Реалізовані проекти WiMAX

Міністерство освіти і науки України

Полтавський національний технічний університет ім. Юрія Кондратюка

Кафедра комп’ютерної інженерії

РЕФЕРАТ

з навчальної дисципліни: «Перспективні досягнення теорії телекомунікацій»

на тему: «Реалізовані проекти WiMAX»

Виконав:

студент 501-ТМс групи

Казидуб О.О.

Полтава 2015

Зміст

Перелік скорочень

Вступ

. Ознайомлення з технологією WiMAX

.1 Основні поняття

.2 Область використання

.3 Широкосмуговий доступ

. Фіксований та мобільний WiMAX

. Перспективи WiMAX

.1. WiMAX в світі

.2. WiMAX в Україні

. Порівняння WiMAX та Wi-Fi

Висновок

Список використаної літератури

Перелік скорочень

(digital subscriber line) - цифрова абонентська лінія

БС - базова станція- ортогональне частотне мультиплексування (Long-Term Evolution) - стандарт мобільного зв’язку

БШСД - бездротовий широкосмуговий доступ

ШСД - широкосмуговий доступ

УНТ - Українські новітні технології (Quality of Service) - якість обслуговування

Вступ

(англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) - телекомунікаційна технологія, розроблена з метою надання універсального бездротового зв'язку на великих відстанях для широкого спектру пристроїв (від робочих станцій і портативних комп'ютерів до мобільних телефонів). Заснована на стандарті IEEE 802.16, який так само називають WirelessMAN. Назва «WiMAX» було створено WiMAX Forum - організацією, яка була заснована в червні 2001 року c метою просування та розвитку WiMAX. Форум описує WiMAX як «засновану на стандарті технологію, яка надає високошвидкісний бездротовий доступ до мережі, альтернативний виділеним лініям і DSL».

1. Ознайомлення з технологією WiMAX

.1 Основні поняття

У загальному вигляді WiMAX мережі складаються з наступних основних частин: базових і абонентських станцій, а також обладнання, що зв'язує базові станції між собою, з постачальником сервісів та з Інтернетом.

Для з'єднання базової станції з абонентською використовується високочастотний діапазон радіохвиль від 2 до 11 ГГц. В ідеальних умовах швидкість обміну даними може досягати 70 Мбіт / с, при цьому не потрібно забезпечення прямої видимості між базовою станцією і приймачем.

Як вже говорилося вище, WiMAX застосовується як для вирішення проблеми «останньої милі», так і для надання доступу в мережу офісним та районним мережам.

Між базовими станціями встановлюються з'єднання (прямої видимості), що використовують діапазон частот від 10 до 66 ГГц, швидкість обміну даними може досягати 120 Мбіт / c. При цьому, принаймні одна базова станція підключається до мережі провайдера з використанням класичних дротових з'єднань. Однак, чим більше число БС підключено до мереж провайдера, тим вища швидкість передачі даних і надійність мережі в цілому.

Структура мереж сімейства стандартів IEEE 802.16 схожа з традиційними GSM мережами (базові станції діють на відстанях до десятків кілометрів, для їх встановлення не обов'язково будувати вежі - допускається установка на дахах будинків при дотриманні умови прямої видимості між станціями) [1].

1.2 Область використання

підходить для вирішення наступних завдань:

-    з'єднання точок доступу Wi-Fi один з одним та іншими сегментами Інтернету;

-        забезпечення бездротового широкосмугового доступу як альтернативи виділеним лініям і DSL;

         надання високошвидкісних сервісів передачі даних і телекомунікаційних послуг;

         створення точок доступу, що не прив'язаних до географічного положення.дозволяє здійснювати доступ в Інтернет на високих швидкостях, з набагато більшим покриттям, ніж у Wi-Fi мереж. Це дозволяє використовувати технологію в якості «магістральних каналів», продовженням яких виступають традиційні DSL- і виділені лінії, а так само локальні мережі. В результаті подібний підхід дозволяє створювати масштабовані високошвидкісні мережі в масштабах цілих міст [1].

1.3 Широкосмуговий доступ

Багато телекомунікаційних компаній роблять великі ставки на використання WiMAX для надання послуг високошвидкісного зв'язку. І тому є кілька причин.

По-перше, технології сімейства 802.16 дозволять економічно більш ефективно (в порівнянні з дротяними технологіями) не тільки надавати доступ в мережу новим клієнтам, але й розширювати спектр послуг і охоплювати нові важкодоступні території.

По-друге, бездротові технології багатьом більш прості у використанні, ніж традиційні дротові канали. WiMAX і Wi-Fi мережі прості в розгортанні і по мірі необхідності легко масштабуються. Цей фактор виявляється дуже корисним, коли необхідно розгорнути велику мережу в найкоротші терміни.

У сумі всі ці переваги дозволять знизити ціни на надання послуг високошвидкісного доступу в Інтернет як для бізнес структур, так і для приватних осіб.

мережа wimax бездротовий зв'язок

2. Фіксований та мобільний WiMAX

Розробники стандарту шукали оптимальні рішення як для фіксованого, так і для мобільного застосування, але поєднати всі вимоги в рамках одного стандарту не вдалося. Хоча ряд базових вимог збігається, націленість технологій на різні ринкові ніші привела до створення двох окремих версій стандарту (вірніше, їх можна вважати двома різними стандартами). Кожна з специфікацій WiMAX визначає свої робочі діапазони частот, ширину смуги пропускання, потужність випромінювання, методи передачі і доступу, способи кодування і модуляції сигналу, принципи повторного використання радіочастот та інші показники. А тому WiMAX-системи, засновані на версіях стандарту IEEE 802.16 e і d, практично несумісні. Короткі характеристики кожної з версій наведені нижче.

.16-2004 (відомий також як 802.16d і фіксований WiMAX (Рис. 2.1)).

Рис. 2.1. Мережа фіксованого доступу WiMAX

Специфікація затверджена в 2004 році. Використовується ортогональне частотне мультиплексування (OFDM), підтримується фіксований доступ в зонах з наявністю або відсутністю прямої видимості. Користувальницькі пристрої являють собою стаціонарні модеми для встановлення поза і всередині приміщень, а також PCMCIA-карти для ноутбуків. У більшості країн під цю технологію відведені діапазони 3,5 і 5 ГГц. За відомостями WiMAX Forum, налічується вже близько 175 впроваджень фіксованої версії. Багато аналітиків бачать в ній конкуруючу або взаємодоповнюючу технологію проводового широкосмугового доступу DSL.

.16-2005 (відомий також як 802.16e і мобільний WiMAX).

Рис. 2.2. Мережа мобільного доступу WiMAX

Специфікація затверджена в 2005 році. Це - новий виток розвитку технології фіксованого доступу (802.16d). Оптимізована для підтримки мобільних користувачів версія підтримує ряд специфічних функцій, таких як хендовер, idle mode і роумінг. Застосовується масштабований OFDM-доступ (SOFDMA), можлива робота при наявності або відсутності прямої видимості. Плановані частотні діапазони для мереж Mobile WiMAX такі: 2,3; 2,5; 3,4-3,8 ГГц. У світі реалізовані кілька пілотних проектів, а нещодавно оператор Sprint анонсував старт проекту національного масштабу. Конкурентами 802.16e є всі мобільні технології третього покоління (наприклад, EV-DO, HSXPA).

Основна відмінність двох технологій полягає в тому, що фіксований WiMAX дозволяє обслуговувати тільки «статичних» абонентів, а мобільний орієнтований на роботу з користувачами, що пересуваються зі швидкістю до 120 км / год. Мобільність означає наявність функцій роумінгу і «безшовного» перемикання між базовими станціями при пересуванні абонента (як відбувається в мережах стільникового зв'язку).

3. Перспективи WiMAX

Технологія WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), років три тому здавалася такою перспективною, сьогодні відійшла на другий план, поступившись місцем стандарту LTE (Long-Term Evolution). Багато операторів, раніше зробили ставку на WiMAX, але "заморозили" свої мережі або перейшли на LTE. Однак кілька невеликих операторів все ж продовжують просувати мережі WiMAX, розглядаючи їх як альтернативу дротовому DSL-доступу. Про це повідомляють аналітики J'son&Partners Consulting, що проаналізували основні тренди ринку бездротового широкосмугового доступу (БШПД) на базі WiMAX і LTE.

В даний час існує дві основні технології, що умовно відносяться до четвертого покоління зв'язку (4G) - це LTE і WiMAX. При цьому основною перевагою LTE є те, що цей стандарт став наступною сходинкою розвитку технології 3G (UMTS/HSPA, HSPA+), в той час як WiMAX є окремою гілкою еволюції мобільного ШСД.

Маючи зіставні з LTE характеристики, технологія WiMAX виявилася менш пристосованою до масового розгортання. Багато ключових постачальників згорнули інвестиції в WiMAX і переорієнтувалися на LTE. За різними прогнозами, до 2015 р на частку WiMAX доведеться тільки близько 1% ринку мобільного ШСД в цілому і до 13% абонентської бази 4G у світі. У Росії WiMAX також залишиться збитковою технологією з часткою ринку, за прогнозами J'son&Partners, що не перевищує 1% ринку мобільного ШСД [2].

.1 WiMAX в світі

У зв'язку з несприятливими ринковими перспективами для WiMAX, багато великих операторів БШПД у світі орієнтуються на поступову міграцію на технологію LTE в непарному спектрі TD-LTE (Time-Division Long-Term Evolution). Винятком є японський оператор UQ Communications, який використовує WiMAX не тільки для надання послуг бездротового доступу прямим клієнтам, але й для розвантаження трафіку стільникового зв'язку через мережу точок доступу Wi-Fi, які підключені до магістральної інфраструктури з використанням WiMAX.не планує відключення WiMAX в найближчій перспективі, розширює модельний ряд абонентських пристроїв, включаючи WiMAX-смартфони, планує запуск нових пристроїв, сумісних з технологією WiMAX. Два інших найбільших WiMAX-оператора в світі - Clearwire (США) і Packet One (Малайзія) стратегічно націлені на перехід до LTE.

Одним з показових кейсів для WiMAX-операторів є приклад створення компанією UK Broadband першої комерційної мережі TD-LTE у Великобританії в травні 2012 р в діапазоні 3,5 ГГц.

Основними чинниками, стримуючими розвиток WiMAX у світі, є обмежений вибір абонентських пристроїв, фактична відсутність роумінгу і відмова найбільших постачальників і мобільних операторів від інвестицій в цю технологію на користь LTE [2].

.2 WiMAX в Україні

Перший WiMAX-оператор в Україні - Альтернет (Українські новітні технології (УНТ)).

вересня 2009 року було запущено мережу мобільного WiMAX Freshtel - проект компанії УНТ. На момент запуску мережа функціонувала лише у центрі Києва.

травня 2010 року - початок роботи нової WiMAX-мережі у Києві від оператора Intellecom. Після запуску мережі в Києві Intellecom планував запустити WiMAX також у 10 інших великих містах України. З 1 серпня 2011 року Intellecom надає послуги доступу до мережі Інтернет за технологією WiMAX під брендом Giraffe.

На сьогоднішній день в Україні працюють два оператори в стандарті WiMAX - це FreshTel і Giraffe. Перший працює в діапазоні 3.5 ГГц, що краще підходить для стаціонарного використання. Другий використовує частоти в діапазоні 2.3-2.4 ГГц, що робить мобільність більш комфортною і краще покриття. Оператори WiMAX не стали популярні у зв'язку з відсутністю належних інвестицій в розвиток мереж, добре продуманої тарифної політики та належної рекламної компанії [3].

4. Порівняння WiMAX та Wi-Fi

Зіставлення WiMAX і Wi-Fi далеко не рідкість, можливо, тому, що звучання термінів співзвучно, назва стандартів, на яких засновані ці технології, схожі (стандарти IEEE, обидва починаються з «802.»), а також обидві технології використовують бездротове з'єднання і використовуються для підключення до інтернету (каналу обміну даними). Але незважаючи на це, ці технології спрямовані на вирішення абсолютно різних завдань.це система далекої дії, що покриває кілометри простору, яка зазвичай використовує ліцензовані спектри частот (хоча можливо і використання неліцензованих частот) для надання з'єднання з інтернетом типу точка-точка провайдером кінцевому користувачеві. Різні стандарти сімейства 802.16 забезпечують різні види доступу, від мобільного (схожий з передачею даних з мобільних телефонів) до фіксованого (альтернатива дротовому доступу, при якому бездротове обладнання користувача прив'язане до місця розташування).Fi це система більш короткої дії, зазвичай покриває сотні метрів, яка використовує неліцензовані діапазони частот для забезпечення доступу до мережі. Зазвичай Wi-Fi використовується користувачами для доступу до їх власної локальної мережі, яка може бути і не підключена до Інтернету. Якщо WiMAX можна порівняти з мобільним зв'язком, то Wi-Fi швидше схожий на стаціонарний бездротовий телефон.і Wi-Fi мають абсолютно різний механізм Quality of Service (QoS). WiMAX використовує механізм, заснований на встановленні з'єднання між базовою станцією і пристроєм користувача. Кожне з'єднання засноване на спеціальному алгоритмі планування, який може гарантувати параметр QoS для кожного з'єднання. Wi-Fi, в свою чергу, використовує механізм QoS подібний до того, що використовується в Ethernet, при якому пакети отримують різний пріоритет. Такий підхід не гарантує однаковий QoS для кожного з'єднання [2].

Через дешевизну і простоту установки, Wi-Fi часто використовується для надання клієнтам швидкого доступу в інтернет різними організаціями. Наприклад, у більшості кафе, готелів, вокзалів і аеропортів можна виявити безкоштовну точку доступу Wi-Fi.

Таблиця 1 Порівняльна таблиця стандартів бездротового зв’язку

Висновок

Загальний світовий тренд показує, що WiMAX не є перспективною мережею. Основними чинниками, стримуючими розвиток WiMAX у світі, є обмежений ряд абонентських пристроїв, фактична відсутність роумінгу, відмова найбільших постачальників і мобільних операторів від інвестицій в цю технологію на користь LTE.

Якщо мобільні оператори зробили ставку на LTE, то відносно невеликі оператори продовжують просувати WiMAX як альтернативу дротовому DSL-доступу і в спеціалізованих вертикальних додатках. Основним трендом на ринку WiMAX в даний час є орієнтація постачальників і операторів на побудову гібридних мереж WiMAX/LTE, які здатні забезпечити співіснування в своїх мережах декількох технологій 4G з перспективою злиття в LTE-Advanced.

Список використаної літератури

1.  Стратегічне управління [Текст] / В.А. Васильченко, Т.І. Ткаченко. - К.: ЦУЛ, 2008. - 396 c.