وايماكس

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)

WiMAX base station equipment with a sector antenna and wireless modem on top

واي ماكس WiMAX، تعني التشغيلية البينية العالمية للولوج بالموجات الدقيقة Worldwide Interoperability for Microwave Access, هي تكنولوجيا اتصالات تتيح الإرسال اللاسلكي للبيانات باستخدام تشكيلة من أنماط الإرسال، من وصلات نقطة لنقطة إلى الولوج النقال للإنترنت. التكنولوجيا تتيح ما يصل إلى 75 Mb/s سرعة توصيل متماثلة في الإتجاهين بدون الحاجة إلى كابلات. وتقوم هذه التكنولوجيا على معيار IEEE 802.16 (والذي يسمى أيضاً الولوج اللاسلكي واسع الحزمة). الاسم "واي ماكس WiMAX" صاغه منتدى واي ماكس WiMAX Forum، الذي شـُكـِّل في يونيو 2001 لترويج الانتظام والتشغيلية البينية للمعيار. ويصف المنتدى واي ماكس على أنها "تكنولوجيا مبنية على معيار لتسمح بعبور أول كيلومتر من التوصيلة اللاسلكية واسعة الحزمة كبديل لتوصيل كابل كابل الألياف الضوئية أو دي إس إل".

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 التعريفات

مصطلحات "الواي ماكس الثابت"، "الواي ماكس النقال"، "802.16d" و "802.16e" كثيراً ما يساء استخدامها. التعريفات الصحيحة هي التالية:

معايير الاتصالات النقالة

أسرة GSM / UMTS (3GPP)

GSM (الجيل الثاني 2G) GPRS EDGE (EGPRS) EDGE Evolution CSD HSCSD

UMTS (الجيل الثالث 3G) W-CDMA (UMTS) HSPA HSDPA HSUPA HSPA+ UMTS-TDD TD-CDMA TD-SCDMA FOMA

3GPP الإصدار 8 (ما قبل الجيل الرابع) E-UTRA

cdmaOne / CDMA2000 (3GPP2) Family

cdmaOne (2G)

CDMA2000 (3G) EV-DO

عائلة AMPS

AMPS (1G) TACS / ETACS

D-AMPS (2G)

تكنولوجيات أخرى

Pre Cellular PTT MTS IMTS AMTS OLT MTD Autotel / PALM ARP

1G NMT Hicap CDPD Mobitex DataTAC

2G iDEN PDC CSD PHS WiDEN

Pre-4G iBurst HiperMAN WiMAX WiBro GAN (UMA)

طرق الولوج عبر القنوات FDMA OFDMA TDMA SSMA CDMA W-CDMA

نطاقات التردد الخلوية GSM UMTS PCS SMR

• 802.16-2004 is often called 802.16d, since that was the working party that developed the standard. It is also frequently referred to as "fixed WiMAX" since it has no support for mobility.
• 802.16e-2005 is an amendment to 802.16-2004 and is often referred to in shortened form as 802.16e. It introduced support for mobility, amongst other things and is therefore also known as "mobile WiMAX".

 كيف تعمل تقنية الواي ماكس WiMAX

تشبه فكرة عمل الواي ماكس فكرة عمل الواي فاي WiFi والتي تحدثنا عنها في مقال سابق ولكن تقنية الواي ماكس تعمل على مسافات اكبر وبسرعات أعلى وتوفر خدمة الانترنت لعدد كبير من المستخدمين. هذا بالإضافة إلى ان الواي ماكس سوف تصل لكل الناس حتى لو لم تكن لديهم خدمات الهاتف أو خدمة الاتصال بالانترنت بواسطة الكوابل.

 نظام واي ماكس

يتكون نظام الواي ماكس من جزأين هما:

برج الواي ماكس WiMAX tower: وهو يشبه برج الإرسال في شبكات الهاتف المحمول (الجوال). كل برج واي ماكس يغطي مساحة كبيرة تصل إلى 8000 كيلومتر مربع.

مستقبل الواي ماكس WiMAX receiver: المستقبل والارسالي سوف تتوفر في أجهزة الكمبيوتر المحمول كما هو الحال في تقنية الواي فاي أو ان تكون عبارة عن كرت من نوع PCMCIA card يثبت في الكمبيوتر.

تتصل محطة برج الواي ماكس مباشرة بالانترنت باستخدام أسلاك T3 line أو ان تتصل ببرج واي ماكس أخر بواسطة ميكروويف. كل برج يغطي مساحة تصل إلى 8000 كيلومتر مربع فهذا يسمح بتغطية الأماكن الريفية والبعيدة. مما سبق نلاحظ ان الواي ماكس تزود خدمة الاتصال اللاسلكي بطريقتين هما:

(1) عندما لا يكون هناك عوائق بين أبراج الواي ماكس بحيث لا يكون هناك نقطة اتصال مرئية بين الأبراج non-line-of-sight فان الاتصال بين أنتينا الكمبيوتر وبرج الواي ماكس يتم باستخدام نطاق ترددات منخفض من 2GHz إلى 11GHZ كما في تقنية الواي فاي. في هذا النطاق من الترددات فان الإشارة لا تتأثر بالعوائق الطبيعية. وهذه الطريقة تغطي مساحة دائرة نصف قطرها 10 كيلومتر.

(2) عندما يكون هناك اتصال مرئي بين الأبراج line-of-sight فان أنتينا على شكل طبق dish antenna توجه إلى برج الواي ماكس. وهذا الاتصال أقوى وأكثر استقراراً يمكنك من إرسال كميات كبيرة من البيانات بدون أي مشاكل تذكر. يستخدم الاتصال المباشر بين الأبراج ترددات عالية تصل إلى 66GHz. وهذه الطريقة تغطي مساحة دائرية نصف قطرها يصل إلى 48 كيلومتر.

 ماذا تقدم تقنية الواي ماكس

تعمل تقنية الواي ماكس نفس المبدأ الذي تعمل به تقنية الواي فاي حيث ترسل البيانات من الكمبيوتر باستخدام اشارات الراديو. يمتلك جهاز الكمبيوتر مستقبل وأي ماكس لاستقبال البيانات المرسلة من محطة إرسال الواي ماكس وهذا البيانات تكون مشفرة بحيث تمنع أي مستخدم غير مصرح له بالاطلاع عليها أو الوصول لهذه البيانات.

أسرع وسيلة اتصال وأي فاي تستطيع ان ترسل بيانات بسرعة 54Mbps في أفضل الظروف ولكن الواي ماكس تستطيع ان ترسل البيانات بسرعة 70Mbps.

هذا بالإضافة إلى ان الواي فاي تعمل على مسافات في حدود 30 متر فان الواي ماكس تعمل على مسافات تصل إلى 50 كيلومتر. وهذا يعود إلى الترددات المستخدمة في تقنية الواي ماكس وكذلك قدرة محطات الإرسال.

مواصفات الواي ماكس حسب تصنيف مؤسسة IEEE

المدى: دائرة نصف قطرها 50km

السرعة: 70Mbps

الاتصال المرئي line-of-sight بين المستخدم والمحطة غير مطلوب.

نطاق التردد: 2-11GHz و 10-66GHz

الانتقال إلى خدمة الواي ماكس

تغطية شاملة للانترنت في كل مكان تبدو فكرة رائعة ولكن الشركات لم تبدأ في تركيب هذه التقنية بعد لان من سيقوم بالدفع مقابل خدمة استخدام هذه الخدمة؟ قد تبدأ المؤسسات الكبيرة مثل شركات المال والأعمال بتركيب خدمة الواي ماكس وتسمح لمن يريد باستخدامها مجاناً. حيث انهم بالفعل يقومون بذلك حاليا باستخدام الواي فاي WiFi والتوسع في خدمات الشبكة باستخدام الواي ماكس قد يشجع على انتشار أعمال هذه المؤسسات وقد يكون هذا دافع لان تبدأ المؤسسات المالية بهذه التقنية.

قد تقوم أيضا بعض الشركات بتركيب أبراج إرسال للواي ماكس وتقدم خدمة الانترنت لمن يشترك بهذه الخدمة بمقابل مادي. وهذا أيضا يتم التعامل به باستخدام الواي فاي ولكن مع الواي ماكس سيصبح بالإمكان الاتصال بالإنترنت في أي مكان على نطاق واسع يصل إلى 50 كيلومتر حول محطة الإرسال.

 كيف سوف تخدمنا تقنية الواي ماكس

إذا توفرت خدمة الواي ماكس في المنطقة التي تعيش فيها فيمكنك الاستفادة منها عن طريق الحصول على جهاز كمبيوتر مجهز لاستقبال الواي ماكس أو تركيب كرت للواي ماكس لترقية جهازك. سوف تستقبل كود مشفر يسمح لك بالوصول إلى مركز تقديم الخدمة. يقوم مركز الخدمة بتوصيل بشبكة الإنترنت بسرعة تفوق أي سرعة اتصال بالانترنت ممكن تكون قد استخدمتها من قبل، وبالمقابل سوف تدفع رسوم شهرية مقابل حصولك على هذه الخدمة. ومن المتوقع ان تكون هذه التكاليف أيضا اقل من التكاليف التي ندفعها حالياً. سوف تحتاج إلى راوتر router لبناء شبكة تربط الأجهزة التي تستخدمها في مكان عملك أو في بيتك.

تشكل تقنية الواي ماكس تهديدا لشركات تزويد الانترنت باستخدام DSL أو باستخدام الكوابل والمودم cable-modem. فبروتوكول الواي ماكس مصمم ليستوعب أكثر من طريقة لإرسال البيانات مثلا يمكن استخدام هاتف الانترنت مع الواي ماكس VoIP والتي تسمح لك بإجراء اتصالات دولية بنفس تكاليف الاتصال المحلي.

وللمزيد من المعلومات حول هذا الموضوع يمكنك الاطلاع على الروابط التالية:

eWeek: Wi-Fi Hot-Spot Finders Ars Technica: WiMAX panned as mere hype? http://en.wikipedia.org/wiki/WiMAX http://www.intel.com/technology/wimax/

 التكنولوجيات المتنافسة

Speed vs. Mobility of wireless systems: Wi-Fi, HSPA, UMTS, GSM

 مقارنة

المقالة الرئيسية: Comparison of wireless data standards

The following table should be treated with caution because it only shows peak rates which are potentially very misleading. In addition, the comparisons listed are not normalized by physical channel size (i.e., spectrum used to achieve the listed peak rates); this obfuscates spectral efficiency and net through-put capabilities of the different wireless technologies listed below.

  

مقارنة معايير الإنترنت النقالة

المعيار	العائلة	الاستخدام الرئيسي	تكنولوجيا الراديو	تنزيل (Mbit/s)	رفع (Mbit/s)	هامش
LTE	UMTS/4GSM	Mobile Internet	OFDMA/MIMO/SC-FDMA	326.4	86.4	LTE-Advanced update to offer over 1 Gbit/s speeds.
802.16e	WiMAX	Mobile Internet	MIMO-SOFDMA	70	70	Quoted speeds only achievable at very short ranges, more practically 10 Mbit/s at 10 km.
Flash-OFDM	Flash-OFDM	Mobile Internet mobility up to 200mph (350km/h)	Flash-OFDM	5.3 10.6 15.9	1.8 3.6 5.4	Mobile range 18miles (30km) extended range 34 miles (55km)
HIPERMAN	HIPERMAN	Mobile Internet	OFDM	56.9	56.9
WiBro	WiBro	Mobile Internet	OFDMA	50	50	Mobile range (900 m)
iBurst	iBurst 802.20	Mobile Internet	HC-SDMA/TDD/MIMO	64	64	3–12 km
EDGE Evolution	GSM	Mobile Internet	TDMA/FDD	1.9	0.9	3GPP Release 7
UMTS W-CDMA HSDPA+HSUPA HSPA+	UMTS/3GSM	Mobile Internet	CDMA/FDD CDMA/FDD/MIMO	0.384 14.4 42	0.384 5.76 11.5	HSDPA widely deployed. Typical downlink rates today 2 Mbit/s, ~200 kbit/s uplink; HSPA+ downlink up to 42 Mbit/s.
UMTS-TDD	UMTS/3GSM	Mobile Internet	CDMA/TDD	16	16	Reported speeds according to IPWireless using 16QAM modulation similar to HSDPA+HSUPA
1xRTT	CDMA2000	Mobile phone	CDMA	0.144	0.144	Succeeded by EV-DO
EV-DO 1x Rev. 0 EV-DO 1x Rev.A EV-DO Rev.B	CDMA2000	Mobile Internet	CDMA/FDD	2.45 3.1 4.9xN	0.15 1.8 1.8xN	Rev B note: N is the number of 1.25 MHz chunks of spectrum used. Not yet deployed.

ملاحظات: كل السرعات المذكورة هي القيمة القصوى النظرية وستختلف حسب عدة عوامل، منها استخدام الإرساليات الخارجية، والمسافة من البرج والسرعة الأرضية (مثلاً الاتصالات على متن قطار قد تكون أسوأ من تلك الحادثة من مكان ثابت). Usually the bandwidth is shared between several terminals. The performance of each technology is determined by a number of constraints, including the spectral efficiency of the technology, the cell sizes used, and the amount of spectrum available. For more information, see Comparison of wireless data standards.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 الشبكات المنشورة حالياً

 الشبكات

المقالة الرئيسية: List of deployed WiMAX networks

The WiMAX Forum now claims there are over 350 WiMAX projects planned or underway.

 المصادر

• موقع الفيزياء التعليمي

 الوصلات الخارجية

• WiMAX Forum
• How WiMAX Works at HowStuffWorks
• Patent alliance formed for WiMAX 4G technology