WiMAX - WiFi konkurent?

 Igas kohvikus sülearvutiga internetis surfamine on uuendusmeelses Eestis muutunud pigem reegliks kui erandiks, ka suur hulk linnarahvast (aga ka maarahvast) kasutab oma kodus internetiühendust just WiFi-seadmete kaasabil. Aga mida pakub tarbijale järgmise põlvkonna traadita side tehnoloogia, mille koondnimetus on WiMAX? Ja mis selle nime taga tegelikult peitub?

... palju tehnilist juttu uue tehnoloogia kohta

WiMAX on tuletatud ingliskeelsest nimetusest Wireless Metropolitan Area Network (regionaalne traadita side võrk). Seega on ka WiMAX-tehnoloogia eesmärk pakkuda senisest kvaliteetsemat teenust eelkõige linnade ümbruskonnas paiknevatele klientidele, asendades seni populaarseimat ADSL-tehnoloogiat kohtades, kus kaabelvõrk puudub. 

Kõige esimene WiMAXi standard IEEE802.16-2001 oli kavandatud töötama sagedusalas 10–66 GHz. Versioon, mis on aluseks praegu Eestis pakutavale WiMAX-teenusele, kannab aga nime IEEE802.16-2004 ja seda kohaldatakse sagedusaladel vahemikus 2–11 GHz, kus töötab ka WiFi (täpsemalt 2,4 GHz või 5,2 GHz sagedusalas).

Kõige olulisem WiMAXi erinevus võrreldes WiFi-ga on kasutatava sideprotokolli ehitus. Kui WiFi puhul kasutatakse raadiovõrgu füüsilisel kihil (milleks on raadioliides) klientide ühispöörduse haldamisel meetodit “enne kuula (ja kui kõik teised on parasjagu vait), siis saada”, siis WiMAX on oma tööpõhimõtte “laenanud” GSM-võrgust – igale kliendile eraldatakse personaalne virtuaalne kanaliressurss, mis võimaldab pakkuda ka GSM-võrgu stabiilsusega võrreldavat töökindlust.

Teise olulise erinevusena võib nimetada sageduste kasutust. WiFi-tehnoloogia puhul on eranditult kasutusel loavabad sagedusalad,mis ühelt poolt on muidugi tervitatav, kuid teisalt on see ka põhiliseks WiFi-tehnoloogia miinuseks, kuna seadmete suure hulga ja piiratud sagedusressursi tõttu pole praktiliselt võimalik tagada eri süsteemide häiringutevaba koostalitlusvõimet. WiMAX on vähemalt esialgu sellest hädast prii, kuna valdavalt kasutatakse just sagedusloaga eraldatud eetriressurssi. Nii on tagatud kõigile sagedusloa omanikele “oma” sagedusala, mis on kvaliteetse teenuse pakkumise seisukohalt väga oluline. Kindlalt eraldatud sagedusressursiga kaasneb ka õigus pruukida märksa suuremaid saatevõimsusi võrreldes WiFi-süsteemides lubatuga (tuletame meelde, et Eestis on loavabas sagedusalas isotroopse kiirgusvõimuse EIRP ülempiiriks kehtestatud 100 mW (2,4 GHz sagedusalas). WiMAX-süsteemi tugijaama EIRP aga võib olla kuni 30 W (ligikaudu 300 korda rohkem!). Seega saab kvaliteetse side tagada ka tugijaamast kaugemal (teoreetiliselt isegi kuni 50 km kaugusel) asuvatele klientidele, seejuures seaduse ees patustamata.

Levib ka nurga taha?

Palju on räägitud WiMAXist kui “imerelvast”, mis levib läbi soode ja metsade imeväel ilma otsenähtavuseta. Kahjuks on sellel müüdil tegelikkusega kaunis vähe ühist. Selline eksiarvamus on saanud alguse seadmete müüjate agarast kinnitusest, et seadmed töötavad NLOS-režiimis (NLOS – Non Line of Sight). Väide iseenesest on tegelikult täiesti õige – tänu WiMAX-süsteemis kasutatavale OFDM-tehnoloogiale on süsteem suuteline edukalt toime tulema signaali NLOS-levist tingitud suuremate hilistustega. Küsimus on pigem selles, et ei teata, mis peitub saladusliku lühendi „NLOS” taga. Kui nimetatud režiimi nimi sõna-sõnalt eesti keelde tõlkida (nt nii: “otsenähtavust pole tarvis”), siis on tõesti eksitus kohe käes.

Tegelikult on standardis IEEE802.16-2004 määratletud kõigi muude oluliste talitlusparameetrite seas ka NLOS-levi mõiste konkreetsete arvväärtuste kaudu. Nimelt loetakse standardi kohaselt NLOS-levi piirtingimuseks signaali levikut olukorras, kus esimene Fresneli tsoon (see on raadiolevi otsenähtavuse iseloomustamisel kasutatav ala, mille piirjoone kaugus otsekiire peateljelt mõõdetuna arvutatakse) on kuni 40% ulatuses tõkestatud. Ehk siis tavakeeles öelduna ei ole NLOS-levi midagi muud, kui ainult osaliselt takistatud otsenähtavusega levi.

Väga hästi töötab WiMAX ilma traditsioonilises mõttes otsenähtavust vajamata tõepoolest linnatingimustes. Majade seintelt peegeldunud signaal jõuab eri teid pidi vastuvõtjani, kus sellest “segadusest” keeruliste signaalitöötlus- ja veaparandusalgoritmide abil õige signaal veavabalt taastatakse. Maapiirkondades on siiski tarvis järgida traditsioonilist raadiolingi bilansi arvutamise metoodikat – kui ikka metsatukk vastuvõtuantenni “vaatevälja” üleni katab, ei ole korralikku signaali loota. Reeglina aitab sellistel puhkudel levitingimusi parandada ainult vastuvõtuseadme maapinnast kõrgemale viimine. Katsetulemused on näidanud, et sisetingimustesse paigaldatava WiMAX-lõppseadme korral saab kvaliteetse side NLOS-levi tingimustes ligikaudu kuni 2 km raadiuses. Seevastu LOS-levi (st otsenähtavuse) tingimustes on 9 Mbit/s läbilaskevõimet õnnestunud saavutada kuni 20 km kaugusel tugijaamast (see mõõtmine on sooritatud 10 m kõrgusel maapinnast).

ajakirjast : Praktiline Arvutikasutaja, aprill 2006