08.02.2011 Что такое технология WiMax?

Беспроводные технологии — подкласс информационных технологий, служат для передачи информации на расстояние между двумя и более точками, не требуя связи их проводами.

Сегодня же мы попробуем разобраться с именно технологией WiMAX, которая на сегодняшний день считается весьма перспективной и все больше и больше подтверждает это, притоком новых абонентов.

Расшифровка WiMAX звучит так Worldwide Interoperability for Microwave Access, т.е. телекоммуникационная технология, разрабатываемая с целью беспроводного покрытия больших территорий для широкого спектра устройств. Технология основана на стандарте IEEE 802.16, именуемый также Wireless MAN. Само название WiMAX было создано в 2001 году, вместе с созданием организации WiMAX Forum. Ее создание произошло в июне 2001 года, цель организации – продвижение и развитие технологии WiMAX.


Основное преимущество сетей WiMAX над часто сравниваемой с ней Wi-Fi, это гораздо более широкие зоны покрытия, т.е. это позволяет использовать технологию в качестве «магистральных каналов», продолжением которых выступают традиционные DSL- и выделенные линии, а также локальные сети. Зона покрытия WiMax, при определенных условиях, может достигать 50 км. Поэтому она может быть полезна таким людям, для которых, недоступен Интернет или даже обычная телефония, например в отдаленных районах, где просто нет возможности провести кабельные сети или DSL.

Хоть WiMAX и является весьма универсальной масштабированной сетью, все же разработчикам стандарта не удалось создать единой ее версии. Поэтому было принято решение о создание версий WiMAX как для фиксированного, так и мобильного применения. Хоть ряд требований между стандартами и похож, но из-за разработок технологий для разных сфер рынка не позволила совместить их оба. WiMAX Forum’ом было решено создать две отдельных версии WiMAX, вернее даже двух разных стандартов. Каждая  из спецификаций подразумевала под собой разные частотные диапазоны, пропускную способность линии, методы передачи и доступа, способы кодирования и модуляции сигнала и т.д. Более подробно о каждом из стандартов читайте ниже:

1.    802.16d (фиксированный WiMAX)
Спецификация утверждена в 2004 году.

Сами девайсы представляют собой стационарные модемы для установки как внутри помещений, так и за их пределами, также могут присутствовать и PCMCIA-карты для ноутбуков. Для функционирования оборудования используется ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM), поддерживается фиксированный доступ в зонах с наличием, либо отсутствием прямой видимости. В качестве частотных диапазонов используются 3,5 и 5 ГГц. По сведениям WiMAX Forum, насчитывается уже порядка 175 внедрений фиксированной версии. Многие аналитики видят в ней серьезного конкурента для проводного DSL.

2.    802.16e (мобильный WiMAX)

Спецификация утверждена в 2005 году.
Особенностью данной спецификации является, поддержка мобильных устройств, т.е. находящихся в движение на скорости до 120 км/ч, для чего были внедрены некоторые функции - хэндовер, idle mode и роуминг. Это позволяет добиться мобильного роуминга и бесшовного переключения между станциями при передвижение абонента между станциями. Применяется масштабируемый OFDM-доступ (SOFDMA), возможна работа при наличии либо отсутствии прямой видимости. Планируемые частотные диапазоны для сетей Mobile WiMAX таковы: 2,3-2,5; 2,5-2,7; 3,4-3,8 ГГц. На планете уже развернуто немало сетей в самых различных странах мира – США, Россия, Латвия, Никарагуа, Белоруссия и т.д.
Основное различие двух технологий состоит в том, что фиксированный WiMAX позволяет обслуживать только «статичных» абонентов, а мобильный ориентирован на работу с пользователями, передвигающимися со скоростью до 120 км/ч. Мобильность означает наличие функций роуминга и «бесшовного» переключения между базовыми станциями при передвижении абонента (как происходит в сетях сотовой связи). В частном случае мобильный WiMAX может применяться и для обслуживания фиксированных пользователей.
Стандарт 802.16e-2005 вобрал в себя все ранее выходившие версии и на данный момент предоставляет следующие режимы.
• Fixed WiMAX - фиксированный доступ;
• Nomadic WiMAX - сеансовый доступ;
• Portable WiMAX - доступ в режиме перемещения;
• Mobile WiMAX - мобильный доступ.
Fixed WiMAX. Фиксированный доступ представляет собой альтернативу широкополосным проводным технологиям (xDSL, T1, т.п.). Стандарт использует диапазон частот 10-66 ГГц. Этот частотный диапазон из-за сильного затухания коротких волн требует прямой видимости между передатчиком и приёмником сигнала. С другой стороны, данный частотный диапазон позволяет избежать одной из главных проблем радиосвязи - многолучевого распространения сигнала. При этом ширина каналов связи в этом частотном диапазоне довольно велика, что позволяет достигать скоростей передачи до 120 Мбит/с.
Nomadic WiMAX. Сеансовый (кочующий) доступ добавил понятие сессий к уже существующему Fixed WiMAX. Наличие сессий позволяет свободно перемещать клиентское оборудование между сессиями и восстанавливать соединение уже с помощью других вышек WiMAX, нежели тех, что были использованы во время предыдущей сессии. Такой режим разработан в основном для портативных устройств, таких, как ноутбуки, КПК.
Portable WiMAX. Для режима Portable WiMAX добавлена возможность автоматического переключения клиента от одной базовой станции WiMAX к другой без потери соединения. Однако для данного режима всё ещё ограничена скорость передвижения клиентского оборудования - 40 км/ч. Впрочем, уже в таком виде можно использовать клиентские устройства в дороге. Введение данного режима сделало целесообразным использование технологии WiMAX для смартфонов и КПК.
Mobile WiMAX был разработан в стандарте 802.16e-2005 и позволил увеличить скорость перемещения клиентского оборудования до более 120 км/ч.

В общем виде WiMAX сети состоят из следующих основных частей: базовых и абонентских станций, а также оборудования, связывающего базовые станции между собой, с поставщиком сервисов и с Интернетом.
Для соединения базовой станции с абонентской используется высокочастотный диапазон радиоволн от 1,5 до 11 ГГц. В идеальных условиях скорость обмена данными может достигать 70 Мбит/с, при этом не требуется обеспечения прямой видимости между базовой станцией и приёмником.
WiMAX применяется как для решения проблемы «последней мили», так и для предоставления доступа в сеть офисным и районным сетям..
Между базовыми станциями устанавливаются соединения (прямой видимости), использующие диапазон частот от 10 до 66 ГГЦ, скорость обмена данными может достигать 140 Мбит/c. При этом, по крайней мере одна базовая станция подключается к сети провайдера с использованием классических проводных соединений. Однако, чем большее число БС подключено к сетям провайдера, тем выше скорость передачи данных и надёжность сети в целом.