حتى الآن ، تعد تقنية الاتصال اللاسلكي WiMAX هي الأكثر تقدمًا من بين جميع التقنيات الموجودة. ظهر في عام 2003 ، وكان يهدف إلى إرضاء سوق أجهزة البث.

بدأ عدد كبير من المشغلين في جميع أنحاء العالم في إنشاء شبكات لاسلكية. توجد مثل هذه الشبكات الآن في الولايات المتحدة الأمريكية واليابان وكوريا وروسيا والعديد من الدول الأخرى. إذا أخذنا في الاعتبار كلمات المحللين البارزين في مجال الاتصالات ، فسيكون لدى WiMAX قريبًا إجمالي عدد مستخدمي الشبكة لأكثر من 100 مليون شخص.

اليوم يمكننا أن نقول بأمان أن WiMAX ليس لديها تقنية بديلة ، مما يجعلها منتجًا متطورًا. في هذه المقالة ، سننظر بالتفصيل في ميزات هذه التقنية ومزاياها وعيوبها.

ما هذا؟

WiMAX (قابلية التشغيل البيني الدولي للوصول إلى الميكروويف) هي تقنيةتم تطويره في عام 2003 ، والغرض منه هو توفير اتصال لاسلكي لمحطات العمل وأجهزة الكمبيوتر المكتبية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة و أجهزة محمولة. استنادًا إلى معيار الاتصال "IEEE 802.16".

ما المهام التي يحلها WiMAX:

• توفير اتصالات النطاق العريض ، بدلاً من الخطوط المؤجرة و "DSL / ADSL" ؛
• توفير أنظمة المراقبة عن بعد ؛
• خلق نقطة الوصول عن بعد، التي لا ترتبط بموقع جغرافي ؛
• توفير نقاط وصول Wi-Fi وربطها ببعضها البعض وكذلك مناطق أخرى من شبكة الإنترنت.

أود أيضًا أن أتحدث بإيجاز عن المراحل الرئيسية في تطوير هذه التكنولوجيا:

نطاق ومدى ملاءمة التطبيق

اليوم ، يواجه المطورون في جميع أنحاء العالم مشكلة "الميل الأخير" (القناة التي تربط الجهاز النهائي للمستخدم مع عقدة الوصول الخاصة بالمزود). لحسن الحظ ، هناك الآن العديد من أنواع تكنولوجيا الميل الأخير المتاحة ، مما يجعل اختيار هذه التكنولوجيا تحديًا لأي مزود.

حتى الآن ، لا يوجد حل واضح وشامل لمشكلة الميل الأخير. بالتأكيد كل تقنية موجودة لها نطاقها الخاص وإيجابياتها وسلبياتها.

يمكن أن يتأثر اختيار تقنية معينة بعدد كبير من العوامل ، وإليك العوامل الرئيسية:

• طريقة لتحقيق الأهداف المرجوة ، والاستخدام الفعال للموارد ، الجمهور المستهدف,
• تخصيص الاستثمارات ، والتي ستذهب لاحقًا إلى تطوير الشبكة ؛
• توفر البنية التحتية الحالية للشبكة وقابليتها للتشغيل ، بالإضافة إلى بعض الموارد التي سيتم توجيهها لدعم التشغيل الفني للشبكة.

يلعب كل من العوامل المذكورة أعلاه دورًا خاصًا في اختيار الحل التكنولوجي.

أود أيضًا أن أشير ، بمقارنة Wi-Fi و WiMAX ، إلى أن الأخير يسمح للمستخدمين بالوصول إلى الإنترنت بسرعة عالية إلى حد ما. تغطية شبكات WiMAX أكبر بكثير من تغطية شبكات Wi-Fi.

الفيديو: تقنية WiMax

خيارات التكنولوجيا

تتمتع عائلة تقنية WiMAX بأكملها بمجموعة واسعة من المزايا إلى حد ما ، والتي تختلف عن بعضها البعض. حاول مطورو تقنية WiMAX العثور على الخيار الأنسب للاستخدام المحمول والثابت.

ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى حقيقة أن الجمع بين المتطلبات ضمن معيار واحد لا يزال يمثل مشكلة لم يتم حلها. المتطلبات القياسية متشابهة تمامًا مع بعضها البعض ، ولكن في نفس الوقت ، كل تقنية لها تركيز معين على مناطق مختلفة من السوق. لذلك ، كان هذا هو الدافع لإنشاء نسختين منفصلتين من المعيار.

الصورة: تقنية IEEE 802.16 e and d

كل مواصفات WiMAX لها خصائصها التقنية الخاصة: قوى الإشعاع ، والترددات ، والوصول والإرسال ، وإعادة استخدام الترددات الراديوية. وبسبب هذه الميزات تحديدًا ، فإن أنظمة WiMAX القائمة على معيار IEEE 802.16 e و d ليس لها توافق عمليًا.

• 802.16-2004 - تمت الموافقة عليه في عام 2004. أثناء التشغيل ، يتم استخدام مضاعفة التردد. بالإضافة إلى ذلك ، هناك دعم لما يسمى بالوصول الثابت في تلك المناطق التي لا يوجد فيها خط رؤية مباشر. في معظم الحالات ، يتم استخدام ترددات 3.5 و 5 جيجاهرتز.
• 802.16-2005 - تمت الموافقة عليه في 2005. نسخة جديدةخطوة كبيرة في تطور الوصول الثابت. تلقى الإصدار الجديد دعمًا لمشتركي الهاتف المحمول ، وميزته المميزة هي دعم عدد من الوظائف الخاصة ، مثل: "وضع الخمول" ، "التسليم".

الميزات المميزة بين المواصفات هي أنه نظرًا لشبكة WiMAX الثابتة (802.16-2004) ، يعمل المشتركون الثابتون فقط ، وعندما يعمل 802.16-2005 (Mobile WiMAX) ، يتحرك المشتركون بسرعات تصل إلى 110 كيلومترات في الساعة.

أود أيضًا أن أشير إلى أنه نظرًا للتنقل ، يتم توفير جميع وظائف التجوال وما يسمى بـ "الاتصال السلس" بين محطات العمل الرئيسية في الوقت الذي يكون فيه المشترك في حالة تنقل. هناك أيضًا حالات استثنائية حيث يمكن استخدام 802.16-2005 جيدًا بما يكفي لخدمة المشتركين الثابتين.

أود أيضًا أن أشير إلى أن معظم الشركات تفضل WiMAX ، حيث تقدم خدمات اتصال عالية السرعة.

وهناك أسباب لذلك:

• بادئ ذي بدء ، 802.16 فعالة اقتصاديًا في تزويد عملائها بإمكانية الوصول إلى الشبكة ، فضلاً عن توسيع الخدمات وتغطية مناطق جديدة ؛
• ثانياً: سهولة الاستخدام على عكس القنوات السلكية. WiMAX و Wi-Fi سهل الاستخدام إلى حد ما ونشرهما وبالطبع توسيع نطاقهما. كافية طريقة ملائمةعند إنشاء شبكة كبيرة بدرجة كافية في أقصر وقت ممكن.

معدات المشتركين في WiMAX

حاليًا ، يمكن تثبيت معدات استخدام شبكات WiMAX في الداخل (لا تتجاوز هذه الأجهزة عادةً حجم أجهزة مودم DSL التقليدية) وفي الهواء الطلق (أجهزة بحجم الكمبيوتر المحمول).

تعد الأجهزة الداخلية أكثر ملاءمة للاستخدام ، ولكنها لا تعمل إلا على مسافات قصيرة من المحطة الأساسية.

وبسبب هذا ، فإن المعدات التي يتم تركيبها في الداخل تحتاج إلى استثمار أكبر ، لأنه من أجل توفيرها نوعية العملتحتاج إلى عدد كبير من نقاط الوصول.

مبدأ العملية والمفاهيم

تتكون WiMAX من العناصر التالية: المحطات (القاعدة والعميل) ، المعدات التي هي الرابط بين المحطات ، وشبكة الإنترنت. لتوصيل المحطة الأساسية والعميل ، يتم استخدام الترددات من 2 إلى 11 جيجاهرتز.

بين المحطات القاعدية ، كقاعدة عامة ، يتم إنشاء خط البصر ويستخدم نطاق تردد التشغيل من 10 إلى 66 جيجاهرتز. يسمح خط الرؤية بين محطات العمل ونطاق التردد بمعدلات تبادل بيانات تصل إلى 120 ميجابت في الثانية. ولكن في الوقت نفسه ، يجب توصيل إحدى محطات العمل بشبكة الموفر باستخدام طريقة الاتصال السلكي القياسية.

معايير IEEE 802.16 لها بنية شبكة GSM. يبلغ مدى المحطات الأساسية عدة كيلومترات ولا يلزم على الإطلاق إنشاء أي أبراج إضافية تعمل على تضخيم الإشارة.

أساليب

يتضمن معيار wimax 802.16e-2005 جميع الإصدارات السابقة:

MAC / طبقة الارتباط

في شبكات 802.16 MAC ، سيتم تطبيق ما يسمى بخوارزمية الجدولة. مبدأ التشغيل هذه الخوارزميةيعتمد على ما يلي: يمكن لأي محطة عميل الاتصال بنقطة الوصول تمامًا وبعد الاتصال ، سيتم إنشاء فتحة منفصلة تلقائيًا لها مباشرة على نقطة الوصول. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن للمستخدمين الآخرين التأثير على هذا ، وبالتالي فإنه يستبعد انقطاع الاتصال.

هندسة WiMAX

أنشأ منتدى WiMAX مواصفات معمارية تجعل من الممكن تحديد عدد كبير من الفروق الدقيقة للعملية. يتضمن هذا الرقم توزيع عناوين الشبكة والتفاعل مع الشبكات الأخرى والمصادقة.

أود أن أشير إلى أن بنية الشبكات ليست مرتبطة بشكل صارم بتكوين معين ، لذلك يتم توفير مرونة عالية وقابلية للتوسع.

المميزات والعيوب

الفوائد تشمل:

تشمل العيوبأنا:

• نقص أجهزة التردد
• عدم الاستعداد الإطار التشريعي;
• صعوبات في التنفيذ تكنولوجيا جديدةوهذا هو السبب في عدم وجود إمكانية في الوقت الحالي لتوفير اتصالات عالية الجودة بتكلفة منخفضة.

في هذه المقالة ، ناقشنا WiMAX بالتفصيل. من الآمن القول أن WiMAX هي حاليًا التقنية اللاسلكية الرائدة. حتى الآن ، اكتسبت شعبية واسعة في العالم الحديث.

WiMAX هي تقنية اتصالات مصممة لتوفير اتصالات لاسلكيةونقل البيانات عبر مسافات طويلة لعدد كبير من الأجهزة المختلفة (لا نتحدث فقط عن المحطات الأساسية ، ولكن أيضًا عن الأجهزة المختلفة: الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية وما إلى ذلك).

تم تطويره كـ لبديلخطوط الهاتف وتقنية DSL. حاليًا ، الحد الأقصى للمستوى النظري لمعدل التحويل المحقق هو 1 جيجابت في الثانية.

كيف يعمل Wimax

يعمل على مبدأ شبكة المحمول التقليدية. هذا هو ، مجموعة محطات القاعدة، والتي تشكل الطلاء شيطان شبكة سلكية. توفر هذه التغطية اتصالات مستمرة في منطقة معينة من خلال قناة راديو دائمة في نطاق الموجات الدقيقة.

كيف يعمل WiMAX

جهاز المستخدم تلقائيايستقبل إشارة أقرب محطة قاعدة بإشارة أقوى في "منطقة الوصول".

يميز مُثَبَّت(للأجهزة الثابتة) و التليفون المحمول(للمحمول ، والمتحرك في الفضاء) معيار WiMAX.

كل واحد منهم له خاصته مميزات: تردد التشغيل في المقام الأول ، وكذلك طرق الوصولوالتحويلات.

الفرق بين wimax و wifi

تشترك التقنيات في الكثير ، إذا تحدثنا عن الجوهر - نقل البيانات عبر مسافة دون استخدام الأسلاك والكابلات وما إلى ذلك. باستخدام ترددات راديو معينة. لكن تتفوق WiMaxواي فاي بسرعات الوصول. ايضا مختلفتغطية كبيرة ، يمكن من خلالها استخدامها كقناة أساسية ، والتي قد تسمح في النهاية بالتنظيم على أساسها القابلة للتطويرشبكات حضرية ذات سرعات وصول عالية.

كما أنها تختلف في مجالات التطبيق ، بحيث يمكن أن تعمل مكملة لبعضها البعض. كل هذا يتوقف على الجمهور المستهدف وقدرة المشغلين على توفير التكنولوجيا. تحتاج إلى WiMAX اقوىالبنية التحتية للشبكة ، والتي تتكبد بالتالي تكاليف مادية كبيرة لبناءها وأكثر من ذلك طويل الأمدتسديد.

كما تعلم ، فإن معيار Wi-Fi هو 802.11 ، ومعيار WiMAX هو 802.16. وفقًا لذلك ، هناك اختلاف في تحديدأوه.

الاختلاف الكبير هو ذلك نصف قطر العملواي فاي لا يتجاوز 100 متربدون عوائق (في المنزل 20-30 مترا). إذا تحدث عنها واي ماكس، ثم النطاق الأقصى المعلن 50 كم(في الواقع 5-10 كم) ، وهو أكثر من ذلك بكثير. Wi-Fi مفيد لإنشاء شبكات محلية خاصة. مع WiMAX يمكنك إنشاء ملفات الشبكات الإقليمية. يمكن فقط للجهاز الذي يدعم هذا المعيار ، والمجهز بالوحدة المناسبة ، الاتصال بهذه الشبكة.

يتم استخدام Wi-Fi كثيرًا بسبب رخصو انت فقطالإعدادات.

كلتا التقنيتين سهل الاستخدام وتجعلان من السهل نشر وتوسيع نطاق الشبكات في أقصر وقت ممكن.

لماذا تختار wimax

المستقبل هو WiMAX. بالفعل ، تسمح لك نسخة الهاتف المحمول بالعمل بسرعات تصل إلى 10 ميجابت في الثانية. يمكنك استخدام الإنترنت عالي السرعة في أي مكان - في المنزل أو في السيارة أو في العمل. الاتصال مختلف الموثوقيةو جودة. يوفر WiMAX عالميالوصول اللاسلكي لمجموعة واسعة من الأجهزة.

من الناحية النظرية ، كل شيء على ما يرام ، ولكن من الناحية العملية ، لا تزال هناك مشاكل في تنفيذ التكنولوجيا بسبب نقص أجهزة التردد ، والإطار التشريعي غير الكافي ، وارتفاع تكلفة التوليف. ومع ذلك ، هذه محدداتقابلة للإزالة وفي العقد القادم ، سيتعرف المستخدمون على هذه التكنولوجيا عن كثب ، كما فعلوا في وقتهم انترنت لاسلكيغزا تكنولوجيا Wi-fi.

هناك عدد كبير من التقنيات المختلفة التي تسمح بالاتصال بين الكيانات المختلفة. البعض أكثر قدرة على الحركة ، والبعض الآخر قوي. وهناك أيضًا معلمات متوسطة ، مثل تقنية WiMax. هذا تطور جديد نسبيًا وغير معروف إلى حد ما. ماذا تمثل؟ أين يتم تطبيقه؟ ما هي خصائصه؟ على أي مبادئ تعمل؟ ما هي احتمالات استخدامه؟

معلومات عامة

في البداية ، دعنا نتعرف على الاسم الكامل - قابلية التشغيل البيني في جميع أنحاء العالم للوصول إلى الميكروويف. هذه هي الطريقة التي يرمز إليها WiMax. هذه تقنية حديثة إلى حد ما ، تم إصدار أول معيار لها في عام 2004. في عالم الحياة اليومية ، بدأت في الاختراق الآن فقط. يجب أن تعلم أنه في البداية تم وضع تقنية WiMax كممثل للجيل الرابع بسبب حداثتها وسرعة نقلها. ولكن في عام 2008 ، تقرر إسنادها إلى شبكة الجيل الثالث. وهذا ، مع ذلك ، لا يمنع الشخصيات المختلفة من وضعها على أنها لاسلكية

ماذا تمثل؟ تم وصف تقنية WiMax في مواصفات 802.16d التي ظهرت في عام 2004 ، والتي شريطة ألا تتحرك أجهزة المشتركين لمسافات طويلة ، ولكن في نفس الوقت ، يتم توفير قابلية التشغيل على بعد خمسين كيلومترًا من المحطة الأساسية. في عام 2005 ، تم إصدار مواصفات 802.16e المعروفة باسم Mobile WiMax. يمكن أن تعمل هذه التقنية في نطاق تردد 2-6 جيجاهرتز. الأكثر ملاءمة لاستخدام 2.3-2.7. لكن من الصعب الحصول على إذن لهم. لذلك ، غالبًا ما تستخدم المعدات 3.4-3.6 جيجاهرتز ، والتي تعتبر بحق الوسط الذهبي. بعد كل شيء ، إذا اقتربت جدًا من 6 جيجاهرتز ، فهناك عدد من المشكلات المرتبطة باختراق الموجات وتجاوز العوائق الموجودة. في مثل هذه الحالات ، من الضروري التأكد من أن أجهزة المشتركين موجودة في خط رؤية المحطة الأساسية العاملة.

تُستخدم هذه التقنية لحل المشكلة المعروفة باسم "الميل الأخير". كما أنها تستخدم لتوفير الإنترنت لشبكات المكاتب والمنطقة. بالمناسبة ، هذا هو الميل الأخير الذي تم حله بشكل فعال للغاية. لكن أول الأشياء أولاً.

كيف يتم تنظيمها؟

لذلك قمنا بفرز ما هي تقنية WiMax بشكل عام. مبدأ عملها على النحو التالي: هناك جهاز مشترك تم تكوينه لشبكة المشغل ، والتي لديها محطة أساسية في متناول اليد. يرسل طلبًا لتخصيص موارد الراديو. في حالة الاستجابة الناجحة ، تحدث المصادقة. يتم إرسال الطلب إلى خادم AAA ، والذي يقرر السماح به أو رفضه. إذا اكتملت المصادقة بنجاح ، فسيتم تعيين عنوان وطريقة التشغيل ومعلمات أخرى للمودم. هذا ، بشكل عام ، كل شيء - الجهاز جاهز لإجراء عمليات التلاعب من قبل المستخدم. هذا ما تبدو عليه أبسط دائرة.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا تضمين معدات WiMax هنا ، وتتمثل مهمتها في إنشاء روابط بين المحطات الأساسية ومقدمي الخدمة والإنترنت. بالمناسبة ، يمكن استخدام نطاق واسع من 1.5 إلى 11 جيجا هرتز لإنشاء اتصال. في ظل الظروف المثالية ، يمكن تحقيق معدل نقل بيانات يبلغ 70 ميجابت في الثانية. على الرغم من أننا إذا تحدثنا عن المحطات الأساسية ، فإن الوضع مختلف قليلاً. لذلك ، بالنسبة للاتصال وتبادل البيانات ، يستخدمون ترددات في نطاق 10-66 جيجا هرتز. ويمكن أن يصل معدل تبادل البيانات بينهما إلى 120 ميجابت في الثانية. في هذه الحالة ، من الضروري التأكد من توصيل محطة أساسية واحدة على الأقل بشبكة الموفر عبر اتصال سلكي كلاسيكي. بشكل عام ، كلما زاد عددهم ، زاد معدل نقل البيانات.

كما أن الموثوقية الإجمالية للشبكة آخذة في الازدياد. بشكل عام ، تشبه شبكة WiMax إلى حد كبير شبكة GSM التقليدية. تعمل المحطات القاعدية على مسافات كبيرة يمكن أن تصل إلى عشرات الكيلومترات. لتثبيتها ، ليس من الضروري بناء أبراج ، يمكنك الحصول عليها من خلال التركيبات على أسطح المنازل. ولكن في نفس الوقت من الضروري مراعاة شروط الرؤية المباشرة. خلاف ذلك ، لن تعمل معدات WiMax بالكفاءة المطلوبة (إن وجدت).

النقاط الفنية

كيف يتم ضمان الموثوقية؟ لهذا يتم استخدامه:

1. TDD. يتيح لك هذا المكون من التقنية استخدام نفس النطاق الترددي لإرسال واستقبال البيانات ، مما يسمح لك بتحسين أداء الشبكة.
2. CP. يسمح لك بمنع تداخل الإشارة المنعكسة والمباشرة.
3. CC & CTC. تستخدم لترميز الأحرف.
4. AMC. تشارك في تحويل الإشارات الرقمية إلى التناظرية. تعتمد تفاصيل العمل على مستوى الضوضاء وقوة نقل البيانات. يتم تلقي إشارات ذات جودة أفضل ، ويتم اختيار تعديل أعلى ، ونحصل على أعلى معدل بيانات.
5. HARQ. تستخدم هذه الآلية لتتبع الأخطاء ، وفي حالة حدوث مشاكل يرسل طلبًا لإعادة الإرسال.
6. MIMO. يسمح لك بتبادل البيانات مع عدة هوائيات أثناء الاستقبال / الإرسال.
7. AAS. هذا نظام هوائي يتغير حسب تحركات أجهزة المشتركين.

بالطبع ، هذه ليست كل النقاط الفنية التي يمتلكها الإنترنت اللاسلكي على هذه التقنية. لكن كل ما سبق أكثر من كافٍ للتعرف عليه.

ملاءمة الاستخدام

WiMax مهم بشكل خاص في حالة حل مشكلة الميل الأخير. في في الآونة الأخيرةلقد ظهر عدد غير قليل من التقنيات التي تقدم إجاباتها على هذا التحدي. ويواجه المشغل مهمة اختيار مثل هذا التكوين ، والذي سيحل على النحو الأمثل مشكلة تسليم البيانات للمشتركين. لم يتم اختراع حل عالمي هنا. لذلك ، لكل تقنية نطاقها وعيوبها ومزاياها. يتأثر الاختيار النهائي بالعديد من العوامل ، بما في ذلك:

1. حجم الاستثمارات المطلوبة وفترة سدادها.
2. الوقت اللازم لبدء تشغيل الشبكة ثم البدء في تقديم الخدمات.
3. موجودة بالفعل وأيضًا الموارد اللازمة لدعمها في حالة صحية.
4. الاستراتيجية المختارة للمشغل ، والجمهور المستهدف ، والخدمات المقدمة والمخطط لها في المستقبل القريب.
5. عوامل اخرى.

في أي الحالات يتم استخدام تقنية WiMax؟ وصف الجواب على هذا السؤال كالتالي:

1. عندما تحتاج إلى توفير وصول لاسلكي واسع النطاق كبديل لـ DSL والخطوط المؤجرة.
2. قم بإنشاء نقاط وصول غير مرتبطة بموقع جغرافي.
3. من الضروري توفير خدمات اتصالات عالية السرعة ونقل البيانات.
4. تواصل فيما بينها وبين الأجزاء الأخرى من نقاط الشبكة العالمية وصول واي فاي.

لذلك ، يتم استخدام WiMax كقنوات رئيسية. بفضله ، يمكنك إنشاء شبكات عالية السرعة في جميع أنحاء المدينة.

لماذا التكنولوجيا جذابة لشركات الاتصالات؟

هناك عدة أسباب لذلك:

1. يعد WiMax أكثر فعالية من حيث التكلفة في توفير الخدمات والوصول إلى الشبكة للعملاء (مقارنة بالتقنيات السلكية). يسمح للعملاء بالعمل حتى من المناطق التي يصعب الوصول إليها. وهذا له تأثير إيجابي على عدد قاعدة المشتركين ونطاق الخدمات المقدمة.
2. من الضروري أيضًا ملاحظة سهولة الاستخدام الأكبر (من العمل مع القنوات السلكية التقليدية). يمكن نشر WiMax بسهولة ويمكن زيادته بسهولة إذا لزم الأمر. هذه الخاصية مفيدة للغاية عندما تحتاج إلى ضمان تشغيل شبكة كبيرة في وقت قصير. لفهم هذه الخاصية بشكل أفضل ، دعنا نأخذ مثالًا صغيرًا. في ديسمبر 2004 ، حدث تسونامي قوي في إندونيسيا. ولمساعدة الناجين ، تم نشر WiMax. بعد كل شيء ، في ذلك الوقت ، كانت البنية التحتية للاتصالات في المنطقة بأكملها معطلة. وكان من الضروري استعادة الاتصال بسرعة.

كل هذا يسمح لك بتخفيض أسعار الخدمات عالية الجودة لكل من رجال الأعمال والمواطنين الأفراد. بشكل منفصل ، يجب أن يقال عن معدات المستخدم. في حالة استخدامه في الداخل ، يتم تثبيت جهاز بنفس حجم مودم DSL العادي. يمكن استخدامه أيضًا خارج المبنى ، وفي هذه الحالة ينمو حجمه قليلاً ويشبه الكمبيوتر المحمول بالفعل. يعد التنسيب الداخلي خيارًا أكثر ربحية ولا يتطلب مهارات مهنية. ولكن ، للأسف ، لديه متطلبات أكثر أهمية للحد الأقصى للمسافة التي يمكن أن توجد بها المحطات الأساسية والمحطات المشتركة.

الميزات المعمارية

في WiMax ، يتم تحديد العديد من الجوانب المختلفة في هذا المستوى ، مثل المصادقة وتوزيع عناوين الشبكة والتفاعل مع الشبكات الأخرى والعديد من النقاط الأخرى. وتجدر الإشارة إلى أن في هذه القضيةالهندسة المعمارية غير مرتبطة بتكوين معين ، بسببه مستوى عالالمرونة والحجم. عند العمل في هذه الحالة ، يتم استخدام خوارزمية الجدولة.

كيف تبدو في الممارسة؟ لنفترض أن لدينا عددًا كبيرًا من محطات المستخدمين التي ترغب في نقل البيانات في الوقت الفعلي من خلال نقطة وصول. في هذه الحالة ، يحتاج الجهاز ببساطة إلى الاتصال به ، حيث سيتم بالفعل إنشاء فتحة معينة له ، والتي لن يتمكن المشتركون الآخرون من التأثير عليها. هذا يضمن استقرار نقل البيانات ، مما يؤثر بشكل إيجابي على الأداء العام للشبكة وموثوقيتها.

مقارنة بين WiMax و Wi-Fi

قد يبدو الأمر غريبًا ، لكن هذه التقنيات لا تختلف بالنسبة للعديد من المواطنين. وهو بالطبع خاطئ تمامًا. ربما تتم مقارنتهم غالبًا بسبب انسجام الاسم. ربما لأن كلاً من معيار تقنية WiMax و Wi-Fi يبدأ بـ "802.". استخدام اتصال لاسلكيللاتصال بقناة تبادل البيانات. لكن على الرغم من هذا التشابه السطحي ، إلا أنهما لا يزالان مختلفين.

لذلك ، WiMax هو نظام بعيد المدى يستخدم لتوفير الاتصال عبر كيلومترات من الفضاء. في هذه الحالة ، يمكن استخدام كل من الأساليب المتنقلة والثابتة. ما هو اختلافهم؟ عند استخدام نهج المحمول ، لا يرتبط نقل البيانات بموقع محدد للمشترك. يوفر التثبيت حالة حيث ، على الرغم من استخدام شبكة لاسلكية ، يجب أن يكون المستخدم في نقطة معينة.

شبكة Wi-Fi ، من ناحية أخرى ، هي نظام أقصر مدى. ويغطي عادةً مئات أو عشرات الأمتار ، باستخدام نطاقات تردد غير مرخصة لتوفير الوصول. تُستخدم هذه التقنية ، كقاعدة عامة ، لإنشاء شبكة محلية ، لا يجب أن تكون متصلة بالإنترنت.

في الواقع ، يمكن مقارنة WiMax بـ الاتصالات المتنقلة، بينما Wi-Fi - مع ثابت هاتف لاسلكي. هناك أيضًا اختلاف معين في تكلفة الاستخدام. تعد شبكة Wi-Fi نفسها أرخص ، مما يسمح باستخدامها داخل المؤسسات الصغيرة (نسبيًا) مثل الفنادق والمقاهي ومحطات القطار والمطارات. حتى لو تم تغطية مناطق أكثر أو أقل أهمية ، فمن الضروري ضمان تشغيل عدة نقاط.

مقارنة WiMax والإنترنت الأرضي

بالنسبة لدولة ذات مساحة كبيرة ، من المهم توفير الاتصال من أي مكان. WiMax بالتأكيد جيد لهذا الغرض ، إذا كنا نتحدث ، على سبيل المثال ، عن عشرة كيلومترات. واذا كان المشترك على مسافة 50 او حتى 80 كم؟ حسنًا ، لا يمكن لـ WiMax توفير مثل هذا النطاق دون انتهاك القواعد الصحية للشبكة (تذكر أن نطاقها يعتمد على القوة ، والتي ، إذا تجاوزت حدودًا معينة ، تؤثر سلبًا على الأشخاص).

في مثل هذه الحالات ، يأتي الإنترنت الأثيري للإنقاذ. هذه تقنية تستخدم نفس الترددات لنقل البيانات مثل القنوات التلفزيونية. بفضل هذا ، يمكنك استخدام إنترنت جيد جدًا (حتى 3 ميجابت في الثانية) على مسافة كبيرة دون نفقات كبيرة. وبالتالي ، يمكن تحقيق الاتصال حتى في الحالات التي يقع فيها البرج الأثيري على مسافة 80 كيلومترًا. مثل هذا النطاق ممكن فقط بسبب السرعة المنخفضة نسبيًا ، والتي لا تزال كافية للتفاعل مع العالم. ستتيح لك تقنية الاتصال اللاسلكي هذه استخدام الإنترنت في أي مكان يمكنك فيه استقبال موجات الراديو: منزل صيفي ، وسيارة ، ونزهة ريفية ، وحتى حقل مفتوح. للاتصال ، يكفي أن يكون لديك مقياس ديسيمتر قياسي هوائي التلفزيونوإعدادات الكمبيوتر ذات الصلة.

صحيح ، هناك عيب معين هنا. لذلك ، يتم استخدام قناتين مختلفتين لنقل واستقبال البيانات ، مما يؤثر على الإنتاجية. لكن ، من ناحية أخرى ، هذه التكنولوجيا رخيصة جدًا. جنبًا إلى جنب مع نطاق كبير ، يتيح ذلك اعتباره وسيلة مريحة وبسيطة إلى حد ما لتبادل البيانات. لكن ، للأسف ، عليك أن تدفع ثمنها. بالمقارنة مع نفس WiMax ، فإن سرعة الإرسال أقل بعشر مرات. على الرغم من فائدة تصفح الإنترنت ببساطة (بدلاً من تنزيل ألعاب ضخمة أو أفلام طويلة) ، فإن الاختلاف ليس ملحوظًا للغاية.

مقارنة بين WiMax و LTE

لكن هذا هو الأكثر إثارة للاهتمام. فقط لأن هذه التقنيات تعتبر منافسة مباشرة. لذلك ، فإن التحليل المقارن لشبكات LTE و WiMax سيجعل من الممكن الكشف عن خصائص الأخيرة بشكل أفضل. تم ذكر LTE لأول مرة في معيار Rel-8. في وقت ظهوره ، كان يستخدم تقريبًا نفس الشيء مثل WiMax. وإذا قارنتهم من الناحية الفنية ، يمكنك أن ترى أن الاختلافات ضئيلة.

لذلك ، كلاهما يستخدم بروتوكول IP ، والذي يسمح لك بتقليل تكاليف رأس المال وتوفير خدمة مرنة. كما أنه يسهل التكامل السهل بين الكيانات المختلفة ويبسط إدارة الشبكة. لديهم أيضًا بنية شبكة مماثلة ، حيث يتم استخدام العناصر الأساسية المماثلة في الوظائف ، مثل جهاز العميل ، والمحطة الأساسية ، والبوابات ، والعقدة المركزية ، وشبكة النقل (بروتوكول IP / MPLS) ، ونظام التحكم.

أيضًا ، ليس لهذه التقنيات اختلافات جوهرية في خصائصها الرئيسية. في ظروف المختبر ، تم تحقيق نفس النتائج تقريبًا. لكن الوضع الحقيقي مختلف بعض الشيء. كقاعدة عامة ، أدنى سرعة للعمل. على الرغم من أن LTE لديها بعض المشاكل مع الترددات المجانية. في حالة WiMax ، يكون الوضع أفضل قليلاً. لكن الاختيار النهائي يتم بواسطة المزود ، بينما بالنسبة للمستخدمين ، يكون الاختلاف بين WiMax و LTE غير مرئي في جودة عملهم.

إستعمال

كما ترى ، فإن WiMax هي تقنية تقدمية للغاية ، مما يسمح باستخدامها بنجاح. من المحتمل أنه بمرور الوقت سيتم استخدامه لتوفير الاتصالات اللاسلكية في البلدات الصغيرة أو لتجمعات المستوطنات الكبيرة ، مثل موسكو أو سانت بطرسبرغ. ستسمح التكلفة المنخفضة لهذه التكنولوجيا وكفاءتها العالية في نفس الوقت للناس بالحصول على خدمات اتصالات عالية الجودة ومواكبة عملية التحضر. يكفي تمامًا العمل مع البيانات المعتادة التي نرسلها: الصور ومقاطع الفيديو والنصوص. سرعة العمل كافية.

ربما في المستقبل ، ستفسح تقنية WiMax المجال لشيء آخر. على سبيل المثال ، ممثلو 5G. لكن ليس الحقيقة وليس في كل مكان. من المنطقي استخدام 5G نفسها فقط إذا اقترب عدد المشتركين في دائرة نصف قطرها كيلومتر واحد من مليون جهاز نشط. وبالنسبة للمناطق الريفية والمدن الصغيرة ، فمن المحتمل أنه لن يكون هناك شيء أفضل من WiMax لعقود. على الرغم من أنه يجب الاعتراف به ، إلا أنه من الصعب للغاية التنبؤ بالمستقبل ، ومن المحتمل أن تفقد هذه الكلمات أهميتها في غضون سنوات قليلة.

استنتاج

لذلك تم النظر في تقنية WiMax ، ومبدأ عملها ، ومخطط البناء ، وحتى أكثر التطورات ذات الصلة المذكورة في الاعتبار. ربما في المستقبل سيتم تحسينه ، وستتحسن خصائصه بشكل كبير ، مما يمنحه فرصًا جديدة لكسب الجمهور. حتى ذلك الحين ، يمكن النظر فيه حل مثالي، الذين تتركز آفاقهم في المدن الصغيرة والتجمعات التي تنمو حول عمالقة لدينا. من الممكن أيضًا أن تكون بمثابة أساس لشيء أكثر تقدمًا ، حيث يتم استخدام تقنيات الجيل المبكر لإنشاء كل شيء. طرق أفضلنقل البيانات. ولكن بينما يلبي احتياجاتنا ، فلنستخدم ما لدينا بالفعل ونعمل على شيء أفضل في نفس الوقت.

WiMAX هي تقنية اتصالات مصممة لتوفير اتصال لاسلكي عالمي عبر مسافات كبيرة لمختلف الأجهزة ، من محطات العمل وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، وتنتهي بـ الهواتف المحمولة. تعتمد التقنية على معيار IEEE 802.16 ، ويسمى أيضًا Wireless MAN (بشكل عام ، WiMAX هو اسم عام ، لأن هذه ليست تقنية ، ولكنها منتدى تم فيه الاتفاق على Wireless MAN).

تم إنشاء اسم "WiMAX" بواسطة منتدى WiMAX ، الذي تأسس في يونيو 2001 لتعزيز تقنية WiMAX وتطويرها. يصف المنتدى المعني WiMAX بأنها "تقنية قائمة على المعايير توفر وصولاً لاسلكيًا عالي السرعة إلى الشبكة كبديل لخطوط DSL والخطوط المؤجرة." السرعة القصوى هي 1 جيجابت في الثانية لكل خلية واحدة.

نطاق واي ماكس

• ربط نقاط وصول Wi-Fi ببعضها البعض وبقطاعات الإنترنت الأخرى.
• توفير وصول لاسلكي واسع النطاق كبديل لخطوط DSL والخطوط المؤجرة.
• توفير خدمات نقل البيانات عالية السرعة وخدمات الاتصالات.
• إنشاء نقاط وصول غير جغرافية.
• أنظمة البناء مراقبة عن بعدكما هو الحال في نظام SCADA.

يتيح لك WiMAX الوصول إلى الإنترنت بسرعة عالية مع تغطية أكبر بكثير من شبكات Wi-Fi. يتيح لك ذلك استخدام التقنية "كقنوات أساسية" ، استمرارًا لها خطوط مؤجرة و DSL ، بالإضافة إلى الشبكات المحلية. يتيح لك هذا الأسلوب في النهاية إنشاء شبكات عالية السرعة قابلة للتطوير داخل المدن.

معقولية استخدام WiMAX كتقنية وصول

لطالما كان الميل الأخير يمثل مشكلة ملحة لرجال الإشارات. يوجد الآن العديد من تقنيات الميل الأخير ، يواجه أي مشغل اتصالات مهمة اختيار تقنية توفر على النحو الأمثل أي نوع من حركة المرور للمشتركين. لا يوجد حل شامل لهذه المشكلة ، فلكل تقنية نطاقها الخاص ومزاياها وعيوبها. يتم تحديد اختيار الحل التكنولوجي المحدد من خلال عدد من العوامل ، على وجه الخصوص:

• الجمهور المستهدف واستراتيجية المشغل والخدمات المقدمة الآن والمخطط لها ؛
• مقدار الاستثمار في تطوير الشبكة ، ومدة استرداد هذه الاستثمارات ،
• البنية التحتية للشبكة الحالية ، والموارد اللازمة للحفاظ عليها في حالة صالحة للعمل ،
• الوقت اللازم لبدء تشغيل الشبكة والبدء في تقديم الخدمات.

كل من هذه العوامل له وزنه الخاص ، ويتم اختيار تقنية معينة مع مراعاة كل منهم في المجمع.

خيارات WiMAX الثابتة والمتنقلة

تتمتع عائلة WiMAX بأكملها بعدد من المزايا ، ولكن إصدارات مختلفةانها مختلفة بشكل خطير. كان مطورو المعيار يبحثون عن أفضل الحلوللكل من الاستخدام الثابت والمتنقل ، ومع ذلك ، لم يكن من الممكن دمج جميع المتطلبات في معيار واحد. على الرغم من أن بعض المتطلبات الأساسية هي نفسها ، فقد أدى تركيز التقنيات على منافذ السوق المختلفة إلى إنشاء نسختين منفصلتين من المعيار (بتعبير أدق ، يمكن اعتبارهما معيارين مختلفين).

تحدد كل مواصفات WiMAX نطاقات تردد التشغيل الخاصة بها ، وقوة الإشعاع ، وعرض النطاق الترددي ، وطرق الإرسال والوصول ، وتشفير الإشارة ، وتعديل الإشارة ، ومبادئ إعادة استخدام الترددات الراديوية وغيرها من المؤشرات. لذلك ، فإن أنظمة WiMAX التي تستند إلى معيار IEEE 802.16 ، أي نسختاها e و d ، غير متوافقة تقريبًا.

خصائص كل إصدار كالتالي:

• 802.16-2004 (المعروف أيضًا باسم 802.16d). تمت الموافقة عليه في عام 2004. يستخدم تعدد الإرسال المتعامد التردد (OFDM) ، وهناك دعم للنفاذ الثابت في المناطق التي يوجد فيها أو لا يوجد بها خط رؤية. جهاز المستخدم عبارة عن مودم داخلي / خارجي ثابت وبطاقات PCMCIA لأجهزة الكمبيوتر المحمولة. في معظم البلدان ، تم تخصيص نطاقي 5 جيجاهرتز و 3.5 جيجاهرتز لهذه التقنية. وفقًا لمنتدى WiMAX ، يوجد بالفعل 175 عملية نشر للإصدار الثابت. يرى العديد من المحللين أنها تقنية النطاق العريض السلكية DSL المنافسة أو التكميلية.
• 802.16-2005 (المعروف أيضًا باسم 802.16e ، WiMAX المحمول). تمت الموافقة عليها في 2005. إنها مرحلة جديدة في تطوير تكنولوجيا الوصول الثابت. تم تحسين الإصدار لمستخدمي الهاتف المحمول ويدعم مجموعة من الوظائف المحددة - التجوال والتسليم ووضع الخمول. يستخدم وصول OFDM القابل للتطوير (SOFDMA) ، ويمكن أن يعمل مع أو بدون خط الرؤية. نطاقات التردد المخططة لشبكات Mobile WiMAX هي 2.3-2.5 و 2.5-2.7 و 3.4-3.8 جيجاهرتز. اليوم ، تم تنفيذ العديد من المشاريع التجريبية في العالم ، وكانت Skartel أول من نشر شبكتها في روسيا. تم تنفيذ مشروع يسمى FlyNet (flynet.kz) في كازاخستان. 802.16e منافسًا - الكل تقنيات المحمولالجيل الثالث (على سبيل المثال ، EV-DO و HSDPA).

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين التقنيتين في أن WiMAX الثابت يخدم المشتركين "الساكنين" فقط ، بينما يعمل WiMAX المحمول مع المستخدمين الذين يتحركون بسرعة قصوى تبلغ 150 كم / ساعة. التنقل يعني وجود التجوال ، وكذلك التبديل "السلس" بين المحطات الأساسية أثناء حركة المشترك (على غرار الشبكات الاتصال الخلوي). في حالات معينة ، يمكن استخدام WiMAX المحمول لمستخدمي الخدمة والثابت.

الوصول إلى النطاق العريض

تضع العديد من شركات الاتصالات رهانات كبيرة على استخدام WiMAX لخدمات الاتصالات عالية السرعة. هناك أسباب لذلك.

أولاً ، تتيح تقنيات 802.16 إمكانية توفير إمكانية الوصول إلى الشبكة للعملاء الجدد اقتصاديًا (مقارنةً بالتقنيات السلكية) ، فضلاً عن توسيع نطاق الخدمات وتغطية مناطق جديدة.

ثانيًا ، من نواح كثيرة ، تعد التقنيات اللاسلكية أسهل في الاستخدام من القنوات السلكية التقليدية. من السهل نشر شبكات WiMAX وتوسيع نطاقها حسب الحاجة. هذا العامل مفيد عندما تحتاج إلى نشر شبكة كبيرة في وقت قصير. وهكذا ، تم استخدام WiMAX للوصول إلى شبكة الناجين من كارثة تسونامي التي حدثت في ديسمبر 2004 في إندونيسيا. كانت البنية التحتية للاتصالات بالكامل في المنطقة المتضررة معطلة وكان من الضروري استعادة خدمات الاتصالات بسرعة في جميع أنحاء المنطقة.

باختصار ، تسمح كل هذه المزايا بتخفيض أسعار خدمات الوصول إلى الإنترنت عالية السرعة لكل من الشركات والأفراد.

معدات المستخدم

يتم توفير معدات استخدام WiMAX من قبل العديد من الشركات المصنعة ، ويمكن تثبيتها في الداخل (الأجهزة ذات أبعاد مودم DSL التقليدي) وفي الهواء الطلق. تعد المعدات المصممة لوضعها في الداخل ولا تتطلب مهارات للتثبيت ، بالطبع ، أكثر ملاءمة ، لكنها يمكن أن تعمل على مسافات أقصر بكثير من المحطة الأساسية مقارنة بالمهنيين الخارجيين الأجهزة المثبتة. لذلك ، فإن المعدات التي يتم تركيبها في الداخل تحتاج إلى استثمار أكبر بكثير في البنية التحتية للشبكة ، نظرًا لأنها تنطوي على استخدام الكثير أكثرنقطة وصول.

مع ظهور تقنية WiMAX المحمولة ، يتم التركيز بشكل متزايد على تطوير الأجهزة المحمولة - الهواتف المحمولة الخاصة (على غرار الأجهزة التقليدية الهاتف الذكي المحمول) وأجهزة الكمبيوتر الطرفية (على وجه الخصوص ، وحدات راديو USB ، وكذلك بطاقة الكمبيوتر الشخصي).

مفاهيم أساسية

تتكون شبكات WiMAX ككل من الأجزاء الرئيسية التالية: المحطات الأساسية والمحطات المشتركة ، والمعدات التي تربط المحطات الأساسية ببعضها البعض ، وكذلك بالإنترنت ومزود الخدمة.

لتوصيل محطة المشترك بالمحطة الأساسية ، يتم استخدام نطاق موجات راديو عالي التردد يتراوح بين 1.5 و 11 جيجاهرتز. يمكن أن تصل سرعة تبادل المعلومات إلى 70 ميجابت في الثانية في ظل ظروف مثالية ، مما يوفر رؤية مباشرة بين جهاز الاستقبال والمحطة الأساسية غير مطلوب.

يتم استخدام WiMAX لحل مشكلة "الميل الأخير" والوصول إلى شبكة شبكات المنطقة وشبكات المكاتب.

يتم إنشاء التوصيلات (خط الرؤية) بين المحطات القاعدية باستخدام نطاق التردد 10-66 جيجاهرتز ، في حين أن أعلى معدل لتبادل المعلومات هو 140 ميجابت في الثانية. في الوقت نفسه ، يتم توصيل محطة أساسية واحدة على الأقل بشبكة الموفر باستخدام اتصال سلكي كلاسيكي. ولكن كلما زاد اتصال BS بشبكات المزود ، يتم نقل البيانات بشكل أسرع وكلما زادت الموثوقية الإجمالية للشبكة.

تشبه بنية الشبكة الخاصة بمعايير IEEE 802.16 تلك الخاصة بالمعايير التقليدية شبكات GSM(تعمل المحطات القاعدية على مسافات تصل إلى عشرات الكيلومترات ولا يتطلب تركيبها بناء أبراج - يمكن تركيبها على أسطح المنازل مع مراعاة ظروف الرؤية المباشرة بين هذه المحطات).

MAC / طبقة الارتباط

في شبكات WiFiتتنافس جميع محطات المستخدمين التي تسعى إلى نقل البيانات من خلال نقطة وصول معينة (AP) على "اهتمامها". قد يؤدي هذا النهج إلى موقف يتم فيه ، بالنسبة للمحطات البعيدة ، مقاطعة الاتصال باستمرار لصالح المحطات الأقرب. يجعل هذا الموقف من الصعب استخدام خدمات نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت (VoIP) ، والتي تعتمد بشكل كبير على اتصال غير منقطع.

فيما يتعلق بشبكات 802.16 ، يستخدم MAC خوارزمية جدولة. يجب على كل محطة مستخدم الاتصال بنقطة الوصول فقط ، حيث سيتم إنشاء فتحة مخصصة لها على نقطة الوصول ، وهو أمر غير متاح للمستخدمين الآخرين.

WiMAX هي تقنية راديو جديدة نسبيًا. وهو مصمم لبناء شبكات محلية لاسلكية (WLAN) ويوفر وصول مستخدم النطاق العريض إلى هذه الشبكة وموارد الإنترنت. هناك طريقة أخرى أكثر شيوعًا لتنظيم WLAN وهي Wi-Fi. لهذا السبب ، غالبًا ما ينشأ بعض الالتباس: تعتبر التكنولوجيا الجديدة نسخة محسّنة من القديمة. والاسم نفسه - WiMAX - يثير بعض الارتباطات بتقنية Wi-Fi. لكن مع ذلك ، فإن الاختلافات بينهما خطيرة للغاية.

تاريخ واي ماكس

بحلول نهاية القرن الماضي ، كان هناك العديد من الحلول المغلقة في مجال نشر الشبكات اللاسلكية العالمية. كانت الأجهزة التي تركز على كل حل من الحلول المتعارضة مع بعضها البعض ، وكان بناء شبكة مكلفًا للغاية. كان من الممكن التغلب على هذه المشاكل فقط من خلال التخلص من التنسيقات المغلقة ، وهو ما تم القيام به في عام 1999. كبرى الشركات المصنعةمن معدات الاتصالات السلكية واللاسلكية ، مع جمعية IEEE ، وافقت على تطوير معيار واحد للاتصالات اللاسلكية ذات النطاق العريض. هكذا ولدت IEEE 802.16 ، وفي عام 2001 شكلت المنظمات التي طورته منتدى WiMAX. في الوقت نفسه ، تم تسمية المعيار الجديد باسم هذا الكونسورتيوم.

أولاً ، على أساس التكنولوجيا الجديدة ، يتم إنشاء قنوات نقل البيانات الأساسية ، لتحل محل الاتصالات المعتادة "المخصصة" واتصالات DSL. تعد شبكة Wi-Fi ، مع كل الخيارات المتنوعة لتنظيم الشبكات اللاسلكية المحلية ، دائمًا مجرد وسيط بين عقدة اتصال الموفر وجهاز المستخدم. لذلك ، ليس من غير المألوف أن تكون نقاط وصول Wi-Fi (ما يسمى بالنقاط الساخنة) وحتى شبكات كاملة من هذه النقاط الساخنة مترابطة باستخدام تقنية WiMAX.

ثانيًا ، نظرًا للنطاق الكبير من أجهزة الإرسال (حتى 50 كم) والحساسية المنخفضة جدًا للإشارة الراديوية للعقبات المختلفة ، يمكن إنشاء نقاط وصول WiMAX على الإنترنت دون الرجوع إلى موقع جغرافي (والذي ، في الواقع ، يعكس اسم WiMAX). سمحت كل هذه العوامل لمبدعي WiMAX بالإعلان عن أن نسلهم مناسب لنشر شبكات الحوسبة اللاسلكية على نطاق حضري - شبكة الوصول اللاسلكي المتروبوليتان (WMAN).

أنواع شبكات WiMAX

حتى الآن ، هناك العديد من مواصفات WiMAX في العالم:

• واي ماكس ثابت- مُثَبَّت؛
• Nomadic WiMAX- توفير عمل الجلسة: يمكن للمستخدم الاتصال بمحطات قاعدة مختلفة ، ولكن عند التنقل بينها ، سيضطر إلى قطع الاتصال بشبكة WiMAX ؛
• واي ماكس محمول- محمول. يمكن أن يتحرك جهاز المشترك بسرعة لا تتجاوز 40 كم / ساعة ؛
• موبايل واي ماكس- التليفون المحمول. يمكن العمل أثناء التنقل بسرعات تصل إلى 120 كم / ساعة.

الحلول الأولى والأخيرة هي الأكثر شيوعًا.

تم تصميم نوع الوصول الثابت لربط كائنين عن بعد إلى حد ما ، على سبيل المثال ، برجان مع أجهزة إرسال WiMAX تقع على مسافة تصل إلى 50 كم من بعضهما البعض. عندما تكون في مرمى البصر وفي الظروف الملائمة ، يمكن أن يصل معدل نقل البيانات إلى 120 ميجابت في الثانية. هذه المعلمات الرائعة تجعل من الممكن استخدام هذا الوضع كبديل للقنوات السلكية التقليدية. يشار إلى هذه المواصفات على أنها 802.16-2004 أو 802.16d. تعمل شبكات WiMAX التي تتوافق مع هذه المواصفات في نطاقي التردد 3.5 و 5 جيجاهرتز.

نوع آخر من الوصول - المحمول - يسمح للمستخدم بالاتصال بالإنترنت من أي جهاز يدعم WiMAX من أي مكان. تذهب الإشارة مباشرة إلى المودم أو الكمبيوتر المحمول أو جهاز الاتصال أو الهاتف الخلوي. في الوقت نفسه ، يمكن لمالكها ، إلى جانب كل "مزرعته" اللاسلكية ، التحرك بسرعات تصل إلى 120 كم / ساعة. ومع ذلك ، لا ينصح بالتسريع ، وإلا فقد يختفي الاتصال ، لأن المحطات الأساسية لن يكون لديها الوقت لنقل البيانات دون قطع الاتصال. يتم نشر شبكات WiMAX هذه بالضبط اليوم في موسكو وسانت بطرسبرغ ومدن كبيرة أخرى في روسيا. يشار إلى هذه المواصفات بـ 802.16-2005 أو 802.16e.

تحدد مواصفات WiMAX بدقة نطاقات التردد المستخدمة ، وعرض النطاق الترددي ، والطاقة الإشعاعية للأجهزة ، وطرق نقل البيانات والوصول إليها ، وطرق تشفير الإشارات والتشكيل ، وغيرها من الخصائص ، ولكل منها تختلف هذه المعلمات كثيرًا لدرجة أن شبكات WiMAX والأجهزة ذات المواصفات المختلفة غير متوافقة. مقارنة مفصلةراجع الجدول أعلاه للتعرف على المواصفات الفنية لأنماط WiMAX.

في روسيا ، لا يوجد سوى شبكات WiMAX المحمولة. بالمناسبة ، يعد استخدام معدات أحد مشغلي WiMAX في شبكة أخرى أمرًا مستحيلًا في روسيا.

كيف يعمل WiMAX

على الرغم من حقيقة أن WiMAX هي تقنية راديو ، فلن يكون من الممكن الاستغناء عن الأسلاك تمامًا حتى إذا حددت وضع الهاتف المحمول. يشبه مبدأ تشغيل الشبكة القائمة على WiMAX إلى حد بعيد مبدأ الاتصالات الخلوية. هناك محطات المشتركين ، أي محطات القاعدة ، وأجهزة اتصالات المشغل الأخرى المتصلة بالإنترنت. يتم تثبيت المحطات القاعدية على مسافة عدة (أو حتى عشرات) الكيلومترات من بعضها البعض. أحدهما "يرمي" الإشارة إلى الآخر في ظروف خط البصر في نطاق التردد من 10 إلى 66 جيجاهرتز (كما ذكرنا سابقًا ، يمكن أن يكون معدل نقل البيانات مرتفعًا جدًا). يجب توصيل محطة أساسية واحدة على الأقل بشبكة الموفر باستخدام الأسلاك. من الناحية العملية ، يتم توصيل الكثير من أجهزة الإرسال بشبكة سلكية ، مما يجعل من الممكن زيادة سرعة نقل البيانات وموثوقية النظام بأكمله.

وبالتالي ، فإن سلسلة المحطات القاعدية بأكملها متصلة في نهاية المشغل بالإنترنت عن طريق الأسلاك. في الطرف الآخر من هذا الخط ، على مسافة لا تزيد عن عشرة كيلومترات من آخر محطة قاعدة ، قد يكون هناك هوائي استقبال للمستخدم. يتم تثبيته خارج المبنى أو داخله ؛ بالإضافة إلى ذلك ، يمكن توصيله مباشرة بالجهاز (مرة أخرى ، إذا حددت وضع الهاتف المحمول). يستقبل هذا الهوائي الإشارة من آخر جهاز إرسال. في هذه الحالة ، يتم استخدام الترددات المنخفضة: 1.5-11 جيجاهرتز لشبكة WiMAX الثابتة و 2-6 جيجاهرتز لـ اصدار المحمول. وستكون سرعة نقل البيانات من المحطة الأساسية إلى جهاز المشترك أقل بكثير. إذا كنت تستخدم نوعًا ثابتًا من الاتصالات ، فلن تكون السرعة القصوى الممكنة أكثر من 75 ميجابت في الثانية ، ومع اتصال المحمولوحتى أقل - 30 ميجابت في الثانية. لكن حتى هذه الأرقام لا يمكن تحقيقها من الناحية العملية. ليس من قبيل الصدفة أن مصنعي معدات WiMAX الحذرين لا ينسون أبدًا أن يذكروا أن معدل البيانات يعتمد على العديد من العوامل: حمل الشبكة ، والكثافة الحضرية ، وحتى الأحوال الجوية.

بطريقة أو بأخرى ، من هوائي الاستقبال ، يمكن أن تنتقل الإشارة إما مباشرة إلى جهاز المستخدم ، أو عبر الأسلاك إلى جهاز التوجيه.

الميزات التكنولوجية لشبكة WiMAX

ما الذي يسمح لـ WiMAX باستبدال الأنواع التقليدية من الوصول إلى الإنترنت واسع النطاق بنجاح؟

أولاً ، تطبق الشبكات الجديدة مبدأ تقاسم أولوية الوصول ، وهو ما يسمى "جودة الخدمة" (مستوى الخدمة - جودة الخدمة). دون الخوض في التفاصيل الدقيقة التكنولوجية ، يمكننا القول أنه من الناحية العملية يبدو الأمر كما يلي: يتلقى كل مشترك قناة اتصال مخصصة له فقط. في نفس الوقت ، يتم إرسال حزم المعلومات مع تأخير زمني معين (ارتعاش). بفضل نظام التشغيل المنفصل هذا ، لا "تسد" القناة ويتم الحفاظ على اتصال مستقر. عندما يغادر الجهاز المتصل منطقة التغطية لمحطة أساسية معينة ، يتم نقل قناة الاتصال الخاصة به إلى المحطة التالية.

ثانيًا ، تُستخدم تقنية تعدد إرسال التردد المتعامد (OFDM) ، فضلاً عن متغيرها للنفاذ متعدد المشتركين (OFDMA) ، لتوفير الاتصال. ببساطة ، يتم تقسيم قناة الاتصال إلى العديد من القنوات الفرعية (حتى 256) ولا يتلقى المستخدم قناة واحدة ، بل عدة قنوات في وقت واحد. يسمح استخدام OFDMA بزيادة عددها إلى 2048 وربط ثمانية مشتركين بخط واحد في وقت واحد.

بالإضافة إلى ذلك ، في شبكات WiMAX ، من الممكن تطبيق عدة أنواع من تعديل التردد وتغيير عرض النطاق الترددي.

مجموعات مختلفة من هذه المعايير تؤثر في نهاية المطاف على معدل نقل حركة المرور.

خرائط تغطية موسكو WiMAX

على موقع الويب الخاص بكل من مشغلي WiMAX في موسكو ، يتم نشر تحذير من أن جودة الإشارة المعروضة على الخريطة قد تختلف عن تلك المعلنة. تعكس خرائط التغطية المنشورة (الشكل أعلاه) الوضع العام فقط ، لكن لا تأخذ بعين الاعتبار خصوصيات المنطقة المحددة التي ستعمل فيها. لذا ، قبل توقيع العقد ، انتبه للأشياء المحيطة: المباني وخطوط الكهرباء والهياكل الحديدية المبنية حديثًا - كل هذا يمكن أن يلعب دورًا سلبيًا عند العمل على الشبكة. ومع ذلك ، إذا كنت تعيش في الطوابق العليا من مبنى سكني ، فمن المحتمل ألا تكون هناك مشاكل في الاتصال. الخطوة التالية هي شراء المعدات. حتى الآن ، هناك عدد غير قليل من الأجهزة التي تدعم تقنية WiMAX.

كيف تتصل بشبكة WiMAX؟

تحتاج أولاً إلى اختيار مزود خدمات الاتصالات باستخدام تقنية WiMAX. لن يكون من الصعب العثور عليها - فقط اكتب عبارة "مزود WiMAX" في محرك بحث على الإنترنت. ثم ستحتاج إلى التعرف على خريطة التغطية الخاصة بالمشغل. على الرغم من حقيقة أننا نتحدث عن شبكة لاسلكية على نطاق المدينة ، إلا أن WiMAX لا تزال غير متوفرة في جميع مناطق العاصمة الروسية.

WiMAX والمنافسون

اليوم ، تتطور شبكات الحوسبة اللاسلكية القائمة على WiMAX بسرعة في كل من روسيا والخارج. ومع ذلك ، لا أحد يتعهد بضمان انتصارهم الكامل في 5-8 سنوات. لماذا ا؟ والسبب هو وجود تقنيات منافسة للوصول إلى الإنترنت اللاسلكي عريض النطاق ، والتي يتم دعمها وتنفيذها من قبل لاعبين أقوياء في السوق - مشغلي الهاتف المحمول.

ما هي الأجهزة التي يمكن أن تعمل في شبكات WiMAX؟

أجهزة مودم WiMAX المصممة خصيصًا لهذا الغرض ، بالإضافة إلى أي أجهزة كمبيوتر وأجهزة اتصالات مجهزة بوحدة WiMAX أو تسمح لك بتوصيل مودم WiMAX خارجي. هناك عدة أنواع من أجهزة مودم WiMAX في السوق الروسية.

• مودم USB- أسهل استخدام جهاز عالمي أكبر قليلاً من محرك أقراص فلاش عادي (يباع بواسطة كل من Comstar و Yota). تعد أجهزة مودم USB الطريقة الأكثر شيوعًا للاتصال بشبكات WiMAX في روسيا. تكلف هذه الأجهزة حوالي ألفي روبل ، وهي متصلة بسهولة ولا تتطلب إعدادات. يمكنك شراء طرازات Nortel (في حالة وجود عقد مع Comstar) أو Samsung (إذا اخترت Yota).
• أجهزة المودم ExpressCardمصممة في المقام الأول لأجهزة الكمبيوتر المحمولة. لا توجد أيضًا مشاكل في التثبيت والاستخدام (حتى الآن فقط المشغل يوتا، مع محول للموصلات PCMCIA).
• أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة المزودة بمحولات مدمجة- حتى الآن ، تقدم Yota فقط مثل هذه الأجهزة ، ولكن في المستقبل القريب ، قد تظهر عروض مماثلة من Comstar.
• الاتصالات والهواتف- تقدم Yota لعملائها الشراء تحت ويندوز موبايلجهاز اتصال HTC MAX 4G ، "شحذ" خصيصًا لشبكة هذا المشغل. لا أحد برامج إضافيةللوصول إلى الإنترنت ، لا تحتاج إلى التثبيت ، لكن المستخدم لن يكون قادرًا بعد الآن على الاتصال بموفري الخدمة الآخرين. في موسكو ، يكلف هذا الجهاز حوالي 24 ألف روبل. البديل الأكثر بأسعار معقولة هو هاتف نوكيا الذكي N810 ، التي تلقت البرامج الثابتة العام الماضي للعمل مع شبكة WiMAX - حوالي 13 ألف روبل.
• الموجهات- يسمح لك بالاتصال بقناة WiMAX ليس بجهاز كمبيوتر واحد ، بل عدة أجهزة في نفس الوقت ، ويمكنك استخدام أجهزة خاصة تجمع بين تقنيات WiMAX و Wi-Fi. كقاعدة عامة ، هذه آلات قوية جدًا (Yota WiMAX Wi-Fi Center أو ASUS 500gP) تكلف حوالي 10 آلاف روبل. حتى الآن يتم بيعها للعملاء من الشركات فقط.

أمان WiMAX

السلامة في استخدام بعض الأجهزة اليوم تثير قلق الكثيرين. نحن نتحدث عن كل من الآثار الضارة المحتملة على صحة الإنسان ، وسلامة البيانات السرية المنقولة عبر الشبكة والمخزنة على جهاز كمبيوتر. يسارع الخبراء إلى التأكيد على أن WiMAX هنا نقي. قوة هوائيات المستخدم WiMAX هي ترتيب من حيث الحجم أقل من الهاتف الخلوي. بالإضافة إلى ذلك ، نحمل الهاتف مباشرة في الرأس ، ويكون جهاز الاتصال بالشبكة عن بعد. بالنسبة لأمن نقل البيانات ، يتضمن معيار 802.16e استخدام تقنية التشفير الثلاثي باستخدام خوارزمية DES 3 ، حيث يكون طول مفتاح التشفير أكبر بكثير من المفتاح القياسي. لذلك ، سيكون كسر الكود أكثر صعوبة. بالإضافة إلى منهجية التشفير المعقدة ، تتمتع WiMAX بمستوى مزدوج من الشهادات: كل من الأجهزة والمصنعين لديهم شهاداتهم الخاصة. نتيجة لذلك ، سيكون من الصعب للغاية اعتراض واستخدام البيانات المرسلة عبر قناة WiMAX.

ما هو المطلوب للاتصال بشبكة WiMAX؟

كقاعدة عامة ، يكفي شراء مودم أو كمبيوتر محمول بدعم WiMAX ، وإبرام عقد مع مشغل وإيداع الأموال في الحساب ، وإذا اخترت الاتصال عبر مودم خارجي ، فقم بتثبيت البرنامج الذي يتحكم فيه. عادة ما يتم تخزينه إما في ذاكرة المودم أو على القرص الضوئي المرفق.

يمكن شراء هذه الأجهزة إما من المشغلين أنفسهم ، أو من المتاجر العادية التي تبيع أجهزة الكمبيوتر. يوجد اليوم في السوق طرازات تحمل علامات تجارية أو معتمدة من قبل مشغلي أجهزة الكمبيوتر ، وتلك التي لا تحمل شهادات.

لاحظ أن ليس كل شيء مقدمو الخدمات الروسمستعدون لتقديم خدماتهم للمستخدمين الذين تحتوي أجهزتهم على الرقائق اللازمة ، ولكن لم يتم التعرف عليها رسميًا من قبل مشغل WiMAX. علاوة على ذلك ، حتى إذا تمكنت من تنزيل برنامج تحكم وتثبيته وإبرام عقد مع الشركة ، فلن يضمن المشغل أن جهازك سيعمل بثبات في شبكة WiMAX. لا يتم ضمان أقصى سرعة ممكنة للشبكة أيضًا.

يعد تثبيت البرنامج من Yota و Comstar ، كما ذكرنا سابقًا ، أمرًا سهلاً للغاية ، لكن طرق الاتصال ستكون مختلفة. لذلك ، بالنسبة لمودم Samsung USB ، يكون البرنامج "متصلًا" بالفعل الذاكرة الداخليةمودم. لذلك ، ستحتاج فقط إلى توصيله بجهاز كمبيوتر ، وإذا لم يبدأ تثبيت البرنامج تلقائيًا ، في مجلد "My Computer" ، انقر فوق رمز "Yota Access" ، ثم على "AutoInstall" ، وانتظر حتى يقوم البرنامج بتثبيت جميع الملفات الضرورية ويظهر رسالة اكتشاف الشبكة. لتثبيت منتج Comstar ، قم أولاً بتحميل القرص المضغوط المزود ببرامج تشغيل - لم تتم كتابتها داخل مودم Nortel ، ثم قم بتشغيل مثبت الإعداد.