بخش اول:

مساله دسترسي خانگي به اينترنت از سوي محققان مختلفي، چند سال است که مورد مطالعه قرار گرفته و رويکردهاي بي سيم گوناگوني از جمله استانداردهاي بي سيم و موبايل سلولي را به همراه فناوري هاي ماهواره و اختصاصي بررسي کرده اند. از ميان اينها، پيشرفت هاي به دست آمده توسط نورتل و همکارانش شايد يکي از بهترين مثال هاي عملي شناخته شده باشد. با اين حال هزينه هاي سرمايه گذاري محدود به رشد راه حل هاي بي سيم براي دسترسي خانگي و عمدتا در بازارهايي شديدا رقابتي بوده است. به جز اين، امکان فراهم آوردن دسترسي اينترنتي بي سيم با پهناي باند گسترده براي کاربران خانگي همچنان به عنوان يک موضوع تحقيقاتي باقي مانده است که منجر به ارايه استاندارد IEEE 802.16-2004 شد که در آن دو بخش از طيف( 2 تا 11 و 10 تا 66 گيگاهرتز) را براي اجراي سيستم هاي ارتباطي باند گسترد ثابت در نظر گرفته اند. اين استاندارد از سوي چندين شرکت که با فناوري WiMAX تطبيق يافته اند، مورد توجه زيادي قرار گرفته است. بنابراين در ادامه مباحث مرتبط با استفاده از فناوري WiMAX را به عنوان راه حلي براي تامين دسترسي باند پهن جهت کاربران خانگي و مسکوني توصيف مي کنيم.

نرخ انتقال بالا در شبکه هاي بي سيم
با تکامل فناوري، برنامه هاي کاربردي با نياز به پهناي باند بيشتر نيز پديدار شده اند. در راستاي اين نيازها، نرخ يا ميزان انتقال بالاتر نيز مورد تقاضا هستند. در يک محيط بي سيم، اين شرايط و نيازمندي ها به طور مستقيم و به سادگي برآورده نمي شوند و حتي محدوديت هايي نيز ممکن است اعمال شود. کانال راديويي، تنوعي از شرايط انتشار را ارايه مي کند که به چندين فاکتور از قبيل فرکانس عملياتي، عوارض زميني، ميزان توسعه و تقويت، قابليت جا به جايي، قابليت تحت پوش قرار دادن، شاخ و برگ درختان، پوشش گياهي، پديده هاي هواشناسي، بستگي دارد. همچنين بسته به برنامه هاي کاربردي و کاربري ها، کانال راديويي مشخصه هاي معيني را (از قبيل رفتار شناور يا انتخابي براي فرکانس) ارايه خواهد کرد که بر پيچيدگي فناوري تاثير خواهد داشت. بنابراين نرخ انتقال توسط مشخصه هاي کانال محدود مي شود.
در محيط هاي بي سيم مسکوني، انتظار مي رود که خدمات صوتي، ديتا و اينترنت حداقل با کيفيتي مساوي با خدمات ارايه شده از سوي مکانيسم هاي امروزي دسترسي از طريق خطوط سيمي، مورد تقاضا باشند. اگرچه اين نيازمندي باعث بدتر شدن و پيچيده تر شدن وضعيت براي اپراتورهاي بي سيم مي شود اما يک جنبه چالش برانگيز را نيز براي طراح اين نوع سيستم ها فراهم مي کند.

پوشش دهي
پوشش دهي نيز فاکتور مهم ديگري براي گستردن يک شبکه بي سيم است. انواع متمايزي از محيط ها براي مثال محيط هاي داخلي، بيروني، بيرون به داخل، مشاغل تجاري کوچک، صنعتي، مسکوني، علمي، محيط هاي روستايي بزرگ و غيره وجود دارد که همگي آنها تفاوت هايي از نظر پوشش دهي مورد نيازشان ارايه مي کنند.
فناوري Wi-Fi:
گذار از فناوري سيمي به فناوري بي سيم، به عرصه و زمينه شبکه‌هاي ناحيه محلي(شبکه هايي با پوشش دهي کم) يا LAN رسيده است به طوري که آنها را بايد به صورت فيزيکي دوباره پيکربندي کرد يا مي توان در محيط هاي اداري بزرگ به کار گرفت. WLANها امروزه در محيط هاي محلي کوچک محبوبيت زيادي پيدا کرده اند. بنابراين مجموعه اي از استانداردها توسط IEEE (انستيتو مهندسان برق و الکترونيک) و ETSI (انستيتو استانداردهاي ارتباطات مخابراتي اروپا) توسعه داده شده است که به ترتيب عبارتند از استاندارد 802.11 و LAN راديويي با عملکرد بالا (HIPERLAN). به خصوص راه حل هاي بي سيم را توسط استانداردهاي IEEE 802.11x که متعلق به فناوري موسوم به هماندهي بي سيم يا Wi-Fi تست و مورد تاييد قرار گرفته است. تکنولوژي هاي LAN بي سيم امروزه به سطحي از تکامل و بلوغ دست يافته اند به طوري که استفاده از آنها حتي براي نقاط شلوغ و داغ در مقياس هاي عمومي به اجرا درآمده است. با اين حال Wi-Fi داراي دامنه اي محدود است و از قابليت جا به جايي و تحرک کمي برخوردار است(براي مثال براي استفاده سيار بهتر است). علاوه بر اين آنرا براي کار در محيط هاي داخلي که براي استفاده مسکوني و خانگي غير ممکن است، بهينه سازي کرده اند.
ورود WiMAX:
در حاليکه Wi-Fi و ساير فناوري هاي WLAN به کار گرفته شده اند، توجه زيادي به طراحي شبکه هاي بي سيم محلي کلان شهرها(WMAN) معطوف شده است. با اين حال استفاده از اين روش ها بيشتر از WLAN ها به طول انجاميده است که اين ناشي از طيف و دامنه هاي بزرگتر و نيازمندي هاي سخت گيرانه تري براي کاربردهاي ديتا، ويديو و چند رسانه اي است. وظيفه گسترش و توسعه فناوري هاي دسترسي براي اين محيط ارتباطي جديد باز هم منتهي به تلاش هايي از سوي IEEE و ETSI شده و آنها استاندارد 802.16 و MAN راديويي با عملکرد بالا (HIPERMAN) را به ترتيب توسعه داده اند. امروزه هر دو سازمان با هم کار مي کنند تا هر دو استاندارد را تحت پوشش قرار دهند. IEEE 802.16 و ETSI HIPERMAN براي يک نوع خاص از شبکه برنامه ريزي نشده اند (آنگونه که براي Wi-Fi اتفاق افتاده است). در عوض آنها را براي تامين مجموعه اي ديگر از کاربردها از قبيل تمرکز داده ها در يک نقطه توزيع در کانال هاي اينترنتي يا رشته هاي بلند اينترنتي و يا ساير شبکه هاي بي سيم (مثل Wi-Fi و سلولي)، دسترسي محلي و کلان شهر، قابليت جا به جايي و غيره، مورد بررسي قرار گرفته اند.
بنابراين بعد از بحث هاي زياد، فناوري WiMAX باعث شد که محققان و سازندگان با هم کار کنند تا بتوانند چندين مشکل شناسايي شده را به خصوص در مورد اختلالات کانال و برآورده سازي نرخ بالاي انتقال که مورد درخواست کاربري هاي مدرن است، حل کنند.
بيشترين موفقيت در اين تلاش ها مربوط به ارايه استاندارد IEEE 802.16 در سال 2004 است که با عنوان WiMAX ثابت شناخته مي شود. بسته به تکنيک مدولاسيون و پهناي باند کانال، اين WiMAX ثابت مي تواند به نرخ ديتاي بين 32-150Mbps دست پيدا کند. نکته کليدي ديگر در مورد WiMAX اين است که اين يک قابليت ارتباطي نقطه به نقطه (PTP) و نقطه به چند نقطه (PMP) را دارد که امکان استفاده از آن براي کاربري هاي دسترسي خانگي را فراهم مي کند.
اين همان چيزي است که مورد توجه ماست(يعني مساله دسترسي خانگي که به خوبي حل نشده است) و WiMAX يک فناوري نويدبخش در مقايسه با خط ديجيتالي مشترک (DSL) و کابل باند پهن است. در حاليکه کار به صورت بي سيم شروع شده است اما WiMAX يک راه حل آسان براي دسترسي راه دور در نواحي دشوار است.