Wimax

Sumitomo инвестирует в развитие широкополосной беспроводной связи в России

понский концерн Sumitomo в начале лета обнародовал свои планы по внедрению в России WiMAX-подобных технологий широкополосной связи. К концу 2007 года японская промышленно-инвестиционная группа собирается развернуть в нашем отечестве сети ШБД (широкополосный беспроводной доступ) в 29 городах.

Эксперты из Sumitomo уже произвели оценку российского телекоммуникационного рынка и пришли к следующему выводу: спрос на широкополосный доступ в России непременно будет расти. В то же время масштабы традиционных для всего мира сетей широкополосного доступа, основанных на технологиях DSL и передачи данных по сетям кабельного телевидения, очень ограничены, поэтому у альтернативных технологий есть шанс захватить значительную долю зарождающегося рынка. В частности, японский концерн рассчитывает, что финансируемое им российское предприятие заработает в 2007 году на предоставлении услуг ШБД 73,7 млн. долл. К этому же сроку предприятие должно иметь порядка 400 тыс. подписчиков.

Японская экспансия на российский рынок ШБД уже началась. Концерн объявил о покупке 50% акций голландской компании Enforta, которая, в свою очередь, полностью владеет московской фирмой «Престиж-Интернет», имеющей лицензии на предоставление ШБД в 29 городах РФ. Sumitomo намерена предоставить этой компании свою техническую экспертизу и финансовые средства для развертывания WiMAX-подобных сетей. Перед «Престиж-Интернет» были поставлены следующие задачи:

• в середине 2005 года развернуть опытно-коммерческую сеть;
• к концу 2005 года запустить в коммерческую эксплуатацию сети ШБД в десяти городах;
• к концу 2007 WiMAX-подобные сети должны работать во всех 29 городах.

Целевая группа клиентов «Престиж-Интернета» традиционна для российских операторов беспроводных сетей передачи данных (БСПД): средний и малый бизнес, домашние офисы и в последнюю очередь  население.

Представители Sumitomo, Enforta и «Престиж-Интернета» вполне справедливо полагают, что, в отличие от стран с хорошо развитой кабельной телекоммуникационной инфраструктурой, в таких государствах, как Китай, Индия и Россия, операторы БСПД могут рассчитывать на весьма значительную долю рынка широкополосного доступа. При этом в сетях может использоваться не только WiMAX-оборудование, но и системы Wi-Fi (RadioEthernet), фирменные разработки (включая уже упоминавшуюся систему Revolution/SkyMAN), а также различные WiMAX-подобные системы.

Преимущества

• Оборудование поддерживает широкий диапазон сценариев развертывания и оптимизировано для передачи данных, голоса и видео;
• OPEN WiMAX архитектура, позволяет легко интегрировать новые устройства;
• Постоянно увеличивающееся число абонентских 4G WiMAX устройств;
• Поддержка различных частотных диапазонов;
• Соответствуют спецификациям WiMAX Форума.

Абонентские устройства WiMAX внутреннего исполнения

Абонентские устройства WiMAX наружного исполнения

Мобильные Абонентские устройства WiMAX

Более подробно о том, где используется

Итак, рассматриваемая технология применяется для передачи интернет-сигнала в масштабах города. То есть вы можете передавать такой сигнал в здание, которое находится на большом расстоянии.

Если говорить более конкретно, то Ваймакс подойдет для таких задач:

1Альтернатива выделенным линиям, а также DSL. Таковые обычно представляют собой проводные технологии, которые в большинстве случаев используются для обеспечения телефонной связи. Так вот, Wireless MAX может заменить их, причем без использования проводов.

3Соединение точек доступа, а также создание таковых. При этом точки доступа не будут привязаны к физическому местонахождению (как у роутера). Что касается соединения, то можно взять, к примеру, несколько устройств Wi-Fi и соединить их с различными сегментами сети или друг с другом. Это полезно, когда их радиуса действия не хватает для связи.

4Системы типа «monitoring», в рамках которых происходит наблюдение за какими-либо параметрами сетей и их контроль. В крупных фирмах всегда есть такие системы.

А вообще, Worldwide Interoperability for Microwave Access – это чрезвычайно высокоскоростная и универсальная технология, поэтому вовсе неудивительно, что сейчас ее применяет все больше людей.

Рис. 3. Доступ к сети осуществляется в крупных городах

Перспективы

Наверняка, в дальнейшем данной технологией будет пользоваться еще больше людей. По оценкам некоторых специалистов уже в скором времени таких пользователей будет миллиард.

То есть они полностью откажутся от Wi-Fi и тому подобного.

Это неудивительно, ведь сегодня на первых местах рейтинга те подходы к сетям, которые дают возможность экономно использовать оборудование и имеющиеся ресурсы

При этом важно, чтобы качество сигнала было на максимально высоком уровне. Wireless MAX полностью соответствует всем этим требованиям.

С другой стороны, путь к славе может оказаться не таким простым, как кажется на первый взгляд. Дело в том, что существует серьезный конкурент в виде LTE. Сейчас все больше разговоров о 4G.

Люди как-то более приветливо относятся к LTE. К примеру, в Южной Корее, Японии, Кувейте, Сингапуре, Уругвае, Казахстане и Голландии более 80% людей пользуются именно этим стандартом.

Вряд ли они захотят так быстро перейти на WMAX. Им вполне хватает того, что у них есть сейчас.

Намного легче настроить лишний повторитель, чем работать с оборудованием Ваймакс.

Но все для успешного захвата рынка у этого стандарта есть. Нам будет очень интересно наблюдать за этим процессом!

Преимущества

Основные положительные стороны WMAX состоят в следующем:

количество инвестиций более чем соответствует получаемой прибыли, особенно учитывая, что технология все еще развивается, и ее характеристики улучшаются;

вся инфраструктура уже полностью готова и в нее не нужно ничего добавлять, что также является привлекательным для инвесторов;

время запуска очень малое, особенно в сравнении с Wi-Fi и 3G, если брать во внимание количество охватываемых километров;

высокая скорость передачи данных и возможность передавать огромные объемы, что привлекательно уже для потенциальных клиентов;

высокая надежность – как-то вывести из строя оборудование достаточно непросто.

Исходя из этого, можно сказать, что WiMAX привлекателен для всех – как инвесторов, так и клиентов

Последним также важно знать, что оборудование для использования такого сигнала совсем недорогое. К примеру, стандартный модем можно купить за 7-8 долларов.

Рис. 4. Модем в магазине

Кроме того, WMAX можно сделать своими руками. Правда, это весьма рискованно, но может получиться. Как это выполнить, показано в видео ниже.

Краткая история развития технологий связи

Чтобы больше понимать, как работает WMAX, необходимо разобрать, каким образом она вообще появилась. Поэтому вот вам небольшой экскурс в историю:

• Сначала появляется AMPS, стандарт, который позволяет связываться с другими абонентами с помощью простого приемника. Это первое поколение. От приемов, используемых в нем, уже давно отказались.
• Затем появляется GSM, которым все мы пользуемся для осуществления звонков по мобильному телефону. Также в то же время появляется CDMA, который уже давал возможность получать интернет услуги. Это второе поколение.
• Сочетание GSM и CDMA позволило создать GPRS, а потом и EDGE. Наверняка, многие из нас помнят, как в середине 2000-х мы начали заходить на различные сайты со своих сотовых аппаратов. Тогда это было настоящей сенсацией, но страницы были сильно сжаты и адаптированы под такие телефоны. Со временем мы начали видеть страницы такими же, как они представлены на компьютерах. Это благодаря тому, что появились сильно переработанные версии GPRS и CDMA – HSUPA, CDMA 2000 1x и впоследствии CDMA EVDO.

Так вот, Wireless MAX можно отнести к третьему поколению. Вместе с ним появляется и LTE.

Что касается истории самой рассматриваемой нами технологии, то там все развивалось следующим образом:

• В 2004 году появляется самая первая версия. Основной ее особенностью было то, что сигнал передавался на расстояния до 50 км. Но сами устройства для передачи и приема были достаточно громоздкими и неудобными. Их было очень сложно перемещать.
• В 2005 году появляется MobileWiMAX, которая используется и по сей день. Слово «Mobile» в названии свидетельствует не о том, что данное понятие используется в мобильных телефонах, а то, что сама технология стала более мобильной. Это означает, что устройства для приема и передачи стали мобильнее — их стало легче перемещать и управлять ими.
• Со временем разработчики придумывают preWiMAX, который работает на частотах в 6 ГГц или около того. MobileWiMAX же работает на частоте 2-5 ГГц. При этом в preWiMAX между устройствами приема и передачи недопустимы какие-либо помехи, к примеру, здания. Они должны находиться в видимости друг у друга.

Для сравнения: GSM-сети работают на частоте 0,8-1,9 ГГц, а CDMA – 0,45 ГГц. Поэтому они несколько мобильнее – устройствам необязательно находиться в прямой видимости.

И тем не менее Wireless MAX обрел огромную популярность и сегодня используется очень активно. Связано это с предназначением и характеристиками.

Первые российские WiMAX-проекты

отя единый стандарт WiMAX еще не утвержден, в начале 2005 года в Москве оператор «Комет» объявил о начале подключений пользователей к сети стандарта IEEE 802.16 (так называемый pre WiMAX). Кроме того, в нашей стране уже создана крупнейшая европейская сеть pre WiMAX. Чтобы подключиться к беспроводному широкополосному Интернету, пользователю нужно приобрести абонентское устройство, в частности индивидуальным абонентам  модем фирмы NextNet Wireless, который принимает и передает трафик в радиодиапазоне. Для подключения предприятия (а также в случае не очень хорошего приема сигнала) устройство можно поместить на внешний каркас здания и подсоединить его кабелем к Ethernet-сети. Уже в I квартале 2005 года компания «Комет» обеспечила сплошное покрытие Москвы в пределах МКАД. Далее планируется предоставлять услуги доступа в Интернет через WiMAX в Подмосковье и в регионах.

По словам представителей компании «Комет», на все радиооборудование, которое будет устанавливаться заказчикам, уже получено разрешение соответствующих инстанций, в том числе благодаря невысокой мощности используемого сигнала. Специалисты «Комет» обещают обеспечить передачу данных на скорости примерно 5-6 Мбит/с. Сеть «Комет» построена на оборудовании американской компании NextNet Wireless и работает в диапазоне 2,5-02,7 ГГц.

Весной 2006 года Интернет через WiMAX начнет предоставлять еще один оператор  «МедиаСети». Насколько можно судить, в компании дожидаются принятия единого стандарта WiMAX.

«Испытания pre WiMAX, которых проходят в настоящее время, имеют большое значение»,  отметила руководитель коммуникационной группы корпорации Intel Сандра Моррис (Sandra Morris). По ее словам, они дают информацию об используемом спектре и о надежности соединения. «Такие испытания должны выявить как достоинства технологии, так и ее узкие места, чтобы WiMAX работал надлежащим образом, когда дело дойдет до его широкого применения»,  заявила г-жа Моррис. Компания Intel недавно продемонстрировала полностью интегрированный WiMAX-чип. Аналогичный продукт вскоре планирует представить и компания Fujitsu.

Первая в России сеть pre WiMAX, ставшая крупнейшей в Европе, была запущена компанией «Ойл-Телеком» для сотрудников «Удмуртнефти» (подразделение ТНК-BP) в начале декабря прошлого года. Беспроводная сеть построена с применением оборудования производства компании Airspan. Всего было установлено восемь базовых станций, использующих прямоугловые секторные антенны. На каждой базовой станции находится от одной до четырех антенн, работающих в диапазоне 3,4-3,8 ГГц. Базовые станции сети установлены в крупнейших городах республики: Воткинске, Игре, Ижевске, Сарапуле, а также на одном из крупнейших месторождений компании  Киенгопском. Расстояние между базовыми станциями составляет 35-40 км. Между собой они соединены цифровыми радиорелейными линиями пропускной способностью 155 Мбит/с.

В ноябре 2004 года было объявлено, что научно-технический центр «Натекс» приступил к производству оборудования широкополосного беспроводного доступа стандарта 802.16 WiMAX. Nateks-Multilink 3  фиксированная беспроводная широкополосная система связи типа «точка-точка» и «точка-многоточка», соответствующая стандарту 802.16. Система работает в частотном диапазоне 3,4-3,8 ГГц с пропускной способностью до 70 Мбит/с. По словам генерального директора НТЦ «Натекс» Дмитрия Мирошникова, компания готова поставить оборудование WiMAX всем желающим: операторам сотовой и фиксированной связи, корпоративным клиентам, Интернет-провайдерам, структурам управления и т.д. «Производство данного оборудования организовано в партнерстве с зарубежной компанией, имеющей большие производственные возможности. Тем не менее интерес к системе WiMAX настолько высок, что мы всерьез обеспокоены возможной перегрузкой завода-изготовителя»,  добавил г-н Мирошников.

Генеральный директор компании ArtCommunications Александр Охотников в своем интервью газете Itnews от 30 августа сего года заявил, что такие «реально работающие на данный момент сети, как, например, беспроводная мультисервисная сеть 5G компании ArtCommunications, в полной мере могут называться pre-WiMAX-сетями, так как предоставляют на базе своей инфраструктуры фактически все сервисы, объявляемые прерогативой WiMAX».

Беспроводная мультисервисная сеть ArtCommunications развернута в Москве и Московской области (до 60 км от МКАД), а также в Санкт-Петербурге и его окрестностях. Зона покрытия составляет более 20 тыс. км2. Количество базовых станций постоянно возрастает. В планах компании ArtCommunications  дальнейшее освоение Подмосковья и Ленинградской области.

Сравнение ключевых технологий WiMAX и LTE

Следующим шагом эволюции систем 3GPP, являются системы Long Term Evolution (LTE). Их отличает технология OFDMA в нисходящем канале и SC-FDMA — в восходящем. Модуляция — до 64-QAM, ширина канала — до 20 МГц, дуплексирование TDD и FDD. Применены адаптивные антенные системы, гибкая сеть доступа. Сетевая архитектура полностью IP — сеть. В системе LTE применяются технологии и методы, уже применяемые в мобильном WiMAX, поэтому следует ожидать схожей эффективности систем LTE (таблица 1-2 и 1-3).

Таблица 3. Сравнение параметров реальных систем LTE и мольного WiMAX (релиз 1.5) в одинаковых частотных условиях при FDD с полосами 2х20 МГц

Системы LTE — это революционное улучшение 3G. LTE представляет переход от систем CDMA к системам OFDMA, а также переход к полностью IP — системе к коммуникацией пакетов. Поэтому внедрение этой технологии на существующих сетях сотовой связи означает необходимость новых радиочастотных ресурсов для получения преимущества от широкого канала. Для обеспечения обратной совместимости необходимы двухрежимные абонентские устройства. Поэтому плавный переход от систем 3G к LTE весьма сложен.

Таблица 4. Сравнение ключевых параметров LTE и WiMAX

Рисунок 1 — Сравнение средней спектральной эффективности.

Отметим, что преимущество в спектральной эффективности означает выигрыш в стоимости развертывания сети (в том числе в удельной стоимости по отношению к пропускной способности сети). Кроме того, возрастает канальная емкость, что позволяет операторам вводить дополнительные сервисы. Мобильный WiMAX представляет гладкую IP-сеть, сеть LTE более сложна (рисунок 2).

Рисунок 2 — Сравнение системных архитектур сетей WiMAX и LTE

Если сеть WiMAX основывается полностью на IP-протоколах IEEE, то сеть LTE более сложна, включает больше протоколов, в том числе проприетарные протоколы 3G

Немаловажно, что интеллектуальная собственность в области технологий WiMAX, соответствующие патенты распределены среди многих компаний, создан открытый патентный альянс, что позволяет снижать цены абонентских устройств

Выводы сравнения WiMAX и LTE:

— WiMAX, и LTE отвечают целям IMT-Advanced;

— спецификации IMT-Advancedеще не полностью определены;

— стандарт IEEE802.16m будет полностью отражать спецификации и требования IMT-Advanced;

— мобильный WiMAX релиз 1.5 и LTE имеют похожие характеристики. В обоих на линии от базы используется OFDMAс многоуровневой модуляцией и кодированием. Пиковые скорости практически одинаковы при одинаковых кратностях модуляции и скоростях корректирующего кода. В обоих используется и FDD, и TDD дуплексированиепри ширине канала до 20 МГц. В обоих используется MIMO большой кратности и уменьшение задержки;

— мобильный WiMAX имеет двухлетний выигрыш по времени выхода на рынок и гладкую e2e IP архитектуру сети;

— пропускная способность и спектральная эффективность мобильного WiMAX по релизу 2.0 имеет лучшие параметры, чем LTE;

— мобильный WiMAX релиз 2.0 совместим с релизами 1.0 и 1.5;

— инвестиции для преобразования сетей из 2G/3Gв LTEи в мобильный WiMAXпримерно одинаковы;

— и для сетей LTE, и для сетей WiMAX необходим новый спектр;

— для обоих сетей нужны многорежимные абонентские приборы;

Сравнение Wi-Fi и WIMAX

Попробуем сравнить между собой более популярную и повсеместно используемую беспроводную технологию Wi-Fi с менее известной для широкого круга потребителей — WIMAX.

Принцип построения WIMAX-сетей очень похож на организацию подключений в GSM-сетях.

Хотя бы одна базовая станция (дале, БС) подключается к провайдерсокй сети с помощью классического проводного подключения.

Следует отметить тот факт, что чем больше базовых станций подключено таким образом, тем выше надежность сети и скорость передачи данных.

Между остальными БС выполняются соединения прямой видимости, которые служат магистральными каналами.

В используемом частотном диапазоне 10-66ГГц, скорость передачи информации между 2 БС может достигать до 140Мб/с.

Для соединения базовой станции со станцией клиента (модемом) используют частотный диапазон 2-11 Ггц, для подключения не требуется прямая видимость, а скорость может достигать до 70Мб/с.

Также стоить упомянуть об отличии принципов работы механизма качества обслуживания Quality of Servis (далее QoS) для Wi-Fi и WIMAX-сетей.

Напомним, что технология QoS подразумевает распределение приоритетов в обслуживании в зависимости от класса трафика.

К примеру, трафику с высокими требованиями к временным задержкам (пакеты IP-телефонии) устанавливается и более высокий приоритет, по сравнению с трафиком, где требования к временным задержкам не так высоки, например, при передаче файлов.

Если человек, использующий IP-телефонию слышит собеседника с запозданием в 20-30 секунд, это более критично, нежели некий файл будет отправлен или получен с задержкой в те же 20-30 секунд.

Принцип работы механизма QoS в Wi-Fi сетях, схож с механизмом используемым в Ethernet и основан на том, что пакеты имеют различный приоритет, следовательно применение такого подхода не гарантирует одинаковый механизм QoS для каждого соединения.

В WiMAX-сетях, параметр QoS гарантирован для каждого соединения, благодаря использованию специального алгоритма планирования, на котором основано каждое соединение.

Характеристики WiMAX

Слухи о высокоскоростном беспроводном интернете ходят уже давно, однако, реальностью такие технологии стали с появлением сетей Wimax.

Богдан Вязовский

«Мы живем в обществе, где технологии являются очень важной частью бизнеса, нашей повседневной жизни. И все технологии начинаются с искр в чьей-то голове

Идея чего-то, чего раньше не существовало, но однажды будет изобретено, может изменить все. И эта деятельность, как правило, не очень хорошо поддерживается»