Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Беспроводные мосты: быстрее, лучше, дешевле

Даниель Суини

На рынке средств беспроводной передачи данных, как, впрочем, и в любом другом бизнесе, существуют товары, которые продавать легко, но есть и такие, что идут очень тяжело. Беспроводные сетевые мосты относятся к первой категории. Этот тип оборудования оправдывает затраченные на него средства очень быстро.

Чтобы понять это, достаточно сравнить стоимость соединения между двумя удаленными офисами по выделенной проводной линии и стоимость соединения с такой же пропускной способностью, но реализованного с помощью беспроводных мостов. Последние окупаются самое большее через год-два, а бывает, что и в течение одного месяца (!).

Если все так здорово, то почему же, спросите вы, беспроводные мосты не используются повсеместно? Как считает ряд экспертов, этот тип оборудования не очень хорошо известен специалистам. Однако сейчас ситуация резко меняется. Если раньше на рынке беспроводных мостов для корпоративных сетей преобладали в основном небольшие компании, то теперь на нем появляется все больше крупных производителей телекоммуникационного оборудования. Кроме того, все большее число Интернет-провайдеров начинают использовать в своих сетях беспроводные мосты, работающие в нелицензируемых диапазонах спектра. И наконец, финансовые организации стали активно вкладывать средства в компании, разрабатывающие и производящие это оборудование.

Займемся классификацией

Беспроводные мосты традиционно рассматривают как относительно дальнодействующие средства организации беспроводных каналов “точка—точка”, размещаемые преимущественно вне помещений. Они имеют более мощный усилитель, чем сетевые адаптеры PC Card и внешние радиомодемы для ПК, и, кроме того, как правило, направленную антенну значительно боўльших размеров по сравнению со штырьковыми антеннами адаптеров PC Card. Что же касается собственно радиочастотных (РЧ) компонентов, то они схожи с теми, что встроены в трансиверы настольных систем.

В современных мостах реализованы ключевые функции сетевого управления и программная поддержка транспортных протоколов, отсутствующих в беспроводных средствах, предназначенных для индивидуальных терминалов. Многие мосты способны выполнять функции маршрутизации, а в их конструкции предусмотрено резервирование усилителей и РЧ-тракта, используемое обычно в базовых станциях сотовой связи и вышках радиосвязи в лицензируемом СВЧ-диапазоне.

Все существующие на рынке беспроводные мосты можно разделить на две группы: использующие оптическое излучение и радиоволны. Оптические мосты получили меньшее распространение и, по-видимому, останутся “в меньшинстве” и в будущем. Вместе с тем они вполне сопоставимы по цене с радиомостами, о чем еще несколько лет назад можно было только мечтать. Кроме того, некоторые модели оптических систем превосходят радиомосты по пропускной способности, поэтому в отдельных приложениях они вне конкуренции.

В свою очередь, оптические мосты тоже можно разделить на две категории: использующие рассеянное (diffuse) инфракрасное (ИК) излучение и лазерное. Относящиеся к первой категории мосты для передачи информации используют короткие импульсы некогерентного ИК-излучения. Они работают на относительно небольшие расстояния (обычно это несколько сотен метров), но обеспечивают вполне приличную скорость — иногда до 30 Мбит/с. Производят ИК-мосты очень небольшое число компаний, среди которых назовем Lightpoint Communications и InfraLAN Wireless.

Лазерные мосты имеют значительно боўльшие “дальнобойность” и скорость. Отдельные модели “бьют” на километры, а пропускная способность в сотни мегабитов — обычная характеристика для устройств этой категории. Производят лазерные мосты такие компании, как Eagle, AstroTerra, Canon и др. Новые устройства, анонсированные компанией Lucent Technologies, используют технологию плотного спектрального уплотнения (DWDM) точно так же, как и ее магистральные системы, работающие по волоконно-оптическому кабелю. Эта технология, позволяющая одновременно передавать информационные потоки на нескольких длинах волн, при связи по воздуху должна обеспечивать скорость 10 Гбит/с.

И эта цифра не кажется такой уж фантастической, если учесть пропускную способность существующих кабельных DWDM-систем.

В дополнение к высокой скорости оптические системы обеспечивают отличную защищенность связи и имеют полный “иммунитет” к электромагнитным помехам. Оптические мосты как сами не излучают радиочастотные сигналы, которые могли бы помешать работе других беспроводных систем, так и абсолютно нечувствительны к помехам, создаваемым такими сигналами. А поскольку информационный поток передается в узком пучке света, какой-либо перехват информации или несанкционированный доступ к ней практически невозможен.

Но, несмотря на высокую пропускную способность оптических мостов, особенно лазерных, они, как уже говорилось, не получили широкого распространения. И это происходит отчасти потому, что отсутствует сколько-нибудь заметный прогресс в деле увеличения дальности оптических мостов, тогда как для радиомостов расстояние в 50 км стало уже вполне обычным. Более того, работе оптических мостов могут мешать такие природные явления, как густой туман, сильные осадки, пылевая буря. В силу всего сказанного оптические мосты не пользуются особой популярностью у операторов связи, в то время как те, безусловно, испытывают потребность в беспроводных мостах, что и является одной из основных предпосылок развития технологий радиомостов.

Радиомосты, получившие куда большее распространение по сравнению с оптическими мостами, тоже можно разделить на несколько групп — например, по такому признаку, как использование ими лицензируемых или нелицензируемых диапазонов спектра. (Говоря о нелицензируемом спектре, автор исходит из того положения дел, какое сложилось в США и ряде других стран. В нашей стране ситуация может быть несколько иной. Так, что касается популярного у разработчиков радиомостов и нелицензируемого в большинстве стран мира диапазона 2,4 ГГц, то в России процедура получения разрешения на применение радиомостов, работающих в этом диапазоне, упрощена благодаря решению ГКРЧ, разрешающему использование отдельных радиочастот в пределах полосы 2400—2483,5 МГц без оформления частных решений ГКРЧ. — Прим. ред.)

Радиомосты

Радиомосты, работающие в лицензированном диапазоне спектра, — продукты дорогостоящие и преимущественно ориентированные на операторов связи. Системы для корпоративных заказчиков встречаются здесь нечасто. Оборудование этого класса производят такие компании, как Racon, Southwest Microwave, Glenayre Western Multiplex, TTI, Adaptive BroadBand и др. Большинство выпускаемых ими систем работают в диапазоне 23 ГГц.

В этом диапазоне доступна примерно гигагерцевая полоса, выделенная в нескольких отдельных каналах. Этот ресурс позволяет достигать скоростей в несколько сот мегабитов в секунду, но пока предлагаются лишь 100-Мбит/с продукты. Оборудование, работающее в лицензируемом диапазоне, стоит десятки тысяч долларов (за радиоканал), а его дальнодействие чаще всего ограничивается 15—16 км. Вместе с тем стремительно растущий интерес к этому оборудованию, проявляемый Интернет-провайдерами и поставщиками услуг связи, позволяет ожидать быстрый прогресс в области его разработки и производства.

Сегодня на рынке доминируют радиомосты, использующие нелицензируемые частотные диапазоны, в том числе от 902 до 928 МГц; 2,4 ГГц; 5,1, 5,2 и 5,8 ГГц. Большинство существующих систем работают на частотах 2,4 и 5,8 ГГц, причем диапазон 5,8 ГГц пользуется все большей и большей популярностью. Это связано с тем, что он менее загружен и в нем доступна большая полоса частот. Однако пока на рынке ощущается явный дефицит разработок для 5,8-ГГц диапазона.

За последние несколько лет разработчики радиомостов для нелицензируемых диапазонов значительно увеличили пропускную способность и дальнодействие своих изделий. Если еще три года назад только один продукт приблизился к 10-Мбит/с отметке, а подавляющее большинство устройств работали на скоростях не выше 2 Мбит/с, то сегодня уже предлагается немало радиомостов, передающих данные со скоростью выше 20 Мбит/с, такие же фирмы, как Proxim и Glenayre, выпускают 100-Мбит/с изделия. Что же касается дальнодействия, то работа радиомостов на 50 км уже стала нормой, тогда как еще пару лет назад 15 км были уже достижением. Все эти успехи производителей радиомостов позволили превратить последние едва ли не в основной элемент многих городских сетей.

Пионером по использованию нелицензируемого спектра для предоставления услуг связи многие считают компанию Metricom из Сан-Хосе (шт. Калифорния, США), начавшую строить свою сеть в начале 90-х годов. Однако ей не удалось быстро достичь успеха — свою сеть она достраивала несколько лет, ведя острую конкурентную борьбу за место под солнцем на местном телекоммуникационном рынке, и это обстоятельство отбивало у других компаний охоту последовать ее примеру. Ситуация изменилась в конце 1998 г. Все больше и больше Интернет-провайдеров начали предоставлять услуги, используя появившиеся тогда высокоскоростные радиомосты большой емкости. Среди них назовем такие компании, как Global Pacific Internet, PSINet, Nobell Communications, Last Mile и DirectNet. Каждая из них привлекла тысячи клиентов и сейчас весьма успешно конкурирует с компаниями, предлагающими услуги связи по DSL-линиям и каналам T1.

Стремительное развитие рынка беспроводных мостов, работающих на нелицензируемых частотах, объясняется в первую очередь ростом интереса к ним со стороны Интернет-провайдеров и альтернативных поставщиков услуг местной связи. Обе эти категории компаний рассматривают радиомодемы как исключительно эффективное техническое средство для решения проблемы “последней мили”.

И хотя корпоративные пользователи вряд ли будут покупать разработанные специально для операторов новые системы, и они тем не менее получат определенную выгоду от бума на рынке операторских систем. Точно так же как гонки “Формулы-1” в конечном счете служат улучшению характеристик серийных машин, так и острая конкуренция на рынке услуг связи стимулирует совершенствование массовых радиоустройств.

Новые способы радиопередачи

Традиционно радиомосты для нелицензируемых частот использовали те же самые технологии расширения спектра, что и оборудование радио-Ethernet, устанавливаемое в помещениях, — это скачкообразная перестройка частоты (FHSS) и метод прямой последовательности (DSSS). Однако три года назад компания RadioLAN предложила на рынок новый, 5-Мбит/с радиомост, работающий на одной частоте в ставшем только-только доступным 5,8-ГГц диапазоне. С тех пор многие фирмы-производители последовали ее примеру.

Технологии расширения спектра, использование которых было необходимо в диапазоне 2,4 ГГц для борьбы с интерференцией, существенно ограничивают скорость передачи в угоду обеспечения надежной связи. В диапазоне 5,5 ГГц можно применять технологии, более эффективно использующие спектр.

По сути, это не что иное, как технологии обычной фазовой или амплитудной модуляции, но задействующие на удивление высокий порядок модуляции. Так, 100-Мбит/с радиомост Stratum 100 фирмы Proxim использует 256-уровневую квадратурную амплитудную модуляцию (QAM); это значит, что его приемник распознает 256 различных уровней сигнала. В новом, 30-Мбит/с мосте фирмы WiLAN реализована схема с одновременным использованием множества несущих (simultaneous multicarrier scheme), а в последних разработках компании RadioLAN — импульсно-позиционная модуляция (pulse-position).

Повысить скорость радиомодемов можно и за счет одновременной передачи двух или трех каналов. Подобную схему использует компания OTC Telecom, в ее оборудовании три канала объединяются в “трубу” с пропускной способностью 33 Мбит/с.

Компанией ioWave используется еще один способ повышения скорости, который заключается в применении адаптивных антенных решеток со схемой управления диаграммой направленности, формирующей лучи в соответствии с расположением абонентов, работающих в сети в каждый конкретный момент времени. Теоретически эта технология способна повысить спектральную эффективность в 50 раз, однако поначалу полученные на практике результаты значительно скромнее.

Некоторые из перечисленных выше методов могут использоваться совместно, поэтому возможность передавать несколько сот мегабитов в секунду является вполне реальной. Эта скорость сопоставима с пропускной способностью сетей LMDS и даже Sonet/SDH. Что ж, совсем неплохо для радиомодемов, которые еще четыре года назад не могли преодолеть планку в 2 Мбит/с.

***

Полную версию данной статьи смотрите в 12-м номере журнала за 2000 год.





  
12 '2000
СОДЕРЖАНИЕ

колонка редактора

• Прощай, DES

локальные сети

• Некоторые аспекты полевого тестирования волоконно-оптических систем, поддерживающих Gigabit Ethernet

• Кабельные системы категории 6 — миф или реальность?

• Современные ленточные накопители

• Магия беспроводных ЛВС

услуги сетей связи

• Анатомия пакетной передачи речи. Часть II. Качество

• MPLS: новый регулировщик движения на магистралях вашей сети

• Беспроводные мосты: быстрее, лучше дешевле

• Расширяем сеть Frame Relay

• Центр России в коммуникационном пространстве

• Нужно ли выбрасывать К-60П?

корпоративные сети

• Как задействовать все возможности DHCP

• Как выбрать средство удаленного управления

• Служба имен операционной системы Windows2000: проблемы и решения

защита данных

• Виртуальные частные сети в середе Windows 2000

• Управление отзывом сертификатов

электронная коммерция

• Инструменты управления содержимым Web-узлов. Руководство для покупателя.

• Готов ли ваш электронный магазин к обслуживанию покупателей?

бизнес

• Многоликий сервер

новые продукты

• Network Alchemy - философия интеграции


• КАЛЕЙДОСКОП



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх