WiMAX

WiMAX (англиски: Worldwide Interoperability for Microwave Access) е стандард дефиниран од страна на WiMAX Форумот, формиран во јуни 2001 година, заснован на IEEE 802.16 стандардот, официјално познат како WirelessMAN. WiMAX стандардот овозможува безжичен трансфер на податоци на големи далечини, на различни начини, како што се точка-точка врските или мобилни типови на пристап. Форумот го опишува WiMAX како алтернатива на кабловскиот и DSL пренос на податоци.
1 Употреба
Честотниот опсег на WiMAX го прави посебно применлив во следниве случаи:
* Меѓусебно поврзување на Wi-Fi подрачја односно нивно поврзување на Интернет.
* Алтернатива на кабловски и DSL врски за брз интернет пристап со голем кашпацитет (broadband access).Тековната WiMAX ревизија обезбедува до 40 Mbit / s [1] [2] со IEEE 802.16m ажурирање а се очекува да понудат до 1 Gbit / s фиксни брзини. Форумот го опишува WiMAX како "стандарди засновани на технологијата кои овозможуваат испорака на "last mile" безжичен широкопојасен интернет пристап како алтернатива на кабелски и DSL врска.
* Обезбедување на телекомуникациски сервиси за пренос на податоци со високи брзини.
* Обезбедување на алтернативни интернет врски за деловните заедници. Пример ако бизнисот има фиксна и безжична интернет врска, посебно од два независни обезбедувачи на услуги, е далеку побезбедно.
* Обезбедување на интернет врска за бизнисите кои често г менуваат деловните објекти во кои работат.
1.1 Широкопојасен пристап
Многу компании го користат WiMAX за широкопојасен интернет пристап. На овој начин тие ги намалуваат трошоците, а воедно и да овозможат широкопојасена интернет врска низ цели градови или земји.Во многу случаи ова резултираше со конкуренција на пазарите кои обично само имаа пристап до широкопојасен интернет преку постојната обврска DSL (или сличен) оператор.
Во подрачја каде не постои телефонска мрежа или сличен кабловски систем, WiMAX претставува одлична алтернатива за широкопојасен пристап кој е економски исплатлива инвестиција. Пре појавата на WiMAX, операторите ги користеле постоечките мрежи (телефонски и сл) за широкопојасен пристап до интернет.
WiMAX технологијата одиграла значајна улога после цунамито во Индискиот Океан, 2004 година, кога целокупната постоечка инфраструктура во подрачјето била уништена. Новата технологија овозможила брзо воспоставување на комуникациите на ова подрачје со останатиот свет.
WiMAX опремата на страната на корисникот може да се набави во две варијанти, собна и надворешна. Собната опрема е лесна за инсталација, но корисникот треба да биде блиску до WiMAX базната станица. Оваа опрема е со големина како обичен DSL или кабловски модем. За разлика од неа, надворешната опрема, која бара да биде инсталирана од страна на професионалец и е поскапа при набавка и за одржување, овозможува врска на многу поголеми далечини со WiMAX базната станица. Надворешната опрема е со големина на А4 книга и нејзината инсталација може да се спореди со инсталацијата на сателитска антена.Дополнително, со оглед на релативно ниска цена може да се спореди WiMAX мрежа (во споредба со GSM , DSL или фибер-оптички)така да , сега е можно да обезбеди широкопојасен интернет во места каде што може да биде економски неоправдано.
1.2 Примена
Пропусниот опсег и опсег на WiMAX го прави погоден за следните потенцијални апликации:
•Обезбедување на преносна мобилна широкопојасна интернет врска низ градови и држави преку различни уреди.
•Обезбедување на безжична алтернатива на кабелските и DSL за " последната милја " широкопојасен интернет пристап.
•Обезбедување на податоци, телекомуникации (VoIP) и ИПТВ услуги ( Triple Play ).
•Обезбедување извор на интернет врска, како дел од континуитетот на бизнисот план.
2 Технички информации
2.1 Физичко ниво
Оригиналната верзија на овој стандард на кој е заснован WiMAX (IEEE 802.16), специфицира работа на физичкото ниво во ранг од 10 до 66 GHz. 802.16a кој е дополнет во 2004 во верзијата 802.16-2004, го додава опсегот од 2 до 11 GHz. 802.16-2004 бил дополнет од страна на 802.16e-2005 во 2005 г. и користи scalable orthogonal frequency-division multiple access (SOFDMA) наспроти orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) кој бил користен од претходните верзии. Многу напредни верзии вклучувајќи го 802.16e носат повеќе антени кои го поддржуваат MIMO. Ова донесува потенцијален бенифит како што е поголема покриеност, намалена потрошувачка и поголема ефикасност во протокот. IEEE 802.16e-2005 подобрува по IEEE 802,16-2.004 од:
•Додавање поддршка за подвижност (меко и тврдо примопредавање помеѓу базните станици). Ова се смета како еден од најважните аспекти на 802.16e-2005, и е основа на мобилен WiMAX.
•Скалирање на брза Фурјеова трансформација (FFT) на пропусниот опсег на каналот, за да се задржи на превозникот празно наместо константа низ различни поширокопсежни канали (обично 1,25 MHz, 5 MHz, 10 MHz или 20 MHz). Константниот проред на превозникот резултира со повисока ефикасност во спектарот нудејки широки канали, како и намалување на трошоците во тесни канали. Исто така познат како Измерими OFDMA (SOFDMA). Други бендови не множители на 1,25 MHz се дефинирани во стандардните, туку затоа што им е дозволено FFT subcarrier броеви се само 128, 512, 1024 и 2048, другите честотните опсези нема да има иста кариера проред, кој можеби нема да биде оптимално за имплементации. Растојанието на превозникот е 10,94 kHz.
•Напредни антенски разновидни шеми, и хибридни автоматски барања-повторување(HARQ)
•Адаптивни антенски системи (AAC), како и MIMO технологија.
•Погуста sub-channelization, а со тоа подобрување на внатрешната пенетрација.
•Воведување на турбо кодирање и ниска густина на Паритет (LDPC).
•Воведување на распоредувањето на sub-channelization, дозволувајќи им на администраторите за трговија покритие за лице или обратно.
•Додавање на дополнителна QoS класа за VoIP апликации.
SOFDMA (кој се користи во 802.16e-2005) и OFDM256 (802.16d) не се компатибилни така што опремата ќе треба да се замени доколку операторот сака да се пресели во подоцнежните стандард (на пример, фиксна WiMAX за мобилен WiMAX).
2.2 Споредба со Wi-Fi
Споредби и конфузија помеѓу WiMAX и Wi-Fi се чести, бидејќи и двата се поврзани со безжично поврзување и пристап на Интернет.
•WiMAX е долга низа системи, кои опфаќаат многу километри, и користат лиценциран или нелиценциран спектар за да овозможи поврзување на мрежа, во најголем број случаи на интернет.
•Wi-Fi користи нелиценциран спектар за да обезбеди пристап до локалната мрежа.
•Wi-Fi е попопуларен во уредите на крајните корисници.
•Wi-Fi работи на медиуми за контрола на пристап "CSMA / CA протоколот", што е неконекциски со тврдењето врз основа, а исто така WiMAX врска е ориентиран на MAC адресите.
WiMAX и Wi-Fi имаат сосема различен квалитет на сервис (QoS) механизми:
•WiMAX користи механизам заснован на QoS врски помеѓу базната станица и уредот на корисникот.Секоја врска се темели на одреден распоред на алгоритми.
•Wi-Fi користи пристапот на тврдењето - сите претплатнички места кои сакаат да извршат пренос на податоци преку безжична пристапна точка (АП), се натпреваруваат за вниманието на АП по случаен избор со основа на прекинување . Ова може да предизвика претплатничките места оддалечени од АП да бидат постојано вознемирувани од поблиските станици,со кои во голема мера се намалува нивната продуктивност.Двете 802.11 (која вклучува Wi-Fi) и 802.16 (кој ги вклучува WiMAX) ги дефинира Peer-to-peer (P2P) и Ad Hoc мрежи , каде што крајниот корисник комуницира со корисниците или опслужувачите на друга локална мрежа (LAN), и ги користи своите пристапни точки или пак базната станица . Сепак, 802,11 поддржува и директни ad hoc или согласување од колега, односно вмрежување помеѓу крајните уреди корисник без некоја пристапна точка, додека крајниот кориснички уреди 802,16 мора да бидат во опсегот на базната станица.Wi-Fi и WiMAX се комплементарни. WiMAX операторите обично обезбедуваат WiMAX на Претплатничка единица која се поврзува со митрополитот на WiMAX мрежа и овозможува Wi-Fi во рамките на домот или деловниот за локалните уреди (на пример, лаптопи, Wi-Fi Телефони, smartphones) за поврзување. Ова му овозможува на корисникот да се одржи на WiMAX Претплатничко дделение во површина со најдобар прием (како што е прозорец), и сè уште можат да ја користат мрежата WiMAX од било кое место во рамките на нивниот престој.
Wi-Fi и WiMAX се протоколи кои се наменети за различни ситуации.
2.3 Честотен опсег
Не постои единствена глобална лиценца за WiMAX спектар, но сепак на WiMAX Форумот има објавено три лиценцирани профили на спектар: 2,3 GHz, 2,5 GHz, 3,5 GHz, сè со цел да се вози за стандардизација и да се намалат трошоците.
Во САД, најголем сегмент на располагање е околу 2,5 GHz, и е веќе доделен, примарно на Спринт "Нексттел" и Clearwire . На други места во светот, најмногу-бендови кои користат ќе биде одобрен од Форумот и тоа оние, со 2,3 GHz, кои се веројатно најважните во Азија. Во некои земји во Азија, како Индија и Индонезија ќе се користи мешавина на 2,5 GHz, 3,3 GHz и други честоти. Во пакистан Wateen Телеком го користи опсегот од 3,5 GHz.
Аналогните ТВ бендови (700 MHz) може да станат достапни за WiMAX употреба, но чекаат на комплетно наново на дигиталната телевизија , а ќе има и други значења кои ќе бидат за што спектар. Во САД FCC аукција за овој спектар започна во јануари 2008 година и, како резултат на тоа, најголем дел од спектарот отиде во Verizon Wireless и е следниот најголем на АТ & Т. И овие компании се изјасниле дека имаат намера за поддршка на LTE технологијата, кој се натпреварува директно со WiMAX. Комесарот на ЕУ , Вивиен Рединг предложи повторно распределба на 500-800 MHz спектарот за безжична комуникација, вклучувајќи ги и WiMAX.
WiMAX профили се дефинираат со канал на големина, TDD / FDD и други неопходни атрибути за да се има интер-оперативни производи. Сегашните фиксни профили се дефинирани како за TDD така и за FDD профили. Во овој момент, сите мобилни профили се само TDD . Фиксните профили на канал се со димензии од 3.5 MHz, 5 MHz, 7 MHz и 10 MHz. На мобилните профили се 5 MHz, 8,75 MHz и 10 MHz. (Забелешка: 802.16 стандардот овозможува многу поширок спектар на канали, но само над подмножества се поддржани како WiMAX профили.)
Од октомври 2007 година, на радио комуникацискиот Сектор на Меѓународната унија за телекомуникации (ITU-R) одлучи да ја вклучи WiMAX технологијата во IMT-2000 како сет на стандарди. Ова им овозможува на сопствениците на спектарот (конкретно во 2,5-2,69 GHz за во оваа фаза) да се користи WiMAX опремата во која било земја која го признава IMT-2000.
3 Стандарди
Постојат следниве стандарди 802.11 b,g и последниот стандард за безжично поврзување n.
3.1 WiMAX Форум
На WiMAX Форумот е непрофитна организација формирана со цел да промовира усвојување на WiMAX компатибилни производи и услуги.
Главната улога на организацијата е да се потврди интероперабилноста на WiMAX производи. Оние кои поминуваат на сообразност и испробување на интероперабилноста се за да се постигне "WiMAX сертифициран Форум " ознака, а може да се прикаже марка за своите производи и маркетинг материјали. Некои продавачи тврдат дека нивната опрема е "WiMAX подготвена", "WiMAX во согласност", или "пре-WiMAX", ако тие не се официјално WiMAX Форум Соединетите Американски Држави.
Друга улога на WiMAX Форумот е да се промовира на ширењето на знаењето за WiMAX. Со цел да го стори тоа, постои уверение за обука,односно програма која во моментов е понудена на англиски и француски. Тоа исто така нуди низа член настани и поддржува некои индустриски настани.
3.2 WiMAX Спектар на Сопствениците на Алијансата
WiSOA беше првата глобална организација составена исклучиво од сопствениците на WiMAX спектар, со плановите за распоредување на WiMAX технологијата во овие бендови. WiSOA фокусираше на прописот, комерцијализација, и распоредувањето на WiMAX спектар во 2,3-2,5 GHz и 3,4-3,5 GHz. WiSOA се спои со безжичната широкопојасна интернет Алијансаво април 2008 година.
4 Конкурентни технологии
Во рамките на пазарот, главната конкуренција WiMAX доаѓа од постојните, што наголемо се распоредени безжични системи, како што UMTS , CDMA2000 , постојните Wi-Fi и решетката за вмрежување.
Во иднина, во конкурсот ќе бидат вклучени еволуцијата на главните мобилни стандарди на т.н. 4G , висок пропусен опсег, ниска латентност, сите-IP мрежи со говорни услуги, кои се изградени на врвот. Во светот сè повеќе се користи 4G за GSM / UMTS и AMPS / TIA (вклучувајќи ја CDMA2000) е 3GPP.
LTE се очекува да биде ратификуван до крајот на 2010 година, така што стануваат комерцијални имплементации остварливи во наредните две години. На Крајот на 2009 година започна TeliaSonera комерцијалното распоредување во Осло и Стокхолм. Во Данска на 3 големи телекомуникациски компании се врши надградба на нивната мрежа, и ќе го направат LTE достапно во текот на 2010.
Во некои делови од светот, на широката достапност на UMTS и општа желба за стандардизација има за цел спектар не е наменет за WiMAX: во јули 2005 година, честотната распределба за WiMAX низ цела ЕУ беше блокирана.
4.1 Споредба
Следната табела треба да биде внимателно разгледана затоа што тоа само покажува стапки, кои се потенцијално многу погрешни. Покрај тоа, споредбите со кои се наведени, не се нормализира со канал со физичка големина (т.е., спектарот се користи за да се постигне наведени врв стапки); оваа "obfuscates" спектрална ефикасност и нето-преку-стави способности на различни безжични технологии се наведени подолу.
Стандардна, Семејството, Примарна употреба, Радио Техника, Downlink (Mbit / s), Добивањето (Mbit / s), Белешки
LTE, UMTS/4GSM, Генералниот 4G, OFDMA / MIMO / SC-FDMA, 100 (во 20 MHz пропусен опсег), 50 (од 20 MHz пропусен опсег), LTE-Advanced update expected to offer peak rates up to 1 Gbit/s fixed speeds and 100 Mb/s to mobile users.
WiMAX, 802.16, Mobile Internet, MIMO-SOFDMA, 128 (in 20 MHz bandwidth), 56 (in 20 MHz bandwidth), WiMAX update IEEE 802.16m expected to offer peak rates of at least 1 Gbit/s fixed speeds and 100Mbit/s to mobile users.
Flash-OFDM, Flash-OFDM, Mobile Internet mobility up to 200 mph (350 км/ч), Flash-OFDM, 5.3 10.6 15.9, 1.8 3.6 5.4, Mobile range 18miles (30 км)
HIPERMAN, HIPERMAN, Mobile Internet, OFDM, 56.9, 56.9
Wi-Fi, 802.11 ( 11n ), Mobile Internet, OFDM / MIMO, 288.9*, Antenna , RF front end enhancements and minor protocol timer tweaks have helped deploy long range P2P networks compromising on radial coverage, throughput and/or spectra efficiency ( 310 км & 382 км ) (*can support 600 when set at 40 MHz channel width).
iBurst, 802.20, Mobile Internet, HC-SDMA / TDD / MIMO, 95, 36, Cell Radius: 3–12 км
EDGE Evolution, GSM, Mobile Internet, TDMA / FDD, 0.2, 0.2, 3GPP Release 7
UMTS W-CDMA HSDPA + HSUPA HSPA+, UMTS/3GSM, General 3G, CDMA / FDD CDMA/FDD/ MIMO, 0.384 14.4 56, 0.384 5.76 22, HSDPA widely deployed . Typical downlink rates today 2 Mbit/s, ~200 kbit/s uplink; HSPA+ downlink up to 56 Mbit/s .
UMTS-TDD, UMTS/3GSM, Mobile Internet, CDMA / TDD, 16, 16, Reported speeds according to IPWireless using 16QAM modulation similar to HSDPA + HSUPA
1xRTT, CDMA2000, Mobile phone, CDMA, 0.144, 0.144, Succeeded by EV-DO for data use, but still is used for voice and as a failover for EV-DO
EV-DO 1x Rev. 0 EV-DO 1x Rev.A EV-DO Rev.B, CDMA2000, Mobile Internet, CDMA / FDD, 2.45 3.1 4.9xN, 0.15 1.8 1.8xN, Rev B note: N is the number of 1.25 MHz chunks of spectrum used. EV-DO is not designed for voice, and requires a fallback to 1xRTT when a voice call is placed or received.
4.2 Понатамошен развој и IEEE 802.20
ИЕЕЕ 802.16m e стандард за core технологијата за предложената Име WiMAX на 2, со што се овозможува поефикасно, побрзо и повеќе се упатија за комуникација на податоци. ИЕЕЕ 802.16m стандард е доставен до МСД за стандардизација IMT-напредно. IEEE 802.16m е еден од главните кандидати за IMT-Напредни технологии од страна на ITU. Меѓу многу подобрувања, IEEE 802.16m системи може да обезбеди четири пати побрзо [појаснување потребни] податоците брзина од сегашната WiMAX врз основа на IEEE 802.16e технологија.
WiMAX 2 ќе даде силна поддршка за постари верзии со решенија. Тоа ќе им овозможи на сегашните WiMAX операторите да ги мигрираат своите Име 1 2 решенија на премиерот со надградба канал картички или софтвер на нивните системи. Исто така, на корисниците кои го користат во моментов на располагање WiMAX уредите можат да комуницираат со нови WiMAX системи без тешкотии.
Се очекува дека во практична примена, со користење на MIMO 4X2 во урбаниот microcell сценарио со само еден 20 MHz TDD канал достапен систем широк, 802.16m системот може да поддржи и 120 Mbit / s downlink и 60 Mbit / s по линк мрежно место истовремено . Се очекува дека WiMAX да има ново име, ќе биде комерцијално достапен во временска рамка 2011-2012
5 Надврешни врски
** — The IEEE 802.16 Working Group on Broadband Wireless Access Standards