Praca dyplomowa wykonana pod kierunkiem Dr M. Piwińskiego Toruń 2009 Uniwersytet Mikołaja Kopernika Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Podyplomowe Studium Programowania i Zastosowania Komputerów Piotr Rymaszewski WiMAX – nadal technologią przyszłości? Praca dyplomowa wykonana pod kierunkiem Dr M. Piwińskiego Toruń 2009

Technologia WIMAX nadzieja początku nowego stulecia, obiecujący standard bezprzewodowej komunikacji – miała wyjść naprzeciw ogromnemu zapotrzebowaniu nie tylko światowego rynku, zorientowanego na obniżenie kosztów transmisji, ale również wielkiej rzeszy klientów indywidualnych, mieszkających na terenach oddalonych od wielkich aglomeracji miejskich, a tym samym, pozbawionych możliwości podłączenia za pomocą kablowej infrastruktury sieciowej (tzw. ostatniej mili; ang. the last mile).

Ogólny schemat sieci WiMAX

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) to technologia bezprzewodowej, radiowej transmisji danych. Została oparta na standardach IEEE 802.16 i ETSI HiperMAN

IEEE 802.16 był to pierwszy etap powstawania ww. technologii zaakceptowany w 2001 roku. Działał w paśmie częstotliwości od 10 do 66 GHz. Pasmo to stworzyło jednak znaczne ograniczenia, których największą bolączką było ograniczenie widoczności optycznej. Wymagane było bezpośrednie pole widzenia (LOS - Line of Sight). Sprawiło to częsty brak łączności w terenach zabudowanych. Drugim mankamentem był również sam koszt opłacenia tak dużego pasma częstotliwości. IEEE 802.16a najważniejszym elementem przemiany standardu była zmiana pasma częstotliwości na zakres od 2 do 11 GHz. Zaletą zmian było niewątpliwie to, iż nie wymagane było już bezpośrednie pole widzenia (NLOS). Projekt został zaakceptowany w 2003 roku. Standardy IEEE 802.16b oraz IEEE 802.16c były uzupełnieniem tego standardu i również zostały wprowadzone w 2003 roku.

IEEE 802.16d jest dopełnieniem standardu 802.16a. Wprowadzone zostały m.in separacja antenowa oraz podział na podkanały. Standard obowiązywał od 2004 roku. Nie pozwalał jednak na dostęp mobilny. IEEE 802.16e najnowszy standard, który wszedł w 2007 roku. Prace prowadzone są nad mobilnością dostępu, który ma być dostępny nawet podczas poruszania się z prędkością do 60 km/h. Prace również skierowane są ku stworzeniu urządzenia o asymetrycznej budowie, co sprawi, iż dostęp zapewniony zostanie poprzez palmtopy, laptopy, czy telefony komórkowe. Mobilna wersja WiMax nosi nazwę WiBro i obecnie jest dostępna tylko w Korei Południowej

Wimax Forum™ WiMAX Forum jest organizacją zrzeszającą ponad 400 członków (wielkich potentatów telekomunikacyjnych, producentów sprzętu, dostawców usług oraz integratorów systemowych) i pracującą na rzecz rozwoju szerokopasmowych sieci bezprzewodowych opartych na standardzie IEEE 802.16

warstwę dostępu do medium transmisji MAC Wimax jest technologią sieciową, swym działaniem obejmuje dwie pierwsze warstwy modelu referencyjnego OSI: warstwę dostępu do medium transmisji MAC oraz warstwę fizyczną

Technologia WIMAX pozwala na tworzenie sieci umożliwiających trzy tryby dostępu: Dostęp stały (ang. Fixed access) – bez możliwości przełączania między sektorami, co wyklucza jakikolwiek aspekt mobilności; Przenośność (ang. Nomacidicity/Portability with simple Mobility) – możliwe przełączenie ze stratami w transmisji, możliwość połączenia do sieci z dowolnego miejsca w zasięgu systemu; Pełna mobilność (ang. Full mobility) – szybkie przełączenia w infrastrukturze sieci z małymi stratami pakietów – akceptowanlymi przez aplikację czasu rzeczywistego, jak np. VoIP.

Czy słusznie? Czy nadal ma szanse rozwoju? Popularność Przez niemal dekadę swego istnienia WiMAX zdobył popularność niemalże na całym świecie. Czy słusznie? Czy nadal ma szanse rozwoju?

WiMAX a konkurenci Wśród technologii bezprzewodowych z pewnością WiMAX zajmuje czołowe miejsce. Biorąc pod uwagę stabilność, przepustowość i zasięgi w zasadzie jest bezkonkurencyjny.

Rosnąca ilość stacji bazowych, szybka instalacja i natychmiastowa aktywacja, wykorzystanie najnowszych standardów bezpieczeństwa oraz brak potrzeby budowania kosztownej i czasochłonnej infrastruktury kablowej sprawiły, że rozwojem badań nad technologią WiMAX zainteresowanych korporacji szybko przybyło: w 2001 roku było ich 230. Obecnie – ponad 400. Równocześnie rosną potrzeby użytkowników. Coraz większa ich ilość wymaga mobilnego dostępu wymiany danych. Ograniczenia w zakresie przepustowości, stosowane przez część usługodawców oraz brak możliwości zaoferowania wystarczającej jakości sygnału użytkownikom zamieszkującym tereny oddalone od wielkich aglomeracji miejskich, w dalszym ciągu pozostają nierozwiązane

Przeprowadzone pomiary wykazują jednoznacznie, iż osiągnięcie zakładanych przez producentów urządzeń oraz teoretyków – wyników, rzadko znajduje odbicie w rzeczywistości.

Wnioski Dalszy rozwój technologii WiMAX uzależniony jest od: Nakładów na zwiększenie ilości stacji bazowych Wprowadzenia na rynek mobilnej wersji WiMAX Rezygnacji przez usługodawców z urządzeń, które zmuszają do ograniczenia przepustowości