IEEE 802.16 ( WMAN/WiMAX )

1. EINLEITUNG
Unser Leben wird in allen erdenklichen Bereichen immer komfortabler, schneller und besser. So auch Internet, welches zu einem der Symbole von Globalisierung und Fortschritt geworden ist. Was und wer würden wir nur ohne das Internet heutzutage sein? Viele wären ohne das World Wide Web total aufgeschmissen und der Wirtschaft würde es Millionenverluste bedeuten, wenn es auf einmal nicht mehr verfügbar wäre.
Als Studenten, zum Beispiel, kennt man es gut. Man zieht von zuhause weg und stattet seine neue Wohnung mit allem Erdenklichem aus. Bett, Schreibtisch, Küche und so weiter. Nur etwas fehlt. Der Internetzugang. Trotz frühzeitiger Anmeldung eines Internetanschlusses, sitzt man wochenlang auf dem "trockenen". Das Problem "Letzte Meile" kommt zu tragen. Wer träumt in solchen Situationen nicht davon, einfach den Laptop zu starten und los surfen? Oder mit der Bahn auf dem Weg zur Uni online zu gehen, im Stadtpark per ICQ immer erreichbar zu sein oder auch wichtige Emails zu jeder Zeit und an jedem erdenklichen Ort abrufen zu können?
Man möchte meinen, dass dies ein ungelebter Traum bleiben wird. Doch es gibt eine Möglichkeit der Realisierung in Form von Funksystemen nach dem Standard IEEE 802.16 oder besser bekannt als WiMAX. Die realisierbare Vision vom "überall drathlosem Internet" verspricht darüber hinaus aber noch mehr. Dank der Kompatibilität zu WLAN oder gar GPRS, ist es fast selbstverständlich möglich, während der Autofahrt online" zu sein, um aktuelles Kartenmaterial zu empfangen oder die aktuellen Stau-und Umleitungsmeldungen zu erhalten. Mit Hilfe von Voice over IP (VoIP) ist es auch heute schon möglich, nicht nur "normal" zu telefonieren, sondern auch Videoübertragungen und Konferenzgespräche abzuhalten und das alles zu einem kleinsten Anteil der Kosten, wie sie beim herkömmlichen telefonieren anfallen.


2. THEMA
Für all diese Neuerungen, gibt es ein zentrales Schlüsselwort. Es lautet Wireless Metropolitan Area Network (WMAN).
Größer als das bekannte Wireless Lokal Area Network (WLAN) kann sich ein WMAN ädte oder
uber Stadtteile, ganze Stäuch Regionen erstrecken. Die Technik, die dahinter steckt, ist eine Vernetzung von vielen WLAN-Hotspots zu einer großen Hotzone. WMANs arbeiten dabei mit mehreren Funknetzwerktechnologien, wie zum Beispiel WLAN oder WiMAX und können dadurch komplexe Struckturen annehmen.
Um eine bessere einheitliche Technik und drahtlose Breitbanddienste bereitzustellen, gibt es den Standard IEEE
802.16. Unter Verwendung von Sendemasten kann somit .ächendeckend ein Internetzugang bereitgestellt werden. Anders wie bei der herkömmlichen Nutzung von Kupfer-oder Glasfaserleitungen, ist es nicht notwendig, neue teure Leitungen zu legen, womit man viel Geld bei der Installation spart und damit auch dem Endverbraucher günstigeres Internet bieten kann.
2.1 Topologie
Die Topologie beschreibt die Strucktur der Verbindungen mehrerer Geräte untereinander. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie diese Struckturen aussehen können. Dabei spielen einige Faktoren eine wichtige Rolle. Zum einen, wieviel Kapazität zur Verfügung stehen muss, also ob viele Endgeräte mit genügend Bandbreite erreicht werden müssen oder nicht. Und zum anderen, welche Services über das Netz verbreitet werden.
Um kurz einen Einblick in die verschiedenen Kon.gurationen zu bekommen, betrachten wir zwei der bevorzugten Topologien. Die eine ist die "Stern Anordnung" und die andere die "Netz Anordnung". Bildlich kann man sich diese zwei Topologie wie ein Netz bzw. eine Stern vorstellen.
Bei der "Stern Anordnung" gibt es einen zentralen Sendemast zu dem jeweils einzelne Sendemasten verbunden sind. Anwendung .ndet diese Topologie eher bei drahtlosen mobilen Systemen, die auf der 2.5G oder 3G Technology arbeiten. Mit 2.5G und 3 G sind hier die Mobilfunktechnologien gemeint, über die zum Beispiel auch MMS versendet werden.
Anders als bei "Stern Anordnungen" endet die "Netz Anordnung" ihre Verwendung bei Systemen, die den Standart IEEE 802.11 (WLAN/WI-FI) unterstützen. Die einzelnen Hotspots sind dann wie ein riesen Netz angeordnet, wo jeder Hotspot mit jedem kommuniziert. Der große Vorteil der "Stern Anordnung" liegt in der Kapazität. Dies bedeutet mehr Mbps pro Quadratkilometer. Die "Netz Anordnung" hingegen ermöglicht eine weit schnellere und weitere Entfaltung des Netzes und zudem ist man hier auf keine Sichtverbindung (LOS,Line of Sight) zum Hauptsender angewiesen.

2.2 Zukunft und Alltag
Wie könnte aber nun unser Alltag mit dieser Technologie aussehen?
Da dank der Mikrowellen-Technologie, über die die WiMAX-Signale gesendet werden, jede letzte Ecke erreicht werden kann, kann man seiner Fantasie für Beispiele freien Lauf lassen.
Stellt man sich vor, man sitzt gerade in seinem Großstadtbüro am Notebook oder PDA und hält eine Videokonferenz mit den Firmenpartnern aus China. Zu dem Zeitpunkt ist man mit dem in der Regel vorhandenen Wireless Local Area Network (WLAN) verbunden. Verlässt man nun mit dem Notebook oder PDA aber die Räumlichkeiten muss man damit rechnen, vom WLAN getrennt zu werden. Doch hier greift nun WiMAX und sorgt dafür, dass man mit dem Netzwerk verbunden bleibt.
WiMAX kann auch zuhause oder im Freien und nicht nur auf der Arbeit genutzt werden. Wer sich schon einmal mit den Internetanbietern rumgeschlagen hat, kennt das Problem von zuhause gut, die "letzte Meile" eines bestimmten Monopolunternehmens. Mit der letzten Meile ist der letzte Abschnitt der Breitbandeitung vom Verteiler zum eigentlichen Hausanschluss gemeint. Mit WiMAX entfällt die mindestens zwei wöchige Bereitstellung des Internetanschlusses, da nur durch die Eingabe der Zugangsdaten, die drathlose Verbindung zum Internet direkt besteht. Es muss dem zu Folge kein extra Technicker ausrücken und spart so hohe Bearbeitungskosten bei der Installation seines Internetzugangs.
Eine weitere bereits häu.g genutzte Möglichkeit Geld zu sparen, ist Voice over IP (VoIP). Hier wird eine einheitliche Leitung mit dem Internet genutzt, wodurch herkömmliche Telefonanlagen, ISDN und allmählich das ganze Festnetz ersetzt werden können. Anwendung im Freien könnte WiMAX im Stadtpark oder sonst überall .nden, wo Hotspots installiert sind. Wer vergisst nicht einmal eine wichtige Mail zu versenden oder braucht eine Information, welche man schnell googlen kann. Besitzt man ein kleines Subnotebook oder ein PDA, kann man sich einfach mit dem zur verfügung stehenden WiMAX Netzwerk in Verbindung setzen.
Dies alles klingt verlockend, doch wo genau liegen die genauen Vor-und Nachteile von WMAN und WiMAX? Vorteile se-hen Experten verstärkt für Unternehmen, aber auch für Endverbraucher, kann wie an den Beispielen gesehen, sich einiges ändern. Durch das Nutzen von Mikrowellen im Bereich von 2 bis 66 GHz können theoretisch 50 Kilometer entfernte Endgeräte erreicht werden. Somit könnten auch Haushalte mit Internet versorgt werden, die bisher keinen Anschluss besaßen, da die notwendigen Leitungen nicht existieren und zu teuer in der Anscha.ung sind. Dieses Spricht einen weiteren Vorteil an. Die Kosten, die nämlich für die Bereitstellung der Technik anfallen, wären wesentlich geringer, wie bisher. Zu dem könnte die schon angesprochene "letzte Meile" überbrückt werden, wodurch das Monopol möglicherweise an Macht verliert und es dadurch zu mehr Wettbewerb kommen könnte. Neben der hohen Reichweite die durch die WiMAX Technik zu Verfügung steht, wär es auch Möglich mit Datentransferraten von über 75 Mbit/s zu arbeiten. Zur Zeit besteht hier aber noch eine Wesentliche Einschränkung. Denn diese Werte können bisher nur mit einer Sichtverbindung (Line of Sight LOS) erreicht werden. Das heißt, dass man sich entscheiden muss, ob man auf große Reichweiten oder auf hohe Datentransferraten setzt. Der angedeutete Nachteil ist, dass WiMAX in dem Umfang noch nicht 100 Prozent ausgereift ist. Es kann zum einen nämlich noch nicht jeder mit einer ähnlich ausreichenden Bandbreite versorgt den und zum anderen ist nicht klar, wie viel genau die Installation der nötigen Infrastrucktur kostet. Mit der Unterstützung des WiMAX-Forums, einem Zusammenschluss von über 500 Firmen weltweit könnte eine gute Grundlage für WiMAX geschaffen sein. Erste Anbieter haben WiMAX speziell in Gebieten, in denen bisher kein Internet vorhanden war, im Angebot, da dort neue potenzielle Kundschaft zu werben ist. Zur Zeit ist dies aber nur der Ausnahmefall, da die Ubertragsgeschwindigkeit noch zu gering ist, um dem derzeitigen Internet wirkliche Konkurrenz zu machen. Viele Nutzer würden den zu erwartenden Komfort von WiMAX nicht durch wesentlich langsameres Internet eintauschen.
Im Großen und Ganzen ist aber festzuhalten, dass mit WiMAX ein möglicher schneller und kostengünstiger Internetzugang gewährleistet werden kann, der dann theoretisch überall zur Verfügung steht. Voraussetzung hierfür wäre eine höhere Geschwindigkeit wie derzeit möglich ist und mehr Internetanbieter, die diese Technologie bereitstellen.


3. SCHLUSS
Zum Schluss kann sich jeder seine eigene Meinung bilden. Wer sich viel für Internet interessiert, muss auf jeden Fall einen Blick auf WiMAX werfen. Ich habe fast schon die Gewissheit, dass wenn WiMAX hier kommt und es garantiert wird, dass überall ausreichend hohe Datenübertragungsraten zur Verfügung stehen, viele sich umorientieren werden. Konfortabel "drahtlos online gehen zu können", würde mehr Unabhängigkeit bedeuten. Fast schon ein Hauch von Freiheit. Wer bei dem Gedanken an die Telekom sich schon öfter eine paar Haare ausgerissen hat, wird sich wie bestimmt freuen, wenn der Tag kommt, an dem man nicht mehr auf den netten Technicker warten muss, um sein Internet zu bekommen. Also ehrlich, wer hat es sich in seinen schönsten Träumen nicht mal gewünscht, der "Telekom" mal, wenn auch nur indirekt, in den Allerwertesten zu treten?

4. QUELLEN
Figure 1: http://blog.bikebau.de/upload/amdnt/umts/bt.jpg
Figure 2 und 3: http://www.microcontroller.com/wp/EmberZigbee/StarT http://www.microcontroller.com/wp/EmberZigbee/ZigbeeWireMeshNet
Figure 4:
http://www.tic.ch/de/ueberuns/publikationen/wimax-netzwoche.pdf
Bereitgestellter Text IEEE 802.16 (WMAN/WiMAX)
Internetseiten:

http://www.channelpartner.de/technik/203403/index1.html http://www.voip-information.de/wimax.html http://de.wikipedia.org/wiki/WiMAX http://de.wikipedia.org/wiki/WMAN http://www.tic.ch/de/ueberuns/publikationen/wimaxnetzwoche.pdf

Figure 1: So kann es aussehen.

Figure 2: Beispiel für eine "Netz-Topologie"

Figure 3: Beispiel für eine "Stern-Topologie" Figure 4: Beispiel für eine "Stern-Topologie"