ما هي خدمة الاتصالات WiMAX

تُعد “WiMAX” واحدة من أهم الخدمات اللاسلكية التي تمتلك النطاق العريض الموجودة حالياً، ومن المتوقع أن تقدم أنظمة “WiMAX” خدمات الانتقال إلى النطاق العريض للعملاء من الأفراد والشركات بطريقة اقتصادية، كما يُعد “WiMax” إصداراً لاسلكياً قياسياً من “Ethernet” مخصصاً بشكل أساسي كبديل لتقنيات الأسلاك، مثل وصلات الكابلات و”DSL” لتوفير وصول واسع النطاق.

ما هو نظام WiMAX؟

نظام “WiMAX“: هو معيار اتصالات لاسلكية مصمم لإنشاء شبكات منطقة حضرية “MANs”، حيث إنّه مشابه لمعيار ” Wi-Fi”، لكنّه يدعم نطاق تغطية أكبر بكثير، بينما يمكن لإشارة “Wi-Fi” أن تغطي دائرة نصف قطرها عدة مئات من الأقدام، ويمكن لمحطة “WiMAX” الثابتة أن تغطي نطاقاً يصل إلى “30 ميلاً” كما يمكن لمحطات “Mobile WiMAX” البث لمسافة تصل إلى “10 أميال”.

سيعمل “WiMAX” بشكل مماثل لشبكة “Wi-Fi“، ولكن بسرعات اكبر ومن خلال مسافات أوسع ولعدد أكبر من المستعملين، حيث تمتلك “WiMAX” القدرة على تقديم الخدمة حتى في المناطق التي لا يكمن للبنية التحتية السلكية الوصول إليها، والقدرة في التخلص على القيود المادية للبنية التحتية السلكية التقليدية، كما تم تشكيل “WiMAX” في عام 2001م، تحسباً لنشر المواصفات الأصلية لـ “IEEE 802.16. WiMAX” بسرعة “10-66 جيجاهرتز” هو “802.16”؛ لأنّ “Wi-Fi Alliance” هو “802.11”.

بينما تُعد “Wi-Fi” حلاً جيداً للإنترنت اللاسلكي للشبكات المنزلية والمقاهي، إلّا أنّها غير عملية في المناطق الأكبر، ومن أجل تغطية مساحة كبيرة، يجب إعداد عدة أجهزة إعادة إرسال “Wi-Fi” على فترات متسقة، أمّا بالنسبة للمناطق التي تمتد لعدة أميال، فهذه طريقة غير فعالة إلى حد ما لتوفير الوصول اللاسلكي وتتطلب عادةً الكثير من الصيانة، ومن ناحية أخرى يمكن أن تقطع شبكة “WiMAX” عدة أميال باستخدام محطة واحدة، وهذا يجعل من السهل الحفاظ عليها ويوفر تغطية أكثر موثوقية.

تُعرف “WiMAX” أيضاً باسمها التقني “IEEE 802.16″، وهو مشابه لمواصفات “Wi-Fi” التقنية لـ “802.11” حيث يُعتبر الجيل الثاني من معايير الانتقال اللاسلكي عريض النطاق “BWA”، وأن يتم استعماله مع “Wi-Fi” بدلاً من استبداله، ونظراً لأنّ “WiMAX” بها مجال إشارة كبير، فإنّه يتم استعماله للقدرة على الاتصال اللاسلكي إلى الإنترنت لمدن بشكل كامل ومناطق كبيرة أخرى.

• “WiMAX” هي اختصار لـ “Worldwide Interoperability for Microwave Access”.

• “BWA” هي اختصار لـ “Broadband Wireless Access”.

كيف تختلف WiMAX عن Wi-Fi؟

يوفر “WiMAX” اتصالاً بشبكة المنطقة الحضرية “MAN” بسرعات تصل إلى “75 ميجابت في الثانية”، كما يمكن استخدام أنظمة “WiMAX” لنقل الإشارة حتى “30 ميلاً”، حيث تُعد شبكة “Wi-Fi” مناسبة بشكل أساسي للتغطية على مناطق صغيرة، كما يمكن لمحطة أساسية واحدة أن تخدم حوالي ألف مستخدم تغطي بفعالية مدينة صغيرة، وكما يقول المحللون أنّه على الرغم من تصميم “Wi-Fi” بشكل أساسي مع مراعاة شبكات المنطقة المحلية، فقد تم تصميم “WiMax” لـ “MAN“.

نظراً لأنّ “WiMax” يمكنه دعم نطاقات البيانات عبر الأميال، فهو مناسب تماماً لبلد، حيث تكون البنية التحتية للاتصالات ضعيفة والوصول إلى الميل الأخير مكلف، كما تتيح هذه القدرة لمشغلي “ISPs” تقديم وصول عريض النطاق مباشرة إلى المنازل دون القلق بشأن مشاكل تثبيت الميل الأخير من خلال الألياف الضوئية أو الكابلات، حيث تعد “WiMax” أيضاً خدمة كبيرة لشركات الاتصالات؛ لأنّها تمكن هذه الشركات من خدمة العملاء في المناطق الريفية دون إنفاق المليارات على تثبيت بنية تحتية باهظة الثمن لتحقيق عوائد قليلة.

• ” ISPs” هي اختصار لـ “Internet Service Provider”.

• ” MAN” هي اختصار لـ “Metropolitan Area Network”.

إيجابيات WiMAX:

لا تُعد شبكة “WiMAX” خاصة في الاتصالات الثابتة كما هو في المنزل، حيث يمتلك القدرة بالاتصال في خدمة “WiMAX” للأجهزة المحمولة الخاصة بك، ونظراً لأنّ أجهزة دونجل “USB” وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف تحتوي أحياناً على التكنولوجيا المدمجة، وبالإضافة إلى الاتصال في الإنترنت، تعمل شبكة “WiMAX” في إتاحة القدرة على إرسال الصوت والفيديو، ونظراً لأنّ أجهزة إرسال “WiMax” يمكن أن تمتد لمسافة عدة أميال بمعدلات بيانات تصل إلى “30-40 ميجابت في الثانية” و”1 جيجابت في الثانية للمحطات الثابتة”، فمن السهل رؤية مزاياها خاصةً في المناطق التي يكون فيها الإنترنت السلكي مستحيلاً أو مكلفاً للغاية.

• ” USB” هي اختصار لـ “Universal Serial Bus”.

تطبيقات خدمة WiMax:

• وسيلة لنقل البيانات عبر شبكة مزود خدمة الإنترنت، وتسمى عادة التوصيل.

• شكل من أشكال الوصول إلى الإنترنت اللاسلكي واسع النطاق الثابت، ويأخد مكان خدمة الإنترنت من خلال الأقمار الصناعية.

• شكل من أنواع الوصول إلى الإنترنت خلال الهاتف المحمول، خاصةً مع تقنية “LTE“.

• الوصول إلى الإنترنت للمستخدمين في المواقع النائية للغاية حيث يكون مد الكابلات مكلفاً للغاية.

ملاحظة:“LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution“.

عيوب نظام WiMAX:

عندما تأخذ العديد من الأجهزة النطاق الترددي عند الاتصال بجهاز توجيه واحد، فإنّ العديد من المستعملين في قطاع راديو “WiMAX” واحد يقللون من أداء الأجهزة الأخرى، حيث تُعد شبكة “Wi-Fi” أكثر شيوعاً من “WiMAX”، لذا فإنّ عدداً أكبر من الأجهزة لديها إمكانيات “Wi-Fi” مضمنة فيها أكثر من “WiMAX”، ومع ذلك تشتمل معظم تطبيقات “WiMAX” على أجهزة تسمح للأسرة بأكملها، فعلى سبيل المثال باستعمال الخدمة عن طريق “Wi-Fi”، تماماً مثل كيفية توفير جهاز التوجيه اللاسلكي للإنترنت للعديد من الأجهزة.

فوائد WiMAX:

أولاً: توفر “WiMAX” شكلين من أشكال الخدمة اللاسلكية:

• الخدمة غير خط البصر: هي نوع من خدمة Wi-Fi”، حيث يرتبط هوائي صغير على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ببرج “WiMAX”، وفي هذا الوضع تستخدم “WiMAX” نطاق تردد أقل “- 2 جيجاهرتز إلى 11 جيجاهرتز” أي مشابه لشبكة “Wi-Fi”.

• خدمة خط البصر: حيث يوجه هوائي الطبق الثابت مباشرة إلى برج” WiMAX” من سطح أو عمود، كما يعتبر اتصال خط البصر أقوى وأكثر استقراراً، لذا فهو قادر على إرسال الكثير من البيانات مع عدد أقل من الأخطاء، كما تستعمل إرسالات خط البصر ترددات أعلى مع نطاقات تصل تقريباً إلى “66 جيجا هرتز” ممكن.

ثانياً: الطبقة المادية القائمة على “OFDM”:

ترتبط الطبقة المادية “WiMAX PHY” على تعدد الإرسال بتقسيم التردد المتعامد، وهو مخطط يعطي مقاومة جيدة لتعدد المسارات، ويسمح لـ “WiMAX” بالعمل في ظروف “NLOS”.

• “NLOS” هي اختصار لـ “Non-Line-of-Sight”.

• “PHY” هي اختصار لـ “Physical Layer”.

• “OFDM” هي اختصار لـ “Orthogonal frequency division multiplexing”.

ثالثاً: معدلات ذروة عالية جداً للبيانات:

“WiMAX” قادرة على دعم معدلات بيانات الذروة العالية جداً، كما يمكن أن يصل معدل بيانات “PHY” الذروة إلى “74 ميجابت في الثانية” عند التشغيل باستخدام طيف واسع “20 ميجاهرتز”، وبشكل أكثر شيوعاً باستخدام طيف “10 ميجاهرتز” يعمل باستخدام مخطط “TDD” مع نسبة “3:1” للوصلة الهابطة إلى الوصلة الصاعدة، حيث يُعد معدل بيانات “PHY” الذروة حوالي “25 ميجابت في الثانية” للوصلة الهابطة و”6.7 ميجابت في الثانية” للوصلة الصاعدة.

•  TDD” هي اختصار لـ “Time division duplex”.

رابعاً: عرض النطاق الترددي القابل للتطوير ودعم معدل البيانات:

تمتلك “WiMAX” بهيكل طبقة مادية قابلة للتطوير تسمح لمعدل البيانات بالتوسع بسهولة مع عرض النطاق الترددي للقناة المتاح، فعلى سبيل المثال قد يستخدم نظام “WiMAX” حوالي  “128 بت” أو “512 بت” أو “1048 بت” من تحويلات فورييه السريعة “FFTs”، وبناءً على ما إذا كان عرض النطاق الترددي للقناة هو “1.25 ميجاهرتز” أو “5 ميجاهرتز” أو “10 ميجاهرتز”، كما يمكن إجراء هذا القياس ديناميكياً لدعم تجوال المستخدم عبر الشبكات المختلفة التي قد يكون لها تخصيصات عرض نطاق مختلفة.

• “FFTs” هي اختصار لـ “Fast Fourier Transform”.