Wi-Fi работает на нелицензируемых частотах на небольших расстояниях (несколько десятков метров). Технология предназначена как для локальных домашних сетей, так и для простого использования на мобильных устройствах.
WiMAX: беспроводная магистраль в будущее
Вначале было кабельное телевидение. Нет, не было. Вначале, конечно, это было слово, а затем дело, что привело к появлению компьютеров и другой электроники — от суперкомпьютеров до мобильных телефонов. Затем возникла необходимость взаимодействия между всеми этими электронными устройствами. Так появился кабель, то есть первые проводные интерфейсы. Затем, по мере развития технологий, были разработаны беспроводные интерфейсы. Давайте оставим в стороне долгое и порой героическое прошлое проводных сетей и перейдем к более интересной части, а именно к текущему состоянию беспроводных сетей и их ближайшему будущему.
Первые пробные шаги на пути к беспроводным сетям были связаны с появлением отдельных точек доступа Wi-Fi, подключенных к мощным «проводным» магистральным сетям, таким как оптоволокно. Затем появился новый класс провайдеров, которые развернули множество коммерческих сетей, что привело к тому, что в течение нескольких лет сети Wi-Fi были развернуты в серьезных инфраструктурах — как корпоративных, так и общественных. Многие гостиницы, аэропорты и вокзалы по всему миру сегодня оснащены Wi-Fi, а в некоторых странах этим способом охвачены целые городские районы.
Конечно, внедрение сетей Wi-Fi стало революционным решением для «последней мили». Однако первоначальные ограничения стандарта в отношении скорости, радиуса действия, количества каналов и дорогостоящей инфраструктуры до сих пор не позволяли сетям Wi-Fi стать реальной угрозой для мобильных сетей, с одной стороны, и проводных сетей, с другой. Несмотря на значительные преимущества и появление новых, более современных версий стандарта, «физические ограничения» Wi-Fi будут преодолены только с помощью новых магистральных стандартов обмена данными. Например, WiMAX.
Определение WiMAX
WiMAX — Worldwide Interoperability for Microwave Access, технология беспроводного широкополосного доступа, стандартизированная IEEE, которая дополняет DSL и кабельные технологии в качестве альтернативы «последней мили» на больших расстояниях. WiMAX может использоваться для широкополосных соединений «последней мили», развертывания беспроводных точек доступа, высокоскоростных межфилиальных соединений и других подобных приложений.
Предварительная версия технологии WiMAX предлагала возможности использования оборудования, которое не было проверено на совместимость с WiMAX стандартным образом. Некоторые поставщики услуг все еще используют такие предварительные аппаратные решения для пилотных проектов WiMAX во многих частях мира. После завершения тестирования этих систем на совместимость с WiMAX их программное обеспечение, скорее всего, будет модернизировано для соответствия требованиям окончательного стандарта WiMAX.
Беспроводная технология WiMAX, основанная на отраслевых стандартах, предназначена для обеспечения недорогой высокоскоростной связи для домов, предприятий и мобильных сетей в городских и сельских районах. Обратите внимание на определение: «освободить место» для магистрали WiMAX, чтобы взаимодействовать с «местным» Wi-Fi.
Перспективы развития WiMAX на ближайшие годы
Текущая версия WiMAX (IEEE 802.16-2004) — это стандарт беспроводной связи, обеспечивающий широкополосную связь в радиусе более 30 км с пропускной способностью до 10 Мбит/с и более, сравнимой с кабельными соединениями. Технология WiMAX позволяет работать в любых условиях, даже в условиях плотной городской застройки, и обеспечивает высокое качество связи и скорость передачи данных.
Устройства WiMAX работают на нескольких частотных каналах шириной 10 МГц в диапазоне от 2 ГГц до 11 ГГц. Специфическое распределение частотных диапазонов в разных странах, естественно, означает, что WiMAX может работать в разных районах. Такой широкий диапазон был выбран, чтобы учесть особенности большинства стран мира. Например, в Северной Америке для WiMAX используются диапазоны 2,5 и 5 ГГц, в Центральной и Южной Америке — 2,5, 3,5 и 5 ГГц, на Ближнем Востоке, в Африке, Западной и Восточной Европе — 3,5 и 5 ГГц, а в Азиатско-Тихоокеанском регионе — 2,3, 3,5 и 5 ГГц.
По своей сути WiMAX — это технология, обеспечивающая доступ в интернет со скоростью сетей T1, при этом производительность и зона покрытия значительно превосходят современные сети Wi-Fi. Магистраль» WiMAX, в свою очередь, является продолжением локальных сетей Wi-Fi и различных типов кабельных/DSL розничных сетей для предприятий и домов.
Обеспечивая связь в радиусе 10 километров и более, точки WiMAX создают покрытие на больших территориях и предоставляют поставщикам услуг достаточную гибкость для обеспечения пресловутого «последнего звена».
Основные характеристики стандарта 802.16 включают в себя радиус действия до 50 километров, внеполосное покрытие и максимальную скорость передачи данных до 70 Мбит/с на сектор базовой станции, при этом типичная базовая станция может покрывать до 6 секторов.
В настоящее время развертывание WiMAX разделено на три основных этапа. Текущая первая фаза внедрения предполагает принятие и широкое использование стандарта IEEE 802.16-2004 WiMAX, который заменяет более ранние версии стандартов IEEE 802.16a и 802.16d, использующих внешние антенны, такие как «сотовая антенна», которые фактически направлены на потребителей в фиксированных направлениях.
Второй этап предполагает использование внутренних антенн, упрощенное и более гибкое использование технологии WiMAX для обеспечения доступа.
Третий этап обещает широкое развертывание спецификации IEEE 802.16e, при этом проверка ожидается в начале 2006 года, а первые сети — в 2007 году. Это означает, что сертифицированные решения WiMAX могут работать даже в составе мобильных устройств, которые находятся в определенной «зоне покрытия» сети, как современные сотовые и Wi-Fi сети.
Разработка таких сложных стандартов требует сосуществования с другими беспроводными стандартами, включая сотовые сети, разработки новых поколений «умных» антенн, внедрения новых видов модуляции, таких как OFDMA, новых видов услуг, таких как QoS, безопасности данных и многих других параметров. Данный обзор WiMAX не ставит своей целью подробно описать все тонкости новых стандартов, но это действительно долгий и трудный процесс.
Что касается возможностей стандарта WiMAX первого поколения — IEEE 802.16-2004 — каждая базовая станция в идеале обеспечивает доступ в радиусе до 50 км и скорость передачи данных до 35 Мбит/с. На практике ширина канала и соответствующая пропускная способность «подстраиваются» под конечного пользователя поставщиком услуг. Кстати, архитектура сетей WiMAX, которая в идеале напоминает соты (только с более крупной «ячейкой»), предполагает размещение антенн на высоких зданиях, сооружениях и мачтах. Неудивительно, что строительство сетей WiMAX в первую очередь интересует операторов мобильной связи: независимо от того, насколько сильна конкуренция между сетями WiMAX и 3G/4G, дешевле установить и обслуживать различные типы оборудования на одной мачте, чем на нескольких. И потребитель сам решает, какую сеть он предпочитает.
