Wimax – WiBro – Hiperman

1.WiMAX(WORLD WIDE INTEROPERABILITY FOR MICROWAVE ACCESS)

 

                “WiMAX, IEEE 802.16   standartlarını kullanan aletler için bir sertifika işaretidir”[1]. Bu teknoloji  metropol alanlarda kullanılması öngörülen kablosuz haberleşme teknolojisidir. WiMAX  verici istasyondan 50 km uzaklığa kadar genişbant ta kablosuz erişim sağlayabilmektedir. Bu erişim 75 MBps  indirme hızına kadar  ulaşabilmektedir. WiFi 802.11 kablosuz alan ağı standardının sınırladığı 30 ile 100 metre arasındaki mesafelerde değişen haberleşme sistemini düşündüğümüzde WiMAX bize oldukça performanslı ve kullanışlı bir hizmet sunmaktadır. Bunun yanı sıra bu teknoloji özellikle kablo ile haberleşmenin sağlanamadığı alanlarda baz istasyonları aracılığı ile yüksek kalitede haberleşme sağlayabilmektedir.

WiMAX(Worldwide Interope rability for Microwave Access ),  son kullanıcıya kablo ve ADSL alternatifi olarak genişband erişim sağlayabilecek standart-tabanlı kablosuz erişim teknolojisidir.Ayrıca WiMAX farklı veri hızlarını desteklemesinin yanında , kablosuz haberleşmenin getirdiği bir çok dezavantajıda azaltıyor. Bu teknoloji hem lisanlı hem de lisansız frekansları işletebilmesinin yanında kablosuz ağ kullanıcıları için  tutarlı ve ekonomik bir model sağlıyor.

WiMAX sadece taşınabilir bilgisayarlarda değil aynı zamanda sabit bilgisayarlar için de interneti kablosuz hale getirmeyi hedefliyor. Bu demek oluyor ki kullanıcılar internet erişim ihtiyaçlarını çatıya yada pencereye kurulacak uydu anteni benzeri bir antenle evlerindeki yada ofislerindeki sabit bilgisayarlarında da karşılayabilecekler.

                Resim:http://www.gearfuse.com/wp-content/uploads/2008/05/wimax_wixd_101.gif

WiMAX haberleşmesi antenler üzerinden yapıldığı için kapsama alanındaki her türlü kullanıcının ister sabit konumlu kullanıcılar(ev,ofis) , ister lokasyonu değişkenlik gösteren kullanıcılar olsun ,bu yayını alıp doğrudan kullanabildikleri gibi kendi içinde farklı kullanıcılara dağıtabilirler.

 

1.1 WiMAX in Kullanım Sebepleri

a)       Kablosuz ineternete ve haberleşmeye duyulan ihtiyacın gün geçtikçe artması.

b)       Kablosuz internet hızınının (WiFi) zaman zaman yetersiz kalması.

c)       WiFi teknolojisi ile  uzak mesafelere erişim için extra donanım masraflarının ortaya çıkması ve servis sağlayıcıya bağımlılık.

d)       Daha güvenli bir kablosuz ağ  teknolojisine ihtiyac duyulması.

e)       DSL teknolojisinin her noktaya aynı kalite ile ulaştırılamaması.

[1]: http://en.wikipedia.org/wiki/WiMAX

1.2 WiMAX’İN TEKNİK ÖZELLİKLERİ

WiMAX  ip adreslerini kullanan kablosuz haberleşme sistemidir.Bunun yanı sıra wimax  hem fiberoptik bağlantılı sistemlere, kablolu modemler ile kurulan sistemlere ve DSL bağlantılar gibi kablolu sistemlere hem de 3G şebekelere entegre olabileceği için çeşitli şekillerde hizmet tiplerini desteklemektedir.

WiMAX kapsama alanı içinde bulunan kullanıcıların talepleri doğrultusunda frekans bandını çok daha verimli kullanabilmeleri için çok seviyeli modülasyon ve kodlama teknikleri kullanır. Yaptığı modülasyonlar ile tek bir işarette daha fazla veri taşıyarak , hat performansını arttırıyor.

“Wimax, hem zaman bölmeli çiftleme (TDD) hem de frekans bölmeli çiftleme (FDD) tekniklerini  kullanabilirken ,802.16d versiyonunda dikey frekans bölmeli çoklama (OFDM), 802.16e versiyonunda ise ölçeklenebilir dikey frekans bölmeli çoklama (SOFDM) tekniği kullanılmaktadır.”[2]

Haberleşme baz istasyonları tarafından yapıldığından gelişmiş anten teknolojileri de bu haberleşmede kullanılmaktadır. Beamforming ve MIMO da , iki temel gelişmiş anten teknolojileridir. Kullanılan bu anten teknolojileri kapsama alanının genişlenmesine , kapasitenin daha verimli bir şekilde kullanılmasına ve interferansların azaltılmasına neden olur. Gelişmiş anten teknolojilerinin kullanılması daha az baz istasyonunun kullanılması ile daha uzak mesafelere erişimin gerçekleşmesine de olanak vermektedir..

WiMAX iki nokta arasındaki uçtan uca  haberleşmeyi IP adresleri üzerinden yapmaktadır.IP adresleri üzerinden yapılan bu haberleşme çok daha sade , karmaşık olmayan  , her uygulamanın katılabileceği  açık ve esnek bir yapı olmasını sağlıyor. Ayrıca WiMAX NLOS ve mobilite desteği ile aygıtların birbirlerini görmesine gerek kalmadan haberleşmesine de olanak veriyor.

Uygulama

Mac Mimarisi

Modülasyon

Multiplexing

Duplexing

Frekans     Aralığı

Kanal Band Genişliği

Fixed LOS

Point to Point

Multipoint

QPSK,16QAM,

64QAM

TDM/TDMA

TDD/FDD

10Ghz – 66Ghz

20Mhz

25Mhz

28Mhz

Tablo:  http://www.alibeklen.com/wp-content/uploads/2008/06/wimaxsunumalibeklen.pdf

1.3 WiMAX Türleri

 

802.16e:Hareket halinde yüksek hızda kablosuz genişband haberleşmesi.(mobile wimax)

802.16d: Hareketli olmayan noktalar için kullanılan wimax türü. Genellikle ev , ofis gibi sabit yerler için getirilmiş wimax çözümü.

1.4 WiMAX Teknolojisinin Çözüm Getirdiği Bazı Problemler

 

a)       Kablosuz olarak internet üzerinden oynamaya çalıştığımız oyunlarda yaşadığımız gecikme(Latency) problemini çözecek.

b)       Ses iletişimi yaparken yaşanan sesin kesilmesi veya bozulması problemlerini çözecek.

c)       Yüksek bant genişliği gerektiren Video ve TV uygulamalarında kapasite problemini ortadan kaldıracak.

d)       Kablosuz ağlardaki güvenlik problemlerini makul seviyeye indirecek.

e)       Internet in mobilitesini artıracak ve heryerde internete erişmemizi sağlayacak.

 

1.5    WiMAX Teknolojisinin Kullanım Alanları

 

a)       Kablo erişimi ile haberleşme yapılamayan alanlarda.

b)       Bir şehri yada büyük bir lokasyonu kapsayacak kablosuz haberleşme altyapısını kurmada.

c)       Savunma Sistemlerinde: Modüller arası haberleşmenin sağlanmasında ve gözetleme sistemlerinde.

d)       Enerji Sistemlerinde: Uzaktan gözetim yapmak amacıyla.

e)       Kamu Güvenliğinde:Afet koordinasyon sistemlerinde , trafik denetleme sistemlerinde , uzaktan takip sistemlerinde.

[2] :http://www.tk.gov.tr/Etkinlikler/Ulusal_Etkinlikler/cesitli/ursi/sumumlar/jkucukunsal_sunum.pdf

f)        Şirketlerin farklı noktalardaki çalışma birimlerinin haberleşmesini sağlamada.

g)       Kamu da ve Belediyelerde: Genişbant erişim altyapısını gerektiren tüm kamu uygulamalarında.

h)       Taşımacılık (Logistic) sektöründe: Kargo ve Kontainer takip sistemlerinde

2.WiBRO(WIRELESS BROADBAND)

 

Wibro , taşınabilir kablosuz genişband haberleşmesinin yeni bir türüdür.”Güney Kore telekominikasyon endüstrisinin geliştirdiği genişband kablosuz internet teknolojisidir”[3].Wibro teknolojisinin tabanını IEEE 802.16e uluslar arası telekominikasyon standardı oluşturmaktadır.

Mobile Wimax olarak adandırılan wibro teknolojisi insanların hareket halinde olmaları durumunda da yüksek hızda ve kalitede internet erişimi yapabilmeleri için tasarlanmıştır. Wibro teknolojisi wimax teknolojisinin mobil versiyonu olduğundan dolayı benzer bir çok özelliğe sahiptir.Örneğin veri transfer hızlarının birbirine yakın olması , aynı sistem ve profile sahip olması bu duruma örnek olarak gösterilebilir. Fakat wimax ile wibro’yu birbirinden ayıran en temel özellik wibro’nun hareket halindeyken de yüksek hızda genişband haberleşmesine olanak sağlamasıdır. Ancak alıcının yüksek hızda hareket etmesi durumunda wibro haberleşmesi etkin bir şekilde kullanılamamaktadır. Wibro 60 ile 120 km arasında değişen hızlarla hareket edilmesi durumunda  efektif sonuçlar verebilmektedir.

 

 2.1 WiBRO‘NUN GENEL ÖZELLİKLERİ

 

Resim 1: http://www.sasase.ics.keio.ac.jp/jugyo/2007/wibro.pdf

Mobil sistemler genellikle ses iletimi hedef alınarak geliştirilmiş sistemlerdir. Wibro ise yalnızca ses iletimini ana hedef haline getirmemiştir.Wibro’nun ana hedefi; veri iletişimi üzerine yapılandırılmış mobil bir sistem olmaktır.

Günümüzün hücresel ağ yapıları 384Kbps e kadar hızları desteklerken wibro 3Mbps e kadar veri transfer hızını desteklemektedir. Aynı zamanda günümüz hücresel ağ teknolojilerinin kullanım fiyatları oldukça yüksek iken wibro da aynı durum söz konusu değildir. Yani daha düşük maliyetle yüksek hızda veri iletimi yapabiliyoruz.

Wibro’nun bir diğer özelliği ise güç tasarrufu dur. Wibro’da daha az enerji harcayan aygıtlarla (pda, smart phone , notebook…) haberleşme sağlandığı için daha az enerji ile daha fazla işgücü ortaya çıkmaktadır. Gelişen teknoloji ile beraber mobil aygıtlara duyulan ihtiyacın ve kullanım oranının  artacağını düşünürsek pil ömrü fazla olan mobil aygıtların üretilmeside önem kazanacaktır.Bu noktada mobil aygıt üreten firmalara büyük iş düşmektedir

Wibro , IP tabanlı bir teknoloji olduğundan dolayı her türlü uygulamaya kolayca uyum sağlayabilmektedir. Bu özellik wibro teknolojisinin esnek bir yapı olarak karşımıza çıkmasına olanak tanımaktadır.

[3]: http://en.wikipedia.org/wiki/WiBro

2.2 WiBRO’NUN DİĞER AĞ SİSTEMLERİ İLE KARŞILAŞTIRILMASI

WIBRO

HIGH SPEED DSL

WLAN

2 , 2.5 G

Servis Alanı

Kapalı Ortam/Açık Ortam

Kapalı Ortam

Kapalı Ortam

Kapalı Ortam/Açık Ortam

Hız

High Speed

Ultra High speed

Very High speed

Medi. High speed

TAŞINABİLİRLİK

Yüksek

Düşük

Çok Yüksek

İÇERİK

Kablolu/Kablosuz

Kablolu

Kablolu/Kablosuz

Kablosuz

MALİYET

Düşük

Düşük

Düşük

Yüksek

TERMİNAL

 

Smart Phone,PDA ,notebook

Desktop/Notebook

PDA,Notebook

Cell Phone,PDA

Tablo-1

http://www.sasase.ics.keio.ac.jp/jugyo/2007/wibro.pdf

2.3 WiBRO’NUN TEKNİK ÖZELLiKLERİ

 

Frenkans Bandı

Kanal Kapasitesi

Duplex

Çoklu Erişim

Modülasyon

Mobilite

Download/Upload

Kapsama Alanı

2.3 – 2.4 GHZ

9 Mhz

TDD

OFDMA

QPSK, 16QAM,64 QAM

60 – 120 Km/h

512Kbps – 3Mbps128Kbps-1Mbps

1-5 KM


                 

2.4 WiBRO’NUN MOBİL TEKNOLOJİLER İÇİNDEKİ YERİ

          Resim-2 http://www.apnoms.org/2005/special/SS1_3.pdf


                               Wibro(Mobile Wimax) veri aktarım hızı olarak incelediğimizde video ve yüksek kalitede multimedia veri transferinde oldukça performanslı gözükmekte. Diğer hücresel , taşınabilir teknolojilerle karşılaştırdığımızda 4G teknolojisine geçme evresinde Wibro rakiplerinden oldukça üstün gözükmekte.

2.5 WiBRO’NUN KULLANIM ALANLARI

 

 Genel Amaçlı Internet Kullanımlarımızda ;

a)       Ev deki elektronik araçların ortak bir ağ üzerinde kullanılmasında.

b)       Tüm genel amaçlı internet kullanımlarımızda.(Download,Upload. Vs…)

  Ticaret,Ekonomi ve Finans Dünyasında

a)       Mobil ticari uygulamalarda.

b)       Mobil bankacılık uygulamalarında.

c)       Interaktif reklamcılık sektöründe.

d)       Borsa’daki değişimlerin takibinde.

  Bilgi Sistemlerinde

a)       Anlık haber takipleri.

b)       Afet koordinasyonlarında ve güvenlik sistemlerinde.

c)       Navigasyon sistemlerinde.( Uzaklık ve yol bilgisi almada.)

d)       Gerçek zamanlı yayınların takip edilmesinde.

e)       Trafik araç yoğunluklarının takibinde ve lokalizasyon belirlemede.

  Diğer kullanım Alanları

a)       Yüksek hızda mobil olarak görüntülü ve sesli haberleşme.

b)       3D oyunların internet üzerinden mobil bir şekilde oynanmasında.

c)       Büyük boyutlu video ve ses dosyalarının aktarılmasında.

d)       Gerçek zamanlı radyo , tv gibi yayınların mobil araçlar üzerinden alınmasında.

3.HİPERMAN  (High Performance Radio Metropolitan Area Network)

Hiperman , Avrupa Telekominikasyon Standartları Entitüsü ,  Genişbant Radyo Ağ Erişim grubu tarafından oluşturulmuş Avrupa ülkeleri ve ETSI standartlarını kabul eden diğer ülkelerde faaliyet gösteren bir kablosuz ağ haberleşme standartıdır. Hiperman; Wimax (IEEE 802.16 standard) ve Kore teknolojisi Wibro ya karşı Avrupa patentli bir alternatiftir.

Hiperman teknolojisi ,IEEE 802.16e uluslar arası telekominikasyon standardına oldukça benzer bir  yapıdadır. HiperMAN standardı 802.16’yı izleyerek Avrupa için  2-11 GHz bantlarında kablosuz şebeke iletişimini tanımlamaktadır. Bu ağ haberleşme standartındın başlıca yoğunlaştığı nokta genişbantlı kablosuz haberleşme erişimini geniş  alanlara sağlayabilmektir.

Hiperman  , ağ trafiğinin yoğunlaşmasıyla beraber  ATM(Asycnhronous Transfer Mode) özelliğini destekler. Hiperman standardı çeşitli hizmetleri bünyesinde bulundurur ;Bu hizmetleri kısaca şöyle sıralayabiliriz; tümleşik bir hizmet kalitesi, hızlı bağlantı kurulması ve bu bağlantıların yönetilmesi, kodlama tekniğine hızlı uyum ,güçlendirilmiş güvenlik desteği , dalgaların yayılım(propagation) ortamında modülasyonun sağlanması ve iletim gücünün yükseltilmesi, multiplexing yöntemi olarak hem FDD hem de TDD desteğini vermesi Hiperman güçlü kılan hizmetlerdir. Ayrıca Hiperman  teknolojisi  IEEE 802.16  standartı ile benzer teknik ve yapısal özelliklere sahiptir.

HİPERMAN  IEEE-802.16 İŞBİRLİĞİ


Resim:http://www.itu.int/ITU-R/study-groups/was/busan/Presentations/docs/etsi-bran-project.pdf

HİPERMAN TEMEL ve TEKNİK ÖZELLİKLERİ

a)Mesh radyo ağı ,PTMP (Point to multipoint communication)

b)Residential,SOHO,SME

c)2-11 GHz frekans aralığında yayın

d)İleri teknikte anten sistemleriyle uyumlu

e)Direktif antenlerle 50 km mesafeye kadar ulaşma imkanı

f)Tam Qus desteği sağlar

g)Yüksek güvenlikli şifreleme algoritmaları ile korunma

h)Düşük enerji tüketimi (Güneş enerjisi kullanlımını destekler)

j)Birlikte işlerlik profileri 1.75, 3.5, 7, 10 MHz

i)12-18 db aralığında fazladan sistem kazancı sağlar.

Advertisements

About ... from Emrah METE

Bilgisayar Mühendisi
This entry was posted in Projects, Uncategorized and tagged , , , , , , , . Bookmark the permalink.

One Response to Wimax – WiBro – Hiperman

  1. Gökhan says:

    Çok yararlı teşekkürler

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s