شبکه های بی سیم . wi-max
در اوایل دهه ی نود میلادی ، نسل جدیدی از شبکه های بی سیم با عنوان شبکه های بی سیم wi-fi به بازار وارد شدند. این دسته از شبکه ها در مقابل شبکه های مادون قرمز ،سرعت و برد مناسبی داشتند ولی همچنان از دید بسیاری از کاربران مورد انتقاد قرار میگرفتند. عده ای از آن ها سرعت پایین در مقایسه با شبکه های کابلی و عده ای برد پایین یا نبود امنیت را دلیل استفاده نکردن از این شبکه ها مطرح میکردند.
اما شبکه های wi-fi به رشد صعودی خود ادامه دادند و با به وجود امدن استاندارد ها و نسل های جدید از این نوع شبکه ، تعداد کاربران ان ها روز به روز بیشتر و بیشتر شد . انواع جدید شبکه های wi-fi سرعت خوب ،برد مناسب و همچنین امنیت بیشتر را به همراه داشتند.
نسل اول شبکه های wi-fi سرعتی در حدود mbps11 داشتند و می توانستند کاربران را تا محدوده ای چند ده متری مورد پوشش قرار دهند. همچنین نسل های بعدی این نوع شبکه ها،سرعت هایی برابر با mbps 22 وحتی mbps 54 دارندومی توانند کاربران را تا محدوده ای چند صد متری مورد پوشش قرار دهند. اما باز هم شبکه های wi-fi نتوانسته اند به نیاز های روبه رشد کاربران پاسخ بدهند . زیرا برای دسترسی های بالا مانند mbps 54 کاربران مجبور به پرداخت هزینه های سنگین هستند در حالیکه با همین مقدار هزینه می توان یک شبکه کابلی بسیار مناسب را طراحی و تجهیز کرد. از طرفی دیگر برد شبکه های wi-fi در حد چند صد متری است واین برد برای شبکه های کوچک و خانگی مناسب است و نمی توان از ان برای ایجاد و یا توسعه یک شبکه تجاری و بزرگ (مانند شبکه ای که در سطح یک شهر ،گسترده است)استفاده کرد.
بنابراین هنوز پاسخ مشخص و روشنی به کاربرانی که نیازمند شبکه های بی سیم با برد و سرعت مناسب هستند،داده نشده بود. در اوائل هزاره جدید ،گروهی از متخصصان،طراحان و صاحب نظران در زمینه ی شبکه های کامپیوتری به خصوص شبکه های بی سیم،ایده وساختاری را پیشنهاد کردند که بر اساس ان نسل جدید ی از شبکه های بی سیم با قابلیت هایی که بتواند به دو نیاز اصلی برد و سرعت مناسب کاربران پاسخ بدهد،معرفی شدند. این نوع از شبکه با عنوان تبادل واستفاده از اطلاعات در سطح جهانی از طریق امواج بی سیم مایکرو ویو،مطرح شد که به ان به طور اختصار wimax گفته می شود. هسته اصلی شبکه وایمکس بر اساس برد سرعت بالا طراحی شده است تا بتوند به نیاز کاربران پاسخ بدهد و مشکلات و معایب شبکه های قبلی مانند wi-fi را برطرف کند.
مشخصات شبکه های وایمکس :
بعد از اشنایی با تاریخچه شبکه های وایمکس،نوبت به معرفی مشخصات ان ها می رسد. به طور کلی شبکه های وایمکس با دو نوع سرویس اصلی به کاربران خدمات وسرویس های لازم را ارائه می دهند که عبارتند از:
الف:سرویس بدون دید مستقیم:به این سرویس nlos گفته می شود و بر اساس ان نیازی نیست تا فرستنده و گیرنده در نقطه و دید مستقیم یکدیگر باشند. از این سرویس برای مکان هایی استفاده می شود که موانع زیادی بین فرستنده و گیرنده وجود دارد. مکان های شهری و ساختمان های پیچیده از جمله مکان هایی هستند که سرویسnlos برای ان ها مناسب است.
ب:سرویس دید مستقیم:به این سرویس los گفته می شود و بر اساس ان فرستنده و گیرنده باید در نقطه دید و مستقیم یکدیگر قرار بگیرند. از این سرویس برای مکان هایی استفاده می شود که موانع فیزیکی وجود ندارد. اتوبان ها و مناطق خارج از شهرها،از جمله مکان هایی هستند که سرویسlos برای ان ها مناسب است. بنابراین کاربران شبکه وایمکس،می توانند به دو روش los وnlos ،از شبکه سرویس گیری نمایند. با توجه به نوع سرویس انتخاب شده،مشخصات فنی شبکه های وایمکس تغییر می کنند. به عبارت دیگر ،هر کدام از سرویس های los یاnlos مشخصات فنی خاص خود را دارند که در ادامه با ان ها اشنا می شویم.
فرکانس ارسال:سرویس nlosاز فرکانس های بینghz 2 تاghz 11 برای ارسال اطلاعات استفاده می کند و سرویس los از فرکانس های بینghz 10 تاghz 66 استفاده می کند.
محدوده تحت پوشش:شبکه های وایمکس که بر اساس سرویسnlos طراحی و پیاده سازی شده اند،می توانند محدوده ای را تحت شعاع6 تا 9 کیلومتری(معادل 65 کیلومتر مربع)تحت پوشش خود قرار دهند.همچنین سرویس los می تواند محدوده ای با شعاع 50 کیلومتر(معادل 9300 کیبومتر مربع)را تحت پوشش خود قرار دهد. البته محدوده تحت پوشش به نوع ارایش محیط بسیار وابسته است. بدیهی است که هر چه محیط فشرده تر و بین فرستنده و گیرنده موانع بیشتری
وجود داشته باشد،برد محدوده تحت شبکه کمتر می شود.
سرعت ارسال:یکی از نکات جالب توجه در شبکه های وایمکس،سرعت ارسال اطلاعات در این نوع شبکه ها است. هر دو نوع سرویسlos وnlos می توانند اطلاعات را با سرعت میانگینmbps 70 منتقل کنند. این سرعت به صورت میانگین است و بدیهی است که هر چه پارامترهای انتقال و کیفیت افزایش پیدا کنند،سرعت شبکه نیز افزایش پیدا خواهد کرد. در شبکه های وایمکس سرعت انتقال حداکثر mbps268 است.
تعداد کاربران: با توجه به محدوده تحت پوشش در شبکه های وایمکس ،تعداد کاربران این شبکه ها بسیار زیاد است. از نقطه نظر تئوری محدودیتی برای تعداد کاربران در یک شبکه وایمکس وجود ندارد اما برای اینکه کاربران بتوانند از خدمات شبکه مانند سرعت و پهنای باند به شکل مناسب بهرمند باشند،تعداد میانگین 1000 کاربر برای یک شبکه ساده وایمکس در نظر گرفته می شود. این تعداد به صورت میانگین است و برای نرخ ارسال mbps 70 در نظر گرفته می شود. به عبارت دیگر،در یک شبکه وایمکس ثابت،با سرعت میانگین mBps 70 می توان تعداد 1000 کاربر داشت که سرعت حداقل هر کدام از ان ها kbps 70 است. این تعداد برای یک شبکه وایمکس سیار با یرعت میانگین mbps 15 برابر با 215 کاربر سیار است که سرعت حداقل هر کدام از ان ها،kbps 70 است. البته در عمل مقدار این سرعت حتی به مقادیر مگا بایت ثانیه هم می رسد. بنابراین در یک جمع بندی کلی می توان گفت که شبکه های وایمکس از فرکانس های ghz 2 تاghz 66 برای ارسال اطلاعات استفاده می کنند و محدوده تحت پوشش ان ها،شعاع 6تا 50 کیلومتری دارد. سرعت ارسال میانگین در ان ها برابر با mbps 15 تا mbps 70 است و می توانند 215 تا 1000 کاربر را تحت پوشش خود قرار دهند.