WiMAX

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) on kehityksen alla oleva langaton laajakaistatekniikka. WiMAX perustuu IEEE 802in-sarjan avoimeen 802.16 standardi, joka valmistui syksyllä 2001 ja julkaistiin 8.4.2002. Standardin kehitys on jatkunut koko ajan ja sen viimeisin versio IEEE Std 802.16-2004 hyväksyttiin kesäkuussa 2004. WiMAX Forum omistaa WiMAX-tavaramerkin ja valvoo sitä käyttävien laitteiden yhteensopivuutta. Siihen kuuluu tällä hetkellä yli 520 yritystä ympäri maailmaa. Siihen kuuluvat esimerkiksi johtokunnassa olevat Alcatel-Lucent, AT&T;, British Telecom, Fujitsu, Intel, Motorola, Nokia ja Samsung. Suomalaisista yrityksistä mukana ovat myös Elektrobit, NetHawk, Nokia Siemens Networks, TeliaSonera ja TietoEnator.

Käyttökohteet

WiMAX-tekniikan tarkoituksena on tarjota käyttäjille liikennöintinopeuksiltaan nykyisiä kaapelimodeemi- ja DSL-yhteyksiä vastaava langaton verkkoyhteys, jonka käyttö ei ole sidoksissa esimerkiksi rakennuskohtaisiin rajoihin. Käytännössä WiMAXin toimintaa voidaan verrata WLAN-verkkoon, mutta sen toiminta-alue on huomattavasti suurempi. Teoreettinen kantama voi optimaalisissa olosuhteissa olla jopa viisikymmentä kilometriä – käytännössä kolmenkymmenen kilometrin ylittäminen lienee kuitenkin epävarmaa, ja yhteydet yli 20 kilometrin etäisyyksiltä vaativat toimiakseen suoran näköyhteyden tukiasemaan. Kantamaan vaikuttavat radioaaltoolosuhteetjen etenemistä vaimentavat fyysiset esteet sekä vaikeat sää, kuten vesi- tai lumisade ja sumu.

Laajan kantoalueensa ja langattomuutensa ansiosta WiMAX sopii hyvin laajakaistayhteyksien tarjoamiseen harvaan asutuille seuduille, joille valokuidun tai kuparikaapelin vetäminen olisi kallista ja hankalaa. Haja-asutusalueiden lisäksi samaa tekniikkaa voidaan hyödyntää kokonaisia kaupunkialueita kattavien MAN-verkkojen (Metropolitan Area Network) toteuttamiseen. Tällaisen verkon alueella käyttäjä voisi liikkua solusta toiseen yhteyden katkeamatta.

Laitteisto

WiMAX-yhteys muodostetaan radioteitse käyttäjän kiinteistöön sijoitetun asiakaspäätelaitteen ja operaattorin tukiaseman välille. Tukiasema muistuttaa matkapuhelinverkoista tuttuja radiomastoja, ja voi olla yhteydessä operaattoriin joko suoraan nopean kaapeliyhteyden avulla tai mikroaaltolinkilläenen toisen maston kautta. Asiakaspäätelaite voidaan liittää tietokone korttipaikkaan tai kytkeä erillisenä laitteena. Päätelaitteeseen voidaan kytkeä jo olemassa oleva lähiverkko; WiMAX ei siis korvaa WLAN-verkkoja, vaan täydentää niitä langattomana laajakaistana. Yhteyden laadun takaamiseksi rakennuksen katolle voidaan tarvittaessa asentaa erillinen antenni, joka kytketään kaapelilla päätelaitteeseen.

Tekniset ominaisuudet

Alkuperäinen 802.16-standardi sisälsi taajuusalueet 10-66 GHz. Taajuusalueet 2-11 GHz tulivat mukaan standardissa 802.16a, joka julkaistiin tammikuussa 2003. Nämä taajuudet toivat mukanaan toiminnallisuuden ilman esteetöntä yhteyttä. 802.16e toimii taajuusalueella 2-6 GHz. 802.16-standardi käyttää dynaamista modulaatiota, jossa käytettävää modulointitekniikkaa (64 QAM, 16 QAM, QPSK) voidaan vaihtaa tarpeen mukaan. Paremman kantaman saavuttamiseksi yhteydessä käytettyä taajuutta voidaan pudottaa.

Tällä hetkellä suurin kiinnostus kohdistuu kolmeen taajuusalueeseen. Näistä 5,8 GHz ja 2,5 GHz taajuuksia käytetään Yhdysvalloissa ja 3,5 GHz taajuutta esimerkiksi Euroopassa. Viimeksi mainittua taajuutta tullaan käyttämään myös Suomessa toteutettaviin WiMAX-ratkaisuihin.

Yksi tukiasema voi tarjota noin 75 Mbps nopeuden, joka jaetaan solun käyttäjien kesken. Nopeuden on arvioitu riittävän tarpeeksi nopeiden yhteyksien tarjoamiseksi useille kymmenille yrityksille ja sadoille kotitalouksille.

WiMAX-verkot Suomessa

Suomessa on tällä hetkellä noin 15 operaattoria, jotka ovat ottaneet tai ovat ottamassa WiMAX-verkkoja käyttöön. Maantieteellisesti nämä verkot sijoittuvat joka puolelle Suomea, saaristosta pohjoisimpaan Lappiin. Pääosin verkkoja on näin alkuvaiheessa rakennettu haja-asutusalueille, joilla ei ole olemassa olevaa verkkoinfrastruktuuria. Joitakin WiMAX-verkkoja löytyy kuitenkin jo myös kaupungeissa, kuten esimerkiksi Turussa vuonna 2005 käyttöön otettu verkko.

Joitakin Suomessa toteutettuja WiMAX-projekteja:

Pääkaupunkiseudulla yhteyksiä tarjoaa kuluttajille SuomiCom. Finnet-ryhmään kuuluva Pohjanmaan Puhelin Oy rakensi WiMAX-verkon Ylivieskaan kevättalvella 2005. Ylä-Pirkanmaan seutukunta ja Pirkanmaan liitto ovat rakennuttaneet Pohjois Hämeen Puhelimen, Coression Oy:n ja Daimler Finland Oy:n kanssa yhteistyössä WiMAX-laajakaistaverkon Mäntännn ja Vilppula alueelle. Iniössä on Suomen ensimmäinen koko kunnan kattava langaton laajakaistaverkko. Turunmaan seutukunnan suunnitelmissa on laajentaa langaton WiMAX-laajakaistaverkko kattamaan koko Turun saaristo parin vuoden sisällä. Haminan Energia Oy rakentaa yhteistyössä Daimler Finland Oy:n kanssa Haminaan langattoman laajakaistaverkon. Verkko-operaattori, LAN&WAN tuottaa langattomia laajakaistapalveluja yhteistyössä Keuruunn kaupungin, Multia ja Petäjäveden kuntien kanssa. Tällä ns. Multipoint-alueella LAN&WAN operaattorina tarjoaa Internet-palveluita. Multipoint-verkon ensimmäisen vaiheen asennukset ovat testaus vaiheessa ja ensimmäiset tukiasemat on asennettu Petäjävedelle, Multialle, Keuruun Kalettomalle sekä Pihlajaveden asemalle. Kymen Puhelinssa Oy:n WiMAX-verkko kattaa Etelä-Kymenlaakso Kotkan ja Pyhtään rannikko- ja saaristoalueen.

Edellä mainittujen lisäksi julkisia verkkoja on rakennettu Etelä-Savon alueelle Mikkelin Puhelimen ja Savonlinnan Puhelimen toimesta. Rakenteilla on koko maakunnan alueen kattava laajakaistapeitto, joka toteutetaan osaksi DSL- ja osaksi WiMAX-tekniikalla. Lisäksi Finnet Telepohja on avannut Lapissa Tervolan kunnassa kuuden kylän alueen kattavan WiMAX-verkon.

Tulevaisuus

WiMAXin kehitystyö on tällä hetkellä kesken ja ensimmäiset kokeiluverkot on pystytetty vuoden 2005 alkupuolella. Muun muassa Pohjanmaalla ja Ruotsissan Skellefteå testataan tekniikan toimivuutta muutamia kymmeniä talouksia sisältävien testiverkkojen avulla. Tokiossa valmistellaan ensimmäistä laajan mittakaavan WiMAX-verkon käyttöönottoa vuoden 2005 syyskuussa. Yhdysvalloissa teleoperaattori Sprint Nextel aikoo investoida vuoden 2008 loppuun mennessä 2,5 miljardia Yhdysvaltain dollaria kattavan WiMAX-verkon rakentamista varten. Vuoden 2010 loppuun mennessä Sprintin WIMAX-investointien pitäisi nousta jo viiteen miljardiin dollariin. Operaattorin suunnitelmien mukaan verkko tulisi kattamaan 125 miljoonaa käyttäjää vuoden 2010 loppuun mennessä.http://www.tietokone.fi/uutta/uutinen.asp?news_id=31058&tyyppi=1

Suomen suurin ja ensimmäinen standardinmukainen WiMAX-verkko käynnistyy syys-lokakuun vaihteessa 2005 Keuruun, Multian ja Petäjäveden yhteisenä hankkeena. Kolmen kunnan alue katetaan 95%:sti WiMAXilla. Verkon on määrä olla kokonaan valmis vuoden 2005 lopussa, jolloin siihen on liittynyt arviolta 400-500 käyttäjää pääasiassa seudun haja-asutusalueilta.

Yhteyksien määrän on arvioitu ylittävän miljoonan rajan vuoden 2006 kuluessa. Käyttäjämäärissä tämä voi tarkoittaa 2-3 miljoonaa yksittäistä henkilöä. Määrien odotetaan kasvavan nopeasti vuodesta 2008 alkaen tekniikan tullessa laajasti saataville.

Useat suuret laitevalmistajat, kuten Nokia ovat aloittaneet WiMAX-standardin mukaisten kannettavien päätelaitteiden suunnittelemisen ja kehitystyön. Myös Intel on kertonut alkavansa integroida uusiin kannettaviin tietokoneisiinsa WiMAX-piirisarjan.

Mobiliteetti WIMAX-verkoissa

Mobiliteettistandardi IEEE P802.16e on julkaistu helmikuussa 2006 ja se mahdollistaa sen, että päätelaite liikkuu tukiasemasta toiseen. Ensimmäiset tämän standardin mukaiset päätelaitteet tulevat markkinoille vuosina 2006–2007.

Lähteet