Technologie WiMax: princip činnosti zařízení, oblast použití

Existuje mnoho různých technologií, které umožňují komunikaci mezi různými aktéry. Některé jsou mobilnější, jiné mají moc. A existují průměrné parametry, jako je technologie WiMax. Jedná se o relativně nový vývoj a je spíše špatně známý. Co představuje? Kde se používá? Jaké funkce to má? Jaké zásady funguje? Jaké jsou jeho možnosti využití?

Obecné informace

Nejprve se podívejme na celé jméno - Celosvětová interoperabilita pro mikrovlnný přístup. Tak je WiMax dešifrován. Jedná se o poměrně mladou technologii, jejíž první úroveň byla vydána v roce 2004. V každodenním světě začala pronikat až nyní. Je třeba poznamenat, že technologie WiMax byla původně umístěna jako čtvrtá generace díky své novosti a přenosové rychlosti. Ale v roce 2008 bylo konečně rozhodnuto ji převést na 3G. To ovšem nebrání tomu, aby různé postavy byly umístěny jako bezdrátový internet 4G.


Co představuje? Technologie WiMax je popsána ve specifikaci 80216 d, která se objevila v roce 2004, která předpokládala, že účastnické zařízení se nepohybuje na značné vzdálenosti, ale současně poskytuje únavovou kapacitu padesát kilometrů od základní stanice. V roce 2005 vyšla specifikace 80216 e, běžněji známá jako Mobile WiMax. Tato technologie může pracovat v kmitočtovém pásmu 2 až 6 GHz. Nejvhodnější je používat 23-27. Je však problematické, aby získali povolení. Proto v zařízení častopoužívá 34-36 GHz, což je považováno za zlatý průměr. Koneckonců, pokud se přiblížíte příliš blízko k 6 GHz, existuje řada problémů spojených s proniknutím vln a obejdete dostupné překážky. V takových případech je nutné zajistit, aby účastnické zařízení bylo umístěno v zóně přímého viditelnosti pracovní základny.


Tato technologie se používá k vyřešení problému známého jako "poslední míle". Používá se také k poskytování internetových kancelářských a okresních sítí. Mimochodem, tady je poslední míle, kterou řeší velmi efektivně. Ale všechno je v pořádku.

Jak je uspořádáno?

Zde jsme rozebírali obecně technologii WiMax. Princip její práce je následující: Existuje předplatitelské zařízení nakonfigurované v síti operátorů, které má základní stanici v rozsahu dostupnosti. Požádá o přidělení rádiových zdrojů. V případě úspěšné odpovědi se provede autentizace. Žádost je přesměrována serverem AAA, který rozhodne, zda ji povolí nebo odmítne. Pokud bylo ověření úspěšné, modemu je přiřazena adresa, režim provozu a další parametry. Zde se obecně a všeho - zařízení je připraveno provádět manipulace ze strany uživatele. Toto je nejjednodušší schéma. Kromě toho je možné také zařízení WiMax, které je zaměřeno na vytváření spojení mezi základnami, poskytovateli služeb a internetem. Mimochodem, pro vytvoření připojení lze použít širokou škálu 15 až 11 GHz. Za ideálních podmínek to může býtRychlost přenosu dat je až 70 Mb /s. Přestože se mluví o základních stanicích, zde je situace poněkud odlišná. Takže pro připojení a výměnu dat používají frekvence v rozmezí 10-66 GHz. Rychlost výměny dat mezi nimi může dosáhnout hodnoty 120 Mb /s. Současně je nutné zajistit, aby byla alespoň jedna základna připojena k síti poskytovatele pomocí klasického zapojení. Obecně platí, čím více jsou, tím vyšší je rychlost přenosu dat.
Rovněž celková spolehlivost a spolehlivost sítě roste. Obecně platí, že síť WiMax je velmi podobná tradičnímu GSM. Základnové stanice pracují na značných vzdálenostech, což může činit desítky kilometrů. Pro jejich instalaci není nutné budovat věže, můžete instalovat na střechách domů. Je však nutné dodržovat podmínky přímého viditelnosti. V opačném případě nebude zařízení WiMax pracovat s požadovanou účinností (pokud vůbec funguje).

Technické body

Jak je zaručena spolehlivost? K tomu použijte:
  • TDD. Tato komponenta technologie umožňuje používat stejný pás pro přenos a příjem dat, který vám umožní optimalizovat síť.
  • CP. Umožňuje zabránit rušení odraženého a přímého signálu.
  • CC & CTC. Používá se pro kódování znaků.
  • AMC. Zabývá se převodem digitálních signálů na analogové. Specifika práce závisí na úrovni hluku a výkonu přenosu dat. Čím vyšší jsou signály kvality, tím vyšší je zvolena modulace a myzískáváme vyšší datové rychlosti.
  • HARQ. Tento mechanismus se používá k sledování chyb a v případě problémů pošle žádost o opakované vysílání.
  • MIMO. Umožňuje výměnu dat s několika anténami během příjmu /přenosu.
  • AAS. Jedná se o anténní systém, který se liší v závislosti na pohybu účastnických zařízení.
  • Samozřejmě, to nejsou všechny technické body, které má bezdrátový internet k této technologii. Ale všechny výše uvedené jsou dost obeznámeny.

    Přiměřenost použití

    WiMax je zvláště důležitý v případě řešení problému poslední míle. Nedávno existuje poměrně málo technologií, které nabízejí své odpovědi na tuto výzvu. A ještě předtím, než je operátor konfrontován s úkolem výběru takové konfigurace, která optimálně řeší problém předávání dat účastníkům. Univerzální řešení ještě nepřineslo. Proto každá technologie má svůj vlastní rozsah použití, výhody a nevýhody. Konečná volba je ovlivněna mnoha faktory, mezi které patří:
  • Velikost požadovaných investic a doba jejich splacení.
  • Čas potřebný k zahájení sítě a pokračování v poskytování služeb.
  • Již existující síťová infrastruktura, stejně jako zdroje potřebné pro její udržení v provozuschopném stavu.
  • Zvolená strategie operátora, jeho cílové publikum, navrhla a plánovala v blízké budoucnosti služby.
  • Další faktory.
  • V jakých případech se používá technologie WiMax? Odpověď na tuto otázku je následující:
  • Je-li třeba zajistit bezdrátový širokopásmový přístup jako alternativu DSL a vyhrazených linek.
  • Vytvořte přístupové body, které nejsou svázány s geografickou polohou.
  • Je třeba poskytovat vysokorychlostní telekomunikační služby a datové služby.
  • Připojte se k ostatním segmentům hotspotu World Wi-Fi.
  • Proto je WiMax používán jako kmenový kanál. Díky němu můžete vytvářet vysokorychlostní sítě v celém městě.

    Proč je technologie atraktivní pro telekomunikační společnosti?

    Existuje několik důvodů:
  • WiMax je ekonomicky životaschopnější z hlediska poskytování služeb a přístupu k síti zákazníkům (ve srovnání s předními technologiemi). Umožňuje klientům pracovat i z těžko dostupných oblastí. To pozitivně ovlivňuje jak počet účastnických základů, tak rozsah služeb.
  • Je také důležité si uvědomit velkou jednoduchost použití (na rozdíl od práce s tradičními kabelovými kanály). WiMax lze snadno nasadit av případě potřeby snadno škálovatelný. Tato vlastnost je mimořádně užitečná, když potřebujete poskytnout skvělou síť na krátkou dobu. Pro lepší pochopení této vlastnosti uveďme malý příklad. V prosinci 2004 Indonésie utrpěla těžkou tsunami. A aby pomohli těm, kteří přežili, byl nasazen WiMax. V té době byla komunikační infrastruktura celého regionu mimo místo. A bylo nutné rychle obnovit spojení.
  • Všechnoumožňuje snížit cenu za kvalitní služby pro podnikatele i jednotlivce. Samostatně stojí za zmínku o spravovaných zařízeních. Při použití v interiéru se v místnosti instaluje zařízení, které připomíná standardní modem DSL. Může být také použit mimo budovu, v takovém případě je o něco větší a připomíná notebook. Vnitřní ubytování je výhodnější volbou, která nevyžaduje odborné dovednosti. Ale, bohužel, má náročnější požadavky na maximální vzdálenost, která může být základna a účastnické stanice.

    architektonické prvky

    V WiMax na této úrovni je definována mnoho různých aspektů, jako je například ověřování, síťový přidělování adres, interakce s jinými sítěmi, a mnoho dalších aspektů. Je třeba poznamenat, že v tomto případě architektura není vázána na konkrétní konfiguraci, tak to má vysokou míru flexibility a rozsahu. Při práci v tomto případě se používá plánovací algoritmus. Jak to vypadá v praxi? Předpokládejme, že máme velký počet stanic uživatelů, které chtějí v reálném čase přenášet data přes přístupový bod. V tomto případě zařízení je poměrně jednoduché se k němu připojit, protože je bude vytvořen slot, který nebude mít vliv na ostatní účastníky. Tím se dosahuje stability přenosu dat, což pozitivně ovlivňuje celkové fungování sítě a její spolehlivost.

    Srovnání WiMax a Wi-Fi

    se však podivné to může znít,ale pro mnoho občanů se tyto technologie neliší. To samozřejmě není. Snad se často porovnávají s názvem souhlásky. Pravděpodobně proto, že standardní technologie WiMax a Wi-Fi začínají "802." Jeho podíl na této chybě zavádí a použití bezdrátového připojení k připojení k kanálu výměny dat. Ale i přes takovou povrchní podobnost se stále liší. Takže WiMax je systém s dlouhým dosahem, který slouží k poskytování komunikace v kilometrech prostoru. V tomto případě lze použít jak mobilní, tak pevný přístup. Jaký je jejich rozdíl? Při použití mobilního přístupu není přenos dat spojen s konkrétním umístěním účastníka. Fixace zahrnuje situaci, kdy musí být uživatel při používání bezdrátové sítě v určitém místě. Wi-Fi je kratší systém. Obvykle pokrývají stovky nebo desítky metrů a využívají pro přístup nelegální frekvenční pásma. Tato technologie se obvykle používá k vytvoření místní sítě, která nemusí být připojena k Internetu. WiMax lze ve skutečnosti porovnávat s mobilním zařízením, zatímco Wi-Fi - s pevným bezdrátovým telefonem. Existuje také určitý rozdíl v nákladech na používání. Stejné Wi-Fi je levnější, což umožňuje použití v rámci (relativně) malých organizací, jako jsou hotely, kavárny, vlakové nádraží a letiště. Dokonce i když má pokrýt více či méně významná území, je nutné zajistit práci několika bodů.

    Srovnání WiMaxu a pozemního internetu

    Pro zemi s velkou plochou je důležité poskytnout komunikaci z jakéhokoli místa. WiMax pro tento účel je rozhodně dobrý, pokud je například asi deset kilometrů. A pokud je účastník ve vzdálenosti 50 nebo dokonce 80 km? Tato řada WiMaxu nemůže být zajištěna bez porušení hygienických pravidel sítě (pamatujte na to, že její rozsah závisí na síle, která při odchodu do určité míry negativně ovlivňuje lidi). V takových případech přichází letecká společnost na záchranu. Jedná se o technologii, která využívá stejnou frekvenci jako televizní kanály pro přenos dat. Kvůli tomu je možné využívat poměrně dobrý (až 3 Mb /s) internet na značné vzdálenosti bez značných výdajů. Ano, spojení lze provést i tehdy, když je vzduchová věž vzdálena 80 kilometrů. Tento rozsah je možný pouze díky poměrně nízké rychlosti, která je stále dostačující pro interakci se světem. Tato rádiová komunikační technologie vám umožní používat internet všude tam, kde můžete přijímat rádiové vlny: venkovský dům, auto, venkovský piknik a dokonce čisté pole. Pro připojení je dostačující standardní deskovitá televizní anténa a odpovídající nastavení počítače. Je pravda, že existuje i určitá nevýhoda. Ano, pro přenos a příjem dat jsou používány dva různé kanály, které ovlivňují výkon. Ale na druhé straně je tato technologie poměrně levná. Spolu s velkým rozsahem to umožňuje, aby byl považován za velmi pohodlný a nenáročný způsob výměny dat. Ale, bohužel, za tomuset zaplatit Ve srovnání se stejným WiMaxem je přenosová rychlost snížena desetinásobně. Ačkoli je přínos jednoduché internetové návštěvy (a ne stahování obrovských her nebo prodloužených filmů), rozdíl není příliš nápadný.
    ​​

    Srovnání WiMaxu a LTE

    Ale to je nejzajímavější. Jelikož se však tyto technologie považují za přímé konkurenty. Proto srovnávací analýza sítě LTE a WiMax lépe odhalí její vlastnosti. LTE byl poprvé zmíněn v normě Rel-8. V době jeho vzhledu se v něm téměř používalo jako ve WiMaxu. A pokud je porovnáte s technickou stránkou, pak vidíte, že rozdíly jsou minimální. Ano, oba používají protokol IP, aby minimalizovali kapitálové náklady a poskytovali flexibilní poskytování služeb. Umožňuje také snadnou integraci různých objektů a zjednodušuje správu sítě. Mají také podobnou síťovou strukturu, která využívá stejné základní funkční prvky jako klientské zařízení, základní stanice, brány, centrální uzel, dopravní síť (protokol IP /MPLS), systém správy. Také tyto technologie nemají zásadní rozdíly ve svých hlavních charakteristikách. V laboratorních podmínkách byly prakticky dosaženy stejné ukazatele. Ale skutečná situace je trochu jiná. Obvykle jsou nižší rychlosti. Ačkoli LTE má nějaké problémy s volnými frekvencemi. V případě WiMaxu je situace trochu lepší. Ale konečnou volbu provádí poskytovatel, zatímco pro uživatele rozdíl mezi WiMax a LTE jako jejich prácenepostradatelný

    Použití

    Jak můžete vidět, WiMax je velmi pokročilá technologie, která vám umožní úspěšně ji použít. Je pravděpodobné, že v průběhu času bude využívána k poskytování bezdrátové komunikace v malých městech nebo pro aglomerace velkých osad, jako je Moskva nebo Petrohrad. Levnější technologie a zároveň její vysoká účinnost umožní lidem přístup k vysoce kvalitním komunikačním službám a udržet krok s procesem urbanizace. Je celkem dost pracovat s obvyklými daty, které pošleme: fotografie, videa a texty. Rychlost práce je dost. Možná v budoucnu technologie WiMax ustoupí jinému. Například zástupci 5G. Ale není to fakt, a ne všude. Stejné 5G má smysl používat jen tehdy, pokud se počet účastníků v okruhu jednoho kilometru blíží jednomu miliónu aktivních zařízení. A ve venkovských oblastech a malých městech je pravděpodobné, že po desetiletí nebude nic lepšího než WiMax. Přestože je třeba připustit, předpovídání budoucnosti je velmi obtížné a je pravděpodobné, že tato slova zaniknou během několika let.

    Závěr

    Zde a tam byla považována technologie společnosti WiMax, její princip fungování, plán výstavby a dokonce nejčastěji odkazoval na související vývoj. Možná bude v budoucnu vylepšena a jeho vlastnosti se výrazně zlepší, což jí dává nové šance na dobývání publika. Do té doby může být považováno za optimální řešení, jehož vyhlídky jsou soustředěnymalých měst a aglomerací rostoucích kolem našich obrů. Je také možné, že bude sloužit jako základ pro něco pokročilejšího, protože technologie předčasné generace se používají k vytvoření lepších metod přenosu dat. Ale přestože uspokojuje naše potřeby, použijeme to, co je tam již, a pracujeme na něčem dokonalém zároveň.

    Související publikace