WiMAX: беспроводная магистраль в будущее
Вначале был кабель. Нет, не так. В начале, конечно же, было слово, а затем дело, в результате чего появились компьютеры и другая электроника – от суперкластеров до мобильников. Затем появилась необходимость взаимодействия между всей этой электроникой. Так возник этот самый кабель, то есть, первые проводные интерфейсы. Затем, по мере развития технологий, и беспроводные. Оставляя за рамками этой заметки длительное и местами героическое прошлое проводных сетей, перейдем к самому интересному – ситуации нынешней и ближайшим беспроводным перспективам.
В идеале беспроводная технология WiMAX, основанная на отраслевых стандартах, разработана для организации недорогой скоростной связи для жилищ, предприятий и мобильных беспроводных сетей в городах и сельской местности. Обратите внимание на определение, в нем заранее "предусмотрено местечко" для взаимодействия магистрального WiMAX с "локальным" Wi-Fi.
Перспективы развития на ближайшие годы
Нынешний WiMAX в версии IEEE 802.16-2004 – стандарт беспроводной связи, который обеспечивает широкополосную связь на площади радиусом более 30 км с пропускной способностью, сравнимой с кабельными соединениями - до 10 Мбит/c и более. Технология WiMAX обеспечивает высокое качество связи и скорость передачи данных, работая в любых условиях, в том числе, в условиях плотной городской застройки.
Оборудование WiMAX функционирует в нескольких частотах (каналах) шириной 10 МГц в пределах диапазона 2 ГГц - 11 ГГц. Разумеется, специфическое распределение частотных диапазонов разных стран диктует необходимость возможности работы в разных участках. Столь широкий разброс диапазонов выбран для учета специфики большинства стран мира. Так, в Северной Америке для WiMAX используются участки в диапазонах 2,5 и 5 ГГц, в Центральной и Южной Америке - 2,5, 3,5 и 5 ГГц, на Ближнем Востоке, в Африке, Западной и Восточной Европе - 3,5 и 5 ГГц, в Азиатско-Тихоокеанском регионе - 2,3, 3,5 и 5 ГГц.
По своей сути WiMAX представляет технологию, позволяющую обеспечить доступ в интернет со скоростью сетей класса T1, с производительностью и покрытием, гораздо большим, нежели у современных Wi-Fi. В свою очередь, продолжением "магистральных веток" как раз и становятся локальные сети Wi-Fi, различные типы бизнес- и бытовых кабельных/DSL сетей конечных пользователей.
Обеспечивая коммуникации в радиусе 10 километров и более, точки WiMAX создают покрытие на значительных площадях, предоставляя провайдерам услуг достаточно гибкие условия для обеспечения этой самой пресловутой "связи последней мили".
В целом базовые характеристики стандарта 802.16 (в т.ч. WiMAX) предусматривают дальность действия до 50 километров, покрытие с возможностью работы вне прямой зоны видимости, в перспективе – пиковую скорость обмена данными до 70 Мбит/с на сектор одной базовой станции при том, что типовая базовая станция будет иметь до 6 секторов покрытия.
Внедрение новинки нынче подразделено на три основных фазы. Нынешняя первая фаза внедрения подразумевает внедрение и широкое распространение технологии IEEE 802.16-2004, заменившего собой ранние версии IEEE 802.16a и 802.16d, при котором используются внешние антенны по типу "сотовой тарелочки", фактически нацеленные на потребителей в фиксированных направлениях.
Вторая фаза подразумевает использование внутренних антенн, упрощенное и более гибкое использование технологии для обеспечения доступа.
Третья фаза обещает широкое внедрение спецификаций IEEE 802.16e, ратификация которых ожидается в начале 2006 года, а появление первых рабочих вариантов - в 2007 году. Это означает возможность работы решений с пометкой WiMAX-Certified даже в составе портативных устройств, перемещающихся по определенной "зоне покрытия", по образу и подобию современных сотовых и Wi-Fi сетей.
Разработка столь сложных решений подразумевает сосуществование с другими беспроводными стандартами, включая предложения сотовых операторов, разработку новых поколений "умных" антенн, применение новых видов модуляции вроде OFDMA, новых типов сервисов вроде QoS, защиту данных и множество других параметров. В этом обзорном материале формата изложение подробностей обо всех тонкостях новых стандартов не предусмотрено, но на самом деле это длительный и кропотливый процесс.
Что касается возможностей формата первого поколения - IEEE 802.16-2004, в идеале каждой базовой станцией обеспечивается доступ на площади радиусом до 50 км при скорости обмена данными до 35 Мбит/с. На практике ширина и соответствующая производительность канала "нарезается" конечному пользователю провайдером услуг. Кстати упомянуть, архитектура, в идеале напоминающая соты (только с более крупной "ячейкой"), подразумевает размещение антенно-фидерных устройств на высоких зданиях, сооружениях и мачтах. Неудивительно, что развертыванием новой «паутины» в первую очередь заинтересовались провайдеры сотовой связи: как бы ни была сильна конкуренция между WiMAX и 3G/4G, установить и обслуживать несколько типов оборудования на одной мачте дешевле, нежели на нескольких. А уж потребитель сам определится с предпочтениями выбора.
Современное "железо"
Что касается возможностей чиспета PRO/Wireless 5116, официально представленного Интел в апреле 2005 года, он стал одним из первых в индустрии продуктов с поддержкой нового формата. Чиспет Интел выполнен в 360-контактном корпусе PBGA, имеет функциональные характеристики, необходимые для создания экономичных скоростных беспроводных модемов для дома и офиса. Решения на базе PRO/Wireless 5116 позволяют обеспечить широкополосный доступ в интернет в отдаленных районах, где отсутствуют DSL или кабельные сети, а также организовать связь между зданиями, расположенными на расстоянии несколько километров.
В сочетании с радиочастотным модулем и усилителем производства других компаний, решение класса "система на одном кристалле" (SoC) Intel PRO/Wireless 5116 с поддержкой стандарта IEEE 802.16-2004, ранее известное под кодовым названием Rosedale, обеспечивает возможность использования беспроводного решения широким кругом пользователей. При этом интерфейс Intel PRO/Wireless 5116 поддерживает не только наружные, но и внутренние решения, например, абонентские модемы и домашние шлюзы.
Intel PRO/Wireless 5116 (Rosedale)
WiMAX Forum. Роль Интел в становлении формата
Для тестирования, стандартизации, сертификации и маркетинга новых продуктов формата создан индустриальный альянс WiMAX Forum. Именно он выдает заключения WiMAX Forum Certified.
Одним из наиболее активных членов альянса Форума является компания Intel, которая участвует во всех его начинаниях – от постановки задачи, заканчивая ратификацией стандартов и разработкой конечного оборудования. Сейчас корпорация сотрудничает с компаниями, уже развернувшими предварительно стандартизованный широкополосный беспроводной доступ более чем в 125 странах. Они обеспечивают широкий диапазон вариантов – от стационарных систем беспроводного доступа до двухточечных систем передачи масштаба предприятия.
Сейчас число членов Форума стремительно приближается к двум сотням, при этом, что показательно, уже более четверти из них – это операторы, предоставляющие или планирующие предоставлять провайдерские услуги на базе прогрессивной технологии. В работе WiMAX Forum, помимо Intel Corporation, принимают участие такие известны компании как Airspan Networks, Alvarion, Aperto Networks, Ensemble Communications, Fujitsu Microelectronics America, Nokia, OFDM Forum, Proxim Corporation, Wi-LAN Inc и другие.
Сейчас Интел сотрудничает с компаниями, уже развернувшими предварительно стандартизованный широкополосный беспроводной доступ нового формата более чем в 125 странах. Они обеспечивают широкий диапазон вариантов – от стационарных систем беспроводного доступа до двухточечных систем передачи масштаба предприятия.
Среди операторов, сотрудничающих с Интел по продвижению решений на основе прогрессивного формата - компании AT&T (США), Altitude Telecom (Франция), BT (Великобритания), Brasil Telecom (Бразилия), ETB (Колумбия), Iberbanda (Испания), Millicom (Аргентина), Qwest (США), Sify (Индия), Speakeasy (США), Telkom (ЮАР), Telmex (Мексика), TowerStream (США). О выпуске продукции на базе Intel PRO/Wireless 5116 объявили компании Airspan, Alvarion, Aperto Networks, Axxcelera Broadband Wireless, Gemtek, Huawei, Proxim Corporation, Redline Communications, Siemens Mobile, SR Telecom и ZTE.
Показательно, что буквально на днях о совместных планах по продвижению технологии для мобильных решений, которая создана на базе предложенного стандарта IEEE 802.16e и применима как для стационарных, так и для беспроводных устройств широкополосной связи, объявили Motorola и Intel. Помимо продвижения форматов, совместные планы обеих корпораций включают тестирование мобильных устройств, сетевого и абонентского конечного оборудования производства корпорации Motorola на совместимость с продукцией Интел.
Сегодня и перспективы развития в России
В конце октября в Нижнем Новгороде прошел первый в России семинар Интел по использованию нового формата. Семинар собрал представителей телекоммуникационных компаний, провайдеров, разработчиков и производителей оборудования беспроводной связи, а также государственных организаций, связанных с частотным регулированием и лицензированием. В ходе мероприятия представители Интел показали участникам модель работающей сети на базе чипсета Intel Pro/Wireless 5116.
Увы, энтузиазм Intel разделяют не все. Что касается реальных сроков внедрения нового магистрального беспроводного стандарта в России, многие аналитики сходятся во мнении, что его становление начнется не раньше лета 2006 года. Многие ссылаются на незаконченную сертификацию оборудования, многие говорят о высокой цене решений первого поколения, но в целом можно отметить отсутствие желания со стороны операторов тратиться на технологию, которая нескоро принесет доход. Тем более, в крупных городах, где и так предостаточно различных скоростных способов доступа в интернет и до сих пор вполне хватает возможностей Wi-Fi. Что касается проведения сетей где-то в российской глубинке, то этим, насколько я понимаю, на первой стадии внедрения формата тем более никто не собирается заниматься. Конечно же, единичные случаи внедрения будут, и, полагаю, мы достаточно скоро о них услышим, но при отсутствии интереса со стороны административных и финансовых ресурсов страны эти случаи на некоторое время так и будут оставаться уникальными.
Словом, многие сходятся во мнении, что до 2009 года прогрессивные сети вряд ли выберутся за пределы крупных городов России. Хотя, в интернете также можно обнаружить достаточно много противоположных мнений, делающих ставку на то, что если на начальном этапе внедрение окажется удачным, их количество за короткие сроки вырастет как снежный ком.
Пожалуй, закончу сегодняшний рассказ на этой неопределенной ноте. В начале 2006 года формат ожидает следующее эпохальное событие, и будем надеяться, что к тому времени новости о российском рынке WiMAX-сетей будут более оптимистичны.