فناوری وایمکس (WiMAX)، استانداردها و اجرا

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: با افزايش فاصله هاي مخابراتي، اتصال كابلي و ارتباط با فيبر نوري از لحاظ اقتصادي ديگر به صرفه نمي باشد. اما فناوري بي سیم امكان دسترسي به نواحي دور را به شکلی مقرون به صرفه مهيا مي كند.
وايمكس ( مخفف: قابليت كار با سيستم هاي ديگر در برای دسترسی ماكروويو ) - يا IEE 802.16 و Wireless MAN- دسترسي با پهناي باند زياد را به فواصل طولاني تر از 802.16 (LAN بي سيم ) فراهم مي آورند.
نكات مثبت وايمكس
چهار عنصر تعريف كننده موجب تفاوت وايمكس با ديگر فناوري هاي بي سيم شده است.
• وايمكس يك روش دسترسي بي سيم و با پهناي باند زياد است(BMA) . كه ارتباط سريع و با پهناي باند بالا را به نقاط دور ايجاد مي كند. اين فناوري منطبق باIEEE 802.16/ETSI HiperMAN مي باشد و مناسب تجهيزاتي است كه قابليت كار با سيستم هاي ديگر را دارند.
• فناوري كه مبنا و اساس این استاندارد است اغلب با عنوان "Wireless MAN wireless local loop" يا وايمكس شناخته مي شود.
• مهمترين ويژگي وايمكس قابليت كار محصولات توليد كنندگان مختلف با هم مي باشد.
• وايمكس از روش هاي مدولاسيون متفاوتي در بين مصرف كننده ها بهره مي جويد و از ايستگاه هاي پايه در فواصل مختلف استفاده مي كند.
معماري وايمكس
كارگروه 16 موسسه يIEEE دو راه دسترسي را براي شبكه ی وايمكس تعريف كرده است .ثابت IEEE802.16TM2004 ) ( و سیار ( IEEE 802.16eTM ). در روش ثابت، دسترسي بوسيله يك آنتن مانند ايستگاه تلوزيوني ماهواره ايجاد مي شود. در روش سیار، ايستگاه مشترك (كاربر) بسيار شبيه ايستگاه هاي IEEE 802.11 فناوري wi-fiمي باشد.
بکهال (انتقال داده به یک نقطه ی مرکزی) نقطه به نقطه وايمكس مي تواند به منظور اتصال شبكه هايWi-fi از طريق سلول هاي دو حالته Wi-fi و وايمكس مورد استفاده قرار گيرد. همچنين مي توان از آن براي دسترسي به بکهال ثابت نقطه به نقطه (كه موجب ارتباط شبكه هاي مش Wi-Fi از طريق سلول هاي دو حالته Wi-Fi و وايمكس مي گردد) استفاده نمود.
علاوه بر آن مي تواند در ايجاد ارتباط با ايستگاه های كاربر ثابت (SS) از طريق توپولوژي یک نقطه به چند نقطه بكار رود. توپولوژي مش را مي توان براي دسترسي به كاربري كه از طريق ايستگاه پايه (BS) قابل دسترسي نيست، بكار برد. SS هاي قابل حمل به زودي پشتيباني مي شوند.
معماري شبكه وايمكس بستگي به دو مورد دارد: ارتباط با Wi-fi و توپولوژي شبكه. با شكوفايي وايمكس در آينده نزديك مي توان اين دو شبكه را با هم تلفيق نمود و از مزاياي هر دو بهره مند شد. سلول هاي واي مكس مي توانند با سلول هاي Wi-fi موجود بطور پيوسته كار كنند و بهترين مسير براي انتقال به كاربر انتخاب گردد.
قضيه با معرفي پنج فاكتور ديگر پيچيده تر مي شود.
• واسط هوايي PHY
• روش مخابره چندتايي (FDD -- استفاده از يک مسير الکتريکى براى حمل دو يا چند سيگنال با فرکانس هاى مختلف / TDD --مالتي پلكس كردن چندكانال با سرعت كم به يك كانال پرسرعت)
• حالت انتقال (نيمه-دو برابر/ كامل- دو برابر)
• عملكرد (با مجوز/ بدون مجوز)
• نمودار ممتد انطباقي

وايمكس چگونه كار مي كند؟
وايمكس دو جزو اصلي را براي ايجاد يك شبكه عملي احتياج دارد.
• ايستگاه مركزي (BS) كه به عنوان يك تكرار كننده عمل مي كند و مي تواند به اينترنت متصل باشد.
• مشترك/ كاربر نهايي كه از دسترسي بي سيم با پهناي بالا از طريق ايستگاه مركزي استفاده مي كند.
واي مكس دو نوع سرويس بي سيم را ارائه مي دهد.
• سرويس خارج از خط ديد (NLOS): پشته هاي پروتكلي منطبق بر IEEE 802.16 MAC است. اين نوعي از سرويس wi-fi مي باشد كه در آن يك آنتن كوچك روي رايانه مشترك ( كاربر) به برج متصل است. در اين سرويس، وايمكس از فركانس پايين تري مشابه wi-fi استفاده مي كند. اين فركانس بين 2 GHz و 11 GHz مي باشد. به دليل استفاده از طول موج كوتاه سرويس NLOS مي تواند از موانع عبور كند.
• سرويس روی خط ديد (LOS) : در اين نوع سرويس يك آنتن بشقابي بر روي سقف يا نقاط قطب يك برج وايمكس نصب مي شود. اين نوع ارتباط پر قدرت تر و پايدار تر مي باشد و مي تواند حجم بزرگي از اطلاعات را با خطاي كمتر بفرستد. اين نوع ارتباط از فركانس بالاتري تا حد 66 GHz استفاده مي كند. در فركانس هاي بالا تداخل كمتر است و پهناي باند زيادتري در دسترس مي باشد.
با كاربرد آنتن هاي قدرتمند LOS، ايستگاه وايمكس مي تواند اطلاعات را به رايانه ها و روترها بفرستند، البته روترها و رايانه هايي كه فناوري وايمكس راپشتيباني مي كنند و در 30 مايلي فرستنده هستند. 30 مايل حداكثر محدوده مخابراتي واي مكس مي باشد.

شكل2) پشته هاي پروتكل منطبق بر IEEE 802.16 MAC LAN اي كه بوسيله Wi-Fi برقرار شده است با وايمكس بصورت پشت سر هم كار مي كند (خروجي يكي ورودي ديگري است).NLOS معمولاً بين LAN مشترك (كاربر) و ايستگاه هاي اصلي قرار مي گيرد. در حالي كه LOS بين دو ايستگاه اصلي مورد استفاده قرار مي گيرد.
استاندارد IEEE 802.16-2001 در سال 2001 تكميل شده و در آوريل سال 2002 منتشر گشت. اين استاندارد مشخصات تداخل هوايي شبكه بي سيم LAN را براي شبكه هاي مناطق شلوغ و پر تردد (MANs) بيا ن مي دارد. تكميل اين استاندارد موجب شد دسترسي بي سيم با پهناي باند زياد تبديل به ابزار اساسي در ارتباط خانه ها و مشاغل شود.
همانطور كه در استاندارد IEEE 802.16 آمده است، شبكه بي سيم MAN مي تواند از طريق آنتن خارجي كه در ارتباط با ايستگاه هاي راديويي مركزي (BS) است دسترسي به ساختمان ها را فراهم كند.
شبكه بي سيم MAN جايگزيني براي شبكه هاي كابلي مانند ارتباط فيبر نوري، سيستم هاي كواكسيال (كه از مودم هاي كابلي استفاده مي كنند) و خطوط ارتباطي دبجبتالي كاربر (DSL) مي باشد. از آنجا كه سيستم هاي بي سيم ظرفيت پوشش منطقه جغرافيايي بزرگي را با زير ساخت هاي كم هزينه دارند، مي توانند دسترسي به همه جا را با پهناي باند بالا ميسر كنند.
با وجود اينكه اين سيستم ها سال ها مورد استفاده قرار گرفته است، پيشرفت استانداردهاي جديد نشانگر موفقيت صنعت در تجهيزات نسل دوم مي باشد. با استفاده از فناوري بي سيم MAN كه شبكه را به ساختمان ها آورده است، كاربران درون ساختمان مي توانند از طريق شبكه هاي سنتي داخل ساختمان به شبكه متصل شوند. از جمله شبكه هاي سنتي داخل ساختمان مي توان به IEEE Ethernetبا استاندارد 802.3 براي انتقال اطلاعات و شبكه بي سيم LANs IEEE با استاندارد 802.11 اشاره نمود. طراحي استانداردها در نهايت اجازه گسترش پروتكل هاي شبكه بي سيم LAN را به كاربران انفرادي مي دهد.
براي مثال درنظر بگيريد كه روزي يك BS مركزي، اطلاعات پروتوكل "كنترل دسترسي" را با رايانه ي خانگي معاوضه كند. ارتباط بين BS و گيرنده خانه و ارتباط بين گيرنده خانه و لپ تاپ احتمالاً از چند لايه فيزيكي كه متفاوت هستند استفاده كند.
با اين وجود، طرح شبكه بي سيم MAN MAC مي تواند اين اتصال را با كيفيت سرويس بالا (QoS) اصلاح كند.
استاندارد IEEE 802.16 طراحي شد تا تداخلات هوايي مبتني بر پروتكل مشترك MAC و مشخصات لايه هاي فيزيكي (كه بستگي به طيف مورد استفاده و تنظيمات مربوطه دارند) را بيان دارد.
مشخصات مولف
Dr. S. Jagannathan رئيس انتشارات و حقوق انحصاري شركت Tata Elxsi هند مي باشد. ايشان 21 سال تجربه در طراحي سيستم ها بوسيله فناوري هايی چون نرم افزار/ كدينگ تصوير، شبكه كابلي و پروتوكل هاي بي سيم ، IPv6، XDSL و benchmarking را دارند.براي ارتباط با ايشان ميتوانيد از آدرس [email protected] استفاده كنيد.
مشخصات مترجم
مهدی پاشائی، دانشجوی مهندسی برق مقطع کارشناسی

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 377]