از خطوط بیسیم WIMAX بیشتر بدانیم-وای فای چیست و چگونه کار می کند؟

امروزه دسترسی به اینترنت در بیشتر موارد به سه طریق زیر امکان پذیر است :

1-دسترسی باند پهن (Broad Band):
دسترسی خانگی معمولا از طریق DSL یا مودمهای کابلی صورت می گیرد در ادارات معمولا از خطوط E1 یا E3 استفاده می کنند .
2-دسترسی WIFI:
در منزل ممکن است شما یک روتر WIFIراه اندازی کرده باشید که به شما اجازه می دهد از Laptop در حین حرکت استفاده کنید . در جاده ها شما میتوانید در رستورانها , هتلها , کافی شاپها , یا کتابخانه ها نقاط دسترسی WIFI را پیدا کنید .
3-دسترسی Dial-Up:
اگر شما هنوز از Dial-Up استفاده می کنید یا شانس دسترسی به اینترنت پرسرعت را ندارید یا فکر می کنید دسترسی اینترنت پر سرعت خیلی گران است .
مشکل اصلی دسترسی به اینترنت پر سرعت قیمت بالای آن و دسترسی نداشتن در تمام نقاط می باشد .
مشکل اصلی دسترسی از طریق WIFI محدودهء کوچک تحت پوشش آن است .
چه تکنولوژی جدیدی می تواند تمام این مشکلات را حل نماید؟
این تکنولوژی جدید باید موارد زیر را فراهم کند

ادامه نوشته

هــمه چــیز در مــورد وایــمکـس و وای فای

- فناوری وایمکس بیشتر برای مناطق روستایی و دورافتاده مناسب است
- دستگاه‌های کاربری وایمکس قیمتی بالاتر از دستگاه‌های 3G دارند
- مشترکان برای پرداخت قابلیت سیار وایمکس آمادگی ندارند
- تشعشعات BTS های وایمکس از تشعشعات BTS های GSM بیشتر است
- نرخ مکالمه در فناوری وایمکس و GSM یکسان است
- پوشش میانگین هر BTS وایمکس 5 کیلومتر مربع است
- بیشتر هزینه CAPEX در وایمکس شامل تجهیزات رادیویی است
- گستره فرکانسی 30 مگاهرتز مناسب است
- فناوری وایمکس می تواند بطور مؤثری توسط اپراتورهای کوچک و متوسط توسعه یابد

هــمه چــیز در مــورد وایــمکـس و وای فای-قـسمت اول

چکیده: وای مکس یک فن آوری بی سیم پهن باند است که هنوز ده ساله نشده است.این فن آوری نوظهور در قالب دو کاربرد ثابت و متحرک عرضه می شود و تقریبا توانسته در لپ تاپ ها و تلفن های همراه هوشمند جایی برای خود باز کند.در این مقاله به معرفی فن آوری وای مکس،استانداردها،کاربردها، آشنایی با تجهیزات و بررسی وضعیت کنونی وای مکس در چند نقطه جهان پرداخته شده است.
کلید واژه : آنتن های میمو، تحویل ایستگاه،مد ذخیره توان،وای مکس ثابت،وای مکس سیار
مقدمه:
مدت ها بود که شبکه های سیمی،دنیای مخابرات را زیر سلطه داشتند.دولت ها،تولیدگنندگان و اپراتورها مجبور بودند تا هزینه سنگین سیم کشی را تا آخرین کاربر در دورترین نقطه متحمل شوند.بی شک راه اندازی اولین شبکه های بی سیم،تحولی بزرگ در صنعت مخابرات بود و درهای تازه ای را پیش روی مهندسان و تولیدگنندگان گشود.با گذشت زمان روز به روز بر قابلیت های فن آوری های بی سیم افزوده شد.تا امروز که حجم عظیمی از اطلاعات،صوت و تصویر را می توان در کسری از ثانیه به دورترین نقاط ارسال کرد.متخصصین و مهندسین، آینده صنعت بی سیم را بسیار روشن می دانند و امیدوارند روزی بتوانند تمام نیازهای کاربران را درهمه ابعاد پاسخ گویند.

1-معرفی

کلمه وای مکس برگرفته از سرواژه های Worldwide Interoperability of Microwave Access (WIMAX) است که یک سازگاری و سازش جهانی است برای دست رسی ماکرویو و یک فن آوری بی سیم پهن باند در رنج فرکانسی بالا،برد زیاد و پهنای باند زیاد به نسبت فن آوری های بی سیم قبل از خود است. ویژگی Interoperability یا سازگاری در وای مکس ،یعنی این که کاربر تجهیزات و محصولات مورد نیاز خود تهیه کند (بنا به ویژگی های مد نظرش) و مطمئن باشد که این وسیله با سایر ابزار مورد تایید مشابه،هماهنگی و سازگاری دارد.وای مکس بر پایه استانداردهای شبکه های بی سیم کلان شهر ها (WLAN) بنا شده است.
1-1) تاریخ چه
کنسرسیوم صنایع بزرگ،اتحادیه ای جهت گواهی کردن تولیدات بی سیم پهن باند در راستای سازگاری با یک استاندارد واحد به راه انداخت.این اتحادیه،اتحادیه وای مکس نام داشت.
در سال 1999موسسه IEEE یک کارگروه از شاخه انجمن بی سیم پهن باند (BWA) تشکیل داد که روی دست یابی بی سیم پهن باند کار می کرد.این گروه در همان سال استاندارد IEEE 802.16 را تصویب کرد که عدد 16 نشان دهنده همین گروه کاری نام برده است.
این گروه کار خود را با تمرکز بر گسترش سیستم بی سیم پهن باند یک نقطه به چند نقطه بر پایه دید مستقیم برای کار در باندهای 10 الی 60 گیگا هرتزی شروع کرد.
پس وای مکس بر دو منبع استوار است: یکی استاندارد IEEE 802.16 که شامل استانداردهای اصلاحاتی هم می شود و دیگری گروه مستند سازی و نظارت بر پیاده سازی تجهیزات و شبکه های وای مکس،یعنی اتحادیه وای مکس.
1-2) اتحادیه وای مکس
استانداردهای IEEE 802.16 فقط معرف و به وجود آورنده تکنولوژی وای مکس هستند و لازم است یک سازمان دیگر وظیفه تایید،هماهنگی و تطابق را به عهده گیرد که این وظیفه ی همان اتحایده وای مکس است.
اتحادیه وای مکس به طور رسمی در سال 2001 با هدف دادن تاییدیه و هماهنگی بین تولیدات IEEE 802.16 کار خود را آغاز کرد.بعد از یک دوره تقریبا کوتاه که با عدم رونق و کم کاری اتحادیه توام بود،در سال 2003 این گروه دوباره فعال شد.در ابتدا اینتل و کمی بعد نوکیا،نقش رهبری و هدایت را در اتحادیه وای مکس بر عهده گرفتند.البته نقش نوکیا به دلیل تمرکز روی فن آوری های نسل سوم کم رنگ تر از اینتل بود.اما رفته رفته نوکیل نیز مکان خود را در اتحادیه تثبیت کرد.
اعضای اتحادیه وای مکس اغلب تولیدکنندگان سیستم ها و نیمه هادی ها، فروشندگان تجهیزات،اپراتوری شبکه ها،دانشگاهیان و دیگر مجریان مخابراتی هستند.برای آشنایی بیشتر با اعضای اتحادیه،نام چند شرکت آورده شده است.
تولیدکنندگان:
AirSpan Networks, Alcatel, Cisco, Intel, LG, Nokia, Samsung, Siemens, Motorola, Fujitsu, Alvarion, Siware, Tower stream …
ارائه دهندگان خدمات:
British Telecom, France Telecom, Korea Telecom, Sprint Nextel, Telmex, PCCW …
هر چند با مراجعه به پایگاه اینترنتی این اتحادیه می توان با اعضای اتحادیه وای مکس که افزون از پانصد عضو است،آشنا شد.
اتحادیه وای مکس در کارگروه های مختلف سامان دهی شده است.
•گروه کاری کاربردی (AWG) •گروه کاری گواهی و تاییدیه (CWG) •گروه کاری بازاریابی (MWG) •گروه کاری شبکه (NWG) •گروه کاری تنظیمی (RWG) •گروه کاری تکنیکی و فنی (TWG) •گروه کاری ارائه دهنده خدمات (SPWG) اتحادیه وای مکس اولین آزمایش گاه تایید سازی خود را در فوریه 2006 در مالاگای اسپانیا با نام "آزمایش گاه ستکام" افتتاح کرد.در اواخر همان سال،دومین آزمایش گاه را در سئول کره جنوبی و سومی را در چین راه اندازی کرد.این اتحادیه اکنون در بیش از 150 نقطه دنیا در حال کار می باشد. 1-3) سیر استاندارد سازی در IEEE 802.16 استانداردهای نسبتا زیادی توسط کمیته IEEE 802.16 توسعه و انتشار یافته که در این جا به چند استاندارد اشاره می شود.
استاندارد802.16802.16a802.16-2004802.16e802.16m سال تصویب2001200320042005شاید 2009 استانداردهای دیگری از قبیل IEEE 802.16b,d,g,h,j,… نیز به تصویب رسیدند اما نسبت به مواردی که در جدول آمده از ارزش کمتری برخوردارند.در واقع می توان گفت IEEE 802.16 مجموعه ای از استانداردهاست ،نه یک استاندارد واحد و یک پارچه.
انتظار می رود که استاندارد IEEE 802.16m نیز در نیمه دوم سال 2009 به تصویب برسد.
از میان استانداردهای موجود، IEEE 802.16-2004 برای کاربردهای ثابت به کار می رود و اغلب با نام وای مکس ثابت شناخته می شود.گاهی این استاندارد با IEEE 802.16d ، یکی انگاشته می شود.اما IEEE 802.16d چندی قبل از IEEE 802.16-2004 و با هدف توجه به استانداردهای انستیتو استانداردسازی مخابرات اروپا (ETSI) به وجود آمد و عملا با 802.16-2004 متفاوت است.
802.16e در واقع اصلاحیه ای بر 802.16-2004 بود که به آن پشتیبانی از کاربردهای سیار اضاف شده بود و از آن اغلب به عنوان وای مکس سیار یاد می شود.این استاندارد جدید تمام قابلیت های استانداردهای قبل از خود را داراست. IEEE 802.16m استاندارد جدید و در حال توسعه وای مکس است.این نسخه جدید شامل دسترسی سیار پیشرفته و سرویس های صوتی و کاندیدای قرارگیری در تکنولوژی های جدید ITU (IMT-Advanced) است. اتحادیه وای مکس نیز متعهد شد تا سازگاری و مطابقت این استاندارد جدید را با استاندارد 802.16e حفظ کند تا اپراتورها بتوانند تجهیزات بر پایه 802.16m را روی شبکه های فعلی خود گسترش دهند.
1-4) کاربردهای وای مکس استاندارد 802.16 برای شبکه های بی سیم شهری و دسترسی سطوح مختلف کاربران،تبیین شده است.هدف وای مکس، تضمین و هماهنگی امواج رادیویی بی سیم پهن باند برای استفاده مشتریان از فروشنده ای به فروشنده ی دیگر است. یکی از مهم ترین دلایل برتری و شهرت وای مکس،همان سیار بودن آن است.فن آوری ای که به درون لپ تاپ ها،رایانه های دستی و گوشی های تلفن همراه راه یافته است و این به کاربر اجازه می دهد تا از یک اینترنت پرسرعت در همه حال،حتی در حرکت با سرعت زیاد نیز بهرمند باشند.وای مکس را می توان در کاربردهای زیادی به خدمت گرفت.در محیط هایی با اپراتورها و کاربران متنوع و نامنظم،در مناطق جغرافیایی مختلف و با فواصل مختلف پراکندگی و ... . برخی از روش های به کارگیری وای مکس : •به عنوان زیرساخت (Backhaul) در شبکه های مخابراتی •به عنوان شبکه های عمومی کاربردهای مورد اول عبارتند از: زیر ساخت بی سیم سلولی، زیر ساخت بی سیم سرویس دهنده های بی سیم،شبکه های بانکی،شبکه های آموزش از اره دور، ارتباط بین سازمان های امنیتی (پلیس،آتش نشانی، اورژانس و ....)،ارتباطات ساحلی(شرکت های گاز و نفت و ...)،شبکه های موقت مخابراتی (همایش ها،سمینارها و ...) و چندین کاربرد دیگر از همین دست.
در مورد دوم نیز می توان به شبکه دسترسی جهت سرویس دهنده های بی سیم و ارتباطات روستایی اشاره کرد.

2-شرایط کاری

2-1) طیف های فرکانسی
طیف های فرکانسی مورد استفاده در سرتاسر دنیا به دو دسته: طیف های با مجوز و طیف های بدون مجوز تقسیم می شوند.وضعیت فرکانس های مورد استفاده در هر کشور توسط یک سازمان رگولاتوری کنترل می شود.این سازمان در آمریکا،کمسیون ارتباطات ملی (FCC) نام دارد.
در برخی کشورها،قسمتی از طیف فرکانسی برای کاربردهای عمومی مانند شبکه های بدون مجوز و قسمتی برای مصارف نظامی یا خدمات عمومی مانند پخش تلویزیونی و ... در نظر گرفته می شود که طبق سیاست های رگولاتوری آن کشور ممکن است نوع کاربرد طیف ها متفاوت با دیگر کشورها باشد.
2-1-1) طیف های با مجوز برای نمونه در ایالات متحده ،طیف با مجوز 1.9 GHZ برای سرویس های مخابراتی سلولی شخصی (PCS) استفاده می شود یا فرکانس 3.5 GHZ که در اروپا و قسمتی از آسیا برای بی سیم پهن باند در نظر گرفته شده حال آنکه در ایالات متحده،برای بی سیم پهن باند از این فرکانس کم تر استفاده می شود.برای داشتن یک فرکانس با مجوز جهت مصارف خصوصی باید از رگولاتوری،مجوز فرکانس مورد نظر را خریداری کرد. 2-1-2) طیف های بدون مجوز (مجوز آزاد) در ایالات متحده فرکانس هایی نظیر 2.4 ، 5.2،5.3،5.8،24 و بیشتر از 60GHZ ، فرکانس های بدون مجوز محسوب می شوند.در آمریکا هر کافی شاپ اگر از قوانین ساده اولیه شبکه پیروی کند،اجازه دارد تا یک شبکه با فرکانس بدون مجوز برپا کند.
2-2) تخصیص باند فرکانسی به وای مکس
یک گام مهم در جهت گسترش خدمات پهن باند سیار،تخصیص باندهاست.باندهای 2.49 تا 2.69 گیگا هرتزی ،جهت نصب پهن باند سیار بسیار مناسب است.این محدوده باند جهت خدمات سیار طراحی شده است.اما در برخی کشورها هنوز از این باند فرکانسی استفاده نمی شود.انتشار امواج در این باند،کاهش هزینه خدمات باند پهن سیار را موجب می شود. در فرکانس های بالاتر با کاهش حوزه پوششی ایستگاه ها و افزایش هزینه مواجه هستیم.البته در مناطقی که تقاضا زیاد است (مانند مناطق شهری) می توان از فرکانس های 3.4 تا 3.6 گیگا هرتزی نیز استفاده کرد. رایج تری طیف های فرکانسی به کار رفته در وای مکس،2.3،2.5،3.3،3.5 گیگا هرتز هستند که دارای مجوزاند و فرکانس 5.8 GHZ که مجوز آزاد است.
2-3) مشخصات عملیاتی خطوط ارتباطی وای مکس می توانند به دو گونه : خط دید مستقیم (LOS) و خط دید غیر مستقیم (NLOS) پیاده سازی کرد.
از نظر دسترسی،می توانند نقطه به نقطه (PTP) و یا نقطه به چند نقطه (PTMP) باشند.
از خط دید مستقیم در محیط های خلوت و کم تراکم استفاده می شود.محدوده تحت پوششی تا شعاع 50 کیلومتر ( در شرایط ایده آل) و در حدود 9300 کیلومتر مربع را در بر می گیرد.در فرکانس های 10 تا 66 گیگا هرتزی و از نظر معماری ،نقطه به نقطه و بیشتر جهت ارتباط بین ایستگاه های پایه استفاده می شود.
از خط دید غیر مستقیم در محیط های شلوغ و پرتراکم شهری استفاده می شود.محدوده ای با شعاع 6 تا 9 کیلومتر را در بر می گیرد.از فرکانس 2 تا 11 گیگا هرتز استفاده می شود.زیرا فرکانس های بالاتر از 10 گیگا هرتز از موانع بع سختی عبور می کنند.(چون طول موج بسیار کوتاهی دارند) و از معماری نقطه به چند نقطه بهره می برد.
پهنای باند و نرخ بیت در وای مکس به ازای استانداردهای مختلف،متفاوت است.اما در شرایط مناسب می توان تا نرخ بیت 75Mbps و پهنای باند 20MHZ را برای وای مکس متصور شد.
2-4) سرویس های کاربردی وای مکس
2-4-1)سرویس کاربردی ثابت
نحوه ارائه این سرویس بدین گونه است که مشترکی برای سرویس پهن باند ثابت وای مکس ثبت نام می کند.اپراتور،یک مودم وای مکس،یک شناسه سرویس،کلمه کاربری و رمز عبور به مشترک می دهد.مشترک ،مودم ایستگاه مشترک (Subscriber Station) را در محلی با پوشش مناسب سیگنال های وای مکس قرار می دهد و به شبکه وصل می شود. این روش ابتدایی ترین شیوه بهره برداری از شبکه وای مکس است. این سرویس به دو روش : سرویس ثابت خارجی با محدوده تحت پوشش بیشتر (fixed outdoor) و سرویس ثابت داخلی با محدوده پوششی کمتر (fixed indoor) ارائه می شود.
تا حدودی می توان سرویس ثابت وای مکس را با سرویس پهن بتند کابلی (DSL) مشابه دانست.
2-4-2)سرویس کاربردی کوچی
در این روش،مشترک یا مودم مستقل دارد یا ماژولی که روی لپ تاپ سوار می شود.بر خلاف روش ثابت،مشترک می تواند اتصال خود را قطع کند و از نقطه ای دیگر به شبکه وصل شود.یعنی در حین اتصال ثابت بوده ولی مکان و موقعیت مشترک می تواند تغییر کند.
2-4-3)سرویس کاربردی قابل انتقال
مشترک می تواند در حین اتصال به شبکه در اطراف با سرعت قدم زدن حرکت کند و هم چنان به شبکه وصل باشد.هر گاه به انتهای محدوده تحت پوشش یک ایستگاه پایه(base station) نزدیک شود،مودم عملیات تحویل ایستگاه پایه را انجام می دهد.تحویل ایستگاه پایه (HandOver) با قطعی بسیار کوتاهی همراه است که ممکن است اتفاقاتی مانند دیرکرد زمانی،کاهش کارایی و حتی از دست دادن بسته های داده در هنگام تغییر ایستگاه پایه رخ دهد. 2-4-4)سرویس کاربردی سیار ساده مشترک می تواند با سرعتی بین 0 تا 60 کیلومتر بر ساعت بدون قطعی در اثر تحویل ایستگاه،با تداوم اتصال به شبکه حرکت کند.با این سرعت هیچ کاهش کارایی مشاهده نخواهد شد.در سرعت های بالاتر از 60 کیلومتر بر ساعت ،هم قطعی کوتاه و هم افت کارایی به دنبال خواهد داشت.
2-4-5)سرویس کاربردی سیار کامل
مشترک سیار،چه در موقعیت ثابت ،چه در موقعیت متحرک با سرعت های حتی بالاتر از 120 کیلومتر بر ساعت،بدون قطعی و با تداوم اتصال و بدون افت کارایی به شبکه متصل است.در این سرویس،دیرکرد زمانی کمتر از 50ms است و احتمال از دست دادن بسته های اطلاعاتی کمتر از 1% است.این ویژگی کاربرد سیار کامل را برای امکاناتی چونVoIP مناسب گردانده است.
2-5) مدولاسیون، داپلکسینگ و امنیت در وای مکس
در وای مکس ثابت از دو شیوه مدولاسیون OFDM و OFDMA استفاده می شود.از تکنیک مدولاسیون OFDM با 256 فرکانس حامل و از تکنیک OFDMA با 1024 فرکانس حامل بهره می برد.در وای مکس سیار ،علاوه بر دو روش قبل از تکنیک سطح بالاتری یعنی SOFDMA استفاده می شود.SOFDMA تعداد متغیر فرکانس حامل را به کار می گیرد و فقط این تکنیک است که تحرک پذیری را پشتیبانی می کند.
در اغلب استانداردهای وای مکس از داپلکسینگ تقسیم زمانی (TDD) استفاده می شود.داپلکسینگ یا عملیات دوسویه عبارتست از عملکرد دستگاه های فرستنده و گیرنده بدون قطع و وصل در فواصل زمانی یا فرکانسی مختلف . می توان از داپلکسینگ تقسیم فرکانسی FDD)) نیز استفاده کرد.اما روش تقسیم زمانی مزیت های چشم گیر تری دارد.مثلا جهت انتقال داده از مشترک به ایستگاه پایه (UpLink) و انتقال داده از ایستگاه پایه به مشترک (DownLink) از یک کانال استفاده می کند.حال آن که در شیوه تقسیم فرکانسی ،این عملیات در دو کانال مجزا به انجام می رسد.هم چنین روش تقسیم زمانی برای ارتباطات دیتایی بهترین گزینه است و طراحی گیرنده های با داپلکسینگ تقسیم زمانی پیچیدگی کم تری دارد و ارزان تر است و فن آوری آنتن های هوشمند در این روش بهتر اجرا می شود.اما هم گام سازی سیستم های تی دی دی پیچیدگی زیادی دارد.
وای مکس از ترکیب چند تکنیک امنیتی بهره می برد:
•اعتبار سنجی اولیه برای برقراری کانال ارتباطی
•ارسال کلید رمز گذاری
•استفاده از کلید رمز گذاری ترافیک داده
به طور کلی چون هنوز وای مکس در سطح وسیع گسترش نیافته،پس یک محک جدی و اساسی در زمینه امنیت نخورده است.

همه چیز در مورد wimax

وای مکس یک فن آوری بی سیم پهن باند است که هنوز ده ساله نشده است. این فن آوری نوظهور در قالب دو کاربرد ثابت و متحرک عرضه می شود و تقریباً توانسته در لپ تاپ ها و تلفن های همراه هوشمند جایی برای خود باز کند. در این مقاله به معرفی فن آوری وای مکس، استانداردها، کاربردها، آشنایی با تجهیزات و بررسی وضعیت کنونی وای مکس در چند نقطه جهان پرداخته شده است.

● مقدمه
مدت ها بود که شبکه های سیمی، دنیای مخابرات را زیر سلطه داشتند. دولت ها، تولید کنندگان و اپراتورها مجبور بودند تا هزینه سنگین سیم کشی را تا آخرین کاربر در دورترین نقطه متحمل شوند. بی شک راه اندازی اولین شبکه های بی سیم، تحولی بزرگ در صنعت مخابرات بود و درهای تازه ای را پیش روی مهندسان و تولید کنندگان گشود. با گذشت زمان روز به روز بر قابلیت های فن آوری های بی سیم افزوده شد تا امروز که حجم عظیمی از اطلاعات، صورت و تصویر را می توان در کسری از ثانیه به دورترین نقاط ارسال کرد. متخصصین و مهندسین، آینده صنعت بی سیم را بسیار روشن می دانند و امیدوارند روزی بتوانند تمام نیازهای کاربران را در همه ابعاد پاسخ گویند.

● معرفی
کلمه وای مکس برگرفته از سر واژه های Worldwide Interoperability of Microwave Access) WIMAX ) است که یک سازگاری و سازش جهانی است برای پهن باند در رنج فرکانسی بالا، برد زیاد و پهنای باند زیاد به نسبت فن آوری های بی سیم قبل از خود است.

کلمه وای مکس برگرفته از سر واژه های Worldwide Interoperability of Microwave Access است.ویژگی Interoperability یا سازگاری در وای مکس، یعنی این که کاربر تجهیزات و محصولات مورد نیاز خود تهیه کند (بنا به ویژگی های مد نظرش) و مطمئن باشد که این وسیله با سایر ابزار مورد تایید مشابه، هماهنگی و سازگاری دارد.

وای مکس بر پایه استانداردهای شبکه های بی سیم کلان شهرها (WLAN) بنا شده است.

● تاریخچه
کنسرسیوم صنایع بزرگ اتحادیه ای جهت گواهی کردن تولیدات بی سیم پهن باند در راستای سازگاری با یک استاندارد واحد به راه انداخت. این اتحادیه، اتحادیه وای مکس نام داشت.

در سال ۱۹۹۹ موسسه IEEE یک کارگروه از شاخه انجمن بی سیم پهن باند (BWA) تشکیل داد که روی دست یابی بی سیم پهن باند کار می کرد. این گروه در همان سال استاندارد IEEE ۸۰۲.۱۶ را تصویب کرد که عدد ۱۶ نشان دهنده همین گروه کاری نام برده است.

این گروه کار خود را با تمرکز بر گسترش سیستم بی سیم پهن باند یک نقطه به چند نقطه بر پایه دید مستقیم برای کار در باندهای ۱۰ الی ۶۰ گیگا هرتزی شروع کرد.

پس وای مکس بر دو منبع استوار است: یکی استاندارد IEEE ۸۰۲.۱۶ که شامل استانداردهای اصلاحاتی هم می شود و دیگری گروه مستند سازی و نظارت بر پیاده سازی تجهیزات و شبکه های وای مکس، یعنی اتحادیه وای مکس.

● کاربردهای وای مکس
استاندارد ۸۰۲.۱۶ برای شبکه های بی سیم شهری و دسترسی سطوح مختلف کاربران تبیین شده است هدف وای مکس، تضمین و هماهنگی امواج رادیویی بی سیم پهن باند برای استفاده مشتریان از فروشنده ای به فروشنده ی دیگر است. یکی از مهم ترین دلایل برتری و شهرت وای مکس همان سیار بودن آن است. فن آوری ای که به درون لپ تاپ ها، رایانه های دستی و گوشی های تلفن همراه راه یافته است و این به کاربر اجازه می دهد تا از یک اینترنت پر سرعت در همه حال حتی در حرکت با سرعت زیاد نیز بهره مند باشند.

وای مکس را می توان در کاربردهای زیادی به خدمت گرفت در محیط هایی با اپراتورها و کاربران متنوع و نامنظم، در مناطق جغرافیایی مختلف و با فواصل مختلف پراکندگی و... برخی از روش های به کارگیری وای مکس: «به عنوان زیر ساخت (Backhaul) در شبکه های مخابراتی» به عنوان شبکه های عمومی کاربردهای مورد اول عبارتند از: زیر ساخت بی سیم سلولی، زیر ساخت بی سیم سرویس دهنده های بی سیم شبکه های بانکی شبکه های آموزش از راه دور، ارتباط بین سازمان های امنیتی (پلیس، آتش نشانی، اورژانس و...) ، ارتباطات ساحلی (شرکت های گاز و نفت و...) شبکه های موفقیت مخابراتی (همایش ها سمینارها و...) و چندین کاربرد دیگر از همین دست در مورد دوم نیز می توان به شبکه دسترسی جهت سرویس دهنده های بی سیم و ارتباط روستایی اشاره کرد.

● شرایط کاری طیف های فرکانسی
طیف های فرکانسی مورد استفاده در سرتاسر دنیا به دو دسته: طیف های با مجوز و طیف های بدون مجوز تقسیم می شوند. وضعیت فرکانس های مورد استفاده در هر کشور توسط یک سازمان رگولاتوری کنترل می شود. این سازمان در آمریکا، کمیسیون ارتباطات ملی (FCC) نام دارد.

در برخی کشورها، قسمتی از طیف فرکانسی برای کاربردهای عمومی مانند شبکه های بدون مجوز و قسمتی برای مصارف نظامی با خدمات عمومی مانند پخش تلویزیونی و... در نظر گرفته می شود که طبق سیاست های رگولاتوری آن کشور ممکن است نوع کاربرد طیف ها متفاوت با دیگر کشورها باشد.

● طیف های با مجوز
برای نمونه در ایالات متحده، طیف با مجوز GHZ ۱.۹ برای سرویس های مخابراتی سلولی شخصی (PCS) استفاده می شود یا فرکانس GHZ ۳.۵ که در اروپا و قسمتی از آسیا برای بی سیم پهن باند در نظر گرفته شده حال آنکه در ایالات متحده برای بی سیم پهن باند از این فرکانس کم تر استفاده می شود. برای داشتن یک فرکانس با مجوز جهت مصارف خصوصی باید از رگولاتوری مجوز فرکانس مورد نظر را خریداری کرد. طیف های بدون مجوز (مجوز آزاد) در ایالات متحده فرکانس هایی نظیر ۲.۴، ۲۴، ۵.۸، ۵.۳، ۵.۲ و بیشتر از GHZ ۶۰، فرکانس های بدون مجوز محسوب می شوند. در آمریکا هر کافی شاب اگر از قوانین ساده اولیه شبکه پیروی کند، اجازه دارد تا یک شبکه با فرکانس بدون مجوز برپا کند.

● تخصیص باند فرکانسی به وای مکس
یک گام مهم در جهت گسترش خدمات پهن باند سیار تخصیص باندهاست. باندهای ۲.۴۹ تا ۲.۶۹ گیگا هرتزی، جهت نصب پهن باند سیار بسیار مناسب است. این محدوده باند جهت خدمات سیار طراحی شده است. اما در برخی کشورها هنوز از این باند فرکانسی استفاده نمی شود. انتشار امواج در این باند، کاهش هزینه خدمات باند پهن سیار را موجب می شود. در فرکانس های بالاتر با کاهش حوزه پوششی ایستگاه ها و افزایش هزینه مواجه هستیم. البته در مناطقی که تقاضا زیاد است (مانند مناطق شهری) می توان از فرکانس های ۳.۴ تا ۳.۶ گیگا هرتزی نیز استفاده کرد. رایج ترین طیف های فرکانسی به کار رفته در وای مکس ۳.۵، ۳.۳، ۲.۵، ۲.۳ گیگا هرتز هستند ک دارای مجوزند و فرکانس GHZ ۵.۸ که مجوز آزاد است.

● مشخصات عملیاتی
خطوط ارتباطی وای مکس می توانند به دو گونه: خط دید مستقیم (LOS) و خط دید غیرمستقیم (NLOS) پیاده سازی کرد.

از نظر دسترسی می توانند نقطه به نقطه (PTP) و یا نقطه به چند نقطه (PTMP) باشند از خط دید مستقیم در محیط های خلوت و کم تراکم استفاده می شود. محدوده تحت پوششی تا شعاع ۵۰ کیلومتر (در شرایط ایده آل) و در حدود ۹۲۰۰ کیلومتر مربع را در بر می گیرد در فرکانس های ۱۰ تا ۶۶ گیگا هرتزی و از نظر معماری نقطه به نقطه و بیشتر جهت ارتباط بین ایستگاه های پایه استفاده می شود. از خط دید غیرمستقیم در محیط های شلوغ و پرتراکم شهری استفاده می شود. محدوده ای با شعاع ۶ تا ۹ کیلومتر را در بر می گیرد. از فرکانس ۲ تا ۱۱ گیگا هرتز استفاده می شود زیرا فرکانس های بالاتر از ۱۰ گیگا هرتز از موانع بع سختی عبور می کنند. (چون طول موج بسیار کوتاهی دارند) و از معماری نقطه به چند نقطه بهره می برد.

پهنای باند و نرخ بیت در وای مکس به ازای استانداردهای مختلف متفاوت است. اما در شرایط مناسب می توان تا نرخ بیت ۷۵ Mbps و پهنای باند ۲۰MHZ را برای وای مکس متصور شد.

● سرویس های کاربردی وای مکس
▪ سرویس کاربردی ثابت
نحوه ارائه این سرویس بدین گونه است که مشترکی برای سرویس پهن باند ثابت وای مکس ثبت نام می کند اپراتور، یک مودم وای مکس یک شناسه سرویس، کلمه کاربردی و رمز عبور به مشترک می دهد. مشترک، مودم ایستگاه مشترک (Subscriber Station) را در محلی با پوشش مناسب سیگنال های وای مکس قرار می دهد و به شبکه وصل می شود. این روش ابتدایی ترین شیوه بهره برداری از شبکه وای مکس است. این سرویس به دو روش: سرویس ثابت خارجی با محدوده تحت پوشش (fixed outdoor) و سرویس ثابت داخلی با محدوده پوششی کمتر (fixed indoor) ارائه می شود تا حدودی می توان سرویس ثابت وای مکس را با سرویس پهن باند کابلی (DSL) مشابه دانست.

▪ سرویس کاربردی کوچی
در این روش مشترک یا مودم مستقل دارد یا ماژولی که روی لپ تاپ سوار می شود. برخلاف روش ثابت، مشترک می تواند اتصال خود را قطع کند و از نقطه ای دیگر به شبکه وصل شود.یعنی در حین اتصال ثابت بوده ولی مکان و موقعیت مشترک می تواند تغییر کند.

▪ سرویس کاربردی قابل انتقال
مشترک می تواند در حین اتصال به شبکه در اطراف با سرعت قدم زدن حرکت کند و هم چنان به شبکه وصل باشد. هر گاه به انتهای محدوده تحت پوشش یک ایستگاه پایه (base station) نزدیک شود، مودم عملیات تحویل ایستگاه پایه را انجام می دهد. تحویل ایستگاه پایه (Hand Over) با قطعی بسیار کوتاهی همراه است که ممکن است اتفاقاتی مانند دیر کرد زمانی، کاهش کارایی و حتی از دست دادن بسته های داده در هنگام تغییر ایستگاه پایه رخ دهد. سرویس کاربردی بسیار ساده مشترک می تواند با سرعتی بین ۰ تا ۶۰ کیلومتر بر ساعت بدون قطعی در اثر تحویل ایستگاه با تداوم اتصال به شبکه حرکت کند. با این سرعت هیچ گاه کارایی مشاهده نخواهد شد. در سرعت های بالاتر از ۶۰ کیلومتر در ساعت هم قطعی کوتاه و هم افت کارایی به دنبال خواهد داشت.

▪ سرویس کاربردی سیار کامل
مشترک سیار، چه در موقعیت ثابت، چه در موقعیت متحرک با سرعت های حتی بالاتر از ۱۲۰ کیلومتر بر ساعت بدون قطعی و با تداوم اتصال و بدون افت کارایی به شبکه متصل است. در این سرویس، دیرکرد زمانی کمتر از ۵۰ms است و احتمال از دست دادن بسته های اطلاعاتی کمتر از ۱% است. این ویژگی کاربرد بسیار کامل را برای امکاناتی چون VoIP مناسب گردانده است.

● مدولاسیون، داپلکسینگ و امنیت در وای مکس
در وای مکس ثابت از دو شیوه مدولاسیون OFDM و ODMA استفاده می شود. از تکنیک مدولاسیون OFDM با ۲۵۶ فرکانس حامل و از تکنیک OFDM با ۱۰۲۴ فرکانس حامل بهره می برد. در وای مکس سیار، علاوه بر دو روش قبل از تکنیک سطح بالاتر یعنی SOFDMA استفاده می شود. SOFDMA تعداد متغیر فرکانس حامل را به کار می گیرد و فقط این تکنیک که تحرک پذیری را پشتیبانی می کند.

در اغلب استانداردهای وای مکس از داپلکسینگ تقسیم زمانی (TDD) استفاده می شود، داپلسینگ یا عملیات دو سویه عبارت است از عملکرد دستگاه های فرستنده و گیرنده بدون قطع و وصل در فواصل زمانی یا فرکانسی مختلف. می توان از داپلکسینگ تقسیم فرکانسی (FDD) نیز استفاده کرد. اما روش تقسیم زمانی مزیت های چشم گیرتری دارد. مثلاً جهت انتقال داده از مشترک به ایستگاه پایه (Uplinkl) و انتقال داده از ایستگاه پایه به مشترک (Downlink) از یک کانال استفاده می کند. حال آن که در شیوه تقسیم فرکانسی، این عملیات در دو کانال مجزا به انجام می رسد هم چنین روش تقسیم زمانی برای ارتباطات دیتایی بهترین گزینه است و طراحی گیرنده های با داپلکسینگ تقسیم زمانی پیچیدگی کم تری دارد و ارزان تر است و فن آوری آنتن های هوشمند در این روش بهتر اجرا می شود. اما همگام سازی سیستم های تی دی دی پیچیدگی زیادی دارد.

وای مکس از ترکیب چن تکنیک امنیتی بهره می برد:

▪ اعتبار سنجی اولیه برای برقراری کانال ارتباطی

▪ ارسال کلید رمز گذاری

▪ استفاده از کلید رمز گذاری ترافیک داده به طور کلی چون هنوز وای مکس در سطح وسیع گسترش نیافته، پس یک محک جدی و اساسی در زمینه امنیت نخورده است.

● خلاصه
هدف وای مکس، تضمین و هماهنگی امواج رادیویی بی سیم پهن باند برای استفاده مشتریان از فروشنده ای به فروشنده ی دیگر است. یکی از مهم ترین دلایل برتری و شهرت وای مکس، همان سیار بودن آن است.

وای مکس را می توان به طور کلی در دو مورد مورد استفاده قرار داد:

۱) به عنوان زیرساخت در شبکه های مخابراتی

۲) به عنوان شبکه های عمومی

طیف های فرکانسی مورد استفاده در سرتاسر دنیا به دو دسته: طیف های با مجوز و طیف های بدون مجوز تقسیم می شوند.

خطوط ارتباطی وای مکس می توانند به دو گونه: خط دید مستقیم (LOS) و خط دید غیرمستقیم (NLOS) پیاده سازی کرد. از نظر دسترسی می توانند نقطه به نقطه (PTP) و یا نقطه به چند نقطه (PTMP) باشند.

 

 

چطور کار می‌کند: WiMAX

شما از چه طریقی به اینترنت دسترسی دارید؟ شاید لیست زیر شامل نوع ارتباط شما با اينترنت هم بشود:
 

اتصال BroadBand: در منزل احتمالاً از DSL و ADSL استفاده می‌کنید و در محل کار از T1 یا T3.
Wifi: احتمالاً این نوع اتصال را بیشتر در ایستگاه‌ها قطار با فرودگاه‌ها و رستوران‌ها دیده باشید.
Dialup: اگر از این روش استفاده می‌کنید شاید فکر کنید روش‌های دیگر را کمی گران هستند.

مشکل اتصال‌های BroadBand شاید این باشد که کمی گران است و شاید سرویس دهنده اینترنت به منطقه شما سرویس ندهد. ولی اگر راه حلی برای این مشکلات جود داشته باشد استفاده از آن سرویس بسیار بهینه و مناسب خواهد بود.

این سرویس می‌تواند مزیت‌های زیر را داشته باشد:

• سرعت بالای BroadBand را دارا باشد.
• بدون سیم باشد و مشکلات اتصال BroadBand‌ را نداشته باشد و ارزان‌تر نیز باشد.
• مشکل کم بودن نقاط اتصال در سرویس Wifi‌ را نداشته باشد.

اگر واقعاً آرزوی داشتن همچنین سرویسی را دارید بهتر است بدانید که همچین سرویس اینترنتی برای استفاده همگان وجود دارد (در حال حاضر در شهر تهران و چند شهرستان دیگر) و با نام (Worldwide (Interoperability for Microwave Access WiMAX شناخته می‌شود. این سرویس تحت استاندارد انجمن مهندسین برق آمریکا IEEE‌ نیز شناخته شده‌است و استاندارد 802.16 را داراست.

این سرویس در حکم تلفن‌های موبایل است. همان کاری که تلفن همراه با خطوط ثابت تلفن انجام داد را WiMAX با خطوط کابل‌کشی شده اینترنت انجام داده‌است. در ادامه به نحوه کارکرد و اتصال این سرویس می‌پردازیم.

 

 

شاید بتوان گفت که این سرویس مانند Wifi‌کار می‌کند ولی با سرعتی بیشتر، در مسافت‌های بیشتر و به تعداد بیشتری کاربر.

این سرویس می‌تواند به حومه شهرها که شرکت‌های مخابراتی در آنجا سرویس خطوط BroadBand  ارائه نمی‌دهند نیز کمک زیادی بکند.

WiMAX‌ از دو قسمت تشکیل می‌شود:

• یک فرستنده که به تنهایی می‌تواند 8هزار کیلومتر مربع مساحت معادل شعاعی به بزرگی 50 کیلومتر را پوشش دهد.

• و یک گیرنده که می‌تواند یک آنتن و گیرنده ساده باشد.

فرستنده WiMAX می‌تواند به تنهایی به یک خط پرسرعت اینترنت متصل شود و یا حتی توسط گیرنده‌ای به برج فرستنده دیگری متصل شود و اینترنت را از آن بگیرد.

دریافت از فرستنده به دو صورت انجام می‌شود. یا شما مستقیماً به آنتن گیرنده متصل می‌شوید و یا اینکه بدون آنتن گیرنده و به صورتی شبیه Wifi اطلاعات را با فرکانس کوتاه دریافت می‌کنید. در این صورت فرستنده از فرکانس 2 تا 11 گیگاهرتز استفاده می‌کند. در این صورت شعاع پوشش محدود به حدود شعاع 5 کیلومتری می‌شود. در غیر این صورت از فرکانس حدوداً 66 گیگاهرتز استفاده می‌شود.

همانطور که گفتیم WiMAX نیز شبیه Wifi با استفاده از امواج رادیویی اطلاعات را از نقطه‌ای به نقطه دیگر می‌فرستد و از انواع محدودیت‌های دسترسی برای کنترل دسترسی و جلوگیری از ورود هکر‌ها استفاده می‌کند.

در شرایط کاملاً مناسب Wifi می‌تواند به شما سرعتی معادل 54 مگابایت بر ثانیه را عرضه کند در حالی که WiMAX می‌تواند 70مگابایت بر ثانیه را نیز پشتیبانی کند.

در هر حال برتری این سرویس در سرعت آن نیست چون اگر از WiMAX‌ در یک مجتمع مسکونی یا اداری استفاده کنید سرعت بین کاربران تقسیم می‌شود و سرعتی معادل سرعت خطوط BroadBand را به شما می‌دهد. برتری این سرویس مسافت و دسترسی آن است

 

WiMAXجهشی در توسعه سرویس‌های نظارت ویدئویی

 

با رشد و توسعه فناوری WiMAX، ارائه عملکردهای جدید کنونی که پیش از این به دلیل نیازمندی‌هایی همچون هزینه، مسافت و توان خروجی محدود شده بودند، امکان‌پذیر شده است. با وجود نوآوری‌های بی‌سیم‌ اخیر، عملکردهای بی‌سیم‌ ثابت و سیار هم‌اکنون می‌توانند فراتر از ارتباطات داده‌ای کوتاه‌برد پیش رفته و این گونه عملکردها را بگونه‌ای امن عملیاتی سازند. کارایی برون‌ساختمانی فوق‌العاده، کیفیت خدمات مطمئن و امنیت تضمین‌شده به فناوری WiMAX این امکان را می‌دهد تا از عملکردهای چندرسانه‌ای ارزشمندی همچون نظارت ویدئویی تحت شبکه به‌خوبی پشتیبانی کند.

مقدمه

امروزه نیاز روز‌افزونی به نظارت‌های ویدیویی جهت کمک به امنیت مرزها، فرودگاه‌ها، شهرها و زیرساخت‌ حمل و نقل، مدارس، بیمارستان‌ها، دولت و سایر اماکن مهم و حساس، حس می‌شود. اکنون بیش از همیشه، تقاضاهای سازمانی سبب تسریع تحقیقات در ارایه برنامه‌های کاربردی امنیتی بهتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر شده است و در بسیاری از موارد راه‌اندازی سریع سیستم‌های امنیتی امری ضروری و مهم به حساب می‌آید.

سازمان‌های مختلفی به دنبال نصب عملکردهای نظارت ویدیویی در مناطقی هستند که بسیار دوردست بوده یا از لحاظ فیزیکی امکان کابل‌کشی در آنها وجود ندارد، یا انجام این کار در آنها بسیار پرهزینه است. در نتیجه روش‌های بی‌سیم‌ تا حد بسیار زیادی به پیشروی و رشد بازار نظارت و مراقبت ویدیویی کمک کرده‌ چرا که این روش‌ها عبور از موانعی که بسیار هزینه‌بر هستند را ممکن ساخته و امکان نصب تعداد تقریباً نامحدودی دوربین نظارت ویدیویی مجازی را فراهم می‌آورند که به سرعت و آسانی نصب و راه‌اندازی می‌شوند و بسیار مقرون‌به صرفه نیز هستند.

از سویی دیگر، شرکت‌های بسیاری همچون ارائه‌دهندگان خدمات و یکپارچه‌سازان سیستم‌ها در حال استفاده از شبکه‌های مبتنی بر IP برای اهداف نظارت ویدئویی هستند که خود بخشی از اکوسیستم بزرگ‌تری همچون سرویس‌های ویدئویی، صوت بر بستر IP و سرویس‌های داده می‌شود. بدین ترتیب، با استفاده از ترکیبی از فناوری‌های IP و باند وسیع بی‌سیم‌ جهت راه‌حل‌های نظارت ویدئویی، شرکت‌ها، ارائه‌کنندگان خدمات و سازمان‌ها می‌توانند مزایای هر دوی این تکنولوژی‌ها را به خوبی دریابند.

فناوری WiMAX در این بین، به عنوان روشی اصلی برای عرضه بک‌هال بی‌سیم‌ و انتقال بهنگام نظارت ویدیویی، پدیدار شده است. فناوری WiMAX همانند یک فناوری WAN بی‌سیم‌، دارای بک‌هالی کارامد جهت ارائه خدمات دیتا، صوت و ویدئوی باند وسیع به حساب می‌آید. در استفاده از فناوری WiMAX ارایه مکانیسم‌های دسترسی مدون و کیفیت خدمات برای ارایه سرویس‌های ویدئویی کارامد، امری ضروری محسوب می‌شود؛ این در حالی است که در فناوری‌های مش بی‌سیم‌، عرضه این خدمات برای ایجاد بک‌هال سرویس ویدئویی بهنگام از قبل پیش‌بینی نشده است.

نظارت ویدئویی مبتنی بر IP

سیستم‌های مبتنی بر IP، یکپارچه‌سازی ساده و قابلیت همکاری و سازگاری خوبی را همراه با دیگر سیستم‌ها به ارمغان می‌آورند که توسعه گستره‌ای از زیرساخت‌های مخابراتی خلاقانه را ممکن می‌سازند. از جمله مزایایی که فناوری‌های نظارت ویدئویی بی‌سیم‌ مبتنی بر IP همچون فناوری WiMAX به‌همراه دارد شامل بهینه‌سازی شبکه‌های IP موجود (برای نظارت ویدئویی)، امکان نظارت و بازبینی نقاط و اماکن دور از دسترس، تنظیم سریع شبکه‌ها، پیکربندی مجدد و سرهم‌سازی آنها و انتقال تصاویر ویدئویی امنیتی بر روی اتصالات شبکه‌های خصوصی و امن مبتنی بر IP می‌شود.

راه‌حل‌های مبتنی بر IP به‌طور کل در مقایسه با سیستم‌های آنالوگ یا ترکیبی، چندین مزایای مهم را ارائه می‌کنند که در این بین می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

آگاهی و پاسخ‌دهی سریع‌تر: فناوری هوشمند و تحلیل‌های پیشرفته می‌تواند به‌صورت بهنگام، آگاهی وضعیت را جهت تشخیص سریع‌تر مشکل و پاسخ‌دهی به آن فراهم سازد و بدین ترتیب، به‌گونه‌ای موفق‌تر بتواند امنیت و سلامتی را تأمین نماید.

هزینه پائین‌تر: راه‌حل‌های امنیتی بی‌سیم‌ مبتنی بر IP برای توسعه و پیاده‌سازی، پرسرعت‌تر و کم‌هزینه‌تر هستند و این امر از آنجایی است که نیاز به حفاری، سیم‌کشی و یا کابل‌گذاری ندارند. همچنین می‌توان آنها را از لحاظ پیاده‌سازی و مدیریت نیز کم‌هزینه‌تر دانست. بدین ترتیب، هزینه‌های عملیاتی و نگهداری می‌توانند به‌طور قابل توجهی کاهش یابند و در نتیجه، صرفه‌جویی حاصل از حذف خطوط اجاره‌ای T1/E1 در این بین می‌تواند کمک مؤثری درکاهش هزینه‌های CapEx و OpEx پروژه‌های نظارت ویدئویی داشته باشد.

تعدیل سرمایه‌گذاری‌های موجود: فناوری مبتنی بر IP با سیستم‌های نظارت ویدئویی آنالوگ و ترکیبی موجود و سازگار است؛ بنابراین می‌توان شبکه موجود را بدون موانعی همچون هزینه و یا نیاز به شروع مجدد، به‌راحتی توسعه داده و بهبود بخشید. بدین ترتیب شبکه می‌تواند جهت سازگاری با تکنولوژی‌های نوظهوری همچون VoIP به‌راحتی تعدیل شود.

شبکه‌های همگرا: سیستم‌های مبتنی بر IP به عنوان زیرساخت‌های اصلی انعطاف‌پذیر و مقرون‌به‌صرفه برای انتقال هر نوع ترافیک نظارتی مبتنی بر IP عمل می‌کنند که شامل ویدئو، صوت و داده دریافت‌شده و منتقل شده توسط حسگرها، کابل‌های نوری، رادارهای مرزی، بیومتریک‌ها و سیستم‌های RFID می‌شود.

کنترل از راه دور: راه‌حل‌های نظارتی مبتنی بر IP جهت تسهیل متمرکزسازی عملیات کنترل، به اپراتورهای شبکه امکان می‌دهند تا بتوانند هردوی عملیات و مدیریت دوربین‌های جدید را در مرکز ویدئویی موجود یکپارچه سازند.

 

امنیت بهبودیافته داده: راه‌حل‌های مبتنی بر IP سطوح مختلفی از امنیت را ارائه نموده و می‌توانند شامل تکنولوژی‌های اختصاصی نیز شده تا بدین طریق، انتقال تصاویر دیجیتالی که برای حفظ شواهد موجود بسیار حائز اهمیت است را به‌دور از خطا تضمین نمایند.

نقش WiMAX در ارائه سرویس‌های نظارت ویدئویی

نظارت ویدئویی یکی از کاربردهای طبیعی سرویس WiMAX به حساب می‌آید که می‌تواند داده را در مسافت‌های متوسط تا طولانی (3 تا 10 کیلومتر) منتقل سازد و این درحالیست که کیفیت خدمات در این سرویس‌ها همچنان برقرار می‌ماند. WiMAX فرصت جدیدی در مهندسی چنین سیستم‌هایی باز می‌کند به‌طوریکه در سیستم نظارت ویدیوئی مجهز به فناوری WiMAX، تصاویر ویدیوئی بهنگام و دارای وضوح بالا از هر یک از دوربین‌های امنیتی نصب‌شده در بخش‌های دارای چندین مشترک به سادگی به ایستگاه‌ پایه منتقل شده و از آنجا نیز با امنیت بالایی به مراکز کنترل محلی ارسال می‌شوند که می‌توانند تمامی دوربین‌ها را به‌طور همزمان تحت‌ کنترل داشته باشند. برخی از پیاده‌سازی‌های جدید نظارت ویدئویی که مبتنی بر تشخیص حرکت هستند، از پیش‌پردازنده‌های خاصی در دوربین‌ها استفاده می‌کنند که می‌توانند تنها حرکت یا اطلاعات هشداری را منتقل سازند که بدین ترتیب نیازمندی پهنای باند را به‌طور قابل توجهی کاسته و از سویی دیگر کیفیت خدمات را بهبود بخشیده و میزان دوربین‌های تحت پوشش را نیز به‌طور قابل توجهی افزایش می‌دهند.

                 با توجه به موارد مذکور، استفاده از فناوری WiMAX، مزایایی دارد که عبارتند از:

1:حذف هزینه‌ها و تأخیرهای بسیار زیاد مربوط به حفر گودال‌هایی برای نصب فیبرها

2:راه‌اندازی و پیکر‌بندی سریع و عملیاتی شدن این فناوری در عرض چند ساعت

3:امکان راه‌اندازی آن تقریباً در همه‌جا حتی در مناطق کوهستانی و یا دوردست دارای شرایط سخت آب و هوایی

4:اطمینان به شرکت‌های عرضه‌کننده خدمات در مورد تأمین امنیت دائمی و همیشگی

5:فناوری بی‌سیم‌ باند وسیع ایمن دارای ظرفیت بالا و قابل طراحی و پیکر‌بندی مناسب برای تضمین کیفیت خدمات

6:اهم آوردن امکان انتقال بهنگام تصاویر و کنترل از طریق دوربین‌های نظارتی

7:اوری WiMAX هنگام تلفیق با شبکه‌‌های Wi–Fi، امکان کنترل و نظارت سیار و از راه دور را (از طریق PDAها، PCها، لپ‌تاپ‌ها و ...) ایجاد کرده و بدین ترتیب، بازگشت سرمایه را افزایش می‌دهد

 

عملکردهای نظارت ویدئویی مبتنی بر WiMAX همچنین می‌توانند پلتفرمی مناسب برای دولت جهت بهبود امنیت ملی باشند. علاوه بر این، نظارت ویدئویی بی‌سیم‌ همچون WiMAX می‌تواند ابزار قابل اطمینان، انعطاف‌پذیر و مقرون‌به‌صرفه‌ای برای کنترل ترافیک جاده‌های اصلی، پل‌ها، سدها، سکوهای نفت و گاز، تأسیسات نظامی، مرزها و بسیاری از مناطق کلیدی دیگر به حساب ‌آید. چنین راه‌حل‌هایی می‌توانند با توجه به اینکه بک‌هال آنها به سادگی و بدون صرف وقت زیادی آماده می‌شود، حتی برای وقایع خاص نیز به‌کار گرفته شوند.

در چنین سیستم‌هایی، پشتیبانی بیشتری نیز برای سرویس‌های جابه‌جایی‌پذیر درنظر گرفته شده است و امکان فراهم‌سازی پوششی فراگیر در مناطق شهری وجود دارد که ابزاری برای اعمال قانون، جلوگیری از آتش‌سوزی و سازمان‌های سلامت عموم فراهم می‌سازد که به آنها امکان می‌دهد تا ارتباطاتی بحرانی را تحت شرایطی گوناگون برقرار سازند. شبکه‌های خصوصی برای مجتمع‌های صنعتی، دانشگاه‌ها و دیگر انواع محیط‌های کمپی همچنین نشان‌دهنده پتانسیل یک فرصت تجاری برای WiMAX به حساب می‌آید. فناوری WiMAX به دلیل انعطاف‌پذیری خود می‌تواند گستره وسیعی از انتخاب‌ها را از راه‌حل‌های اقتصادی برای کمپ‌ها و امنیت فروشگاه‌ها و مجتمع‌ها گرفته تا سیستم‌های امنیتی بحرانی منطقه‌ای، به‌خوبی تحت پوشش قرار دهد.

نظارت ویدئویی و مدیریت ترافیک

ارتباطات امن و قابل اطمینان بر روی اینترنت امروزه موضوعی کلیدی برای بسیاری از سازمان‌هایی است که با انتقال حجم‌های عظیمی از داده‌های بهنگام همچون ویدئو سروکار دارند. شرکت‌های خصوصی امنیتی و آژانس‌های دولتی هردو به دنبال راه‌حل‌ها دستیابی باند وسیع بی‌سیم‌ ثابت هستند تا بدین طریق بتوانند تجهیزات زیرساختی بی‌سیم‌ را برای انتقال امن داده‌های ویدئویی بر روی بستر IP فراهم سازند.

بهینه‌سازی برای ترافیک بالاسو

عملکردهای نظارت ویدئویی و مدیریت ترافیک معمولاً هنگامی پیاده‌سازی می‌شوند که چندین جریان ویدئویی به‌طور همزمان در یک مرکز عملیات شبکه‌ای کنترل می‌شوند. بنابراین برخلاف سناریوهای اپراتورهای کلاسیک، هنگامی که میزان ترافیک پایین‌سو به سمت واحد مشترک بسیار بیشتر از ترافیک بالاسو است، عملکردهای نظارت ویدئویی نیاز به ظرفیت بالایی در واحدهای مشترک بوده و قابلیت‌های بالاسوی قوی نیز می‌طلبد. راه‌حل‌های نظارت ویدئویی بی‌سیم‌ باید برای عملکردهای بالاسو بهینه شده و توان خروجی بسیار بالایی نیز برای انتقال ویدئوی بهنگام و با کیفیت بالا داشته باشند.