2-1- تکنولوژی BWA و معرفی WIMAX :
تقاضا برای سرویس های باند وسیع به سرعت در حال رشد است . از جمله راه حل های تجاری آن گسترش تکنولوژیها ی سیمی باند وسیع است مثل مودم کابلی ، DSL ، اترنت ، و فیبر نوری ، اما در این تکنولوژیها ساخت و نگهداری بسیار سخت و گران قیمت است .مخصوصا” اگر فضاها روستاهائی یا دور باشد . در حالیکه تکنولوژی BWA(دسترسی بی سیم باند وسیع ) یک تکنولوژی انعطاف پذیر ، موثر و با هزینه مناسب است که می تواند مشکلات یاد شده را مرتفع سازد . امروزه WIMAX یکی از متداولترین تکنولوژیهای BMW می باشد. که هدفش فراهم سازی دسترسی بی سیم باند وسیع با سرعت بالا در فضاهای شهری ( Wireless Metropolitan Area Networks – WMAN ) است . استاندارد هوایی IEEE 802.16 به WIMAX باز می گردد . که این استاندارد برای WMAN گسترش یافت . و تمامی دسترسی ها اعم از ثابت ، متحرک و… را پشتیبانی می کند . و قابلیت در کنار هم قرار گرفتن سیستم های BWMاز سازندگان مختلف را امکان پذیر می سازد .
از آنجائیکه WIMAX دارای دو بخش یعنی BS (ایستگاه پایه ) وSS (ایستگاه مشتری )است لذا ساخت آن با هزینه کم انجام می شود.
به علاوه با توجه به مزایایی که WIMAX دارد محققین به دنبال آنند که در تکنولوژی موبایل به WIMAX توجه ویژه ای شود و از ادغام تکنولوژی WIMAX و CDMA در موبایل به نسل چهارم موبایل برسند.
تکنولوژی BWA در ابتدا روی اتصالات بی سیم بین ایستگاه های ثابت با نرخ ارسال داده بالا متمرکز بود . تکنولوژی IEEE 802.16 BWA اغلب بیانگر همان World-Wide Interoperability for Microwave Access یعنی WIMAX یا Wireless MANمی باشد . و همانطور که پیشتر به آن پرداخته شد هدف آن فراهم سازی بستر بی سیم با پهنای باند بسیار بالا یا broadband می باشد . امروزه WIMAXانقلاب بزرگی را در صنایع تجاری بی سیم بوجود أورده است . که به این تغییر و تحول از سه دیدگاه می توان نگریست .
1 ) موارد استفاده
2 ) فناوری
3 ) استاندارد سازی
2-1-1- کاربرد های BWA :
اولین کاربرد BWA دسترسی با نرخ ارسال بالا در موقعییت ثابت می باشد . از این گونه دسترسی در مواردی مثل اینترنت ، تلویزیون و دیگر کاربردهایی که نیاز به نرخ ارسال بالا دارند مثل (Video) VOD on Demand استفاده می شود . اولین هدف BWA این است که یک DSL بی سیم باشد . یا آنکه بتواند به عنوان راه حل بهتری نسبت به مودم کابلی مورد استفاده قرار گیرد. و تحلیلگران مسائل اقتصادی معتقدند که این نوع کاربرد BWA در کشورها و مناطقی جالب و مفید است که دارای ساختارهای ارتباطی تحت ساخت می باشند و در واقع استفاده از WIMAX برای اینترنت بی سیم ثابت در جایی مثل پاریس یا نیویورک از نظر اقتصادی به صرفه نیست .
استفاده و کاربرد دیگر BWA ، کاربرد Wi-Fi به عنوان back haul می باشد . اگر به اینترنت اصطلاح backbone را اطلاق نمائیم . این backbone به یک BS که ممکن است با BS دیگری در دید مستقیم باشد لینک می شود . ایستگاه مشتری با BS در دید مستقیم نیست . ایستگاه مشتری یک CPE است . کار CPE اين است كه لینک میان BS و کاربر را تشخیص می دهد.بعد از CPE باید ترمینالی مثل یک PC یا یک TV يا یک نقطه دسترسی Wi-Fi قرار گیرد و سپس یک WLAN قرارمی گیرد.
حال این کاربر نقطه انتهایی می تواند در موقعیت ثابت باشد یا نباشد . اگر کاربر در حالتی باشد که امکان حرکت آن در فضای کوچکی مثل محدوده یک آپارتمان فراهم باشد به این حالت nomadic گویند. در این حالت اگر کاربر از محدوده پوشش BS خارج شود ارتباط قطع می شود . تکنولوژی که در این حالت به کارمی رود همانگونه که قبلا نیز بحث شد. WLAN/Wi-Fi می باشد .در اینجا خوب است که در مورد Wireless و Mobile و فرق ميان اینها کمی صحبت شود. بنابر این برای فهم بهتر مطلب بد نیست که مفاهیمی مثل nomadicity ، portability و Wireless fixed access نیز مورد توجه قرار گیرند.
وقتی کاربری می تواند با یک سرعت معقول و منطقی در یک فضای بزرگ که با چندین BS پوشش داده شده حرکت کند و قطع ارتباط هم اتفاق بیفتد این همان portability است . سرعت معقول در حدود 120 km/h است .
اما در mobility محدودیت حرکت نداریم و تا سرعت 350 km/h نیز می توان بالا رفت.
در nomadicity یک کاربر می خواهد از حوزه سلولی به حوزه سلول دیگر رود و در اینجا قطع ارتباط اتفاق می افتد .
2-2- استاندارد IEEE 802.16 و انقلاب تکنولوژی
IEEE 802.16 دارای سه نسل می باشد :
1 ) IEEE 802.16 : نرخ ارسال دیتا بالا ، توان بالا ، PTP ،LOS ،SS ها ثابت.
2 ) (IEEE 802.16-2004 ( IEEE 802.16d : نرخ ارسال داده به صورت متوسط ، PTP ، PMP ، SS های ثابت.
3 ) (IEEE 802.16-2005 ( 802.16e : نرخ ارسال داده کم ، PTP ، PMP، SS های ثابت یا متحرک
در IEEE 802.16 با استفاده از آنتن های فوق العاده جهتی می توان به نرخ ارسال بزرگی در مسافت های طولانی دست یافت .
این تکنولوژی برای کاربردهایی که در آنها نقاط ابتدایی و انتهایی ثابت هستند مفید میباشد .
IEEE 802.16-2004 : در اینجا فرض بر این است که ارتباطات LOS نیست.
IEEE 802.16-2005 : با یک هدف توسعه پیدا کرد : پشتیبانی از تعداد زیادی کاربر در حال حرکت.
نکته ای که باید مد نظر داشت این است که این سه نسل با هم سازگار نیستند یعنی یک 802.16-2004 BS نمی تواند با یک 802.16-2005 SS و بر عکس کار کنند. همین امر توسعه 802.16 را در آینده محدود می کند. بنابر این محصولاتی که با هر دوی 802.16-2004 و 2005 كار می کنند پدیدار خواهند شد .
WIMAX دارای انجمنی است که مشتمل بر هشت گروه کاری است :گروههای کاربرد ، صدور گواهینامه ، فراهم سازی سرویس ، global roaming، فنی ، بازاریابی ، شبکه ، تنظیم مقررات ( Regulatory) .
این انجمن سعی اش بر این است که بتواند تکنولوژی WIMAX را توسعه دهد .
WIMAX تحول عظیمی را در عرصه شبکه های بی سیم بوجود آورده است . WIMAX به صورت وسیعی پشتیبانی صنعتی و استاندارد سازی دارد. همچنین WIMAX توسعه يافته WLAN 802.11 می باشد.
2-2-1- استانداردهای WIMAX :
امروزه WIMAX دارای دو استاندارد می باشد . یکی از آنها برای برنامه های بی سیم ثابت طراحی شده است که استاندارد IEEE 802.16-2004 آن را پوشش می دهد و دیگری برای سرویس های بی سیم موبایل طراحی شده که استاندارد IEEE 802.16e آن را پوشش می دهد .
هر دوی این استانداردها از 802.16 و 802.16a ناشی می شوند. 802.16a نسبت به 802.16 دیرتر عرضه شد و بمانند 802.16 استانداردی برای WMAN می باشد.
استانداردهای 802.16 فقط لایه فیزیکی و لایه MAC دارند و لایه های بالاتر در این استاندارد مورد توجه قرار نمی گیرد.
2-2-1-1- استاندارد 802.16 :
این استاندارد که به عنوان استاندارد هوایی برای سیستم های دسترسی بی سیم باند وسیع ثابت ( FBWA ) يا WMAN شناخته شده اولین نسخه از خانواده 802.16 بود که در آوریل 2002 بوجود آمد.
طیف مجاز آن 10-66GHz می باشد که گران است اما با باند فرکانس بالا به علت کوتاهی طول موج تداخل کمتری دارد . این استاندارد فقط برای LOS استفاده می شود . لینک های LOS خیلی انعطاف پذیر نیستند اما در مقابل خطاهای انتقال قویتر و پایدارترند . این استاندارد با دیگر استانداردهای شبکه های بی سیم مثل سیستم های سلولی و WLAN نیز کار می کند.
2-2-1-2- استاندارد 802.16a :
این استاندارد که در سال 2003 به ظهور رسید . نسخه توسعه یافته 802.16 می باشد و در آن پهنای باند به بازه پایین تری تبدیل شده است (down convert) . و فرکانس در بازه 2 تا 11 GHz می باشد . در این استاندارد ارسال به صورت NLOS انجام می شود زیرا در این باند فرکانسی امکان انعکاس ، نفوذ و خم شدن در اطراف ساختمانها برای امواج وجود دارد . واضح است که کارایی NLOS نسبت به LOS به دلیل تضعیف کمتر است از جمله ویژگیهای دیگری که در این استاندارد وجود دارد این است که می توان از باندهای مجاز یا غیر مجاز استفاده کرد که همین امر امکان تداخل در این روش را بالا می برد و برای رفع آن باید از مکانیزم انتخاب فرکانس به صورت پویا یا Dynamic Frequency Selection ) ) DFS استفاده کرد . در این استاندارد می توان به نرخ ارسال 75 Mbps در مسافت 50 km رسید.
حال به معرفی برخی دیگری از ویژگیهای این استاندارد و مزایای آن نسبت به 802.16 می پردازیم :
یکی از مشکلاتی که در استاندارد اولیه 802.16 وجود داشت این بود که برای وسایل کم توان مثل laptop یا وسایل دستی ارسال موج به سمت BS در مسافت های طولانی و با وجود پهنای باند وسیع خیلی سخت بود . که این مشکل در 802.16a حل شد.
این کار با استفاده از پهنای باند انعطاف پذیر انجام شد . با اعمال این راه حل می توان درباندهای فرکانسی مختلف و انعطاف پذیر کار کرد که البته احتیاجات و نیازمندیهای این کانالها نیز متناسب با تغییرات خود باند تغییر می کند . به دلیل مسئله تداخل در باندهای 2-11 GHz استفاده از سیستم های 802.16a در فضاهای روستایی و باز بیشتر مورد توجه قرار گرفته است.
یکی دیگر از مزایای 802.16a نسبت به 802.16 این است که در این روش از تکنولوژی ( Orthogonal Frequency Division Multiplex) OFDM استفاده شده است . که ارسال داده به صورت بی سیم و دو طرفه را در محیطی که کاربران در حال حرکت هستند ممکن می سازد.
2-2-1-3- استاندارد 802.16-2004 :
این استاندارد برای دسترسی ثابت و با قابلیت تغییر ( کوچ ) ایجاد شده است که درسال 2004 به ظهور رسید . این استاندارد ترکیبی از سه استاندارد802.16 ، 802.16a و 802.16c می باشد که نسبت به آنها توسعه یافته است . در این استاندارد هر دو باند فرکانسی GHz 10-66 و GHz 2-11 وجود دارند و پهنای باند می تواند به باریکی MHz 1/25 باشد . هدف این استاندارد این است که محصولات BWA را با هزینه کم گسترش دهد به گونه ای که بتوانند با یکدیگر کار کنند . و ظرفیت رقابت سیستم های BWA را در مقابل سیستم های سیمی بالا ببرد. ذکر این نکته نیز مهم است که IEEE 802.16-2004 مدل های جدیدی را به استاندارد های قبلی اضافه ننموده است.
2-2-1-4- استاندارد 802.16e :
تمامی استانداردهای بالا روی سیستم های باند وسیع ثابت متمرکز هستند . در حالیکه 802.16e که در فوریه سال 2006 بوجود آمد هدفش فراهم سازی قابلیت حمل و نقل و حرکت برای ادوات بی سیم و پشتیبانی از آنها برای hand over در لایه های بالاتر که در استانداردهای قبلی وجود نداشت می باشد . در اين استاندارد نیز از OFDMA استفاده شده است . که با استفاده از آن کارایی شبکه افزایش می یابد . البته از این تکنیک در شبکه های ثابت استفاده شده است . ذکر این نکته نیز مهم است که 802.16e با 802.16-2004 سازگاز نیست .
علاوه بر چهار استاندارد مطرح شده استانداردهای دیگری نیز وجود دارند که به توضیح مختصری در باره هر یک می پردازیم :
2-2-1-5 استاندارد 802.16e
این استاندارد در ژانویه 2003 به منظور اصلاح 802.16 بوجود آمد . هم اکنون این استاندارد جایگزین IEEE 802.16-2004 شده است.
2-2-1-6 استاندارد 802.16.2-2001
این استاندارد در سپتامبر 2001 بوجود آمد و علت آن پیشنهادی بود مبنی بر اینکه سیستم های BWA ای که در باندهای مجاز GHz 10-66 كار می کنند را در کنار هم قرار دهیم تا با هم کار کنند که هم اکنون این استاندارد جای خود را به 802 16.2-2004 داده است .
2-2-1-7 استاندارد 802 16.2-2004
این استاندارد که در مارچ 2004 بوجود آمد استاندارد کاملتری نسبت به قبلی است و در آن پیشنهاد یکی شدن سیستم ها ی FBWA مختلف که در باندهای 66-10 و 11-2 کار می کنند و به تبع آن مینیمم سازی تداخل مطرح شد . در این استاندارد ، اهداف و ضوابط ومعیارها ، پارامترهای طراحی ، مختصات سیستم ، ارزیابی تداخل و تکنیکهای کاهش آن مطرح شد .
2-2-1-8 استاندارد 802. 16 f-2005
این استاندارد در سپتامبر 2005 مطرح شد که نسخه پیشرفته 802 .16-2004 می باشد. و هدف آن تعیین یک راهکار مدیریتی برای لایه های فیزیکی و MAC می باشد.
2-2-1-9 استاندارد 802.16/Conformance01-2003 :
اين استاندارد در آگوست 2003 با ارزیابی پیروی از یک پیاده سازی خاص بوجود آمد .این استاندارد عبارتی را با نام PICS (Protocol Implementation Conformance Statement ) بیان می کند. که با استفاده از آن تعیین می شود که چه تواناییها و گزینه های توسعه یافته و چه محدودیتهایی وجود دارد که برای سیستم های BWA 10-66 باید از آن جلوگیری شود.
2-2-1-10- استاندارد 802.16/Conformance 02-2003
این استاندارد در فوریه 2004 بوجود آمد که ساختار مناسب برای تست و اهداف تست را برای سیستم های BWA 10-66 معرفی می کند.
2-2-1-11- استاندارد 802.16/Conformance03-2004
این استاندارد در ژوئن 2004 با هدف تعیین رویه تست در تداخل رادیویی 10-66 معرفی شد .
2-3- معماری شبکه در استاندارد 802.16
مدل معماری این شبکه شبیه به شبکه های تلفنی می باشد . هر 802.16 فضائی را شامل یک ایستگاه پایه ( BS ) و یک یا تعداد بیشتری ایستگاه مشتری ( SS) در برمی گیرد. BS ها اتصال به شبکه های هسته ای (CN- Core Net ) رافراهم می کنند . در حالیکه SS دسترسی کاربر انتهائی را به شبکه بی سیم باند وسیع فراهم می نماید.
در شکل زیر یک سلول منفرد مشاهده می شود . برای تشکیل شبکه 802.16 بزرگتر این سلولها گرد هم می آیند. همانگونه که در شکل زیر مشاهده می شود BS ها از طریق یک شبکه هسته ای به هم متصل می شوند.در مدل 802.16 دسترسی به کانال فوق العاده مرکزی می باشد . یعنی BS به طور دقیق روی چگونگی وزمان دسترسی SS ها به شبکه بی سیم نظارت دارد.
انتقالات ممکن است PTP ( Point to Point) ، (Point to Multipoint ) PMP یا ( Point to Consecutive Point) PTCP باشد . که انتقال به صورت PTCP مستلزم داشتن یک حلقه بسته از طریق اتصالات PTP می باشد. از خانواده استاندارد 802.16 ، 802.16a می باشد. که توپولوژی آن mesh است و در آن SSها نقش روتر را دارند . و دادها را به سمت گره هایی که LOS ( یعنی Line of Sight یا دید مستقیم ) نیستند هدایت می کنند.
لینک PTP یک لینک اختصاصی است . که دو نقطه را به هم متصل می کند یعنی BS و مشتری . به همین دلیل بازدهی در اینجا پایین است و هزینه زیادی صرف می شود و معمولا مکانهایی از این لینک استفاده می کنند که نیاز به پهنای باند زیادی داشته باشند مثل مراکز تحقیقاتی . همچنین در این روش برای به حداقل رساندن تداخل و افزایش ضریب ایمنی به یک آنتن با گین زیاد و فوق العاده جهتی نیاز است .
در حالیکه در توپولوژی PMP گروهی از مشتریان به یک BS وصل می شوند و این روش برای مشتریانی که نیاز به پهنای باند زیادی ندارند روش بهتر و مؤثرتری است . در اینجا پهنای باند به صورت اشتراکی میان گروهی از کاربران توزیع می شود و هزینه کاهش می یابد همچنین از انتهای سکتوری با روش های سهموی استفاده می شود تا بتوان از فرکانس استفاده مجدد کرد.
2-3-1- توپولوژی شبکه در استاندارد 802.16a
در 802.16a علاوه بر توپولوژیها ی PTP و PMP ، توپولوژی مش نیز مورد توجه قرار گرفته است .که این معماری انعطاف پذیرتر ، مؤثرتر ، قابل اعتمادتر و حمل و نقل آسانتری نسبت به روشهای پیشین دارد . و بر اساس مفهوم چند هابی ( Multihop ) کار می کند . در این توپولوژی SS هوشمند تر عمل می کند وهر SS به عنوان یک نقطه دسترسی فعالیت می کند و می تواند پاکتها را به سمت همسایگان سوق دهد. و به این ترتیب فضای پوشش دهی را افزایش دهد.
همچنین این مسیر یابی می تواند به صورت Proactive ( با استفاده از جداول مسیریابی از پیش تعیین شده ) یا reactive ( تولید مسیر بر حسب تقاضا ) باشد.
توپولوژی مش به دو دسته switched mesh و routed mesh تقسیم می شود.
در روش Switched mesh یک روتر ثابت میان مبدا و مقصد تعریف می شود و تمامی پاکتها همین مسیر را طی می نمایند . اگر اتصال قطع شود یا QoS كاهش یابد ، روتر جدیدی جایگزین قبلی می شود.
در روش Routed mesh مسیر ثابتی وجود ندارد و تمامی پاکتها با استفاده از نودهای هوشمند و بر اساس ارزیابی شرایط لینک که با استفاده از پارامترهای خاصی مثل گذردهی ، چگالی ترافیک وافت پاکت، سطح تداخل ، تاخیر و جیتر اندازه گیری می شود مسیر یابی می شوند.
بنابر این پاکتهایی که از یک مبدا به سمت یک مقصد حرکت می کنند مسیرهای متفاوتی را طی می کنند. و با تاخیرها و جیترهای متفاوتی به مقصد می رسند. در شکل زیر توپولوژی مش مشاهده می شود.
2-4- کاربردهای WIMAX
WIMAX یک تکنولوژی WMAN است که میان WLAN و WAN قرار گرفته است . و برای فراهم سازی یک شبکه کم هزینه با کیفیت بالا و انعطاف پذیر از سیستم های BWA گسترش یافته است . و از تجهیزات معتبر و سازگار و با کارکرد خوب مجهز که از سازندگان مختلفی می توانند باشند استفاده می کند. WIMAX سرويسهای باند وسیع را برای کسانی که به این سیستم احتیاج دارند و در فضاهائی که سیستم های باند وسیع قبلی موجود نبودند ارائه می دهد.در مقایسه با سیستم های سیمی باند وسیع WIMAX مزایای زیر را دارا می باشد:
هزینه های پیاده سازی آن ارزانتر است .
هزینه های نگهداری آن به صورت ماهانه کمتر است .
نصب ، به کارگیری ، پیکر بندی دوباره و جداسازی قطعات آن سریعتر و آسانتر است
اثرات کمتری روی محیط پیرامون خود دارد.
مقیاس پذیری آن برای بسط و گسترش در آینده بسیار مناسب است .
انعطاف پذیری بالایی دارد.
WIMAX تا مسافت 30 مایل ( 50km) را در سرعت Mbps 75با استفاده از هر دو طیف مجاز و غیر مجاز می تواند پوشش دهد.
2-4-1- WMAN
یکی از دلایل مهمی که باعث شده WIMAX رواج پیدا کند و بسیار مورد توجه قرار گیرد این است که WIMAX به صورت بالقوه دارای قابلیت دسترسی وسیع بی سیم برای فضاهای شهری می باشد . اما سختی نصب در MAN را ندارد . زیرا در MAN یعنی در شبکه های شهری تکنولوژیهای دسترسی باند وسیع سیمی خود باعث ایجاد یک گلوگاه در بحث پهنای باند می شوند که راه حل آن استفاده از انتقالات پر ظرفیت است که متاسفانه قیمت آن بالاست .استفاده از DSL یا مودم کابلی نیز به عنوان راه حل دیگر می تواند مد نظر قرار گیرد. اما این روش نیز زمان بر و سخت است . به علاوه اینکه کیفیت سرویس نیز از عواملی مثل مسافت و کیفیت سیم بندی متاثر است .
در تکنولوژیWMAN سعی بر این است که سرویس های باند وسیع بی سیم با قیمتی پایین تر از نوع سیمی اما با ظرفیتی بیشتر یا معادل آنها فراهم شود.
شکل زیر معماری یک WMAN را با استفاده از تکنولوژی WIMAX نشان می دهد.
2-4-2 سرویس های باند وسیع در فضاهای روستایی :
یکی از مشکلات فراهم آورندگان سرویس امروزه این است که چگونه در فضاهای روستایی امکان ارائه سرویس را فراهم آورند.
امروزه در فضاهای شهری و در مناطق پر جمعیت این سرویس ها بخوبی توسط DSL و کابل ارائه می شود. در حالیکه در مناطق روستایی موقعیت برای ارائه اینگونه سرویس ها مناسب نیست . کاربران روستایی به همین دلیل اغلب به سرویس dial up با سرعت پایین محدود می شوند. یا حتی ممکن است نتوانند به اینترنت دسترسی پیدا کند.
بنابر این برای این مناطق باید راه حل های بهتری اندیشید.
کیفیت سرویس های باند وسیع به شبکه دسترسی و همچنین اتصالات داخلی میان نقاط دسترسی محلی و شبکه backbone (يا back haul ) بستگی دارد . قیمت شبکه backhaul با افزایش مسافت افزایش می یابد. در نقشه های شهری این مساله خیلی مهم نیست اما در مناطق کم جمعیت از این مساله نمی توان گذشت بنابراین استفاده از تکنولوژیهای سیمی در این مناطق خیلی گران، سخت ، دور و زمان بر است . و با وجود اینکه در این مناطق می توان از ماهواره استفاده کرد اما محدودیت پهنای باند و موجود نبودن طیف فرکانسی و تاخیر زیاد مانع می شود.
لذا WIMAX با توجه به هزینه پایین ( برای پیاده سازی و گسترش ) و آسان بودن به کارگیری و داشتن کارایی مشابه DSL گزینه مناسبی می باشد. فایده دیگر شبکه WIMAX مقياس پذیری بالای آن می باشد زیرا هزینه اضافه کردن یک سلول جدید ذاتا کمتر از مشابه سیمی می باشد.
2-4-3- Wireless Backhaul :
Backhaul اتصال از نقطه دسترسی به سمت فراهم کننده سرویس ( provider ) به علاوه اتصال از provider به سمت شبکه هسته ای را شامل می شود. در حال حاضر اغلب پیاده سازیهای سلولی backhaul با اجاره کردن خطوط T1 از یک provider Third-party انجام می شود که خیلی گران است . از دیگر کاربردهای WIMAX این است که می تواند به عنوان back haul سلولی با ظرفیت بالا ، مورد استفاده قرار گیرد که قادر است به چندین سلول خدمات ارائه دهد و همچنین برای سرویس های موبایل در آینده بسط و گسترش یابد که البته هزینه همه اینها نیز نسبت به مورد قبلی خیلی پایین است .
علاوه بر سیستم های سلولی از WIMAX به عنوان یک backhaul برای Wi-Fi نیز می توان استفاده نمود. WIMAX می تواند چندین Wi-Fi را درون یک خوشه ترکیب کند و فضای خالی میان آنها رابپوشاند.WIMAX backhaul معمولا از PTP و LOS برای افزایش بازدهی شبکه استفاده می کند .همچنین می توان آن را با سیستم های PMP دیگر پیوند داد و به یک راه حل کامل دست یافت . در شکل زیر کاربرد WIMAX در این روش مشاهده می شود.
2-4-4- Enterprise/PrivateNet :
در شبکه ها ی خصوصی و مهم که متعلق به مکانهای خارجی است نیز می توان از WIMAX برای اتصال یک واحد راه دور به اداره مرکزی استفاده کرد.این شبکه ها اتصالات بی سیم مطمئن ، امن و پرسرعتی را میان تعدادی از ساختمانهای راه دور و ساختمان مرکزی با استفاده از توپولوژی PMP فراهم می نمایند . در بخش های آموزشی ، تجاری ، و سازمانهای عمومی می توان از این روش استفاده کرد.
2-4-5- دید بانی بی سیم
در فضاهایی که نیاز به امنیت زیادی دارند باید ابزارهایی برای دیدبانی با قیمت مناسب ، انعطاف پذیری بالا و قابلیت اطمینان وجود داشته باشد. در دیدبانی بی سیم ( Wireless video Surveillance) از دو تکنولوژی IP و WIMAXیعنی ترکیب این دو استفاده شده است . در این روش تصاویر ویدیوئی از طریق اتصالات IP امن و خصوصی ارسال می شوند و می توان به این ترتیب مکانهای مهم و دور از دسترس را تحت نظر داشت.
از این روش در مغازه ها، مراکز حمل و نقل ، مکانهای نظامی و پارکها استفاده می شود.
2-4-6- دیگر کاربردهای WIMAX :
ماشینها ی گویای اتوماتیک
بازیهای Online
ارتباطات مولتی مدیا
کاربردهای پزشکی
شبکه های حسگر
به عنوان پشتیبان برای شبکه های سیمی
مانیتورینگ آنی ، هشدار و کنترل کارهای خطرناک
2-5- نگاهی اجمالی به تکنولوژیهای بی سیم :
Wi-Fi
WiBroWIMAX
2-5-1- Wi-Fi
Wi-Fi مخفف َُُُُ ُ Wireless Fidelity ،، یک تکنولوژی رادیوئی است که در آن شبکه های کامپیوتری به یکدیگر وبه اینترنت بدون سیم اتصال می یابند. کاربران می توانند فایلهایی را با یکدیگر به اشتراک گذارند.و می توانند کامپیوترهایشان ، laptop ها و PDA را به این ترتیب با هم شبکه کنند . یک شبکه Wi-Fi درست مثل یک شبکه سیمی کار می کند . اما محدودیت های آن را ندارد. Wi-Fi از تکنولوژیهای 802.11a ، 802.11b ، 802.11g برای ایجاد اتصالات بی سیم سریع، مطمئن و امن استفاده می کند.
همچنین با استفاده از Wi-Fi می توان شبکه های بی سیم را به سیمی متصل نمود (مثل اترنت) . شبکه های Wi-Fi در باندهای رادیویی غیر مجاز GHz 2.4-5 با نرخ ارسال ( 802.11b) Mbps 11 یا 54 (802.11a) کار می کنند. ISP ها ازWi-Fi برای اتصال خانه ها به اینترنت استفاده می کنند.2-5-2-WiBro ( Wireless Broadband)
یک تکنولوژی اینترنت است که بوسیله صنعت ارتباطات کره توسعه یافت . در فوریه 2002، دولت کره به باند 2.3 GHz ، 100MHz پهنای باند اختصاص داد و در اواخر 2004 ، فاز1 WiBro بوسیله TTA(انجمن فنی ارتباطات ) کره استاندارد سازی شد .WiBro جدیدترین نوع دسترسی بی سیم باند وسیع برای سیستم موبایل یا با قابلیت تحرک می باشد. اساس آن هما ن استاندارد 802.16 می باشد. اما برای نگهداری ارتباطات در حال حرکت و ردیابی گیرنده در سرعت های بالای 37mi/hr ( 60 km/hr) طراحی شده است . در حال حاضرWIMAX استاندارد جاری امریکا است . WIMAX استانداردی است برای کاربران در حال حرکت در رنج های حدود mi 31 از ایستگاه فرستنده اما برای حالتی که گیرنده در حال حرکت باشد طراحی نشده است. به WiBro می توان mobile WIMAX اطلاق نمود.
2-5-3- WIMAX :
یک Platform جدید است که قابلیت اتصال به اینترنت را برای ادوات دستی فراهم می نماید.WIMAX نسبت به Wi-Fi سرعت بیشتری در مسافتهای طولانی تر دارد .
تکنولوژی WIMAX به LOS نیازی ندارد. و برای کاربردهایی که نیاز به پهنای باند قوی دارد و نسبت به زمان حساس است مثل نمایش فیلم به صورت همزمان مفید است . WIMAX سیستم مکمل Wi-Fi است . از تکنولوژی Wi-Fi برای شبکه خانگی یا مثلا در یک کافی شاپ استفاده می شود.
اما برای آنکه بتوانیم این شبکه خانگی رابه شبکه اینترنت متصل کنیم از WIMAX استفاده می کنیم.
سیستم های نسل 3 مثلUMTS و CDMA2000 هر دو با WIMAX رقابت می کنند. در شکل زیر میتوان نموداری از رقابت میان این سیستم ها رامشاهده نمود.
2-6- لایه های WIMAX :
WIMAX بر اساس خانواده
IEEE 802.16 WMAN بنیاد نهاده شده است که دارای لایه (MAC Media Access Control) و لایه فیزیکی (PHY) می باشد. خود لایه MAC نیز به سه زیر لایه تقسیم می شود :
CS ( Convergence Sub layer)
CPS ( Common Part Sub layer)
Security Sub layer
)



قیمت: تومان


دیدگاهتان را بنویسید