این پژوهش به منظور ارائه درس روش پژوهش و شیوه ی ارائه مطالب علمی استاد داوود یعقوبی تبار نگارش شده است.
این پژوهش شامل دو بخش است که این بخش قسمت نخستین آن است.
این بخش شامل آشنایی مقدماتی با وایمکس و تعاریف مقدماتی مربوط به آن و نیز بررسی تاریخچه آن ها و وضعیت آن ها در جهان و مواردی مانند قیمت و به صرفه بودن آن ها است.
محقق و پژوهشگر: آرین خسروی
شماره دانشجویی:981215271024
استاد راهنما:جناب آقای مهندس داوود یعقوبی تبار
وايمكس (WiMAX) يك روش بدون سيم فوق العاده سودمند در زمينه دسترسى تمامى كاربران به اينترنت و ارائه خدمات الكترونيكي شهري ميباشد.
وایمکس مخففWorldwide Interoperability for Microwave Access به معنای همکاری جهانی برای دسترسی به انواج مایکرو است.
براي اينكه بهتر به نقشي كه فناوري وايمكس در تغير و تحولات سيستم ارتباطي ايفا ميكند، پي ببريد، تصور كنيد كه در هر كجا و هر زمان خواهيد توانست با استفاده از لپ تاپ خود به دنياي اينترنت دسترسي داشته باشيد. وايمكس فناوري قدرتمندي است كه ميتواند تحرك واقعي را براي شبكه به ارمغان آورد. در زماني نه چندان پيش، اكثر خريداران رايانه خوشحال بودند كه دستگاه جديدشان يك مودم دارد كه به شكل داخلي در آن نصب شده است. در آن روزها كاربر ميتوانست يك مگابايت را در حدود 5 دقيقه (بسته به سرعت ارتباط و اتصال) دانلود كند؛ با سيستم واي-فاي (WI-FI) همين كاربر ميتواند يك مگابايت را در مدت يك ثانيه دانلود كند. وايمكس حتي سرعت بالاتري را در حوزههاي گستردهتري ارايه ميدهد.
از مزيتهاي فناوري نوظهور وايمكس نسبت به فناوريهاي قديميتر از خود (نظير واي-فاي) اين است كه وايمكس ميتواند ورودياي باشد كه به كاربران اجازه ميدهد بدون محدوديت در سراسر كشور حركت كنند. با اين ويژگي، اينترنت قابل جابجايي و حمل و نقل خواهد شد كه اين امر سرعت روآوردن صاحبان كسب و كار به استفاده از مزيتهايي كه اينترنت براي آنها فراهم ميكند را، بيشتر از پيش خواهد نمود.
بررسي گزارشها و حوادث اخير صنعت مخابرات حاکي از بسط تبعات اين بحران در بخشهاي گوناگون اين صنعت از جمله بازار مصرف، خدمات، تجهيزات، سرمايهگذاري و در نهايت جايگزيني فناوري است. کارشناسان بر اين باورند که ترکيب اين عوامل با تغييرات احتمالي در بخش رگولاتوري، اکوسيستم جهاني و منطقهاي، بازار مخابرات را بهخصوص در بخش خدمات و فناوريهاي نوظهور دستخوش تغييرات جدي خواهد کرد. در اين مقاله با مروري بر گزارشها و رويدادهاي اخير در بخش فناوريهاي سلولي، اثر شرايط بهوجود آمده بر تغيير و تحول احتمالي اکوسيستم آينده LTE-WiMAX، بهعنوان مطرحترين فناوريهاي رقيب در بازار آيندة مخابرات باند وسيع سيار، بررسي شده است.
امروزه نیاز به بستر سازی بنیادی شبکه ها در کشور امری ضروری و غیرقابل اجتناب به نظر می رسد و به دنبال تکنولوژی جدیدی هستیم که علاوه بر دارا بودن فناوری های گذشته، بتواند ضعف های آنها را نداشته باشد. همچنین با توجه به شرایط کنونی به فناوری ها وتکنولوژی هایی در این زمینه احتیاج داریم که علاوه بر دارا بودن نواوری های گوناگون از لحاظ اقتصادی نیز با توجه به شرایط کنونی به صرفه باشد؛ بنابر این بهره گیری از تکنولوژی وایمکس به عنوان گزینه ای ارزان تر نسبت به سایر فناوری های موجود و نیز کیفیت مطلوب تر و بالاتر و دارا بودن ویژگی های منحصر به فرد نسبت به سایر فناوری های قبلی مطرح است. در شرایط موجود تحقیق و توسعه و سرمای گذاری در این زمینه امری ضروری و به دور از اجتناب به نظر می رسد.
ما نیز در همین راستا بر آن شدیم تا تحقیق و پژوش فوق را به این شیوه تقدیمتان کنیم. هدف اصلی نیز در این راستا می تواند شناخت بیشتر و همه جانبه در حوزه ی وایمکس ها باشد تا بتوانیم از این خدمات ارزان تر و با کیفیت بالاتر به بهترین شکل و برای پیشرفت هرچه بیشتر کشور عزیزمان بهره ببریم.
برای دسترسی به اینترنت، سه راه مطمئن و شناخته شده وجود دارد.
باشد.Kbps56حداکثر میتواند دارای پهنای باند
این روش مبتنی بر کابل و دارای پهنای باند گسترده برای کاربران است و می توان از DSL،T1،E1 به عنوان این نوع نمونه های دستیابی به اینترنت از این شیوه را نام برد.
دسترسی بی سیم مخابرات بیسیم این روش در حال حاضر تنها به صورت وای-فای و بلوتوث وجود دارد و با استفاده از امواج الکترو مغناطیس کار میکند و میتواند اتصالات را در محدودهٔ یک خانه، رستوران ویا کتابخانه از تجهیزات سیمی و کابلی بی نیاز کند.
که در آن دسترسی نسبتاً سریع (در مقایسه باشمارهگیری به همراه ) WiFiهمچنین در روش بی سیم
امکان حرکت متصل شونده فراهم شدهاست، برد کوتاه امواج و نیز سرعت پائین (در مقایسه با باند پهن)خوشایند نیست.
طراحان و مهندسان این روش برآن هستند تا در آیندهای نزدیک، دسترسی بیحد و مرز به اینترنت را برای تمامی کاربران تا حد دسترسی به تلفن همراه آسان کنند و همانگونه که اکنون در اغلب کشورهای جهان، داشتن و استفاده از یک تلفن قابل حمل، به پدیدهای معمولی بدل شدهاست، دسترسی آسان و بدون محدودیت مکانی به اینترنت، برای همگان حاصل شود. نقطه ضعف بزرگ فناوریهای باند پهن فعلی آن است که به دلیل نیاز به سیم کشی، نمیتوانند همه مناطق را پوشش دهند. زیرا امکان سیمکشی در همه جا وجود ندارد. فناوری وایمکس آمده تا این مشکل را مرتفع کند. وایمکس میتواند امکان دسترسی به باند پهن را برای مشترکان معمولی و تجاری به صورت بی سیم فراهم کند.
وایمکس در آینده بسیار نزدیک، اینترنت را در کنار شبکه مخابراتی قرار خواهد داد و چنان انقلابی را در این زمینه به وجود خواهد آورد که روشن کردن اکثر کامپیوترهای قابل حمل، خانگی ویا خاص، مساوی با اتصال آنها به اینترنت باشد. این استاندارد از طرف IEEE معتبر شناخته شده و کد ۸۰۲٫۱۶ از طرف این سازمان به آن اختصاصیافتهاست.
منظور از واژه وایمکس پیاده سازیهای همکنش پذیر استاندارد IEEE 802.16 برای شبکه های بی سیم است (که به تصویب انجمن وایمکس رسیده است) واز این نظر به وای-فای شباهت دارد که شامل پیاده سازیهای همکنش پذیر استاندارد IEEE802.11 می شود.
انجمن وایمکس گواهینامه هایی صادر می کند که به موجب آن فروشندگان می توانند محصولات خود را با گواهی وایمکس به فروش برسانند.بدین ترتیب محصولات فروشندگان مختلفی که گواهی وایمکس می گیرند اگر در یک پروفایل باشند می توانند با یکدیگر کارکنند و سطحی از همکنش پذیری پدید می آید. استاندارد IEEE 802.16 پایه وایمکس است اگرچه گاهی به صورت محاوره ای از این استاندارد هم به عنوان وایمکس یاد می شود. از استاندارد IEEE 802.16d به نام وایمکس ثابت و از استاندارد IEEE 802.16e به نام وایمکس سیار یاد می شود.
فناوری اطلاعات، علیرغم این واقعیت که عضوی جدید در خانواده فناوری هاست، اما در طول سالهای اخیر تحولات زیادی را در خود شاهد بوده است. همه به یاد داریم که تا چندی پیش، اتصال به اینترنت و استفاده از آن تنها از طریق خطوط تلفن و مودمهای Dial-Up امکان پذیر بود، اما با ورود اینترنت پهن باند و پر سرعت، دنیای تبادل اطلاعات متحول شد. نیاز به تبادل سریع اطلاعات موجب شده است تا فناوریهای مرتبط با آن، در طول دهه های اخیر پیشرفت چشمگیری داشته باشد. اینترنت های XDSL و نیز فناوری وای-فای (WI-FI) و اینترنت بی سیم سهم عمده ای در ایجاد تغییرات عظیم در این بعد از دنیای اطلاعات ایجاد کرده و اکنون نیز با ورود وایمکس، جهان در آستانه تجربه ای نو در دنیای اینترنت قرار دارد.
وایمکس، سیستم دیجیتال ارتباط بی سیم بوده و جایگزینی مناسب برای شبکههای ADSL وحتی شبکه های بی سیم کوتاه برد در نواحی شهری محسوب می شود. از بزرگترین نقاط قوت این تکنولوژی نسبت به دیگر تکنولوژی های بی سیم، برد بالای امواج آن و امکان دسترسی به آن در مسافتهای بسیار طولانی است.
در زمانی نه چندان دور، اکثر خریداران رایانه خوشحال بودند که دستگاه جدیدشان یک مودم داخلی دارد که در آن نصب شده و از طریق آن می توانند به اینترنت متصل شده و فایلی با حجم حدود یک مگابایت را در زمانی نزدیک به ۵ دقیقه (بسته به سرعت ارتباط و اتصال) دانلود کنند. با ورود اینترنتهای پهن باند، همین کاربران میتوانستند با سرعتهایی به مراتب بالاتر به اینترنت متصل شده و همان فایل را در مدت یک ثانیه دانلود کنند. وایمکس قادر است سرعتها یی حتی فراتر از این مقیاسها را پوشش داده و خدمات تکمیلی پیشرفته تری را در حوزه هایی گستردهتر ارایه دهد.
در این بین، منطقه خاور میانه سهمی ۴ درصدی از کل پیاده سازی ها و توسعه های جهانی وایمکس داشته است که این خود حکایت از گسترش وسیع این فناوری در دنیا و اقبال عموم نسبت به آن دارد. 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.
پیشبینی می شود که وایمکس در آینده بسیار نزدیک، اینترنت را در کنار شبکه مخابراتی قرار خواهد داد و چنان انقلابی را در این زمینه به وجود خواهد آورد که روشن کردن اکثر کامپیوترهای قابل حمل، خانگی و یا خاص، مساوی با اتصال آنها به اینترنت باشد.
وایمکس، نسل دوم پروتکل های ارتباط بی سیم است که استفاده موثرتر از پهنای باند را امکان پذیر ساخته و در ضمن از تداخل امواج جلوگیری می کند و از این طریق، امکان افزایش سرعت انتقال داده ها را درمسافتهای طولانی تر ممکن میسازد.
در راستای تبدیل شدن به یک استاندارد جهانی، وایمکس قادر به کار در طیفهای فرکانسی گوناگون میباشد. بنابراین قوانین ملی کشورها دربارهٔ امواج رادیویی مانعی در بهکارگیری فناوری فوق نیست. در حال حاضر طیفهای فرکانسی ممکن عبارتند از:
• حوزه فرکانسی ۳/۳ الی ۸/۳ گیگاهرتز
• حوزه فرکانسی ۳/۲ الی ۷/۲ گیگاهرتز
• حوزه فرکانسی ۷۲۵/۵ الی ۸۵/۵ گیگاهرتز
امکان گزینش طیف فرکانسی علاوه بر ایجاد سازگاری با قوانین ملی هر کشور، انعطاف بالایی در انتخاب نوع تجهیزات ایستگاه پایه و سمت مشتری ایجاد میکند.
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.
فناوری وایمکس نسبت به فناوری های مشابه، جز فناوری های جدید محسوب می شود که البته مسیر بسیار طولانی را برای پیشرفت دارد.
نام وایمکس توسط انجمن وایمکس انتخاب شد که در سال ۲۰۰۱ برای ارتقای همنوایی و همکنشپذیری این استاندارد تأسیس شد. این انجمن وایمکس را به عنوان یک فناوری برپایه استاندارد تعریف میکند که امکان دسترسی بیسیم پهنباند را به عنوان جایگزینی برای کابل و خطوط DSL ارائه میدهد.
یکی از مزایای وایمکس تاکنون 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.
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.
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.
تا تاریخ ژوئن 2010، در مجموع 593 شبکه وایمکس در ۱۴۹ کشور دنیا پیاده سازی شده اند که از این میان 117 مورد در آفریقا،117 مورد در امریکای لاتین و مرکزی، 113 مورد در آسیا و اقیانوسیه، 86 مورد در اروپای شرقی، 78 مورد در اروپای شرقی، 53 مورد در امریکا و کانادا و 29 مورد در خاورمیانه صورت گرفته است.بنا به گزارشات تا پایان سال 2009 میلادی کاربران وایمکس در سراسر دنیا 621 میلیون نفر می باشد.
توسعه وایمکس در کشورهای در حال توسعه
در کشورهای توسعهیافته به دلیل وجود زیرساختهای گسترده مخابرات همراه نسل سه و چهار یا شبکه فیبر نوری، کمتر از فناوری وایمکس استقبال شده است.
آمار اتحادیه وایمکس نشان میدهد که بیشترین توسعه وایمکس در کشورهای در حال توسعه اتفاق افتاده؛ چراکه آنها به اهمیت توسعه زیرساختهای ارتباطی نسل جدید در توسعه کشور خود پی بردهاند و توسعه وایمکس بسیار سادهتر از ارتقای سیستمهای ارتباطی قدیمی ارتباطات همراه و نصب شبکههای ارتباط همراه نسل سه و چهار یا توسعه زیرساختهای سیمی است. این درحالی است که در کشورهای توسعهیافته به دلیل وجود زیرساختهای گسترده مخابرات همراه نسل سه و چهار یا شبکه فیبر نوری، کمتر از فناوری وایمکس استقبال شده است.
نگاهی به کشور ایران و خاورمیانه که شبکه وایمکس در آنها نصب شده است، تصور بهتری از همهگیری این فناوری در اختیار ما قرار خواهد داد :
- سهم خاورمیانه در وایمکس
در این بین، منطقه خاورمیانه که از معضل وضعیت خاص جغرافیایی و عدم توسعه شبکههای ارتباطی رنج میبرد،
سهمی چهار درصدی از کل پیادهسازیها و توسعههای جهانی وایمکس را به خود اختصاص داده است.
در ایران برندگان مزایده وایمکس شرکتهای صنایع ارتباطی پایا و مبین نت در ۳۰ استان، ایرانسل (اپراتور تلفن همراه سراسری) در استانهای تهران، آذربایجان شرقی، اصفهان، خراسان رضوی، فارس و خوزستان، اسپادان (اپراتور تلفن همراه اصفهان) در استان اصفهان و رایانه دانش گلستان در استان گلستان می باشند.
بنا به گزارش خبرگزاری ایسانا تا پایان سال ۱۳۸۹، طی یک قرارداد ۵۰ میلیون دلاری کل تهران تحت پوشش وایمکس قرار خواهد گرفت که در این سرویس نیز همانند سرویس ADSL پهنای باند محدود خواهد بود.
تاكنون تهران تحت پوشش كامل اينترنت پرسرعت بي سيم قرار گرفته است.
قيمت طيف وايمكس تحت تاثير عوامل متعددي از جمله شاخصههاي جمعيتي ناحيه مورد نظر، قدرت خريد سرويس، ضريب نفوذ تلفن همراه و باند وسيع، تخصيص طيف و چشمانداز رقابت در بازار قرار دارد.
با تجزيه و تحليل 17 بازار كه در آنها سيستم وايمكس ارايه شده بود، اين نتيجه حاصل شد كه ميانه و ميانگين قيمت هر مگاهرتز پهناي باند به ازاي جمعيت، به ترتيب 013/0 و 031/0 دلار بر هرتز ميباشد. اين تفاوت فاحش ميانه و ميانگين نشاندهنده اين است كه قيمتها در بازارهاي مختلف بسيار متفاوت ميباشد (اين تفاوت ميتواند ناشي از نوظهور بودن فناوري وايمكس و انحصاري بودن آن در بعضي از بازارها و رقابتي بودن آن در بعضي بازارهاي ديگر باشد).
قيمتي كه به ازاي هر مگاهرتز پهناي باند به ازاي هر نفر براي طيف وايمكس پرداخت شده است، در كشورهاي خاورميانه، مركز و شرق اروپا بالاترين رقم (بالاتر از ميانگين) در دنيا بوده است. در حاليكه بازارهاي با درآمد سرانه بالاتر (نظير اروپاي غربي، آمريكا، ژاپن و ...) قيمتهاي نزديك به ميانه را ارايه دادهاند.
طيف وايمكس در بازارهايي كه رشد بالايي (ضريب نفوذ 50 درصد) در بخش تلفن همراه داشتهاند و هنوز مجوز 3G (شبكه تلفنهاي نسل سوم) به آنها داده نشده، قيمت بيشتري دارد. اين امر در حالت كلي بيانگر اين مساله است كه مجوز دهندگان با رسيدن تلفن همراه نسل دوم به مرز اشباع، به فرصتهاي پيش روي وايمكس توجه بيشتري دارند.
قيمت هر مگا هرتز پهناي باند وايمكس به ازاي هر نفر به طور قابل ملاحظهاي از طيف 3G ارزانتر است (در مواردي بيش از 1000 برابر). اين تفاوت در اروپاي غربي و آمريكاي شمالي محسوستر از بازارهاي رو به رشد است.
اينترنت پرسرعت بي سيم «واي مكس » (WiMAX) در حال حاضر براي كاربران خانگي ايراني صرفه اقتصادي ندارد.
نتیجه و جمع بندی:
پيشبيني مي شود كه وايمكس در آينده بسيار نزديك، اينترنت را در كنار شبكه مخابراتى قرار خواهد داد و چنان انقلابى را در اين زمينه به وجود خواهد آورد كه روشن كردن اكثر كامپيوترهاى قابل حمل، خانگى و يا خاص، مساوى با اتصال آنها به اينترنت باشد.
نیاز به بستر سازی بنیادی شبکه ها در کشور امری ضروری به نظر می رسد که با ایجاد و برقراری این تکنولوژی جدید (وایمکس) امید است که بتوان ضعف ها و نقصان هایی که در شبکه های کشوری وجود دارد رفع گردد و امکانات و قابلیت ها ی جدیدی به آن افزوده شود.
همچنین می توان گفت که 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. پس مطالعه و تحقیق و بررسی در این زمینه برای کشور هایی که از لحاظ اقتصادی دچار عقب ماندگی هایی هستند می تواند در این زمینه به کمک آن ها آمده و راهگشا باشد.
همچنین با توجه به شرایط موجود در جهان و نیز در کشورمان مطالعه و تحقیق و پژوهش و نیز سرمایه گذاری در این حوزه امری اجتناب ناپذیر به شمار می رود.
برخی از مهم ترین منابع:
*The History of WiMAX: A Complete Survey of the Evolution in Certification and Standardization for IEEE 802.16 and WiMAX
Daan Pareit, Bart Lannoo, Ingrid Moerman, Member, IEEE, and Piet Demeester, Fellow, IEEE
*مقاله مزایا و مباحث امنیتی در تکنولوژی های بی سیم: Benefit and security issues in wireless technologies: Wi-fi and WiMax *h
* انجمن وایمکس - گزارش ماهانه صنعت
اسلاید هایی درباره ی مطالب پایه ای وایمکس
مقاله ی آینده ی وایمکس ها
ایسنا،وایمکس ها چگونه کار میکنند؟
ویکی پدیا انگلیسی،فناوری وایمکس ها
techplutoسایت