De glans en armoede van WiMax - een overzicht van de huidige marktsituatie. WiMAX - wat is het en welke voordelen heeft deze technologie?

Tegenwoordig is de draadloze WiMAX-communicatietechnologie de meest geavanceerde van alle bestaande. Het verscheen in 2003 en was bedoeld om de markt voor uitzendapparatuur tevreden te stellen.

Over de hele wereld is een groot aantal operators begonnen met het opzetten van draadloze netwerken. Dergelijke netwerken bestaan nu in de VS, Japan, Korea, Rusland en vele anderen. Als we rekening houden met de woorden van vooraanstaande communicatieanalisten, zal WiMAX binnenkort een totaal aantal netwerkgebruikers hebben van meer dan 100 miljoen mensen.

Tegenwoordig kunnen we gerust zeggen dat WiMAX geen alternatieve technologie heeft, waardoor het een geavanceerd product is. In dit artikel zullen we gedetailleerd ingaan op de kenmerken van deze technologie, de voor- en nadelen ervan.

Wat het is?

“WiMAX” (“International Interconnection for Microwave Access”) is een technologie ontwikkeld in 2003, met als doel draadloze communicatie te bieden voor werkstations, desktopcomputers, laptops en mobiele apparaten. Gebaseerd op de IEEE 802.16-communicatiestandaard.

Welke problemen lost WiMAX op:

levering van breedbandcommunicatie, in plaats van huurlijnen en DSL/ADSL;
Levering van systemen voor toezicht op afstand;
het creëren van externe toegangspunten die niet gebonden zijn aan een geografische locatie;
het aanbieden van Wi-Fi-toegangspunten en deze met elkaar en met andere delen van het internetnetwerk te verbinden.

Ik wil ook kort ingaan op de belangrijkste fasen van de ontwikkeling van deze technologie:

Reikwijdte en haalbaarheid van de toepassing

Tegenwoordig worden ontwikkelaars over de hele wereld acuut geconfronteerd met het probleem van de ‘last mile’ (het kanaal dat de eindapparatuur van de gebruiker verbindt met het toegangsknooppunt van de provider). Gelukkig zijn er tegenwoordig veel varianten van last-mile-technologie beschikbaar, zodat elke aanbieder het probleem van het kiezen voor deze technologie kan oplossen.

Tegenwoordig bestaat er voor het last mile-probleem geen duidelijke en universele oplossing. Absoluut elke bestaande technologie heeft zijn eigen toepassingsgebied, voor- en nadelen.

De keuze voor een bepaalde technologie kan worden beïnvloed door een groot aantal factoren, en dit zijn de belangrijkste:

manier om de beoogde doelen te bereiken, efficiënt gebruik van middelen, doelgroep,
toewijzing van investeringen die vervolgens zullen worden gebruikt om het netwerk te ontwikkelen;
de beschikbaarheid en bruikbaarheid van de bestaande netwerkinfrastructuur, evenals bepaalde middelen die zullen worden toegewezen om de technische werking van het netwerk te ondersteunen.

Elk van de bovenstaande factoren speelt een bijzondere rol bij het kiezen van een technologische oplossing.

Bij het vergelijken van Wi-Fi en WiMAX zou ik ook willen opmerken dat gebruikers met deze laatste met een vrij hoge snelheid toegang tot internet kunnen krijgen. De dekking van WiMAX-netwerken is veel groter dan die van Wi-Fi.

video: WiMax-technologie

Technologie opties

De hele familie van WiMAX-technologie heeft een vrij breed scala aan voordelen, die bepaalde verschillen van elkaar hebben. WiMAX-technologieontwikkelaars probeerden de meest geschikte optie te vinden voor mobiel en vast lijngebruik.

Het is echter vermeldenswaard dat het combineren van eisen binnen één norm nog steeds geen opgelost probleem is. De standaardvereisten zijn volledig vergelijkbaar met elkaar, maar elke technologie heeft een specifieke focus op verschillende delen van de markt. Daarom werd dit de aanzet voor het creëren van twee afzonderlijke versies van de standaard.

Elke WiMAX-specificatie heeft zijn eigen technische kenmerken: emissievermogen, frequenties, toegang en transmissie, hergebruik van radiofrequenties. En juist vanwege deze kenmerken zijn WiMAX-systemen gebaseerd op de IEEE 802.16 e- en d-standaard vrijwel niet compatibel.

802.16-2004 - werd in 2004 goedgekeurd. Tijdens bedrijf wordt frequentiemultiplexing gebruikt. Daarnaast is er ondersteuning voor zogenaamde vaste toegang in die gebieden waar geen direct zicht is. In de meeste gevallen worden frequenties van 3,5 en 5 GHz gebruikt.
802.16-2005 - werd in 2005 goedgekeurd. De nieuwe versie is een grote stap in de evolutie van vaste toegang. De nieuwe versie heeft ondersteuning gekregen voor mobiele abonnees en het onderscheidende kenmerk is de ondersteuning voor een aantal speciale functies, zoals: "Inactieve modus", "Handover".

De onderscheidende kenmerken tussen de twee specificaties zijn dat vaste WiMAX (802.16-2004) alleen werkt met statische abonnees, terwijl 802.16-2005 (mobiele WiMAX) werkt met abonnees die zich verplaatsen met snelheden tot 110 kilometer per uur.

Ik zou ook willen opmerken dat dankzij de mobiliteit alle roamingfuncties en de zogenaamde “naadloze verbinding” tussen de hoofdwerkstations worden aangeboden terwijl de abonnee onderweg is. Er zijn ook uitzonderlijke gevallen waarin 802.16-2005 vrij goed kan worden gebruikt bij het bedienen van statische abonnees.

Ik zou ook willen opmerken dat de meeste bedrijven hun voorkeur geven aan WiMAX bij het aanbieden van snelle communicatiediensten.

En daar zijn redenen voor:

In de eerste plaats is 802.16 vanuit economisch oogpunt effectief bij het verschaffen van toegang tot het netwerk aan zijn klanten, het uitbreiden van diensten en het bestrijken van nieuwe gebieden;
ten tweede is het gemakkelijk te gebruiken, in tegenstelling tot bekabelde kanalen. WiMAX en Wi-Fi zijn vrij eenvoudig te gebruiken, te implementeren en natuurlijk te schalen. Een hele handige manier om in de kortst mogelijke tijd een redelijk groot netwerk te creëren.

WiMAX-abonneeapparatuur

Momenteel kan apparatuur voor het gebruik van WiMAX-netwerken binnenshuis worden geïnstalleerd (dergelijke apparaten zijn meestal niet groter dan traditionele DSL-modems) en buitenshuis (apparaten ter grootte van een laptop).

Binnenapparaten zijn handiger in gebruik, maar kunnen alleen op korte afstand van het basisstation werken.

Hierdoor vergt apparatuur die binnenshuis wordt geïnstalleerd een grotere investering, omdat er een groot aantal toegangspunten nodig zal zijn om kwalitatief hoogstaand werk te garanderen.

Werkingsprincipe en concepten

WiMAX bestaat uit de volgende elementen: stations (basis en client), apparatuur die stations met elkaar verbindt, en een internetnetwerk. Voor de verbinding tussen het basisstation en het clientstation worden frequenties van 2 tot 11 GHz gebruikt.

In de regel wordt directe zichtbaarheid tussen basisstations tot stand gebracht en wordt gebruik gemaakt van het werkfrequentiebereik van 10 tot 66 GHz. Direct zicht tussen werkstations en frequentiebereik maakt gegevensuitwisselingssnelheden tot 120 Mbit/s mogelijk. Maar in dit geval is het noodzakelijk om een van de werkstations via een standaard bekabelde verbindingsmethode op het netwerk van de provider aan te sluiten.

IEEE 802.16-standaarden hebben een GSM-netwerkstructuur. Het bereik van de basisstations bedraagt enkele kilometers en de bouw van eventuele extra torens die het signaal versterken is absoluut niet nodig.

Modi

De wimax 802.16e-2005-standaard omvat alle versies die eerder zijn uitgebracht:

MAC/linklaag

802.16 MAC-netwerken gebruiken een zogenaamd planningsalgoritme. Het werkingsprincipe van dit algoritme is gebaseerd op het volgende: absoluut elk clientstation kan verbinding maken met het toegangspunt en na verbinding wordt er automatisch een apart slot voor aangemaakt, direct op het toegangspunt. Bovendien kunnen andere gebruikers hier geen invloed op uitoefenen en is er dus geen mogelijkheid dat de communicatie wordt onderbroken.

WiMAX-architectuur

Op het WiMAX Forum is een architectuurspecificatie gemaakt, waardoor het mogelijk is een groot aantal operationele nuances te bepalen. Dit aantal omvat de distributie van netwerkadressen, interactie met andere netwerken en authenticatie.

Ik zou willen opmerken dat de netwerkarchitectuur niet strikt gebonden is aan een of andere individuele configuratie, en dus een vrij hoge flexibiliteit en schaalbaarheid biedt.

Voor-en nadelen

De voordelen zijn onder meer:

De nadelen omvatten I:

tekort aan frequentieapparatuur;
onvoorbereidheid van het wetgevingskader;
moeilijkheden bij de introductie van nieuwe technologie, waardoor het momenteel niet mogelijk is om tegen lage kosten communicatie van hoge kwaliteit aan te bieden.

In dit artikel hebben we WiMAX in detail bekeken. Het is veilig om te zeggen dat WiMAX momenteel de toonaangevende draadloze technologie is. Tegenwoordig heeft het een vrij grote populariteit verworven in de moderne wereld.

WiMAX is een relatief nieuwe radiotechnologie. Het is ontworpen voor het bouwen van draadloze lokale netwerken (WLAN) en biedt de gebruiker breedbandtoegang tot dit netwerk en tot internetbronnen. Een andere, veel bekendere manier om een WLAN te organiseren is Wi-Fi. Hierdoor ontstaat er vaak enige verwarring: de nieuwe technologie wordt beschouwd als een verbeterde versie van de oude. En de naam zelf – WiMAX – roept bepaalde associaties op met Wi-Fi-technologie. Maar toch zijn de verschillen tussen hen behoorlijk ernstig.

Geschiedenis van de creatie van WiMAX

Tegen het einde van de vorige eeuw waren er veel eigen oplossingen voor de implementatie van wereldwijde draadloze netwerken. Apparaten die op elke oplossing waren gericht, conflicteerden met elkaar en het bouwen van een netwerk was te duur. Het was alleen mogelijk om deze problemen te overwinnen door de gesloten formaten af te schaffen, wat in 1999 werd gedaan. De grootste fabrikanten van telecommunicatieapparatuur zijn samen met de IEEE overeengekomen één enkele standaard voor draadloze breedbandcommunicatie te ontwikkelen. Dit is hoe IEEE 802.16 verscheen, en in 2001 vormden de organisaties die het ontwikkelden het WiMAX Forum. Het was toen dat de nieuwe standaard naar dit consortium werd vernoemd.

Ten eerste worden er op basis van de nieuwe technologie backbone-datatransmissiekanalen gecreëerd, ter vervanging van de gebruikelijke “dedicated lijnen” en DSL-verbindingen. Wi-Fi, met alle mogelijkheden voor het organiseren van lokale draadloze netwerken, is bijna altijd slechts een tussenpersoon tussen het communicatiecentrum van de provider en het gebruikersapparaat. Daarom is het niet ongebruikelijk dat Wi-Fi-toegangspunten (zogenaamde hotspots) en zelfs hele netwerken van dergelijke hotspots met elkaar zijn verbonden met behulp van WiMAX-technologie.

Ten tweede kunnen WiMAX-toegangspunten op internet, vanwege het tamelijk grote bereik van zenders (tot 50 km) en de zeer lage gevoeligheid van het radiosignaal voor verschillende soorten obstakels, worden gecreëerd zonder verwijzing naar geografische locatie (wat in feite , is wat de naam WiMAX weerspiegelt). Door al deze factoren konden de makers van WiMAX verklaren dat hun geesteskind geschikt is voor de inzet van draadloze computernetwerken op stedelijke schaal: Wireless Metropolitan Access Network (WMAN).

Soorten WiMAX-netwerken

Tegenwoordig zijn er verschillende WiMAX-specificaties in de wereld:

Vaste WiMAX- vast;
Nomadische WiMAX– het bieden van sessiebediening: de gebruiker kan verbinding maken met verschillende basisstations, maar wanneer hij tussen deze basisstations beweegt, wordt hij gedwongen de verbinding met het WiMAX-netwerk te verbreken;
Draagbare WiMAX– draagbaar. Het abonneeapparaat kan in beweging zijn met een snelheid van maximaal 40 km/u;
Mobiele WiMAX– mobiel. Kan rijdend werken bij snelheden tot 120 km/u.

De eerste en laatste oplossing zijn het populairst.

Het vaste type toegang is ontworpen om twee redelijk afgelegen objecten met elkaar te verbinden, bijvoorbeeld twee torens met WiMAX-zenders die zich op een afstand van maximaal 50 km van elkaar bevinden. In het zicht en onder gunstige omstandigheden kunnen gegevensoverdrachtsnelheden oplopen tot 120 Mbit/s. Met zulke indrukwekkende parameters kunt u deze modus gebruiken als vervanging voor traditionele bekabelde kanalen. Deze specificatie wordt aangeduid met 802.16-2004 of 802.16d. De frequentiebereiken 3,5 en 5 GHz zijn toegewezen voor de werking van WiMAX-netwerken die aan deze specificatie voldoen.

Met een ander type toegang, mobiel, kan de gebruiker elk WiMAX-apparaat overal met internet verbinden. Het signaal gaat rechtstreeks naar de modem, laptop, communicator of mobiele telefoon. Tegelijkertijd kan hun eigenaar, samen met al zijn draadloze apparatuur, zich voortbewegen met snelheden tot 120 km/u. Sneller wordt echter niet aanbevolen, omdat de verbinding anders kan verdwijnen, omdat de basisstations geen tijd hebben om gegevens te verzenden zonder de verbinding te verbreken. Het zijn deze WiMAX-netwerken die vandaag de dag worden ingezet in Moskou, St. Petersburg en andere grote steden van Rusland. Deze specificatie wordt aangeduid als 802.16-2005 of 802.16e.

WiMAX-specificaties definiëren strikt de gebruikte frequentiebereiken, bandbreedte, stralingsvermogen van het apparaat, datatransmissie- en toegangsmethoden, signaalcoderings- en modulatiemethoden en andere kenmerken, en voor elk van hen verschillen deze parameters zo sterk dat WiMAX-netwerken en apparaten met verschillende specificaties incompatibel zijn . Een gedetailleerde vergelijking van de technische kenmerken van WiMAX-modi wordt weergegeven in de bovenstaande tabel.

In Rusland zijn er alleen mobiele WiMAX-netwerken. Overigens is het in Rusland onmogelijk om de apparatuur van de ene WiMAX-operator in het netwerk van een andere te gebruiken.

WiMAX-werkingsprincipe

Ondanks het feit dat WiMAX een radiotechnologie is, zal het niet mogelijk zijn om draden volledig te vermijden, zelfs als u de mobiele modus selecteert. Het werkingsprincipe van een op WiMAX gebaseerd netwerk lijkt sterk op het werkingsprincipe van mobiele communicatie. Er zijn abonneestations, dat wil zeggen basisstations, gebruikers- en andere operatorcommunicatieapparatuur die op internet zijn aangesloten. Basisstations worden op een afstand van enkele (of zelfs tientallen) kilometers van elkaar geïnstalleerd. De een 'gooit' het signaal naar de ander in zichtomstandigheden in het frequentiebereik van 10 tot 66 GHz (zoals reeds vermeld kan de gegevensoverdrachtsnelheid erg hoog zijn). Er moet minimaal één basisstation via kabels op het netwerk van de provider zijn aangesloten. In de praktijk zijn nogal wat zenders aangesloten op een bekabeld netwerk, wat de snelheid van de datatransmissie en de betrouwbaarheid van het hele systeem vergroot.

Zo is de hele keten van basisstations aan de kant van de operator via kabels met het internet verbonden. Aan het andere uiteinde van deze lijn, op een afstand van maximaal tien kilometer van het laatste basisstation, mag de ontvangstantenne van de gebruiker staan. Het wordt buiten of binnen het gebouw geïnstalleerd; bovendien kan het rechtstreeks op het apparaat worden aangesloten (opnieuw als de mobiele modus is geselecteerd). Deze antenne ontvangt het signaal van de laatste zender. Hierbij worden lagere frequenties gebruikt: 1,5–11 GHz voor vaste WiMAX en 2–6 GHz voor de mobiele versie. En de snelheid van gegevensoverdracht van het basisstation naar het abonneeapparaat zal veel lager zijn. Maakt u gebruik van een vaste verbinding, dan bedraagt de maximaal mogelijke snelheid maximaal 75 Mbit/s en bij een mobiele verbinding zelfs nog minder: 30 Mbit/s. Maar zelfs deze cijfers zijn in de praktijk onhaalbaar. Het is niet voor niets dat verstandige fabrikanten van WiMAX-apparatuur nooit vergeten te vermelden dat de snelheid van de datastroom van veel factoren afhangt: netwerkbelasting, stedelijke dichtheid en zelfs weersomstandigheden.

Op de een of andere manier kan het signaal vanaf de ontvangende antenne rechtstreeks op het gebruikersapparaat aankomen of via een kabel naar de router.

Technologische kenmerken van WiMAX

Waardoor kan WiMAX met succes traditionele vormen van breedbandinternettoegang vervangen?

Ten eerste implementeren de nieuwe netwerken het principe van het verdelen van de toegangsprioriteit, de zogenaamde “Quality of Service” (niveau van dienstverlening - QoS). Zonder in de technische details te duiken, kunnen we zeggen dat het er in de praktijk zo uitziet: elke abonnee krijgt een communicatiekanaal dat alleen aan hem is toegewezen. Tegelijkertijd vindt de overdracht van informatiepakketten met een bepaalde tijdsvertraging (jitter) plaats. Dankzij dit aparte bedieningsschema raakt het kanaal niet “verstopt” en blijft een stabiele verbinding behouden. Wanneer een aangesloten apparaat het dekkingsgebied van een specifiek basisstation verlaat, wordt zijn communicatiekanaal overgedragen naar het volgende.

Ten tweede wordt de orthogonale frequent(OFDM), evenals de variant ervan voor abonnee-meervoudige toegang (OFDMA), gebruikt om communicatie mogelijk te maken. Simpel gezegd is het communicatiekanaal verdeeld in vele subkanalen (tot 256) en ontvangt de gebruiker niet één kanaal, maar meerdere tegelijk. Door OFDMA te gebruiken, kunt u hun aantal verhogen tot 2048 en acht abonnees tegelijk op één lijn aansluiten.

Bovendien is het in WiMAX-netwerken mogelijk om verschillende soorten frequentiemodulatie toe te passen en de bandbreedte van het kanaal te wijzigen.

Verschillende combinaties van deze criteria hebben uiteindelijk invloed op de snelheid van de verkeerstransmissie.

Kaarten van de stadsdekking van Moskou met WiMAX-netwerk

Op de website van beide WiMAX-operatoren in Moskou staat een waarschuwing dat de signaalkwaliteit op de kaart kan verschillen van de aangegeven signaalkwaliteit. Gepubliceerde dekkingskaarten (foto hierboven) geven alleen de algemene situatie weer, maar houden geen rekening met de specifieke kenmerken van het specifieke gebied waar u gaat werken. Let dus, voordat u een contract tekent, op de omringende objecten: gebouwen, elektriciteitsleidingen, nieuw gebouwde ijzeren constructies - dit alles kan een negatieve rol spelen bij het werken aan het netwerk. Als u echter op de bovenste verdiepingen van een appartementencomplex woont, zullen er hoogstwaarschijnlijk geen communicatieproblemen zijn. De volgende stap is het aanschaffen van apparatuur. Tegenwoordig zijn er nogal wat apparaten die WiMAX-technologie ondersteunen.

Hoe verbinding maken met een WiMAX-netwerk?

Eerst moet u een WiMAX-communicatieserviceprovider kiezen. Het vinden ervan zal niet moeilijk zijn - typ gewoon de zinsnede "WiMAX-provider" in een internetzoekmachine. Dan moet u vertrouwd raken met de dekkingskaart van de operator. Ondanks het feit dat we het hebben over een stadsbreed draadloos netwerk, is WiMAX niet eens in alle delen van de Russische hoofdstad beschikbaar.

WiMAX en concurrenten

Tegenwoordig ontwikkelen draadloze computernetwerken op basis van WiMAX zich snel, zowel in Rusland als in het buitenland. Niemand kan hen echter binnen 5-8 jaar een volledige overwinning garanderen. Waarom? De reden is de aanwezigheid van concurrerende technologieën voor draadloze breedbandinternettoegang, die worden ondersteund en geïmplementeerd door krachtige marktspelers: mobiele operators.

Welke apparaten kunnen werken op WiMAX-netwerken?

WiMAX-modems die speciaal hiervoor zijn ontworpen, evenals alle computers en communicators die zijn uitgerust met een WiMAX-module of waarmee u een extern WiMAX-modem kunt aansluiten. Er zijn verschillende soorten WiMAX-modems op de Russische markt.

USB-modems- het gemakkelijkst te gebruiken universele apparaat, iets groter dan een gewone flashdrive (verkocht door zowel Comstar als Yota). USB-modems zijn de meest populaire methode om verbinding te maken met WiMAX-netwerken in Rusland. Dergelijke apparaten kosten ongeveer tweeduizend roebel, zijn eenvoudig aan te sluiten en vereisen geen instellingen. U kunt Nortel-modellen aanschaffen (als u een contract heeft bij Comstar) of Samsung (als u voor Yota kiest).
ExpressCard-modems Hoofdzakelijk ontworpen voor laptops. Er zijn ook geen problemen met de installatie en het gebruik ervan (voorlopig worden ze alleen verkocht door de Yota-operator, met een adapter voor PCMCIA-connectoren).
Laptops en netbooks met ingebouwde adapters- tot nu toe biedt alleen Yota dergelijke apparaten aan, maar in de nabije toekomst kunnen soortgelijke aanbiedingen van Comstar verschijnen.
Communicators en telefoons- Yota biedt zijn klanten de mogelijkheid om een HTC MAX 4G-communicator met Windows Mobile aan te schaffen, speciaal “op maat gemaakt” voor het netwerk van deze operator. Om toegang te krijgen tot internet hoeft u geen extra programma's te installeren, maar de gebruiker kan geen verbinding meer maken met andere providers. In Moskou kost dit apparaat ongeveer 24 duizend roebel. Een betaalbaarder alternatief is de Nokia N810-smartphone, die vorig jaar firmware ontving om met het WiMAX-netwerk te werken - ongeveer 13 duizend roebel.
Routers- hiermee kunt u niet één computer, maar meerdere tegelijk verbinden met het Wi MAX-kanaal, en kunt u speciale apparaten gebruiken die WiMAX- en Wi-Fi-technologieën combineren. In de regel zijn dit behoorlijk krachtige machines (Yota WiMAX Wi-Fi Center of ASUS 500gP) die ongeveer 10.000 roebel kosten. Voorlopig worden ze alleen verkocht aan zakelijke klanten.

WiMAX-beveiliging

De veiligheid van het gebruik van bepaalde apparaten baart velen tegenwoordig zorgen. We hebben het zowel over de mogelijke schadelijke gevolgen voor de menselijke gezondheid als over de veiligheid van vertrouwelijke gegevens die via het netwerk worden verzonden en op een pc worden opgeslagen. Deskundigen haasten zich om te verzekeren dat WiMAX hier schoon is. De kracht van op maat gemaakte WiMAX-antennes is een orde van grootte kleiner dan die van een mobiele telefoon. Daarnaast houden we de telefoon direct bij ons hoofd, en het apparaatje om met het netwerk te communiceren op afstand. Wat de beveiliging van gegevensoverdracht betreft, omvat de 802.16e-standaard het gebruik van drievoudige encryptietechnologie met behulp van het DES 3-algoritme, waarbij de lengte van de cijfersleutel veel langer is dan de standaardsleutel. Daarom zal het veel moeilijker zijn om de code te kraken. Naast complexe encryptietechnieken onderscheidt WiMAX zich door een dubbel certificeringsniveau: zowel apparaten als fabrikanten hebben hun eigen certificaten. Als gevolg hiervan zal het uiterst moeilijk zijn om gegevens die via het WiMAX-kanaal worden verzonden, te onderscheppen en te gebruiken.

Wat is nodig om verbinding te maken met een WiMAX-netwerk?

In de regel volstaat het om een modem of laptop met WiMAX-ondersteuning te kopen, een contract af te sluiten met de operator en geld op uw rekening te storten, en als u ervoor kiest om verbinding te maken via een extern modem, installeer dan de software die deze bestuurt. Meestal wordt het opgeslagen in het geheugen van de modem of op de meegeleverde optische schijf.

Dergelijke apparaten kunnen worden gekocht bij de exploitanten zelf of in reguliere winkels die computerapparatuur verkopen. Tegenwoordig zijn er zowel modellen met merk- of gecertificeerde PC-operators op de markt, als modellen zonder certificaten.

Houd er rekening mee dat niet alle Russische providers klaar zijn om hun diensten aan te bieden aan gebruikers wier apparaten over de benodigde chips beschikken, maar niet officieel worden erkend door de WiMAX-operator. Bovendien kan de operator, zelfs als u erin slaagt de besturingssoftware te downloaden en te installeren en een contract met het bedrijf af te sluiten, niet garanderen dat uw apparaat stabiel zal werken op het WiMAX-netwerk. De maximaal mogelijke snelheid op het netwerk is niet gegarandeerd.

Het installeren van software van Yota en Comstar is, zoals reeds opgemerkt, vrij eenvoudig, maar de verbindingsmethoden zullen anders zijn. Bij Samsung USB-modems is de software dus al “hardwired” in het interne geheugen van de modem. Daarom hoeft u hem alleen maar op de pc aan te sluiten en, als de software-installatie niet automatisch start, in de map “Deze computer” op het pictogram “Yota Access” te klikken en vervolgens op “AutoInstall” en te wachten tot het programma installeert alle benodigde bestanden en er verschijnt een netwerkdetectiebericht. Om het Comstar-product te installeren, laadt u eerst de meegeleverde cd met stuurprogramma's (deze zijn niet opgenomen in de Nortel-modem) en voert u vervolgens het installatieprogramma uit.

Tegenwoordig is de draadloze WiMAX-communicatietechnologie de meest geavanceerde van alle bestaande. Het verscheen in 2003 en was bedoeld om de markt voor uitzendapparatuur tevreden te stellen.

Wat het is?

Welke problemen lost WiMAX op:

levering van breedbandcommunicatie, in plaats van huurlijnen en DSL/ADSL;
Levering van systemen voor toezicht op afstand;
het creëren van externe toegangspunten die niet gebonden zijn aan een geografische locatie;
het aanbieden van Wi-Fi-toegangspunten en deze met elkaar en met andere delen van het internetnetwerk te verbinden.

Ik wil ook kort ingaan op de belangrijkste fasen van de ontwikkeling van deze technologie:

Reikwijdte en haalbaarheid van de toepassing

Tegenwoordig bestaat er voor het last mile-probleem geen duidelijke en universele oplossing. Absoluut elke bestaande technologie heeft zijn eigen toepassingsgebied, voor- en nadelen.

De keuze voor een bepaalde technologie kan worden beïnvloed door een groot aantal factoren, en dit zijn de belangrijkste:

manier om de beoogde doelen te bereiken, efficiënt gebruik van middelen, doelgroep,
toewijzing van investeringen die vervolgens zullen worden gebruikt om het netwerk te ontwikkelen;
de beschikbaarheid en bruikbaarheid van de bestaande netwerkinfrastructuur, evenals bepaalde middelen die zullen worden toegewezen om de technische werking van het netwerk te ondersteunen.

Elk van de bovenstaande factoren speelt een bijzondere rol bij het kiezen van een technologische oplossing.

video: WiMax-technologie

Technologie opties

Foto: IEEE 802.16 e- en d-technologie

802.16-2004 - werd in 2004 goedgekeurd. Tijdens bedrijf wordt frequentiemultiplexing gebruikt. Daarnaast is er ondersteuning voor zogenaamde vaste toegang in die gebieden waar geen direct zicht is. In de meeste gevallen worden frequenties van 3,5 en 5 GHz gebruikt.
802.16-2005 - werd in 2005 goedgekeurd. De nieuwe versie is een grote stap in de evolutie van vaste toegang. De nieuwe versie heeft ondersteuning gekregen voor mobiele abonnees en het onderscheidende kenmerk is de ondersteuning voor een aantal speciale functies, zoals: "Inactieve modus", "Handover".

Ik zou ook willen opmerken dat de meeste bedrijven hun voorkeur geven aan WiMAX bij het aanbieden van snelle communicatiediensten.

En daar zijn redenen voor:

In de eerste plaats is 802.16 vanuit economisch oogpunt effectief bij het verschaffen van toegang tot het netwerk aan zijn klanten, het uitbreiden van diensten en het bestrijken van nieuwe gebieden;
ten tweede is het gemakkelijk te gebruiken, in tegenstelling tot bekabelde kanalen. WiMAX en Wi-Fi zijn vrij eenvoudig te gebruiken, te implementeren en natuurlijk te schalen. Een hele handige manier om in de kortst mogelijke tijd een redelijk groot netwerk te creëren.

WiMAX-abonneeapparatuur

Binnenapparaten zijn handiger in gebruik, maar kunnen alleen op korte afstand van het basisstation werken.

Hierdoor vergt apparatuur die binnenshuis wordt geïnstalleerd een grotere investering, omdat er een groot aantal toegangspunten nodig zal zijn om kwalitatief hoogstaand werk te garanderen.

Werkingsprincipe en concepten

Modi

De wimax 802.16e-2005-standaard omvat alle versies die eerder zijn uitgebracht:

MAC/linklaag

WiMAX-architectuur

Ik zou willen opmerken dat de netwerkarchitectuur niet strikt gebonden is aan een of andere individuele configuratie, en dus een vrij hoge flexibiliteit en schaalbaarheid biedt.

Voor-en nadelen

De voordelen zijn onder meer:

De nadelen omvatten I:

tekort aan frequentieapparatuur;
onvoorbereidheid van het wetgevingskader;
moeilijkheden bij de introductie van nieuwe technologie, waardoor het momenteel niet mogelijk is om tegen lage kosten communicatie van hoge kwaliteit aan te bieden.

Er zijn een groot aantal verschillende technologieën die communicatie tussen verschillende entiteiten mogelijk maken. Sommige zijn mobieler, andere zijn krachtig. En er zijn ook gemiddelde parameters, zoals WiMax-technologie. Dit is een relatief nieuwe ontwikkeling en tamelijk slecht bekend. Wat is ze? Waar wordt het gebruikt? Welke kenmerken heeft het? Op welke principes werkt het? Wat zijn de gebruiksmogelijkheden?

algemene informatie

Laten we eerst de volledige naam leren kennen: Wereldwijde interoperabiliteit voor microgolftoegang. Dit is precies waar WiMax voor staat. Dit is een vrij jonge technologie, waarvan de eerste standaard in 2004 werd uitgebracht. Het begint nu pas door te dringen in de wereld van alledag. U moet weten dat de WiMax-technologie aanvankelijk werd gepositioneerd als vertegenwoordiger van de vierde generatie vanwege zijn nieuwheid en transmissiesnelheid. Maar in 2008 werd uiteindelijk besloten om het als 3G te classificeren. Wat echter niet verhindert dat verschillende karakters het als draadloos positioneren

Wat is ze? WiMax-technologie wordt beschreven in de 802.16d-specificatie, die in 2004 verscheen, die voorzag dat abonnee-apparaten zich niet over aanzienlijke afstanden verplaatsen, maar tegelijkertijd de bruikbaarheid op vijftig kilometer van het basisstation garanderen. In 2005 werd de 802.16e-specificatie, beter bekend als Mobile WiMax, uitgebracht. Deze technologie kan werken in het frequentiebereik van 2-6 GHz. Het is het handigst om 2.3-2.7 te gebruiken. Maar het is moeilijk om er toestemming voor te krijgen. Daarom gebruikt apparatuur vaak 3,4-3,6 GHz, wat terecht als de gulden middenweg wordt beschouwd. Als je immers te dicht bij 6 GHz komt, ontstaan er een aantal problemen met betrekking tot het binnendringen van golven en het omzeilen van bestaande obstakels. In dergelijke gevallen is het noodzakelijk ervoor te zorgen dat abonnee-apparaten zich in de zichtlijn van het werkende basisstation bevinden.

Deze technologie wordt gebruikt om een probleem op te lossen dat bekend staat als de last mile. Het wordt ook gebruikt om internet te leveren aan kantoor- en districtsnetwerken. Het lost de last mile overigens heel effectief op. Maar eerst dingen eerst.

Hoe is het gestructureerd?

We hebben dus ontdekt wat WiMax-technologie in algemene termen is. Het werkingsprincipe is als volgt: er is een abonneeapparaat geconfigureerd voor het netwerk van de operator, dat een basisstation binnen zijn bereik heeft. Het verzendt een verzoek om radiobronnen toe te wijzen. Als het antwoord succesvol is, vindt authenticatie plaats. Het verzoek wordt doorgestuurd naar de AAA-server, die beslist of het wordt toegestaan of afgewezen. Als de authenticatie succesvol was, krijgt het modem een adres, bedrijfsmodus en andere parameters toegewezen. Dat is over het algemeen alles: het apparaat is klaar om manipulaties door de gebruiker uit te voeren. Zo ziet het eenvoudigste diagram eruit.

Daarnaast kunt u ook WiMax-apparatuur opnemen, die tot taak heeft verbindingen tot stand te brengen tussen basisstations, serviceproviders en internet. Overigens kan een breed bereik van 1,5 tot 11 GHz worden gebruikt om een verbinding tot stand te brengen. Onder ideale omstandigheden kan een gegevensoverdrachtsnelheid van 70 Mbps worden bereikt. Hoewel als we het over basisstations hebben, de situatie hier een beetje anders is. Zo worden frequenties in het bereik van 10-66 GHz gebruikt om verbinding te maken en gegevens uit te wisselen. En de gegevensuitwisselingssnelheid tussen hen kan 120 Mbit/s bereiken. In dit geval is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat ten minste één basisstation via een klassieke bekabelde verbinding op het netwerk van de provider is aangesloten. Over het algemeen geldt: hoe meer er zijn, hoe hoger de snelheid van de gegevensoverdracht.

De algehele betrouwbaarheid van het netwerk neemt ook toe. Over het algemeen lijkt het WiMax-netwerk sterk op traditionele GSM. Basisstations werken over lange afstanden, die tientallen kilometers kunnen bedragen. Om ze te installeren, is het niet nodig om torens te bouwen; je kunt rondkomen met installaties op de daken van huizen. Maar tegelijkertijd is het noodzakelijk om de omstandigheden van direct zicht te observeren. Anders zal WiMax-apparatuur niet met de vereiste efficiëntie werken (als deze überhaupt functioneert).

Technische punten

Hoe wordt de bedrijfszekerheid gewaarborgd? Hiervoor gebruiken wij:

TDD. Met dit onderdeel van de technologie kunt u dezelfde band gebruiken voor het verzenden en ontvangen van gegevens, waardoor u de werking van het netwerk kunt optimaliseren.
CP Hiermee kunt u interferentie tussen gereflecteerde en directe signalen voorkomen.
CC&CTC. Gebruikt voor karaktercodering.
AMC. Converteert digitale signalen naar analoog. De specifieke kenmerken van de werking zijn afhankelijk van het geluidsniveau en de sterkte van de gegevensoverdracht. Hoe beter signalen worden ontvangen, hoe hoger de modulatie wordt geselecteerd en we krijgen de hoogste gegevensoverdrachtsnelheid.
HARQ. Dit mechanisme wordt gebruikt om fouten op te sporen en, in geval van problemen, een verzoek tot herverzending te verzenden.
MIMO. Hiermee kunt u gegevens uitwisselen met verschillende antennes tijdens ontvangst/verzending.
A.A.S. Dit is een antennesysteem dat verandert afhankelijk van de bewegingen van abonneeapparaten.

Dit zijn uiteraard niet alle technische aspecten die draadloos internet op basis van deze technologie met zich meebrengt. Maar al het bovenstaande is meer dan genoeg om vertrouwd te raken.

Haalbaarheid van gebruik

WiMax is vooral relevant bij het oplossen van het last mile-probleem. De laatste tijd zijn er heel wat technologieën bijgekomen die een antwoord bieden op deze uitdaging. En de operator staat voor de taak om een dergelijke configuratie te kiezen waarmee hij het probleem van het leveren van gegevens aan abonnees optimaal kan oplossen. Een universele oplossing is hier nog niet uitgevonden. Daarom heeft elke technologie zijn eigen toepassingsgebied, nadelen en voordelen. De uiteindelijke keuze wordt beïnvloed door vele factoren, waaronder:

De omvang van de benodigde investering en de terugverdientijd ervan.
De tijd die nodig is om het netwerk te lanceren en vervolgens te beginnen met het leveren van diensten.
Bestaat al en ook de middelen die nodig zijn om het in goede staat te ondersteunen.
De door de operator gekozen strategie, zijn doelgroep, aangeboden en geplande diensten in de nabije toekomst.
Andere factoren.

In welke gevallen wordt WiMax-technologie gebruikt? De omschrijving van het antwoord op deze vraag luidt als volgt:

Wanneer u draadloze breedbandtoegang wilt bieden als alternatief voor DSL en huurlijnen.
Creëer toegangspunten die niet gebonden zijn aan een geografische locatie.
Het is noodzakelijk om hogesnelheidstelecommunicatie- en datadiensten aan te bieden.
Verbind Wi-Fi-toegangspunten met elkaar en met andere segmenten van het wereldwijde netwerk.

WiMax wordt dus gebruikt als backbone-kanalen. Dankzij dit kun je hogesnelheidsnetwerken creëren in een hele stad.

Waarom is de technologie aantrekkelijk voor telecommunicatiebedrijven?

Hier zijn verschillende redenen voor:

WiMax is kosteneffectiever in het leveren van diensten en netwerktoegang aan klanten (vergeleken met bekabelde technologieën). Hierdoor kunnen klanten zelfs op moeilijk bereikbare plaatsen werken. En dit heeft een positief effect op het aantal abonneebestanden en het aanbod aan diensten.
Er moet ook rekening worden gehouden met een groter gebruiksgemak (dan het werken met traditionele bekabelde kanalen). WiMax is eenvoudig inzetbaar en indien nodig eenvoudig op te schalen. Deze eigenschap is uitermate handig als u in korte tijd de werking van een groot netwerk wilt garanderen. Laten we een klein voorbeeld geven om deze eigenschap beter te begrijpen. In december 2004 werd Indonesië getroffen door een krachtige tsunami. En om de overlevenden te helpen werd WiMax ingezet. De communicatie-infrastructuur van de hele regio was op dat moment immers niet in orde. En het was nodig om de communicatie snel te herstellen.

Dit alles stelt ons in staat de prijs van kwaliteitsdiensten te verlagen, zowel voor bedrijven als voor individuele burgers. Afzonderlijk is het vermeldenswaard over gebruikersapparatuur. Bij gebruik binnenshuis wordt een apparaat geïnstalleerd dat even groot is als een regulier DSL-modem. Hij kan ook buiten het gebouw gebruikt worden, dan wordt hij iets groter en lijkt hij al op een laptop. Binnenplaatsing is een meer winstgevende optie, waarvoor geen professionele vaardigheden vereist zijn. Maar helaas stelt het hogere eisen aan de maximale afstand waarop de basis- en abonneestations zich kunnen bevinden.

Architectonische kenmerken

In WiMax worden op dit niveau veel verschillende aspecten gedefinieerd, zoals authenticatie, distributie van netwerkadressen, interactie met andere netwerken en vele andere punten. Opgemerkt moet worden dat de architectuur in dit geval niet gebonden is aan een specifieke configuratie, waardoor deze een hoge mate van flexibiliteit en schaalgrootte kent. Bij het werken in dit geval wordt een planningsalgoritme gebruikt.

Hoe ziet dit er in de praktijk uit? Laten we zeggen dat we een groot aantal gebruikersstations hebben die gegevens in realtime via een toegangspunt willen verzenden. In dit geval hoeft het apparaat er alleen maar verbinding mee te maken en wordt er al een specifiek slot voor gemaakt, waarop andere abonnees geen invloed kunnen uitoefenen. Hierdoor wordt stabiliteit van de datatransmissie bereikt, wat een positief effect heeft op de algehele werking van het netwerk en de betrouwbaarheid ervan.

Vergelijking van WiMax en Wi-Fi

Hoe vreemd het ook mag klinken, voor veel burgers zijn deze technologieën niet anders. Wat uiteraard volkomen verkeerd is. Misschien worden ze vaak vergeleken vanwege de gelijkenis van de naam. Misschien omdat zowel de WiMax- als de Wi-Fi-technologiestandaarden beginnen met ‘802’. Het gebruik van een draadloze verbinding om verbinding te maken met een gegevensuitwisselingskanaal draagt ook bij aan deze misvatting. Maar ondanks deze oppervlakkige gelijkenis zijn ze nog steeds verschillend.

WiMax is dus een langeafstandssysteem dat wordt gebruikt om communicatie over kilometers ruimte mogelijk te maken. In dit geval kunnen zowel mobiele als vaste benaderingen worden gebruikt. Wat is hun verschil? Bij gebruik van een mobiele aanpak is de gegevensoverdracht niet gebonden aan een specifieke locatie van de abonnee. Fixatie voorziet in een situatie waarin, hoewel er gebruik wordt gemaakt van een draadloos netwerk, de gebruiker zich op een specifiek punt moet bevinden.

Wi-Fi is een korter werkend systeem. Het bestrijkt doorgaans honderden of tientallen meters, waarbij gebruik wordt gemaakt van frequentiebanden zonder vergunning om toegang te bieden. Deze technologie wordt in de regel gebruikt om een lokaal netwerk te creëren, dat niet noodzakelijkerwijs met internet verbonden hoeft te zijn.

Eigenlijk kan WiMax worden vergeleken met mobiele communicatie, terwijl Wi-Fi lijkt op een draadloze vaste telefoon. Er is ook een bepaald verschil in de gebruikskosten. Dezelfde wifi is goedkoper, waardoor het gebruikt kan worden binnen (relatief) kleine organisaties zoals hotels, cafés, treinstations en luchthavens. Zelfs als het gaat om min of meer belangrijke gebieden, is het noodzakelijk om de werking van verschillende punten te garanderen.

Vergelijking van WiMax en terrestrisch internet

Voor een land met een groot grondgebied is het belangrijk om overal communicatie mogelijk te maken. Voor dit doel is WiMax zeker goed, als we het bijvoorbeeld over tien kilometer hebben. Wat als de abonnee zich op een afstand van 50 of zelfs 80 km bevindt? Welnu, WiMax kan een dergelijk bereik niet bieden zonder de sanitaire regels van het netwerk te overtreden (onthoud dat het bereik afhangt van het vermogen, dat, als het een bepaalde limiet overschrijdt, een negatieve invloed heeft op mensen).

In dergelijke gevallen komt het etherische internet te hulp. Dit is een technologie die dezelfde frequenties gebruikt als televisiekanalen om gegevens te verzenden. Hierdoor kun je zonder noemenswaardige kosten redelijk goed (tot 3 Mbit/s) internet gebruiken op flinke afstand. Er kan dus communicatie tot stand worden gebracht, zelfs in gevallen waarin de etherische toren zich op een afstand van 80 kilometer bevindt. Een dergelijk bereik is uitsluitend mogelijk vanwege de relatief lage snelheid, die nog steeds voldoende is om met de wereld te communiceren. Met deze radiocommunicatietechnologie kunt u internet gebruiken waar u radiogolven kunt ontvangen: een huisje, een auto, een picknick op het platteland en zelfs een open veld. Om verbinding te maken, is het voldoende om een standaard televisieantenne van decimeter en de juiste computerinstellingen te hebben.

Toegegeven, er is hier een bepaald nadeel. Er worden dus twee verschillende kanalen gebruikt om gegevens te verzenden en te ontvangen, wat de productiviteit beïnvloedt. Maar aan de andere kant is deze technologie vrij goedkoop. Samen met een aanzienlijk bereik kunnen we het beschouwen als een redelijk gemakkelijke en pretentieloze manier om gegevens uit te wisselen. Maar helaas, je moet ervoor betalen. Vergeleken met dezelfde WiMax is de transmissiesnelheid tientallen keren lager. Hoewel het voordeel ontstaat als je gewoon op internet surft (en geen grote games of lange films downloadt), is het verschil niet erg merkbaar.

Vergelijking van WiMax en LTE

Maar dit is het meest interessant. Al was het maar omdat deze technologieën als directe concurrenten worden gezien. Daarom zal een vergelijkende analyse van de LTE- en WiMax-netwerken de eigenschappen van de laatste beter onthullen. LTE werd voor het eerst genoemd in de Rel-8-standaard. Toen het verscheen, gebruikte het bijna dezelfde dingen als WiMax. En als je ze technisch vergelijkt, zie je dat de verschillen minimaal zijn.

Ze gebruiken dus allebei het IP-protocol, waardoor de kapitaalkosten kunnen worden geminimaliseerd en een flexibele dienstverlening kan worden gegarandeerd. Het vergemakkelijkt ook de eenvoudige integratie van verschillende objecten en vereenvoudigt het netwerkbeheer. Ze hebben ook een vergelijkbare netwerkstructuur, waarbij basiselementen worden gebruikt die qua functionaliteit vergelijkbaar zijn, zoals een clientapparaat, een basisstation, gateways, een centraal knooppunt, een transportnetwerk (IP/MPLS-protocol) en een besturingssysteem.

Bovendien vertonen deze technologieën geen fundamentele verschillen in hun belangrijkste kenmerken. Onder laboratoriumomstandigheden werden vrijwel identieke resultaten bereikt. Maar de werkelijke situatie is weinig anders. In de regel een lagere bedrijfssnelheid. Hoewel LTE bepaalde problemen heeft met vrije frequenties. In het geval van WiMax is de situatie iets beter. Maar de uiteindelijke keuze wordt gemaakt door de aanbieder, terwijl voor gebruikers het verschil tussen WiMax en LTE in de kwaliteit van hun werk onzichtbaar is.

Gebruik

Zoals u kunt zien, is WiMax een zeer vooruitstrevende technologie, waardoor deze met succes kan worden gebruikt. Het is waarschijnlijk dat het in de loop van de tijd zal worden gebruikt voor draadloze communicatie in kleine steden of voor agglomeraties van grote nederzettingen, zoals Moskou of Sint-Petersburg. De lage kosten van deze technologie en tegelijkertijd de hoge efficiëntie ervan zullen mensen in staat stellen toegang te hebben tot hoogwaardige communicatiediensten en het verstedelijkingsproces bij te houden. Het is voldoende om te werken met gewone gegevens die we verzenden: foto's, video's, teksten. De werksnelheid is ruim voldoende.

Misschien zal de WiMax-technologie in de toekomst plaats maken voor iets anders. Bijvoorbeeld vertegenwoordigers van 5G. Maar geen feit en niet overal. Het heeft alleen zin om 5G te gebruiken als het aantal abonnees binnen een straal van één kilometer in de buurt komt van een miljoen actieve apparaten. En voor plattelandsgebieden en kleine steden is het waarschijnlijk dat er de komende decennia niets beters zal zijn dan WiMax. Hoewel moet worden toegegeven dat het erg moeilijk is om de toekomst te voorspellen, en het is waarschijnlijk dat deze woorden over een paar jaar hun relevantie zullen verliezen.

Conclusie

Dus werden de WiMax-technologie, het werkingsprincipe, het constructieschema en zelfs de meest genoemde gerelateerde ontwikkelingen onderzocht. Misschien zal het in de toekomst worden verbeterd en zullen de kenmerken ervan aanzienlijk verbeteren, waardoor het nieuwe kansen krijgt om het publiek voor zich te winnen. Tot die tijd kan het als de optimale oplossing worden beschouwd, waarvan de vooruitzichten geconcentreerd zijn in kleine steden en agglomeraties die rond onze reuzen groeien. Het is ook mogelijk dat het als basis zal dienen voor iets dat vooruitstrevender is, net zoals technologieën van de eerste generatie worden gebruikt om steeds betere methoden voor datatransmissie te creëren. Maar zolang het aan onze behoeften voldoet, laten we gebruiken wat we al hebben en tegelijkertijd aan iets beters werken.