14 лет назад 14 июня 2004 в 21:46 64

Ни сотовые сети, ни технология Wi-Fi пока не в состоянии решить проблему последней мили, которая во многих странах, и прежде всего в России, стоит очень остро. Одним из вариантов решения этой проблемы может стать технология беспроводной связи стандарта 802.16, получившая коммерческое имя WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access).

В настоящее время в мире существует несколько тысяч операторов связи, обеспечивающих широкополосный доступ в интернет и использующих специально разработанное под их нужды оборудование, которое зачастую несовместимо с оборудованием других операторов. Отсутствие единого стандарта является одним из основных факторов, сдерживающих повсеместное развитие широкополосного доступа.

Принятая в январе 2003 года и поддержанная промышленной группой под названием “Форум WiMAX”, в состав которой вошли десятки крупнейших компаний технологического рынка, технология WiMAX (стандарт 802.16) до сих пор существует лишь на бумаге. Изначально стандарт предполагал работу в диапазоне частот от 10 ГГц до 66 ГГц и наличие мачт с точками доступа в зоне прямой видимости друг от друга.

Однако дальнейшее развитие стандарта, получившее название 802.16d, во-первых, дало возможность работы оборудования в более низком диапазоне частот от 2 ГГц до 11 ГГц, во-вторых, позволяет устанавливать соединения и без условия прямой видимости. Это особенно актуально в крупных городах, где большое количество высоких зданий и неравномерность рельефа могут ограничить возможность приема/передачи сигнала по технологии WiMAX. С появлением стандарта 802.16d операторы связи получили возможность подключать к одной базовой станции большее количество абонентов и значительно сократить расходы на обслуживание.

Форум и планы

В настоящее время членами “Форума WiMAX” являются 97 компаний, среди которых Alcatel, Alavarion, Analog Devices, AT&T, British Telecom, France Telecom, Fujitsu, Intel, Qwest, Siemens Mobile. Несмотря на отсутствие коммерческих продуктов, тестовые испытания оборудования и сетей на базе стандарта WiMAX проводятся уже достаточно давно. Так, компания British Telecom активно проводит тестирование оборудования WiMAX сразу в четырех городах Великобритании, а корпорация Intel собирается начать пробные поставки чипа WiMAX производителям уже во II квартале 2004 года.

Это будет решение с поддержкой протокола 802.16а, которое позволит передавать данные со скоростью до 70 Мб/с на расстояния до 50 км. Среди партнеров Intel в продвижении этого продукта объявлены такие компании, как Askey, ZyXEL и Ambit, которые собираются использовать его в собственных решениях. Широкое распространение этого чипа и коммерческих продуктов на его базе планируется к началу 2006 года.

На этом развитие стандарта 802.16 не остановилось. В настоящее время идет работа уже над стандартом 802.16e, который позволит использовать оборудование WiMAX в мобильных системах. Такие системы смогут без потери связи перемещаться из зоны обслуживания одной базовой станции в зону обслуживания другой, что обеспечит роуминг.

Совсем недавно в рамках “Форума WiMAX” был сформирован специальный комитет по решетчатой структуре сети, который изучает возможности дальнейшего улучшения качества покрытия базовых станций. В ходе исследований выяснилось, что решетчатая топология сети позволяет передавать данные от одной точки доступа к другой, огибая различные препятствия (например, географическую неравномерность ландшафта или же свойственную городским условиям застройку зданиями различной высоты). Существенное улучшение качества покрытия одной базовой станции наблюдается даже при незначительной доле перебрасывания данных по схеме решетки. Если предложение созданного комитета будет принято, то в дальнейшем это может привести к разработке стандарта 802.16f.

Воздушная конкуренция
Многие задаются вопросом, а не станет ли стандарт WiMAX заменой уже зарекомендовавшим себя беспроводным сетям на базе Wi-Fi или 3G. Эксперты с уверенностью говорят, что не станет. И вот по каким причинам. Сети мобильной связи в первую очередь ориентированы на передачу голоса, а Wi-Fi и WiMAX – на передачу данных. Между собой же Wi-Fi и WiMAX поделят, соответственно, сферы организации локальных и глобальных сетей. Таким образом, с помощью технологии WiMAX можно будет объединять локальные сети, построенные по стандарту Wi-Fi.

Следует отметить кардинальное отличие между стандартами 802.16d и 802.16e. Первый (802.16d) предназначен для стационарной работы терминалов и в первую очередь пригодится для построения корпоративных сетей масштаба предприятия. Особенно для предприятий, распределенных географически в пределах одного города (например, торговые сети с собственными складами и магазинами). Как видно из Таблицы 1, этому способствуют и достаточно большой радиус действия (до 50 км), и хорошо масштабируемая полоса пропускания, высокая скорость передачи данных. Областью применения стандарта 802.16e станут мобильные устройства – ноутбуки, КПК, смартфоны и т. д.

ПЕРСПЕКТИВЫ WIMAX В РОССИИ
Что касается развития WiMAX в России, то здесь не все так просто. С одной стороны, беспроводная технология подходит России наилучшим образом, учитывая наши традиционно низкое качество коммуникаций, далеко не всеобщую телефонизацию и обширную территорию, на которой иногда в пределах нескольких десятков километров не найти ни одного телефонного столба. С другой – есть некоторые проблемы, от способов решения которых зависит очень многое, если не все.

Практически все операторы связи единодушны в том, что главной проблемой внедрения WiMAX остается вопрос лицензирования частот. К примеру, нелицензируемое использование наиболее востребованного сейчас для продвижения технологии диапазона частот 3,1-10,6 ГГц разрешено только на территории США. Впрочем, в Великобритании, Испании, Индии, Австралии этот вопрос уже успешно решен. Что будет у нас, пока неизвестно.

Эфирные проблемы

В ближайшее время производителями оборудования будут освоены три диапазона частот – около 5 ГГц, 3,4-3,6 ГГц и 2,5-2,7 ГГц. Все эти частоты в России используются очень плотно, причем государственные органы пока не желают идти на диалог ни с производителями беспроводного оборудования, ни с коммуникационными компаниями.

Корпорация Intel, как одна из самых заинтересованных сторон в продвижении стандарта 802.16 (как-никак именно Intel планирует стать если не эксклюзивным, то основным поставщиком чипов WiMAX) намерена напрямую связаться с российскими государственными органами, отвечающими за распределение частот, и выработать совместное решение этого вопроса.

С другими проблемами дела обстоят несколько проще. Скажем, существуют радиослужбы, которые подвержены воздействию радиопомех. Однако в реальных условиях при развертывании средств широкополосного беспроводного доступа реальный уровень помех оказался на 20 дБ меньше расчетного, а значит, можно считать, что одно из многочисленных препятствий на пути внедрения WiMAX в нашей стране устранено.

Радиус действия зоны WiMAX достигает 50 км. Для примера: площадь Москвы составляет порядка 1100 кв. км; если расположить базовую станцию в самом центре города, то теоретически одной точкой доступа можно покрыть всю столицу (как несложно посчитать, при радиусе действия в 50 км одна базовая станция может покрыть до 8.5 тыс. кв. км). Но только теоретически: во-первых, реально достичь 50-километрового радиуса достаточно сложно (типичный радиус охвата – порядка 10 км), а во-вторых, проблему резервирования в случае обеспечения связи еще никто не отменял. Таким образом, для покрытия всей Москвы беспроводной связью по технологии WiMAX потребуется не менее 6-8 базовых станций.

В настоящее время одна базовая станция способна обеспечить скорость передачи данных до 70 Мбит/с на каждый сектор базовой станции (всего же может быть до 6 секторов на каждой точке доступа). Это позволит обеспечить домашним пользователям канал, сравнимый с цифровым xDSL, или же одновременно предоставить связь более 60 коммерческим предприятиям с пропускной способностью, аналогичной каналам типа T1. Учитывая количество абонентов интернет-операторов в Москве и темпы роста абонентской базы, и 6-8 базовых станций может оказаться маловато.

Технология WiMAX до сих пор остается “бумажной”, однако корпорация Intel планирует начать продажи микросхем для передатчиков стандарта 802.16d уже во второй половине текущего года. К этому же сроку производители коммуникационного оборудования планируют представить законченные коммерческие продукты. Полномасштабное тестирование сетей стандарта 802.16 планируется начать уже в начале 2005 года, после того, как появятся внешние антенны, работающие в этом стандарте (появление внутренних антенн стандарта 802.16 планируется лишь во второй половине 2005 года).

Прогнозируется, что первыми коммерческими решениями на базе WiMAX станут не мобильные, а стационарные внешние решения. К примеру, решения категории Е1/Т1 для крупных и средних предприятий, транзитные соединения точек доступа и – в качестве альтернативы плохому качеству проводной связи или полному ее отсутствию – широкополосный доступ в интернет в домах.

Во второй половине 2005 года планируется появление законченных коммерческих решений для домашних и офисных пользователей. К 2006 году ожидается появление мобильных систем с технологий WiMAX, например ноутбуков, поддерживающих стандарт 802.16e. Ожидается, что такие ноутбуки будут способны поддерживать устойчивое беспроводное соединение на расстоянии 2-3 км.