WiMAX – бъдещето е безжично
Широко разпространено заблуждение е че WiMAX (както и WiFi) представлява технология за безжична мрежова връзка. Всъщност тези два термина се отнасят за нещо съвсем различно – WiMAX и WiFi са по-скоро сертификати, на които следва да отговаря оборудването, съвместимо със стандартите 802.хх.
Макар и първоначално разработени за да намерят приложение главно при компютрите, напоследък стандартите за безжични комуникации все по-широко се използват и при осигуряването например на интернет достъп за PDA, мобилни телефони, хендхелд устройства, навигационни системи за автомобили и т.н. Спецификациите, носещи названието WiMAX или WiFi, казано най-общо, се отнасят до възможността даден потребител да получи достъп до интернет, при условие че разполага с устройство, съвместимо с тези стандарти, и се намира в достатъчна близост до точка за достъп. За да е възможно свързването между всички безжични устройства – продукти на различни производители, те трябва да отговарят и на определени стандарти. Именно с тази задача се занимава организацията IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) и за стандартизирането на технологиите за безжична връзка тя създава спецификацията 802.хх.
WiFi – 802.11х
За да поясним съвсем накратко какво всъщност имаме предвид под 802.хх, следва да се върнем малко назад във времето, когато IEEE създават “семейството” стандарти, обединени под общото име 802. Тъй като оттогава е изминало доста време и някои от тях вече не са актуални, ще обърнем внимание само на тези, които пряко засягат безжичните мрежови технологии. Нормите за безжична връзка, известни още като IEEE 802.11x, представляват група от стандарти, изградени върху един протокол за свръзка, но обуславящи използването на различни комуникационни технологии или криптиращи техники. Използваните след наименованието на стандарта букви, определят ревизията в стандарта 802.11:
Един от възникналите проблеми при създаването на стандарта 802.11х като цяло засяга използваната честотна лента. В различните държави съществуват различни потребители, поделящи помежду си радиоефира, и поради този факт в някои случаи честотната лента в областта от 2,5 GHz е или претоварена, или вече заета. Ето защо например 802.11а използва двойно по-висока честота за предаване на данните – диапазона над 5 GHz. Използването на толкова висока честота обаче има своите недостатъци – областта, в която е възможно осъществяването на връзка, се ограничава до зоната на пряка видимост, а също така високата честота означава значителна степен на поглъщане на сигнала от различни обекти. Последният факт носи със себе си нуждата от увеличаване на предавателната мощност, което пък от своя страна не се вписва добре в идеята за мобилни компютри с ниско ниво на енергопотребление. Освен с тези проблемни области групата стандарти WiFi 802.11х се характеризира и с някои други технологични недостатъци – факт, довел до появата на т.нар. WiMAX.
WiMAX – 802.16x
За стандартизиране и осигуряване на съвместимост при използването на 802.16х протоколите през 2001 г. бива създадена спецификацията Worldwide Interoperability for Microwave Access, известна още като WiMAX. Нуждата от нов стандарт се обуславя от някои недостатъци на WiFi, засягащи не само скоростта и обсега, но и използваемостта му. За да поясним какво имаме предвид, ще обърнем внимание на използваните алгоритми за споделяне на връзка между потребителите и т.нар. точки за достъп (access point – AP) при двата стандарта.
При WiFi хардуерът, обслужващ дадена точка за достъп, работи на принципа на съревнование между клиентите, свързани към нея. След като даден клиент се свърже с точката за достъп, той споделя “вниманието” на AP към себе си с всички други свързани клиенти на принципа на произволно прекъсване. Това означава, че потребителите, намиращи се по-далеко от точката за достъп, са в по-неизгодно положение от тези, които са в близост до нея. Използването на подобна схема прави вероятна ситуацията, в която клиент, позициониран на значителна дистанция от АР, дълго време не получава прозорец за достъп поради наличие на потребители в близост до нея, окупирали по-голямата част от ресурсите й.
Стандартът WiMAX тръгва по различен път, за да осигури равнопоставеност на клиентите, свързани към една и съща точка за достъп. В този случай, след свързването на даден потребител към АР той трябва да се “бори” с другите клиенти само в момента на начално свързване. След това на всеки вече регистрирал се потребител бива осигурен времеви прозорец, през който той може да комуникира с точката за достъп. Благодарение на гъвкавостта на използваните алгоритми този прозорец може да се намалява или увеличава, позволявайки адаптация на ресурсите спрямо потребителите, но през цялото време той остава асоцииран към първоначално заявилия го клиент. Благодарение на алгоритмите точката за достъп може да понася значителни натоварвания, без това да се отразява на качеството на връзката с отделните клиенти.
В допълнение към тези разлики, стандартите WiMAX използват съвсем различни честотни ленти – първоначално дефинираният 802.16 използва честоти в диапазона от 10 до 66 GHz. По-късно, през 2004 г., бива представена нова ревизия под името 802.16а (известна още като 802.16-2004 или 802.16d), позволяваща употребата на честотни ленти в областта от 2 до 11 GHz. Ревизия 802.16е добавя поддръжката на оrthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) технология, с което значително се понижава интерференцията, улеснява се филтрацията на шум в сигнала, увеличава се енергийната ефективност и т.н. Освен тези подобрения WiMAX превъзхожда WiFi и с някои други свои характеристики: подобрена сигурност при комуникация, съчетана с увеличена дистанция между тандема клиент–точка за достъп.
Практическо приложение
Чисто теоретично погледнато, според техническите данни на 802.16х би трябвало да е възможно реализиране на скорости на трансфер от порядъка на 70 Mbit/s на дистанции от около 50 км. Понеже обаче е всеизвестно, че теорията и практиката често се разминават, полевите тестове показват практическа използваемост на WiMAX до около 5–8 км, с постижими скорости на трансфер от 512 Kbit/s до 2 Mbit/s. На практика ефективността на хардуера, съвместим с WiMAX, се оказва в силна зависимост от условията, в които се използва. Засега за подходяща област на приложение на WiMAX-съвместимия хардуер се смята например употребата му като свръзка между WiFi точките за достъп или като безжична алтернатива на ADSL линиите. Друга вероятна област е бъдещата мрежа за мобилни комуникации от четвърто поколение – т.нар. 4G мрежи.
Тъй като стандартите 802.хх като цяло представляват доста по-евтина алтернатива на “жичните” вариации, остава само да следим бъдещото им развитие – освен като безжично, то се очертава и като доста интересно.
Добрил Доков
Добави към любимиПоследни коментари
Няма добавени коментари!Добави коментар
Ако желаете да добавите коментар моля влезте, използвайки формата вляво.Ако не сте регистрирани това може да направите тук!
