از تکنولوژی وایمکس (WiMAX) چه میدانید ؟

[samaneh66 10,265]

وایمكس چیستفناوری اطلاعات، علیرغم این واقعیت که عضوی جدید در خانواده فناوری هاست، اما در طول سالهای اخیر تحولات زیادی را در خود شاهد بوده است. همه به یاد داریم که تا چندی پیش، اتصال به اینترنت و استفاده از آن تنها از طریق خطوط تلفن و مودمهای Dial-Up امکان پذیر بود، اما با ورود اینترنت پهن باند و پر سرعت، دنیای تبادل اطلاعات متحول شد. نیاز به تبادل سریع اطلاعات موجب شده است تا فناوریهای مرتبط با آن، در طول دهه های اخیر پیشرفت چشمگیری داشته باشد. اینترنت های XDSL و نیز فناوری وای-فای (WI-FI) و اینترنت بی سیم سهم عمده ای در ایجاد تغییرات عظیم در این بعد از دنیای اطلاعات ایجاد کرده و اکنون نیز با ورود وایمکس، جهان در آستانه تجربه ای نو در دنیای اینترنت قرار دارد. وایمکس، سیستم دیجیتال ارتباط بی سیم بوده و جایگزینی مناسب برای شبکه‌های ADSL وحتی شبكه های بی سیم کوتاه برد در نواحی شهری محسوب می شود. از بزرگترین نقاط قوت این تكنولوژی نسبت به دیگر تكنولوژی های بی سیم، برد بالای امواج آن و امکان دسترسی به آن در مسافتهای بسیار طولانی است.در زمانی نه چندان دور،‌ اکثر خریداران رایانه خوشحال بودند که دستگاه جدیدشان یک مودم داخلی دارد که در آن نصب شده و از طریق آن می توانند به اینترنت متصل شده و فایلی با حجم حدود یک مگابایت را در زمانی نزدیك به 5 دقیقه (بسته به سرعت ارتباط و اتصال) دانلود کنند. با ورود اینترنتهای پهن باند، همین کاربران می‌توانستند با سرعتهایی به مراتب بالاتر به اینترنت متصل شده و همان فایل را در مدت یک ثانیه دانلود کنند. وایمکس قادر است سرعتهایی حتی فراتر از این مقیاسها را پوشش داده و خدمات تكمیلی پیشرفته تری را در حوزه هایی گسترده‌تر ارایه ‌دهد. تا پایان سال 2008، بیش از 200 اپراتور در سطح جهان خدمات وایمکس را عرضه ‌کرده اند و پیش‌بینی می‌شود تا سال 2012، این رقم به 538 اپراتور در سطح جهان برسد. در این بین، منطقه خاور میانه سهمی 4 درصدی از کل پیاده سازی ها و توسعه های جهانی وایمکس داشته است. پیش بینی ها همچنین نشان می دهد که تا سال 2012 تعداد کشورهایی که تحت پوشش این شبکه ها خواهند بود به 201 کشور از مجموع 234 کشور برسد که این خود حکایت از گسترش وسیع این فناوری در دنیا و اقبال عموم نسبت به آن دارد. بررسی های صورت گرفته بر روی عوامل مؤثر بر رشد تعداد مشترکان در مناطق مختلف دنیا نشان می دهد که کاربران جهانی وایمکس از 300 هزار مشترک در سال 2006 به 131 میلیون نفر در سال 2011 خواهد رسید و میزان سرمایه گذاری انجام‌شده برای این فناوری در این سال به 26 میلیادر دلار می رسد که رقم قابل توجهی به حساب می‌آید. تولیدکنندگان تجهیزات وایمکس نیز از رشد بالایی برخوردار بوده و تنوع محصول و قابلیت ارائه سرویس‌های متنوع در رأس برنامه های آنان قرار گرفته است. اتحادیه وایمکس (WiMAX Forum) که به عنوان مرجع مجوزدهی و تست دستگاه ها و تجهیزات وایمکس شناخته می شود، اعلام کرده تا اواخر سال 2008، 62 شرکت در حال توسعه تراشه‌های وایمکس و دستگاه های کاربران نهایی بوده و 37 شرکت نیز در حال ساخت تجهیزات زیرساختی بوده اند و محصولات این شرکت ها تاکنون در توسعه شبکه های وایمکس توسط 407 اپراتور در 133 کشور جهان بکار رفته است. پیش‌بینی می شود که وایمکس در آینده بسیار نزدیک، اینترنت را در کنار شبکه مخابراتى قرار خواهد داد و چنان انقلابى را در این زمینه به‌ وجود خواهد آورد که روشن کردن اکثر کامپیوترهاى قابل حمل، خانگى و یا خاص، مساوى با اتصال آنها به اینترنت باشد. » اطلاعات فنی وایمكس وایمکس، نسل دوم پروتکل های ارتباط بی سیم است که استفاده موثرتر از پهنای باند را امکان پذیر ساخته و در ضمن از تداخل امواج جلوگیری می کند و از این طریق، امکان افزایش سرعت‌ انتقال داده ها را درمسافت‌های طولانی تر ممکن می‌سازد. پروتکل‌های ارتباطی وایمکس تحت استاندارد 802.16، که توسط موسسه IEEE تعیین شده و به تصویب رسیده‌است عمل می كنند. این استاندارد دارای زیر مجموعه های گوناگونی است كه 2 زیر مجموعه آن تا كنون به صورت گسترده مورد استفاده قرار گرفته است: 802.16d، که استاندارد ویژه وایمکس ثابت بوده و هیچگونه پشتیبانی از تجهیزات موبایل ارائه نمی کند، همچنین استاندارد 802.16e، که علاوه بر سایر ویژگیهای وایمکس ثابت، از تجهیزات موبایل نیز پشتیبانی كرده و از این رو به نام "موبایل وایمکس (Mobile WiMAX)" نیز شناخته می شود. گروهی تحت عنوان WiMAX Forum، متشکل از اپراتورها و تولیدکنندگان تجهیزات وایمکس، ایجاد استاندارد واحد برای آزمایش تجهیزات تولید کنندگان محصولات وایمکس را پیشنهاد داده و هدف آن تلاش برای ایجاد حداكثر سازگاری بین تجهیزات مختلف تولید شده توسط تولیدكنندگان مختلف از یك سو و اپراتورها از سوی دیگر می باشد، درست همان گونه که برای یک گروه محصولات صنعتی، استانداردهایی مشابه برای تولید محصولات تعیین می شود. » مزایای فناوری وایمكس :- عدم وجود محدودیت مكانی: یكی از مزایای وایمکس نسبت به فناوری‌های قدیمی‌تر از خود (نظیر وای-فای) این است که وایمکس می‌تواند ورودی‌ای باشد که به کاربران اجازه می‌دهد بدون محدودیت در سراسر منطقه تحت پوشش اپراتور از سرویس خود استفاده کنند. با این ویژگی، اینترنت قابل جابجایی و حمل و نقل خواهد شد که این امر سرعت روآوردن صاحبان کسب و کار به استفاده از مزیت‌هایی که اینترنت برای آن‌ها فراهم می‌کند را، بیشتر از پیش خواهد نمود. - امنیت بالا: امنیت بالای انتقال داده‌ها که در این شبکه وجود دارد، موجب می‌شود تا داده‌ها به صورت رمز گذاری شده منتقل شوند و دسترسی به داده‌ها صرفا با داشتن مجوز مربوطه امکان پذیر باشد و مشتركین یك شبكه، علی الخصوص مشتركین سیار، بتوانند در هر نقطه‌ای با داشتن اجازه‌ اتصال، به شبکه متصل شده و از امکانات ویژهٔ آن برخوردار گردند. - خدمات ارزش افزوده: علاوه بر این، در این تکنولوژی، استفاده از خدمات ارزش افزوده ای همچون VoIP (تلفن اینترنتی)، VPN (شبكه اختصاصی مجازی)، Content Providing (موسیقی، فیلم، تصویرو ...) و بسیاری دیگر نیز گنجانده شده‌است که این تکنولوژی را به یکی از رقبای جدی سیستم های تلفن ثابت، موبایل و دیگر فناوریهای ارتباطی تبدیل كرده است.كمك به ایجاد و گسترش شهرها یا شهرک های الکترونیکی نیز از جمله اهداف این تکنولوژی می‌باشد که امید است بدین وسیله بتوان موجبات آماده سازی چنین بستری را فراهم ساخت. تکنولوژی وایمکس (Wimax) که مخفف (Worldwide Interoperability for Microwave Access) به معنی قابلیت كار با سیستم های دیگر در برای دسترسی ماكروویو است در سال 2001 میلادی، با هدف انتقال داده به صورت بی سیم معرفی شده و فناوری آن شباهت زیادی به وای فای دارد . این فناوری منطبق با IEEE 802.16/ETSI HiperMAN می باشد و مناسب تجهیزاتی است كه قابلیت كار با سیستم های دیگر را دارند. بر خلاف وای فای که بر بستر پروتکل 802.11 داده ها را منتقل می کند . و این باعث شده که پوششی تا شعاع 15 کیلومتری داشته باشد. (پوشش وای فای حداکثر 100 متر است). همچنین ارزان بودن این راه ارتباطی باعث شده که علاوه بر کشورهای جهان سومی , کشورهای توسعه یافته نیز به این فناوری روی آورند. » معماری وایمكسموسسه IEEE دو راه دسترسی را برای شبكه ی وایمكس تعریف كرده است:1- ثابت IEEE802.16 TM2004 = دسترسی بوسیله یك آنتن مانند ایستگاه تلوزیونی ماهواره ایجاد می شود.2- سیار IEEE 802.16e TM = ایستگاه مشترك (كاربر) بسیار شبیه ایستگاه های IEEE 802.11 فناوری Wi-Fiمی باشد.» وایمكس چگونه كار می كند؟وایمكس دو جزو اصلی را برای ایجاد یك شبكه عملی احتیاج دارد.ایستگاه مركزی (BS) كه به عنوان یك تكرار كننده عمل می كند و می تواند به اینترنت متصل باشد.مشترك/ كاربر نهایی كه از دسترسی بی سیم با پهنای بالا از طریق ایستگاه مركزی استفاده می كند.وای مكس دو نوع سرویس بی سیم را ارائه می دهد.• سرویس خارج از خط دید (NLOS): پشته های پروتكلی منطبق بر IEEE 802.16 MAC است. در این نوع سرویس یك آنتن كوچك روی رایانه مشترك ( كاربر) به برج متصل است. در این سرویس، وایمكس از فركانس پایین تری نسبت به wi-fi استفاده می كند. این فركانس بین 2GHz و 11GHz می باشد. به دلیل استفاده از طول موج كوتاه سرویس NLOS می تواند از موانع عبور كند.• سرویس روی خط دید (LOS) : در این نوع سرویس یك آنتن بشقابی بر روی سقف یا نقاط قطب یك برج وایمكس نصب می شود. این نوع ارتباط پر قدرت تر و پایدار تر می باشد و می تواند حجم بزرگی از اطلاعات را با خطای كمتر بفرستد. این نوع ارتباط از فركانس بالاتری تا حد 66GHz استفاده می كند. در فركانس های بالا تداخل كمتر است و پهنای باند زیادتری در دسترس می باشد.با كاربرد آنتن های قدرتمند LOS، ایستگاه وایمكس می تواند اطلاعات را به رایانه ها و روترها بفرستند، البته روترها و رایانه هایی كه فناوری وایمكس را پشتیبانی می كنند و در 30 مایلی فرستنده هستند. 30 مایل حداكثر محدوده مخابراتی وای مكس می باشدمزایای وایمکسدر ارتباط با استفاده از وایمکس , تداخل امواج کاهش پیدا می کند. WiMAX بر روی هر دوی فرکانس‌ های 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.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 کاربر می تواند در طول شبانه روز بدون توجه به حجم و زمان به دانلود و آپلود بپردازند.تجهیزات وایمکس , اعم از مودم و فرستنده و گیرنده رادیویی بسیار کوچکتر از سایر فناوری های بیسیم می باشد. قابلیت سیار بودن آن موجب می‌شود این فن‌آوری وارد لپ‌تاپ‌ها، رایانه‌های دستی و در نهایت گوشی‌های تلفن‌های همراه شود. مودم کاربر از راه دور توسط کارشناسان فنی قابل مدیریت است و به روز رسانی نرم افزارهای مودم نیز از راه دور توسط شرکت انجام می شود.• مهمترین ویژگی وایمكس قابلیت كار محصولات تولید كنندگان مختلف با هم می باشد.• وایمكس از روش های مدولاسیون متفاوتی در بین مصرف كننده ها بهره می جوید و از ایستگاه های پایه در فواصل مختلف استفاده می كند.از جمله ویژگی‌های دیگر آن می توان به 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 نام برد.که توپولوژی‌های پیشرفته شبکه‌های (mesh) و تکنیک‌های آنتنی ( beam - formin، STC و تنوع آنتن) می‌توانند برای پوشش برد بیشتری به کار روند که این تکنیک‌های پیشرفته همچنین باعث افزایش کارایی طیفی، ظرفیت، استفاده مجدد، توان خروجی ماکزیمم و میانگین برای هر کانال (Rf )فرکانس رادیویی می شود. » کاربردهای وایمکسیکی از برجسته ترین خصوصیات این تکنولوژی , سیار بودن آن است که کاربرد فراوانی برای کسانی که با لپ تاپ کار میکنند ایجاد کرده و باعث می شود که برای داشتن ارتباطی پرسرعت و امن در یک مکان خاص و یا محدودهٔ بسیار محدود استقرار نداشته باشند و بتوانند با سرعت بالا نیز در حال حرکت باشند و از اینترنت استفاده کنند. امکان تلفن اینترنتی (VoIP) نیز در وایمکس قرار داده شده که می تواند رقیبی برای سیستم موبایل فعلی باشد.همچنین از وایکس برای تبلیغات نیز استفاده می شود.به طور مثال در اماکنی مانند مترو و فرودگاه ها افراد زیادی رفت و آمد می کنند و به یک باره حجمی از اطلاعات بر روی گوشی وی فرستاده می‌شود که می‌تواند در قالب تصویر، صوت و یا انیمیشن باشد . که این جنبه‌ها موج جدیدی از این فن آوری فوق العاده را در دنیای امروزی نمایان می‌سازند.یکی از دلایل رایج 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 انتقال داده برای ارتباط بین دستگاه POS و ATM می‌باشد. لذا این تکنولوژی می تواند کارا ترین راه حل موجود باشد و سیستم خرید از فروشگاه‌ها را آسان سازد.هزینه بهینهاز 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 های سرمایه گذاری (CAPEX) شبکه را کاهش می‌دهد و هزینه نگهداری تجهیزات شبکه نیز پایین می‌آید که باعث پایین آمدن هزینه‌های عملـیاتی (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. » امنیتWiMAXبا 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. و همین امر باعث شده که داده‌ها به صورت رمز گذاری شده منتقل شوند و دسترسی به داده‌ها فقط با داشتن اسم کاربری و روز عبور امکان پذیر باشد و کاربران و علی الخصوص کاربران سیار بتوانند در هر نقطه‌ای با داشتن چنین اجازه‌ای به این شبکه متصل شوند. و اما تحریم…WiMax نیز هرچند یك فناوری بین المللی به شمار می رود اما بیشتر از فناوری های تلفن همراه و حتی 3G به كشورهایی چون آمریكا وابسته است.حتی تعدادی از شركتهای سازنده تجهیزات چون Alvarion-علیرغم ظاهر چند ملیتی خود- اسرائیلی اند.تاثیر مساله تحریم از هم اكنون كه كشور ما در فاز تصمیم گیری و مطالعه بر روی این فناوری است كاملاً برای ما ـ كه بیش از یك سال است در این حوزه به بررسی و مطالعه پرداخته ایم ـ محسوس بوده است و قطعاً در آینده نیز ادامه خواهد داشت. » آینده وایمکسخبر جدیدی که موسسه استاندارد آیتریپلی IEEE وعده داده است پایه گذاری استاندارد جدید 802.16m تا سال ۲۰۰۹ است که از مهمترین خوصوصیات آن ارائه پهنای باند پایدار تا سقف 100 مگابیت در ثانیه به کاربرانی که با سرعت 60 تا 250 کیلومتر در ساعت درحال حرکت هستند خواهد بود که این امر در صورت عملی شدن نقطه عطف بزرگی در صنعت آی تی است و یک فرد عادی می تواند زمانی را که در سفر یا در حال رفت آمد به محل کار خود است با ارتباط 100مگا بایت در ثانیه مثل یک کابر در محل کار ،تمامی امکانات مختلف از جمله ویدئو کنفرانس و انتقال پرسرعت اطلاعات و اینترنت پرسرعت را باهم در اختیار داشته باشد و تغییر فواصل از دکل های اصلی هر میزان هم در پهنای باند تاثیر بگذارد در کار مشترک تاثیر چندانی نخواهد داشت.همچنین برای کاربران ثابت (Low Mobility) سرعت یک گیگابایت را ارائه خواهد داد. البته شاید امروزه به صورت پوینت تو پوینت به روش لیزر امکان چنین ارتباطی به صورت خیلی محدود برقرار شده اما قطعا در آینده به روشهای پوینت تو مالتی پوینت و فواصل طولانی با پایداری بالا میسر خواهد شد . مزیت مهم دیگر استاندارد جدید M برای وایمکس، سازگاری با نسل سوم و چهارم موبایل دنیا خواهد بود که روی این امر نیز تلاش خواهد شد .