Технология WiMax: принципът на работа на оборудването, област на приложение

Съществува голям брой различни технологии, които позволяват комуникация между различните участници. Някои са по-мобилни, други имат власт. Има и средни параметри като WiMax технологията. Това е сравнително ново развитие и е доста слабо познато. Какво представлява тя? Къде се използва? Какви функции има? Какви принципи работи? Какви са перспективите за използването му?

Обща информация

Първо, нека разгледаме пълното име - Worldwide Interoperability for Microwave Access. Така е дешифриран WiMax. Това е доста млада технология, чийто първи стандарт беше издаден през 2004 година. В ежедневието тя започнала да прониква само сега. Трябва да се отбележи, че технологията WiMax първоначално е позиционирана като четвърто поколение поради своята новост и скорост на предаване. Но през 2008 г. най-накрая беше решено да го прехвърли на 3G. Това обаче не пречи на различните герои да го позиционират като безжичен 4G интернет.


Какво представлява тя? Технологията WiMax е описана в спецификацията 80216 d, която се появява през 2004 г., която предполага, че абонатните устройства не се движат на значителни разстояния, но в същото време осигуряват капацитет на умора петдесет километра от базовата станция. През 2005 г. се появи спецификация на 80216 e, по-известна като Mobile WiMax. Тази технология може да работи в честотния диапазон от 2-6 GHz. Най-удобно е да се използват 23-27. Но за тях е проблематично да получат разрешение. Ето защо, в оборудването честоизползва се 34-36 GHz, което се счита за златна среда. В крайна сметка, ако се приближите твърде близо до 6 GHz, тогава има редица проблеми, свързани с проникването на вълни и заобикаляйки наличните препятствия. В такива случаи е необходимо да се гарантира, че абонатните устройства се намират в зоната на пряка видимост на работната базова станция.


Тази технология се използва за решаване на проблем, известен като "последната миля". Използва се и за предоставяне на интернет офиси и областни мрежи. Между другото, тук е последната миля, която решава много ефективно. Но всичко е наред.

Как е организирано?

Тук разглобихме, че по принцип технологията WiMax. Принципът на нейната работа е следният: има операторско устройство, конфигурирано в мрежата на оператора, която има базова станция в обхвата на наличност. Тя изисква разпределяне на радио ресурс. В случай на успешен отговор се извършва удостоверяване. Искането се пренасочва от сървъра AAA, който решава дали да го разреши или отхвърли. Ако удостоверяването е успешно, модемът получава адрес, режим на работа и други параметри. Тук, като цяло, и всичко - устройството е готово да изпълнява манипулации от страна на потребителя. Това е най-простата схема. В допълнение, WiMax оборудване, което е насочено към установяване на връзки между базови станции, доставчици на услуги и интернет, също е възможно. Между другото, за установяване на връзка може да се използва широк диапазон от 15 до 11 GHz. При идеални условия може да бъдеСкоростта на пренос на данни е до 70 Mbps. Макар че говорим за базови станции, тук ситуацията е малко по-различна. Така за връзка и обмен на данни се използват честоти в диапазона от 10-66 GHz. А скоростта на обмен на данни между тях може да достигне стойност от 120 Mbps. В същото време е необходимо да се гарантира, че поне една базова станция е свързана към мрежата на доставчика, използвайки класическа кабелна връзка. Като цяло, колкото повече са те, толкова по-висока е скоростта на предаване на данни.
Също така се увеличава общата надеждност и надеждност на мрежата. Като цяло WiMax мрежата е много подобна на традиционната GSM. Базовите станции работят на значителни разстояния, които могат да бъдат десетки километри. За да ги инсталирате, кулите не е необходимо да се изграждат, можете да направите инсталацията на покривите на къщите. Но е необходимо да се спазват условията за пряка видимост. В противен случай WiMax-оборудването няма да работи с необходимата ефективност (ако изобщо ще функционира).

Технически точки

Как се гарантира надеждността? За целта използвайте:
  • TDD. Тази компонентна технология ви позволява да използвате една и съща лента за предаване и приемане на данни, което ви позволява да оптимизирате мрежата.
  • CP. Позволява предотвратяване на интерференцията на отразения и директния сигнал.
  • CC & CTC. Използва се за кодиране на знаци.
  • AMC. Занимава се с преобразуване на цифрови сигнали в аналог. Спецификата на работата зависи от нивото на шума и мощността на предаване на данни. Колкото по-високи са сигналите за качество, толкова по-висока е модулацията и ниеполучаваме по-високи скорости на пренос на данни.
  • HARQ. Този механизъм се използва за проследяване на грешки и в случай на проблеми изпраща заявка за препредаване.
  • MIMO. Позволява обмен на данни с няколко антени по време на приемане /предаване.
  • AAS. Това е антенна система, която варира в зависимост от движението на абонатните устройства.
  • Разбира се, това не са всички технически въпроси, които безжичният интернет има за тази технология. Но всичко това е достатъчно, за да се запознаете.

    Разумността на използването

    WiMax е особено уместна в случай на решаване на проблема с последната миля. Напоследък има доста технологии, които предлагат своите отговори на това предизвикателство. И преди операторът да е изправен пред задачата да избере такава конфигурация, която оптимално да реши проблема с доставката на данни на абонатите. Универсалното решение все още не го е създало. Ето защо всяка технология има свой собствен обхват на приложение, предимства и недостатъци. Окончателният избор се влияе от много фактори, сред които:
  • Размерът на необходимите инвестиции и периодът на тяхната възвращаемост.
  • Времето, необходимо за стартиране на мрежата и продължаване на предоставянето на услуги.
  • Вече съществуваща мрежова инфраструктура, както и необходимите ресурси за поддържането му в работеща държава.
  • Избраната стратегия на оператора, неговата целева аудитория, предложена и планирана в близко бъдеще.
  • Други фактори.
  • В какви случаи се използва технологията WiMax? Отговорът на този въпрос е следният:
  • Когато е необходимо да се предостави безжичен широколентов достъп като алтернатива на DSL и специалните линии.
  • Създаване на точки за достъп, които не са свързани с географското положение.
  • Необходимо е да се предоставят високоскоростни далекосъобщителни услуги и услуги за пренос на данни.
  • Свържете се с други сегменти на Световната Wi-Fi точка за достъп.
  • Следователно WiMax се използва като канал на магистрала. Благодарение на него можете да създавате високоскоростни мрежи в целия град.

    Защо технологията е привлекателна за телекомуникационните компании?

    Има няколко причини за това:
  • WiMax е по-икономически изгоден от гледна точка на предоставяне на услуги и достъп до мрежата на клиентите (в сравнение с водещите технологии). Тя позволява на клиентите да работят дори и от труднодостъпни райони. А това влияе положително както върху броя на абонатната база, така и върху обхвата на услугите.
  • Важно е също да се отбележи голямата простота на използване (за разлика от работата с традиционните кабелни канали). WiMax може лесно да бъде разгърнат и, ако е необходимо, лесно мащабируем. Това свойство е изключително полезно, когато трябва да предоставите голяма мрежа за кратко време. За по-добро разбиране на това свойство, нека да дадем малък пример. През декември 2004 г. Индонезия претърпя сериозно цунами. И за да помогне на тези, които са оцелели, WiMax беше разгърнат. По това време комуникационната инфраструктура на целия регион беше неуместна. И трябваше бързо да се възстанови връзката.
  • Всичко товапозволява да се намали цената за качествени услуги както за бизнеса, така и за отделните граждани. Отделно трябва да се спомене за управляваното оборудване. Когато се използва на закрито, в стаята се инсталира устройство, което прилича на стандартен DSL модем. Може да се използва и извън сградата, в който случай е малко по-голям по размер и вече прилича на тетрадка. Настаняването на закрито е по-изгоден вариант, който не изисква професионални умения. Но, за съжаление, той има по-взискателни изисквания за максималното разстояние, което може да бъде база и абонатни станции.

    Архитектурни характеристики

    WiMax на това ниво е определил много различни аспекти, като удостоверяване на автентичността, разпределение на мрежовите адреси, съвместимост с други мрежи и много други неща. Трябва да се отбележи, че в този случай архитектурата не е свързана със специфична конфигурация, което го прави високо ниво на гъвкавост и мащаб. При работа в този случай се използва алгоритъмът за планиране. Как изглежда на практика? Да предположим, че имаме голям брой потребителски станции, които искат да предават данни през точка за достъп в реално време. В този случай устройството е лесно да се свърже с него, тъй като вече ще има слот, който няма да може да повлияе на други абонати. По този начин се постига стабилност на предаването на данни, което влияе положително върху цялостното функциониране на мрежата и нейната надеждност.

    Сравнение на WiMax и Wi-Fi

    Без значение колко странно звучи,но за много граждани тези технологии не се различават. Което, разбира се, не е така. Може би те често се сравняват с съгласното име. Вероятно защото стандартната WiMax технология и Wi-Fi стартират с "802". Неговият дял в тази грешка въвежда и използването на безжична връзка за свързване към канала за обмен на данни. Но въпреки такава повърхностна прилика, те все още са различни. WiMax е система с дълъг обхват, която се използва за осигуряване на комуникации в километри пространства. В този случай могат да се използват както подвижни, така и фиксирани подходи. Каква е разликата им? Когато се използва мобилен подход, преносът на данни не е свързан с конкретно местоположение на абоната. Фиксирането включва ситуация, при която, докато се използва безжична мрежа, потребителят трябва да е в определена точка. Wi-Fi е по-кратка система. Обикновено обхваща стотици или десетки метра, използвайки нелицензирани честотни ленти за достъп. Тази технология обикновено се използва за създаване на локална мрежа, която не трябва да се свързва с интернет. Всъщност WiMax може да се сравни с мобилния, а Wi-Fi - с безжичен телефон. Съществува и известна разлика в цената на употребата. Същият Wi-Fi е по-евтин, което му позволява да се използва в (относително) малки организации като хотели, кафенета, жп гари и летища. Дори и да покрива повече или по-малко значими територии, е необходимо да се осигури работата на няколко точки.

    Сравнение на WiMax и наземния интернет

    За страна с голяма площ е уместно да се осигурява комуникация от всяка точка. За тази цел WiMax определено е добър, ако например е около десет километра. И ако абонатът е на разстояние 50 или дори 80 км? Е, този диапазон на WiMax не може да бъде осигурен без нарушаване на санитарните правила на мрежата (не забравяйте, че неговият диапазон зависи от силата, която при напускане за определена степен неблагоприятно засяга хората). В такива случаи авиокомпанията идва на помощ. Това е технология, която използва същата честота като телевизионните канали за предаване на данни. Поради това е възможно да се използва доста добър (до 3 Mbps) интернет на значително разстояние без значителни разходи. Да, връзката може да се осъществи дори когато въздушната кула е на 80 километра. Този диапазон е възможен само поради относително ниската скорост, която все още е достатъчна за взаимодействие със света. Тази радиокомуникационна технология ще ви позволи да използвате интернет навсякъде, където можете да приемате радиовълни: селска къща, кола, селски пикник и дори чисто поле. За свързване е достатъчно да имате стандартна дециметрова телевизионна антена и съответните настройки на компютъра. Вярно е, че има и известен недостатък. Да, два различни канала се използват за предаване и получаване на данни, което влияе на производителността. Но, от друга страна, тази технология е доста евтина. Заедно с голям диапазон, това позволява да се разглежда като много удобен и непретенциозен начин за обмен на данни. Но, за съжаление, за товатрябва да плащат В сравнение със същия WiMax, скоростта на прехвърляне се понижава десетократно. Въпреки че ползата от обикновеното посещение в Интернет (а не свалянето на огромни игри или продължителните филми), разликата не е много забележима.

    Сравнение на WiMax и LTE

    Но това е най-интересното. Въпреки това, тъй като тези технологии се считат за преки конкуренти. Следователно сравнителният анализ на LTE мрежата и WiMax ще разкрие по-добре свойствата на последната. LTE беше споменат за първи път в стандарта Rel-8. По време на появата му в него се използва почти същото като в WiMax. И ако ги сравните с техническата страна, можете да видите, че разликите са минимални. Да, и двамата използват протокола IP за минимизиране на капиталовите разходи и осигуряване на гъвкаво предоставяне на услуги. Също така улеснява интеграцията на различни обекти и опростява управлението на мрежата. Те също имат подобна мрежова структура, която използва същите основни функционални елементи като клиентското устройство, базовата станция, шлюзове, централния възел, транспортната мрежа (IP /MPLS протокол), системата за управление. Също така, тези технологии нямат фундаментални различия в техните основни характеристики. В лабораторни условия бяха постигнати практически същите показатели. Но реалната ситуация е малко по-различна. Обикновено по-ниска скорост. Въпреки че LTE има някои проблеми със свободните честоти. В случая с WiMax ситуацията е малко по-добра. Но окончателният избор е направен от доставчика, докато за потребителите разликата между WiMax и LTE е тяхната работаневидим.

    Употреба

    Както виждате, WiMax е много напреднала технология, която ви позволява успешно да я използвате. Вероятно с течение на времето тя ще се използва за осигуряване на безжични комуникации в малки градове или агломерации на големи селища, като Москва или Санкт Петербург. По-евтината технология и в същото време високата му ефективност ще позволят на хората да имат достъп до висококачествени комуникационни услуги и да следват процеса на урбанизация. Достатъчно е да работите с обичайните данни, които изпращаме: снимки, видеоклипове и текстове. Скоростта на работа е съвсем достатъчна. Може би в бъдеще технологията WiMax ще даде път на нещо друго. Например представители на 5G. Но не е факт, а не навсякъде. Същият 5G има смисъл да се използва само ако броят на абонатите в радиус от един километър достигне един на един милион активни устройства. А за селските райони и малките градове вероятно няма да има нищо по-добро от WiMax от десетилетия. Въпреки че трябва да се признае, предсказването на бъдещето е много трудно и е вероятно тези думи да загубят значението си след няколко години.

    Заключение

    Тук и там бе разгледана технологията на WiMax, нейния принцип на действие, схемата на строителство и дори най-често споменатите свързани с тях разработки. Може би ще бъде усъвършенствано в бъдеще, а неговите характеристики ще се подобрят значително, което ще му даде нови шансове да завладее публиката. Дотогава тя може да се счита за оптимално решение, чиито перспективи са концентриранималки градове и агломерации, които растат около нашите гиганти. Възможно е също така тя да послужи като основа за нещо по-напреднало, тъй като технологиите от ранното поколение се използват за създаване на по-добри методи за пренос на данни. Но докато той удовлетворява нашите нужди, нека използваме това, което вече съществува, и да работим върху нещо по-съвършено в същото време.

    Свързани публикации