تبلیغات
مخصوص دانش آموزان سال سوم راهنمایی - وایمکس چیست؟

امروز:

وایمکس چیست؟

WiMaX سیستم ارتباطی و دیجیتالی بی سیم می‌باشد. همچنین به عنوان پروتکل ۸۰۲٫۱۶ (توسط IEEE) شناخته شده‌است که جایگزینی برای شبکه‌های بی سیم نواحی شهری تعیین شده‌است. WiMAX می‌تواند دستیابی بی سیم پهن باند فراهم سازد (BWA) که تا ۳۰ مایل (۵۰ کیلومتر) برای ایستگاه‌های ثابت و ۳ تا ۱۰ مایل (۵ تا ۱۵ کیلومتر) برای ایستگاه‌های سیار را پوشش می‌دهد. برعکس، استانداردهای شبکه‌های بی سیم محلی برای سیستم Wi-Fi در پروتکل ۸۰۲٫۱۱ در اکثر حالت‌ها به تنها ۱۰۰ تا ۳۰۰ فوت (۳۰ تا ۱۰۰ متر) محدود شده‌است.

با WiMAX، سرعت داده‌ها در شبکه‌هایی مانند Wi-Fi به سادگی پشتیبانی می‌شود. اما موضوع تداخل امواج کاهش می‌یابد. WiMAX بر روی هر دوی فرکانس‌های مجاز و غیر مجاز قابل اجراست که بدین وسیله محیطی تحت کنترل فراهم ساخته و الگوی اقتصادی قابل رشدی را برای امواج قابل حمل بی سیم ایجاد می‌سازد.

WiMAX می‌تواند برای شبکه‌های بی سیم دقیقا به طور مشابه‌ای با پروتکل‌های رایج Wi-Fi مورد استفاده قرار گیرد. WiMAX نسل دوم پروتکلی است که استفاده موثرتری از پهنای باند و جلوگیری از تداخل امواج را امکان پذیر ساخته و امکان سرعت‌های دادهٔ بالاتری بر روی مسافت‌های طولانی تر ممکن می‌سازد.

استاندارد ۸۰۲٫۱۶ که توسط موسسه IEEE به تصویب رسیده‌است، ویژگی‌های تکنیکی از پروتکل‌های ارتباطی را تعیین می‌سازد. گروهی تحت عنوان WiMAX Forum وسیله‌ای برای تست تجهیزات تولید کنندگان برای سازگاری بیشتر پیشنهاد می‌کند، درست همان گونه که برای یک گروه صنعتی نیز چنین محیطی را فراهم می‌سازد که مختص گسترش‌های تجاری و توسعهٔ فناوری می‌باشد.

WiMAX می‌تواند یک نقطه مرکزی را برای مشتریان فراهم سازد. علاوه بر آنکه چنین امکاناتی برای فراهم کنندگان خدمات، تولید کنندگان، تحلیل گران و محققانی که به تکنولوژی WiMAX، خدمات و محصولات آن علاقه مندند نیز امکان پذیر است. به زودی، WiMAX اصطلاح به خوبی شناخته شده‌ای برای توصیف دستیابی اینترنت بی سیم در سرتاسر دنیا به حساب می‌آید.


مزایا و برتری‌های وایمکس: ویژگی‌ها و خصوصیات فنی

نیاز به بستر سازی بنیادی شبکه‌ها در کشور امری ضروری به نظر می‌رسد که با ایجاد و برقراری این تکنولوژی جدید (وایمکس) امید است که بتوان ضعف‌ها و نقصان‌هایی که در شبکه‌های کشوری وجود دارد رفع گردد و امکانات و قابلیت‌ها ی جدیدی به آن افزوده شود.

شبکه‌های بنا شده با تکنولوژی WiMAX، جزء شبکه‌های wireless شهری محسوب می‌شوند که به راحتی می‌توانند با وجود منطقهٔ بسیار وسیعی که دکل‌های WiMAX تحت پوشش خود قرار می‌دهند، کل شهر و یا شهرک‌های صنعتی و مناطق استراتژیک را پوشش دهند و قابلیت استفادهٔ اینترنت بسیار پر سرعت را از طریق این تکنولوژی برای سازمان‌ها، ارگان‌ها و شرکت‌های تجاری و همچنین منازل مسکونی امکان پذیر سازند.

به کمک WiMAX، سرعت داده‌هایی مانند Wi-Fi، پشتیبانی می‌شوند و موضوع تداخل امواج نیز کاهش می‌یابد. یکی از ویژگی‌های این تکنولوژی عدم نیاز به دید مستقیم بین مشترکان و دکل‌های BTS می‌باشد.

از جمله خصوصیات WiMAX آن است که علاوه بر داده، صدا و تصویر را نیز به خوبی پشتیبانی می‌کند و سرویسی که ارائه می‌شود به صورت کاملاً نامحدود می‌باشد و هیچ گونه محدودیت حجمی و یا زمانی ندارد و این بدان معناست که کاربر می‌تواند بدون هیچ محدودیت زمانی، در تمام شبانه روز به هر مقدار و حجمی که پهنای باندش اجازه می‌دهد download و یا upload داشته باشد.

یکپارچگی مودم، فرستنده و گیرندهٔ رادیویی در سایز بسیار کوچک و قابل حمل و امکان نصب بسیار آسان آن نیز جزو برتری‌هایی محسوب می‌شود که نسبت به سایر فن آوری‌های مشابه خود داراست. امکان مدیریت مودم کاربر از راه دور توسط شرکت و کارشناسان فنی و قابلیت به روز رسانی نرم افزارهای مودم نیز در زمرهٔ این گونه موارد قرار می‌گیرند.

عدم نیاز به دید مستقیم میان مودم سمت کاربر و آنتن مرکزی و شعاع فوق العاده زیاد تحت پوشش آن در حین سرعت بالای انتقال داده نیز از جمله ویژگی‌های دیگر آن محسوب می‌شود. که توپولوژی‌های پیشرفته (شبکه‌های mesh) و تکنیک‌های آنتنی (beam-forming، STC و تنوع آنتن) می‌توانند برای پوشش برد بیشتری به کار روند که این تکنیک‌های پیشرفته همچنین می‌توانند برای افزایش کارایی طیفی، ظرفیت، استفاده مجدد، توان خروجی ماکزیمم و میانگین برای هر کانال RF (فرکانس رادیویی) مفید واقع گردند.

خصوصیت interoperability در این تکنولوژی، بدین معناست که کاربر می‌تواند هر محصول مورد علاقهٔ خود را خریداری کند (با ویژگی‌های مورد نظرش) و مطمئن باشد که این محصول با سایر محصولات مورد تایید مشابهش هماهنگی و سازگاری خواهد داشت که این امر رقابت بین شرکت‌ها، بهتر شدن کیفیت محصولات و کاهش قیمت‌ها را در پی خواهد داشت.


کاربردهای عملی وایمکس

مهم‌ترین خصوصیت و برتری WiMAX که باید عنوان گردد همان قابلیت سیار بودن آن است که موجب می‌شود که این تکنولوژی را وارد لپ تاپ‌ها، کامپیوترهای دستی و در نهایت گوشی‌های تلفن‌های همراه سازد و این امکان را به آن‌ها می‌دهد که دیگر کاربران برای استفاده از اینترنت پر سرعت نیاز به استقرار در یک مکان خاص و یا محدودهٔ بسیار محدود نداشته باشند و بتوانند در هر حال و حتی در حال حرکت نیز با سرعت‌های بالا از این امکان بهره مند گردند.

یکی از ویژگی‌های جالب و قابل توجه در این مورد بار گذاری اطلاعات بر روی گوشی‌های تلفن همراه می‌باشد که می‌تواند برای جنبه‌های تبلیغاتی بسیار موثر واقع گردد و آن هم بدین صورت است که مثلاً فردی که در حال گذر از یک پل هوایی است به یک باره حجمی از اطلاعات بر روی گوشی وی فرستاده می‌شود که می‌تواند در قالب تصویر، صوت و یا انیمیشن باشد که برای جنبه‌های تبلیغاتی بکار گرفته شود و یا تعداد قابل توجهی افراد که روزانه از مترو استفاده می‌کنند که در هر ایستگاه نوع خاصی از تبلیغات می‌تواند برای این افراد فرستاده شود که این جنبه‌ها موج جدیدی از این فن آوری فوق العاده را در دنیای امروزی نمایان می‌سازند.

یکی از دلایل همه گیر نشدن استفاده کاربردی از کارت‌های بانکی و حذف پول از سیستم پرداخت‌های خرد در برخی کشورها از جمله ایران، عدم وجود زیر ساخت‌های لازم جهت گسترش شبکه‌های انتقال داده برای برقراری ارتباط بین هزاران دستگاه POS و ATM موجود در کشور می‌باشد. لذا این تکنولوژی به عنوان فن آوری پیشرفته در عرصهٔ فن آوری اطلاعات می‌تواند موثرترین و کاراترین راه حل موجود باشد تا این خلل موجود را حل کند و سیستم خرید از فروشگاه‌ها، سازمان‌ها و شرکت‌های تجاری را آسان سازد.

توسعهٔ ظرفیت تجارت الکترونیکی نیز از دیگر جنبه‌هایی است که حائز اهمیت می‌باشد. راه اندازی تدارک الکترونیکی در کشورهایی نظیر ایران، به توسعهٔ ICT و افزایش قابلیت‌های دولت و پردازش تراکنش‌ها به شکل موثرتری منجر خواهد شد که فواید آن در بخش‌های دیگر نظیر پرداخت‌ها و مالیات‌ها، تخصیص منابع مالی و تامین اجتماعی آشکار می‌شود. که البته تحقیقات بیشتری برای یافتن بهترین شیوهٔ پیاده سازی این گونه سیستم‌ها در کشورهای در حال توسعه مورد نیاز است.

قابلیت امنیت بالای داده‌هایی که در این شبکه وجود دارد موجب می‌شود تا داده‌ها به صورت رمز گذاری شده منتقل شوند و دسترسی به داده‌ها فقط با داشتن مجوز مربوطه (به صورت username و password) امکان پذیر باشد و کاربران و علی الخصوص کاربران سیار بتوانند در هر نقطه‌ای با داشتن چنین اجازه‌ای به این شبکه متصل شده و از امکانات ویژهٔ آن برخوردار گردند.

علاوه بر این همانطوری که ذکر شد در برنامه‌های این تکنولوژی، استفاده از سرویس‌هایی همچون VoIP نیز گنجانده شده‌است که ممکن است این تکنولوژی را به عنوان یکی از رقبای سیستم موبایل کلاسیک تبدیل کند.

ایجاد یک شهر یا شهرک الکترونیکی نیز از جمله اهداف این تکنولوژی برای رسیدن به آن می‌باشد که بدین وسیله بتوان موجبات آماده سازی چنین بستری را فراهم سازیم.

و البته تسهیلات و امکانات بسیار زیاد دیگری نیز هستند که در اینجا مجال گفتن آن‌ها نیست.


انواع مودم‌ها

CPE یا مودم‌هایی که ایستگاه‌های کاری WiMAX می‌توانند از آن‌ها استفاده کنند، شامل مودم‌های Indoor که در درون منزل یا محل کار استفاده می‌شوند و مودم‌های Outdoor که در بیرون از محیط منزل یا کار در یکی از مرتفع‌ترین محل‌های ساختمان، بر روی یک میله یا دکل نصب (پیچ و مهره می‌شود) و مورد استفاده قرار می‌گیرد. تفاوت این دو نوع مودم در قدرت فرستنده و گیرنده RF آن‌ها است. مودم‌های فضای باز برای محل‌هایی که فرکانس‌های مخابراتی ضعیف‌تر هستند، استفاده می‌شوند.[۴]


WiMax در ایران

امروزه شاهد رشد سریع و لحظه به لحظه فن آوری های ارتباطات و اطلاعات هستیم. نیاز به ایجاد یک اتصال دائمی، استفاده از سرویسها و خدمات مخابراتی و ارتباطی و دسترسی داشتن به هرگونه اطلاعات و خدماتی در هر زمان و مکان موجب ظهور فن آوریهای جدید در عرصه مخابرات شده است. با ظهور اینترنت بخشی از این نیاز (دسترسی به اطلاعات و برقراری ارتباط در هر زمان و مکان دلخواه) مرتفع شده و منجر به بوجود آمدن نیازمندی جدید بعدی یعنی دسترسی در حین حرکت کاربران به خدمات و سرویسهای مخابراتی گردیده است.

این نیازمندی موجب پیشرفت فن آوریهای بی سیم باند وسیع سیار و ابداع فن آوریهای نوین در عرصه این صنعت شده است. از بین فن آوریهای ابداع شده M-WiMAX می‌تواند یکی از بهترین گزینه‌ها باشد و نیاز کاربران به سرویسهای ارائه شده توسط شبکه‌های اینترنت ثابت و شبکه‌های مخابرات سیار را تواماً همراه با سرویسهای جدیدتر و کارآمدتری در یک شبکه یکپارچه مرتفع کرده است.

تضمین موفقیت هر فن آوری منوط به پیاده سازی آن در سطح تجاری است. این موفقیت به شرطی کسب می‌شود که بتواند در عین حال که سرویسهای گوناگونی را ارائه می‌دهد ساده و کم هزینه نیز باشد. فن آوری M-WiMAX از بهترین فن آوریهای منطبق با این شرایط است. این فن آوری سرویسهای ارزش افزوده‌ای مانند پخش زنده تصویر و دریافت اطلاعات با سرعت بالا و صوت با کیفیت بالا و ... ارائه می‌دهد.

با توجه به نکات مذکور و خصوصیات برجسته و ویژه‌ای این فن آوری، نیاز به انتقال این فن آوری در ایران نیز حس می‌شود هرچند بعلت نبود زیرساختها و پیش نیازهای مورد نیاز راه نسبتاً طولانی تا محقق شدن و نیل به این هدف در پیش داریم لیکن برای هموار کردن و روشن کردن این مسیر در این سخنرانی ابتدا سرویسهای ارزش افزوده این فن آوری معرفی شده و سپس به بررسی پیش نیازها و زیرساختهای لازم برای ایجاد بستر مناسب جهت انتقال این فن آوری به ایران پرداخته می‌شود.


چرا M-WiMAX

فاکتورهای زیر بیانگر این نکته هستند که چرا M-WiMAX بهترین کاندیدا برای پیاده سازی سرویس های باند وسیع متحرک می‌باشد:


تنوع دستگاه‌ها

Laptop, PDA, MP3 player، تلفن های همراه، PC های متحرک، دستگاههای بازی، همگی از مشتریان M-WiMAX هستند و قابل اتصال به شبکه M-WiMAX می‌باشند. ساختار شبکه مبتنی بر IP، قابلیت اتصال این وسایل متنوع را به شبکه ایجاد می‌کند. که از پی آمد های آن می‌توان به موارد زیز اشاره کرد.

  1. کاهش هزینه ارائه سرویس به صورت نقطه به نقطه
  2. ارائه سرویس های متنوع در یک شبکه یکپارچه واحد
  3. کاهش خطای ارائه سرویس به علت عدم نیاز به شبکه‌های گوناگون


تضمین ارائه سرویس در حین حرکت

فن آوری M-WiMAX با انجام جا به جایی های یکپارچه و بدون وقفه ما بین سلول ها در شبکه حتی در حالیکه کاربر سرعتیkm/hr 120 دارد موجب حفظ برقراری ارتباط دائمی کاربر در حین حرکت شده و کیفیت سرویس و عدم قطع سرویس را تضمین کرده و زمینه لازم برای ارائه سرویس های real time مانند VoIP را فراهم کرده است.


هزینه بهینه

از نقطه نظر سرمایه گذاری، توان عملیاتی(throughput) بالا و استفاده بهینه از طیف فرکانسی به اپراتور این امکان را می‌دهد که ترافیک بیشتری را منتقل کرده و تعداد ایستگاه پایه (BS) کمتری برای حجم داده مشخص مورد نیاز باشد. تعداد BS های کمتر، هزینه CAPEX سرمایه گذاری شبکه را کاهش می‌دهد و هزینه نگهداری تجهیزات شبکه نیز پایین می‌آید که باعث پایین آمدن هزینه‌های OPEX نیز می‌گردد. این مزیت موجب می‌شود که این فن آوری در حد تجاری قابل پیاده سازی باشد، همچنین به جهت ارزان تر بودن حق لیسانس برای فضای فرکانسی در مقایسه با سایر فن آوری ها مانند UMTS نسل 3 هزینه CAPEX پایین می‌آید که به طبع آن نرخ تعرفه سرویس ها هم پایین تر می‌آید.


ورود سریعتر به بازار مصرف

استانداردهای لازمه برای M-WiMAX دز دسامبر 2005 به انجام رسیده است (استاندارد IEEE به شماره 802.16e-2005 تصویب شده در دسامبر 2005 و استاندارد HiperMAN سازمان ETSI)و این در حالی است که استانداردهای لازمه سایر فن آوری ها مانند 3GLTEو EV-DO (Rev C) هنوز به مرحله تصویب نرسیده است،لذا M-WiMAX سال از این فن آوری ها جلوتر بوده و سریع تر وارد بازار مصرف می‌شود.


دسترسی جهانی

M-WiMAX در سه باند فرکانسی (GHZ 3.6،3.4،2.64،2.496،2.4،2.3) که به طور مشابهی در اکثر کشورها اختصاص یافته اند کار می‌کند. تمامی کاربران می‌توانند از یک دستگاه جهانی استفاده کنند. فروم WiMAX در حال بررسی تجهیزات سازنده‌های مختلف برای تطابق با یکدیگر و صدور استاندارد می‌باشد. بدین صورت می‌توان به تمامی شبکه‌های M-WiMAX با یک دستگاه وصل شد. M-WiMAX به طور کامل سرویس Roaming را در سطح جهانی تامین خواهد کرد.


امنیت شبکه و سرویس (Security)

M-WiMAX با داشتن روش های غیر قابل نفوذ رمزنگاری و کشف هویت و همچنین متدهای کنترلی و حفاظت ویژه، دارای یکی از بهترین کلاس های امنیتی است.


سیستم باز

به علت وجود واسطه‌های منابع باز، این فن آوری در انحصار سازنده خاصی نمی‌باشد ، اپراتور میسر به تهیه تجهیزات بخش های مختلف شبکه اش از سازندگان متفاوت است، این این خود سبب بالا رفتن رقابت بین سازندگان مختلف جهت کاهش هزینه تجهیزات شبکه می‌گردد.به علاوه این ویژگی الگوریتم های بسیار زیادی پیش روی سازندگان قرار می‌دهد که موجب آسان شدن بهینه سازی و ارتباط میان بخش های متفاوت شبکه (مانند Service Provider, Radio Access Net, Core) می‌شود.


ویژگی‌های برجسته فنی M-WiMAX

  1. سرعت بالای انتقال داده در حین حرکت

با وجود آنتن های پیشرفته MIMO و استفاده از روشهای کدینگ و مدولاسیون مبتنی برفن آوری OFDM ،M-WiMAX قادر به انتقال داده تا ماگزیمم نرخ Mbps 20 در دانلینک DL در هر سکتور و 8Mbps در آپلینک UL در هر سکتور برای یک کانال 10MHz می‌باشد که 10 برابر نرخ انتقال داده شبکه‌ها UMTS-HSDPA نسل 3 موجود با بیشترین نرخ انتقال داده (2 Mbps) می‌باشد و پایین آمدن تاخیر در سیستم شده و تمامی کاربری های یک اتصال توسط سیم شامل کاربری های بی‌درنگ (Real-Time) و کاربری های نیازمند باند وسیع را ارئه می‌دهد.

  1. تضمین کیفیت سرویس (QoS)

ساختار لایه MAC استاندارد EEE802.16 به گونه‌ای است که ویژگی QoS را برای یک اتصال نقطه به نقطه در شبکه تضمین می‌کند. این ویژگی پهنای باند مورد نیاز سرویس را در تمامی طول مسیر تضمین کرده و حداقل تاخیر مورد قبول هر سرویس را حفظ می‌کند. همچنین زیر کانالهای موجود مکانیسمی انعطاف پذیر جهت تخصیص بهینه منابع فضا، فرکانس و زمان در قسمت air interface موجب شده است.

  1. مقیاس پذیری بر اساس نوع سرویس (Scalability)

تکنولوؤی M-WiMAX به گونه‌ای طراحی شده است که در محدوده کانالهای20MHz تا 1.25 قادر به کار کردن است. از نتایج این امر راحتی پیاده سازی شبکه با ایجاد تغییرات جزئی در قسمت Air Interfaceمی باشد و بسته به مدل مصرف بر اساس نوع سرویس و طیف فرکانسی آزاد، M-WiMAX قابل پیاده سازی در فرکانس های متفاوتی می‌باشد.

این خصوصیت همچنین باعث می‌شود که محدوده کشورها بر اساس نیازمندیهای منطقه‌ای مختلفشان برای مثال نیاز به دسترسی به اینترنت در شهر و با دسترسی پرظرفیت باند وسیع متحرک در متروها و حومه شهر قادر ، به استفاده موثر و چند منظوره‌ای از این فن آوری باشند.

  1. ظرفیت ترافیکی بالاتر M-WiMAX

به علت به کارگیری تکنیک کدینگ OFDMA و وجود زیر کانال ها، نسبت به سایر تکنولوژی ها در کانلالهایی با پهنای باند مشابه M-WiMAX از ظرفیت ترافیکی بیشتری برخوردار است.

  1. شبکه تماما مبتنی بر IP M-WiMAX

M-WiMax بر پایه فن آوری تماماً IP می‌باشد و از IP در ارتباطات ما بین کلیه اجزای شبکه از ابتدا تا انتها استفاده شده است. در حالیکه بسیاری از پروتکل های میانی 3Gتماماً IP نمی‌باشند.

پانویس

منبع:سایت ویکی پدیا