Особенности национального высокоскоростного доступа

Мир свихнулся на беспроводном доступе в интернет: сети базовых вышек опутывают сушу, одни технологии связи сменяют другие, менее скоростные, не успевшие даже толком распространиться. В России же, несмотря на потуги отдельных операторов-провайдеров, «интернет-по-радио» занимает настолько мизерную часть коммуникационного рынка, что его никто не рассматривает всерьез. А потому можно только приветствовать активный интерес отечественных поставщиков услуг связи к беспроводной технологии широкополосного доступа — WiMAX. Но насколько оправдан их оптимизм?

Непопулярные связи

Для начала рассмотрим наличествующие или широко распространенные технологии беспроводного доступа в привязке к российской действительности.

GPRS и EDGE — технологии пакетной передачи данных в сетях GSM второго поколения (2G). Реальная скорость первой не поднимается выше 50 Кбит/с, чего, впрочем, достаточно для обмена электронной почтой, примитивным медиаконтентом (сообщения MMS), и даже интернет-серфинга. Существенный недостаток GPRS — стабильность соединения зависит от загруженности сотовой сети голосовым трафиком. EDGE лишена этой проблемы и имеет в несколько раз большую скорость передачи данных (130 — 200 Кбит/с). Сегодня GPRS поддерживают все операторы сотовой связи, но они же отмечают и непопулярность услуги, ею пользуются всего 3 — 5% всех абонентов. Причина проста — дорогой трафик. Скажем, в Билайне 1Мб переданной информации (плата взимается и за исходящие, и за входящие) стоит примерно 5,3 руб. Зато клиентское оборудование не требует значительных финансовых затрат — в любой современный мобильный телефон встроена поддержка GPRS. EDGE операторы внедрять не торопятся, боясь, что не окупятся даже относительно небольшие затраты на реализацию технологии.

3G — пресловутая сотовая связь третьего поколения, ее конек — видеоконференц-связь, обеспечиваемая высокой скоростью обмена данными (до 2 Мбит/с). По поводу 3G особенно сказать нечего, так как ее сетей в России почти нет. Пока только SkyLink предлагает нечто на основе малораспространенного стандарта CDMA-450: стоимость трафика более-менее терпимая (от 3 руб. ночью), скорость передачи в среднем 153 Кбит/с, но уж очень неудачные у них телефонные аппараты.

Распространение WiFi (Wireless Fidelity), стандарт связи 802.11, можно считать генеральной репетицией перед внедрением высокоскоростного широкополосного доступа. И Россия эту репетицию провалила. Если в столице количество работающих точек доступа позволяет говорить о них, как о сети, то в провинции они именно очень-очень редко встречающиеся точки. Причина опять-таки банальна — удерживаемая высокая стоимость услуги (в Netprovodov стоимость трафика сравнима с GPRS), таким образом операторы WiFi пытаются быстро окупить затраты на оборудование. Да и устройства недешевы: ноутбук с Centrino стоит от 35 000 руб., КПК — от 10 500 руб. Единственными, кто создает хоть какой-то спрос на WiFi, являются корпоративные пользователи, строящие на его основе локальные сети.

На бескрайних просторах России беспроводные технологии не составили проводным сетям абсолютно никакой конкуренции. Так чем же привлекает отечественных операторов связи и производителей коммуникационных устройств WiMAX?

Новый стандарт

Намерение максимально распространить высокоскоростной широкополосный доступ — главная цель рабочей группы IEEE 802.16, входящей в состав Комитета по стандартам локальных и городских сетей IEEE 802. Опубликованный 8 апреля 2002 года стандарт IEEE 802.16 описывает соединение на участке так называемой «последней мили» в беспроводных городских сетях — WMAN (The Wireless Metropolitan Area Network). Он способен покрыть базовыми станциями значительные территории, взаимодействуя с уже имеющимися проводными инфраструктурами и сетью хотспотов WiFi.

Чтобы понять, почему новому стандарту уделяется столько внимания, достаточно увидеть его спецификацию. На первоначально заявленную скорость передачи данных 75 Мбит/с на дальности до 50 км сегодня смотрят скептически, но даже если она будет в три-четыре раза меньше, открываемые 802.16 возможности все равно впечатляют! Интересно, что в первоначальной версии стандарта связь приемника и передатчика поддерживалась исключительно при прямой видимости: простая стена оказывалась непреодолимым препятствием; проблему решили, отказавшись от диапазона частот 10-66 ГГц. Из нескольких имеющихся вариантов 802.16 окончательно утвердили 802.16d, именно на нем будет выпущено первое WiMAX-оборудование. Активно ведется работа над 802.16е, рассчитанному на мобильные устройства вроде КПК и смартфонов.

Внимание на безопасности использования нового стандарта связи акцентировали еще в период его разработки, в этом вопросе 802.16 на голову выше WiFi благодаря двум внедренным видам шифрования: 128-битный Triple DES и RSA с длиной ключа 1024 бита.

Движущая сила

Итак, новый стандарт связи утвержден, теперь его необходимо продвигать в, так сказать, «массы». Для этого появился консорциум WiMAX Forum (World Interoperability for Microwave Access), перед которым ставятся главные цели: поддержка и достижение глобального признания 802.16, предложение и обеспечение профилей доступа 802.16, сертификация оборудования. В составе консорциума сейчас более сотни IT-компаний и фирм, включая лидеров: Intel, Siemens, Alcatel; Россия представлена производителем беспроводного оборудования InfiNet Wireless Ltd.

Основной движущей силой внедрения WiMAX сегодня является решительно настроенная Intel, которой подобного опыта не занимать, достаточно вспомнить WiFi. Первой овеществленной «ласточкой» нового стандарта связи стал запуск серийного производства полупроводниковой микросхемы PRO/Wireless 5116 «Rosedale» для создания экономичных WiMAX-модемов и домашних шлюзов. Начало массовых поставок клиентского оборудования намечено на середину-конец будущего года, с первоначальной стоимостью в пределах $350 — 850. Цены на базовые станции будут зависеть от их мощности — $5 000 — 100 000.

Внедрять 802.16 предполагается в три этапа. Первый — установка наружных антенн должна будет инициировать появление рынка услуг широкополосного доступа. Второй — распространение комнатных антенн упростит установку оборудования у пользователя. И, наконец, третий — продажа портативного WiMAX-оборудования. При благоприятном развитии событий увеличение спроса на WiMAX прогнозируется на рубеже десятилетий. По мнению аналитического агентства Northern Sky Research, в 2007 году количество пользователей WiMAX вряд ли превысит 1,5 миллиона человек, а к 2010-му станет насчитывать примерно 4 миллиона. Впрочем, предсказание — штука неблагодарная, и сотовая связь тому пример, — самые оптимистичные прогнозы количества проданных телефонов в 1999 — 2000 годах реально оказались больше в четыре раза! А у WiMAX еще все впереди…

Радужная перспектива

Над развертыванием пилотной сети WiMAX в округе Хьюстон (США) трудились Intel, Siemens и Alvarion. На расстоянии в 20 км скорость передачи данных превысила 6 Мбит/с, что соответствует примерно двум десяткам DSL. Особо отмечена высокая экономическая целесообразность проекта: оборудование, покрывшее площадь более 200 квадратных миль, стоило около $20 000. Другую впечатляющую демонстрацию потенциала WiMAX устроили на ежегодном кинофестивале Sundance, где программный фильм Rize режиссера Дэвида Ляшапеля транслировали из одного штата в другой с картинкой высокого разрешения со скоростями уже в 30 Мбит/с. Скорее всего, подобная услуга станет очень востребованной в будущем, учитывая распространение цифровых кинотеатров, где фильм непосредственно перед премьерой передается на информационные носители. При удешевлении широкополосного доступа проигрывание медиаконтента из интернета в реальном времени шагнет в каждый дом. Зачем хранить диски с музыкой или фильмами, когда все это вы получите в любой момент, при том отменного качества.

Другая радужная перспектива, привлекающая внимание к WiMAX, — IP-телефония (VoIP). Низкая стоимость сделала передачу голоса по интернету одной из самых востребованных технологий связи будущего. Первоначальные проблемы с качеством связи давно уже решены, сегодня за символическую плату вы легко поговорите с человеком, находящимся хоть в другом полушарии. Но есть у IP-телефонии значительное ограничение — привязка к терминалу Сети, то есть компьютеру или телефонному проводу! Частично проблема решается Bluetooth-гарнитурой или одним из мобильных устройств с WiFi-модулем, но опять же привязанным к точке доступа (ноутбуки, КПК или пока мало распространенные WiFi-телефоны, особенно продвинутые модели которых осуществляют IP-видеосвязь). Теперь представьте мобильный WiMAX-аппарат размером с сотовый телефон… Сильно мнение, что 802.16 похоронит сотовую связь, недаром к WiMAX Forum присоединился коммуникационный лидер — Nokia.

Нельзя не отметить активность Intel по внедрению 802.16 в отечественный рынок связи, партнером корпорации на этом поприще стала рабочая группа по беспроводным сетям Ассоциации документальной электросвязи (АДЭ). В Москве периодически проводятся посвященные беспроводным технологиям конференции, являющиеся по данной теме инструментом ликбеза в деловых кругах России. Несколько операторов объявили о развертывании у нас WiMAX («МедиаСети» «Комет» и др.): сети строятся, и даже производится отечественное оборудование стандарта 802.16 (уже упомянутая InfiNet, научно-технический центр «НАТЕКС» работает под маркой Nateks-Multilink 3). Казалось бы, прогресс налицо, а «будущее рядом»!

Бег с препятствиями

Вот теперь самое время спуститься с небес на землю…

Дело в том, что WiMAX Forum до сих пор не договорился об окончательном стандарте оборудования для фиксированных городских сетей. Принятый сейчас подразумевает несколько профилей, использующих разные диапазоны (2,5 ГГц; 3,5 ГГц; 5,8 ГГц), емкость радиоканала, вид обеспечения дуплексного режима передачи и т.д. Оттого постоянно переносятся сроки WiMAX-сертификации, на которую выдвинуты пока только три системы: BreezeMAX, AS.MAX и RedMAX от Alvarion, Airspan Networks и Redline Communications, соответственно. Системы работают на уже упомянутой платформе PRO/Wireless 5116, и проблемы с совместимостью между ними быть не должно.

Не согласован вопрос о несущей частоте. Если в США предпочтительна полоса 2500 — 2690, то в Европе она зарезервирована за операторами 3G-сетей. Особенно остро «национальный частотный вопрос» стоит в России, все три диапазона — и 2,5, и 3,5, и 5,8 ГГц закрыты, на них обеспечивается связь государственных органов власти. Помимо этого, WiMAX-оборудованию придется преодолеть возведенный российским законодательством жесткий барьер регулирования ввоза и сертификации устройств связи.

Тогда как воспринимать множественные заявления в СМИ о построении и пуске базовых систем WiMAX (preWiMAX)? Ясно одно: используемое в них оборудование не сертифицировано. И пусть операторы соблюдают соответствующую «истинному WiMAX» архитектуру сети, в дальнейшем появившиеся устройства могут у них и не работать.

Сомнительно появление в ближайшие несколько лет спроса на WiMAX в России, достаточного для быстрого развертывания окупаемых сетей. Правительства развитых стран надеются с помощью WiMAX обострить конкуренцию на рынке широкополосного доступа, ускорить проникновение высокоскоростных каналов, а провайдеры смогут сделать их более доступным для широких слоев населения. Подобных предпосылок в России попросту нет! Плюс значительная в период распространения стоимость базовых станций и клиентского оборудования. Из-за невысокой, в сравнении с развитыми странами, платежеспособности нашего населения WiMAX долгое время будет серьезно интересовать лишь корпоративных клиентов.

Не хотелось бы заканчивать статью на печальной ноте. На самом деле вероятность успеха 802.16 высока, учитывая огромное желание производителей, операторов и даже правительств поддержать стандарт. Объем передаваемой человечеством информации растет стремительно, а значит, спрос на высокоскоростной доступ будет повышаться. Здесь приоритет у WiMAX-устройств за счет их ожидаемой мобильности и доступности. Остается лишь надеяться, что Россия не упустит реальный шанс пусть не догнать мировой IT-рынок, но хотя бы значительно сократить отставание в сфере информационных технологий.

Виват WiFi!

На самом деле, 802.16 далеко не первая и единственная технология широкополосного доступа. Например, существуют EvDO (Evolution Data Only) и более старый 802.20 с похожими на WiMAX спецификациями. Но именно WiMAX призван разорвать порочный круг обилия несовместимого и дорогого оборудования широкополосного доступа. До 802.16 в мире не существовало ни одного, поддерживаемого хотя бы двумя производителями стандарта: одна компания — один стандарт.

Стоит отметить и простоту построения WiMAX-сети: для ее развертывания необходимы сами базовые станции и оборудование связи между ними. В минимальной конфигурации базовая станция состоит из радиоинтерфейса и модуля подключения к проводной сети. По мере увеличения количества абонентов первоначальную всенаправленную антенну заменяют секторной, подключая к ней модули постепенно, тем самым по мере необходимости увеличивая пропускную способность станции. Авторизация клиентского оборудования заключается в отсылке его реквизитов и получении конфигурационного файла, в соответствии с которым в дальнейшем станет работать устройство. Уникальный сертификат прописан непосредственно в каждом устройстве и действует в течение 10 лет.