وایمکس چیست ؟

وایمکس (WiMAX) اصطلاحی ابداعی است که مخفف کلاماتی است که به معنای قابلیت تبادل و استفاده اطلاعات در سطح جهانی برای دستیابی از طريق میکروویو می باشد (Worldwide Interoperability for Microwave Access). چیزی که WiMAX در هسته خود دارد شامل استانداردهای مبتکرانه ای می شود که هدف آن تضمین کارکرد و هماهنگی امواج رادیویی باند پهن بی سیم برای استفاده ی مشتریان از فروشنده ای به فروشنده ی دیگر می شود.

WiMAX چیست؟

WiMAX سیستم ارتباطی و دیجیتالی بی سیم می باشد. همچنین به عنوان پروتکل 802.16 ( توسط IEEE ) شناخته شده است که جایگزینی برای شبکه های بی سیم نواحی شهری تعیین شده است. WiMAX می تواند دستیابی بی سیم پهن باند فراهم سازد ( BWA ) که تا 30 مایل ( 50 کیلومتر ) برای ایستگاه های ثابت و 3 تا 10 مایل ( 5 تا 15 کیلومتر ) برای ایستگاه های سیار را پوشش می دهد. برعکس، استاندارد های شبکه های بی سیم محلی برای سیستم Wi-Fi در پروتکل 802.11 در اکثر حالت ها به تنها 100 تا 300 فوت ( 30 تا 100 متر ) محدود شده است.
با WiMAX، سرعت داده ها در شبکه هایی مانند Wi-Fi به سادگی پشتیبانی می شود. اما موضوع تداخل امواج کاهش می یابد. 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 می سازد.
WiMAX می تواند برای شبکه های بی سیم دقیقا به طور مشابه ای با پروتکل های رایج Wi-Fi مورد استفاده قرار گیرد. WiMAX نسل دوم پروتکلی است که استفاده موثرتری از پهنای باند و جلوگیری از تداخل امواج را امکان پذیر ساخته و امکان سرعت های داده ی بالاتری بر روی مسافت های طولانی تر ممکن می سازد.
استاندارد 802.16 که توسط موسسه IEEE به تصویب رسیده است،ویژگی های تکنیکی از پروتکل های ارتباطی را تعیین می سازد. گروهی تحت عنوان WiMAX Forum وسیله ای برای تست تجهیزات تولید کنندگان برای سازگاری بیشتر پیشنهاد می کند، درست همان گونه که برای یک گروه صنعتی نیز چنین محیطی را فراهم می سازد که مختص گسترش های تجاری و توسعه ی فناوری می باشد.
WiMAX می تواند یک نقطه مرکزی را برای مشتریان فراهم سازد. علاوه بر آنکه چنین امکاناتی برای فراهم کنندگان خدمات، تولید کنندگان، تحلیل گران و محققانی که به تکنولوژی WiMAX، خدمات و محصولات آن علاقه مندند نیز امکان پذیر است. به زودی، WiMAX اصطلاحی به خوبی شناخته شده ای برای توصیف دستیابی اینترنت بی سیم در سرتاسر دنیا به حساب می آید.


مزايا و برتری های وایمکس: ویژگی ها و خصوصیات فنی

نیاز به بستر سازی بنیادی شبکه ها در کشور امری ضروری به نظر می رسد که با ایجاد و برقراری این تکنولوژی جدید (وايمکس) امید است که بتوان ضعف ها و نقصان هایی که در شبکه های کشوری وجود دارد رفع گردد و امکانات و قابلیت ها ی جدیدی به آن افزوده شود.
شبکه های بنا شده با تکنولوژی WiMAX، جزء شبکه های wireless شهری محسوب می شوند که به راحتی می توانند با وجود منطقه ی بسیار وسیعی که دکل های WiMAX تحت پوشش خود قرار می دهند، کل شهر و یا شهرک های صنعتی و مناطق استراتژیک را پوشش دهند و قابلیت استفاده ی اینترنت بسیار پر سرعت را از طریق این تکنولوژی برای سازمان ها، ارگان ها و شرکت های تجاری و همچنین منازل مسکونی امکان پذیر سازند.
به کمک WiMAX، سرعت داده هايی مانند Wi-Fi، پشتیبانی می شوند و موضوع تداخل امواج نیز کاهش می یابد. یکی از ویژگی های این تکنولوژی عدم نیاز به دید مستقیم بین مشترکان و دکل های BTS می باشد.
از جمله خصوصیات WiMAX آن است که علاوه بر داده، صدا و تصویر را نیز به خوبی پشتیبانی می کند و سرویسی که ارائه می شود به صورت کاملاً نامحدود می باشد و هیچ گونه محدودیت حجمی و یا زمانی ندارد و این بدان معناست که کاربر می تواند بدون هیچ محدودیت زمانی، در تمام شبانه روز به هر مقدار و حجمی که پهنای باندش اجازه می دهد download و یا upload داشته باشد.
یکپارچگی مودم، فرستنده و گیرنده ی رادیویی در سایز بسیار کوچک و قابل حمل و امکان نصب بسیار آسان آن نیز جزو برتری هایی محسوب می شود که نسبت به سایر فن آوری های مشابه خود داراست. امکان مدیریت مودم کاربر از راه دور توسط شرکت و کارشناسان فنی و قابلیت به روز رسانی نرم افزارهای مودم نیز در زمره ی این گونه موارد قرار می گیرند.
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 نیز از جمله ویژگی های دیگر آن محسوب می شود. که توپولوژی های پیشرفته ( شبکه های mesh ) و تکنیک های آنتنی (beam-forming، STC و تنوع آنتن ) می توانند برای پوشش برد بیشتری به کار روند که این تکنیک های پیشرفته همچنین می توانند برای افزایش کارایی طیفی، ظرفیت، استفاده مجدد، توان خروجی ماکزیمم و میانگین برای هر کانال RF (فرکانس راديويي) مفید واقع گردند.
خصوصیت interoperability در این تکنولوژی، بدین معناست که کاربر می تواند هر محصول مورد علاقه ی خود را خریداری کند ( با ویژگی های مورد نظرش ) و مطمئن باشد که این محصول با سایر محصولات مورد تایید مشابهش هماهنگی و سازگاری خواهد داشت که این امر رقابت بین شرکت ها، بهتر شدن کیفیت محصولات و کاهش قیمت ها را در پی خواهد داشت.


کاربردهای عملی وايمکس


مهم‌ترین خصوصیت و برتری WiMAX که باید عنوان گردد همان قابلیت سیار بودن آن است که موجب می شود که این تکنولوژی را وارد لپ تاپ ها، کامپیوترهای دستی و در نهایت گوشی های تلفن های همراه سازد و این امکان را به آن ها می دهد که دیگر کاربران برای استفاده از اینترنت پر سرعت نیاز به استقرار در یک مکان خاص و یا محدوده ی بسیار محدود نداشته باشند و بتوانند در هر حال و حتی در حال حرکت نیز با سرعت های بالا از این امکان بهره مند گردند.
یکی از ویژگی های جالب و قابل توجه در این مورد بار گذاری اطلاعات بر روی گوشی های تلفن همراه می باشد که می تواند برای جنبه های تبلیغاتی بسیار موثر واقع گردد و آن هم بدین صورت است که مثلاً فردی که در حال گذر از یک پل هوایی است به یک باره حجمی از اطلاعات بر روی گوشی وی فرستاده می شود که می تواند در قالب تصویر، صوت و یا انیمیشن باشد که برای جنبه های تبلیغاتی بکار گرفته شود و یا تعداد قابل توجهی افراد که روزانه از مترو استفاده می کنند که در هر ایستگاه نوع خاصی از تبلیغات می تواند برای این افراد فرستاده شود که این جنبه ها موج جدیدی از این فن آوری فوق العاده را در دنیای امروزی نمایان می سازند.
یکی از دلایل همه گیر نشدن استفاده کاربردی از کارت های بانکی و حذف پول از سیستم پرداخت های خرد در برخی کشورها از جمله ایران، عدم وجود زیر ساخت های لازم جهت گسترش شبکه های انتقال داده برای برقراری ارتباط بین هزاران دستگاه POS و ATM موجود در کشور می باشد. لذا این تکنولوژی به عنوان فن آوری پیشرفته در عرصه ی فن آوری اطلاعات می تواند موثرترین و کاراترین راه حل موجود باشد تا این خلل موجود را حل کند و سیستم خرید از فروشگاه ها، سازمان ها و شرکت های تجاری را آسان سازد.
توسعه ی ظرفیت تجارت الکترونیکی نیز از دیگر جنبه هایی است که حائز اهمیت می باشد. راه اندازی تدارک الکترونیکی در کشورهایی نظیر ایران، به توسعه ی ICT و افزایش قابلیت های دولت و پردازش تراکنش ها به شکل موثرتری منجر خواهد شد که فواید آن در بخش های دیگر نظیر پرداخت ها و مالیات ها، تخصیص منابع مالی و تامین اجتماعی آشکار می شود. که البته تحقیقات بیشتری برای یافتن بهترین شیوه ی پیاده سازی این گونه سیستم ها در کشورهای در حال توسعه مورد نیاز است.
قابلیت امنیت بالای داده هایی که در این شبکه وجود دارد موجب می شود تا داده ها به صورت رمز گذاری شده منتقل شوند و دسترسی به داده ها فقط با داشتن مجوز مربوطه ( به صورت username و password ) امکان پذیر باشد و کاربران و علی الخصوص کاربران سیار بتوانند در هر نقطه ای با داشتن چنین اجازه ای به این شبکه متصل شده و از امکانات ویژه ی آن برخوردار گردند.
علاوه بر این همانطوری که ذکر شد در برنامه های این تکنولوژی، استفاده از سرویس هایی همچون VoIP نیز گنجانده شده است که ممکن است این تکنولوژی را به عنوان یکی از رقبای سیستم موبایل کلاسیک تبدیل کند.
ایجاد یک شهر یا شهرک الکترونیکی نیز از جمله اهداف این تکنولوژی برای رسیدن به آن می باشد که بدین وسیله بتوان موجبات آماده سازی چنین بستری را فراهم سازیم.

خیلی از کاربران اینترنت زمانی را به یاد دارند که توسط مودم‌های دیال‌آپ به شبکه‌ی پهناور اینترنت وصل می‌شدند و از این دنیای مجازی استفاده می‌کردند. در آن زمان حجم اطلاعات بسیار بسیار کم بود و اکثر وب‌سایت‌ها در کمتر از ۱۰ ثانیه به صورت کامل بارگذاری می‌شدند. رفته‌رفته دامنه‌ی اطلاعات و نیاز کاربران افزایش یافت و این باعث شد تا نوآوری‌های جدیدی در زمینه‌ی ارتباطات به‌وجود آید. برای مثال فناوری‌های DSL و کابل‌های نوری از جمله‌ی این فناوری‌های جدید در زمینه‌ی تبادل اطلاعات با سرعت بالاتر بود. اما همگی می‌دانیم که در دنیای فناوری اطلاعات تلاش برای نوآوری و بهتر شدن روزبه‌روز جدی‌تر می‌شود.


همان‌طور که می‌دانید بعضی از فناوری‌های ارتباطی نظیر کابل‌های نوری، هزینه‌های بسیار بالایی دارند و این خود یک نقطه ضعف برای این نوع فناوری‌ها به حساب می‌آید. در کشورهای در حال توسعه که دارای اقتصاد خوبی نیستند، استفاده از چنین فناوری با این هزینه‌ی گزاف مقرون به صرفه نخواهد بود. این خود مسئله‌ای برای پیدایش نوع جدیدتری از فناوری‌های ارتباطی شد که هم هزینه‌ی کمتری داشت و هم سرعت تبادل اطلاعات بالاتر بود. این نوآوری وایمکس نام گرفت. در حقیقت وایمکس یک فناوری جدید ارتباطی از نوع بی‌سیم با پهنای باند وسیع می‌باشد. به بیان تخصصی‌تر، وایمکس نسل دوم پروتکل‌های ارتباطات بی‌سیم می‌باشد که از پهنای باند بالاتری استفاده می‌کند و از تداخل امواج جلوگیری می‌کند؛ که از این طریق می‌توان برای افزایش سرعت انتقال داده‌ها در مسافت‌های زیاد بهره برد.

خیلی از کاربران اینترنت زمانی را به یاد دارند که توسط مودم‌های دیال‌آپ به شبکه‌ی پهناور اینترنت وصل می‌شدند و از این دنیای مجازی استفاده می‌کردند. در آن زمان حجم اطلاعات بسیار بسیار کم بود و اکثر وب‌سایت‌ها در کمتر از ۱۰ ثانیه به صورت کامل بارگذاری می‌شدند. رفته‌رفته دامنه‌ی اطلاعات و نیاز کاربران افزایش یافت و این باعث شد تا نوآوری‌های جدیدی در زمینه‌ی ارتباطات به‌وجود آید. برای مثال فناوری‌های DSL و کابل‌های نوری از جمله‌ی این فناوری‌های جدید در زمینه‌ی تبادل اطلاعات با سرعت بالاتر بود. اما همگی می‌دانیم که در دنیای فناوری اطلاعات تلاش برای نوآوری و بهتر شدن روزبه‌روز جدی‌تر می‌شود.


همان‌طور که می‌دانید بعضی از فناوری‌های ارتباطی نظیر کابل‌های نوری، هزینه‌های بسیار بالایی دارند و این خود یک نقطه ضعف برای این نوع فناوری‌ها به حساب می‌آید. در کشورهای در حال توسعه که دارای اقتصاد خوبی نیستند، استفاده از چنین فناوری با این هزینه‌ی گزاف مقرون به صرفه نخواهد بود. این خود مسئله‌ای برای پیدایش نوع جدیدتری از فناوری‌های ارتباطی شد که هم هزینه‌ی کمتری داشت و هم سرعت تبادل اطلاعات بالاتر بود. این نوآوری وایمکس نام گرفت. در حقیقت وایمکس یک فناوری جدید ارتباطی از نوع بی‌سیم با پهنای باند وسیع می‌باشد. به بیان تخصصی‌تر، وایمکس نسل دوم پروتکل‌های ارتباطات بی‌سیم می‌باشد که از پهنای باند بالاتری استفاده می‌کند و از تداخل امواج جلوگیری می‌کند؛ که از این طریق می‌توان برای افزایش سرعت انتقال داده‌ها در مسافت‌های زیاد بهره برد.

فناوری ارتباطی وایمکس دارای مزیت‌های زیادی از جمله:

• عدم وجود محدودیت مکانی: به این معنی که کاربر از طریق وایمکس می‌تواند در سراسر منطقه‌ی تحت پوشش این شبکه، از سرویس استفاده کند.
• امنیت بالا: در این نوع فناوری ارتباطی، داده‌ها در فضا به صورت بسته منتقل می‌شوند که بر روی هر بسته رمزگذاری می‌شود و دسترسی به این داده‌ها تنها توسط کاربر عضو شبکه امکان‌پذیز خواهد بود.
• خدمات ارزش افزوده: در فناوری ارتباطی وایمکس کاربر علاوه بر استفاده از اینترنت، می‌تواند از خدماتی همچون: تلفن اینترنتی (VoIP)، شبکه‌ی اختصاصی مجازی ( VPN)، انتقال داده‌ها همچون فایل‌های موسیقی، تصویری، ویدئویی و … و بسیاری موارد دیگر استفاده کند.
• در بلایای طبیعی: به علت برد بالای امواج در فناوری ارتباطی وایمکس، نباید نگران از دسترس خارج شدن آن به هنگام وقوع بلایای طبیعی باشیم. برای مثال در سال ۲۰۰۴ و در جریان سونامی که در اندونزی رخ داد، تنها راه ارتباطی فقط وایمکس بود.
• در تلفن‌های همراه: همان‌طور که اشاره شد با استفاده از استاندارد ۸۰۲.۱۶e می‌توان از وایمکس در تلفن همراه نیز استفاده کرد. البته تلفن همراه هم باید از این استاندارد پشتیبانی کند. از جمله تلفن های همراهی که از این فناوری پشتیبانی می‌کنند می‌توان به SAMSUNG SPH-P9000 ،HTC max 4G و NOKIA N810 اشاره کرد.

WiMAX یك روش بى سیم فوق العاده سودمند و انقلابى در زمینه دسترسى تمامى كاربران (در هر سطحى) به اینترنت است. این نام از حروف اول كلمات Worldwide Intero Perability for Microwave Access گرفته شده و همانگونه كه از نام آن پیدا است، راه حلى براى دسترسى به اینترنت از طریق امواج مایكروویو است. طراحان و مهندسان این روش برآن هستند تا در آینده اى نزدیك، دسترسى بى حد و مرز به اینترنت را براى تمامى كاربران تا حد دسترسى به تلفن همراه آسان كنند و همانگونه كه اكنون در اغلب كشورهاى جهان، داشتن و استفاده از یك تلفن قابل حمل، به پدیده اى معمولى بدل شده است، دسترسى آسان و نامحدود به مكان به اینترنت، براى همگان حاصل شود.


WiMAX در آینده بسیار نزدیك، اینترنت را در كنار شبكه مخابراتى قرار خواهد داد و چنان انقلابى را در این زمینه به وجود خواهد آورد كه روشن كردن اكثر كامپیوترهاى قابل حمل، خانگى و یا خاص، مساوى با اتصال آنها به اینترنت باشد. این استاندارد از طرف IEEE معتبر شناخته شده و كد ۸۰۲.۱۶ از طرف این سازمان به آن اختصاص یافته است.



WiMAX در حالت ایده آل اجازه می دهد که پهنای باندی در حدود 70Mbps میان کاربران و نقطه مرکزی بصورت اشتراکی استفاده شود. استانداردهای دسترسی به اینترنت و شبکه نشان می دهد که چنین پهنای باندی برای حدود 60 شرکت که همزمان نیاز به یک ارتباط T1 معادل 1.544Mbps داشته باشند کافی خواهد بود. کیفیت و سرعتی که WiMAX به مشتری ارائه می کند باعث شده است تا این تکنولوژی برای استفاده در سرویسهایی مانند VoIP، کنفرانسهای ویدئویی، برقراری شبکه های خصوصی و ... بطور همزمان کاربرد داشته باشد.

طرز كار WiMAX

WiMAX از نظر استفاده از امواج مایكروویو براى دسترسى مستقیم كاربران به اینترنت، تا حدود زیادى شبیه واى فاى است، با این تفاوت كه سرعت آن بسیار بالاتر و برد آن به طور چشمگیرى وسیع تر است به طورى كه سرعت آن را مى توان با خطوط پرسرعت با پهناى باند وسیع (نظیر T3 و DSL) مقایسه كرد و برد امواج آن را با تلفن همراه. از نظر فراگیرى شبكه نیز با هیچ كدام از مقیاس هاى شناخته شده شبكه قابل مقایسه نیست و حتى از مقیاس MAN كه براى شبكه هاى شهرى به كار مى رود و در حال حاضر بزرگترین مقیاس شبكه هاى یكپارچه است هم به مراتب وسیع تر است.



این سیستم از دو بخش كلى تشكیل مى شود: اول برج WiMAX (WiMAX tower) كه بیشترین شباهت را به برج هاى مخابراتى دارد و قادر است تا شعاع ۸ هزار كیلومتر مربع را تحت پوشش خود بگیرد. دوم گیرنده WiMAX (WiMAX receiver) شامل آنتن گیرنده امواج مایكروویو كه مى تواند برحسب موقعیت گیرنده از یك قطعه كوچك گیرنده WiFi در یك لپ تاپ تا گیرنده فرستنده داخلى در یك اداره متفاوت باشد. برج WiMAX مى تواند به طور مستقیم و با یك پهناى باند بالا (مثلاً خط T3) با اینترنت در ارتباط باشد و امواج را به كاربران و یا برج بعدى انتقال دهد.



با توجه به گستره بالاى هر برج (۸ هزار كیلومتر مربع) با ایجاد برج هاى متعدد در انتهاى محدوده تحت پوشش یك برج دیگر، مى توان محدوده قابل توجهى را _ مشابه با سیستم تلفن همراه غیر ماهواره اى _ تحت پوشش قرار داد. كاربرانى كه هم اكنون از سیستم WiFi براى اتصال به اینترنت استفاده مى كنند به خاطر تشابه استفاده از سیگنال ها، احتمالاً مى توانند از WiMAX نیز استفاده كنند هرچند كه تجهیزات دریافت امواج WiMAX در حال حاضر متفاوت با واى فاى است.