WIMAX
Burada Wimax’ın nasıl çalıştığı ve Wimax terminolojisi hakkında bir makale yazıyorum
Mobil Wimax Nedir?
Mobil WiMAX Nedir?
Genel Tanım
Mobil WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), IEEE 802.16e standardına dayanan bir kablosuz geniş bant iletişim teknolojisidir. Bu teknoloji, kullanıcılara hareket halindeyken yüksek hızlı internet erişimi sunmak amacıyla geliştirilmiştir. Mobil WiMAX, sabit WiMAX’in bir evrimidir ve taşınabilir cihazların (dizüstü bilgisayarlar, tabletler, akıllı telefonlar) ağa sorunsuz şekilde bağlanmasını sağlar.
Teknik Özellikler
Özellik | Açıklama |
---|---|
Standart | IEEE 802.16e |
Frekans Aralığı | 2 GHz – 6 GHz |
Veri Hızı | Teorik olarak 70 Mbps’ye kadar |
Hareketlilik Desteği | 120 km/saat hıza kadar bağlantı devamlılığı |
Modülasyon | QPSK, 16-QAM, 64-QAM |
Mobil WiMAX’in Temel Özellikleri
- OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access): Kullanıcılar arasında frekansların verimli paylaşımını sağlar.
- Handover (Geçiş): Hücreler arasında kesintisiz geçiş özelliği ile kullanıcılar bağlantıyı kaybetmeden hareket edebilir.
- QoS (Hizmet Kalitesi): Ses, video ve veri hizmetlerine öncelik vererek kaliteli iletişim sağlar.
- IP Tabanlı Mimarisi: Tamamen IP temelli çalışarak VoIP ve veri uygulamalarıyla entegre olur.
Mobil WiMAX’in Avantajları
Mobil WiMAX birçok farklı kullanım senaryosu için avantajlar sunar. Yüksek hız ve geniş kapsama alanı sayesinde, özellikle kalabalık şehir merkezlerinden kırsal alanlara kadar geniş bir kullanıcı yelpazesine hitap edebilir.
Avantaj | Açıklama |
---|---|
Yüksek Bant Genişliği | Kullanıcılara mobil ortamda bile geniş bant hizmeti sunar. |
Hareketlilik | Kullanıcılar seyahat halindeyken bile internet erişimine devam edebilir. |
Altyapı Kolaylığı | Kablolu altyapıya gerek kalmadan kurulum yapılabilir. |
Düşük Gecikme | VoIP ve canlı video akışı gibi uygulamalarda düşük gecikme sunar. |
Çok Kullanıcılı Destek | OFDMA ile aynı anda çok sayıda kullanıcıya hizmet verebilir. |
Kullanım Alanları
- Şehir içi mobil internet erişimi
- Kırsal bölgelerde internet hizmeti sağlama
- Halka açık kablosuz ağ sistemleri
- Acil durum iletişim sistemleri
- Toplu taşıma sistemlerinde (otobüs, tren vb.) WiMAX tabanlı bağlantı
Mobil WiMAX ile Diğer Teknolojilerin Karşılaştırılması
Mobil WiMAX, 3G, LTE gibi diğer kablosuz geniş bant teknolojileriyle rekabet halindedir. LTE’ye göre daha önce geliştirilmiş olması ve IP mimarisine sahip yapısı, onu bir dönem öne çıkarmıştır. Ancak LTE, daha yüksek veri hızları ve daha yaygın ağ altyapısıyla zamanla daha baskın hale gelmiştir. Yine de Mobil WiMAX, belirli uygulama alanlarında halen tercih edilebilir bir seçenektir.
Sonuç olarak, Mobil WiMAX taşınabilirlik, hız ve ağ esnekliği açısından kullanıcı ve servis sağlayıcılara güçlü bir çözüm sunar. Mobilite desteği, düşük gecikme, IP temelli yapı ve çoklu hizmet kalitesi gibi özellikleriyle modern iletişim altyapılarının gelişimine katkıda bulunmuştur.
Wimax ve Wifi Arasındaki Fark Nedir?
WiMAX nedir?
WiMAX Nedir?
WiMAX Teknolojisinin Tanımı
WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), IEEE 802.16 standardına dayanan ve geniş bant kablosuz erişim sunmayı amaçlayan bir iletişim teknolojisidir. WiMAX, özellikle şehir merkezlerinde ve kırsal bölgelerde yüksek hızlı internet erişimi sağlamak üzere geliştirilmiştir. Kablosuz yerel alan ağlarının (WLAN) ötesine geçerek, daha geniş alanları kapsayabilen bir çözüm sunar. Hem sabit hem de mobil kullanıcılar için uygun olan bu teknoloji, geleneksel DSL veya kablolu bağlantılara alternatif olarak kullanılmaktadır.
WiMAX’in Teknik Özellikleri
Özellik | Açıklama |
---|---|
Standart | IEEE 802.16d (Sabit) / 802.16e (Mobil) |
Frekans Aralığı | 2 GHz – 11 GHz (lisanslı ve lisanssız bantlar) |
Veri Hızı | Teorik olarak 70 Mbps’ye kadar |
Kapsama Alanı | 3 – 10 kilometre şehir içinde, 50 kilometreye kadar açık alanda |
Modülasyon | QPSK, 16-QAM, 64-QAM |
WiMAX Mimarisi
- Abone Terminali (Subscriber Station): Kullanıcının cihazı veya anteni üzerinden ağı kullanmasını sağlar.
- Temel İstasyon (Base Station): Sinyalleri iletir ve kullanıcı terminalleriyle iletişimi sağlar.
- Ağ Altyapısı: İnternet omurgasına bağlantıyı sağlayan yönlendiriciler, sunucular ve ağ geçitlerinden oluşur.
WiMAX’in Avantajları
WiMAX teknolojisi, birçok farklı alanda avantaj sağlamaktadır. Hem bireysel kullanıcılar hem de kurumlar için, hızlı ve geniş kapsama alanına sahip internet erişimi sunar. Aşağıdaki tablo, bu avantajları özetlemektedir:
Avantaj | Açıklama |
---|---|
Geniş Kapsama | Wi-Fi gibi teknolojilere göre çok daha büyük alanları kapsayabilir. |
Yüksek Veri Hızı | Hızlı internet bağlantısı ile video akışı, VoIP ve büyük veri transferleri desteklenir. |
Kablosuz Altyapı | Kablo döşenmesine gerek kalmadan kolay kurulum ve yaygınlaştırma sağlar. |
Maliyet Etkinliği | Özellikle kırsal ve altyapısı zayıf bölgelerde ekonomik çözümler sunar. |
Mobilite Desteği | 802.16e standardı ile hareket halindeyken bile internet erişimi mümkündür. |
WiMAX Kullanım Alanları
- Kentsel ve kırsal geniş bant internet hizmeti
- Halka açık kablosuz ağlar (örneğin şehir genelinde Wi-Fi gibi)
- Kurumsal ağların uzaktan bağlantı noktaları
- Acil durum ve afet yönetimi iletişim altyapıları
- Mobil cihazlar ve taşınabilir modemlerle hareketli internet bağlantısı
WiMAX ile Diğer Teknolojilerin Karşılaştırılması
WiMAX, DSL, kablo, Wi-Fi ve LTE gibi diğer bağlantı teknolojileriyle karşılaştırıldığında bazı farklılıklar gösterir. DSL ve kablo bağlantılara kıyasla daha hızlı kurulum sunar, Wi-Fi’ye göre daha geniş alan kapsar ve LTE gibi mobil teknolojilere alternatif olabilir. Ancak LTE’nin yaygınlaşması ve daha yüksek veri hızları sunması, WiMAX’in kullanım alanını sınırlamıştır.
Sonuç olarak WiMAX, gelişmiş bant genişliği, uzun mesafe kapsama ve kablosuz erişim olanaklarıyla, özellikle altyapı eksikliği olan bölgelerde etkili bir çözüm sunar. Sabit ve mobil sürümleriyle farklı ihtiyaçlara hitap edebilir ve IP tabanlı iletişim sistemlerinin bir parçası olarak geniş uygulama potansiyeline sahiptir.
Wi-Fi Sistemleri
Geniş bant kablosuz sağlamak için 3G’nin yanı sıra Wi-Fi tabanlı sistemler de kullanılabilir. Wi-Fi, IEEE 802.11 standart ailesini temel alır ve öncelikle bina içi geniş bant kapsama alanı sağlamak üzere tasarlanmış bir yerel alan ağı (LAN) teknolojisidir.
Wi-Fi, yüksek hızlı kablosuz İnternet ve ağ bağlantıları sağlamak için radyo dalgalarını kullanan kablosuz ağ teknolojisinin adıdır. Wi-Fi teriminin “kablosuz sadakat” anlamına geldiği yaygın bir yanılgıdır, ancak durum böyle değildir. Wi-Fi, IEEE 802.11x anlamına gelen özel bir ifadedir.
IEEE 802.11a/g’yi temel alan mevcut Wi-Fi sistemleri, 54Mbps3’lük en yüksek fiziksel katman veri hızını destekler ve genellikle 30 metrelik bir mesafe boyunca iç mekan kapsama alanı sağlar. Wi-Fi, evlerde, ofislerde ve halka açık erişim noktalarında “son ayak” geniş bant bağlantısı için fiili standart haline geldi. Geçtiğimiz birkaç yılda, dünyanın dört bir yanındaki bazı belediyeler ve yerel topluluklar, şehre geniş bant erişimi sağlamak için dış mekan ortamlarında Wi-Fi sistemlerinin kurulması yönünde girişimde bulundu.
merkezler ve metropol bölgelerinin yanı sıra kırsal ve yetersiz hizmet alan bölgelere.
WiMAX’in sabit ve göçebe uygulama alanıyla örtüşen şey, Wi-Fi’nin bu uygulamasıdır. Metro alanı Wi-Fi dağıtımları, elektrik direklerine veya bina tepelerine yerleştirilen ve lisanstan muaf bantta çalışmak için izin verilen maksimum güç sınırlarında veya buna yakın bir düzeyde yayılan daha yüksek güçlü vericilere dayanır.
Yüksek güçlü vericilerle bile, Wi-Fi sistemleri genellikle erişim noktasından yalnızca yaklaşık 300 fitlik bir kapsama alanı sağlayabilir. Sonuç olarak, metro-Wi-Fi uygulamaları erişim noktalarının yoğun bir şekilde konuşlandırılmasını gerektirir, bu da onu büyük ölçekli her yerde yaygınlaştırma için kullanışsız hale getirir.
Yine de bir şehir veya topluluk içindeki sıcak bölgelere geniş bant erişimi sağlamak için kullanılabilirler. Wi-Fi, özellikle daha büyük bir 20MHz bant genişliği üzerinde çalıştığından, 3G sistemlere göre çok daha yüksek tepe veri hızları sunar.
Wi-Fi tarafından kullanılan verimsiz CSMA (taşıyıcı algılamalı çoklu erişim) protokolü ve lisanstan muaf bantta çalışmanın neden olduğu parazit kısıtlamaları, dış mekan Wi-Fi sistemlerinin kapasitesini önemli ölçüde azaltacaktır. Ayrıca Wi-Fi sistemleri yüksek hızlı mobiliteyi destekleyecek şekilde tasarlanmamıştır. Wi-Fi’nin WiMAX ve 3G’ye göre önemli bir avantajı, terminal cihazlarının geniş kullanılabilirliğidir.
Günümüzde gönderilen dizüstü bilgisayarların büyük çoğunluğunda yerleşik bir Wi-Fi arayüzü bulunmaktadır. Wi-Fi arayüzleri artık kişisel veri yardımcıları (PDA’lar), kablosuz telefonlar, cep telefonları, kameralar ve medya oynatıcılar dahil olmak üzere çeşitli cihazlara da yerleştiriliyor.
Geniş gömülü terminal tabanı, tüketicilerin Wi-Fi kullanılarak oluşturulan geniş bant ağlarının hizmetlerini kullanmasını kolaylaştırıyor. 3G’de olduğu gibi, Wi-Fi’nin yetenekleri de daha yüksek veri hızlarını destekleyecek ve daha iyi QoS desteği sağlayacak şekilde geliştiriliyor.
Özellikle, çoklu anten uzamsal çoğullama teknolojisini kullanan, ortaya çıkan IEEE 802.11n standardı, en az 100 Mbps’lik bir tepe katman 2 verimini destekleyecektir. IEEE 802.11n’nin ayrıca iletim çeşitliliği ve diğer gelişmiş tekniklerin kullanımı yoluyla önemli menzil iyileştirmeleri sağlaması bekleniyor.
Geniş Bant Kablosuzun Evrimi
Telekomünikasyon sektörünün kuralsızlaştırılması ve İnternet’in hızlı büyümesiyle teşvik edilen birçok rekabetçi operatör, yerleşik hizmet sağlayıcılarını devre dışı bırakacak bir kablosuz çözüm bulma konusunda motive oldu. Geçtiğimiz on yılda, pek çok kişi kablosuz iletişimin yıkıcı potansiyelinden motive oldu.
Geçmişte geniş bant kablosuz için geliştirilen ve uygulanan çok çeşitli çözümler göz önüne alındığında, bunların tam bir tarihsel araştırması bu bölümün kapsamı dışındadır.
açıkça sıralanmıştır: (1) dar bant kablosuz yerel döngü sistemleri, (2) birinci nesil görüş hattı (LOS) geniş bant sistemleri, (3) ikinci nesil görüş hattı olmayan (NLOS) geniş bant sistemleri ve (4) standartlara dayalı geniş bant kablosuz sistemler.
Birinci Nesil Geniş Bant Sistemleri
Birinci Nesil Geniş Bant Sistemleri
Birinci nesil geniş bant sistemleri, modern iletişim teknolojilerinin temelini oluşturan erken dönem geniş bant teknolojileridir. Bu sistemler, hızlı veri iletimi ve geniş alan kapsama gereksinimlerini karşılamak için tasarlanmıştır. Gelişim sürecinde, bu sistemler hem teknolojik hem de kullanım açısından büyük değişiklikler geçirmiştir. Aşağıda, bu sistemlerin temel özellikleri, avantajları ve sınırlamaları ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir.
Birinci Nesil Geniş Bant Sistemlerinin Temel Özellikleri
Birinci nesil geniş bant sistemleri, genellikle aşağıdaki özelliklere sahiptir:
- Düşük Veri Hızı: Günümüz standartlarına göre düşük olan veri iletim hızlarıyla sınırlıdır.
- Kablosuz veya Kablolu Teknoloji: Hem kablolu hem de kablosuz altyapı seçeneklerini içerir.
- Sabit Kullanıcılar: Daha çok sabit lokasyonlarda kullanılan bir yapıya sahiptir.
- Analog ve Dijital İşaretler: Hem analog hem de dijital sinyalleri destekleyebilir.
Kullanım Alanları
Birinci nesil geniş bant sistemleri genellikle aşağıdaki alanlarda kullanılmıştır:
- Telekomünikasyon: Telefon hatları üzerinden veri iletimi için kullanılmıştır.
- Televizyon Yayıncılığı: Kablolu TV hizmetlerinin ilk versiyonlarını desteklemiştir.
- Kurumsal İletişim: Şirket içi veri aktarımı ve iletişimde kullanılmıştır.
Avantajları
Birinci nesil geniş bant sistemlerinin öne çıkan avantajları şunlardır:
Özellik | Avantaj |
---|---|
Temel Teknoloji | İletişim altyapısının temelini oluşturmuş ve modern sistemlere öncülük etmiştir. |
Geniş Kapsama | Kablolu sistemlerle geniş alanlarda veri iletimi sağlamıştır. |
İlk Geniş Bant Deneyimi | Kullanıcılar için hızlı veri iletimi sağlayarak iletişimde devrim yaratmıştır. |
Sınırlamaları
Birinci nesil geniş bant sistemlerinin sınırlamaları şu şekilde özetlenebilir:
- Düşük Bant Genişliği: Yüksek veri hızlarını destekleyememiştir.
- Analog Sınırlamalar: Analog sinyal kullanan sistemlerde daha fazla gürültü ve sinyal kaybı yaşanmıştır.
- Maliyet: Altyapı kurulumu yüksek maliyetli olmuştur.
Gelişim Süreci
Birinci nesil geniş bant sistemleri, teknolojinin gelişmesiyle birlikte yerini daha modern ve gelişmiş sistemlere bırakmıştır. Bu süreçte yaşanan başlıca gelişmeler şunlardır:
- Dijitalleşme: Analog sistemlerin yerini dijital altyapılar almıştır.
- Daha Yüksek Hızlar: İkinci nesil ve sonrasında daha yüksek veri hızlarına ulaşılmıştır.
- Kablosuz Teknolojiler: Kablosuz iletişim, kullanıcıların hareket halindeyken bile bağlantıda kalmasını sağlamıştır.
Sonuç
Birinci nesil geniş bant sistemleri, bugünkü modern iletişim teknolojilerinin temellerini atmıştır. Düşük hızlar ve sınırlı kapsama alanına rağmen, bu sistemler kullanıcılar için hızlı veri iletiminin ilk adımlarını oluşturmuştur. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte bu sistemler yerini daha gelişmiş nesillere bırakmış, ancak geniş bant iletişimdeki öncü rolü unutulmamıştır.
Wimax’ta Uzamsal Çoğullama ve Alıcı Kazanımları
Uzaysal Çoğullama
Çok yollu bir ortamda MIMO’dan kaynaklanan veri hızı artışı, MIMO antenlerinin sayısına eşittir.
Uzaysal Çoğullama yöntemi, ikiden fazla antenin aynı bitini iletmek yerine, birinci antenden bir veri biti ve aynı anda ikinci antenin başka bir biti olan sembolü gönderir. Alıcının birden fazla anteni olduğu ve sinyalin yeterli kalitede olduğu sürece alıcı, sinyalleri ayırabilir. Bu Uzamsal Çoğullama yöntemi, hem verici hem de alıcı açısından ilave karmaşıklık ve masraf içerir. Ancak iki verici anten ve iki alıcı anten ile veriler, tek anten alıcısı ile uzay-zaman kodlarını kullanan sistemlere göre iki kat daha hızlı gönderilebilir.
Verilerin çok yollu bir ortamda, uzamsal olarak yer değiştirmiş antenler üzerindeki ortak kanallar üzerinden dağıtılması, alıcı tarafından görülebilecek geçici olarak yer değiştirmiş bir alt akış kümesi sağlar.
Alıcı Kazanımları
Çeşitliliği Birleştiren Maksimum Oran – Alıcı Kazanımlarında MRC
Her sinyal dalını birleştiren Maksimum Oranda, Alıcı Kazançlarındaki sinyal genliğiyle orantılı bir ağırlık faktörü ile çarpılır
Yani, güçlü sinyale sahip dallar daha da güçlendirilirken zayıf sinyaller zayıflatılır.
MRC ile zayıflama/yükseltme faktörü sinyal genliğiyle orantılıdır ai = ri her kanal için i.
Çeşitlilik Seçimi ve Anahtarlamalı Çeşitlilik Alma
İletilen sinyalin bağımsız alımlarını oluşturmak için iyi ayrılmış (tutarlılık mesafesi) bir dizi alıcı antenden yararlanın. Seçim çeşitliliği: en büyük alım gücüne, S/N’ye vb. sahip alınan sinyali seçin. Anahtarlamalı çeşitlilik: sinyal belirli bir eşiğin altına düşerse alternatif anteni seçin.
Doğrusal birleştirme: Alınan tüm sinyallerin ağırlıklı bir kopyasını doğrusal olarak birleştirin. İki şube seçim çeşitliliğinde bile kayda değer bir gelişme var. Performans, çeşitlilik dallarının sayısıyla birlikte artar ancak karmaşıklık keskin bir şekilde artar.
Seçim ve Anahtarlamalı Çeşitlilik: Bunlar oldukça basit sistemlerdir
Uzay Zaman Kodlaması – STC Uzay-Zaman Çeşitliliği Kodlaması.Aynı sembolü kodlar, serpiştirir ve dağıtır
çoklu antenler . Uzamsal Çoğullama Kodları, farklı sembolleri birden fazla anten üzerinden serpiştirir ve dağıtır. Her ikisi için de antenler ortak kanallar üzerinden iletim yapar
Uzay-Zaman Çeşitliliği Kodlaması
Uzay-Zaman Çeşitliliği Kodlamasını çok yollu bir ortamda kullanmak Rx sinyal gücünü artırarak mesafeyi artırır.
Uzaysal olarak yer değiştirmiş antenler üzerindeki ortak kanallar üzerinden aynı verileri dağıtmak, alıcı tarafından görülebilecek geçici olarak yer değiştirmiş bir alt akış kümesi sağlar.
Wimax’ta RADIUS Protokol Yığını
Wimax’ta RADIUS Protokol Yığını
WiMAX’teki RADIUS protokol yığını, WiMAX ağ kaynaklarına güvenli erişim ve yönetimi kolaylaştıran hayati bir kimlik doğrulama ve yetkilendirme çerçevesidir.
RADIUS, tek bir sunucunun tüm uzaktan erişim kimlik doğrulama, yetkilendirme ve denetim (veya muhasebe) hizmetlerinden sorumlu olmasını sağlayan bir protokoldür.
RADIUS bir istemci/sunucu sistemi olarak işlev görür.
Uzak kullanıcı, RADIUS istemcisi veya ağ erişim sunucusu (NAS) görevi gören uzaktan erişim sunucusunu arar veya ona bağlanır ve bir RADIUS sunucusuna bağlanır.
RADIUS sunucusu kimlik doğrulama, yetkilendirme ve denetim (veya hesap oluşturma) işlevlerini gerçekleştirir ve bilgileri RADIUS istemcisine (RADIUS istemci yazılımını çalıştıran uzaktan erişim sunucusudur) gönderir; alınan bilgiye göre bağlantı kurulur veya reddedilir.
- RADIUS muhasebesi için RFC 2865 ve RFC 2866
- Çok esnek ve açık uçlu.
- Şifreleri, oturum açma bilgilerini vb. yönetir – birçok uzantı
- Aktarım Katmanında UDP’yi kullanır
Farklı ağlardaki RADIUS cihazları, kullanıcıların devam etmesi için yetki hakkında iletişim kurabilir. Kullanıcı ayrıntılarını yabancı ağlarla paylaşmak kötü bir haber; bu yüzden bundan kaçının.
RADIUS (Uzaktan Kimlik Doğrulama Çevirmeli Kullanıcı Hizmeti) protokol yığını, kimlik doğrulama, yetkilendirme ve hesap oluşturma için standartlaştırılmış bir çerçeve sağlayarak WiMAX ağlarında çok önemli bir rol oynar. Güvenli kullanıcı erişimini ve ağ kaynaklarının verimli yönetimini sağlar. RADIUS, WiMAX hizmet sağlayıcılarının kullanıcıların kimliklerini doğrulamasına, erişim ayrıcalıklarını kontrol etmesine ve faturalandırma ve denetim amacıyla kullanımı izlemesine olanak tanır. Bu protokol yığını, WiMAX ağlarının genel güvenliğini ve verimliliğini artırarak, onu altyapılarının önemli bir bileşeni haline getirir.
WiMAX ağlarında RADIUS protokol yığını, kullanıcı kimlik doğrulamasını ve yetkilendirmesini sorunsuz bir şekilde yönetmek için omurga görevi görür. Kullanıcı adları ve parolalar gibi kullanıcı kimlik bilgilerinin doğrulanmasını kolaylaştırarak yalnızca yetkili kullanıcıların ağa erişmesini sağlar. Ayrıca RADIUS, hizmet sağlayıcıların kullanıcı ayrıcalıklarını kontrol etmesine olanak tanıyarak ayrıntılı erişim politikalarına ve hizmet kalitesi (QoS) yapılandırmalarına olanak tanır. Bu yetenek, farklı kullanıcıların ses, veri veya video gibi farklı düzeylerde hizmete ihtiyaç duyabileceği WiMAX’te özellikle değerlidir.
Ayrıca RADIUS, ağ kullanımının muhasebeleştirilmesinde, veri tüketiminin, oturum sürelerinin ve diğer ilgili ölçümlerin izlenmesinde önemli bir rol oynar. Bu bilgiler yalnızca faturalandırma açısından önemli olmakla kalmaz, aynı zamanda ağ optimizasyonu ve izlenmesine de yardımcı olur. WiMAX’teki RADIUS protokol yığını, bu kablosuz geniş bant ağlarının genel güvenilirliğine, güvenliğine ve yönetilebilirliğine önemli ölçüde katkıda bulunarak onu hem servis sağlayıcılar hem de kullanıcılar için vazgeçilmez bir bileşen haline getirir.