WIMAX

Wimax’te Kareli Genlik Modülasyonu (QAM) Nedir?

Bugün, Wimax teknolojisinde önemli bir rol oynayan Kareli Genlik Modülasyonu (QAM) hakkında konuşalım. QAM, verilerin taşıma frekanslarını artırarak daha fazla bilgi iletmek için kullanılan bir modülasyon tekniğidir. Bu yöntem, hem genlik hem de faz bilgilerini aynı anda taşıyarak daha verimli bir iletişim sağlar. Yani, daha fazla veri daha az band genişliği ile iletilir.

Bir örnekle açıklayalım; tıpkı iki farklı boyutta okları hedefe doğru yönlendirmek gibi. Eğer her ok bir veri parçasını temsil ediyorsa, okların farklı yönleri ve boyutları sayesinde daha fazla veri iletmek mümkün olur. Bu da QAM’ın yaptığı şeydir. Hem genlik hem de faz bilgilerini aynı anda kullanarak, veri iletiminin verimliliğini artırır.

QAM’ın Kullanılma Sebepleri

• Daha fazla veri iletimi için band genişliğini daha verimli kullanmak.
• Hem genlik hem de faz bilgilerini kullanarak iletim kapasitesini artırmak.
• Veri yoğunluğu arttıkça, sinyalin daha kararlı ve net kalmasını sağlamak.

QAM, Wimax gibi geniş alanlı kablosuz ağlarda özellikle önemli çünkü bu ağlar yüksek veri hızları gerektirir. Her kullanıcının aynı frekansta veri iletmesi gerektiğinden, QAM sinyalleri verimli bir şekilde kullanarak her bir kullanıcıya daha fazla veri ulaştırabilir. Aynı zamanda, daha düşük frekanslar ve bant genişlikleri kullanılarak daha fazla kullanıcıya hizmet verilebilir.

QAM’ın Temel Türleri

QAM Tipi	Kullanım Alanı	Açıklama
16-QAM	Ortalama veri hızları	16 farklı sembol kullanarak daha verimli veri iletimi sağlar. Yaygın kullanılır.
64-QAM	Yüksek veri hızları	64 farklı sembol kullanarak daha fazla veri iletim kapasitesi sunar. Yüksek hız gereksinimleri için uygundur.

QAM hakkında daha önce konuştuğumuz modülasyon türleriyle birleştirildiğinde, Wimax gibi sistemlerde daha verimli iletişim sağlanır. Örneğin, Wi-Fi gibi daha dar alanlarda kullanılan modülasyon teknikleri, genellikle daha düşük QAM seviyeleri kullanırken, Wimax gibi geniş alanlarda daha yüksek seviyelere geçiş yapılır. Bu geçiş, sinyalin daha verimli bir şekilde iletilmesini sağlar.

Sonuç olarak, QAM kullanılarak veri iletimi daha verimli hale gelir ve bu da daha fazla kullanıcıya aynı anda yüksek hızda internet hizmeti sunmayı mümkün kılar. Her şey daha az kaynak kullanarak daha fazla veri gönderebilmek üzerine kurulu. Böylece, Wimax’ın güçlü bir teknoloji olmasını sağlayan unsurlardan biri olan QAM, yüksek veri hızları için temel bir yapı taşır.

Veri bitleri bir taşıyıcı sinyali modüle eder (değiştirir). Temel modülasyon teknikleri: genlik frekans fazı.

Veri bitleri iletim kanalı üzerinde SEMBOLLER ile temsil edilir. Sembol hızı Baud (Saniye başına Sembol) cinsinden ifade edilir. Bir taşıyıcının modülasyonu, veri bitlerini hava arayüzü üzerinden verimli bir şekilde iletmek için kullanılır. Modülasyon işlemi, modülasyon sembolleri oluşturur. Bir modülasyon Sembolü, sonlu bir süre boyunca iletilen, veri bit(ler)i tarafından belirlenen spesifik parametrelere sahip sinüzoidal bir sinyaldir (taşıyıcı). Taşıyıcı parametreleri sembolün süresi boyunca değişmez

Verinin iletilmesinden önce veri bitleri gruplandırılır ve sembollere dönüştürülür. Bu semboller fiziksel olarak fiziksel iletim kanalı üzerinden iletilir. Semboller RF taşıyıcısının faz ve genlik değerlerine dönüştürülür.

Bir veri biti genel olarak şu şekilde iletilir:

• Her veri biti kombinasyonu bir sembol halinde kodlanır.
• Fc frekansı, sembole göre faz veya faz ve genlik olarak değiştirilir.

WiMAX Forumu

• Tanımıuyumluluk ve birlikte çalışabilirlik profilleriIEEE 802.16’daki çok sayıda seçenek arasından
• Birlikte çalışabilirlik testi ve uyumluluk ve birlikte çalışabilirlik sertifikasyonu
• Uyumluluk ve birlikte çalışabilirlik profillerinin tanımı hala OFDM 256’ya odaklanıyor
• Bundan fazla380 şirket

384 şirket (durum Kasım 05 / WiMAX Forum) Ekipman/Sistem Tedarikçileri, Bileşen Tedarikçileri ve OperatörlerWiMAX Hedefleri:

• IEEE 802.16 ve diğer birlikte çalışabilir (ETSI HiperMAN) sistemlerin birlikte çalışabilirliğini sağlayın
• Amaç bakımından 802.11 için Wi-Fi Alliance’a eşdeğerdir
• Uygunluk Testi Spesifikasyonlarını Geliştirin
• ISO/IEC 9646 süreçlerine dayanan test paketlerinin geliştirilmesine yönelik iki yıllık, çok şirketli süreç
• Sistem Profilleri pazar odaklı kullanım modlarına karşılık gelir Test için sertifika laboratuvarları kurun
• Birlikte çalışabilirlik olaylarını barındırın Uyumluluk, Birlikte Çalışabilirliğe eşit değildir
• WiMAX Sertifikalı onay damgasını sağlayın

WiMAX Forumu ve IEEE Prensibi

Şekilde her iki kuruluşun sorumlulukları gösterilmektedir:

IEEE 802.16 çalışma grupları protokolleri ve protokolle ilgili hususları geliştirirken WiMAX, farklı satıcılar ve ağ operatörleri arasında birlikte çalışabilirliği sağlamak için gereken tüm ağ altyapısı ve sertifikasyon süreçleriyle ilgilenir.WMAN Protokolü Katmanları

WMAN protokol yığını bir fiziksel katmandan (PHY) ve bir orta erişim kontrol katmanından (MAC) oluşur. MAC katmanı ortak bir bölüme, bir güvenlik alt katmanına ve bir yakınsama alt katmanına (CS) bölünmüştür.

Fiziksel katman (PHY), baz istasyonu (BS) ile abone istasyonları (SS/MS) arasındaki hava arayüzünü sağlar.

PHY katmanı, tekli ve çoklu taşıyıcılı bantlar için farklı bantlar (2 – 66 GHz) için belirlenmiştir.

Ana çoklu taşıyıcı tekniği OFSM/OFDMA ve SOFDM/SOFDMA’dır. PHY katmanı aynı zamanda IEEE802.16e standardı ile mobilitenin azaltılmasını da destekler.

WMAN Standardizasyonu Nedir?

Bugün sana WMAN standardizasyonunun ne olduğunu anlatacağım. WMAN, yani Wireless Metropolitan Area Network, geniş alanlarda kablosuz internet hizmeti sağlayan bir teknoloji. Bu teknoloji, şehir genelinde kablosuz ağ erişimi sağlar. Ama bu ağın standartlarının ne olduğunu ve neden bu kadar önemli olduğunu öğrenmek, sana bu teknolojinin nasıl çalıştığını anlamanda yardımcı olacaktır.

WMAN, şehir çapında kablosuz internet bağlantısı kurmaya olanak tanırken, aynı zamanda yüksek veri hızları ve geniş kapsama alanları sağlamak için belirli standartlara dayanır. Burada bahsettiğimiz “standartlaşma” ise, bu teknolojinin dünya çapında uyumlu bir şekilde kullanılabilmesini sağlamak için oluşturulan kurallar bütünüdür. Yani, her yerde ve her sistemde uyumlu bir şekilde çalışabilmesi için belli başlı kurallar ve protokoller oluşturulmuştur.

WMAN Standartlaşmasının Önemi

• Farklı şehirlerde ve bölgelerde aynı standartlara sahip ağların kurulabilmesini sağlar.
• Ağların birbirleriyle uyumlu çalışmasını sağlar, böylece veri iletimi kesintisiz olur.
• Mobil cihazlar ve sabit cihazlar arasında sorunsuz iletişim sağlar.

Örneğin, bir kullanıcı İstanbul’da WMAN ağına bağlanırken, aynı standartla çalışan başka bir ağda, başka bir şehirde de aynı hızda ve kalitede internet bağlantısı sağlayabilir. Bu nedenle, WMAN teknolojisinin dünya çapında tutarlı ve sağlam bir şekilde çalışabilmesi için standardizasyon kritik bir rol oynar.

WMAN Standardizasyonunda Kullanılan Temel Teknolojiler

Teknoloji	Açıklama
IEEE 802.16	WMAN için en yaygın standarttır. Burada, şehir genelinde geniş alanları kapsayan kablosuz internet bağlantısı sağlamak amacıyla gerekli olan tüm teknik detaylar yer alır.
WiMAX	IEEE 802.16 standardına dayanan bir teknolojidir. WiMAX, şehir genelinde geniş alanlara yayılmış yüksek hızlı internet bağlantısı sunar ve mobil cihazlar için de uyumludur.

Geçtiğimiz günlerde haberleşme ağlarının birbirine bağlanmasından ve ağlar arası uyumdan bahsettik. WMAN’in de amacı aslında bu — farklı cihazlar ve şehirlerdeki ağlar arasında yüksek hızda veri iletişimini sağlamaktır. Bu yüzden, WMAN’in standartları, teknolojiyi herkes için daha erişilebilir ve kullanışlı hale getirmek için oluşturulmuştur.

Sonuç olarak, WMAN standardizasyonu, kablosuz internetin her alanda aynı kalitede ve hızda kullanılabilmesini sağlayan önemli bir yapı taşıdır. Bu sayede, her yerden hızlı ve güvenilir bir internet bağlantısına sahip olabiliyoruz.

WiMAX için Yüksek Hızlı Veri Çözümleri

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), yüksek hızlı veri iletimine olanak tanıyan, geniş kapsama alanı sunan ve çeşitli uygulama senaryolarında kullanılabilen bir kablosuz iletişim teknolojisidir. Bu teknoloji, hem bireysel hem de kurumsal kullanıcılar için yüksek hızda internet erişimi sağlamayı hedefler. WiMAX’in yüksek hızlı veri çözümleri, modern iletişim ihtiyaçlarını karşılamak için çeşitli yenilikçi yöntemler ve teknikler kullanır.

WiMAX’in Yüksek Hızlı Veri Sağlama Yöntemleri

• OFDMA Teknolojisi: WiMAX, Ortogonal Frekans Bölmeli Çoklu Erişim (OFDMA) teknolojisini kullanarak yüksek hızlarda veri iletimini mümkün kılar. Bu teknoloji, spektrumu verimli bir şekilde kullanır ve aynı anda birden fazla kullanıcıya hizmet verir.
• Çoklu Anten Teknolojileri (MIMO): Çoklu Giriş Çoklu Çıkış (MIMO) teknolojisi, veri iletim hızını artırmak ve sinyal gücünü iyileştirmek için kullanılır. MIMO, birden fazla antenle hem alım hem de gönderim yaparak performansı yükseltir.
• Dinamik Frekans Atama: Kullanıcı yoğunluğuna bağlı olarak spektrumun dinamik bir şekilde atanması, ağın verimliliğini artırır ve daha yüksek hızlarda veri transferine olanak tanır.
• Gelişmiş Kodlama Teknikleri: İleri düzey hata düzeltme ve modülasyon teknikleri, veri iletiminde hata oranını düşürerek daha yüksek hızlar sunar.

WiMAX’in Sağladığı Yüksek Hızlı Veri Çözümleri

Çözüm	Avantajları
Sabitleme Tabanlı Hizmetler	Ev ve ofis kullanıcılarına sabit geniş bant internet erişimi sağlar. Fiber altyapıya ihtiyaç duymadan yüksek hızlar sunar.
Mobil İnternet	Hareket halindeyken bile yüksek hızlı internet erişimi sağlar. LTE ve 5G öncesinde mobil geniş bant çözümleri sunmuştur.
Kırsal Alan Çözümleri	Fiber optik gibi geleneksel altyapıların olmadığı kırsal alanlarda geniş bant hizmeti sunar.
Kurumsal Çözümler	Kurumsal kullanıcılar için yedekli ve güvenilir internet bağlantıları sağlar. VPN ve VoIP gibi hizmetlerle entegre edilebilir.

WiMAX’in Kullanım Alanları

Yüksek hızlı veri çözümleri sayesinde WiMAX, birçok farklı sektörde kullanılmaktadır:

• Kırsal Alanlarda İnternet: Altyapının yetersiz olduğu bölgelerde geniş bant internet erişimi sağlar.
• Hareket Halindeki Kullanıcılar: Otobüs, tren ve diğer ulaşım araçlarında internet erişimi sunar.
• Kurumsal İletişim: Şirketlerin ofisler arası yüksek hızlı veri transferi için kullanılır.
• Acil Durum Haberleşmesi: Afet bölgelerinde hızlı ve güvenilir iletişim sağlar.

WiMAX’in Avantajları

WiMAX’in yüksek hızlı veri çözümleri birçok avantaj sunar:

• Kapsama Alanı: Geniş alanlarda hizmet verebilir ve kırsal bölgelere ulaşabilir.
• Yüksek Veri Hızı: Hem sabit hem de mobil bağlantılarda yüksek hızlar sağlar.
• Maliyet Etkinliği: Fiber altyapıya kıyasla daha düşük maliyetle yüksek hızda bağlantı sunar.
• Esneklik: Farklı kullanıcı türleri ve uygulamalar için özelleştirilebilir.

WiMAX’in Sınırlamaları

Her ne kadar WiMAX güçlü bir teknoloji olsa da, bazı sınırlamaları bulunmaktadır:

• Sinyal Etkisi: Uzun mesafelerde veya yoğun şehir merkezlerinde sinyal zayıflayabilir.
• Altyapı Maliyeti: İlk kurulum maliyetleri yüksek olabilir.
• Rekabet: LTE ve 5G gibi daha yeni teknolojilerle rekabet etmek zorundadır.

Sonuç

WiMAX, geniş bant internet erişimi için yüksek hızlı veri çözümleri sunarak hem bireysel hem de kurumsal kullanıcıların ihtiyaçlarını karşılar. Gelişmiş teknolojiler ve esnek uygulama senaryoları sayesinde, WiMAX günümüzde birçok alanda kullanılmaya devam etmektedir. Ancak, LTE ve 5G gibi daha yeni teknolojilerle rekabet içinde olduğundan, WiMAX’in sürekli yenilik yapması ve performansını artırması gerekmektedir.

Bu resim, farklı mobilite ve göçebe veya “sabit mobil” ihtiyaçlar için tamamlayıcı erişim çözümlerini göstermektedir. Günümüzde her türlü uygulama için uygun erişim teknolojisi mevcuttur.

Şekilde farklı mobilite ve göçebe ihtiyaçlar için tipik erişim çözümleri gösterilmektedir Sabit ağ erişimi için DSL tabanlı sistemler, yalnızca erişim türüne bağlı olarak geniş bant veri hızları sağlar

Kullanılan teknoloji: bakır hat veya optik fiber WiMAX, WMAN veya IEEE 802.16 teknolojisinin desteklenmesi ve tanıtılması anlamına gelen Mikrodalga Erişimi için Dünya Çapında Birlikte Çalışabilirlik ile eşanlamlıdır.

Bu teknoloji, gerçek zamanlı uygulamaları destekleyen hava arayüzü aracılığıyla Hizmet Kalitesini korur.

Küçük, QoS’ye duyarlı olmayan erişim yöntemleri, sıcak nokta alanları olarak adlandırılan alanlarda bulunan WLAN’ı kullanır

Bu yöntemle oluşturulan kullanıcı trafiği, esnek kablosuz erişim üzerinden güçlü çekirdek ağlara taşınabilir. WMAN sıcak bölgeleri kentsel mobiliteyi de destekleyebilir.

QoS gereksinimlerini koruyan tam mobilite, UMTS ve EDGE/GPRS teknolojisi kullanılarak gerçekleştirilir

Mobil WiMAX için Belirgin Gelecek

WiMAX, dağıtım seçenekleri ve potansiyel hizmet teklifleri açısından oldukça fazla esnekliğin yanı sıra zengin özellikler sunan bir kablosuz geniş bant çözümüdür. Vurgulamayı hak eden daha belirgin özelliklerden bazıları şunlardır:

OFDM tabanlı fiziksel katman:

WiMAX fiziksel katmanı (PHY), çoklu yola karşı iyi bir direnç sunan ve WiMAX’in NLOS koşullarında çalışmasına olanak tanıyan bir şema olan ortogonal frekans bölmeli çoğullamayı temel alır. OFDM artık geniş bant kablosuz iletişimde çoklu yolu azaltmak için tercih edilen yöntem olarak geniş çapta tanınmaktadır. Bölüm 4, OFDM’ye ayrıntılı bir genel bakış sunmaktadır.

Çok yüksek en yüksek veri hızları:

 WiMAX çok yüksek en yüksek veri hızlarını destekleme kapasitesine sahiptir. Aslında, 20MHz2 geniş spektrum kullanılarak çalışırken en yüksek PHY veri hızı 74Mbps kadar yüksek olabilir. Daha tipik olarak, 3:1 aşağı bağlantı-yukarı bağlantı oranına sahip TDD şeması kullanılarak çalışan 10 MHz spektrum kullanıldığında, tepe PHY veri hızı, aşağı bağlantı ve yukarı bağlantı için sırasıyla yaklaşık 25 Mb/sn ve 6,7 Mb/sn’dir. Bu en yüksek PHY veri hızları, oran 5/6 hata düzeltme kodlamasıyla 64 QAM modülasyonu kullanıldığında elde edilir. Çok iyi sinyal koşulları altında, çoklu antenler ve uzaysal çoğullama kullanılarak daha da yüksek tepe hızlarına ulaşılabilir.

Ölçeklenebilir bant genişliği ve veri hızı desteği:

WiMAX, veri hızının mevcut kanal bant genişliğiyle kolayca ölçeklendirilmesine olanak tanıyan ölçeklenebilir bir fiziksel katman mimarisine sahiptir. Bu ölçeklenebilirlik, FFT (hızlı fourier dönüşümü) boyutunun mevcut kanal bant genişliğine göre ölçeklendirilebildiği OFDMA modunda desteklenir. Örneğin bir WiMAX sistemi, kanal bant genişliğinin sırasıyla 1,25MHz, 5MHz veya 10MHz olmasına bağlı olarak 128-, 512- veya 1.048-bit FFT’ler kullanabilir. Bu ölçeklendirme, farklı bant genişliği tahsislerine sahip olabilecek farklı ağlar arasında kullanıcı dolaşımını desteklemek için dinamik olarak yapılabilir.

Uyarlanabilir modülasyon ve kodlama (AMC):

 WiMAX bir dizi modülasyon ve ileri hata düzeltme (FEC) kodlama şemasını destekler ve bu şemanın kanal koşullarına bağlı olarak kullanıcı ve çerçeve bazında değiştirilmesine olanak tanır. AMC, zamanla değişen bir kanalda verimi en üst düzeye çıkarmak için etkili bir mekanizmadır.

Adaptasyon algoritması tipik olarak alıcıdaki sinyal-gürültü ve girişim oranı tarafından desteklenebilecek en yüksek modülasyon ve kodlama şemasının kullanılmasını gerektirir; böylece her kullanıcıya kendi sistemlerinde desteklenebilecek mümkün olan en yüksek veri hızı sağlanır. ilgili bağlantılar.

Bağlantı katmanı yeniden iletimleri:

Gelişmiş güvenilirlik gerektiren bağlantılar için WiMAX, bağlantı katmanında otomatik yeniden iletim isteklerini (ARQ) destekler. ARQ özellikli bağlantılar, iletilen her paketin alıcı tarafından onaylanmasını gerektirir; onaylanmayan paketlerin kaybolduğu ve yeniden iletildiği varsayılır. WiMAX ayrıca isteğe bağlı olarak FEC ve ARQ arasında etkili bir hibrit olan hibrit ARQ’yu da destekler.

TDD ve FDD desteği:

IEEE 802.16-2004 ve IEEE 802.16e-2005, hem zaman bölmeli duplekslemeyi hem de frekans bölmeli duplekslemeyi ve ayrıca düşük maliyetli bir sistem uygulamasına olanak tanıyan yarı çift yönlü FDD’yi destekler.

TDD, avantajlarından dolayı uygulamaların çoğunluğu tarafından tercih edilmektedir:

1. yukarı bağlantıdan aşağı bağlantıya veri hızı oranlarının seçiminde esneklik,
2. kanal karşılıklılığından yararlanma yeteneği,
3. eşlenmemiş spektrumda uygulama yeteneği,
4. daha az karmaşık alıcı-verici tasarımı.

3,5 GHz’deki iki sabit WiMAX profili dışında tüm başlangıç ​​WiMAX profilleri TDD’yi temel alır.

Ortogonal frekans bölmeli çoklu erişim (OFDMA):

Mobile WiMAX, OFDM’yi çoklu erişim tekniği olarak kullanır; bu sayede farklı kullanıcılara, OFDM tonlarının farklı alt kümeleri tahsis edilebilir. Bölüm 6’da ayrıntılı olarak tartışıldığı gibi OFDMA, sistem kapasitesini önemli ölçüde artırmak için frekans çeşitliliğinin ve çok kullanıcılı çeşitliliğin kullanılmasını kolaylaştırır.

Kullanıcı başına kaynak tahsisi için esnek ve dinamik: Hem yukarı bağlantı hem de aşağı bağlantı kaynak tahsisi, baz istasyonundaki bir programlayıcı tarafından kontrol edilir. Kapasite, bir seri TDM şeması kullanılarak talep esasına göre birden fazla kullanıcı arasında paylaştırılır. OFDMA-PHY modunu kullanırken, OFDM alt taşıyıcılarının farklı alt kümelerini farklı kullanıcılara tahsis ederek frekans boyutunda çoğullama ek olarak yapılır.

Kaynaklar, isteğe bağlı gelişmiş anten sistemleri (AAS) kullanıldığında mekansal alanda da tahsis edilebilir. Standart, bant genişliği kaynaklarının zamana, frekansa ve alana göre tahsis edilmesine olanak tanır ve kaynak tahsisi bilgilerini kare kare iletmek için esnek bir mekanizmaya sahiptir.

Gelişmiş anten teknikleri desteği:

WiMAX çözümü, fiziksel katman tasarımına yerleştirilmiş, hüzme oluşturma, uzay-zaman kodlaması ve uzaysal çoğullama gibi çoklu anten tekniklerinin kullanılmasına olanak tanıyan bir dizi kancaya sahiptir. Bu şemalar, verici ve/veya alıcıya birden fazla anten yerleştirerek genel sistem kapasitesini ve spektral verimliliği artırmak için kullanılabilir. Bölüm 5’te çeşitli çoklu anten tekniklerine ilişkin ayrıntılı genel bakış sunulmaktadır.

Hizmet kalitesi desteği:

WiMAX MAC katmanı, ses ve multimedya hizmetleri de dahil olmak üzere çeşitli uygulamaları desteklemek üzere tasarlanmış bağlantı odaklı bir mimariye sahiptir. Sistem, en iyi çaba gerektiren veri trafiğine ek olarak sabit bit hızı, değişken bit hızı, gerçek zamanlı ve gerçek zamanlı olmayan trafik akışları için destek sunar. WiMAX MAC, her biri kendi QoS gereksinimine sahip, terminal başına birden fazla bağlantıyla çok sayıda kullanıcıyı desteklemek üzere tasarlanmıştır.

Güçlü güvenlik:

WiMAX, Gelişmiş Şifreleme Standardı (AES) kullanarak güçlü şifrelemeyi destekler ve sağlam bir gizlilik ve anahtar yönetimi protokolüne sahiptir. Sistem ayrıca, kullanıcı adı/şifre, dijital sertifikalar ve akıllı kartlar dahil olmak üzere çeşitli kullanıcı kimlik bilgilerine izin veren Genişletilebilir Kimlik Doğrulama Protokolü’ne (EAP) dayanan çok esnek bir kimlik doğrulama mimarisi de sunar.

Hareketlilik desteği:

Sistemin mobil WiMAX çeşidi, VoIP gibi gecikmeye toleranslı tam mobil uygulamalar için güvenli, kesintisiz aktarımları destekleyen mekanizmalara sahiptir. Sistem aynı zamanda elde taşınır abone cihazlarının pil ömrünü uzatan güç tasarrufu mekanizmaları için yerleşik desteğe de sahiptir. Daha sık kanal tahmini, yukarı bağlantı alt kanallaştırma ve güç kontrolü gibi fiziksel katman geliştirmeleri de mobil uygulamaların desteklenmesinde belirtilmiştir.

IP tabanlı mimari:

WiMAX Forumu, tamamen IP platformunu temel alan bir referans ağ mimarisi tanımladı. Uçtan uca tüm hizmetler, uçtan uca aktarım, QoS, oturum yönetimi, güvenlik ve mobilite için IP tabanlı protokollere dayanan bir IP mimarisi üzerinden sunulur. IP’ye güvenmek, WiMAX’in IP işlemenin azalan maliyet eğrilerini aşmasına, diğer ağlarla kolay yakınsamayı kolaylaştırmasına ve IP için var olan uygulama geliştirme için zengin ekosistemden yararlanmasına olanak tanır.

Geniş bant kablosuz iletişimin zorluğu, radyo spektrumu kaynaklarının kıtlığından kaynaklanmaktadır. Dünyanın her yerindeki düzenleyici kurumlar ticari kullanıma yalnızca sınırlı miktarda spektrum ayırmıştır. Giderek artan sayıda kullanıcıya ve teklife uyum sağlama ihtiyacı

Sınırlı bir spektrum kullanan

bant genişliği açısından zengin uygulamalar, sistem tasarımcısını sürekli olarak spektrumu daha verimli kullanan çözümler aramaya zorlar. Spektral verimlilik hususları, geniş bant kablosuz sistem tasarımının birçok yönünü etkiler.

Sistem çapında daha yüksek spektral verimlilik elde etmek için kullanılan en temel araç, hücresel mimari kavramıdır; bu sayede geniş bir coğrafi alanı kapsamak için tek bir yüksek güçlü verici kullanmak yerine, her biri daha küçük bir alanı kapsayan birkaç düşük güçlü verici kullanılır. Hücre adı verilen kullanılmaktadır. Hücreler genellikle yönlü antenler kullanılarak birkaç sektöre bölünür. Tipik olarak, küçük bir hücre veya sektör grubu bir küme oluşturur ve mevcut frekans spektrumu, bir kümedeki hücreler veya sektörler arasında bölünür ve birbirlerine müdahaleyi en aza indirecek şekilde akıllıca tahsis edilir.

Bir küme içindeki frekans tahsis modeli daha sonra istenen hizmet alanı boyunca tekrarlanır ve frekansın yeniden kullanımı olarak adlandırılır. Daha yüksek kapasite ve spektral verimlilik için frekansın yeniden kullanımı en üst düzeye çıkarılmalıdır. Ancak yeniden kullanımın artması, daha büyük bir girişim potansiyeline yol açar. Bu nedenle, daha sıkı bir yeniden kullanımı kolaylaştırmak için zorluk, daha düşük sinyal-parazit artı gürültü oranı (SINR) koşullarında çalışabilen iletim ve alım şemaları tasarlamak veya parazitle başa çıkmak için etkili yöntemler uygulamaktır.

Parazitle başa çıkmanın etkili bir yolu, çoklu anten işlemeyi kullanmaktır. Hücresel mimariyi kullanmanın ve frekansın yeniden kullanımını maksimuma çıkarmanın ötesinde, sistemin spektral verimliliğini ve dolayısıyla kapasitesini maksimuma çıkarmak için birkaç başka sinyal işleme tekniği kullanılabilir. Bu tekniklerin birçoğu kapasiteyi en üst düzeye çıkarmak için kanal bilgisinden yararlanır.

Örneği Kontrol Edelim.

Uyarlanabilir modülasyon ve kodlama: Buradaki fikir, mevcut SINR koşullarına göre kullanıcı başına ve/veya paket bazında modülasyon ve kodlama oranını değiştirmektir. SINR tarafından desteklenebilecek en yüksek düzeyde modülasyon ve kodlama hızı kullanılarak kullanıcı veri hızları ve dolayısıyla kapasite en üst düzeye çıkarılabilir. Uyarlanabilir modülasyon ve kodlama, WiMAX standardının bir parçasıdır.

Uzaysal çoğullama:

Uzaysal çoğullamanın arkasındaki fikir, birden fazla bağımsız akışın birden fazla anten üzerinden paralel olarak iletilebilmesi ve uygun sinyal işleme yoluyla birden fazla alma zinciri kullanılarak alıcıda ayrılabilmesidir. Bu, saçılma açısından zengin bir ortamda olduğu gibi, çeşitli antenler tarafından görülen çok yollu kanalların yeterince ilişkisiz olduğu sürece yapılabilir.

Uzaysal çoğullama, kullanılan anten sayısıyla orantılı veri hızı ve kapasite kazanımları sağlar. Bu ve diğer çoklu anten teknikleri diğer bölümde ele alınmaktadır.

Etkili çoklu erişim teknikleri: Her kullanıcının spektrumu mümkün olduğunca verimli kullanmasını sağlamanın yanı sıra, kaynakların birden fazla kullanıcı arasında verimli bir şekilde paylaşılması için etkili yöntemler tasarlanmalıdır. Bu, sistemin MAC katmanında ele alınan zorluktur. Kaynak tahsisi sürecinde kanal kalitesi bilgilerinin birleştirilmesiyle spektrum kullanımında daha fazla verimlilik elde edilebilir. MAC katmanı teknikleri diğer bölümde daha ayrıntılı olarak ele alınmaktadır.

Kapasite ve spektral verimliliğin yeterli kapsama sağlama ihtiyacından ayrılamayacağı vurgulanmalıdır. Yalnızca yüksek spektral verimlilik veya kapasiteyle ilgileniliyorsa, bunu başarmanın açık bir yolu hücre yarıçapını azaltmak veya birim alan başına daha fazla baz istasyonu paketlemek olabilir.

Açıkçası bu, kapasiteyi artırmanın pahalı bir yoludur. Bu nedenle, kapsama alanı kavramını da içerecek şekilde spektral verimliliğe daha geniş bir şekilde bakmak önemlidir. Geniş bant kablosuz sistem tasarımındaki en büyük zorluk, makul bir maliyetle iyi kalite ve güvenilirlik sunan kapasite ve kapsama alanı arasında doğru dengeyi sağlamaktır.

Sabit kablosuz çözüm kullanan uygulamalar, noktadan noktaya veya noktadan çok noktaya olarak sınıflandırılabilir. Noktadan noktaya uygulamalar, kampüs içindeki binalar arası bağlantıyı ve mikrodalga ana taşıyıcısını içerir.

Noktadan çok noktaya uygulamalar içerir

1. konut, küçük ofis/ev ofisi (SOHO) ve küçük ve orta ölçekli işletme (KOBİ) pazarları için geniş bant,

İşletmelere yönelik

2. T1 veya kısmi T1 benzeri hizmetler ve (3) Wi-Fi bağlantı noktaları için kablosuz ana taşıyıcı.

Tüketici ve küçük işletme geniş bant: Açıkça, yakın gelecekte WiMAX’in en büyük uygulamalarından birinin konut, SOHO ve KOBİ pazarlarına yönelik geniş bant erişimi olması muhtemeldir. Sabit WiMAX kullanılarak sağlanan geniş bant hizmetleri, yüksek hızlı İnternet erişimini, IP üzerinden ses kullanan telefon hizmetlerini ve bir dizi başka İnternet tabanlı uygulamayı içerebilir. Sabit kablosuz, geleneksel kablolu çözümlere göre çeşitli avantajlar sunar.

Bu avantajlar arasında daha düşük giriş ve dağıtım maliyetleri, daha hızlı ve daha kolay dağıtım ve ağı gerektiği gibi oluşturmak için gelir gerçekleştirme yeteneği, ağ bakımı, yönetimi ve işletimi için daha düşük operasyonel maliyetler ve yerleşik taşıyıcılardan bağımsızlık yer alır.

Müşteri tesis ekipmanı (CPE) veya abone istasyonu (SS) perspektifinden bakıldığında, konut, SOHO ve KOBİ pazarlarına yönelik sabit geniş bant hizmetleri için iki tür dağıtım modeli kullanılabilir.

Bir model, müşteri tesisinde bir dış mekan anteninin kurulumunu gerektirir, diğeri ise müşterinin geleneksel DSL veya kablolu modemler gibi iç mekana kurabileceği hepsi bir arada entegre radyo modemi kullanır. Dış mekan antenlerinin kullanılması radyo bağlantısını ve dolayısıyla sistemin performansını artırır. Bu model, baz istasyonu başına daha fazla kapsama alanına izin verir, bu da geniş bant kapsama alanı sağlamak için gereken baz istasyonlarının yoğunluğunu azaltır ve böylece sermaye harcamalarını azaltır.

Ancak, bir dış mekan antenine ihtiyaç duyulması, kurulumun eğitimli bir profesyonel tarafından kamyonla yuvarlanması gerektiği anlamına gelir ve aynı zamanda daha yüksek bir SS maliyeti anlamına gelir. Açıkça, iki dağıtım senaryosu sermaye giderleri ile işletme giderleri arasında bir dengeyi göstermektedir: baz istasyonu sermaye altyapı maliyetleri ile SS ve kurulum maliyetleri arasında.

Amerika Birleşik Devletleri gibi gelişmiş ülkelerde, kamyonla taşımanın yüksek işçilik maliyeti, tüketicilerin dış mekan antenlerinden hoşlanmamasıyla birleştiğinde, en azından konut uygulaması için muhtemelen iç mekan SS dağıtımını tercih edecektir.

Ayrıca, iç mekanda kendi kendine kurulabilen SS, perakende dağıtım kanalından yararlanabilecek ve tüketicilere çeşitli SS seçenekleri sunabilecek bir iş modeline de olanak tanıyacak. Ancak emeğin daha ucuz olduğu, estetiğin olduğu ve imar hususlarının çok güçlü olmadığı gelişmekte olan ülkelerde, açık havada SS dağıtım modeli daha ekonomik olabilir.

Amerika Birleşik Devletleri’nde ve iyi kablolu altyapıya sahip diğer gelişmiş ülkelerde, sabit kablosuz geniş bantın, geleneksel hizmet yöntemlerinin daha pahalı olduğu kırsal veya yetersiz hizmet alan bölgelerde kullanılması daha olasıdır. Bu alanlara yönelik hizmetler, yerleşik telefon şirketleri veya WISP’ler gibi daha küçük aktörler veya yerel topluluklar ve kamu hizmetleri kuruluşları tarafından sağlanabilir. Rekabetçi hizmet sağlayıcılarının WiMAX’ı kentsel ve banliyö pazarlarındaki DSL ve kablolu modem sağlayıcılarıyla doğrudan rekabet etmek için kullanabilmesi de mümkündür.

Amerika Birleşik Devletleri’nde, FCC’nin Ağustos 2005’te kablo tesisi paylaşım ihtiyaçlarını geri alma kararı, abonelere ulaşmak için alternatif yollar arayan rekabetçi sağlayıcılar için sabit kablosuz çözümlerin çekiciliğini muhtemelen artıracaktır. Amerika Birleşik Devletleri’ndeki rekabet ortamı öyle bir durumda ki, geleneksel kablolu TV şirketleri ve telefon şirketleri müşterilere tam bir telekomünikasyon ve eğlence hizmetleri paketi sunmak için rekabet ediyor.

Bu ortamda uydu TV şirketleri, telefon ve kablo şirketleriyle rekabet edebilmek için ses ve veri dahil geniş bant hizmetleri sunmaya zorlanabilir ve bunu başarmak için WiMAX’ı potansiyel bir çözüm olarak görebilirler.

İşletmeler için T1 emülasyonu: Gelişmiş pazarlarda sabit WiMAX için diğer önemli fırsat, iş piyasası için rekabetçi T1/E1, kısmi T1/E1 veya daha yüksek hızlı hizmetler için bir çözüm olmasıdır. Dünya çapındaki ticari binaların yalnızca küçük bir kısmının fibere erişime sahip olduğu göz önüne alındığında, kurumsal müşteriler için alternatif yüksek bant genişliğine sahip çözümlere açık bir ihtiyaç vardır.

İş piyasasında, kablo ve DSL’in şu ana kadar teknik gereklilikleri karşılamadığı simetrik T1/E1 hizmetlerine talep var. Geleneksel telekom hizmetleri nispeten az rekabetle bu talebi karşılamaya devam ediyor. WiMAX kullanan sabit geniş bant çözümleri potansiyel olarak bu pazarda rekabet edebilir ve pazara çıkış süresi, fiyatlandırma ve bant genişliğinin dinamik tedariği açısından sabit hat çözümlerini gölgede bırakabilir.