Inleiding
WiMax technologie zorgt voor een revolutie in moderne communicatie door draadloze technologie te bieden die gegevens over een langere afstand en sneller kan verzenden voor meer gebruikers dan traditionele Wi-Fi- of breedbandnetwerken. WiMax antennes vormen de basis van de WiMax technologie. WiMax antennes worden ontworpen en geproduceerd in verschillende structuren en operationele bereiken om te worden aangepast voor verschillende toepassingen. Dit artikel geeft een uitgebreid overzicht van WiMax-antennes.
Wat is WiMax-technologie?
WiMax staat voor Worldwide Interoperability for Microwave Access en is een van de nieuwste gestandaardiseerde draadloze netwerktechnologieën. WiMax biedt draadloze gegevensoverdracht met hoge snelheden voor een groot dekkingsgebied en een hoge capaciteit van eindgebruikersapparaten. WiMax werkt op dezelfde manier als WiFi, maar heeft enkele belangrijke voordelen ten opzichte van WiFi. WiFi werkt binnen een bereik van een paar honderd meter, terwijl WiMax gegevens kan verzenden tot op een afstand van vijftig kilometer. WiMax is beter bestand tegen storingen in het dekkingsgebied dan WiFi. WiMax heeft een hogere spectrale efficiëntie in vergelijking met WiFi en daarom wordt WiFi meestal gebruikt voor persoonlijke netwerken, terwijl WiMax een groter gebied kan bestrijken, zoals een grootstedelijk netwerk. Bij een vergelijking tussen WiMax en LTE kan WiMax werken op een groter aantal frequentiebanden, maar LTE biedt hogere mobiliteitssnelheden. LTE kan samenwerken met bestaande mobiele netwerken, terwijl WiMax deze achterwaartse compatibiliteit niet biedt.
Wat is een WiMax-antenne?
De WiMax-antenne is het belangrijkste onderdeel van WiMax-communicatie dat verantwoordelijk is voor het verzenden en ontvangen van signalen tussen het basisstation en de abonneeapparaten. Het ontwerp en de plaatsing van de antenne hebben een grote invloed op de signaalsterkte, het dekkingsgebied en de gegevensdoorvoer van het WiMax-netwerk. WiMax-antennes kunnen van verschillende types zijn, zoals omnidirectionele antennes, sectorantennes of paneelantennes, afhankelijk van de toepassing.
Soorten WiMax-antennes
- Omnidirectioneel: Dit type WiMax-antennes wordt meestal gebruikt voor punt-tot-multipunt-configuraties en is ideaal voor toepassingen waarbij de gebruikers zich dicht bij het basisstation bevinden omdat het signaal wordt verspreid wanneer het in 360 graden wordt uitgezonden.
- Sector: Dit type WiMax-antennes verspreidt het signaal meestal in een gefocust gebied van ongeveer 60-120 graden, waardoor ze meer doorvoer en een langere dekkingsafstand in dat gebied bieden en ideaal zijn voor toepassingen met veel RF-verkeer in specifieke bandbreedtes.
- Paneel: Dit type WiMax-antennes is meestal geconfigureerd voor punt-tot-punt-configuraties. Dit zijn meestal opbouwantennes die zowel binnen als buiten kunnen worden gebruikt.
Technische specificaties
Volgens de EEE802.16 specificaties zijn WiMax antennes gebouwd om te werken in de 2GHz tot 11GHz frequentiebanden in non line of sight toepassingen en 10GHz tot 66GHz in line of sight toepassingen. Ze hebben hoge datapieksnelheden van ongeveer 70 MB per seconde en kunnen uitzenden binnen een straal van ongeveer 50 kilometer vanaf het basisstation. De versterking, het stralingspatroon en de polarisatie van de WiMax-antenne zijn afhankelijk van het gebruikte type antenne.
Installatie en installatie van WiMax-antennes
Bij het opzetten van een WiMax-antenne is de juiste locatiekeuze cruciaal voor optimale prestaties en dekking van het draadloze netwerk. Op basis van de specifieke frequentiebandbreedte die de antenne gebruikt en het stralingspatroon van de antenne moet de locatie en oriëntatie worden bepaald.
Voordat een WiMax-antenne wordt geïnstalleerd, moet de omgeving worden beoordeeld, of er grote obstakels zijn in de signaalroute voor het beoogde dekkingsgebied, de compatibiliteit van de verwachte weersomstandigheden van de omgeving en de weerstand die de WiMax-antenne heeft voor dat weertype. Het is ook belangrijk om aandacht te besteden aan de regelgevende en nalevingsvereisten die van land tot land kunnen verschillen bij het opzetten van een draadloos netwerk.
Voordelen van WiMax-antennes
- Breed bereik en snelle connectiviteit: WiMax-antennes kunnen een groot dekkingsgebied bestrijken met een hoge gegevensdoorvoer dankzij de mogelijkheid om brede kanaalbandbreedtes te gebruiken en de gegevenssnelheden te segmenteren.
- Schaalbaarheid en flexibiliteit bij implementatie: WiMax-antennes kunnen worden geschaald om een groot aantal apparaten en gebruikers te ondersteunen zonder grote veranderingen aan de hardware. Aangezien WiMax-antennes kunnen uitzenden naar grote vierkante kilometer gebieden per antenne, duurt het niet lang om een WiMax-netwerk in een groot geografisch gebied te implementeren.
- Kosteneffectiviteit: WiMax-antennes hebben zeer efficiënte modulatie- en coderingskenmerken waardoor ze diensten kunnen leveren aan meer klanten per radiokanaal dan andere draadloze technologieën. Het is ook kosteneffectief bij het bieden van breedbandtoegang tot gebieden waar een bekabelde infrastructuur niet haalbaar is.
Uitdagingen en overwegingen
- Interferentie: WiMax werkt in hetzelfde frequentiebereik als andere draadloze technologieën en kan daarom storing ondervinden tijdens de signaaloverdracht. Slechte weersomstandigheden kunnen WiMax-signalen ook verstoren.
- Onderhoud en duurzaamheid: WiMax-antennes kunnen een hoge elektrische ondersteuning nodig hebben en ook het handhaven van gegevensoverdracht van hoge kwaliteit kan een uitdaging zijn vanwege het vele verkeer voor een enkele WiMax-antenne. Na de installatie kan het ook een hele uitdaging zijn om de obstructies in het dekkingsgebied op hetzelfde niveau te houden als tijdens de planningsfase.
- Regelgeving en licentie: Voor het opzetten van een WiMax-antenne moet toestemming worden gevraagd aan de regelgevende instanties van het land met betrekking tot draadloze communicatie, en dit kan een uitdagende procedure zijn omdat dit nog een aanzienlijk nieuwe technologie is.
Toepassingen van WiMax-antennes
- Breedbandtoegang: WiMax-antennes kunnen worden gebruikt voor snelle internettoegang in landelijke gebieden waar geen traditionele bekabelde infrastructuur beschikbaar is. In stedelijke gebieden kunnen ze het bereik van WiMax hotspots in dichtbevolkte gebieden uitbreiden.
- Bedrijfsconnectiviteit en privé-netwerken: WiMax antennes kunnen punt-tot-multipunt verbindingen creëren die spraak en video aankunnen, waardoor ze ideaal zijn voor privénetwerken en zelfs bedrijfsnetwerken die externe kantoren, fabrieken, enz. verbinden.
- Respons in noodsituaties en herstel na rampen: WiMax-antennes zijn ideaal voor real-time datatransmissie en kunnen dus worden gebruikt in openbare veiligheidsnetwerken zoals rampenbestrijding en -herstel.
- Mobiele en vaste draadloze diensten: WiMax-antennes kunnen mobiele breedbanddiensten leveren waardoor gebruikers onderweg toegang hebben tot snel internet. WiMax-antennes kunnen ook worden gebruikt om een draadloze link te creëren tussen cellulaire basisstations en het kernnetwerk dat vaste draadloze diensten levert.
Toekomst van WiMax-antennes
Aangezien WiMax-antennes de gecombineerde voordelen van mobiliteit en flexibiliteit bieden die te vinden zijn in draadloze breedbandtoegangstechnologieën, samen met de grote bandbreedte, kwaliteit en betrouwbaarheid van traditionele bekabelde breedbandtoegang, hebben ze het potentieel om binnen de komende jaren een revolutie teweeg te brengen in draadloze netwerktechnologie. De integratie van 5G en andere technische ontwikkelingen zullen de groei van WiMax-antennes versterken. Naarmate WiMax-antennes gangbaarder worden, zullen de prijzen dalen en zal deze technologie de wereld een stap dichter bij wereldwijde connectiviteit brengen.
Conclusie
WiMax-antennes zijn het belangrijkste onderdeel van de WiMax-technologie, een van de nieuwste draadloze netwerktechnologieën. Met hogere datasnelheden, dekking en capaciteit dan bij traditioneel WiFi en het gemak van een WiMax netwerk in een breed scala aan toepassingen zoals mobiele breedband, openbare veiligheid, smart grids en telegeneeskunde, hebben WiMax antennes een enorm potentieel voor de toekomst.