WiMAX ist eine Telekommunikationstechnologie, die für die drahtlose universelle Kommunikation über große Entfernungen für eine Vielzahl von Geräten, von Workstations und Laptops bis hin zu Mobiltelefonen, entwickelt wurde. Grundlage der Technologie ist der IEEE 802.16-Standard, auch Wireless MAN genannt (im Allgemeinen ist WiMAX eine umgangssprachliche Bezeichnung, da es sich nicht um eine Technologie, sondern um ein Forum handelt, auf dem Wireless MAN vereinbart wurde).

Der Name „WiMAX“ wurde vom WiMAX-Forum geschaffen, einer im Juni 2001 gegründeten Organisation zur Förderung der WiMAX-Technologie und ihrer Entwicklung. Das Forum beschreibt WiMAX als „eine standardbasierte Technologie, die drahtlosen Hochgeschwindigkeits-Netzwerkzugang als Alternative zu DSL und Mietleitungen bietet.“ Die maximale Geschwindigkeit beträgt 1 Gbit/s pro 1 Zelle.

Anwendungsbereich von WiMAX

• Verbinden von WLAN-Zugangspunkten untereinander und mit anderen Segmenten des Internets.
• Bereitstellung eines drahtlosen Breitbandzugangs als Alternative zu DSL und Mietleitungen.
• Bereitstellung von Hochgeschwindigkeits-Informationsübertragungsdiensten und Telekommunikationsdiensten.
• Schaffung nicht geografischer Zugangspunkte.
• Erstellung von Fernüberwachungssystemen, wie in einem SCADA-System.

Machbarkeit der Nutzung von WiMAX als Zugangstechnologie

• Zielgruppe, Betreiberstrategie, derzeit angebotene und geplante Dienste;
• die Höhe der Investitionen in den Netzausbau, die Amortisationszeit dieser Investitionen,
• bereits vorhandene Netzwerkinfrastruktur, Ressourcen, die erforderlich sind, um sie funktionsfähig zu halten,
• die Zeit, die erforderlich ist, um das Netzwerk zu starten und mit der Bereitstellung von Diensten zu beginnen.

Jeder dieser Faktoren hat sein eigenes Gewicht; die Wahl einer bestimmten Technologie wird unter Berücksichtigung aller dieser Faktoren getroffen.

Feste und mobile WiMAX-Optionen

Jede WiMAX-Spezifikation definiert ihre eigenen Betriebsfrequenzbereiche, Emissionsleistung, Bandbreite, Übertragungs- und Zugriffsmethoden, Signalkodierung, Signalmodulation, Prinzipien für die Wiederverwendung von Funkfrequenzen und andere Indikatoren. Daher sind WiMAX-Systeme, die auf dem IEEE 802.16-Standard basieren, nämlich seinen Versionen e und d, nahezu inkompatibel.

Die Merkmale jeder Version sind wie folgt:

• 802.16-2004 (auch bekannt als 802.16d). Genehmigt im Jahr 2004. Verwendet Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) und unterstützt festen Zugang in Bereichen mit oder ohne Sichtverbindung. Das Benutzergerät ist ein festes Modem für Innen- und Außeninstallationen und PCMCIA-Karten für Laptops. In den meisten Ländern sind für diese Technologie die 5-GHz- und 3,5-GHz-Bänder reserviert. Laut WiMAX-Forum gibt es bereits 175 Implementierungen der festen Version. Viele Analysten sehen darin eine konkurrierende oder ergänzende DSL-Breitbandzugangstechnologie für Kabel.
• 802.16-2005 (auch bekannt als 802.16e, mobiles WiMAX). Genehmigt im Jahr 2005. Es handelt sich um eine neue Stufe in der Entwicklung der Festnetzzugangstechnologie. Die Version ist für mobile Benutzer optimiert und unterstützt eine Reihe spezifischer Funktionen – Roaming, Handover und Idle-Modus. Es kommt ein skalierbarer OFDM-Zugriff (SOFDMA) zum Einsatz, der mit oder ohne Sichtverbindung betrieben werden kann. Die geplanten Frequenzbereiche für mobile WiMAX-Netzwerke sind 2,3–2,5, 2,5–2,7 und 3,4–3,8 GHz. Heute wurden weltweit mehrere Pilotprojekte umgesetzt, und Scartel war das erste Unternehmen, das sein Netzwerk in Russland einsetzte. In Kasachstan wurde ein Projekt namens FlyNet (flynet.kz) umgesetzt. 802.16e-Konkurrenten sind alle Mobilfunktechnologien der 3. Generation (z. B. EV-DO und HSDPA).

Der Hauptunterschied zwischen den beiden Technologien besteht darin, dass WiMAX-Festnetz nur „statische“ Abonnenten bedient, während WiMAX-Mobilfunk mit Benutzern funktioniert, die sich mit einer Geschwindigkeit von maximal 150 km/h bewegen. Mobilität impliziert das Vorhandensein von Roaming sowie das „nahtlose“ Umschalten zwischen Basisstationen, während sich der Teilnehmer bewegt (ähnlich wie bei Mobilfunknetzen). In besonderen Fällen kann mobiles WiMAX zur Bedienung von Festnetznutzern genutzt werden.

Breitband

Erstens ermöglichen 802.16-Technologien, nicht nur neuen Kunden wirtschaftlicher (im Vergleich zu kabelgebundenen Technologien) Zugang zum Netzwerk zu ermöglichen, sondern auch das Leistungsspektrum zu erweitern und neue Gebiete abzudecken.

Zweitens sind drahtlose Technologien in vielerlei Hinsicht einfacher zu nutzen als herkömmliche kabelgebundene Kanäle. WiMAX-Netzwerke lassen sich einfach bereitstellen und je nach Bedarf problemlos skalieren. Dieser Faktor erweist sich als nützlich, wenn Sie in kurzer Zeit ein großes Netzwerk bereitstellen müssen. So wurde WiMAX genutzt, um den Überlebenden des Tsunamis, der sich im Dezember 2004 in Indonesien ereignete, einen Internetzugang zu ermöglichen. Die gesamte Kommunikationsinfrastruktur der betroffenen Region war außer Betrieb und es war notwendig, die Kommunikationsdienste in der gesamten Region schnell wiederherzustellen.

Insgesamt ermöglichen all diese Vorteile, die Preise für Hochgeschwindigkeits-Internetzugangsdienste sowohl für Unternehmen als auch für Privatpersonen zu senken.

Ausrüstung für Benutzer

Mit dem Aufkommen von mobilem WiMAX liegt der Schwerpunkt zunehmend auf der Entwicklung mobiler Geräte – spezieller Mobiltelefone (ähnlich einem normalen mobilen Smartphone) und Computerperipheriegeräten (insbesondere USB-Funkmodulen sowie PC-Karten).

Grundlegendes Konzept

Zur Verbindung der Teilnehmerstation mit der Basisstation wird der hochfrequente Funkwellenbereich von 1,5-11 GHz genutzt. Die Geschwindigkeit des Informationsaustauschs kann unter idealen Bedingungen 70 Mbit/s erreichen; eine direkte Sichtbarkeit zwischen Empfänger und Basisstation ist nicht erforderlich.

WiMAX wird zur Lösung des Problems der „letzten Meile“ und des Netzwerkzugangs für Bezirksnetzwerke und Büronetzwerke eingesetzt.

Die Struktur von IEEE 802.16-Standardnetzen ähnelt der von herkömmlichen GSM-Netzen (Basisstationen arbeiten über Entfernungen von bis zu mehreren zehn Kilometern, ihre Installation erfordert nicht den Bau von Türmen – sie können unter Einhaltung der Vorschriften auf den Dächern von Häusern installiert werden Bedingungen der direkten Sicht zwischen diesen Stationen).

MAC/Link-Schicht

Bei 802.16-Netzwerken verwendet der MAC einen Planungsalgorithmus. Jede Benutzerstation muss sich lediglich mit dem Zugangspunkt verbinden, und es wird für sie ein dedizierter Steckplatz auf dem Zugangspunkt erstellt, auf den andere Benutzer nicht zugreifen können.

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Bedingungen der Aktion

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• Wenn der Abonnent, der auch Abonnent von COMSTAR-Direct CJSC ist, einen der Tarifpläne zur Bezahlung des Dienstes gewählt hat: „COMBO-STREAM-6“, „COMBO-STREAM-6-MTS“, „COMBO-STREAM -6-MTS-Wi“ -Fi“, „COMBO-STREAM-6-MTS-Wi-Fi-1“ und lehnte anschließend die von COMSTAR-Direct CJSC bereitgestellten Dienste ab oder änderte den aktuellen Tarifplan für den Dienst „MTS“. Heim-Internet“, dann bezahlt er WiMAX-Dienste gemäß den im Tarifplan S festgelegten Bedingungen ab dem Startdatum des nächsten Abrechnungszeitraums ohne vorherige Benachrichtigung von COMSTAR-UTS OJSC.
• Ein Abonnent, der sich für die Bezahlung des Dienstes „Drahtloser Internetzugang mit WiMAX-Technologie“ für einen der Tarifpläne „COMBO-STREAM-6“, „COMBO-STREAM-6-MTS“, „COMBO-STREAM-6-MTS-“ entschieden hat Wi-Fi“, „KOMBO-STREAM-6-MTS-Wi-Fi-1“, verpflichtet sich, beim Empfang dieses Dienstes nicht mehr als ein Endgerät gleichzeitig zu verwenden.
• Die Tarife verstehen sich inklusive Mehrwertsteuer. Abonnenten zahlen nur für eingehenden Datenverkehr.

Wenn Sie nicht wissen, was WiMAX ist und wie es funktioniert, verpassen Sie wirklich etwas.

Es handelt sich um eine sehr hochwertige Kommunikationstechnologie (steht für ), die drahtlose Kommunikation ermöglicht.

Inhalt:

Möglicherweise haben Sie schon einmal von Konzepten wie GSM, UMTS usw. gehört.

Wir sprechen hier also von derselben Technologie, die in den unterschiedlichsten Geräten und Systemen aktiv eingesetzt wird. Es ist in Workstations, PCs und Mobiltelefonen zu sehen.

Gleichzeitig ist es recht schnell und mobil, es wurde jedoch eine ideale Balance zwischen diesen beiden Eigenschaften gefunden. Abbildung 1 zeigt dies grafisch.

Mit anderen Worten: WMAX bietet gleichzeitige Informationsübertragung und Telefondienste.

Es gibt weltweit andere Lösungen für dieses Problem, aber diese Technologie ist die einfachste und bequemste davon.

Und jetzt gehen wir näher darauf ein Sehen Sie sich die verschiedenen Eigenschaften und Funktionsprinzipien von Wireless MAX an.

Eine kurze Geschichte der Entwicklung der Kommunikationstechnologien

Um mehr über die Funktionsweise von WMAX zu verstehen, ist es notwendig zu verstehen, wie es überhaupt entstanden ist. Also hier ist für Sie Ein kleiner Ausflug in die Geschichte:

AMPS erscheint zuerst, ein Standard, der es Ihnen ermöglicht, über einen einfachen Empfänger mit anderen Teilnehmern zu kommunizieren. Dies ist die erste Generation. Die dabei verwendeten Techniken wurden schon lange aufgegeben.

Dann erscheint GSM, mit dem wir alle mobil telefonieren. Gleichzeitig erschien CDMA, das bereits den Empfang von Internetdiensten ermöglichte. Dies ist die zweite Generation.

Kombination aus GSM und CDMA machte es möglich, GPRS zu erstellen, und dann . Sicherlich erinnern sich viele von uns daran, wie wir Mitte der 2000er Jahre begannen, über unsere Mobiltelefone auf verschiedene Websites zuzugreifen. Damals war es eine echte Sensation, aber die Seiten waren stark komprimiert und für diese Art von Telefonen angepasst. Mit der Zeit begannen wir, Seiten so zu sehen, wie sie auf Computern angezeigt wurden. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass stark überarbeitete Versionen von GPRS und CDMA erschienen sind – HSUPA, CDMA 2000 1x und anschließend CDMA EVDO.

Somit kann Wireless MAX als dritte Generation eingestuft werden. Dazu kommt LTE.

Was die Geschichte der Technologie betrifft, die wir hier betrachten alles hat sich wie folgt entwickelt:

• Im Jahr 2004 erschien die allererste Version. Sein Hauptmerkmal war, dass das Signal über Entfernungen von bis zu 50 km übertragen werden konnte. Aber die Geräte selbst zum Senden und Empfangen waren ziemlich sperrig und unpraktisch. Sie waren sehr schwer zu bewegen.
• MobileWiMAX erschien im Jahr 2005, was auch heute noch verwendet wird. Das Wort „Mobile“ im Namen bedeutet nicht, dass dieses Konzept bei Mobiltelefonen zum Einsatz kommt, sondern dass die Technologie selbst mobiler geworden ist. Das bedeutet, dass Empfangs- und Sendegeräte mobiler geworden sind – sie sind einfacher zu bewegen und zu steuern.
• Im Laufe der Zeit entwickeln Entwickler preWiMAX, das mit Frequenzen von etwa 6 GHz arbeitet. MobileWiMAX arbeitet mit einer Frequenz von 2–5 GHz. Gleichzeitig sind in preWiMAX keinerlei Störungen, beispielsweise durch Gebäude, zwischen Empfangs- und Sendegeräten zulässig. Sie müssen füreinander sichtbar sein.

Zum Vergleich: GSM-Netze arbeiten mit einer Frequenz von 0,8–1,9 GHz und CDMA mit 0,45 GHz. Dadurch sind sie etwas mobiler – die Geräte müssen nicht in direkter Sichtlinie stehen.

Dennoch erfreut sich Wireless MAX enormer Beliebtheit und wird heute sehr aktiv genutzt. Dies liegt an seinem Zweck und seinen Eigenschaften.

Unterschied zu Wi-Fi und 3G

Wichtig! VergleichWiMAX mit3 G oder sogarWi- Fi ist völlig falsch. Sie sind für unterschiedliche Bedürfnisse bestimmt und gehören zu unterschiedlichen Bereichen der technischen Tätigkeit. Sie können nur hinsichtlich Geschwindigkeit, Durchsatz und einigen anderen Merkmalen verglichen werden. Aber sie werden immer noch nicht an den gleichen Orten eingesetzt.

Um genauer zu sein Kabellos MAX wird nur in drahtlosen Netzwerken im städtischen Maßstab verwendet, genannt WMAN.

Ungefähre visuelle Darstellung solcher Netzwerke ist in Abbildung 2 zu sehen.

Wie Sie sehen, gelangt das Internetsignal nicht von einem Gerät zum anderen, sondern . Andere Gebäude empfangen sein Signal dank entsprechender Geräte.

Im Prinzip ist das Bild das gleiche wie im WLAN, die Aufgaben in Vimax sind jedoch völlig anders. Diese Technologie ermöglicht die Übertragung riesiger Datenströme in Städten.

Wi-Fi überträgt Informationen über kurze Distanzen.

Das Gleiche gilt für 3G. Auch bei dieser Technologie gibt es große Sender, deren Signal jedoch Smartphones, Tablets und andere Geräte mit SIM-Karten erreicht, die ein solches Signal empfangen können. Aber in Weltweite Interoperabilität für Mikrowellenzugang Das Internet wird von speziellen Empfängern abgerufen.

Weitere Details zum Einsatzort

Die betreffende Technologie wird also verwendet, um ein Internetsignal in der ganzen Stadt zu übertragen. Das heißt, Sie können ein solches Signal an ein weit entferntes Gebäude senden.

Genauer gesagt, Vimax geeignet für folgende Aufgaben:

1 Eine Alternative zu Mietleitungen und DSL. Dabei handelt es sich in der Regel um kabelgebundene Technologien, die in den meisten Fällen zur Bereitstellung der Telefonkommunikation eingesetzt werden. Wireless MAX kann sie also ersetzen, und das ohne den Einsatz von Kabeln.

2 Datenübertragung und Internetfreigabe. Dies bezieht sich auf den standardmäßigen Benutzerzugriff auf das World Wide Web zum Arbeiten, Lernen, Ansehen von Videos, für den Aufenthalt in sozialen Netzwerken usw. Obwohl Vimax für solche Aufgaben zu viele Ressourcen hat.

3 Zugangspunkte verbinden und erstellen. In diesem Fall sind die Access Points nicht an einen physischen Standort (wie einen Router) gebunden. Was die Verbindung betrifft, können Sie beispielsweise mehrere WLAN-Geräte nehmen und diese mit verschiedenen Netzwerksegmenten oder untereinander verbinden. Dies ist nützlich, wenn ihre Reichweite für die Kommunikation nicht ausreicht.

4 Systeme vom Typ „Überwachung“., innerhalb dessen einige Netzwerkparameter überwacht und gesteuert werden. Große Unternehmen verfügen immer über solche Systeme.

Und überhaupt, Weltweite Interoperabilität für Mikrowellenzugang- Da es sich um eine äußerst schnelle und vielseitige Technologie handelt, ist es nicht verwunderlich, dass immer mehr Menschen sie nutzen.

Hauptmerkmale von Wireless MAX

Hier Liste der Funktionen dieser Technologie:

• Zum Empfangen und Senden von Signalen werden mehrere Antennen verwendet;
• ein digitales Signal in ein analoges umwandeln, Es wird die Fourier-Formel angewendet(je besser das Signal, desto );
• Danke an TDD Es besteht keine Notwendigkeit, unnötige Vorgänge durchzuführen in Form der Auswahl von Frequenzen für Empfang und Übertragung;
• arbeitet derzeit reguliert durch den IEEE 802.16-Standard;
• Dank einiger Technologien ist es möglich, auch in dicht bebauten Gebieten zu arbeiten.
• Die Ausrüstungskosten sind höher als mit Wi-Fi und noch mehr mit 3G.

Das ist natürlich nicht alles, was gesagt werden kann, aber selbst daraus wird klar, dass WMAX dies getan hat eine Vielzahl von Vorteilen gegenüber anderen Kommunikationstechnologien.

Vorteile

Basic Die positiven Aspekte von WMAX sind wie folgt:

• die Höhe der Investition mehr als dem erzielten Gewinn entspricht, insbesondere wenn man bedenkt, dass sich die Technologie noch in der Entwicklung befindet und sich ihre Leistung verbessert;
• Die gesamte Infrastruktur ist bereits komplett fertig und man muss nichts hinzufügen, was auch für Investoren attraktiv ist;
• Die Startzeit ist sehr kurz, insbesondere im Vergleich zu und, wenn wir die Anzahl der zurückgelegten Kilometer berücksichtigen;
• hohe Datenübertragungsgeschwindigkeit und die Fähigkeit, große Mengen zu übertragen, was für potenzielle Kunden bereits attraktiv ist;
• hohe Zuverlässigkeit– Irgendwie ist es ziemlich schwierig, Geräte zu deaktivieren.

Auf dieser Grundlage können wir das sagen WiMAX ist für alle attraktiv – sowohl für Investoren als auch für Kunden. Für letztere ist es auch wichtig zu wissen, dass die Ausrüstung zur Nutzung eines solchen Signals recht kostengünstig ist. Ein Standardmodem kann beispielsweise für 7-8 Dollar erworben werden.

Darüber hinaus kann WMAX mit Ihren eigenen Händen hergestellt werden. Das ist zwar sehr riskant, aber es kann klappen. Wie das geht, zeigt das Video unten.

Aussichten

Sicherlich werden in Zukunft noch mehr Menschen diese Technologie nutzen. Einigen Experten zufolge wird es bald eine Milliarde solcher Nutzer geben.

Das heißt, sie werden völlig aufgeben und dergleichen.

Das ist nicht verwunderlich, denn heute auf den ersten Plätzen der Wertung jene Ansätze für Netzwerke, die einen sparsamen Umgang mit Geräten und verfügbaren Ressourcen ermöglichen. Es ist wichtig, dass die Signalqualität auf dem höchstmöglichen Niveau ist. Wireless MAX erfüllt alle diese Anforderungen vollständig.

Andererseits ist der Weg zum Ruhm möglicherweise nicht so einfach, wie es auf den ersten Blick scheint. Tatsache ist, dass es einen ernsthaften Konkurrenten gibt. Jetzt .

Die Leute stehen LTE irgendwie freundlicher gegenüber. In Südkorea, Japan, Kuwait, Singapur, Uruguay, Kasachstan und den Niederlanden verwenden beispielsweise mehr als 80 % der Menschen diesen Standard.

Es ist unwahrscheinlich, dass sie so schnell auf WMAX umsteigen wollen. Was sie jetzt haben, reicht ihnen völlig aus.

Es ist viel einfacher, einen zusätzlichen Repeater zu konfigurieren, als mit Vimax-Geräten zu arbeiten.

Doch dieser Standard bringt alles mit, um den Markt erfolgreich zu erobern. Es wird für uns sehr interessant sein, diesen Prozess zu beobachten!

WiMAX ist ein drahtloser Kommunikationsstandard, der Breitbandkommunikation über große Entfernungen mit Geschwindigkeiten ermöglicht, die mit Kabelverbindungen vergleichbar sind, d. h. synchrone Kanäle von 256, 512, 2048 Kbit/s und mehr. Der Aufbau von Netzwerken auf Basis der WiMAX-Technologie ermöglicht die Bereitstellung eines Breitband-Internetzugangs in Gebieten, in denen Kabelnetze aus verschiedenen Gründen unpraktisch sind, sowie die Organisation der Kommunikation zwischen Gebäuden und anderen Objekten in einer Entfernung von bis zu 15–25 km.

Es gibt zwei Arten von WiMAX: Festnetz und Mobilfunk

WiMAX-Systeme, die auf unterschiedlichen Versionen basieren, sind nicht kompatibel. Nachfolgend finden Sie kurze Beschreibungen der einzelnen Versionen.

802.16-2004 (auch bekannt als 802.16d und festes WiMAX). Die Spezifikation wurde 2004 genehmigt. Der feste Zugang wird in Bereichen mit oder ohne Sichtverbindung unterstützt. Benutzergeräte sind stationäre Modems für Außen- und Inneninstallationen sowie Karten für Laptops. In den meisten Ländern sind für diese Technologie die 3,5- und 5-GHz-Bänder reserviert. Viele Analysten sehen darin eine ergänzende Technologie zum kabelgebundenen Breitbandzugang.

802.16-2005 (auch bekannt als 802.16e und mobiles WiMAX). Die Spezifikation wurde 2005 genehmigt. Die für die Unterstützung mobiler Nutzer optimierte Version unterstützt eine Reihe spezifischer Funktionen wie Handover, Idle-Modus und Roaming. Das Arbeiten ist mit und ohne Sichtverbindung möglich. Die geplanten Frequenzbereiche für mobile WiMAX-Netzwerke sind: 2,3–2,5; 2,5-2,7; 3,4-3,8 GHz. Auf der ganzen Welt wurden mehrere Projekte umgesetzt, darunter Scartel, das als erstes Unternehmen sein Netzwerk in Russland einsetzte. Die Konkurrenten von 802.16e sind alle Mobilfunktechnologien der dritten Generation (z. B. EV-DO, HSDPA).

Der Hauptunterschied zwischen den beiden Technologien besteht darin, dass das Festnetz-WiMAX die Bedienung nur „statischer“ Teilnehmer ermöglicht, während sich der Mobilfunk auf die Arbeit mit Nutzern konzentriert, die sich mit Geschwindigkeiten von bis zu 120 km/h bewegen. Unter Mobilität versteht man das Vorhandensein von Roaming-Funktionen und das „nahtlose“ Umschalten zwischen Basisstationen, wenn sich der Teilnehmer bewegt (wie es in Mobilfunknetzen der Fall ist). Im Einzelfall kann mobiles WiMAX auch für die Versorgung von Festnetznutzern genutzt werden.

Mobile und feste WiMAX-Netzwerke in Russland werden aufgebaut von:

* „Prestige Internet“ unter der Marke Enforta (mehr als 80 große Städte in Russland)

* Scartel unter der Marke Yota (Moskau, St. Petersburg, Ufa, Krasnodar, Sotschi, Samara, Kasan, Tscheljabinsk)

* Comstar

* Synterra

* „NTK“ (Wladiwostok)

* „Neue Telekommunikation“ unter den Marken „WiTe“ und „NEX3“

* „Interproject“ unter der Marke „Freshtel“ (Tula, Novomoskovsk, Chekhov, Serpukhov)

* Trivon Networks unter der Marke Virgin Connect,

* Firma ZAO MediaSeti unter dem Markennamen „UnitLine“

* Sovtest (Kursk)

* DARS TELECOM (Uljanowsk)

* GLOBALFON (Iwanowo, Sotschi, Kusnezk)

* NewCom (Tjumen)

* sowie über 20 regionale Internetanbieter

WiMAX aus dem Englischen Weltweite Interoperabilität für Mikrowellenzugang IEEE 802.16 ist ein drahtloser Kommunikationsstandard, der Breitbandkommunikation über große Entfernungen mit Geschwindigkeiten ermöglicht, die mit Kabelverbindungen vergleichbar sind.

Der Name „WiMAX“ wurde vom WiMAX-Forum geschaffen, einer Organisation, die im Juni 2001 mit dem Ziel gegründet wurde, WiMAX zu fördern und weiterzuentwickeln. Das Forum beschreibt WiMAX als „eine standardbasierte Technologie, die drahtlosen Hoals Alternative zu Mietleitungen und DSL bietet.“

Anwendungsgebiet

WiMAX eignet sich zur Lösung folgender Probleme:

• Verbinden von Wi-Fi-Zugangspunkten untereinander und mit anderen Segmenten des Internets.
• Bereitstellung eines drahtlosen Breitbandzugangs als Alternative zu Mietleitungen und DSL.
• Bereitstellung von Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungsdiensten (bis zu 3 Mbit/s) und Telekommunikationsdiensten.
• Schaffung von Zugangspunkten, die nicht an den geografischen Standort gebunden sind.

Mit WiMAX können Sie mit hoher Geschwindigkeit auf das Internet zugreifen, mit einer viel größeren Reichweite als ein Wi-Fi-Netzwerk. Dies ermöglicht den Einsatz der Technologie als „Trunk-Kanäle“, eine Fortsetzung davon sind klassische DSL- und Mietleitungen sowie lokale Netzwerke. Im Ergebnis ermöglicht dieser Ansatz den Aufbau von Hochgeschwindigkeitsnetzen über ganze Städte hinweg.

Feste und mobile WiMAX-Option

Die Vorteile sind der gesamten WiMAX-Familie eigen, ihre Versionen unterscheiden sich jedoch erheblich voneinander. Die Entwickler des Standards waren auf der Suche nach optimalen Lösungen sowohl für stationäre als auch für mobile Anwendungen, es gelang jedoch nicht, alle Anforderungen in einem Standard zu vereinen. Obwohl einige grundlegende Anforderungen gleich sind, hat die Fokussierung der Technologie auf unterschiedliche Marktnischen zur Schaffung zweier separater Versionen des Standards geführt (oder besser gesagt, sie können als zwei verschiedene Standards betrachtet werden). Jede der WiMAX-Spezifikationen definiert ihre Betriebsfrequenzbereiche, Bandbreite, Strahlungsleistung, Übertragungs- und Zugriffsmethoden, Signalcodierungs- und Modulationsmethoden, Prinzipien der Wiederverwendung von Funkfrequenzen und andere Indikatoren. Daher sind WiMAX-Systeme, die auf Versionen des Standards IEEE 802.16 e und d basieren, praktisch inkompatibel. Nachfolgend finden Sie kurze Beschreibungen der einzelnen Versionen.

802.16-2004 (auch bekannt als 802.16d und festes WiMAX). Die Spezifikation wurde 2004 genehmigt. Es wird orthogonales Frequenzmultiplex (OFDM) verwendet und der feste Zugang wird in Bereichen mit oder ohne Sichtverbindung unterstützt. Bei den Endgeräten handelt es sich um stationäre Modems zur Installation im Außen- und Innenbereich sowie PCMCIA-Karten für Laptops. In den meisten Ländern sind für diese Technologie die 3,5- und 5-GHz-Bänder reserviert. Laut WiMAX-Forum gibt es bereits etwa 175 Implementierungen der festen Version. Viele Analysten sehen darin einen Konkurrenten oder eine Ergänzung zur kabelgebundenen DSL-Breitbandtechnologie.

802.16-2005 (auch bekannt als 802.16e und mobiles WiMAX). Die Spezifikation wurde 2005 genehmigt. Dies ist eine neue Stufe in der Entwicklung der Festnetzzugangstechnologie (802.16d). Die für die Unterstützung mobiler Nutzer optimierte Version unterstützt eine Reihe spezifischer Funktionen wie Handover, Idle-Modus und Roaming. Es kommt ein skalierbarer OFDM-Zugriff (SOFDMA) zum Einsatz; der Betrieb ist mit oder ohne Sichtverbindung möglich. Die geplanten Frequenzbereiche für mobile WiMAX-Netzwerke sind: 2,3, 2,5, 3,4–3,8 GHz. Weltweit wurden mehrere Pilotprojekte umgesetzt, und kürzlich gab der Betreiber Sprint den Start eines landesweiten Projekts bekannt. Die Konkurrenten von 802.16e sind alle Mobilfunktechnologien der dritten Generation (z. B. EV-DO, HSXPA).

Der Hauptunterschied zwischen den beiden Technologien besteht darin, dass das Festnetz-WiMAX die Bedienung nur „statischer“ Teilnehmer ermöglicht, während sich der Mobilfunk auf die Arbeit mit Nutzern konzentriert, die sich mit Geschwindigkeiten von bis zu 120 km/h bewegen. Unter Mobilität versteht man das Vorhandensein von Roaming-Funktionen und das „nahtlose“ Umschalten zwischen Basisstationen, wenn sich der Teilnehmer bewegt (wie es in Mobilfunknetzen der Fall ist). In manchen Fällen kann mobiles WiMAX auch für die Versorgung von Festnetznutzern genutzt werden.

Breitband

Viele Telekommunikationsunternehmen setzen stark darauf, WiMAX für die Bereitstellung von Hochgeschwzu nutzen. Und dafür gibt es mehrere Gründe. Erstens ermöglichen die Technologien der 802.16-Familie eine kostengünstigere (im Vergleich zu kabelgebundenen Technologien) nicht nur die Bereitstellung von Netzwerkzugang für neue Kunden, sondern auch die Erweiterung des Leistungsspektrums und die Abdeckung neuer, schwer zugänglicher Gebiete. Zweitens sind drahtlose Technologien viel einfacher zu verwenden als herkömmliche kabelgebundene Kanäle. WiMAX- und Wi-Fi-Netzwerke lassen sich einfach bereitstellen und je nach Bedarf problemlos skalieren. Dieser Faktor erweist sich als sehr nützlich, wenn es darum geht, in kürzester Zeit ein großes Netzwerk aufzubauen. WiMAX wurde beispielsweise verwendet, um Überlebenden des Tsunamis im Dezember 2004 in Indonesien (Aceh) Netzwerkzugang zu ermöglichen. Die gesamte Kommunikationsinfrastruktur der Region wurde lahmgelegt und eine sofortige Wiederherstellung der Kommunikationsdienste für die gesamte Region war erforderlich.

Insgesamt werden all diese Vorteile die Preise für die Bereitstellung von Hochgeschwindigkeits-Internetzugangsdiensten sowohl für Unternehmen als auch für Privatpersonen senken.

Benutzerausrüstung

Geräte zur Nutzung von WiMAX-Netzwerken werden von mehreren Herstellern angeboten und können sowohl im Innenbereich (Geräte in der Größe eines normalen DSL-Modems) als auch im Freien (Geräte in der Größe eines Laptops) installiert werden. Es ist zu beachten, dass Geräte, die für die Aufstellung in Innenräumen konzipiert sind und keine professionellen Installationskenntnisse erfordern, natürlich komfortabler sind und in deutlich kürzeren Entfernungen von der Basisstation betrieben werden können als professionell installierte externe Geräte. Daher erfordern in Innenräumen installierte Geräte viel größere Investitionen in die Entwicklung der Netzwerkinfrastruktur, da hierfür eine viel größere Anzahl von Zugangspunkten erforderlich ist.

Mit der Erfindung des mobilen WiMAX wird zunehmend Wert auf die Entwicklung mobiler Geräte gelegt. Dazu gehören spezielle Mobiltelefone (ähnlich einem normalen mobilen Smartphone) und Computerperipheriegeräte (USB-Funkmodule und PC-Karten).

So funktioniert WiMAX

Grundlegendes Konzept

Im Allgemeinen bestehen WiMAX-Netzwerke aus den folgenden Hauptteilen: Basis- und Teilnehmerstationen sowie Geräten, die die Basisstationen untereinander, mit dem Dienstanbieter und mit dem Internet verbinden.

Zur Verbindung der Basisstation mit der Teilnehmerstation wird ein hochfrequenter Funkwellenbereich von 1,5 bis 11 GHz genutzt. Unter idealen Bedingungen können Datenübertragungsraten von bis zu 70 Mbit/s erreicht werden, ohne dass eine Sichtverbindung zwischen der Basisstation und dem Empfänger erforderlich ist.

Wie oben erwähnt, wird WiMAX sowohl zur Lösung des Problems der „letzten Meile“ als auch zur Bereitstellung des Netzwerkzugriffs auf Büro- und Bezirksnetzwerke eingesetzt.

Zwischen Basisstationen werden Sichtverbindungen im Frequenzbereich von 10 bis 66 GHz hergestellt, die Datenaustauschgeschwindigkeiten können bis zu 120 Mbit/s erreichen. In diesem Fall wird mindestens eine Basisstation über klassische Kabelverbindungen mit dem Netzwerk des Anbieters verbunden. Je mehr BSs jedoch an die Netze des Anbieters angeschlossen sind, desto höher ist die Datenübertragungsgeschwindigkeit und Zuverlässigkeit des gesamten Netzes.

Die Struktur von Netzwerken der IEEE 802.16-Standardfamilie ähnelt herkömmlichen GSM-Netzwerken (Basisstationen arbeiten in Entfernungen von bis zu mehreren zehn Kilometern, für ihre Installation ist der Bau von Türmen nicht erforderlich – die Installation auf Hausdächern ist zulässig). sofern die Bedingung der direkten Sichtbarkeit zwischen Stationen erfüllt ist) Betriebsarten MAC / Link-Level

In Wi-Fi-Netzwerken konkurrieren alle Benutzerstationen, die Informationen über einen Access Point (AP) übertragen wollen, um dessen „Aufmerksamkeit“. Dieser Ansatz kann dazu führen, dass die Kommunikation für entfernte Stationen ständig zugunsten näher gelegener Stationen unterbrochen wird. Dieser Nachteil erschwert die Nutzung von Diensten wie Voice over IP (VoIP), die stark auf eine unterbrechungsfreie Verbindung angewiesen sind.

Wie bei 802.16-Netzwerken verwendet der MAC einen Planungsalgorithmus. Jede Benutzerstation muss lediglich eine Verbindung zum Access Point herstellen und ihr wird am Access Point ein Steckplatz zugewiesen, auf den andere Benutzer keinen Zugriff haben.

Die Architektur

Das WiMAX-Forum hat eine Architektur entwickelt, die viele Aspekte des Betriebs von WiMAX-Netzwerken definiert: Interaktionen mit anderen Netzwerken, Verteilung von Netzwerkadressen, Authentifizierung und vieles mehr. Die folgende Abbildung gibt einen Eindruck von der Architektur von WiMAX-Netzwerken.

• SS/MS: (die Teilnehmerstation/Mobilstation)
• ASN: (das Access Service Network)
• BS: (Basisstation), Basisstation, Teil von ASN
• ASN-GW: (das ASN-Gateway), Gateway, Teil des ASN
• CSN: (das Connectivity Service Network)
• HA: (Home Agent, Teil von CSN)
• NAP: (ein Netzwerkzugangsanbieter)
• NSP: (ein Netzwerkdienstanbieter)

ASN (Access Service Network) – Zugangsnetzwerk.

ASN-Gateway – Entwickelt, um Verkehrs- und Signalisierungsnachrichten von Basisstationen zu kombinieren und sie weiter an das CSN-Netzwerk zu übertragen.

BS (Basisstation) – Basisstation. Die Hauptaufgabe besteht darin, Funkverbindungen aufzubauen, aufrechtzuerhalten und zu trennen. Darüber hinaus führt es die Signalverarbeitung sowie die Ressourcenverteilung unter den Teilnehmern durch.

CSN (Connectivity Service Network) – Netzwerk zur Bereitstellung von Dienstleistungen.

HA (Home Agent) ist ein Netzwerkelement, das für die Möglichkeit des Roamings verantwortlich ist. Darüber hinaus gewährleistet es den Datenaustausch zwischen Netzwerken verschiedener Betreiber.

Es ist zu beachten, dass die Architektur von WiMax-Netzwerken nicht an eine bestimmte Konfiguration gebunden ist und äußerst flexibel und skalierbar ist.

Vergleich von WiMAX und Wi-Fi

Der Vergleich zwischen WiMAX und Wi-Fi ist nicht ungewöhnlich, vielleicht weil die Begriffe ähnlich klingen, die Namen der Standards, auf denen diese Technologien basieren, ähnlich sind (IEEE-Standards beginnen beide mit „802“), und beide Technologien verwenden a drahtlose Verbindung und dienen der Verbindung mit dem Internet (Datenaustauschkanal). Trotzdem zielen diese Technologien darauf ab, ganz andere Probleme zu lösen.

WiMAX ist ein System mit großer Reichweite, das kilometerlange Räume abdeckt und in der Regel ein lizenziertes Frequenzspektrum nutzt (obwohl auch nicht lizenzierte Frequenzen verwendet werden können), um eine Punkt-zu-Punkt-Internetverbindung vom Anbieter zum Endbenutzer bereitzustellen. Die verschiedenen Standards in der 802.16-Familie bieten unterschiedliche Zugangsarten, von mobil (ähnlich den Mobilfunkdaten) bis hin zu fest (eine Alternative zum kabelgebundenen Zugang, bei dem die drahtlosen Geräte des Benutzers an einen Standort gebunden sind).

Wi-Fi ist ein System mit geringerer Reichweite, das typischerweise Hunderte von Metern abdeckt und nicht lizenzierte Frequenzbänder verwendet, um den Netzwerkzugriff bereitzustellen. In der Regel wird WLAN von Benutzern verwendet, um auf ihr eigenes lokales Netzwerk zuzugreifen, das möglicherweise nicht mit dem Internet verbunden ist. Wenn WiMAX mit Mobilfunk verglichen werden kann, dann ähnelt Wi-Fi eher einem schnurlosen Festnetztelefon.

WiMAX und Wi-Fi verfügen über völlig unterschiedliche Quality of Service (QoS)-Mechanismen. WiMAX verwendet einen Mechanismus, der auf dem Aufbau einer Verbindung zwischen einer Basisstation und dem Gerät eines Benutzers basiert. Jede Verbindung basiert auf einem speziellen Planungsalgorithmus, der den QoS-Parameter für jede Verbindung garantieren kann. Wi-Fi wiederum nutzt einen QoS-Mechanismus ähnlich dem von Ethernet, bei dem Pakete unterschiedliche Prioritäten erhalten. Dieser Ansatz garantiert nicht für jede Verbindung die gleiche QoS.

Aufgrund der geringen Kosten und der einfachen Installation wird Wi-Fi häufig von verschiedenen Organisationen verwendet, um Kunden einen schnellen Internetzugang zu ermöglichen. Beispielsweise finden Sie in den meisten Cafés, Hotels, Bahnhöfen und Flughäfen einen kostenlosen WLAN-Hotspot.

WiMAX-2

Im Oktober 2010 genehmigte das Institute of Electronics and Electrical Engineers (IEEE) den IEEE 802.16m-Standard, der nur als WirelessMAN-Advanced und WiMAX-2 bekannt ist. Dadurch wird die Kapazität drahtloser Netzwerke um ein Vielfaches erhöht. So können stationäre Geräte in Netzwerken der neuen Generation Daten mit Geschwindigkeiten von bis zu 1 Gbit/s empfangen, mobile Geräte und Laptops sogar mit bis zu 100 Mbit/s. Gleichzeitig bleibt die Abwärtskompatibilität mit vorhandener WiMAX-Ausrüstung bestehen.

Die erste öffentliche Demonstration der WiMAX 2-Fähigkeiten fand auf der CEATEC JAPAN 2010 in Tokio statt: Samsung Electronics und UQ Communications zeigten ein experimentelles WiMAX 2-System mit einem Durchsatz von 330 Mbit/s in Aktion. Mithilfe einer kommerziellen mobilen WiMAX-Basisstation von Samsung streamten die Partner gleichzeitig Full-HD-3D-Videos und 16 Full-HD-Videos auf vier Large Format Display-TVs.

Der WiMAX 2-Standard soll das aktuelle WiMAX (802.16e) ersetzen und ein würdiger Konkurrent von LTE werden. Es wird von einer Allianz von Computerfirmen unterstützt, darunter Intel, Motorola und Samsung. Das Aufkommen schnellerer Standards für die drahtlose Kommunikation ist auf dem Markt sehr gefragt. Laut Cisco-Analysten wird sich der mobile Internetverkehr weltweit jährlich verdoppeln und bis 2013 auf 2,2 Millionen Terabyte pro Monat anwachsen, was hauptsächlich auf einen Anstieg des Videoanteils zurückzuführen ist. In fünf Jahren wird der Videoverkehr für mobile Geräte um mehr als das Hundertfache wachsen.

WiMAX-3

Unmittelbar nach der Einführung des Standards IEEE 802.16m (WiMAX-2) begann eine Initiativgruppe namens PAR (Project Authorization) mit der Arbeit an einer neuen Version dieses Standards IEEE 802.16n (WiMAX 3.0), der Benutzern ein absolut unglaubliches Netzwerk bieten sollte Zugangsgeschwindigkeiten - 10 Gbit für Festnetzkanäle und bis zu 1 Gbit für den Mobilfunk. Es ist geplant, dass der WiMAX 3-Standard innerhalb der nächsten 3-5 Jahre eingeführt wird.

Im Oktober 2010 genehmigte IEEE den 802.16m-Standard als Erweiterung des IMT-Standards. Der IEEE 802.16m-Standard ermöglicht den mobilen Zugriff auf Datennetze mit Geschwindigkeiten von bis zu 100 Mbit. Darüber hinaus bietet der IEEE 802.16m-Standard so wichtige Verbesserungen wie eine Multi-User-Warteschlange von MIMO-Paketen (Multiple-Input-Multichannel-Output), die Aufrechterhaltung von Trunk-Kanälen im Interesse mehrerer Betreiber gleichzeitig sowie sogenannte „ „Kooperative Kommunikation“, bei der jeder Teilnehmer zum Dienst beiträgt, der sich in der Nähe anderer Teilnehmer befindet. Der neue Standard bietet unter anderem volle Unterstützung für Femtozellen, selbstorganisierte Netzwerke und Repeater. Die weltweit größten Regierungs- und Industrieorganisationen haben bereits die Implementierung des WiMAX 2.0-Standards angekündigt.

Der WiMAX 3.0-Standard (IEEE 802.16n), der den einzigen akzeptierten WiMAX 2-Standard ersetzen soll, wird noch schneller und universeller sein. Die Kapazität des Netzwerks sollte zehnmal größer sein als die der aktuellen Netzwerke und 4×8 MIMO-Mehrkanalwarteschlangen und Kanalverkettung bieten. Da der WiMAX 3.0-Standard 10 6-MHz-Kanäle gleichzeitig nutzt, haben Rundfunkanstalten eine bisher beispiellose Möglichkeit, ein Fernsehsignal in hervorragender Qualität von einem Gerät zu übertragen, das nicht größer als ein Koffer ist. Tatsächlich könnte dies das Ende des traditionellen Over-the-Air-Fernsehens bedeuten, das über Ihre Heimantenne empfangen werden kann.

Es ist erwähnenswert, dass die Entwicklung des drahtlosen Breitband-Internetzugangs derzeit sehr schnell voranschreitet. Nach Angaben des Forschungsunternehmens ABI Research leben mittlerweile mehr als 2 Milliarden Menschen auf der Erde in der Zone von Hochgeschwindigkeitsnetzen. Mittlerweile sind weltweit mehr als 500 3G-Netze in Betrieb, und der offizielle Start von mehr als 300 WiMAX- und LTE-Netzen ist in naher Zukunft geplant. In-Stat schätzt, dass es bis 2014 weltweit bis zu 2 Milliarden Mobilgeräte mit integrierter mobiler Breitbandunterstützung geben wird.

Markt

Nach Angaben des Beratungsunternehmens J"son & Partners, die auf der Grundlage der Ergebnisse einer Studie zum globalen WiMAX-Markt präsentiert wurden, belief sich die Gesamtzahl der Festnetz- und Mobilfunkteilnehmer im Jahr 2008 auf fast 4 Millionen, und seit Ende 2007 ist der Anstieg gestiegen 120 %.

Der Haupttrend auf dem globalen Markt für drahtlosen Breitbandzugang im Jahr 2008 ist die Vorbereitung auf die Entstehung von WiMAX-Netzwerken, die einer großen Anzahl von Benutzern mobile Dienste bereitstellen. Die wichtigsten WiMAX-Projekte konzentrieren sich auf Großstädte in den USA, Mexiko und mitteleuropäischen Ländern mit hoher Bevölkerungsdichte. Unter Berücksichtigung der relativ geringen Investitionen in den Aufbau vollwertiger Netzwerke in Städten mit mehr als einer Million Einwohnern, des Vorhandenseins einer entwickelten Kanalinfrastruktur in diesen Städten und der wachsenden Nachfrage nach Internetzugang beginnen die meisten WiMAX-Projekte in Großstädten. aber die Situation ändert sich allmählich.

Viele Gerätehersteller lehnen die Entwicklung und Produktion von 802.16d-Systemen zugunsten der mobilen Version des Standards ab oder haben dies bereits aufgegeben. In dieser Hinsicht ist die Zukunft des festen WiMAX nicht ganz klar.

Die Spitzenposition beim Umsatz aus dem Verkauf von Geräten für mobiles WiMAX im Jahr 2008 nimmt Alcatel-Lucent ein und lässt Motorola, Alvarion und Samsung hinter sich. Im Jahr 2009 haben Huawei und Cisco Systems, die Ende 2008 jeweils drei Geräte zertifiziert haben, die den mobilen Zugriff auf die WiMAX-Technologie unterstützen, die Möglichkeit, sich den Titel der Spitzenreiter bei der Anzahl der verkauften Geräte zu sichern.

Mit Stand März 2009 zertifizierte das internationale WiMAX-Forum 44 Modelle von Basisstationen und 47 Modelle von Teilnehmerterminals. Diese Werte sind fast eineinhalb Mal höher als die Anzahl zertifizierter Geräte mit WiMAX-Unterstützung am Ende des ersten Halbjahres 2008 - 18 Basisstationen und 20 Teilnehmerendgeräte Die Zahl der Hersteller zertifizierter Geräte hat sich in den letzten acht Monaten mehr als verdoppelt und liegt nun bei 33 Unternehmen.