضه كرد. اين قطعات مناسب ادوات سمت مشترك است كه نقاط دسترسي WiMax مي باشند. زيمنس تمايل دارد ايستگاه هاي پايه را در نيمه سال 2005 ارائه كند.
محصولات كاربر نهايي سازگار با 802.16 در سال 2006 و تلفن هاي همراه و PDAها با قابليت كار با WiMax در سال بعد از آن آماده عرضه مي شوند. اگر اين محصول در حوزه MAN يا شبكه هاي شهري چنان موفق باشد كه WLAN در صنعت بوده است، آينده خوبي در انتظارش خواهد بود. WLAN به خاطر تبعيت از يك استاندارد جهاني، گسترش خوبي پيدا كرده است و مي توان هرجا از آن استفاده كرد.
Paul Otellini، قائم مقام اينتل، پيش بيني مي كند كه طي دو تا چهارسال ، WiMax به همان جايگاهي برسد كه WLAN در حال حاضر قرار دارد. اولين نوت بوك با قابليت كاربا WiMax در 2006 در بازار خواهد بود و بنا به گفته Otellini، مي توان در سال بعد منتظر تلفن همراه و PDA آن بود.
WiMax، مكمل و رقيب WiMax نيز مانند DSL، درست به خانه ها مي رسد. اين موضوع به سرويس دهندگان امكان مي دهد ارتباط با مشتركان را مديريت كنند. WiMax به زودي انحصار شبكه هاي محلي را به چالش مي كشد. سرويس دهندگان رقيب كه تاكنون ظرفيت مورد نياز خود را از شركت هاي مخابرات اجاره مي كردند، مي توانند خود فرستنده هاي WiMax را نصب كرده و يك رقابت جهاني را در سراسر دنيا با آنها آغاز كنند. اين رقابت جان تازه اي به دنياي تجارت مي دهد و مشتركان مي توانند شاهد كاهش قيمت ها، در اثر اين رقابت باشند.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 326]