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

  

Why MAX?

А. В. Голышко

Сегодня одна из самых модных тем, обсуждаемых в телекоммуникационной отрасли, — это WiMAX. Однако мода недолговечна. Она может на время завоевать умы большинства, пока не появится что-то другое. Впрочем, наиболее удачные находки кутюрье, как правило, никуда не уходят со временем, а возвращаются к потребителю в новых обличьях.

Вспоминая былое

В отрасли связи в течение последних 5—10 лет активно обсуждается проблема создания информационно-телекоммуникационной инфраструктуры на базе сетей беспроводного широкополосного доступа (БШД). При этом регулярно возникают новые радиотехнологии, которые обещают потеснить на рынке более “приземленные” решения для доступа, включая xDSL, FTTH и др. Интересно, что в описании каждого нового вида систем БШД всегда было много повторяющихся моментов, связанных с их очевидными экономическими преимуществами вроде малой стоимости развертывания и возможности постепенного наращивания по мере роста спроса на услуги. Относительно не повторяющимися же были, как правило, технические особенности каждой из систем БШД, которые суживают их область применения, в том числе и возможности предоставления услуг.

В роли главных ограничителей обычно выступали используемые технологии (на практике обладавшие отнюдь не безграничными возможностями) и выделенный под конкретные системы связи диапазон радиочастот. Оборудование БШД должно использовать радиочастоты от 2 до 66 ГГц — разумеется, если в указанном диапазоне найдутся какие-либо незанятые его участки. Нередко названия типов отдельных систем являются условными и не отражают их реального функционального исполнения (в том числе используемый диапазон радиочастот).

Тенденции развития современного рынка оборудования связи не могли не повлиять на развитие систем БШД, поэтому постепенно наиболее востребованными из них становятся те, что могут предоставить поистине мультисервисное обслуживание на базе интерактивной высокоскоростной передачи данных. Идеальным решением было бы получение беспроводного аналога волоконно-оптической линии связи (ВОЛС). Однако довольно долго не удавалось разработать систему, по функциональности сопоставимую с ВОЛС, и это совсем не удивительно, ведь среда передачи сигналов у каждой ВОЛС своя, а у всех радиосистем — общая (одна на всех). В значительной степени из-за этого многие “проводные” связисты довольно долго вообще считали все системы беспроводного доступа некоей причудой производителей.

За последнюю четверть века в “команде БШД” “выступали” различные системы связи, начиная с традиционных радиорелейных линий и заканчивая широкополосными системами распределения ТВ-сигналов (MMDS, LMDS, MVDS). У каждого “игрока” были свои известные проблемы: небольшой охват, недостаточно высокая скорость передачи данных, отсутствие обратного канала с приемлемой пропускной способностью и/или слишком высокая стоимость. В результате, по отзывам специалистов, современный телекоммуникационный рынок характеризуется как весьма большим разнообразием выпускаемых систем БШД, так, впрочем, и отсутствием объективных методик их сравнения. Иногда их сравнивают по эффективности использования радиоспектра, которая по мере развития новых технологий постепенно увеличивается и, к примеру, на сегодня для систем Wi-Fi составляет где-то 50 Мбит/c в полосе частот шириной 20—25 МГц. Если принять во внимание различия в ширине полосы радиоканала, обеспечении интерактивности или дальности связи, то окажется, что и другие новые системы БШД обеспечивают примерно такую же эффективность. В общем-то, так и должно быть, ибо это просто отражает уровень развития соответствующих технологий. Да и неизвестных никому технологических “чудес” на современном рынке связи не бывает, поэтому появление систем, какие-либо технические характеристики которых в разы превосходят соответствующие характеристики функционально схожих систем, мало вероятно (если, конечно, речь не идет о разработках потенциальных претендентов на Нобелевскую премию).

Полную версию данной статьи смотрите в 10-ом номере журнала за 2005 год.

Ныне системы БШД конкурируют друг с другом главным образом в обеспечении работы абонентских устройств вне зоны прямой видимости базовой станции и в привлечении большой клиентской базы. И если современные методы обработки сигнала (в частности, OFDM) позволяют достичь первого, то со вторым на самом деле у систем БШД всегда было не очень хорошо. За последний десяток лет интерес к этим системам вспыхивал неоднократно, а аналитики и консультанты сулили их владельцам не только хорошие прибыли, но и завоевание значительного сегмента рынка, чего не наблюдалось. Разумеется, тому всегда были причины, приведем три примера.

Сотовая технология LMDS (27,5—29,5 ГГц), имевшая “американские корни”, возникла в конце 80-х годов прошлого века и сначала использовалась для передачи данных по схеме “точка—точка” в условиях прямой видимости. Позже спектр услуг расширился вплоть до передачи сигналов ТВ, схема приобрела вид “точка — много точек”, и в середине 90-х появилась первая сотовая телевизионная сеть компании Cellular Vision, развернутая в Нью-Йорке (на Брайтон-Бич в Бруклине), доставлявшая абонентам до 100 ТВ-программ, что было сравнимо с возможностями кабельного ТВ (КТВ). Системы LMDS активно предлагались на рынке и в конце 90-х (в Москве тоже была развернута такая система), однако они не выдержали конкуренции со стороны традиционных проводных решений на базе технологии ADSL и сетей КТВ (в России к этому добавились проблемы со свободными частотами в указанном диапазоне).

Появление цифровых систем MMDS (2,5—2,7 ГГц), имеющих большую зону обслуживания и способных предоставлять доступ в Интернет, вызвало в 1996—1997 гг. в США массовую скупку компаний, владеющих соответствующими сетями, а в печати началась бурная кампания с утверждениями о грядущей победе операторов БШД над поставщиками услуг КТВ и ADSL. Кончилось все это ничем: пресса постепенно успокоилась, а большинство компаний-операторов разорились, в то время как операторы сетей КТВ и телефонные компании США методично продолжали свою работу по продвижению услуг широкополосного доступа в массы, не оставляя (на рынке) места для беспроводных решений.

В 1997—1998 гг. появился европейский вариант БШД в виде систем MVDS/MWS, работающих в миллиметровом диапазоне (40,5—42,5 ГГц) и способных доставлять несколько сот ТВ-программ (в том числе вне зоны прямой видимости), а со временем в них предполагалось реализовать и возможность передачи данных. Сильным преимуществом этих систем был выделенный диапазон частот, который — о, чудо! — никто ранее не успел занять во всей Европе, включая Россию. Это даже стало причиной расширения выделенного диапазона до 43,5 ГГц в Западной Европе, что, однако, не помогло сетям на их основе развиваться сколько-нибудь серьезно. Здесь сказалось множество факторов: и отсутствие стандартизации (в том числе в части организации обратного канала), и соответственно высокая цена на оборудование, и сомнения в надежности приема сигнала, отраженного от разных объектов, включая припаркованные автомобили и листву на деревьях.

Разумеется, указанное выше далеко не все “патроны” из “обоймы” БШД, большинство из которых так и не “выстрелили”. Удачными следует признать лишь микросотовые системы RadioEthernet, соответствующие семейству стандартов IEEE 802.11 (на технологию Wi-Fi). Число хот-спотов Wi-Fi в мире вот-вот станет исчисляться сотнями тысяч. Их “восхождение к вершинам” началось в развитых странах в 2001—2003 гг., а текущий год, очевидно, войдет в историю как год начала широкого распространения подобных сетей общего доступа и в России. В свою очередь, развитие традиционных для нашей страны городских и корпоративных сетей Wi-Fi (используемых для связи компьютерных систем в разных зданиях) имеет гораздо более скромные масштабы.

Причина не слишком удачных результатов развития подавляющего числа разновидностей систем БШД лежит на поверхности: это прежде всего отсутствие системного подхода к их развитию. Первое, что предполагает такой подход, — стандартизация.

Стандартизация

Выпуск стандартизованного оборудования стимулирует конкуренцию на рынке, уменьшает стоимость развертывания сетей, улучшает возможности масштабирования и оперативной модернизации их инфраструктуры, а также облегчает взаимодействие сетей разных операторов. В результате всегда выигрывают и операторы и пользователи.

Долгое время развитие систем БШД сопровождалось активным совершенствованием самих технологий беспроводного доступа, что попросту не давало возможности зафиксировать в стандартах ту или иную технологическую ситуацию. Производители всегда старались выпускать системы БШД с наилучшими для своего времени характеристиками, ну, а операторы вынуждены были искать ответ на весьма сложный вопрос: стоит ли попадать в тотальную зависимость от данного типа оборудования практически навсегда? Одновременно с этим им приходилось решать проблему получения радиочастотного ресурса (приближенно ее тоже можно отнести к пулу вопросов, решаемых с помощью стандартизации). Что они в итоге выбрали, мы теперь знаем.

Использование протокола IP, технологии Ethernet и нелицензируемых диапазонов частот обусловило всемирный триумф сетей Wi-Fi, но для крупных и динамично развивающихся операторов их возможности оказались недостаточными, поскольку мечтой таких операторов является “тройная игра”, т. е. передача голоса, данных и видео, причем на значительно большие (чем с помощью средств Wi-Fi) расстояния от базовой станции. Поэтому-то и возник консорциум WiMAX (World Interoperability for Microwave Access), в состав которого входят многочисленные лидеры индустрии сетей БШД, ратующие за совместимость всех решений для этих сетей.

Недавно автору довелось где-то прочитать занятную фразу: “Проблема выбора системы БШД долго осложнялась отсутствием на рынке систем, соответствующих недавно принятому стандарту IEEE 802.16”, с которым, как можно подумать, человечество было знакомо, вероятно, задолго до Рождества Христова, но он просто не был правильно задокументирован. Но если серьезно, то глобальная цель упомянутого консорциума состоит в содействии продвижению на рынок решений для БШД, выполненных по единому стандарту, на роль такового и претендует IEEE 802.16 (его технические подробности известны, и мы их опустим). В свое время отсутствие подобного стандарта действительно негативно сказалось на развитии широкополосных систем LMDS, MVDS и MWS. Зато теперь сторонники технологии WiMAX хотят не только заменить соответствующими системами сети DSL, EDGE, 3G, Wi-Fi и др., создать более конкурентную рыночную среду в сегменте средств широкополосного доступа и упростить развертывание сетей БШД на базе оборудования разных производителей, но и в будущем сделать доступными для пользователей услуги мобильной связи в рамках перспективного стандарта IEEE 802.16e. Ожидается, что сети на основе протокола 802.16 (WiMAX), а позднее и протокола 802.20 (Mobile-Fi) покроют целые города и страны, давая возможность пользователям получать услуги широкополосного доступа практически повсеместно и в любой момент времени.

Кто бы возражал, если бы появились наконец стандартизованные системы БШД, легко и просто решающие указанные задачи?!

Теория и практика

Практика, как обычно, оказывается сложнее теории. Вот лишь несколько иллюстраций на эту тему.

В первых сообщениях о возможностях систем WiMAX говорилось о передаче данных со скоростью 75 Мбит/с на расстояние до 50 км (да еще вне зоны прямой видимости), что сильно взбудоражило общественность, но в итоге оказалось лишь грамотным PR-ходом. Об отсутствии чудес в современных телекоммуникационных технологиях уже говорилось выше, поэтому постепенно ажиотаж вокруг новой технологии утих и речь пошла о более реальных системах WiMAX, в рамках объявленной концепции “неограниченного широкополосного доступа” реализующих этакую программу-минимум. Данные системы позволяют получить либо 70 Мбит/c на небольшом расстоянии от базовой станции, либо 1—2 Мбит/с где-то в 50 км от нее.

Пока совместимость указанных систем БШД предполагается обеспечить в рамках промежуточного стандарта фиксированного доступа IEEE 802.16-2004, который теоретически дает возможность передавать данные в канале шириной 20 МГц со скоростью до 75 Мбит/с на расстояние порядка 6 км, а абонентским устройствам работать вне зоны прямой видимости. Промежуточный стандарт допускает упрощенную процедуру сертификации систем на соответствие спецификациям WiMAX-форума, определяющим их работу не во всех предусмотренных стандартом режимах и частотных полосах. В результате, как отмечают специалисты, появившиеся системы WiMAX (да и ранее выпущенные системы pre-WiMAX) зачастую ничем не превосходят серийно выпускаемые системы Wi-Fi операторского класса (т. е. с возможностями обеспечения QoS и др.).

В отличие от большинства других массовых систем беспроводной связи для систем WiMAX не нашлось единого (для стран и континентов) радиоча-стотного диапазона, в результате чего наиболее перспективными считаются диапазоны 2,5; 3,5 и 5,7 ГГц. Но это отнюдь не означает, что они свободны и готовы к развертыванию систем WiMAX. В такой ситуации спектр абонентского оборудования WiMAX может получиться весьма широким.

Совместимость систем БШД в рамках деятельности WiMAX-формуа планируется определять не по соответствию всем параметрам существующего стандарта, а по набору характеристик физического уровня и частично уровня МАС. Таким образом, оборудование разных поставщиков (которых насчитывается уже свыше двух сотен) будет взаимодействовать по радиоинтерфейсу, но при этом может иметь много уникальных характеристик. Так что операторам нужно будет уметь ориентироваться в дополнительных (к WiMAX) фирменных спецификациях, с помощью которых поставщики будут стараться еще больше конкурировать друг с другом.

Следует отметить, что реклама таки сделала свое дело, и началось активное строительство сетей WiMAX во всем мире, включая и Россию. При этом объявляется о грядущих успехах в борьбе за широкополосный доступ, в том числе и мобильный. Впрочем, на последнюю “угрозу” мобильные операторы реагируют пока спокойно, ведь даже компании-производители сегодня не скрывают тот факт, что нынешние системы стандарта IEEE 802.16-2004 и будущие стандарта IEEE 802.16e — это две большие разницы. Поэтому простого и недорогого пути перехода с одной системы на другую ожидать не стоит (кто занимается внедрением сетей 3G, знает, какие проблемы при этом могут возникнуть).

Кстати, что касается мобильного стандарта IEEE 802.16e, то технические решения и достижения, которые предполагается заложить в него, пока широко не афишируются. Если заглянуть на Web-сайт WiMAX-форума, то можно увидеть, что после упоминания названия указанного мобильного стандарта идут отнюдь не технические характеристики системы, а... возможная стоимость ее услуг для разных групп пользователей. В самом деле, почему бы не показать потенциальным клиентам, как и на чем быстрее делать деньги?

Тем не менее автору представляется, что технические характеристики нынешних систем WiMAX — это отнюдь не главное с точки зрения развития рынка БШД, поскольку со временем прогресс в области беспроводных технологий позволит реализовать все задуманное. Или почти все, в результате чего мир получит мобильный широкополосный доступ.

А вот что нужно сделать, чтобы семейство WiMAX не постигла участь его предшественников?

Концептуальные проблемы

Разумеется, под системным подходом подразумевается отнюдь не только разработка “винтиков” решения, параметры которых задают стандарты, — должна быть сформирована некая сетевая концепция. Ее всегда имели “ветераны” телекоммуникаций — телеграфная и телефонная сети; ее имеют их “правнуки” — Интернет, сети следующего поколения (NGN) и системы мобильной связи всех поколений.

А что всегда представляла собой “последняя миля”? Ответ, собственно, содержится в самом названии, ведь непосредственно “последняя миля”, особенно беспроводная, — не самостоятельная сеть, а некая ее часть, хотя бы и очень важная. Потому и эффекты от использования ее крупным оператором и оператором относительно небольшим различаются довольно сильно.

Как правило, у крупного оператора система БШД — один из инструментов обслуживания абонентов (этакий сетевой фрагмент на нужный случай), тогда как небольшой оператор вынужден создавать на основе системы БШД (а это, как правило, все, что у него есть) именно сеть, решая попутно в меру своих возможностей вопросы межсетевого взаимодействия и другие проблемы. Долгое время крупные операторы обходились вообще без систем БШД (хотя им мало что мешало задействовать их), используя более привычные для них решения на основе технологий xDSL и КТВ, к тому же не требующие радиочастотных разрешений. Да и потенциальная клиентская база по большей части могла быть охвачена услугами и без БШД. При этом крупные операторы конкурировали с операторами (как правило, небольших) сетей на базе средств БШД (если вообще замечали их со всеми их услугами и абонентами), что в значительной мере послужило причиной упоминавшихся выше “успехов” БШД в целом.

Особенность сегодняшнего дня состоит в том, что появляющиеся системы БШД становятся крайне важными фрагментами современных сетей как фиксированной (NGN), так и мобильной связи (третьего и следующих поколений), которые, как мы знаем, будут интегрироваться в рамках процесса конвергенции. Ведь долгое время мобильная связь не могла конкурировать с фиксированной в части скорости передачи информации. Поэтому неспроста технологии Wi-Fi, WiMAX, UWB и др. фигурируют в перспективных решениях для обоих видов сетей. Так каким же будет место WiMAX в инфраструктуре связи будущего?

К примеру, что такое автомобильная промышленность без автосервиса? Кто спорит, что построить одну автосервисную мастерскую — это хорошо? Но гораздо лучше развернуть в стране сеть автосервиса. Вот тогда-то услуги по ремонту автомобилей и станут гораздо доступнее. Так же и WiMAX, очевидно, требует принятия концепции национального развития, о которой говорилось, в частности, на недавно прошедшей десятой конференции “БЕСЕДА” (БЕспроводные СЕти передачи ДАнных), организованной компанией CompTek при поддержке Ассоциации документальной электросвязи, под названием “WiMAX в России”. Однако этого может оказаться мало, так как концепция отнюдь не должна представлять собой исключительно систему взглядов на развитие технологии БШД от первых версий WiMAX до решений Mobile-Fi — она обязательно должна быть увязана с концепцией развития сетей фиксированной и мобильной связи.

В наши дни термин “мобильность”, означающий свободу передвижения, все чаще ассоциируется с возможностями доступа к информационным ресурсам в разных точках IP-сетей, а также с применением портативных компьютерных устройств и многорежимных абонентских терминалов. Сегодняшняя рыночная ситуация заставляет все сети связи “учиться” быть полезными этим компьютерам и терминалам, благодаря чему, кстати, и возник очередной всплеск интереса к БШД в сетях фиксированной связи. И особенно эффективными решения для БШД могут быть в сочетании с IP-сетями NGN.

В свою очередь, сети мобильной связи переживают ныне определенный идеологический кризис, ибо, начиная с систем 3G, они стали представлять собой совокупность решений для относительно низкоскоростного мобильного и широкополосного квазистационарного доступа. И в дальнейшем здесь уже ничего не изменится — просто добавятся зоны высокоскоростного доступа на базе систем Wi-Fi, WiMAX, UWB и др. из арсенала средств БШД. При этом перед мобильными сетями стоит дополнительная задача перестроить всю инфраструктуру на базе IP. Да и инфраструктура эта при ближайшем рассмотрении представляет собой не что иное, как сеть фиксированной связи с относительно небольшим беспроводным участком доступа.

Новые широкополосные радиотехнологии имеют все шансы получить весьма большое распространение в случае, если поддерживающие их абонентские устройства станут так же доступны по цене, как сотовые телефоны, что, впрочем, уже можно наблюдать в сфере Wi-Fi. Ну, а когда предлагаемые сетями БШД услуги обеспечат полную мобильность при передаче голоса и данных, обязательно произойдет конфликт интересов операторов сетей фиксированной и мобильной связи. Это сейчас сети на базе БШД представляют собой альтернативу проводным сетям передачи данных, но в скором времени они начнут отнимать хлеб и у операторов систем мобильной связи 3G, поскольку передача данных — основное преимущество последних. Да и стоимость вхождения на рынок услуг БШД оказывается весьма невысокой. В частности, на состоявшемся недавно в Сингапуре конкурсе компания Pacific Internet заплатила за лицензию каких-то 2,27 млн долл., что, конечно же, не идет ни в какое сравнение с миллиардами, заплаченными за лицензии на сети 3G операторами мобильной связи. Успокаиваться же те и другие могут лишь тем, что ни одному оператору не удастся объять необъятное и пре-доставлять все мыслимые услуги всем, везде и всюду. Можно лишь постараться оптимизировать этот процесс, однако ожидать подобной оптимизации непосредственно от компаний-операторов было бы наивно. Ведь каждая из них решает свою собственную бизнес-задачу и “помогать” конкурентам им сложно.

Технологию WiMAX порой называют “новой звездой на небосклоне беспроводной связи”. Но, согласитесь, стать просто еще одной технологией беспроводного доступа весьма посредственная задача. Гораздо интереснее было бы видеть WiMAX в качестве важного (скорее недостающего) элемента конвергенции фиксированной и мобильной связи, которая уже идет, хотя и находится еще на начальном уровне. Но для этого необходимо представлять возможные сценарии развития процесса конвергенции с участием существующих операторов фиксированной и мобильной связи, производителей соответствующего оборудования и, разумеется, регуляторов рынка. И еще поставщиков контента, причем, к примеру, недавняя и весьма своевременная инициатива Ассоциации 3G по разработке “Концепции взаимодействия поставщиков контента с операторами сетей связи” должна была бы включать в себя адаптацию контента к любым сетям связи, а не только к мобильным.

В противном случае каждая из сторон будет стараться приспособить WiMAX исключительно под себя: поставщики живо подхватят эту коммерчески выгодную идею; многие мобильные инициативы WiMAX легко заблокируются влиятельными мобильными операторами, а все перспективные радиочастотные диапазоны весьма быстро займут разнородные системы БШД под решение локальных (если не сказать местечковых) проблем каждого региона (в зависимости от размера, амбиций и возможностей компании-оператора). На самом деле и одних только частотных проблем вполне достаточно, чтобы “патрон” WiMAX “дал осечку”. Сегодня можно найти прогнозы типа “решения на базе стандарта 802.16e будут агрессивно продвигаться на рынок и к 2010 г. захватят...”, но что особенного они захватят, если частотного ресурса будет мало?

А тем временем мир телекоммуникаций идет по пути формирования единой мультисервисной пакетной среды (фиксированной, между прочим), поверх которой теоретически возможно предоставление любых мыслимых услуг фиксированной, мобильной и ограниченно мобильной (nomadity) связи. Причем ряд специалистов считают даже, что передача голоса, на которую сегодня пока еще ориентирован мировой рынок телекоммуникаций, со временем станет неактуальной бизнес-задачей, в силу того что голосовые услуги будут бесплатным приложением конвергентных услуг на базе сетей передачи данных, в том числе и беспроводных. Вы спросите, при чем тут концепция развития технологии WiMAX?

Просто сегодня она еще может стать одной из основ конвергенции современных сетей и услуг. А может и оказаться привычным “слабым звеном” в длинной цепи концепций развития систем БШД. Все зависит от того, в каком направлении приложить усилия, ведь иногда движение вперед является результатом пинка сзади.

Об авторе
Голышко Александр Викторович,
главный эксперт ОАО “КОМСТАР —
Объединенные ТелеСистемы”

Телефон: (095) 258-7878
E-mail: Golyshko_AV@comstar-uts.ru





  
10 '2005
СОДЕРЖАНИЕ

бизнес

• «Бережливое» производство в Эспоо

инфраструктура

• Самое дорогое в ИБП

• Устранение радиопомех в БЛВС

информационные системы

• Родео с настольными ПК

• Тестируем продукты управления настольными системами

сети связи

• IP-коммуникации: время пришло

• Why MAX?

кабельные системы

• Системы видеонаблюдения на базе UTP-кабеля

• UTP-разъемы для сетей 10-Gigabit Ethernet

• Перспективные решения для ИТ-инфраструктур

защита данных

• Защищаемся от XML-атак

• Как защитить хранящиеся данные

• Храните ваши данные в безопасности

новые продукты

• NAS-серверы компании R-Style Computers; Пылевлагозащищенная кросс-муфта для ВОЛС; Новые ИБП Power-Vision 3F; Консольные серверы от Aten International; Linux-cерверы OpenPower


• Калейдоскоп



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