WiMAX бездротова магістраль у майбутнє
Спочатку був кабель. Ні, не так. Спочатку, звичайно ж, було слово, а потім справа, внаслідок чого з'явилися комп'ютери та інша електроніка – від суперкластерів до мобільних телефонів. Потім виникла потреба взаємодії між усією цією електронікою. Так виник цей самий кабель, тобто перші дротові інтерфейси. Потім у міру розвитку технологій і бездротові. Залишаючи за рамками цієї замітки тривале та місцями героїчне минуле провідних мереж, перейдемо до найцікавішого – ситуації нинішньої та найближчої бездротової перспективи.
Першими несміливими кроками зі створення бездротових мереж стали виникнення окремих точок доступу Wi-Fi з підключенням до потужних магістральних "провідних" мереж, наприклад, до оптоволоконних. Надалі з'явився новий клас провайдерів, які розгорнули множинні комерційні мережі, внаслідок чого лише за кілька років мережі Wi-Fi виросли в серйозні інфраструктури - корпоративні та публічні. На даний момент багато готелів, аеропортів і вокзалів світу мають покриття Wi-Fi мережами, а в деяких країнах таким чином забезпечується покриття цілих мікрорайонів.
Безумовно, впровадження бездротових мереж Wi-Fi мереж стало революційним рішенням зв'язку останньої милі. Однак обмеження щодо швидкості обміну даними, радіусу дії, кількості каналів і дорожнечі інфраструктури, що були в стандарті, поки не дозволили стати мережам Wi-Fi тотальною загрозою стільниковим мережам з одного боку і проводовим мережам з іншого. Навіть незважаючи на значні переваги та запровадження нових, більш сучасних версій стандарту "природні обмеження" Wi-Fi буде знято тільки за допомогою нових магістральних стандартів обміну даними.НачебтоWiMAX.
Визначення WiMAX
WiMAX -Worldwide Interoperability for Microwave Access, стандартизована інститутом IEEE технологія широкосмугового бездротового зв'язку, що доповнює лінії DSL та кабельні технології як альтернативне вирішення проблеми "останньої милі" на великих відстанях. Технологію WiMAX можна використовувати для реалізації широкосмугових з'єднань "останньої милі", розгортання точок бездротового доступу, організації високошвидкісного зв'язку між філіями компаній та вирішення інших подібних завдань.
Попередня версія технології WiMAX забезпечувала функціональність за допомогою обладнання, яке не було стандартизовано тестовано на предмет сумісності з технологією WiMAX. Ціла низка провайдерів послуг досі використовують такі попередні апаратні рішення для реалізації пілотних проектів WiMAX у багатьох куточках світу. Як тільки тестування сумісності цих систем з технологією WiMAX буде виконано, їх швидше за все можна буде модернізувати програмним чином відповідно до вимог остаточного стандарту WiMAX.
В ідеалі бездротова технологія WiMAX, заснована на галузевих стандартах, розроблена для організації недорогого швидкісного зв'язку для житла, підприємств та мобільних бездротових мереж у містах та сільській місцевості. Зверніть увагу на визначення, що в ньому заздалегідь "передбачено містечко" для взаємодії магістрального WiMAX з "локальним" Wi-Fi.
Перспективи розвитку WiMAX на найближчі роки
Нинішній WiMAX у версіїIEEE 802.16-2004 – стандарт бездротового зв'язку, який забезпечує широкосмуговий зв'язок на площі радіусом понад 30 км із пропускною здатністю, порівнянною зкабельними з'єднаннями – до 10 Мбіт/c і більше. Технологія WiMAX дозволяє працювати в будь-яких умовах, у тому числі в умовах щільної міської забудови, забезпечуючи високу якість зв'язку та швидкість передачі даних.
Устаткування мереж WiMAX функціонує у кількох частотних каналах шириною 10 МГц не більше діапазону 2 ГГц - 11 ГГц. Зрозуміло, специфічне розподілення частотних діапазонів різних країн диктує необхідність можливості роботи WiMAX в різних ділянках. Такий широкий діапазон діапазонів обраний для обліку специфіки більшості країн світу. Так, у Північній Америці для WiMAX використовуються ділянки в діапазонах 2,5 та 5 ГГц, у Центральній та Південній Америці – 2,5, 3,5 та 5 ГГц, на Близькому Сході, в Африці, Західній та Східній Європі – 3,5 та 5 ГГц, в Азіатсько-Тихоокеанському регіоні – 2,3, 3,5 та 5 ГГц.
За своєю суттю WiMAX представляє технологію, що дозволяє забезпечити доступ в інтернет зі швидкістю мереж класу T1, з продуктивністю та покриттям набагато більшим, ніж у сучасних мереж Wi-Fi. У свою чергу, продовженням "магістральних гілок" WiMAX якраз і стають локальні мережі Wi-Fi, різні типи бізнес- та побутових кабельних/DSL мереж кінцевих користувачів.
Забезпечуючи комунікації в радіусі 10 кілометрів і більше, точки WiMAX створюють покриття на значних площах, надаючи провайдерам послуг досить гнучкі умови для забезпечення цього найславетнішого "зв'язку останньої милі".
Загалом базові характеристики стандарту 802.16 передбачають дальність дії до 50 кілометрів, покриття з можливістю роботи поза прямою зоною видимості, у перспективі – пікову швидкість обміну даними до 70 Мбіт/с на сектор однієї базової станції при тому, що типова базовастанція матиме до 6 секторів покриття.
Впровадження WiMAX нині поділено на три основні фази. Нинішня перша фаза впровадження передбачає впровадження та широке поширення технології WiMAX стандарту IEEE 802.16-2004, що замінив собою ранні версії IEEE 802.16a і 802.16d, при якому використовуються зовнішні антени на кшталт "стільникової тарілочки", фактично націлені.
Друга фаза передбачає використання внутрішніх антен, спрощене та гнучкіше використання технології WiMAX для забезпечення доступу.
Третя фаза обіцяє широке впровадження специфікацій IEEE 802.16e, ратифікація яких очікується на початку 2006 року, а поява перших мереж – 2007 року. Це означає можливість роботи рішень з позначкою WiMAX-Certified навіть у складі портативних пристроїв, що переміщаються за певною "зоною покриття" мережі, за образом та подобою сучасних стільникових та Wi-Fi мереж.
Розробка таких складних стандартів передбачає співіснування з іншими бездротовими стандартами, включаючи стільникові мережі, розробку нових поколінь "розумних" антен, застосування нових видів модуляції на кшталт OFDMA, нових типів сервісів на кшталт QoS, захист даних та безліч інших параметрів. У цьому оглядовому матеріалі WiMAX виклад подробиць про всі тонкощі нових стандартів не передбачено, але насправді це тривалий і копіткий процес.
Щодо можливостей стандарту WiMAX першого покоління - IEEE 802.16-2004, в ідеалі кожною базовою станцією забезпечується доступ на площі радіусом до 50 км при швидкості обміну даними до 35 Мбіт/с. На практиці ширина та відповідна продуктивність каналу "нарізається" кінцевому.користувача провайдером послуг. До речі згадати, архітектура мереж WiMAX, що в ідеалі нагадує стільники (тільки з більшим "осередком"), передбачає розміщення антенно-фідерних пристроїв на високих будинках, спорудах і щоглах. Не дивно, що розгортанням мереж WiMAX в першу чергу зацікавилися провайдери стільникового зв'язку: хоч би якою була сильна конкуренція між WiMAX і мережами 3G/4G, встановити та обслуговувати кілька типів обладнання на одній щоглі дешевше, ніж на кількох. А вже споживач сам визначиться з перевагами вибору тієї чи іншої мережі.
Нині максимальна увага впровадженню мереж WiMAX приділяється у країнах із великими територіями та віддаленістю від великих міст, із великим відсотком сільського населення. Навіть таким розвиненим країнам як Швеція вигідно впроваджувати WiMAX як альтернативу дротовим магістральним комунікаціям, мережам GSM/EDGE та 3G. Що вже говорити про країни, що розвиваються на кшталт Китаю, Індії та Укаїни, де за будь-якого розкладу доводиться починати з нуля