WiMAX

آشنایی با فناوری WiMAX

عصر امروز، عصر ارتباطات است و نیاز روز افزون برای استفاده از خدمات شبکه با سرعت بالا و فارغ از قید زمان و مکان باعث بوجود آمدن فن آوری های جدید جهت فائق آمدن بر این محدودیت ها شده است. فن آوری های پهن باند (Broadband) در این دستیابی به خدمات پرسرعت موفق بوده اند و اکنون فن آوری WiMAX علاوه بر پرسرعت بودن، محدودیت مکان را نیز از پیش روی برداشته است. WiMAX یک فن آوری بدون سیم پرسرعت با برد زیاد است که در قالب استاندارد 802.16 تدوین شده است. این استاندارد دارای ویرایش های مختلفی است و آخرین ویرایش آن 802.16e می باشد. مهمترین تفاوت این ویرایش قابلیت  Mobility است. قابلیت Mobility به کاربر این امکان را می دهد که هنگام حرکت یا در محل های مختلف نیز از خدمات WiMAX استفاده نماید.

با توجه به حضور شرکت های بزرگ دنیا در عرصه این فن آوری، در آینده نزدیک تجهیزات سخت افزاری WiMAX روی نوت بوک ها و PDA به صورت داخلی نیز وجود خواهد داشت.

خصوصیات شبکهWiMAX

بخشی از خصوصیات سیستم WiMAX شامل موارد زیر است:

• سرعت بالا
• توانائی استفاده در حالت دید غیر مستقیم ( Non Line Of Sight )
• عدم مشکل تداخل فرکانسی
• امنیت بسیار بالا
• تضمین کیفیت خدمات QOS
• امکان استفاده از خدمات شبکه در حال حرکت Mobility
• محدوده تحت پوشش وسیع
• تجهیزات کوچک با استفاده آسان

سرعت

حداکثر سرعت دریافت کاربران WiMAX  تا 5 مگابیت بر ثانیه  و سرعت ارسال تا 2 مگابیت بر ثانیه است. در عمل حداکثر سرعتی که کاربر قادر به دستیابی آن خواهد بود بستگی به نوع مودم وقدرت و کیفیت سیگنال دریافتی مودم WiMAX سمت کاربر و نوع آنتن مورد استفاده (Indoor یا Outdoor) دارد.

پیش بینی می شود که در آینده سرعت های بالاتر نیز مهیا گردد.

دید غیر مستقیم NLOS (Non Line Of Sight)

یکی از علل موفقیت و رو به رشد بودن این فن آوری توانایی کار در حالت NLOS  آن است. در واقع مودم WiMAX با استفاده از انعکاس امواج آنتن از روی ساختمان ها و موانع نیز قادر به برقراری ارتباط می باشد که این خصوصیت بسیار مهمی برای یک سیستم بی سیم است. در استاندارد 802.16e قدرت پوشش دهی در حالت NLOS نسبت به استاندارد های پیشین بهینه تر شده است و در نتیجه پوشش بهتری حاصل گردیده است.

در حالت کلی دو نوع دید در سیستم های بدون سیم وجود دارد:

• دید مستقیم Line of sight
• دید غیر مستقیم Non Line of sight

در حالت اول فرستنده و گیرنده باید یکدیگر را مستقیما و بدون هیچ مانعی ببینند ولی در حالت دوم همانطور که در بالا گفته شد نیازی به دید مستقیم نیست و گیرنده امواج انعکاس یافته از موانع را دریافت میکند و با فن آوری خاصی که در آن طراحی شده است می تواند ارتباط را برقرار کند.

تداخل فرکانسی
فرکانس مورد استفاده در سیستم WiMAX به صورت اختصاصی بوده و در محدوده 3.5GHz است لذا تداخلی با هیچ فرکانسی در کشور ندارد. در ضمن بدلیل ساختاری که WiMAX دارد چنانچه در فرکانس خاصی تداخل مشاهده کند از سایر فرکانس های دیگر تعریف شده در باند فرکانسی اختصاص یافته، استفاده میکند. محدوده شهر توسط سلول های مختلف و محاسبات دقیق رادیو فرکانسی پوشش داده شده است تا کاربران بتوانند به راحتی و بدون کمترین مشکلی از این ارتباط استفاده کنند.  

امنیت
امنیت شبکه WiMAX با استفاده از EAP/TTLS و PKMv2 و رمزنگاری 128 بیتی  AESکه در لایهMAC انجام می شود که در حال حاضر قویترین الگوریتم های امنیتی هستند.

تضمین کیفیت خدمات QoS
QoS در سیستم WiMAX دارای 5 کلاس سرویس برای کاربرد های متفاوت می باشد و این کلاس های QoS امکان سرویس دهی کاربرد های حساس به زمان و کیفیت مانند VoIP را فراهم می نماید. در سیستم WiMAX هر ارتباط بوسیله الگوریتم زمان بندی خاصی کنترل میشود وبدینوسیله توانایی تضمین سرویس های مختلف را دارد.

استفاده در حال حرکت Mobility
Mobility یا قابلیت تحرک کاربر یکی از مهمترین مزایای سرویس WiMAX است . این قابلیت به این معنی است که کاربر در حال حرکت می تواند بدون قطع شدن از ارتباط استفاده کند و چنانچه در حال حرکت از یک آنتن به آنتن دیگر برسد مانند ارتباط موبایل از آنتن جدید ارتباط خواهد گرفت.

محدوده پوشش وسیع
میزان فضای پوشش داده شده توسط یک فرستنده WiMAX بستگی به شرایط مختلفی دارد ولی در حالت کلی برای دید غیر مستقیم NLOS بین 1-5 کیلومتر و برای دید مستقیم LOS تا 30 کیلومتر است.

تجهیزات کوچک با استفاده آسان
شبکه WiMAX نیاز به تجهیزات بزرگ و پیچیده ای ندارد و استفاده از تجهیزات آن راحت و آسان است. 

ویژگی های فناوری WiMAX

• تکنولوژی بدون سیم Broadband بدون وابستگی به مراکز مخابراتی
• عدم نیاز به دید مستقیمNLOS تا آنتن های اصلی شبکه WiMAX
• سرعت بالا ارسال تا 2 مگابیت بر ثانیه و دریافت تا 5 مگابیت بر ثانیه
• برد بالا و محدوده پوشش وسیع (برد و پوشش بهتر نسبت به استاندارد های پیشین مانند 802.16d)
• امنیت بالا با استفاده از EAP-TTLS,3DES,AES
• تجهیزات بسیار کوچک
• Mobility-امکان استفاده در حال حرکت در وسیله نقلیه و جابجائی (در استانداردهای پیشین مانند 802.16d وجود ندارد)
• نصب سریع و آسان
• قابل استفاده به عنوان جایگزین ADSL (در مواردی مانند خطوط تلفنی PCM، مشکلات مالکیت خط و...)