ในปัจจุบันนี้ Technologies Broadband นับเป็น Technologies ที่ได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆเนื่องจากความสามารถในการตอบสนองต่อความต้องการของผู้ใช้งานตามบ้าน (Home user) หรือธุรกิจขนาดกลางถึงเล็ก รวมถึงกลุ่มธุรกิจขนาดใหญ่ที่มีความจำเป็นต้องเชื่อมต่อกับสาขาต่างๆ จำนวนมากและด้วยความสามารถในการรองรับอัตราการส่งและรับข้อมูลที่สูงทำให้ Technologies Broadband เป็น Technologies ที่คาดหมายว่าจะเข้ามาทดแทนการเชื่อมต่อ WAN (Wild Area Network) แบบเดิมๆ ในอนาคตอันใกล้
แต่ถึงอย่างไรก็ตาม การเชื่อมต่อแบบ Broadband ก็ยังถูกจำกัดด้วยความสามารถของ Technologies ต่างๆ ที่นำมาใช้เช่น ระยะทางในการเชื่อมต่อจากผู้ใช้งานถึงอุปกรณ์เชื่อมต่อหรือชุมสายที่ให้บริการ, ประเภทของสายสัญญาณที่นำมาเชื่อมต่อ รวมถึงอัตราการส่งและรับข้อมูลจากผู้ใช้งาน (User) ถึงผู้ให้บริการ (Service Provider)
จากความต้องการของ Broadband Technologies รวมถึงข้อกำหนดของการให้บริการ Broadband จาก Service Provider ต่างๆ ทำให้มีการคิดค้นรูปแบบการให้บริการที่ไม่จำเป็นต้องใช้สายสัญญาณในการเชื่อมต่อและยังสามารถรองรับผู้ใช้บริการได้ในวงกว้าง รวมถึงการให้บริการการเชื่อมต่อที่มีอัตราความเร็วในการใช้งานที่สูงไม่แก้การเชื่อมต่อ Broadband แบบใช้สาย (Broadband Wireless Access หรือ BWA)
มาตรฐาน IEEE 802.16 แยกได้ดังนี้
1) IEEE 802.16 เป็นมาตรฐานที่ให้ระยะทางการเชื่อมโยง 1.6 – 4.8 กิโลเมตร เป็นมาตรฐานเดียวที่สนับสนุน LoS (Line of Sight) โดยมีการใช้งานในช่วงความถี่ที่สูงมากคือ 10-66 กิกะเฮิรตซ์ (GHz)
2) IEEE 802.16a เป็นมาตรฐานที่แก้ไขปรับปรุงจาก IEEE 802.16 เดิม โดยใช้งานที่ความถี่ 2-11 กิกะเฮิรตซ์ ซึ่งคุณสมบัติเด่นที่ได้รับการแก้ไขจากมาตรฐาน 802.16 เดิมคือคุณสมบัติการรองรับการทำงานแบบที่ไม่อยู่ในระดับสายตา ( NLoS - Non-Line-of-Sight) ทั้งยังมีคุณสมบัติการทำงานเมื่อมีสิ่งกีดขวาง อาทิเช่น ต้นไม้, อาคาร ฯลฯ นอกจากนี้ก็ยังช่วยให้สามารถขยายระบบเครือข่ายเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตไร้สายความเร็วสูงได้อย่างกว้างขวางด้วยรัศมีทำการที่ไกลถึง 31 ไมล์ หรือประมาณ 48 กิโลเมตร และมีอัตราความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงสุดถึง 75 เมกะบิตต่อวินาที (Mbps) ทำให้สามารถรองรับการเชื่อมต่อการใช้งานระบบเครือข่ายของบริษัทที่ใช้สายประเภท ที1 (T1-type) กว่า 60 รายและการเชื่อมต่อแบบ DSL ตามบ้านเรือนที่พักอาศัยอีกหลายร้อยครัวเรือนได้พร้อมกันโดยไม่เกิดปัญหาในการใช้งาน
3) IEEE 802.16e เป็นมาตรฐานที่ออกแบบมาให้สนับสนุนการใช้งานร่วมกับอุปกรณ์พกพาประเภทต่างๆ เช่น อุปกรณ์พีดีเอ โน้ตบุ๊ก เป็นต้น โดยให้รัศมีทำงานที่ 1.6 – 4.8 กิโลเมตร มีระบบที่ช่วยช่วยให้ผู้ใช้งานยังสามารถสื่อสารได้โดยให้คุณภาพในการสื่อสารที่ดีและมีเสถียรภาพขณะใช้งาน แม้ว่ามีการเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลาก็ตา
Wimax คืออะไร
WiMAX นั้นเป็นชื่อย่อมาจาก Worldwide Interoperability for Microwave Access โดยเป็น Technologies ที่พัฒนาขึ้นมาบนมาตรฐาน IEEE802.16 เดิมและรวมถึงการพัฒนาให้สามารถทำงานบนมาตรฐาน IEEE802.16a และ IEEE802.16e ได้อีกด้วย ทำให้WiMAX สามารถรองรับการทำงานได้ในระยะทางประมาณ 1.6 ถึง 48 กิโลเมตรและรองรับอัตราการส่งและรับข้อมูลได้ที่ 75 Mbps เลยทีเดียว
Wimax ทำงานได้อย่างไร
ไวแม็กซ์ได้รับการพัฒนาปรับปรุงเพื่อให้กลายเป็นรากฐานทางเทคนิคที่สำคัญของเครือข่ายข้อมูลเฉพาะที่ พกพาไปได้และไร้สาย ไวแม็กซ์คือการนำมาตรฐานใหม่ที่เป็น IEEE 802.16 มาใช้ มาตรฐานดังกล่าวนี้ใช้ Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) ในการทำให้การบริการข้อมูลไร้สายให้มีความสามารถสูงสุด หลักการของเทคโนโลยี OFDM นี้ก็คือการนำคลื่นความถี่วิทยุเล็กๆ (sub-carrier) มาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด โดยการนำคลื่นความถี่วิทยุเล็กๆ (ระดับ kHz) มาจัดสรรให้แก่ผู้ใช้ตามข้อกำหนดคลื่นความถี่วิทยุ การที่เราสามารถนำคลื่นความถี่วิทยุที่มีอยู่ทั้งหมดมาใช้ประโยชน์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นเช่นนี้ทำให้เครือข่าย OFDM มีประโยชน์มหาศาล และมีความเหมาะสมเป็นอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมต่อข้อมูลความเร็วสูงสำหรับผู้ใช้ทั้งที่อยู่ภายในสถานที่และนอกสถานที่ ปัจจุบันเครือข่ายไร้สาย Wireless Wide Area Network หรือ WWAN ที่อิงเทคโนโลยี OFDM ล้วนแต่เป็นมาตรฐานชนิด IEEE 802.16 ทั้งสิ้น
ผู้ให้บริการจะใช้ไวแม็กซ์บนความถี่ทั้งที่ได้รับอนุญาตและไม่ได้รับอนุญาต เทคโนโลยีนี้ช่วยให้เราสามารถสื่อสารแบบไร้สายได้ในระยะทางไกลๆ ด้วยความเร็วสูงสุดถึง 75 เมกะบิตต่อวินาทีในทางทฤษฏี ( ความเร็วปกติจะช้ากว่านี้ขึ้นอยู่กับว่าผู้ให้บริการปรับแต่งสถานีฐานสำหรับการใช้เสปคตรัมของคลื่นความถี่วิทยุอย่างไร) แวนไร้สายที่ใช้เทคโนโลยีไวแม็กซ์ครอบคลุมพื้นที่ได้กว้างขวางมากกว่าเครือข่ายไร้สายเฉพาะที่หรือ Wireless Local Area Networks (WLAN) โดยจะสามารถเชื่อมต่อการสื่อสารไร้สายข้ามไปมาระหว่างอาคารต่างๆ แม้ว่าจะอยู่ห่างไกลกันเป็นบริเวณกว้างได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ เรายังสามารถนำไวแม็กซ์มาใช้กับแอพพลิเคชั่นต่างๆ ได้จำนวนมากรวมถึงการเชื่อมต่อบรอดแบนด์ในระยะไกลเป็นไมล์ๆ แบบฮอตสปอตและ ระบบเซลลูลาร์ และการเชื่อมต่อด้วยความเร็วสูงสำหรับธุรกิจ
องค์ประกอบของระบบเครือข่าย WiMAX ที่สำคัญดังนี้
1. Base Station (BS) อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เป็น BS ก็คืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อเข้ากับโครงข่ายหลักหรือว่า Core Network ของผู้ให้บริการและให้บริการการเชื่อมต่อเข้ากับโครงข่ายแก่ผู้ใช้งาน ลักษณะการทำงานของ BS จะเหมือนกับอุปกรณ์ Access Point ของระบบ WiFi นั่นเอง
2. Repeater สำหรับพื้นที่บางจุดที่เป็นจุดอับของสัญญาณและทางผู้ให้บริการไม่สามารถทำการวางสายเพื่อเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ BS กับ Core Network ของผู้ใช้บริการเองนั้น จึงจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ทวนสัญญาณหรือว่า Repeater เพื่อรับสัญญาณจากอุปกรณ์ BS ที่ใกล้เคียงแล้วทำการกระจายสัญญาณการให้บริการแก่ผู้ใช้งานในบริเวณที่อับจากสัญญาณจากอุปกรณ์ BS ที่ทำงานอยู่ได้
3. Subscriber Station (SS) ถ้าจะกล่าวอย่างง่ายๆ อุปกรณ์ SS ก็คืออุปกรณ์ปลายทางที่ผู้ใช้งานใช้ทำการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ SS กับ Repeater หรือ BS โดยจะมีรูปแบบการเชื่อมต่อเป็น 2 แบบหลักๆ คือ แบบ Point-to-Multipoint Architecture กับแบบ Mesh Architecture
จำนวนข้อมูล ความสามารถในการปรับขยาย คุณภาพของบริการและการรักษาความปลอดภัย
จำนวนข้อมูล IEEE 802.16 ทำให้เราสามารถส่งข้อมูลจำนวนมากออกไปได้ในระยะไกลด้วยประสิทธิภาพของแถบคลื่นสัญญาณในระดับสูง รวมทั้งยังทนกับการสะท้อนของสัญญาณได้ด้วยทั้งนี้ก็เพราะมีการใช้โมดูเลชั่นที่แข็งแกร่ง โมดูเลชั่นที่ปรับได้ทำให้สถานีฐานสามารถแลกเปลี่ยนจำนวนข้อมูลในเขตสัญญาณ ยกตัวอย่างเช่น ถ้าสถานีฐานไม่สามารถสร้างการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งได้กับผู้ใช้ที่อยู่ห่างไกลที่ใช้โมดูเลชั่นการจัดระบบสูงสุดซึ่งก็คือ 64 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) ผลก็คือการจัดระบบโมดูเลชั่นจะลดลงเหลือ 16 QAM หรือ QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) ซึ่งจะลดจำนวนข้อมูลและเพิ่มเครือข่ายครอบคลุมที่มีประสิทธิภาพ
Wimax Security
ด้วยลักษณะการทำงานเช่นเดียวกับระบบ WiFi ทำให้เกิดข้อที่จำเป็นต้องพึงระวังที่สุดของระบบการเชื่อมต่อแบบไร้สาย คือระบบการรักษาความปลอดภัยแต่ด้วยข้อจำกัดที่ต่างกัน เพราะระบบ WiFi เป็นระบบเครือข่ายไร้สายที่อยู่ในระบบจัดการเดียวกันทำให้การกำหนดรูปแบบของการรักษาความปลอดภัยเป็นไปได้ง่าย แต่ระบบ WiMAX เป็นระบบเครือข่ายที่เชื่อมโยงระหว่างผู้ให้บริการ (Provider) กับผู้ใช้งาน (User) ดังนั้นการกำหนดรูปแบบการรักษาความปลอดภัยจึงไม่สามารถทำได้สะดวกเหมือนระบบ WiFi
ดังนั้นกลุ่มผู้ออกแบบ WiMAX Technologies จึงได้มีการออกแบบการรักษาความปลอดภัยของการเชื่อมต่อไว้ภายใน MAC Layer ของระบบ WiMAX เลย เพื่อลดข้อจำกัดในข้อนี้โดยมีรูปแบบการรักษาความปลอดภัยที่อยู่ภายใน WiMAX MAC Layer อยู่ 2 แบบคือ
การเข้ารหัสข้อมูล ( Encapsulation) เป็นการรักษาความปลอดภัยให้กับข้อมูลที่ส่งและรับภายในโครงข่ายของ WiMAX เองโดยการเข้ารหัสข้อมูลนั้นจะทำอยู่ที่ MAC PDU (Protocol Data Unit) เองโดยตรง
ระบบ Key Management เป็นการกำหนดกุญแจ (Key) เพื่อใช้ในการเชื่อมต่อระหว่าง BS และ SS นั้นๆ เอง และทาง BS จะใช้ Key นั้นๆ ในการกำหนดรูปแบบการเชื่อมต่อกับ SS นั้นๆ เอง
|