WiMAX – Wi-Fi Arasındaki Benzerlikler ve Farklar

WMAN
(Wireless Metropolitan Area Network)
Kablosuz Şehir Alan Ağı
WMAN
• Bir anakent şehri kapsayacak şekilde
yapılandırılmış iletişim ağlarına veya birbirinden
uzak yerlerdeki yerel bilgisayar ağlarının birbirleri
ile uydu veya RF iletişimi teknolojileri kullanılarak
bağlanmasıyla oluşturulan ağlara kablosuz
metropol alan ağları denilmektedir. Bu gruptaki
teknolojiler: WiMAX,
Mobil WiMAX (Wibro),
Hiperman.
BWA(Broadband wireless access)
(Geniş Bant Kablosuz Erişim)
BWA endüstri standardı:WiMAX
(Worldwide Interoperability for Microwave Access)
(Mikrodalga Erişimi için Evrensel Uyumluluk)
WiMax logosu
WiMAX
• WiMAX teknolojisi sabit istasyonlar için yaklaşık
50 km, mobil istasyonlar için yaklaşık 15 km
çapında bir alanda etkili ve 70 Mbps hızında
kablosuz internet erişimi sağlayan, daha verimli
bir bant genişliği kullanımına olanak getiren, uzun
mesafelerde daha fazla veri iletimini amaçlayan
ve girişimlerden kaçınan ikinci nesil (secondgeneration) bir protokoldür.
WiMAX
• WiMAX ip tabanlı geniş band iletişim teknolojisidir.
802.11/Wi-fi standartında bir performans sağlarken
kapsama alanı ve servis kalitesi GSM networkleri ile
benzerlik gösterir.
• WiMAX, Dijital kablosuz iletişim sistemidir.IEEE 802.16
olarak bilinen MAN (Metropolitan Area Networks) bu
terim için de kullanılmaktadır.
• WiMAX sistemlerinde sabit ve mobil olmak üzere iki tip
istasyon vardır. Sabit istasyonlar 50km’ye kadar geniş
band kablosuz erişim sağlarken, mobil istasyonlarda bu
mesafe 5-15 km arasında değişmektedir.
WiMAX
• WiMAX IEEE 802.16 standartlarını kullanan
aletler için bir sertifika işaretidir.
• IEEE 802.16 kablosuz hızlı internet erişimi için
öngörülmüştür.
• WiMAX mimarisi 2 model üzerine kurulmuştur:
• 1-Sabit WiMAX (Fixed WiMAX)
• 2-Taşınabilir WiMAX (Mobile WiMAX)
WiMAX
• Bir alanda bilgisayar ağlarının yanı sıra cep
telefonları için baz istasyonları, geniş bant
internet ve telefon şebekesi de kendi başlarına
birer yapıya sahiptirler. WiMax teknolojisiyle
birlikte gelişen metropol ağ bağlantısı, bu
hizmetlerin hepsi tek bir ağ üzerinden
yapılabilmektedir. WiMAX kullanılarak aynı hat
üzerinden hem telefon, hem internet, hem de
televizyon altyapısı kurmak çalışmaları
hızlandırmaktadır.
WiMAX
• WiMAX lisanslı ve lisanssız bandlarda çalışabilmektedir. Bu
sayede farklı ekonomik modeller kurgulanabilmektedir.
Günümüzde WiMAX‘in ağırlıklı olarak alışveriş
merkezlerinin, büyük sitelerin ya da toplu kullanım
alanlarının kapsamasında kullanıldığını görüyoruz.
• Pratik olarak 5-10 km’de birer baz istasyonu gerektirir
• Aynı şekilde dağınık bir yerleşim planına sahip ancak
altyapının olmadığı yerlerde uydu internet sistemlerinin
devamı olarak kullanıldığını söyleyebiliriz. Uydu aracılığı ile
bir merkeze indirilen internet, WiMAX ile son kullanıcılara
ulaştırılmaktadır. Her bir kullanıcı için katlanılmak zorunda
olan uydu kapasite ve kurulum masrafları daha ekonomik
seviyelere çekilebilmektedir.
WiMAX
• En hızlı WiMAX bağlantısı saniyede 70 megabit
iletim hızına ulaşabilmektedir. 70 megabit birkaç
düzine işyeri ya da yüzlerce ev kullanıcı arasında
dağıtılsa bile, WiMAX kablo modemin her bir
kullanıcıya sağladığı en küçük transfer hızlarına
eşit bir hız sağlayacaktır. WiMAX’ın Wi-Fi’den en
büyük farkı hız değil kapsama alanıdır. WiMAX
Wi-Fi’den çok daha geniş bir mesafeye iletim
yapabilmektedir. WiMAX kablosuz erişim ile
teorik olarak 50 km yarıçapında bir kapsamaya
sahiptir.
WiMAX
• Günümüzde kullanılan kablosuz internet
erişimini sağlayan Wi-Fi teknolojisi, yaklaşık
olarak 30 m-150 m mesafesinde internet
erişimi sağlayıp IEEE 802.11 standardını
kullanırken; Wi-Fi ‘ye göre daha gelişmiş bir
sistem olan WiMAX, IEEE 802.16 standardını
kullanmaktadır. Bir noktadan birden fazla
noktaya geniş bant kablosuz internet erişimi
standartlarının kod numarası 802 ‘dir.
802.16
• Başlangıçta 10–66 Ghz frekans aralığında hizmet
vermek amacıyla tasarlanmış olan WİMAX, bu
haliyle görüş açısı hattı, LOS (Line of Sight)
gerektirmektedir. İlk sürümü Ekim 2001’de
tamamlanan IEEE 802.16 standardı, WMAN
teknolojisi olarak, kullanıcılara kablosuz ortamda
ses ve yüksek hızda veri sağlamak amacıyla bir
hava arayüzü ve Ortam Erişim Kontrolü (Media
Access Control / MAC) sağlamaktadır. IEEE 802.16
standardı PMP mimarisinde çalışan kablosuz
genişbant erişim sistemlerinin modern
sürümüdür.
802.16a
• IEEE 802.16a standardı ile daha sonra 2–11
Ghz ‘a kadar olan frekans aralığı da
eklenmiştir. Eklenen bu frekanslar ve görüş
açısı bulunmayan hat, NLOS (None Line of
Sight), performansı sayesinde WiMAX
istasyonlarının yüksek yapılar veya kuleler
yerine bina üstlerine kurulabilir olması da
aynı zamanda kablolu internetin sağlamadığı
rahatlığı sağlamaktadır.
• Daha sonra geliştirilen 802.16a/d sürümleri
örülü ağ (Mesh Network) şebeke mimarisini
de desteklemektedir. Başlangıç sürümü 10–66
GHz arasında çok sayıda çalışan kablosuz
genişbant erişim sistemlerin yayılım ihtiyacını
karşılamak amacıyla geliştirilmiştir. Sonraki
sürümlerin 2–11 GHz ve bunun ardından da 26 GHz arasında çalışan sistemler
standartlaştırılmıştır.
802.16d (sabit)
• Omurga şebeke olarak kullanılmanın yanı sıra, bakır
kablonun olmadığı ya da kablo döşemenin ekonomik
olmadığı yerlerde ses ve genişbant hizmetleri sağlamak
veya mevcut DSL ve Kablo Modem gibi genişbant
teknolojilerle rekabet etmek amacıyla geliştirilmiş sabit
ve göçebe uygulamaları sağlayabilen bir kablosuz
genişbant standardıdır. 802.16d standardı ile lisanslı ve
lisanssız 2–11 GHz bantlarında IP tabanlı şebekeler
üzerinden noktadan noktaya ve noktadan çok noktaya
LOS (Line of Sight) ve/veya kapsama alanı içerisinde
herhangi bir noktaya NLOS ses, veri ve görüntünün
iletimini yapmak mümkündür. Teorik olarak 50 km’ye
kadar 70 Mbps’lik iletim hızını mümkün kılmaktadır.
802.16e (mobil)
• Ses ve genişbant hizmetleri sağlamak amacıyla
802.16d standardının temel özellikleri arasında
bulunmayan taşınabilirlik ve nihayetinde tam
mobiliteyi amaçlayan bir mobil kablosuz
genişbant standardıdır.
WiMAX’in Avantajları
•
•
•
•
Geniş alan kablosuz bağlantı.
Geniş bir frekans çeşitliliği
Yönetim kolaylığı.
Servis sağlayıcıların IP temelli ağlar üzerinde
ses,veri ve video taşımasını destekler.
• GSM şebekesine göre videokonferans, VoIP,IPTV,
online oyun gibi servisleri verebilme kabiliyeti
daha yüksek.
• Mesafeyi ve kapasiteyi artırmak için gelişmiş
anten teknik desteği .
WiMAX’in Avantajları
• Zaman bölmeli çift yönlü, TDD (Time Division
Duplex), ve Frekans bölmeli çift yönlü, FDD
(Frequency Division Duplex) tekniği birlikte
kullanılabilmektedir.
• Kişisel güvenlik şifreleme kullanımı.
• İleri seviyede hata düzeltme özelliği.
• OFDM :dikey frekans bölmeli çoklayıcı, ve
OFDMA: dikey frekans bölmeli çoklayıcı erişim
modülasyon teknikleri kullanılmaktadır.
Wi-Max Dezavantajları
• Wimax için kullanılan bandın lisanslamaya tabi olması
sebebiyle ekstra kurulum ve işletim maliyeti getirmesi.
• Kullanıcı açısından düşünüldüğünde Wimax'ın
avantajlarından yararlanmak isteyen kullanıcılar ek bir
donanım almak zorundadır.
• 802.11 a/b/g/n kartlar günümüzde yaygın olarak
bulunabilmekte ve fiyatları uygun seviyelerdedir. Artık
yeni çıkan diz üstü bilgisayarların çoğunda bu ağ kartları
otomatik olarak gelmektedir. Wimax açısından
düşünüldüğünde piyasada henüz Wimax özellikli
cihazlar ve dizüstü bilgisayarların satışı
yaygınlaşmamıştır.
2009 itibariyle dünyada wimax kullanımı
WIMAX Uygulamaları
• Fiber optik kablonun son kilometre dağılımı WİMAX ile
yapılabilir.
• WiMAX teknolojisi sayesinde daha kaliteli bir şekilde ses
iletimi gerçekleştirilebilmektedir.
• Bugüne kadar sadece lisanslı spektrumun erişim imkanı
olan WiMAX tabanlı teknolojiye, 3.65GHz bant genişliğinin
getirdiği avantajla kablosuz bağlantı operatörleri de
erişebilmektedir.
• Talebe bağlı geniş bant (Broadband on-demand)
kullanılabilir.
• WIMAX dağıtımları sadece konutsal ve kurumsal
kullanıcılara değil, aynı zamanda kablosuz bağlantı
noktaları ya da 3.nesil GSM hizmetleri hücresel kuleleri için
de bir omurga olarak dağıtılabilir. Buna hücresel toplayıcı
omurga (Cellular Backhaul) da denir.
WIMAX Uygulamaları
• WiMAX sistemi VOIP (Voice Over Internet Protocol),
video konferans, interaktif oyun, çoklu ortam duraksız
işlem (multimedia streaming) gibi yüksek veri hızlı
uygulamaların gereksinimlerini karşılar.
• MOBESE gibi sistemler için ideal.
• Bazı ağlarda WiMAX baz istasyonlarından çekirdek ağa
doğru oluşan trafiği kontrol etmek amacıyla WiMAX
uyumlu bağlantılar kullanılır.
• WiMAX uyumlu ürünler, gelişmiş ağlarda ip
bağlantılarını ve bir ağdan başka bir ağa köprüleme
çözümlerini sağlama görevlerini üstlenirler.
WiMAX – Wi-Fi
Arasındaki Benzerlikler ve Farklar
• WiMAX, Wi-Fi ve Ethernet teknolojileri ile aynı mantıksal
bağlantı kontrol, LLC (Logical Link Control), katmanını
kullanır. Bu sayede hem geniş alan ağı, WAN (Wide Area
Network), hem de yerel ağ bağlantısı, LAN (Local Area
Network), WIMAX ‘a köprülenebilir. Bu, WiMAX ‘ın son
kullanıcıya özgü olmasından daha çok altyapı için
kullanılmasına olanak sağlamasının yanında, uyumluluk
açısından avantajlar sağlamaktadır. Wi-Fi teknolojisinde
kullanıcılar bir erişim noktasına aynı anda ve bir bakıma
birbirleriyle yarışarak istek gönderirler. Gönderilen bu
istekler rastgele bir biçimde sıralandığından dolayı, erişim
noktasından uzakta yer alan kullanıcılar, bağlantının mevcut
olmadığını düşünüp tekrar tekrar bağlantıyı
sonlandırabilirler.
WiMAX – Wi-Fi
Arasındaki Benzerlikler ve Farklar
• WiMAX teknolojisinde bundan farklı olarak,
bağlantı noktasına erişmek isteyen kullanıcılar
belirli bir istek gönderdiklerinde istemcinin
uzaklığına göre de belirli bir zaman için erişim
hakkı verilir. Bu şekilde yapılan uygulamalarla
bant genişliğinin çok daha verimli bir şekilde
kullanılması fırsatı doğar. Ayrıca Wi-Fi ‘den farklı
olarak WiMAX teknolojisi; herhangi bir ağa
erişmek için lisanslı spektrum kullanma ve daha
fazla bant genişliği sunma gibi olanakları
sunmaktadır.
HIZ, MESAFE VE FREKANSA GÖRE TELSİZ İLETİŞİM TEKNOLOJİLERİ
Teknoloji
Standart
Kullanımı
Hız (Mbps)
Mesafe
Telekomünikasyo
n Kurumu
Frekans
UWB
802.15.3a
WPAN
110-480
10 m
7.5 GHz
WiFi
802.11a
WLAN
Max. 54
100 m
5 GHz
WiFi
802.11b
WLAN
Max. 11
100 m
2.4 GHz
WiFi
802.11g
WLAN
Max. 54
100 m
2.4 GHz
WiMAX
802.16d
WMAN
Max. 75 (20 MHz
Bant Genişliğinde)
6.5-10
km
<11 GHz
WiMAX
802.16e
Mobil
WMAN
Max. 30 (10 MHz
Bant Genişliğinde)
1.5-5 km
2-6 GHz
WCDMA/
UMTS
3G
WWAN
Max. 2 (HSDPA ile
Max. 10)
1.5-8 km
1800, 1900,
2100 MHz
CDMA2000
1xEV-DO
3G
WWAN
Max. 2.4 (tipik 300600 Kbps)
1.5-8 km
400, 800, 900,
1700, 1800,
1900, 2100 MHz
EDGE
2.5 G
WWAN
348 Kbps
1.5-8 km
900, 1800,
1900 22.09.2006
MHz
WiBro
• İlk ticari WiBro servisi 2006 yılının Haziran
ayında Güney Kore'li iki telekom şirketi KT
ve SKT tarafından hizmete sunulmuştur.
• WiBro, günümüzde pek çok sabit,
kablosuz ya da mobil servis sağlayıcı
şirketin gelecek planlarında ana eleman
olarak yerini almıştır.
• WiBro,günümüzdeki haliyle 3. ve 4. nesil
sistemler arasında yer almaktadır.
WiBro
• İnsanların hareket halindeyken de kesintisiz
ve hızlı olarak kablosuz ağdan
faydalanabilmesi için WiBro geliştirilmiştir.
• WiBro, Mobile Wimax ile tamamen
aynı standartlara, aynı sisteme, aynı
sertifikasyon işlemlerine ve profillerine
sahiptir.
• WiBro, Mobile Wimax teknolojisinin Kore'deki
servis adıdır. Bu nedenle, WiBro, Mobile
Wimax'ın bir alt kümesi olarak tanımlanabilir.
WiBro
Günümüzde kablosuz internet araçların için bazı
kısıtlamalar mevcuttur. Örneğin; cep telefonu
sistemleri veri aktarımı için hem yavaş hem de
pahalıdır.
Kablosuz LAN ise hem dar kapsama alanına
sahiptir hem de “mobility” özelliği yoktur.
WiBro
WiBro'da veri aktarımı hızı 1 ila 3 Mb/sec tır.
Bu hıza mobilite de eklendiğinde saatte 120
km gibi yüksek hızlarla seyahat ederken bile,
internet üzerinden bir film izlemek ya da video
görüşmesi yapmak mümkün olacaktır.
WiBro'nun genel özellikleri
WiBro
WiBro sadece ses iletimi değil veri iletimi üzerine
kurulu bir sistemdir.
Wibro ses iletiminde sesi veri paketlerine
bölerek iletmek üzerine kurulu olan VoIP
(Voice over IP) teknolojisi sayesinde WiBro'da
mümkün olmaktadır.
WiBro’nun Teknik Özellikleri
Wimax teknolojisi IEEE 802.16 2004 Hava
Arayüzü Standartını temel alır.
Sabit Wimax teknolojisinin mobiliteyi de
desteklemesi
gerekliliği
doğduğundan
802.16e 2005 standartında Mobile Wimax
(WiBro) tanımlanmıştır.
35
WiBro
WiBro hava arayüzü, görüş alanında olmayan
ortamlarda geliştirilmiş çok yollu (multipath)
performans için “Orthogonal Frequency Division
Multiple Access” (OFDMA) kullanır.
WiMAX Forum dahilindeki “The Mobile Technical
Group”
(MTG),
WiBro
sistem
profillerini
geliştirmektedir.
36
WLAN, WiBro ve mobil telefonların
karşılaştırılması
37
WiBro Uygulamaları
WiBro, eğlence sektöründen finans sektörüne
kadar oldukça geniş bir alanda uygulamalara
sahip bir teknoloji olarak karşımıza çıkmaktadır.
3 boyutlu oyunlar, gerçek zamanlı yayınların
takibi, görüntülü mesajlaşma gibi uygulamalar,
internette
uzaktan
dolaşmak,
dosya
transferleri,
eğitim, ev ağları, bankacılık işlemleri
bu uygulamalardan bazılarıdır.
38
Mobil WiMAX Avantajları
• Yüksek kalitede performans
 İstasyonlar arası hızlı geçiş yöntemleri
 Güç tasarruflu
 QoS(öncelikleme) ve düşük gecikmeli
 Güvenlik
•




Esneklik
IP tabanlı
Üretici bağımsız
Servis sağlayıcılar arası gezinti kolaylığı
Çoklu frekans aralıkları ve kanal aralıkları
•
Gelişmiş IP tabanlı mimari
• Ekonomik çekicilik –kazançlı
 Açık standartlı tasarım
 Wi-Fi ve WiMAX entegre çip olanağı
HiperMAN
• HIPERMAN; “High Performance Radio Metropolitan
Area Network”ın baş harflerini simgelemektedir.
• ETSI (European Telecommunications Standards
Institute:Avrupa Telekominikasyon Standartları
Enstitüsü) standartlarını uygulayan Avrupa ve diğer
ülkelerde 2–11 GHz bantları içinde kablosuz bir şebeke
iletişimi sağlamak için ETSI BRAN (Broadband Radio
Access Networks :Geniş bant Radyo Erişim Ağları)
grubu tarafından ortaya konulan bir standarttır.
• HIPERMAN, WiMAX’a alternatif bir Avrupa standardıdır.
• Pek çok açıdan WiMAX ile aynıdır.
WIMAX – HiperMAN
Arasındaki Benzerlikler ve Farklar
• HiperMAN standardı 802.16 ile benzer şekilde;
bütün bir hizmet kalitesi, hızlı bağlantı kontrol
yönetimi, güçlü güvenlik, kodlamaya hızlı uyum,
modülasyon ve iletim gücü, görüş hattında
olmayan performansı, hem FDD(frekans bölmeli
çoklama) hem de TDD(zaman bölmeli çoklama)
desteği gibi çeşitli hizmet kategorilerini
sunmaktadır. Hizmet planlaması ve katman
yakınsamaları IEEE 802.16 ile aynıdır. WiMAX
teknolojisiyle benzerlik gösterir ve onun
kapsamında olduğu için onunla birlikte gelişir.
HiperMAN, IEEE 802.16 standardına benzer
şekilde WiMAX ın sağladığı pek çok desteği de
sağlamaktadır.