فرض کنید دانشمندان توانسته باشند روشى را براى دسترسى به اینترنت فراهم کنند که مزایاى تمام روش هاى پیشین را داشته باشد و هیچ کدام از نقایص آنها را هم نداشته باشد!
این ایده هیجان انگیز و رویایى اکنون جامه عمل پوشیده و با نام WiMAX در دنیاى تکنولوژى حضور دارد.

تعریف وایمکس

مجمع وایمکس- گروهی که بر توسعه و گسترش این فن آوری متمرکز است- وایمکس را به عنوان یک فن آوری استاندارد که نقل و انتقال دسترسی باندپهن بی سیم در مقیاس وسیع را به عنوان جایگزین اتصال کابلی و DSL فراهم می کند تعریف کرده است.
به بیان دیگر وایمکس اتصال اینترنت پر سرعت دستگاه های همراه و ثابت را به کاربران ارائه می دهد تا بتوانند با سرعت بالا به داده های زیاد دسترسی یابند.

تاریخچه وایمکس

از وایمکس به عنوان وسیله ای برای افزایش سرعت باندپهن در مناطقی که از نظر اقتصادی با مشکل روبرو هستند استفاده می شود. این فن آوری به عنوان گزینه ارزانتر نسبت به دیگر گزینه های موجود در کشورهای در حال توسعه جهت راه اندازی شبکه های اینترنت پرسرعت، مطرح شده است.با آزمایش وایمکس در کشورهای درحال توسعه کشورهای جهان اول نیز به استفاده از این فن آوری ارزان قیمت علاقمند شده اند و دولت ها و شرکت ها به دنبال توسعه وایمکس در کشورهای خود هستند.

WiMAX چیست؟

WiMAX یک روش بى سیم فوق العاده سودمند و انقلابى در زمینه دسترسى تمامى کاربران (در هر سطحى) به اینترنت است. این نام از حروف اول کلمات Worldwide Intero Perability for Microwave Access گرفته شده و همانگونه که از نام آن پیدا است، راه حلى براى دسترسى به اینترنت از طریق امواج مایکروویو است. طراحان و مهندسان این روش برآن هستند تا در آینده اى نزدیک، دسترسى بى حد و مرز به اینترنت را براى تمامى کاربران تا حد دسترسى به تلفن همراه آسان کنند و همانگونه که اکنون در اغلب کشورهاى جهان، داشتن و استفاده از یک تلفن قابل حمل، به پدیده اى معمولى بدل شده است، دسترسى آسان و نامحدود به مکان به اینترنت، براى همگان حاصل شود.
واى مکس در آینده بسیار نزدیک، اینترنت را در کنار شبکه مخابراتى قرار خواهد داد و چنان انقلابى را در این زمینه به وجود خواهد آورد که روشن کردن اکثر کامپیوترهاى قابل حمل، خانگى و یا خاص، مساوى با اتصال آنها به اینترنت باشد. این استاندارد از طرف IEEE معتبر شناخته شده و کد ۸۰۲.۱۶ از طرف این سازمان به آن اختصاص یافته است.

طرز کار WiMax :

واى مکس از نظر استفاده از امواج مایکروویو براى دسترسى مستقیم کاربران به اینترنت، تا حدود زیادى شبیه واى فاى است، با این تفاوت که سرعت آن بسیار بالاتر و برد آن به طور چشمگیرى وسیع تر است به طورى که سرعت آن را مى توان با خطوط پرسرعت با پهناى باند وسیع (نظیر T3 و DSL) مقایسه کرد و برد امواج آن را با تلفن همراه. از نظر فراگیرى شبکه نیز با هیچ کدام از مقیاس هاى شناخته شده شبکه قابل مقایسه نیست و حتى از مقیاس MAN که براى شبکه هاى شهرى به کار مى رود و در حال حاضر بزرگترین مقیاس شبکه هاى یکپارچه است هم به مراتب وسیع تر است.
این سیستم از دو بخش کلى تشکیل مى شود: اول برج واى مکس (WiMAX tower) که بیشترین شباهت را به برج هاى مخابراتى دارد و قادر است تا شعاع ۸ هزار کیلومتر مربع را تحت پوشش خود بگیرد. دوم گیرنده واى مکس (WiMAX receiver) شامل آنتن گیرنده امواج مایکروویو که مى تواند برحسب موقعیت گیرنده از یک قطعه کوچک گیرنده WiFi در یک لپ تاپ تا گیرنده فرستنده داخلى در یک اداره متفاوت باشد.
برج واى مکس مى تواند به طور مستقیم و با یک پهناى باند بالا (مثلاً خط T3) با اینترنت در ارتباط باشد و امواج را به کاربران و یا برج بعدى انتقال دهد. با توجه به گستره بالاى هر برج (۸ هزار کیلومتر مربع) با ایجاد برج هاى متعدد در انتهاى محدوده تحت پوشش یک برج دیگر، مى توان محدوده قابل توجهى را _ مشابه با سیستم تلفن همراه غیر ماهواره اى _ تحت پوشش قرار داد. کاربرانى که هم اکنون از سیستم WiFi براى اتصال به اینترنت استفاده مى کنند به خاطر تشابه استفاده از سیگنال ها، احتمالاً مى توانند از WiMAX نیز استفاده کنند هرچند که تجهیزات دریافت امواج واى مکس در حال حاضر متفاوت با واى فاى است.

یک سیستم WiMAX شامل دو بخش است:
ایستگاه اصلی (Base Station) که شامل برج WiMAX و تجهیزات الکترونیک داخلی آن است. و گیرنده WiMAX که شامل گیرنده و آنتن WiMAX

که می تواند یک باکس کاملاً مستقل باشد که در کامپیوتر یا لپ تاب شما جای گیرد. دسترسی به ایستگاه مرکزی WiMAX شبیه دسترسی به یک نقطه خاص در یک شبکه WiFi است…

استانداردهای فن آوری WiMAX :

فن آوری WiMAX فن آوری مورد استفاده در شبکه MAN است و پهنای باند۵ MHZ را تا ۲۰MHZ پوشش می دهد. استاندارد WiMAX لایه هایPHY (فیزیکی) و MAC(لایه های دسترسی چندگانه) را تحت پوشش قرار می دهد و امکان برقراری ارتباط چند مسیره را داراست. در واقع این استاندارد برای تطبیق سیستمهایTDD و FDD جهت ارتباط Half Duplex و Full Duplex در ترمینالهای FDD طراحی شده و امکان استفاده از اینترنت به صورت سیار بدین طریق وجود دارد. استاندارد IEEE802.16 استانداردی برای سیستم های بیسیم باند پهن (BWA) با استفاده از طراحی زیر ساخت یک به چند نقطه با پشتیبانی از معماری بدون نیاز به دید مستقیم است (در محدوده ۲ تا ۱۲ گیگا هرتز).
این استاندارد در گسترش و شتاب بخشیدن به روند ایجاد سیستمهای باند پهن برای چند کیلومتر آخر مسیر در مناطق شهری و روستایی به ما کمک خواهد کرد، بدین طریق کارایی سرویس
دهنده ها و قابلیت اطمینان به سیستم افزایش یافته در حالیکه هزینه تجهیزات کاهش خواهد یافت. محدوده های فرکانسی برای استاندارد بسیار عریض بوده و از ۲ تا ۶۶ گیگا هرتز را شامل می شود. فرکانسهای بالا برای روشهای خط دید مستقیم است در حالیکه ظرفیتهای بدون نیاز به دید مستقیم زیر ۱۱ گیگا هرتز بدست می آید. استاندارد IEEE802.16e که به عنوان WiMAX سیار شناخته می شود، استاندارد قبلی را با نرخ داده ای بالا و پیوسته بهینه کرده و کنترل در دسترسی چندگانه و حمایت بلادرنگ از چند رسانه ای ها و کاربردهای همزمان همانند (VOIP) را امکانپذیر ساخته است.
فن آوریWiMAX سیار در بین فن آوریهای موجود در زمینه گسترش پروژه های بدون سیم باند پهن بی همتاست و گفته می شود با این فن آوری دسترسی به شبکه های بدون سیم پهنای باند وسیع با کارایی بالا و با هزینه کم در مناطق مسکونی و در اماکن تجاری کوچک امکانپذیر است. شبکه های بدون سیم بر پایه استانداردIEEE 802.16 با شعاع برد پوششی ۵۰ کیلومتر تا ایستگاه اصلی و سرعت بیش از ۷۰ مگابیت در هر ثانیه در باند های فرکانسی ۲ تا ۱۱ گیگا هرتز (بدون نیاز به دید مستقیم بین ایستگاه اصلی و گیرنده) و ۱۰ تا ۶۶ گیگا هرتز (به صورت line of sight ) چنانکه گفته شد به ارائه سرویس می پردازند. در واقع می توان گفتWiMAX توان کار با طیف های فرکانسی متفاوت را به طریق بدون سیم دارد و در عین حالیکه گسترش این شبکه به آسانی و به سرعت امکانپذیر است به ارائه سرویس های صوتی-تصویری (ویدئویی) و دیتا پرداخته و اینترنت باند پهن را ارائه می دهد.

وایمکس در فجایع طبیعی

یکی از مزایای وایمکس تا کنون نقشی بوده است که این فن آوری توانسته است در برقراری ارتباط در زمان فجایح طبیعی ایفا کند. در سال ۲۰۰۴ شبکه موجود وایمکس در اندونزی تنها وسیله ارتباطی موجود پس از خسارت های وارده بر اثر سونامی در این کشور بود. به علاوه پس از طوفان کاترینا در سال ۲۰۰۵ از وایمکس به عنوان وسیله ارتباطی در منطقه نیواورلان استفاده شد.

وایمکس برای تلفن همراه

به دلیل تارخچه وایمکس در کشورهای درحال توسعه و تاثیری که این سرویس در مواجه شدن با فجایع طبیعی داشته است بیشتر تمرکز توسعه وایمکس از سوی دولت ها و شرکت های تجاری بر روی راه حل های وایمکس ثابت بوده است. اگرچه طی سال های اخیر تمایل روبه رشدی در مورد وایمکس موبایل ایجاد شده است. وایمکس موبایل امکان اتصال گوشی های تلفن همراه به اینترنت بسیار پرسرعت تر را به وجود می آورد و موجب افزایش انتقال داده بر روی گوشی های تلفن همراه می شود. به این معنا که افرادی که قصد استفاده از سرویس های پرسرعت اینترنتی بر روی تلفن های همراه خود دارند می توانند وایمکس را به عنوان راهی برای رسیدن به هدف خود انتخاب کنند.

گوشی های با قابلیت وایمکس

با توسعه وایمکس موبایل چند شرکت سازنده گوشی تلفن همراه برخی محصولات خود را با این قابلیت ارائه کردند. برای مثال گوشی ۸۱۰ نوکیا وDeluxe SPH-P9000سامسونگ با قابلیت وایمکس ارائه شده اند. انتظار می رود چندین گوشی تلفن همراه دیگر نیز طی یک تا دو سال آینده جهت برآورده کردن نیاز کاربرانی که اشتیاق به استفاده از وایمکس در تلفن های همراه خود دارند به بازار روانه خواهند شد.

آزمایش وایمکس

بیش از ۳۵۰ آزمایش مختلف و یا توسعه وایمکس در یرتاسر جهان انجام گرفته است. در ایالات متحده اولین شبکه وایمکس در سال ۲۰۰۷ تحت نام BridgeMaxx راه اندازی شد که شبکه های آن امروزه در چندین ایالت این کشور استقرار یافته اند. بزرگترین خبر در زمینه وایمکس در آمریکا برنامه Clearwire جهت راه اندازی شبکه گسترده وایمکس به ویژه برای کاربران تلفن همراه است.

رقابت با وایمکس

یکی از دلایل مهم که افراد در فرض کردن وایمکس به عنوان فن آوری مهم آینده شک دارند این است که فن آوری های بسیاری به عنوان رقیب وایمکس مطرح شده اند که حتی می توانند اتصال پرسرعت اینترنت به تلفن همراه را نیز فراهم کنند. گمان می رود شبکه های پیشرفته ۳G سرویس های Wi-Fi عرضه می کنند که می تواند از نظر سرعت با وایمکس رقابت کند. شبکه های ۴G که در حال حاضر فعالیت می کنند می توانند حتی Wi-Fi موبایل را سریع تر کنند و تهدید بزرگتری برای وایمکس به حساب می آیند.یکی از فن آوری های جدیدی که با وایمکس رقابت می کند LTE است و متصدیان ارتباطی مهم در آمریکا در نظر دارند با این فن آوری مستقیما وارد رقابت با وایمکس شوند.

مزایای وایمکس

عدم وجود محدودیت مکانی: یکی از مزایای وایمکس نسبت به فناوری‌های قدیمی‌تر از خود (نظیر وای-فای) این است که وایمکس می‌تواند ورودی‌ای باشد که به کاربران اجازه می‌دهد بدون محدودیت در سراسر منطقه تحت پوشش اپراتور از سرویس خود استفاده کنند. با این ویژگی، اینترنت قابل جابجایی و حمل و نقل خواهد شد که این امر سرعت روآوردن صاحبان کسب و کار به استفاده از مزیت‌هایی که اینترنت برای آن‌ها فراهم می‌کند را، بیشتر از پیش خواهد نمود.
معماری انعطاف پذیر : WiMAX چندین سیستم مختلف از جمله یک نقطه به یک نقطه، یک نقطه به چند نقطه و سیستم با پوشش همه گیر را پشتیبانی می کند.
در واقع از جمله لایه های استاندارد۸۰۲.۱۶ لایه های دسترسی چند گانه است که با (MAC) زمانبندی برای هر یک از ایستگاه مشترکین(SS) سرویس یک به چند نقطه و همه گیر را ارائه و پشتیبانی می کند.
کیفیت بالا در وای مکس(WiMAX QoS): می توان وای مکس را در برابر اختلاط ترافیکی بهینه ساخت.
گسترش سریع (Quick Deployment): در مقایسه با روشهای باسیم ، WiMAX به تاسیسات و وسایل خارجی کمتر و یا اصلا احتیاجی ندارد. و به محض آنکه آنتن و تجهیزات نصب شده، و شروع به کار کنند، سرویسهای WiMAX آماده سرویس دهی هستند. اغلب اوقات گسترش و راه اندازی WiMAX در چندین ساعت امکانپذیر است در حالیکه در دیگر روش ها این مدت، چندین ماه به طول می انجامد.
ظرفیت بالا(High Capacity) : سیستم وای مکس می تواند پهنای باند اصلی را حتی برای آخرین کاربر نیز حفظ کند.
پوشش وسیع (High Coverage)
عملیات بدون نیاز به دید مستقیم (Non-line-of-sight operation)
مقرون به صرفگی (صرفه اقتصادی) (Cost effective) : وجود استاندارد بین المللی برای وای مکس با ایجاد هماهنگی های لازم موجب کاهش هزینه ها می شود.
ارائه خدمات به صورت سیار (Mobility)
قابلیت انتقال(Portability)
قابلیت همکاری با اپراتورهای دیگر(Introperability) : این قابلیت کمک می کند تا از سرمایه اولیه اپوراتورها در هنگام تهیه تجهیزات محافظت شود و به تبع آن هزینه ها با این هماهنگی به عمل آمده کاهش یابد.
سرویسی با چندین سطوح(Multi level service) : یک سرویس دهنده می تواند سطوح متفاوتی از سرویس را به مشترکین و یا حتی کاربران متفاوت در یک ایستگاه مشترکین ارائه دهد.
این سطوح متفاوت از خود سرویس دهنده آغاز شده و به آخرین کاربر ختم می گردد.
یکپارچگی مودم و فرستنده و گیرنده رادیوییدر اندازه بسیار کوچک و قابل حمل
امنیت بالا: امنیت بالای انتقال داده‌ها که در این شبکه وجود دارد، موجب می‌شود تا داده‌ها به صورت رمز گذاری شده منتقل شوند و دسترسی به داده‌ها صرفا با داشتن مجوز مربوطه امکان پذیر باشد و مشترکین یک شبکه، علی الخصوص مشترکین سیار، بتوانند در هر نقطه‌ای با داشتن اجازه‌ اتصال، به شبکه متصل شده و از امکانات ویژهٔ آن برخوردار گردند.
خدمات ارزش افزوده: علاوه بر این، در این تکنولوژی، استفاده از خدمات ارزش افزوده ای همچون VoIP (تلفن اینترنتی)، VPN (شبکه اختصاصی مجازی)، Content Providing (موسیقی، فیلم، تصویرو …) و بسیاری دیگر نیز گنجانده شده‌است که این تکنولوژی را به یکی از رقبای جدی سیستم های تلفن ثابت، موبایل و دیگر فناوریهای ارتباطی تبدیل کرده است.
کمک به ایجاد و گسترش شهرها یا شهرک های الکترونیکی نیز از جمله اهداف این تکنولوژی می‌باشد که امید است بدین وسیله بتوان موجبات آماده سازی چنین بستری را فراهم ساخت.

کاربردهای وایمکس

ایجاد دسترسی بی سیم با سرعت بالا متناسب با نیازهای مشتری های خانگی ، تجاری و آموزشی در (Broad Band Access) مناطق تحت پوشش
IP امکان ارتباط صوتی با هزینه کم و کیفیت مناسب مبتنی بر ( VOIP)
ایجاد شبکه های خصوصی مجازی و امن – مناسب برای استفاده سازمانهایی که شعب پراکنده دارند – (VPN)
ایجاد سیستم های حفاظتی ، کنترل و مونیتورینگ آن لاین ( Online Surveillance)
IP پخش تلویزیونی و ویدئویی آنلاین مبتنی بر ( VOD & IPTV )
امکان ارائه سرویسهای مکان یابی و ناویگیشن ( LBS & Navigation)
امکان بازی آنلاین ( Online Gaming)
شبکه های ، wifi ایجاد بک هال و پشتیبانی ارتباطی برای مناطق تحت پوشش سیستم های(Back Haul)سلولی و امکان انتقال خطوط پر سرعت ارتباطی بین مراکزمخابراتی.

ورود به ایران

از سال ۱۳۸۳ با ارایه مجوزهای PAP با موافقت اصولی سازمان تنظیم مقررات و ارتباطات رادیویی به برخی از شرکت های علاقمند به فعالیت در حوزه بی سیم باند وسیع، مجوز راه اندازی شبکه رادیویی اعطا شد.
بدین ترتیب این شرکت ها براساس فناوری وایمکس و فناوری مشابه آن، نسبت به راه اندازی شبکه های باند وسیع در سطح تهران و مشهد اقدام کردند و در سال ۱۳۸۶ پس از تکمیل مراحل استاندارد سازی فناوری وایمکس در جهان، رگولاتوری اعطای مجوزهای جدید وایمکس را در دستور کار خود قرار داد.
این امر به برگزاری مزایده فناوری وایمکس در تابستان و پاییز ۸۷ و اعطای مجوز به چهار شرکت ایرانی در این زمینه منجر شد.

کنسرسیوم مبین پایا در ۳۰ استان، شرکت ایرانسل در استان های تهران، آذربایجان شرقی، اصفهان، خراسان رضوی، فارس و خوزستان،اسپادان در اصفهان و رایانه دانش گلستان در استان گلستان برندگان این مزایده اعلام شدند.
تا پایان سال ۲۰۰۸، بیش از ۲۰۰ اپراتور در سطح جهان خدمات وایمکس را عرضه ‌کرده اند و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۱۲، این رقم به ۵۳۸ اپراتور در سطح جهان برسد. در این بین، منطقه خاور میانه سهمی ۴ درصدی از کل پیاده سازی ها و توسعه های جهانی وایمکس داشته است. پیش بینی ها همچنین نشان می دهد که تا سال ۲۰۱۲ تعداد کشورهایی که تحت پوشش این شبکه ها خواهند بود به ۲۰۱ کشور از مجموع ۲۳۴ کشور برسد که این خود حکایت از گسترش وسیع این فناوری در دنیا و اقبال عموم نسبت به آن دارد. بررسی های صورت گرفته بر روی عوامل مؤثر بر رشد تعداد مشترکان در مناطق مختلف دنیا نشان می دهد که کاربران جهانی وایمکس از ۳۰۰ هزار مشترک در سال ۲۰۰۶ به ۱۳۱ میلیون نفر در سال ۲۰۱۱ خواهد رسید و میزان سرمایه گذاری انجام‌شده برای این فناوری در این سال به ۲۶ میلیادر دلار می رسد که رقم قابل توجهی به حساب می‌آید. تولیدکنندگان تجهیزات وایمکس نیز از رشد بالایی برخوردار بوده و تنوع محصول و قابلیت ارائه سرویس‌های متنوع در رأس برنامه های آنان قرار گرفته است.
اتحادیه وایمکس (WiMAX Forum) که به عنوان مرجع مجوزدهی و تست دستگاه ها و تجهیزات وایمکس شناخته می شود، اعلام کرده تا اواخر سال ۲۰۰۸، ۶۲ شرکت در حال توسعه تراشه‌های وایمکس و دستگاه های کاربران نهایی بوده و ۳۷ شرکت نیز در حال ساخت تجهیزات زیرساختی بوده اند و محصولات این شرکت ها تاکنون در توسعه شبکه های وایمکس توسط ۴۰۷ اپراتور در ۱۳۳ کشور جهان بکار رفته است. پیش‌بینی می شود که وایمکس در آینده بسیار نزدیک، اینترنت را در کنار شبکه مخابراتى قرار خواهد داد و چنان انقلابى را در این زمینه به‌ وجود خواهد آورد که روشن کردن اکثر کامپیوترهاى قابل حمل، خانگى و یا خاص، مساوى با اتصال آنها به اینترنت باشد.