Сымсыз кеңжолақты байланыс стандарты: WiMAX технологиясы

WiMAX – IEEE 802.16 стандарты негізіндегі сымсыз кеңжолақты байланыс технологиясы. 4G-ге үміткер, жылдам дерек жеткізу (30 Мбит/с дейін, кейін 1 Гбит/с).

18 мин оқу

100%

Дереккөз: WiMAX — Wikipedia

Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.

Мазмұны

Кіріспе

Сымсыз кең жолақты стандарт

Әлемдік микротолқынды қолжетімділік үшін сымсыз кең жолақты байланыс стандарттарының отбасы (WiMAX) – физикалық қабат (PHY) және медиаға қолжетімділікті басқару (MAC) опцияларын ұсынатын IEEE 802.16 стандарттар жиынтығына негізделген. WiMAX форумы 2001 жылдың маусым айында коммерциялық жеткізушілер үшін жүйелік профильдерді анықтауды қоса, сәйкестік пен өзара іс-қимыл қабілетін ілгерілету үшін құрылды. Форум WiMAX-ты "кабельдік және DSL желілеріне балама ретінде соңғы бір шақырымдық сымсыз кең жолақты қолжетімділікті қамтамасыз ететін, стандарттарға негізделген технология" деп сипаттайды. IEEE 802.16m немесе WirelessMAN Advanced, LTE Advanced стандартымен бәсекелес болып, 4G стандарты болуға үміткер болды. WiMAX бастапқыда секундтына 30-40 мегабит ақпараттық жылдамдықпен жұмыс істеу үшін жасалған, ал 2011 жылғы жаңарту 1 Гбит/с дейін жылдамдыққа қол жеткізуге мүмкіндік берді.

Мобильді WiMAX (алғашқыда 802.16e 2005 негізінде) көптеген елдерде қолданысқа енгізілді және 802.16m 2011 сияқты келешектегі жаңартулардың негізі болып табылады. WiMAX кейде "стероидтердегі Wi-Fi" деп аталды және кең жолақты қосылымдар, ұялы байланыс, хотспоттар және т.б. сияқты көптеген қолданыстар үшін пайдаланылуы мүмкін. Бұл ұзын қашықтықтағы Wi-Fi-ға ұқсас, бірақ оны әлдеқайда үлкен қашықтықтарда пайдалануға мүмкіндік береді.

Интернетке қол жеткізу

WiMAX бүкіл қалалар мен елдерде үйде немесе мобильдік интернетке қол жеткізуді қамтамасыз ете алады. Көп жағдайларда, бұл әдетте тек DSL (немесе осыған ұқсас) операторы арқылы ғана қолжетімді болған нарықтарда бәсекелестікке алып келді. Сонымен қатар, WiMAX желісін құруға байланысты салыстырмалы түрде төмен шығындарды ескере отырып (3G, HSDPA, xDSL, HFC немесе FTTx-пен салыстырғанда), қазір шалғай орналасқан жерлерде кеңжолақты интернетке соңғы байланыс жасау экономикалық тұрғыдан тиімді болып табылады.

Орташа шақырымдық желілердегі талшықты желілерге кері тасымалдау

Мобильді WiMAX GSM және CDMA сияқты ұялы телефон технологияларын алмастыруға балама ретінде қарастырылды немесе сыйымдылықты арттыру үшін олардың үстіне қосымша жабысқақ ретінде пайдаланылуы мүмкін. Тұрақты WiMAX дамыған және дамушы елдерде 2G, 3G және 4G желілері үшін сымсыз кері байланыс технологиясы ретінде де қарастырылады. Солтүстік Америкада қалалық желілер үшін кері байланыс әдетте бір немесе бірнеше мыс сым желісі арқылы қамтамасыз етіледі, ал алыс орналасқан ұялы желілер кейде спутник арқылы кері байланысқа қосылады. Басқа аймақтарда қалалық және ауылдық желілерге кері байланыс микротолқынды желілер арқылы қамтамасыз етіледі. (Бұл ережеден ерекшелік – егер желі операторы мыс желісіне оңай қол жеткізе алса.) WiMAX бұрынғы ұялы технологияларға қарағанда кері байланыс үшін үлкен жолақты кеңдік талап етеді. Сондықтан Солтүстік Америкада сымсыз микротолқынды желілерді пайдалану артып келеді және барлық аймақтардағы микротолқынды желілер жаңартылуда. 34 Мбит/с және 1 Гбит/с арасындағы сыйымдылықтар 1 мс-қа жуық кешігумен жиі қолданысқа енгізілуде. Көп жағдайда операторлар сайттарды сымсыз технологияны пайдаланып біріктіріп, содан кейін трафикті ыңғайлы жағдайларда талшықты желілерге жібереді. Осы қолданыста WiMAX микротолқынды радиомен, E желісімен және талшықты желіні кеңейтудің қарапайым тәсілімен бәсекелеседі.

Үш ойын

WiMAX үш қызметті ұсынуға мүмкіндік беретін технологияларды тікелей қолдайды (мысалы, қызмет сапасы және көптеп тарату). Бұл WiMAX стандартына тән қасиет, Ethernet-ке қосылғандай емес. 2008 жылдың 7 мамырында АҚШ-та Sprint Nextel, Google, Intel, Comcast, Bright House және Time Warner компаниялары орташа есеппен 120 МГц спектрді біріктіру және Clearwire компаниясымен бірігіп, қызметті насияттау туралы жариялады. Жаңа компания біріктірілген қызметтер мен желілік ресурстардың арқасында бәсекелестерінен озуға үміттенді. Кабельдік компаниялар басқа серіктестерге медиа қызметтерін ұсынуды және сымсыз желіге мобильді желі операторы ретінде қол жеткізуді күтілді, осылайша үш қызметті ұсынуға мүмкіндік алады. Кейбір сымсыз индустрия сарапшылары, мысалы Gartner компаниясынан Кен Дулани және Тодд Корт, бұл келісімнің қалай жүзеге асырылатынына күмән келтірді: Тұрақты мобильді конвергенция индустрияда мойындалған фактор болғанымен, сымсыз және кабельдік компаниялар арасында серіктестік құруға жасалған бұрынғы әрекеттер қатысушыларға айтарлықтай пайда әкелмеген. IDC компаниясының басқа сарапшылары келісімді қолдады, сымсыз желілердің өткізу қабілеті жоғарылаған сайын, олар кабельдік, DSL және талшықты желілермен тікелей бәсекелесетінін, бұл бәсекелестерді ынтымақтастыққа итермелейтінін атап өтті. Сонымен қатар, сымсыз кең жолақты желілердің тығыздығы артып, пайдалану әдеттері өзгеретін сайын, кері байланыс пен медиа қызметтеріне деген қажеттілік күшейеді, демек жоғары өткізу қабілетіне ие активтерді пайдалану мүмкіндігі де артады деп күтілді.

Әуе қатынасы

Аэромобильді әуежайдың байланыс жүйесі (AeroMACS) – әуежай аумағындағы қозғалыс үшін арналған, бақылау мұнарасын, ұшақтарды және стационарлық құралдарды байланыстыратын сымсыз кеңжолақты желі. 2007 жылы AeroMACS 5 ГГц авиациялық жиілік диапазонында бүкіл әлемдік жиілік тағайындамасын алды. 2018 жылға қарай, 8 елде 25 AeroMACS жүйесі іске қосылды, сондай-ақ кем дегенде тағы 25 жүйенің іске қосылуы жоспарлануда.

ТДД және ФДД-ны қолдау

IEEE 802.16REVd және IEEE 802.16e стандарттары уақыттық бөлісті дуплекстеу және жиіліктік бөлісті дуплекстеуді, сондай-ақ төмен құнмен іске асыруға мүмкіндік беретін жартылай дуплексті FDD қолдайды.

Қосылу

WiMAX желісіне қосылуды қамтамасыз ететін құрылғылар абоненттік станциялар (SS) деп аталады. Портативті құрылғыларға ұялы телефондарға ұқсас түрдегі қолға ұсталатын құрылғылар; компьютерге қосылатын құрылғылар (PC карталары немесе USB донглдары); сондай-ақ қазір Wi-Fi қызметтері үшін қолжетімді ноутбуктерге орнатылған құрылғылар жатады. Бұдан өзге, операторлар ойын консольдары, MP3 ойнатқыштар және осы сияқты тұтынушылық электроника құрылғыларына ерекше назар бөледі. WiMAX, басқа 3G ұялы технологияларымен емес, Wi-Fi-ға көбірек ұқсайды. WiMAX Форумының сайтында сертификатталған құрылғылардың тізімі берілген. Дегенмен, бұл нарықтағы барлық құрылғыны қамти бермейді, себебі сертификатталған модульдер ноутбуктерге, MIDs (Мобильді интернет құрылғыларына) және жеке брендтелген басқа да құрылғыларға енгізіледі.

Қақпалар

WiMAX шлюз құрылғылары Vecima Networks, Alvarion, Airspan, ZyXEL, Huawei және Motorola сияқты өндірушілерден ішкі және сыртқы нұсқалары ретінде қолжетімді. WiMAX желілерінің тізімі мен WiMAX форумы нақты жеткізушілерге, өнімдерге және орнатуларға сілтемелер береді. Осы сияқты өндірушілер ұсынатын WiMAX шлюздерінің көпшілігі жеке орнатылатын ішкі құрылғылар болып табылады. Мұндай құрылғылар әдетте клиенттің ең жақсы сигнал алатын терезесіне жақын орналасады және келесі мүмкіндіктерді ұсынады:

Үйде немесе кеңседе бірнеше құрылғыға WiMAX интернет қосылысын қамтамасыз ету үшін біріктірілген Wi-Fi қолжетімділік нүктесі. Компьютерге, маршрутизаторға, принтерге немесе жергілікті сымдық желідегі DVR-ге тікелей қосылуға арналған Ethernet порттары. Құрлықтық телефонды қосып, VoIP мүмкіндіктерін пайдалану үшін бір немесе екі аналогты телефон ұясы. Ішкі шлюздер ыңғайлы, бірақ радиосигналдың әлсіреуінен абонент WiMAX базалық станциясына кәсіби орнатылған сыртқы құрылғыларға қарағанда айтарлықтай жақын болуы керек. Сыртқы құрылғылардың мөлшері ноутбук компьютерінің шамамен ғана, ал оларды орнату тұрғын үйге спутниктік тарелка орнатумен салыстыруға болады. Жоғары күшті бағытталған сыртқы құрылғы әдетте ауқым мен өткізу қабілетін едәуір арттырады, бірақ құрылғының икемділігі төмендейді.

Сыртқы модемдер

USB донгл арқылы WiMAX желісіне қосылу мүмкіндігін ұсынады. Мұндай құрылғылар көбінесе ноутбук немесе нетбук компьютерге қосылады. Донгльдерде әдетте толық айналмалы антенналар орнатылады, олардың күші басқа құрылғылармен салыстырғанда төмен. Сондықтан, бұл құрылғыларды жақсы жабылуы бар аймақтарда қолдану оңтайлы.

Ұялы телефондар

HTC 2008 жылдың 12 қарашасында WiMAX қолдауы бар Max 4G ұялы телефонын жариялады. 2010 жылға дейін бұл құрылғы Ресейдегі Yota желісіндегі белгілі бір нарықтарда ғана қолжетімді болды. HTC және Sprint Nextel компаниялары 2010 жылдың 23 наурызында Лас-Вегаста өткен CTIA конференциясында WiMAX қолдауы бар HTC Evo 4G ұялы телефонын ұсынды. 2010 жылдың 4 маусымында қолжетімді болған құрылғы EV-DO (3G) және WiMAX (4G-ге дейінгі) технологияларын, сондай-ақ деректер мен дауыс сеанстарын бір уақытта пайдалану мүмкіндігіне ие. Sprint Nextel 2012 жылғы CES көрмесінде қаржылық қиындықтарға байланысты WiMAX технологиясын қолдайтын құрылғыларды ұсынуды тоқтататынын хабарлады. Оның орнына, желілік серіктесі Clearwire-мен бірлесіп, Sprint Nextel LTE 4G технологиясын пайдалануға көшіп, 4G желісін іске қосты.

Физикалық қабат

WiMAX стандартының бастапқы нұсқасы (IEEE 802.16) 10-66 ГГц диапазонында жұмыс істейтін физикалық қабатты анықтады. 802.16a, 2004 жылы 802.16 2004 ретінде жаңартылды, 2-11 ГГц диапазоны үшін талаптар қосылды. 802.16 2004, 2005 жылы 802.16e 2005 арқылы жаңартылды және 802.16d нұсқасындағы 256 субтасымалдаушыдан (оның 200-і қолданылады) тұратын бекітілген ортогональді жиілік бөлінісі мультиплексі (OFDM) емес, масштабталатын ортогональді жиілік бөлінісі көп кіріс (SOFDMA) қолданады. 802.16e-ді қоса алғанда, жаңартылған нұсқалар MIMO арқылы көп антенналық қолдауды қамтамасыз етеді. (WiMAX MIMO қараңыз) Бұл жабу аумағы, жеке орнату, қуатты үнемдеу, жиілікті қайта пайдалану және жолақтың тиімділігі жағынан мүмкіндіктер береді. WiMax, LTE және HSPA+ арасында 4G-ге дейінгі ең энергия үнемді технология болып табылады.

Медиа қолжетімділікті басқару қабаты

WiMAX MAC желіге алғашқы кіру үшін абоненттік станцияның бір рет қана бәсекелесуін қажет ететін кестелеу алгоритмін пайдаланады. Желіге кіруге рұқсат берілгеннен кейін абоненттік станцияға базалық станциямен кіру уақыт тілкесі бөлінеді. Бұл уақыт тілкесі ұлғайып немесе қысқаруы мүмкін, бірақ ол абоненттік станцияға берілген болып қалады, яғни басқа абоненттер оны пайдалана алмайды. Жүктеме артып кеткен жағдайларда да тұрақты жұмыс істеуден өзге, бұл кестелеу алгоритмі жолақты тиімдірек пайдалануға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, кестелеу алгоритмі базалық станцияға абоненттік станцияның қолданба қажеттіліктеріне қарай уақыт тілкелерін бөлу арқылы QoS параметрлерін басқаруға да мүмкіндік береді.

Сипаттамалар

WiMAX келесі буынның (4G) дерек желілерінің қажеттіліктерін қанағаттандыруға арналған стандарт ретінде, радиосигналдың өтетін физикалық ортаға бейімделген динамикалық импульстік алгоритмнің модуляциясымен ерекшеленеді. Модуляция спектрлік тиімділік үшін таңдалады (бір OFDM/SOFDMA символына көбірек бит). Яғни, импульстер жоғары сигнал күшіне және жоғары тасымалдаушы-шу және кедергі қатынасына (CINR) ие болғанда, оларды цифрлық сигналды өңдеу (DSP) арқылы оңай декодтауға болады. Керісінше, радиобайланыс үшін қолайсыз жағдайда жұмыс істегенде, жүйе автоматты түрде сенімдірек режимге (импульстік профильге) ауысады, яғни бір OFDM/SOFDMA символына азырақ биттер жіберіледі; бірақ бит энергиясы жоғарылайды, сондықтан сигналды қарапайым және дәл өңдеуге болады. Импульстік профильдер сигналдың әлсіздігіне кері пропорционалды (алгоритмдік түрде динамикалық) қолданылады; яғни клиенттер мен базалық станция арасындағы деректердің жылдамдығы көбінесе қашықтыққа байланысты анықталады. Ең үлкен қашықтыққа ең сенімді импульстік параметрді қолдану арқылы қол жеткізіледі; яғни, ең үлкен MAC кадрларын бөлуді қажет ететін профиль, берілген дерек көлемін жіберу үшін көбірек символдарды (MAC кадрының үлкен бөлігін) бөлуді талап етеді, егер клиент базалық станцияға жақын болғанда. Клиенттің MAC кадры және олардың жеке импульстік профильдері, сондай-ақ уақытты бөлу анықталады. Дегенмен, бұл автоматты түрде жасалса да, практикалық енгізу кезінде жоғары кедергі мен көп жолды таралу ортасын болдырмау керек. Себебі, тым көп кедергі желінің нашар жұмыс істеуіне және желінің мүмкіндіктерін дұрыс емес көрсетуіне әкелуі мүмкін. Жүйені енгізу күрделі, себебі сигнал күшін және CINR-ді (GSM сияқты жүйелерде) ғана емес, сонымен қатар қолданыстағы жиіліктердің динамикалық түрде қалай тағайындалатынын (соның салдарынан қолданыстағы жолақтың ені динамикалық түрде өзгеруі мүмкін) қадағалау қажет. Бұл жиіліктердің қалыптасуына, жауап беру уақытының баяулауына немесе кадрлардың жоғалуына әкелуі мүмкін. Сондықтан жүйені бастапқыда базалық станция өнімдері тобымен келісім бойынша жиіліктерді пайдалануды, кедергілерді және жалпы өнімнің функционалдығын дәл болжау үшін жобалау қажет. Азия-Тынық мұхиты аймағы 4G кеңжолақты сымсыз байланыс абоненттерінің саны бойынша Солтүстік Америка аймағын басып озды. Азияда WiMAX-қа дейінгі және WiMAX абоненттерінің саны шамамен 1,7 миллионды құрады, бұл жалпы нарықтың 29% -ын құрайды, ал АҚШ және Канадада 1,4 миллион адамды құрады.

As a standard intended to satisfy needs of next generation data networks (4G), WiMAX is distinguished by its dynamic burst algorithm modulation adaptive to the physical environment the RF signal travels through. Modulation is chosen to be more spectrally efficient (more bits per OFDM/SOFDMA symbol). That is, when the bursts have a high signal strength and a high carrier to noise plus interference ratio (CINR), they can be more easily decoded using digital signal processing (DSP). In contrast, operating in less favorable environments for RF communication, the system automatically steps down to a more robust mode (burst profile) which means fewer bits per OFDM/SOFDMA symbol; with the advantage that power per bit is higher and therefore simpler accurate signal processing can be performed. Burst profiles are used inverse (algorithmically dynamic) to low signal attenuation; meaning throughput between clients and the base station is determined largely by distance. Maximum distance is achieved by the use of the most robust burst setting; that is, the profile with the largest MAC frame allocation trade off requiring more symbols (a larger portion of the MAC frame) to be allocated in transmitting a given amount of data than if the client were closer to the base station. The client's MAC frame and their individual burst profiles are defined as well as the specific time allocation. However, even if this is done automatically then the practical deployment should avoid high interference and multipath environments. The reason for which is obviously that too much interference causes the network to function poorly and can also misrepresent the capability of the network. The system is complex to deploy as it is necessary to track not only the signal strength and CINR (as in systems like GSM) but also how the available frequencies will be dynamically assigned (resulting in dynamic changes to the available bandwidth.) This could lead to cluttered frequencies with slow response times or lost frames. As a result, the system has to be initially designed in consensus with the base station product team to accurately project frequency use, interference, and general product functionality. The Asia Pacific region has surpassed the North American region in terms of 4G broadband wireless subscribers. There were around 1.7 million pre WiMAX and WiMAX customers in Asia – 29% of the overall market – compared to 1.4 million in the US and Canada.

LTE және 5G NR-мен интеграциялау

WiMAX 2.1 және одан жоғары нұсқаларын LTE TDD желісімен интеграциялауға болады және LTE TDD-ден/ке ауысуды жүзеге асыру мүмкін. WiMAX 3 интеграцияны 5G NR-ге дейін кеңейтеді.

Тарату

WiMAX үшін бірыңғай жаһандық лицензиялық спектр жоқ, алайда WiMAX форумы стандарттауды және құн төмендету мақсатында үш лицензиялық спектр профилін жариялады: 2,3 ГГц, 2,5 ГГц және 3,5 ГГц. АҚШ-та ең ірі қолжетімді сегмент шамамен 2,5 ГГц құрады және ол қазірдің өзінде негізінен Sprint Nextel және Clearwire компанияларына берілді. Әлемнің басқа бөліктерінде Форум бекіткен жолақтар қолданылуы мүмкін, ал 2,3 ГГц Азияда ең маңызды болады. Азиядағы Үндістан және Индонезия сияқты елдер 2,5 ГГц, 3,3 ГГц және басқа да жиіліктердің қосындысын пайдаланады. Пакистанның Wateen Telecom компаниясы 3,5 ГГц жиілігін қолданады. Аналогтық теледидар жолақтары (700 МГц) қолжетімді болуы мүмкін, бірақ толық цифрлық теледидарға көшуді күту қажет, сондай-ақ осы спектрді пайдаланудың басқа да ұсыныстары бар. АҚШ-та осы спектрге FCC аукционы 2008 жылдың қаңтар айында басталды, нәтижесінде спектрдің ең үлкен бөлігі Verizon Wireless компаниясына, ал екінші үлесі AT&T компаниясына бұйырды. Бұл екі компания да WiMAX-пен тікелей бәсекелес LTE технологиясын қолдауға ниетті екенін мәлімдеді. Еуропалық комиссар Вивиан Рединг сымсыз байланыс үшін, WiMAX-ты қоса алғанда, 500–800 МГц спектрін қайта бөлуді ұсынды. WiMAX профильдері өзара сәйкес келетін өнімдерді жасау үшін канал өлшемін, TDD/FDD және басқа да қажетті сипаттамаларды анықтайды. Қазіргі кезде бекітілген профильдер TDD және FDD профильдері үшін анықталған. Барлық мобильді профильдер қазіргі таңда TDD ғана. Бекітілген профильдердің канал өлшемдері 3,5 МГц, 5 МГц, 7 МГц және 10 МГц құрайды. Мобильді профильдер 5 МГц, 8,75 МГц және 10 МГц. (Ескерту: 802.16 стандарты көптеген канал түрлерін ұсынады, бірақ WiMAX профильдері ретінде тек жоғарыда аталған жиынтықтар қолданылады.) 2007 жылдың қазан айынан бастап Халықаралық телекоммуникация одағының (ITU R) радиобайланыс секторы WiMAX технологиясын IMT 2000 стандарттар жиынтығына енгізу туралы шешім қабылдады. Бұл спектр иелеріне (осы кезеңде, әсіресе 2,5–2,69 ГГц жолағында) IMT 2000 стандартын мойындайтын кез келген елде WiMAX жабдықтарын пайдалануға мүмкіндік береді.

There is no uniform global licensed spectrum for WiMAX, however the WiMAX Forum published three licensed spectrum profiles: 2.3 GHz, 2.5 GHz and 3.5 GHz, in an effort to drive standardisation and decrease cost. In the US, the biggest segment available was around 2.5 GHz, and is already assigned, primarily to Sprint Nextel and Clearwire. Elsewhere in the world, the most likely bands used will be the Forum approved ones, with 2.3 GHz probably being most important in Asia. Some countries in Asia like India and Indonesia will use a mix of 2.5 GHz, 3.3 GHz and other frequencies. Pakistan's Wateen Telecom uses 3.5 GHz. Analog TV bands (700 MHz) may become available, but await the complete digital television transition, and other uses have been suggested for that spectrum. In the USA the FCC auction for this spectrum began in January 2008 and, as a result, the biggest share of the spectrum went to Verizon Wireless and the next biggest to AT&T. Both of these companies stated their intention of supporting LTE, a technology which competes directly with WiMAX. EU commissioner Viviane Reding has suggested re allocation of 500–800 MHz spectrum for wireless communication, including WiMAX. WiMAX profiles define channel size, TDD/FDD and other necessary attributes in order to have interoperating products. The current fixed profiles are defined for both TDD and FDD profiles. At this point, all of the mobile profiles are TDD only. The fixed profiles have channel sizes of 3.5 MHz, 5 MHz, 7 MHz and 10 MHz. The mobile profiles are 5 MHz, 8.75 MHz and 10 MHz. (Note: the 802.16 standard allows a far wider variety of channels, but only the above subsets are supported as WiMAX profiles.) Since October 2007, the Radio communication Sector of the International Telecommunication Union (ITU R) has decided to include WiMAX technology in the IMT 2000 set of standards. This enables spectrum owners (specifically in the 2.5–2.69 GHz band at this stage) to use WiMAX equipment in any country that recognizes the IMT 2000.

Өзгешелік шектеулері

WiMAX 70 Мбит/с жылдамдықпен жеткізе алмайды. Барлық сымсыз технологиялар сияқты, WiMAX жоғары биттік жылдамдықпен немесе ұзақ қашықтықта жұмыс істей алады, бірақ екеуінің бірдей болуы мүмкін емес. Ең жоғары қашықтықта жұмыс істеу биттік қателік деңгейін арттырады, соның салдарынан биттік жылдамдық күрт төмендейді. Керісінше, қашықтықты қысқарту (1 км-ден кем) құрылғыға жоғары биттік жылдамдықпен жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Австралияның Перт қаласында WiMAX-ты қала бойынша енгізу көрсеткендей, ішкі клиенттік жабдығы (CPE) бар ұяшық шебіндегі клиенттер әдетте 1–4 Мбит/с жылдамдық алады, ал ұяшыққа жақын тұрған пайдаланушылар 30 Мбит/с жылдамдыққа жетеді. Барлық сымсыз жүйелердегідей, қолданылатын өткізу қабілеті берілген радиосектордағы пайдаланушылар арасында бөліседі, сондықтан бір секторда көптеген белсенді пайдаланушылар болған жағдайда өнімділік нашарлауы мүмкін. Дегенмен, тиісті қуатты жоспарлау және WiMAX-тың QoS мүмкіндіктерін пайдалану арқылы әрбір абонент үшін ең төменгі кепілдік берілген өткізу қабілетін орнатуға болады. Іс жүзінде, көптеген пайдаланушылар 4–8 Мбит/с қызметтерін пайдаланады, ал қажет болған жағдайда қызмет көрсетілетін пайдаланушылар санын арттыру үшін базалық станцияға қосымша радиокарталар қосылады.

Кремнийді іске асыру

2.3, 2.5 және 3.5 ГГц жиіліктерінде (жоғарыдағы «Жиілік бөлу» бөліміне қараңыз) WiMAX абоненттік станциялары үшін негізгі диапазонды интегралды схемалар мен интегралды радиожиілікті схемаларды бірнеше мамандандырылған компаниялар өндірді. Бұл компанияларға Beceem, Sequans және PicoChip кіреді, бірақ олармен шектелмейді.

Сәйкестікті тексеру

WiMAX жүйелерінің сәйкестік сынақтарын сипаттау мақсатында TTCN 3 сынақ спецификациясы тілі қолданылады. WiMAX сынақ жиынтығы ETSI-дегі (STF 252) арнайы жұмыс тобымен әзірленуде.

WiMAX форумы

WiMAX Форумы – WiMAX-қа үйлесімді өнімдер мен қызметтерді пайдалануды кеңейту үшін құрылған коммерциялық емес ұйым. Ұйымның маңызды міндеттерінің бірі – WiMAX өнімдерінің бір-бірімен үйлесімділігін сертификаттау. Сәйкестік және өзара іс-қимыл сынақтарынан өткен өнімдер "WiMAX Forum Certified" белгісін алады және осы белгіні өнімдері мен жарнамалық материалдарында көрсетуге құқылы. Кейбір өндірушілер өз жабдықтары "WiMAX-қа дайын", "WiMAX стандартына сәйкес" немесе "WiMAX-қа дейін" деп мәлімдейді, егер олар WiMAX Форумынан ресми сертификат алмаған болса. WiMAX Форумының тағы бір мақсаты – WiMAX туралы білімді тарату. Осы мақсатта ұйым ағылшын және француз тілдерінде сертификатталған оқу курстарын ұсынады. Сонымен қатар, мүшелерге арналған іс-шаралар ұйымдастырылады және салалық шараларға қолдау көрсетіледі.

WiMAX спектрінің иелері альянсы

WiSOA – бұл WiMAX спектріне ие және осы жиіліктерде WiMAX технологиясын енгізуді жоспарлаған иелерден ғана құралған алғашқы жаһандық ұйым болды. WiSOA 2.3–2.5 ГГц және 3.4–3.5 ГГц жиіліктерінде WiMAX спектрін реттеу, коммерцияландыру және пайдалануға бағытталды. WiSOA 2008 жылдың сәуір айында Wireless Broadband Alliance ұйымымен бірікті.

Телекоммуникация өнеркәсібі қауымдастығы

2011 жылы Телекоммуникация индустриясы қауымдастығы үш техникалық стандартты (TIA 1164, TIA 1143 және TIA 1140) жариялады, олар бір таратушысы бар мобильді станция/қол жеткізу терминалын (MS/AT) пайдаланатын Wi Max High Rate Packet Data (HRPD) жүйелерінің әуе интерфейсі және негізгі желілік аспектілерін қамтиды.

Бәсекелес технологиялар

Нарықта WiMAX-тың басты бәсекелесі – Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), CDMA2000, Wi-Fi, mesh желілері сияқты кеңінен қолданылып жүрген сымсыз жүйелер болды, сондай-ақ 4G (LTE) де осы қатарға қосылды. Алдағы уақытта бәсекелестік негізінен 4G желісіне, жоғары өткізу қабілетіне, төмен задержкаға, дауыстық қызметтерге негізделген IP желілеріне және негізгі ұялы байланыс стандарттарының дамуына қатысты болады. GSM/UMTS және AMPS/TIA (CDMA2000 қоса) үшін 4G-ге көшу – 3GPP ұзақ мерзімді эволюция (LTE) жобасы. LTE стандарты 2008 жылдың желтоқсанында бекітілді, ал 2009 жылдың желтоқсанында TeliaSonera компаниясы Осло және Стокгольм қалаларында LTE-ді алғашқы рет коммерциялық режимде іске қосты. Содан бері LTE әлемдегі ұялы байланыс операторлары арасында жылдам тарады. WiMax LTE-ге қарағанда ертерек нарыққа енгенімен, LTE – бұрынғы 3G (GSM және CDMA) стандарттарының жаңартылған және кеңейтілген нұсқасы болды, ал WiMax – пайдаланушы базасы шамалы, салыстырмалы түрде жаңа технология еді. Нәтижесінде, LTE 4G стандарты болу үшін бәсекеде жеңіске жетті, себебі Verizon, AT&T, Vodafone, NTT және Deutsche Telekom сияқты ұялы байланыс операторлары жаңа технология стандартын қабылдаудың орнына 3G-ден LTE-ге дейін өздерінің білімі, жабдықтары мен жиіліктеріне инвестиция салуды жөн көрді. WiMax желі операторларының 4G технологияларын қолданатын кеңжолақты желілермен бәсекелесуі тиімді болмас еді. 2009 жылға қарай көптеген ұялы байланыс операторлары ұялы байланыстың (802.16e емес) болашақ екенін, ал LTE жаңа әлемдік ұялы байланыс стандартына айналатынын түсіне бастады, сондықтан 3G-ден WiMax-қа көшудің орнына LTE-нің дамуын күтуді ұйғарып алды. WiMax бірнеше жыл (2005-2009) бойы жылдамдық бойынша (шамамен 25 Мбит/с) артықшылыққа ие болды және MIMO сияқты жаңа технологияларды енгізді. Алайда WiMax-тың ұялы нұсқасы (802.16m), GSM және CDMA технологияларымен бәсекелесуге бағытталған, уақтылы енгізілмеді, ал 2008 жылдың желтоқсанында LTE стандарты бекітілген кезде WiMax-тың ұялы шешім ретіндегі тағдыры шешілді және LTE (WiMax емес) әлемдегі жаңа 4G стандарты болатыны анық болды. WiMax-ты қолданатын ірі сымсыз кеңжолақты серіктес Clearwire 2008 жылы өзінің қолданыстағы WiMax желісін LTE технологиясымен жабуға кірісетінін мәлімдеді, бұл Clearwire компаниясына бизнесте қалу үшін қажетті инвестицияларды тартуға мүмкіндік берді. Әлемнің кейбір аймақтарында UMTS-тың кең қолжетімділігі және стандарттауға ұмтылыс WiMAX үшін жиілік бөлуге кедерес келтірді: 2005 жылдың шілдесінде WiMAX үшін Еуропалық Одақтың бүкіл аймағында жиілік бөлу тоқтатылды.

Within the marketplace, WiMAX's main competition came from existing, widely deployed wireless systems such as Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), CDMA2000, existing Wi Fi, mesh networking and eventually 4G (LTE). In the future, competition will be from the evolution of the major cellular standards to 4G, high bandwidth, low latency, all IP networks with voice services built on top. The worldwide move to 4G for GSM/UMTS and AMPS/TIA (including CDMA2000) is the 3GPP Long Term Evolution (LTE) effort. The LTE Standard was finalized in December 2008, with the first commercial deployment of LTE carried out by TeliaSonera in Oslo and Stockholm in December, 2009. Henceforth, LTE saw rapidly increasing adoption by mobile carriers around the world. Although WiMax was much earlier to market than LTE, LTE was an upgrade and extension of previous 3G (GSM and CDMA) standards, whereas WiMax was a relatively new and different technology without a large user base. Ultimately, LTE won the war to become the 4G standard because mobile operators such as Verizon, AT&T, Vodafone, NTT, and Deutsche Telekom chose to extend their investments in know how, equipment and spectrum from 3G to LTE, rather than adopt a new technology standard. It would never have been cost effective for WiMax network operators to compete against fixed line broadband networks based on 4G technologies. By 2009, most mobile operators began to realize that mobile connectivity (not fixed 802.16e) was the future, and that LTE was going to become the new worldwide mobile connectivity standard, so they chose to wait for LTE to develop rather than switch from 3G to WiMax. WiMax was a superior technology in terms of speed (roughly 25 Mbit/s) for a few years (2005 2009), and it pioneered some new technologies such as MIMO. But the mobile version of WiMax (802.16m), intended to compete with GSM and CDMA technologies, was too little/too late in getting established, and by the time the LTE standard was finalized in December 2008, the fate of WiMax as a mobile solution was doomed and it was clear that LTE (not WiMax) would become the world's new 4G standard. The largest wireless broadband partner using WiMax, Clearwire, announced in 2008 that they would begin overlaying their existing WiMax network with LTE technology, which was necessary for Clearwire to obtain investments they needed to stay in business. In some areas of the world, the wide availability of UMTS and a general desire for standardization meant spectrum was not allocated for WiMAX: in July 2005, the EU wide frequency allocation for WiMAX was blocked.

Үйлестіру

Ерте WirelessMAN стандарттары, еуропалық HiperMAN және корей WiBro стандарттары WiMAX құрамына енгізіліп үйлестірілді және енді бәсекелес емес, толықтыратын құралдар ретінде қарастырылады. WiBro стандартының туған жері Оңтүстік Кореядағы барлық жаңа желілер енді WiMAX болып табылады.

Басқа мобильді Интернет стандарттарымен салыстыру

Келесі кестеде тек ең жоғары жылдамдықтар көрсетілген, олар шатастырушы болуы мүмкін. Бұған қоса, келтірілген салыстырулар физикалық каналдың мөлшеріне қарай түзетілмеген (яғни, көрсетілген ең жоғары жылдамдықтарға жету үшін қолданылған спектр); бұл төменде тізілген әртүрлі сымсыз технологиялардың спектрлік тиімділігі мен жалғыз өтімділігін жасырады.

Даму

IEEE 802.16m 2011 стандарты WiMAX 2 технологиясының негізгі бөлігі болды. IEEE 802.16m стандарты IMT Advanced стандарттау үшін ITU-ға ұсынылды. IEEE 802.16m – ITU-дың IMT Advanced технологияларының маңызды кандидаттарының бірі. Көптеген жетілдірулердің арасында, IEEE 802.16m жүйелері WiMAX Release 1-ге қарағанда төрт есе жылдам деректерді жеткізу мүмкіндігін ұсынады. WiMAX Release 2 бұрынғы нұсқамен кері үйлесімділікті қамтамасыз етті. WiMAX операторлары арналық карталарды немесе бағдарламалық құралды жаңарту арқылы Release 1-ден Release 2-ге көше алды. Осы өтуге көмектесу үшін WiMAX 2 ынтымақтастық бастамасы құрылды. Қалалық микроұяшық сценарийінде 4X2 MIMO қолданғанда, жүйеде тек бір 20 МГц TDD арнасы бар 802.16m жүйесінің әрбір орналасқан жерде бір уақытта 120 Мбит/с жүктеу және 60 Мбит/с жоғары көтеру жылдамдықтарын қолдай алатыны күтілді. WiMAX Release 2 2011–2012 жылдар аралығында коммерциялық қолжетімді болады деп күтілді. WiMAX Release 2.1 2010 жылдардың басында шығарылды, ол бұрынғы WiMAX желілерімен үйлесімділікті бұзды. 2010 жылдың соңына қарай көптеген операторлар TD LTE-мен үйлесімді жаңа стандартқа көшті.

Шашылысу

2007 жылы SUIRG (Спутниктік пайдаланушылардың кедергіні азайту тобы) АҚШ Әскери-теңіз күштерінің, Global VSAT Forum және бірнеше мүше ұйымдарының қолдауымен жүргізілген далалық сынақ, WiMAX жүйелері мен C жиілік диапазонындағы спутниктер үшін бірдей арналарды пайдаланғанда 12 км қашықтықта кедергілер тіркелгенін көрсетті.

Жұмысқа орналастыру

2010 жылдың қазанында WiMAX Форумы 148 елде орнатылған 592 WiMAX (тұрақты және ұялы) желісі бар екенін мәлімдеді, бұл 621 миллионнан астам адамды қамтиды. 2011 жылдың ақпан айына қарай WiMAX Форумы 823 миллионнан астам адамды қамтығанын және жыл соңына дейін 1 миллиардтан астам адамды қамтуға болатынын болжады. Назарда болыңыз, «қамту» дегеніміз – WiMAX абоненттерінің саны емес, әртүрлі географиялық аймақтардағы халыққа WiMAX қызметінің қолжетімділігін ұсыну. Оңтүстік Корея 2006 жылдың екінші тоқсанында WiMAX желісін іске қосты. Испания 2008 жылы Севилья және Малага қалаларында толық қамтуды қамтамасыз етті, бұл көрсеткіш 20 000 портативті құрылымға жетті. 2008 жылдың соңында Кореяда 350 000 WiMAX абоненті тіркелді. 2010 жылдың басында WiMAX әлемдік масштабта басқа қолжетімді технологиялармен салыстырғанда жылдам дамып жатқандай көрінді, бірақ Солтүстік Америкада қолжетімділік шектеулі болды. 2009 жылдың төртінші тоқсанында әлемдегі ең ірі WiMAX желі операторы болған Yota компаниясы 2010 жылдың мамыр айында жаңа желілерді LTE технологиясына көшіретінін, ал кейіннен қолданыстағы желілерін де өзгертетінін хабарлады. 2010 жылдың қыркүйек айында Blycroft Publishing жүргізген зерттеуде әлем бойынша 364 WiMAX операторынан 800 басқару шарты бар екені, олардың белсенді қызметтер ұсынатыны (іске қосылған немесе әлі де сауда-саттық жүргізіп жатқаны, тек лицензия алған, бірақ әлі іске қосылмағандардан өзгеше) айтылды. WiMAX Форумы 2011 жылдың 16 тамызында әлемде 20 миллионнан астам WiMAX абоненті бар екенін жариялады, бұл осы технология үшін рекордтық көрсеткіш. http://wimaxforum.org/Page/News/PR/20110816 WiMAX абоненттерінің саны әлемде 20 миллионнан асты.