واي ماكس

This article has multiple issues. Please help improve it or discuss these issues on the talk page. (Learn how and when to remove these messages) This may be too technical for most readers to understand. Please help improve it to make it understandable to non-experts, without removing the technical details. (September 2010) (Learn how and when to remove this message) This article needs to be updated. Please help update this article to reflect recent events or newly available information. (September 2019) (Learn how and when to remove this message)

WiMAX (التوافق العالمي للوصول إلى الموجات الدقيقة)

WiMAX ( WiMAX ) هي مجموعة من معايير الاتصالات اللاسلكية ذات النطاق العريض تعتمد على مجموعة معايير IEEE 802.16 ، والتي توفر خيارات الطبقة المادية (PHY) والتحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC).

تم تشكيل منتدى WiMAX في يونيو 2001 لتعزيز التوافق والتشغيل البيني، بما في ذلك تعريف ملفات تعريف النظام للبائعين التجاريين. ^[1] يصف المنتدى WiMAX بأنها "تقنية تعتمد على المعايير تمكن من تقديم الوصول إلى النطاق العريض اللاسلكي في الميل الأخير كبديل للكابل و DSL ". ^{[2] كان} IEEE 802.16m أو WirelessMAN-Advanced مرشحًا لـ 4G ، في منافسة مع معيار LTE Advanced .

تم تصميم WiMAX في البداية لتوفير معدلات بيانات تتراوح من 30 إلى 40 ميجابت في الثانية، ^[3] مع تحديث عام 2011 الذي يوفر ما يصل إلى 1 جيجابت في الثانية ^[3] للمحطات الثابتة.

إصدار WiMAX 2.1، المعروف شعبيًا باسم WiMAX 2+ ، هو انتقال متوافق مع الإصدارات السابقة من أجيال WiMAX السابقة. إنه متوافق وقابل للتشغيل المتبادل مع TD-LTE . تتضمن الإصدارات الأحدث، التي لا تزال متوافقة مع الإصدارات السابقة، إصدار WiMAX 2.2 (2014) وإصدار WiMAX 3 (2021، يضيف التشغيل المتبادل مع 5G NR ).

يشير مصطلح WiMAX إلى التطبيقات المتوافقة مع معايير IEEE 802.16 لشبكات الاتصال اللاسلكية التي أقرها منتدى WiMAX. (وبالمثل، يشير مصطلح Wi-Fi إلى التطبيقات المتوافقة مع معايير IEEE 802.11 Wireless LAN المعتمدة من قبل Wi-Fi Alliance .) تسمح شهادة منتدى WiMAX للبائعين ببيع منتجات ثابتة أو متنقلة معتمدة من WiMAX، وبالتالي ضمان مستوى من التوافق مع المنتجات المعتمدة الأخرى، طالما أنها تناسب نفس الملف الشخصي.

تم نشر معيار IEEE 802.16 الأصلي (المسمى الآن "Fixed WiMAX") في عام 2001. تبنت WiMAX بعض تقنياتها من WiBro ، وهي خدمة يتم تسويقها في كوريا. ^[4]

Mobile WiMAX (الذي يعتمد في الأصل على 802.16e-2005) هو المراجعة التي تم نشرها في العديد من البلدان ويشكل الأساس للمراجعات المستقبلية مثل 802.16m-2011.

يشار إلى WiMAX أحيانًا باسم "Wi-Fi على المنشطات" ^[5] ويمكن استخدامه في عدد من التطبيقات بما في ذلك اتصالات النطاق العريض، والنقل الخلوي ، ونقاط الاتصال ، وما إلى ذلك. وهو مشابه لشبكة Wi-Fi طويلة المدى ، ولكنه يمكن أن يتيح الاستخدام على مسافات أكبر بكثير. ^[6]

إن بنية الطبقة المادية القابلة للتطوير والتي تسمح بمعدل البيانات بالتوسع بسهولة مع عرض النطاق الترددي للقناة المتاح ونطاق WiMAX تجعلها مناسبة للتطبيقات المحتملة التالية:

• توفير اتصال النطاق العريض المحمول عبر المدن والبلدان من خلال أجهزة مختلفة.
• توفير بديل لاسلكي للكابل وخط المشترك الرقمي (DSL) للوصول إلى النطاق العريض " للميل الأخير ".
• توفير خدمات البيانات والاتصالات (VoIP) و IPTV ( اللعب الثلاثي ).
• توفير الاتصال بالإنترنت كجزء من خطة استمرارية الأعمال .
• الشبكات الذكية والقياس.

يمكن أن توفر تقنية WiMAX إمكانية الوصول إلى الإنترنت في المنازل أو عبر الهاتف المحمول في جميع أنحاء المدن أو البلدان. ​​وفي العديد من الحالات، أدى هذا إلى المنافسة في الأسواق التي كان الوصول إليها متاحًا فقط من خلال مشغل DSL (أو ما شابه).

بالإضافة إلى ذلك، ونظراً للتكاليف المنخفضة نسبياً المرتبطة بنشر شبكة WiMAX (بالمقارنة مع 3G أو HSDPA أو xDSL أو HFC أو FTTx )، فقد أصبح من المجدي اقتصادياً الآن توفير إمكانية الوصول إلى الإنترنت عريض النطاق في الميل الأخير في المواقع النائية.

كانت تقنية WiMAX المحمولة بديلاً لتقنيات الهاتف الخلوي مثل GSM و CDMA ، أو يمكن استخدامها كطبقة إضافية لزيادة السعة. كما تعتبر تقنية WiMAX الثابتة بمثابة تقنية نقل لاسلكية لشبكات 2G و 3G و 4G في كل من الدول المتقدمة والنامية. ^{[7] [8]}

في أمريكا الشمالية، يتم توفير النقل الخلفي للعمليات الحضرية عادةً عبر اتصال واحد أو أكثر من خطوط الأسلاك النحاسية ، بينما يتم أحيانًا نقل العمليات الخلوية عن بُعد عبر الأقمار الصناعية. في مناطق أخرى، يتم توفير النقل الخلفي الحضري والريفي عادةً من خلال روابط الميكروويف . (الاستثناء من ذلك هو حيث يتم تشغيل الشبكة بواسطة شركة قائمة لديها إمكانية الوصول بسهولة إلى شبكة النحاس). تتطلب تقنية WiMAX نطاق ترددي أكبر للنقل الخلفي من تطبيقات الخلوية القديمة. وبالتالي، فإن استخدام النقل الخلفي اللاسلكي للميكروويف آخذ في الارتفاع في أمريكا الشمالية ويتم ترقية روابط النقل الخلفي للميكروويف الموجودة في جميع المناطق. ^[9] يتم نشر سعات تتراوح بين 34 ميجابت/ثانية و1 جيجابت/ثانية ^[10] بشكل روتيني مع فترات تأخير في حدود 1 مللي ثانية.

في كثير من الحالات، يقوم المشغلون بتجميع المواقع باستخدام تقنية لاسلكية ثم عرض حركة المرور على شبكات الألياف حيثما كان ذلك مناسبًا. يتنافس WiMAX في هذا التطبيق مع راديو الميكروويف و E-line والتمديد البسيط لشبكة الألياف نفسها.

يدعم WiMAX بشكل مباشر التقنيات التي تجعل من الممكن تقديم خدمات ثلاثية (مثل جودة الخدمة والبث المتعدد ). وهذه التقنيات متأصلة في معيار WiMAX بدلاً من إضافتها كما هو الحال مع Ethernet الناقل لـ Ethernet .

في 7 مايو 2008، أعلنت شركة Sprint Nextel و Google و Intel و Comcast و Bright House و Time Warner في الولايات المتحدة عن تجميع متوسط ​​120 ميجا هرتز من الطيف واندماجها مع Clearwire لتسويق الخدمة. كانت الشركة الجديدة تأمل في الاستفادة من عروض الخدمات المشتركة وموارد الشبكة كنقطة انطلاق لمنافسيها. كان من المتوقع أن تقدم شركات الكابلات خدمات إعلامية لشركاء آخرين مع الحصول على إمكانية الوصول إلى الشبكة اللاسلكية كمشغل شبكة افتراضية للجوال لتوفير خدمات ثلاثية.

كان بعض المحللين في صناعة الاتصالات اللاسلكية، مثل كين دولاني وتود كورت في جارتنر، متشككين في كيفية نجاح الصفقة: على الرغم من أن التقارب بين الهاتف المحمول والثابت كان عاملاً معترفًا به في الصناعة، إلا أن المحاولات السابقة لتشكيل شراكات بين شركات الاتصالات اللاسلكية والكابلات فشلت عمومًا في تحقيق فوائد كبيرة للمشاركين. أيد محللون آخرون في IDC الصفقة، مشيرين إلى أنه مع تقدم الاتصالات اللاسلكية إلى نطاق ترددي أعلى، فإنها تتنافس بشكل مباشر مع الكابلات وخطوط DSL والألياف، مما يلهم المنافسين للتعاون. كما أنه مع تزايد كثافة شبكات النطاق العريض اللاسلكية وتغير عادات الاستخدام، تتسارع الحاجة إلى زيادة خدمات النقل والوسائط، وبالتالي كان من المتوقع أن تزداد فرصة الاستفادة من أصول النطاق الترددي العالي.

نظام الاتصالات المتنقلة للمطارات الجوية (AeroMACS) عبارة عن شبكة لاسلكية عريضة النطاق لسطح المطار تهدف إلى ربط برج المراقبة والطائرات والأصول الثابتة. في عام 2007، حصل AeroMACS على تخصيص تردد عالمي في نطاق الطيران 5 جيجاهرتز. اعتبارًا من عام 2018، كان هناك 25 عملية نشر لـ AeroMACS في 8 دول، مع التخطيط لـ 25 عملية نشر أخرى على الأقل. ^[11]

تدعم معايير IEEE 802.16REVd وIEEE 802.16e كل من الإرسال المزدوج بتقسيم الوقت والإرسال المزدوج بتقسيم التردد بالإضافة إلى FDD نصف المزدوج، مما يسمح بالتنفيذ بتكلفة منخفضة.

تُعرف الأجهزة التي توفر الاتصال بشبكة WiMAX باسم محطات المشتركين (SS).

تشمل الوحدات المحمولة أجهزة الهاتف (المشابهة للهواتف الذكية الخلوية )؛ والأجهزة الطرفية للكمبيوتر الشخصي (بطاقات الكمبيوتر الشخصي أو أجهزة USB)؛ والأجهزة المضمنة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة، والتي أصبحت متاحة الآن لخدمات Wi-Fi. بالإضافة إلى ذلك، هناك تركيز كبير من جانب المشغلين على الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية مثل وحدات التحكم في الألعاب ومشغلات MP3 والأجهزة المماثلة. يشبه WiMAX Wi-Fi أكثر من تقنيات الجيل الثالث الخلوية الأخرى.

يوفر موقع منتدى WiMAX قائمة بالأجهزة المعتمدة. ومع ذلك، فهذه ليست قائمة كاملة بالأجهزة المتاحة حيث يتم تضمين وحدات معتمدة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الإنترنت المحمولة وأجهزة أخرى تحمل علامات تجارية خاصة.

تتوفر أجهزة بوابة WiMAX في إصدارات داخلية وخارجية من الشركات المصنعة بما في ذلك Vecima Networks و Alvarion و Airspan و ZyXEL و Huawei و Motorola . توفر قائمة شبكات WiMAX ومنتدى WiMAX ^[12] المزيد من الروابط إلى البائعين والمنتجات والتركيبات المحددة. العديد من بوابات WiMAX التي تقدمها الشركات المصنعة مثل هذه هي وحدات داخلية مستقلة ذاتية التثبيت. توجد مثل هذه الأجهزة عادةً بالقرب من نافذة العميل ذات الإشارة الأفضل، وتوفر:

• نقطة وصول واي فاي متكاملة لتوفير اتصال إنترنت WiMAX لأجهزة متعددة في جميع أنحاء المنزل أو العمل.
• منافذ إيثرنت للاتصال مباشرة بجهاز كمبيوتر أو جهاز توجيه أو طابعة أو جهاز تسجيل فيديو رقمي على شبكة سلكية محلية.
• مقبس هاتف تناظري واحد أو اثنان لتوصيل هاتف أرضي والاستفادة من تقنية VoIP.

تعتبر البوابات الداخلية مريحة، ولكن خسائر الراديو تعني أن المشترك قد يحتاج إلى أن يكون أقرب بشكل كبير إلى محطة قاعدة WiMAX مقارنة بالوحدات الخارجية المثبتة بشكل احترافي.

تبلغ أحجام الوحدات الخارجية تقريبًا حجم الكمبيوتر المحمول، ويتم تركيبها بطريقة مماثلة لتركيب طبق استقبال الأقمار الصناعية المنزلي . وعادةً ما تؤدي الوحدة الخارجية ذات الكسب الأعلى إلى زيادة كبيرة في النطاق والإنتاجية ولكن مع فقدان واضح للقدرة العملية على الحركة للوحدة.

يمكن أن يوفر USB إمكانية الاتصال بشبكة WiMAX من خلال محول . وعادةً ما يتم توصيل هذه الأجهزة بجهاز كمبيوتر محمول أو كمبيوتر محمول. وعادةً ما تحتوي المحولات على هوائيات متعددة الاتجاهات ذات كسب أقل مقارنة بالأجهزة الأخرى. وبالتالي، من الأفضل استخدام هذه الأجهزة في المناطق ذات التغطية الجيدة.

أعلنت شركة HTC عن أول هاتف محمول مزود بتقنية WiMAX ، وهو Max 4G ، في 12 نوفمبر 2008. ^[13] كان الجهاز متاحًا فقط في أسواق معينة في روسيا على شبكة Yota حتى عام 2010. ^[14]

أطلقت شركة HTC و Sprint Nextel الهاتف المحمول الثاني المزود بتقنية WiMAX، HTC Evo 4G ، في 23 مارس 2010 في مؤتمر CTIA في لاس فيجاس. الجهاز، الذي تم طرحه في 4 يونيو 2010، ^[15] قادر على كل من EV-DO (3G) و WiMAX (قبل 4G) بالإضافة إلى جلسات البيانات والصوت المتزامنة. أعلنت شركة Sprint Nextel في معرض CES 2012 أنها لن تقدم بعد الآن أجهزة تستخدم تقنية WiMAX بسبب الظروف المالية، وبدلاً من ذلك، جنبًا إلى جنب مع شريكتها في الشبكة Clearwire ، طرحت Sprint Nextel شبكة 4G بعد أن قررت التحول واستخدام تقنية LTE 4G بدلاً من ذلك.

يعتمد WiMAX على IEEE 802.16e-2005 ، ^[16] المعتمد في ديسمبر 2005. وهو مكمل لمعيار IEEE Std 802.16-2004، ^[17] وبالتالي فإن المعيار الفعلي هو 802.16-2004 كما تم تعديله بواسطة 802.16e-2005. وبالتالي، يجب النظر في هذه المواصفات معًا.

يتفوق IEEE 802.16e-2005 على IEEE 802.16-2004 من خلال:

• إضافة دعم للتنقل (التسليم الناعم والصلب بين محطات القاعدة). يُنظر إلى هذا باعتباره أحد أهم جوانب 802.16e-2005، وهو أساس WiMAX المحمول.
• توسيع نطاق تحويل فورييه السريع (FFT) إلى عرض النطاق الترددي للقناة من أجل الحفاظ على ثبات تباعد الموجات الحاملة عبر نطاقات القنوات المختلفة (عادةً 1.25 ميجا هرتز أو 5 ميجا هرتز أو 10 ميجا هرتز أو 20 ميجا هرتز). يؤدي التباعد الثابت للموجات الحاملة إلى كفاءة طيف أعلى في القنوات العريضة، وخفض التكلفة في القنوات الضيقة. يُعرف أيضًا باسم OFDMA القابل للتطوير (SOFDMA). يتم تعريف نطاقات أخرى ليست مضاعفات 1.25 ميجا هرتز في المعيار، ولكن نظرًا لأن أرقام الموجات الحاملة الفرعية FFT المسموح بها هي 128 و512 و1024 و2048 فقط، فلن يكون للنطاقات الترددية الأخرى نفس التباعد للموجات الحاملة بالضبط، وهو ما قد لا يكون مثاليًا للتطبيقات. التباعد للموجات الحاملة هو 10.94 كيلو هرتز.
• مخططات تنوع الهوائي المتقدمة وطلب التكرار التلقائي الهجين (HARQ)
• أنظمة الهوائيات التكيفية (AAS) وتقنية MIMO
• قنوات فرعية أكثر كثافة، وبالتالي تحسين الاختراق الداخلي
• مقدمة وفحص التكافؤ منخفض الكثافة (LDPC)
• تقديم قنوات فرعية للرابط الهابط، مما يسمح للمسؤولين بتبادل التغطية بالسعة أو العكس
• إضافة فئة إضافية لجودة الخدمة (QoS) لتطبيقات VoIP

إن SOFDMA (المستخدم في 802.16e-2005) وOFDM256 (802.16d) غير متوافقين، وبالتالي سيتعين استبدال المعدات إذا كان المشغل سينتقل إلى المعيار الأحدث (على سبيل المثال، من WiMAX الثابت إلى WiMAX المحمول).

النسخة الأصلية للمعيار الذي يستند إليه WiMAX ( IEEE 802.16 ) حددت طبقة مادية تعمل في نطاق 10 إلى 66 جيجاهرتز. 802.16a، الذي تم تحديثه في عام 2004 إلى 802.16-2004، أضاف مواصفات لنطاق 2 إلى 11 جيجاهرتز. تم تحديث 802.16-2004 بواسطة 802.16e-2005 في عام 2005 ويستخدم الوصول المتعدد بتقسيم التردد المتعامد القابل للتطوير ^[18] (SOFDMA)، على عكس إصدار الإرسال المتعدد بتقسيم التردد المتعامد الثابت (OFDM) مع 256 موجة فرعية (يتم استخدام 200 منها) في 802.16d. توفر الإصدارات الأكثر تقدمًا، بما في ذلك 802.16e، أيضًا دعمًا للهوائيات المتعددة من خلال MIMO . (انظر WiMAX MIMO ) وهذا يجلب فوائد محتملة من حيث التغطية والتثبيت الذاتي واستهلاك الطاقة وإعادة استخدام التردد وكفاءة النطاق الترددي. WiMax هي التقنية الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة قبل 4G بين LTE و HSPA + . ^[19]

تستخدم تقنية WiMAX MAC خوارزمية جدولة حيث تحتاج محطة المشترك إلى التنافس مرة واحدة فقط للدخول الأولي إلى الشبكة. بعد السماح بدخول الشبكة، يتم تخصيص فتحة وصول لمحطة المشترك من قبل المحطة الأساسية. يمكن أن تتوسع الفتحة الزمنية وتتقلص، ولكنها تظل مخصصة لمحطة المشترك، مما يعني أنه لا يمكن للمشتركين الآخرين استخدامها. بالإضافة إلى كونها مستقرة تحت الحمل الزائد والإفراط في الاشتراك، يمكن أن تكون خوارزمية الجدولة أكثر كفاءة في عرض النطاق الترددي . تسمح خوارزمية الجدولة أيضًا للمحطة الأساسية بالتحكم في معلمات جودة الخدمة من خلال موازنة تعيينات الفتحة الزمنية بين احتياجات التطبيق لمحطة المشترك.

باعتبارها معيارًا يهدف إلى تلبية احتياجات شبكات البيانات من الجيل التالي ( 4G )، تتميز تقنية WiMAX بخوارزمية التعديل الديناميكي المتكيف مع البيئة المادية التي تنتقل عبرها إشارة التردد اللاسلكي. يتم اختيار التعديل ليكون أكثر كفاءة طيفية (بتات أكثر لكل رمز OFDM / SOFDMA ). وهذا يعني أنه عندما تكون للنبضات قوة إشارة عالية ونسبة عالية من الموجة الحاملة إلى الضوضاء بالإضافة إلى التداخل (CINR)، يمكن فك تشفيرها بسهولة أكبر باستخدام معالجة الإشارة الرقمية (DSP). على النقيض من ذلك، عند التشغيل في بيئات أقل ملاءمة لاتصالات التردد اللاسلكي، يتراجع النظام تلقائيًا إلى وضع أكثر قوة (ملف تعريف النبض) مما يعني عددًا أقل من البتات لكل رمز OFDM / SOFDMA؛ مع ميزة أن الطاقة لكل بت أعلى وبالتالي يمكن إجراء معالجة إشارة أكثر دقة.

تُستخدم ملفات تعريف الاندفاع بشكل معاكس (ديناميكي خوارزميًا) لانخفاض التوهين في الإشارة؛ مما يعني أن معدل النقل بين العملاء والمحطة الأساسية يتحدد إلى حد كبير بالمسافة. يتم تحقيق أقصى مسافة باستخدام إعداد الاندفاع الأكثر قوة؛ أي أن ملف التعريف الذي يحتوي على أكبر تنازل عن تخصيص إطار MAC يتطلب تخصيص المزيد من الرموز (جزء أكبر من إطار MAC) في نقل كمية معينة من البيانات مقارنة بما إذا كان العميل أقرب إلى المحطة الأساسية.

يتم تعريف إطار MAC الخاص بالعميل وملفات تعريف الاندفاع الفردية الخاصة به بالإضافة إلى تخصيص الوقت المحدد. ومع ذلك، حتى إذا تم ذلك تلقائيًا، فيجب أن يتجنب النشر العملي التداخل العالي وبيئات المسارات المتعددة. والسبب وراء ذلك هو أن التداخل المفرط يتسبب في ضعف أداء الشبكة ويمكن أن يؤدي أيضًا إلى تشويه قدرة الشبكة.

يعد النظام معقدًا في النشر لأنه من الضروري تتبع ليس فقط قوة الإشارة وCINR (كما هو الحال في أنظمة مثل GSM ) ولكن أيضًا كيفية تعيين الترددات المتاحة ديناميكيًا (مما يؤدي إلى تغييرات ديناميكية في النطاق الترددي المتاح). يمكن أن يؤدي هذا إلى ترددات مزدحمة مع أوقات استجابة بطيئة أو إطارات مفقودة.

ونتيجة لذلك، يتعين تصميم النظام في البداية بالتوافق مع فريق منتج المحطة الأساسية لتوقع استخدام التردد والتداخل والوظائف العامة للمنتج بشكل دقيق.

لقد تجاوزت منطقة آسيا والمحيط الهادئ منطقة أمريكا الشمالية من حيث عدد المشتركين في خدمة النطاق العريض اللاسلكي 4G. وكان هناك حوالي 1.7 مليون عميل قبل WiMAX و WiMAX في آسيا - 29% من السوق الإجمالية - مقارنة بـ 1.4 مليون في الولايات المتحدة وكندا. ^[20]

وقد اقترح منتدى WiMAX بنية تحدد كيفية ربط شبكة WiMAX بشبكة أساسية تعتمد على IP، والتي يتم اختيارها عادة من قبل المشغلين الذين يعملون كمقدمي خدمات إنترنت (ISP)؛ ومع ذلك، توفر محطة WiMAX الأساسية إمكانيات تكامل سلسة مع أنواع أخرى من البنيات كما هو الحال مع شبكات الهاتف المحمول التي تعمل بالتبديل بالحزم.

يحدد اقتراح منتدى WiMAX عددًا من المكونات، بالإضافة إلى بعض الترابطات (أو نقاط المرجع) بين هذه المكونات، والتي تم تسميتها من R1 إلى R5 وR8:

• SS/MS: محطة المشترك/المحطة المتنقلة
• ASN: شبكة خدمة الوصول ^[21]
• BS: محطة أساسية، جزء من ASN
• ASN-GW: بوابة ASN، جزء من ASN
• CSN: شبكة خدمات الاتصال
• HA: وكيل المنزل، جزء من CSN
• AAA: خادم المصادقة والتفويض والمحاسبة ، جزء من CSN
• NAP: مزود الوصول إلى الشبكة
• NSP: مزود خدمة الشبكة

يمكن تصميم البنية الوظيفية في تكوينات أجهزة مختلفة بدلاً من التكوينات الثابتة. على سبيل المثال، تتمتع البنية بالمرونة الكافية للسماح بمحطات بعيدة/متنقلة ذات نطاق ووظائف مختلفة ومحطات أساسية ذات أحجام مختلفة - على سبيل المثال، محطات femto وpico وmini BS بالإضافة إلى وحدات الماكرو.

يمكن دمج WiMAX 2.1 وما فوق مع شبكة LTE TDD وإجراء عمليات التسليم من/إلى LTE TDD. ^[22] يوسع WiMAX 3 التكامل إلى 5G NR . ^[23]

لا يوجد طيف موحد عالمي مرخص لتقنية WiMAX، ومع ذلك نشر منتدى WiMAX ثلاثة ملفات تعريف للطيف المرخص: 2.3 جيجاهرتز، و2.5 جيجاهرتز، و3.5 جيجاهرتز، في محاولة لتعزيز التوحيد القياسي وخفض التكلفة.

في الولايات المتحدة، كان أكبر جزء متاح حوالي 2.5 جيجاهرتز، ^[24] وقد تم تخصيصه بالفعل، في المقام الأول لشركة Sprint Nextel و Clearwire . وفي أماكن أخرى من العالم، من المرجح أن تكون النطاقات المستخدمة هي النطاقات المعتمدة من المنتدى، مع احتمال أن يكون 2.3 جيجاهرتز هو الأكثر أهمية في آسيا. ستستخدم بعض البلدان في آسيا مثل الهند وإندونيسيا مزيجًا من 2.5 جيجاهرتز و3.3 جيجاهرتز وترددات أخرى. تستخدم شركة Wateen Telecom الباكستانية 3.5 جيجاهرتز .

قد تصبح نطاقات التلفزيون التناظري (700 ميجا هرتز) متاحة، ولكن انتظر التحول الكامل للتلفزيون الرقمي ، وقد تم اقتراح استخدامات أخرى لهذا الطيف. في الولايات المتحدة الأمريكية، بدأ مزاد لجنة الاتصالات الفيدرالية لهذا الطيف في يناير 2008، ونتيجة لذلك، ذهبت أكبر حصة من الطيف إلى Verizon Wireless والحصة الأكبر التالية لشركة AT&T. ^[25] أعلنت كلتا الشركتين عن نيتهما في دعم LTE ، وهي تقنية تتنافس بشكل مباشر مع WiMAX. اقترحت مفوضة الاتحاد الأوروبي فيفيان ريدينج إعادة تخصيص طيف 500-800 ميجا هرتز للاتصالات اللاسلكية، بما في ذلك WiMAX. ^[26]

تحدد ملفات تعريف WiMAX حجم القناة و TDD/FDD والسمات الضرورية الأخرى من أجل الحصول على منتجات متداخلة. يتم تعريف ملفات التعريف الثابتة الحالية لكل من ملفات تعريف TDD وFDD. في هذه المرحلة، تكون جميع ملفات التعريف المحمولة TDD فقط. تحتوي ملفات التعريف الثابتة على أحجام قنوات 3.5 ميجا هرتز و5 ميجا هرتز و7 ميجا هرتز و10 ميجا هرتز. ملفات التعريف المحمولة هي 5 ميجا هرتز و8.75 ميجا هرتز و10 ميجا هرتز. (ملاحظة: يسمح معيار 802.16 بمجموعة متنوعة أكبر بكثير من القنوات، ولكن المجموعات الفرعية المذكورة أعلاه فقط هي المدعومة كملفات تعريف WiMAX.)

منذ أكتوبر 2007، قرر قطاع الاتصالات الراديوية في الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU-R) إدراج تقنية WiMAX في مجموعة معايير IMT-2000. ^[27] وهذا يمكّن مالكي الطيف (على وجه التحديد في نطاق 2.5-2.69 جيجاهرتز في هذه المرحلة) من استخدام معدات WiMAX في أي بلد يعترف بتقنية IMT-2000.

لا تستطيع تقنية WiMAX توصيل 70  ميجابت/ثانية على مسافة 50 كم (31 ميل). ومثلها كمثل جميع التقنيات اللاسلكية، يمكن لتقنية WiMAX العمل بمعدلات بت أعلى أو على مسافات أطول ولكن ليس كليهما. يؤدي التشغيل عند أقصى مدى يبلغ 50 كم (31 ميل) إلى زيادة معدل خطأ البت وبالتالي يؤدي إلى معدل بت أقل بكثير. وعلى العكس من ذلك، فإن تقليل المدى (إلى أقل من 1 كم) يسمح للجهاز بالعمل بمعدلات بت أعلى.

أظهر نشر شبكة WiMAX على مستوى المدينة في بيرث بأستراليا أن العملاء على حافة الخلية باستخدام معدات العميل الداخلية (CPE) يحصلون عادةً على سرعات تتراوح بين 1 إلى 4 ميجابت في الثانية، بينما يحصل المستخدمون الأقرب إلى موقع الخلية على سرعات تصل إلى 30 ميجابت في الثانية. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

وكما هي الحال مع كافة الأنظمة اللاسلكية، فإن النطاق الترددي المتاح مشترك بين المستخدمين في قطاع راديوي معين، وبالتالي فإن الأداء قد يتدهور في حالة وجود العديد من المستخدمين النشطين في قطاع واحد. ومع ذلك، فمن خلال التخطيط الكافي للقدرة واستخدام جودة الخدمة في WiMAX، يمكن وضع حد أدنى مضمون للإنتاجية لكل مشترك. وفي الممارسة العملية، سوف يتمتع معظم المستخدمين بنطاق خدمات يتراوح بين 4 إلى 8 ميجابت/ثانية، وسوف يتم إضافة بطاقات راديو إضافية إلى المحطة الأساسية لزيادة عدد المستخدمين الذين يمكن خدمتهم حسب الحاجة.

قامت مجموعة من الشركات المتخصصة بإنتاج دوائر متكاملة للنطاق الأساسي ودوائر متكاملة للترددات الراديوية لمحطات المشتركين في WiMAX في نطاقات 2.3 و2.5 و3.5 جيجاهرتز (راجع "تخصيص الطيف" أعلاه). وتشمل هذه الشركات، على سبيل المثال لا الحصر، Beceem وSequans و PicoChip .

إن المقارنات والارتباكات بين WiMAX و Wi-Fi شائعة، لأن كلاهما مرتبطان بالاتصال اللاسلكي والوصول إلى الإنترنت. ^[28]

• WiMAX هو نظام طويل المدى، يغطي عدة كيلومترات، ويستخدم طيفًا مرخصًا أو غير مرخص لتوفير الاتصال بشبكة، وفي معظم الحالات الإنترنت.
• تستخدم تقنية Wi-Fi نطاقي التردد اللاسلكي 2.4 جيجاهرتز و5 جيجاهرتز لتوفير الوصول إلى شبكة محلية.
• أصبحت شبكة Wi-Fi أكثر شعبية في أجهزة المستخدم النهائي.
• يعمل Wi-Fi على بروتوكول CSMA/CA الخاص بـ Media Access Control ، وهو بروتوكول لا يعتمد على الاتصال ويعتمد على التنافس، بينما يعمل WiMAX على تشغيل MAC موجه نحو الاتصال.
• تتمتع شبكات WiMAX وWi-Fi بآليات جودة الخدمة مختلفة تمامًا:
  • تستخدم تقنية WiMAX آلية جودة الخدمة (QoS) التي تعتمد على الاتصالات بين المحطة الأساسية وجهاز المستخدم. ويعتمد كل اتصال على خوارزميات جدولة محددة.
  • تستخدم شبكة Wi-Fi الوصول المتنازع عليه — حيث تتنافس جميع محطات المشتركين التي ترغب في تمرير البيانات عبر نقطة وصول لاسلكية (AP) على انتباه نقطة الوصول على أساس المقاطعة العشوائية. وقد يؤدي هذا إلى مقاطعة محطات المشتركين البعيدة عن نقطة الوصول بشكل متكرر بواسطة محطات أقرب، مما يقلل بشكل كبير من إنتاجيتها.
• يحدد كل من معيار IEEE 802.11 ، الذي يتضمن Wi-Fi، ومعيار IEEE 802.16 ، الذي يتضمن WiMAX، شبكات نظير إلى نظير (P2P) وشبكات لاسلكية مخصصة ، حيث يتواصل المستخدم النهائي مع المستخدمين أو الخوادم على شبكة محلية أخرى (LAN) باستخدام نقطة الوصول أو محطة القاعدة الخاصة به . ومع ذلك، يدعم معيار 802.11 أيضًا شبكات مخصصة مباشرة أو شبكات نظير إلى نظير بين أجهزة المستخدم النهائي دون نقطة وصول بينما يجب أن تكون أجهزة المستخدم النهائي في معيار 802.16 في نطاق محطة القاعدة.

على الرغم من أن شبكات Wi-Fi وWiMAX مصممة لمواقف مختلفة، إلا أن كل منهما يكمل الآخر. عادةً ما يوفر مشغلو شبكات WiMAX وحدة مشترك WiMAX تتصل بشبكة WiMAX الحضرية وتوفر اتصال Wi-Fi داخل المنزل أو العمل لأجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية. يتيح هذا للمستخدم وضع وحدة مشترك WiMAX في أفضل منطقة استقبال، مثل النافذة، والحصول على إمكانية الوصول إلى البيانات في جميع أنحاء ممتلكاته.

تُستخدم لغة مواصفات الاختبار TTCN-3 لأغراض تحديد اختبارات التوافق لتطبيقات WiMAX. يتم تطوير مجموعة اختبارات WiMAX بواسطة فريق عمل متخصص في ETSI (STF 252). ^[29]

منتدى WiMAX هو منظمة غير ربحية تم تشكيلها لتشجيع تبني المنتجات والخدمات المتوافقة مع WiMAX. ^[30]

إن أحد الأدوار الرئيسية للمنظمة هو إصدار شهادات التوافق بين منتجات WiMAX. ^[31] وتحصل المنتجات التي تجتاز اختبارات التوافق والتوافق على تصنيف "WiMAX Forum Certified"، ويمكنها عرض هذه العلامة على منتجاتها وموادها التسويقية. ويزعم بعض البائعين أن معداتهم "جاهزة لـ WiMAX" أو "متوافقة مع WiMAX" أو "قبل WiMAX"، إذا لم تكن معتمدة رسميًا من قبل منتدى WiMAX.

ومن بين الأدوار الأخرى التي يقوم بها منتدى WiMAX تعزيز نشر المعرفة حول WiMAX. ولتحقيق هذه الغاية، يقدم المنتدى برنامج تدريب معتمدًا يُقدَّم حاليًا باللغتين الإنجليزية والفرنسية. كما يقدم المنتدى سلسلة من الفعاليات للأعضاء ويدعم بعض الفعاليات الصناعية.

كانت WiSOA أول منظمة عالمية تتألف حصريًا من مالكي طيف WiMAX ولديها خطط لنشر تقنية WiMAX في تلك النطاقات. ركزت WiSOA على تنظيم وتسويق ونشر طيف WiMAX في نطاقات 2.3-2.5 جيجاهرتز و3.4-3.5 جيجاهرتز. اندمجت WiSOA مع Wireless Broadband Alliance في أبريل 2008. ^[32]

في عام 2011، أصدرت جمعية صناعة الاتصالات ثلاثة معايير تقنية (TIA-1164 وTIA-1143 وTIA-1140) تغطي جوانب واجهة الهواء والشبكات الأساسية لأنظمة حزم البيانات عالية السرعة Wi-Max (HRPD) باستخدام محطة متنقلة/محطة وصول (MS/AT) مع جهاز إرسال واحد. ^[33]

في السوق، جاءت المنافسة الرئيسية لـ WiMAX من الأنظمة اللاسلكية الموجودة والمنتشرة على نطاق واسع مثل نظام الاتصالات المتنقلة العالمي (UMTS)، و CDMA2000 ، وشبكة Wi-Fi الموجودة، والشبكات الشبكية، وفي النهاية 4G (LTE).

في المستقبل، سوف تكون المنافسة من تطور معايير الهاتف الخلوي الرئيسية إلى شبكات الجيل الرابع ، ذات النطاق الترددي العالي، وزمن الوصول المنخفض، والشبكات القائمة على بروتوكول الإنترنت بالكامل مع خدمات الصوت المبنية عليها. إن الانتقال العالمي إلى شبكات الجيل الرابع لشبكات GSM/UMTS و AMPS / TIA (بما في ذلك CDMA2000) هو جهد التطور طويل الأمد (LTE) لـ 3GPP.

تم الانتهاء من معيار LTE في ديسمبر 2008، مع أول نشر تجاري لـ LTE قامت به شركة TeliaSonera في أوسلو وستوكهولم في ديسمبر 2009. ومنذ ذلك الحين، شهدت تقنية LTE تبنيًا متزايدًا وسريعًا من قبل شركات الاتصالات المحمولة في جميع أنحاء العالم.

ورغم أن تقنية WiMax كانت سابقة في طرحها للأسواق كثيراً على تقنية LTE، فإن تقنية LTE كانت بمثابة ترقية وامتداد لمعايير الجيل الثالث السابقة (GSM وCDMA)، في حين كانت تقنية WiMax تقنية جديدة ومختلفة نسبياً ولا تتمتع بقاعدة كبيرة من المستخدمين. وفي نهاية المطاف، فازت تقنية LTE بالحرب لتصبح معيار الجيل الرابع لأن شركات الاتصالات المحمولة مثل Verizon وAT&T وVodafone وNTT وDeutsche Telekom اختارت توسيع استثماراتها في المعرفة الفنية والمعدات والطيف الترددي من الجيل الثالث إلى LTE، بدلاً من تبني معيار تكنولوجي جديد. ولم يكن من المجدي من حيث التكلفة بالنسبة لمشغلي شبكات WiMax أن يتنافسوا مع شبكات النطاق العريض الثابتة القائمة على تقنيات الجيل الرابع. وبحلول عام 2009، بدأ معظم مشغلي شبكات الاتصالات المحمولة يدركون أن الاتصال المحمول (وليس 802.16e الثابت) هو المستقبل، وأن تقنية LTE سوف تصبح معيار الاتصال المحمول العالمي الجديد، لذا فقد اختاروا الانتظار حتى تتطور تقنية LTE بدلاً من التحول من الجيل الثالث إلى WiMax.

كانت تقنية WiMax تقنية متفوقة من حيث السرعة (حوالي 25 ميجابت/ثانية) لبضع سنوات (2005-2009)، وكانت رائدة في بعض التقنيات الجديدة مثل MIMO. لكن النسخة المحمولة من WiMax (802.16m)، والتي كانت تهدف إلى التنافس مع تقنيات GSM وCDMA، كانت قليلة جدًا أو متأخرة جدًا في التأسيس، وبحلول الوقت الذي تم فيه الانتهاء من معيار LTE في ديسمبر 2008، كان مصير WiMax كحل محمول محكومًا عليه بالفشل وكان من الواضح أن LTE (وليس WiMax) سيصبح معيار 4G الجديد في العالم. أعلنت شركة Clearwire، أكبر شريك للنطاق العريض اللاسلكي يستخدم WiMax، في عام 2008 أنها ستبدأ في تغطية شبكة WiMax الحالية بتقنية LTE، وهو ما كان ضروريًا لشركة Clearwire للحصول على الاستثمارات التي تحتاجها للبقاء في العمل.

في بعض مناطق العالم، أدى التوافر الواسع النطاق لشبكة UMTS والرغبة العامة في التوحيد القياسي إلى عدم تخصيص الطيف لشبكة WiMAX: في يوليو 2005، تم حظر تخصيص التردد على مستوى الاتحاد الأوروبي لشبكة WiMAX. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تم توحيد معايير WirelessMAN المبكرة، والمعيار الأوروبي HiperMAN والمعيار الكوري WiBro كجزء من WiMAX ولم يعد يُنظر إليهما على أنهما منافسان بل مكملان لبعضهما البعض. والآن أصبحت جميع الشبكات التي يتم نشرها في كوريا الجنوبية، موطن معيار WiBro، من نوع WiMAX.

لا يعرض الجدول التالي سوى معدلات الذروة التي قد تكون مضللة للغاية. بالإضافة إلى ذلك، فإن المقارنات المدرجة ليست موحدة حسب حجم القناة المادية (أي الطيف المستخدم لتحقيق معدلات الذروة المدرجة)؛ وهذا يحجب كفاءة الطيف وقدرات الإنتاجية الصافية لتقنيات الاتصال اللاسلكية المختلفة المدرجة أدناه.

كان معيار IEEE 802.16m-2011 ^[34] هو التكنولوجيا الأساسية لـ WiMAX 2. وقد تم تقديم معيار IEEE 802.16m إلى اتحاد الاتصالات الدولي من أجل توحيد معايير IMT-Advanced . ^[35] يعد معيار IEEE 802.16m أحد المرشحين الرئيسيين لتقنيات IMT-Advanced من قبل اتحاد الاتصالات الدولي. ومن بين العديد من التحسينات، يمكن لأنظمة IEEE 802.16m توفير سرعة بيانات أسرع بأربع مرات ^{[ بحاجة لتوضيح ]} من إصدار WiMAX 1.

لقد وفرت تقنية WiMAX Release 2 التوافق مع الإصدار 1. حيث كان بإمكان مشغلي تقنية WiMAX الانتقال من الإصدار 1 إلى الإصدار 2 من خلال ترقية بطاقات القنوات أو البرامج. وقد تم تشكيل مبادرة تعاون WiMAX 2 للمساعدة في هذا التحول. ^[36]

كان من المتوقع أن يتمكن نظام 802.16m من دعم كل من سرعة التنزيل 120 ميجابت/ثانية وسرعة التحميل 60 ميجابت/ثانية لكل موقع في نفس الوقت باستخدام تقنية 4X2 MIMO في سيناريو الخلايا الصغيرة الحضرية مع توفر قناة TDD واحدة فقط بتردد 20 ميجاهرتز على مستوى النظام. وكان من المتوقع أن يتوفر إصدار WiMAX 2 تجاريًا في الفترة الزمنية 2011-2012. ^[37]

تم إصدار WiMAX Release 2.1 في أوائل عام 2010 والذي أدى إلى كسر التوافق مع شبكات WiMAX السابقة. ^{[ بحاجة لمصدر ]} انتقل عدد كبير من المشغلين إلى المعيار الجديد المتوافق مع TD-LTE بحلول نهاية عام 2010.

أجرى SUIRG (مجموعة تقليل تداخل مستخدمي الأقمار الصناعية) اختبارًا ميدانيًا في عام 2007 بدعم من البحرية الأمريكية ومنتدى VSAT العالمي والعديد من المنظمات الأعضاء، وأسفر الاختبار عن نتائج تظهر التداخل على مسافة 12 كم عند استخدام نفس القنوات لكل من أنظمة WiMAX والأقمار الصناعية في النطاق C. ^[38]

اعتبارًا من أكتوبر 2010، ادعى منتدى WiMAX أن هناك أكثر من 592 شبكة WiMAX (ثابتة ومتنقلة) منتشرة في أكثر من 148 دولة، تغطي أكثر من 621 مليون شخص. ^[39] بحلول فبراير 2011، ذكر منتدى WiMAX تغطية لأكثر من 823 مليون شخص، وقدر التغطية لأكثر من مليار شخص بحلول نهاية العام. لاحظ أن التغطية تعني عرض توفر خدمة WiMAX للسكان داخل مناطق جغرافية مختلفة، وليس عدد مشتركي WiMAX. ^[40]

أطلقت كوريا الجنوبية شبكة WiMAX في الربع الثاني من عام 2006. وفي عام 2008، قدمت إسبانيا تغطية كاملة في مدينتين هما إشبيلية وملقة، حيث بلغ عدد الوحدات المحمولة 20 ألف وحدة. وبحلول نهاية عام 2008، كان هناك 350 ألف مشترك في WiMAX في كوريا. ^[41]

في جميع أنحاء العالم، بحلول أوائل عام 2010، بدا أن تقنية WiMAX تتزايد بسرعة نسبيًا مقارنة بالتقنيات الأخرى المتاحة، على الرغم من تأخر الوصول إليها في أمريكا الشمالية. ^{[42] أعلنت} شركة Yota ، أكبر مشغل لشبكة WiMAX في العالم في الربع الرابع من عام 2009، ^{[43] [44]} في مايو 2010 أنها ستنقل عمليات نشر الشبكة الجديدة إلى LTE، وبالتالي ستغير شبكاتها الحالية أيضًا. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

وقد أشارت دراسة نشرتها شركة Blycroft Publishing في سبتمبر 2010 إلى وجود 800 عقد إدارة من 364 عملية WiMAX في جميع أنحاء العالم تقدم خدمات نشطة (تم إطلاقها أو لا تزال تعمل على عكس الخدمات المرخصة فقط والتي لا تزال قيد الإطلاق). ^[45] وأعلن منتدى WiMAX في 16 أغسطس 2011 أن هناك أكثر من 20 مليون مشترك في WiMAX في جميع أنحاء العالم، وهو أعلى مستوى لهذه التكنولوجيا. http://wimaxforum.org/Page/News/PR/20110816_WiMAX_Subscriptions_Surpass_20_Million_Globally

• رامون راي (2009) WiMax – لقد وصلت خدمة WiFi الأسرع والأطول مدى. التكنولوجيا الشخصية.

• الصفحة الرسمية لمنتدى WiMAX