شبکههاي محلي LAN مبتني بر استاندارد IEEE802.11 يا Wi-Fi موفقيت خوبي در نبرد با ديگر استانداردها و مدعيان داشته است اما امروزه بيشتر نگاهها متوجه شبکههاي گسترده (WAN) بيسيم شده است و هنوز برنده نهايي در اين وادي مشخص نشده است.
مقايسه وايمکس با واي فاي
شبکههاي محلي LAN مبتني بر استاندارد IEEE802.11 يا Wi-Fi موفقيت خوبي در نبرد با ديگر استانداردها و مدعيان داشته است اما امروزه بيشتر نگاهها متوجه شبکههاي گسترده (WAN) بيسيم شده است و هنوز برنده نهايي در اين وادي مشخص نشده است.
اگر چه نسلهاي 2.5 و 3G شبکههاي سلولار سرويسهاي ديتا هم ارايه ميدهند اما در اصل فعلا سرويس اصلي آنها همان صوت است. دو فناوري اصلي، شبکههاي سلولار را به چالش کشيدهاند که عبارتند از وايمکس و
Mobile-Fi .وايمکس مخفف کلمات قابليت تعامل جهاني براي دسترسي مايکرويو است و استاندارد اصلي آن IEEE802.16 است و بيشتر توسط مجمع وايمکس wimax Forum)) تروريج و توسعه يافته است. با گسترش دامنه بازار وايمکس اين فناوري اغلب با واي فاي مورد مقايسه قرار ميگيرد. اگر چه اين دو از لحاظ برخي اصول تکنيکي مشترکاتي دارند اما هر کدام از چشماندازي متفاوت به فضاي دنياي بيسيم وارد شدهاند. به علاوه اين که به دليل رويکردهاي متفاوت در طراحي آنها نميتوان آنها را جز در موارد خاص رقيب همديگر دانست. در اين مجال قصد داريم مقايسهاي فني و بازاري بين اين دو فناوري انجام دهيم و وجوه تشابه و تمايز آنها را برجسته نماييم.
نظري به بازار وايمکس و واي فاي
مهمترين اختلاف بين وايمکس و واي فاي آن است که آنها به دو منظور کاملا متفاوت طراحي شدهاند و کاربردهاي متفاوتي دارند. واي فاي فناوري شبکههاي محلي است که بيشتر براي اضافه کردن تحرکپذيري (mobility) به شبکههاي محلي درنظر گرفته شده است اما وايمکس براي ارايه دسترسي بيسيم باند پهن در شبکه شهري (MAN) طراحي شده است و هدف اوليه آن بوده است که دسترسي اينترنت بيسيم ثابت را فراهم کند و رقيب کابل و DSL به شمار ميرود. بنابراين برد واي فاز چند صد متر بيشتر نيست اما برد وايمکس تا 30 مايل هم ميرسد. همچنين بازار وايمکس به دليل دامنه وسيع کاربردهاي آن تا حدي دچار سردرگمي شده است. به گفته يکي از مديران بازاريابي شرکت اينتل کپيتال و رئيس قبلي وايمکس فروم در توسعه وايمکس سه فاز اصلي قابل پيشبيني است:
فاز اول: ارايه خدمات اختصاصي ثابت:
کاربرد اوليه فناوري وايمکس ارايه خدمات اختصاصي با نرخهاي حداکثر 100 مگا بيت با استفاده از آنتنهاي outdoor است. اين سيستمها اغلب از تجهيزات راديويي استفاده ميکنند که قبل از ظهور فناوري وايمکس هم مورد استفاده بودهاند. همچنين وايمکس به عنوان backhaul هم مورد استفاده است و ترافيک تجميعي را به ارتباط پرسرعت اينترنت متصل ميکند. همچنين به عنوان بکهال شبکههاي سلولار نيز مورد استفاده قرار ميگيرد. (به ويژه در مناطقي که دسترسي به آنها مشکل است).
فاز دو: دسترسي باند پهن بيسيم (DSL بيسيم):
اولين بازار انبوه پيش روي وايمکس دسترسي باند پهن بيسيم يا DSL بيسيم خواهد بود که پهناي باندي بين 512 کيلو بيت در ثانيه تا 1 مگا بيت را فراهم ميکند. در اين حالت بيشتر از آنتنهاي indoor استقبال ميشود که کم هزينهتر است و توسط خود کار بر هم قابل نصب است و معمولا در داخل مودم تعبيه ميشود و نيازي به ديد مستقيم آنتن با ايستگاه پايه ندارد و مشکلات تنظيم وجود ندارد.
فاز سه: موبايل وايمکس
در ابتدا به عنوان فناوري ثابت درنظر گرفته شده بود، اما با بهرهگيري از فرکانسهاي پايينتر (2 تا 11گيگا هرتز) و توسعه استاندارد IEEE802.16e وايمکس قابليت پشتيباني از کاربران متحرک با سرعت 75 مايل در ساعت را دارد. سرويس موبايل در بخش پاييني باند (کمتر از 6 گيگا هرتز) عمل ميکند و از همان پروتکل دسترسي سيستمهاي وايمکس ثابت بهره ميگيرد. سرويس موبايل به گونهاي برنامهريزي شده است که روي کانالهاي اشتراکي 15Mbps عمل کند و تا نرخ 512kbps را پشتيباني ميکند. واي فاي و موبايل وايمکس را ميتوان روي يک کارت پياده کرد بنابراين يک کاربر ميتواند هم در يک محدوده 100 متري به يک hot stop وصل شود و يا در يک محدوده 6 کيلومتري به يک Hot zone وايمکس وصل شود. موبايل وايمکس در رقابت با سرويسهاي سلولار 3G و Mobile-Fi است.
جدول 1- واسطههاي لينک هوايي WLAN(802.11)
تکنيک راديويي | باند فرکانسي | تعداد کانالها | نرخ FALLBACK | حداکثر نرخ بيت | استاندارد |
FHSS /DSSS | 2.4 GHZ | 3 | 1 Mbps | 2Mbps | 802.11 |
DSSS | 2.4 GHZ | 3 | 5.5 Mbps | 11Mbps | 802.11b |
OFDM | 5 GHZ | 12 | 48 Mbps | 54 Mbps | 802.11a |
OFDM | 2.4 GHZ | 3 | همانند 802.11a | 54 Mbps | 802.11g |
فناوري راديويي وايمکس و واي فاي
غير از اختلاف اين دو فناوري از لحاظ بُرد (range) انتقال آنها، در وايمکس بهبودهايي ايجاد شده است که آن را از واي فاي متمايز کرده است. استانداردهاي WLAN از چهار واسط راديويي استفاده ميکنند که در باندهاي بدون نياز به مجوز 2.4 و يا 5GHZ کار ميکنند. اين چهار واسط در جدول 1 خلاصه شده است. نسخههاي اوليه وايمکس در فرکانس 10 الي 66 GHZ عمل ميکردند و نيازمند ديد مستقيم بودند زيرا فرکانس بالايي داشتند که اين به نوبه خود سبب افزايش هزينه و کاهش مشتريان ميشد. مشکل ديگر آن بود که وقتي سلول جديدي به شبکه اضافه ميشد ميبايست آنتن سمت مشترک دوباره تنظيم ميشد و اين کار را مشکلتر و پر دردسرتر ميکرد.
اما استاندارد 802.16a که در سال 2003 منتشر شد در فرکانس بين 2 الي 11 گيگاهرتز کار ميکند و فرکانس پايينتر نياز به ديد مستقيم ندارد و نيازي هم به تنظيم آنتن سمت مشترک با ايستگاه پايه نيست.
اگرچه تقريبا تمامي کاربردهاي واي فاي در باندهاي فرکانسي آزاد (unlicenced) کار ميکنند اما وايمکس ميتواند هم در باندهاي آزاد و هم در باندهاي نياز به مجوز عمل کند. براي 802.16a چهار باند فرکانسي که بيشتر جذابيت دارند عبارتند از:
1- باند فرکانسي نياز به مجوز 2.5 GHZ(MMDS):
در آمريکا کميسيون فدرال ارتباطات (FCC) پهناي باند 200مگاهرتزي از طيف راديويي (بين 2.5-2.7 GHZ) را به خدمات توزيع چند نقطهاي چند کاناله (MMDS) اختصاص داده است. دو شرکتsprint و MCI از اين باند فرکانسي براي سرويسهاي نقطه به نقطه اوليهشان استفاده کردهاند.
2- باند مجوز دار 3.5 GHZ:
باند بين 3.4-3.7 GHZ در بيشتر نقاط دنيا به خدمات شبيه MMDS اختصاص يافته است.
3- باند بدون مجوز 3.5 GHZ :
در آمريکا FCC به تازگي حدود 500 MHZ (بين 3.65- 3.70 GHZ) را براي خدمات بدون سيم ثابت (FIXED) اختصاص داده است.
4- باند بدون مجوز 5GHZ(U-NII):
در آمريکا حدود 555MHZ پهناي باند (بين 5.150- 5.350 GHZ) و (5.470-5.825 GHZ) اختصاص يافته است. اين باند به نام باند زيرساخت اطلاعات ملي بدون مجوز (U-NII) معروف است و همان باندي است که براي LANهاي بيسيم (802.11a) استفاده شده است.
جدول 2 گزينه هاي مدولاسيون 802.16a
بيتها/ symbol | کدينگ FEC | Downlink | uplink | مدولاسيون |
انتخابي | الزامي | BPSK |
انتخابي | الزامي | QPSK |
2,3 | انتخابي | الزامي | 16-QAM |
4,5 | انتخابي | الزامي | 64-QAM |
6,7 | انتخابي | الزامي | 256-QAM |
جدول 3 خلاصهاي از لينک راديويي 802.16
802.16e | 802.16a | 802.16 | |
<6GHZ | 2-11 GHZ | 10-66 GHZ | طيف |
ديد غيرمستقيم | ديد غيرمستقيم | ديد مستقيم | پيکربندي |
تا 15Mbps | £70-100 Mbps کانال (20MHZ) | 32-134 Mbps کانال (28MHZ) | نرخ بيت |
مانند 802.16a | OFDM QPSK-16QAM-64QAM,256QAM | QPSK-16QAM-64-QAM | مدولاسيون |
تا 75 مايل در ساعت | ثابت | ثابت | تحرک پذيري |
5MHZ | 1.25-20 MHZ | 20,25,28 MHZ | پهناي کانال |
1-3 مايل | 3 تا5 مايل | 1 تا 3 مايل | شعاع سلول |
جدول 4 مقايسه فناوري واي فاي و وايمکس
Wi-Fi (802.11a/g) | Wi-Fi (802.11b) | Wimax (802.16a) | |
LAN بيسيم | LAN بيسيم | دسترسي باند پهن بيسيم | کاربرد اوليه |
2.4 GHZ(g) 5 GHZ(a) | 2.4 GHZ | 2-11 GHZ | پهناي باند کانال |
Half | Half | Full | Half/full duplex |
OFDM | DSSS | OFDM | فناوري راديويي |
BPSK,QPSK 16-64-QAM | QPSK | BPSK,QPSK 16-64-256-QAM | مدولاسيون |
در حال توسعه | در حال توسعه | 802.16e | تحريک پذيري |