РАДИОТЕХНОЛОГИИ
Сегодня редко в каком из сетевых или компьютерных изданий не окажется новостной информации, обзора или аналитической статьи о протоколе WiMAX (Worldwide Interoperabi-lity for Microwave Access), два года назад неожиданно ворвавшемся в жизнь мирового сетевого сообщества и продолжающем утверждаться в нем, успешно завоевывая место среди технологий широкополосного беспроводного доступа (BWA - Broadband Wireless Access).
Именно с этим брендом связывает свое будущее в глобальной сети множество игроков соответствующего сегмента рынка, среди которых оказались и производители микросхем, оборудования и систем, и телекоммуникационные операторы, и Интернет-провайдеры, и сетевые интеграторы.
В России, как и в других странах, развитие уже завоевавших определенную популярность систем LMDS/MMDS продолжается в направлении стандартизации, позволяющей создавать совместимые продукты, но уже под другим флагом - WiMAX - с тем, чтобы в ближайшей перспективе можно было реализовывать более совершенные, а главное, конкурентоспособные решения в массовом масштабе. И WiMAX собирается вдохнуть новую жизнь в эти еще не успевшие устареть эфирные технологии.
Продвижение стандарта IEEE 802.16
Популярность WiMAX способствует росту авторитета международной ассоциации WiMAX Forum (www.wimaxforum.org), поддерживающей стандарт IEEE 802.16. Сегодня в ней состоит более 200 производителей оборудования и компонентов, сервис-провайдеров и телекоммуникационных операторов, а также других организаций, интересы которых связаны с рынком беспроводных технологий. Среди них, по данным WiMAX Forum, - Airspan, Alcatel, Alvarion, Analog Devices, Andrew Corporation, Aperto Networks, Axxcelera Broadband Wireless, Fujitsu, Huawai, Intel, NextNet Wireless, Proxim Wireless Networks, Redline Communications, Siemens, SiWave, SR Telecom, Stratex Networks, Vyyo, Wi-LAN и др.
Ведущую роль в WiMAX Forum взяла на себя корпорация Intel (www.intel.com), решившая обеспечить производителей WiMAX-оборудования и телекоммуникационных систем микрочипами, в том числе нового поколения - system-on-chip, которые будут поддерживать этот стандарт. Из других крупных игроков к деятельности в микроэлектронном сегменте рынка WiMAX подключились Fujitsu Microelectronics America, а затем и Motorola.
В прошлом году московская компания "МедиаСети", выступающая под торговой маркой UNITLINE, также вступила в международную ассоциацию WiMAX Forum и пока является единственным российским оператором - участником этой организации (www.unitline.ru).
Форумом принято решение взять за основу версию стандарта IEEE 802.16-2004 с использованием на физическом уровне технологии OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - мультиплексирование с ортогональным разделением частоты) с 256 поднесущими. Разбиение основного радиоканала путем ортогонального мультиплексирования на множество подканалов позволяет за счет параллельной передачи данных увеличить пропускную способность до 75 Мбит/с.
Немаловажно и то, что применение OFDM позволяет работать с отраженными радиосигналами в области непрямой видимости (в теневых зонах). При стандартном числе поднесущих (256) обеспечивается одновременная работа с восемью абонентами.
В планах WiMAX Forum - глобальное распространение WiMAX-систем, что подтверждает создание рабочей группы Regulatory Working Group (RWG), задачей которой является взаимодействие с регулирующими органами в различных странах. Основная цель такой работы состоит в выделении (на государственном уровне) для WiMAX-совместимых продуктов приемлемых и по возможности единых полос частот в диапазонах 2,5; 3,5 и 5 ГГц.
Предполагается также рассмотреть вопрос об использовании для WiMAX-сетей полос рабочих частот в диапазоне ниже 1 ГГц, что должно обеспечить расширение зон покрытия этими сетями и улучшение качества приема сигнала внутри помещений. По договоренности между участниками форума оборудование, поддерживающее технологию WiMAX, должно подлежать обязательной сертификации на предмет взаимной совместимости.
В январе этого года WiMAX Forum определился с выбором места, где будет проводиться сертификация на соответствие WiMAX-профилю оборудования, отвечающего стандартам IEEE 802.16-2004 и ETSI HiperMAN. По данным консорциума WiMAX Forum, выбранная испанская компания Cetecom (Centro de Tecnologia de las Comunicaciones) располагает лабораторией, накопившей значительный опыт по тестированию и сертификации продукции в области беспроводных технологий и имеющей большое количество региональных лабораторий по всему миру, что, в свою очередь, должно упростить, ускорить и удешевить доставку оборудования на тестирование.
Таким образом, принципиально вопрос сертификации разрешился, испытания планируется начать уже в июле. Успешно прошедшие это тестирование устройства и системы получат удостоверение "Сертифицировано WiMAX", и такое оборудование разных производителей будет считаться совместимым. Сертифицированные базовые станции должны обеспечивать соединение друг с другом на расстоянии до 50 км при скорости передачи данных до 75 Мбит/с, а абонентские станции (устройства типа ТВ-адаптеров) - поддерживать связь с базовыми станциями на расстоянии до 5 км со скоростью передачи до 15 Мбит/с.
WiMAX в России
Российские операторы и сетевые интеграторы (впрочем, как и зарубежные), стараясь хоть в этой области не слишком сильно отстать от Запада, не теряя времени и не дожидаясь появления сертифицированного WiMAX-оборудования, приступили к внедрению проектов сетей, которые, по их утверждениям, соответствуют стандарту IEEE 802.16, а некоторые даже (что уж совсем неожиданно!) самостоятельно занялись их сертификацией.
И все же если отбросить такие заявления, больше напоминающие рекламу, сегодня подобные системы и оборудование осторожно относят к классу pre-WiMAX. Совсем скоро предстоящая сертификация расставит точки над "i" и ответит на вопрос, какая же продукция в действительности соответствует классу WiMAX, а какая нуждается в доработке. Хотя вряд ли приходится сомневаться в том, что продукты, разработанные и уже выпускаемые, например, Intel или Motorola, по каким-либо причинам не пройдут такую сертификацию.
Одним из первых подобных "внедренцев" оказалась фирма "Ойл-Телеком", которая по заказу нефтегазовой фирмы "Удмуртнефть" (дочерней компании ТНК-ВР), развернула сеть pre-WiMAX на основе стандарта IEEE-802.16 в Удмуртии (по данным ComNews.ru). Эта сеть построена на основе оборудования американской фирмы Airspan Networks, рассчитана на работу в частотном диапазоне 3,4-3,8 ГГц и обеспечивает цифровую широкополосную связь между зонами проживания сотрудников ТНК-ВР и нефтяными месторождениями, находящимися в разработке. В ее состав входят восемь базовых станций, установленных в крупнейших городах Удмуртии (Ижевск, Воткинск, Игра, Сарапул) и на одном из основных месторождений "Удмуртнефти" - Киенгопском. В рамках данного проекта корпорация Intel взяла на себя функции консультанта в деле строительства и развертывания сети.
Московский альтернативный оператор "Комет" начал подключение абонентов к сети широкополосного радиодоступа на основе технологии WiMAX. Это первая pre-WiMAX-сеть в Москве и вторая в России (по данным ComNews.ru). Она построена с использованием оборудования марки Expedience американской фирмы NextNet Wireless и, как утверждается, соответствует стандарту IEEE 802.16.
Столичная WiMAX-сеть "Комет" рассчитана на работу в диапазоне частот 2,5-2,7 ГГц и насчитывает 11 базовых станций, а в течение этого года оператор планирует добавить еще 10 таких же станций. Все станции устанавливаются в точках присутствия транспортной сети "Комет" протяженностью около 1,5 тыс. км, за счет использования которой значительно упрощается развертывание сети WiMAX. По мнению президента "Комет" Александра Иванова, развертывание WiMAX-сетей обойдется дешевле, чем создание сетей сотовой связи. Возможно, в дальнейшем "Комет" примет решение о строительстве сетей WiMAX в регионах.
Модели использования фиксированной WiMAX-сети
Московская компания "МедиаСети" (www.unitline.ru) намерена в 2005-2006 гг. реализовать проект WiMAX федерального масштаба. В Москве планируется установить семь базовых станций, в Подмосковье - шесть, причем каждая из них будет обслуживать целый город. Радиус действия одной такой станции составит 20-30 км, к ней могут подключиться по широкополосному каналу несколько десятков клиентов (Интернет-провайдеры или корпоративные клиенты).
Оператор намечает предоставлять корпоративным клиентам доступ в Интернет по трем тарифным планам - 256 кбит/с, 512 кбит/с и 1 Мбит/с. Кроме того, в планах "МедиаСети" - организация опорных сетей для мобильных операторов и операторов точек доступа Wi-Fi. Предполагаемый общий размер инвестиций на первом этапе этого проекта превысит 10 млн. долл., ожидаемый ежемесячный доход с одного абонента составит 300-800 долл., срок окупаемости сети в одном городе - пять лет.
Другая российская компания, InfiNet Wireless (www.infinet.ru), приступила к выпуску систем нового поколения типа pre-WiMAX под названием SkyMAN Access и SkyMAN Link. Первая из них предназначена для создания городских беспроводных сетей фиксированного широкополосного доступа, относящихся к операторскому классу, и содержит оборудование для ретрансляторов, базовых и абонентских станций.
SkyMAN Link найдет применение при построении магистральных беспроводных радиоканалов "точка - точка" с возможностью ретрансляции. Канал "точка - точка" с реальной пропускной способностью до 20 Мбит/с обойдется оператору примерно в 1,8 тыс. долл. Стоимость базовой станции, в зависимости от числа секторов и абонентов, составит 2-60 тыс. долл. Ретранслятор будет стоить оператору примерно 2 тыс., а абонентская станция - 595 долл.
В комплект оборудования SkyMAN Link входит полный набор сервисов, необходимых оператору беспроводного доступа, включая поддержку высококачественной передачи голосовой и видеоинформации. Система обеспечивает многокритериальную приоритизацию трафика, динамическое управление полосой пропускания абонентов и возможность создания виртуальных частных сетей.
Все абонентские устройства располагают средствами поддержки офисной IP-телефонии. Абонентские станции имеют всепогодное исполнение, встроенную грозозащиту и выпускаются как со встроенной антенной, так и с возможностью подключения внешней.
НТЦ НАТЕКС (www.nateks.ru) приступил к выпуску устройств радиодоступа Multilink 3 класса pre-WiMAX, соответствующих стандарту IEEE 802.16а (www.webinform.ru). Первая серия оборудования Multilink 3 рассчитана на работу в диапазоне 3,4-3,8 ГГц, а вторая будет функционировать на частотах 5,4-5,8 ГГц.
Устройства радиодоступа Nateks-Multilink 3 обеспечивают пропускную способность сети в пределах 70 Мбит/с, причем у абонента есть возможность в том числе воспользоваться и услугой передачи голосового трафика на скорости 2 Мбит/с. После тестирования Multilink 3 планируется его сертификация. Мощности НАТЕКСа позволяют ежемесячно поставлять на рынок 250 абонентских устройств, рассчитанных на разных заказчиков - от корпоративных клиентов до Интернет-провайдеров и госструктур.
Проблемы лицензирования частот в России
Опыт внедрения систем класса MMDS (Multichannel Multipoint Distribution Service) показал, что на пути лицензирования определенного частотного диапазона возникает немало проблем и если лицензией на использование такого диапазона фирма не обладает, то ее приобретение может существенно затянуться по срокам, а развертывание эфирной системы - и вообще не состояться.
Если в ряде стран (не будем уточнять, в каких именно) существуют нелицензируемые частотные диапазоны, в том числе и для операторов BWA, то в России на ее громадных пространствах весь частотный спектр подлежит лицензированию.
Причем участки спектра, определенные для WiMAX (это частотные диапазоны 2,5; 3,5 и 5,8 ГГц), осваиваются у нас уже давно и их ресурсы, особенно в крупных городах, исчерпаны. А в некоторых регионах страны в диапазонах 2,5 и 3,5 ГГц работают системы спутниковой связи, радиорелейные системы и т. п.
Для приобретения лицензии необходимо пройти несколько этапов. Во-первых, получить общее решение Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ), на основании которого после проведения специалистами Главного радиочастотного центра (ГРЧЦ) тестов на электромагнитную совместимость (ЭМС) с учетом мест расположения базовых и абонентских станций может быть выдано разрешение ГРЧЦ.
Что касается использования нового оборудования стандарта WiMAX у операторов беспроводных сетей, располагающих лицензиями на соответствующие частоты, то необходимо получить повторное разрешение ГКРЧ на его использование в той же полосе частот с проведением новых тестов на ЭМС. Это правило действует даже в случае обновления ранее созданных собственных эфирных сетей.
Однако положительные решения от ГКРЧ и ГРЧЦ еще не гарантируют получения нужной лицензии, поскольку на основании закона "О связи" распределение всех полос частот для беспроводного доступа проводится на конкурсной основе. Причем любое переоформление лицензии (даже в случае апгрейда системы BWA) может потребовать участия в конкурсе. А это означает, что, например, оператор, закупивший и установивший новейшую систему WiMAX, может по каким-то причинам и не выиграть конкурса.
Так что в целом все это может оказаться длительным и непростым путем. И многие операторы не желают заниматься лицензированием эфирных технологий, отнимающим немало времени и денег (особенно на этапе тестирования), да еще не обязательно с положительным результатом.
При этом нужно учесть, что перед провайдером (при оценке объема инвестиций) стоит очень непростая задача еще и в техническом плане: каким образом заранее, то есть до того, как частотный диапазон будет выделен, протестировать оборудование на участках этого спектра. В США, например, для этой цели доступны определенные участки спектра, на использование которых не требуется получение лицензий.
При массовом внедрении BWA-сетей возникает дополнительная проблема, связанная с лицензированием, - это перевод операторов, которые работают на устаревшем оборудовании и используют частотные диапазоны, выделенные под WiMAX, на другие частоты. И здесь фирма Intel, как заинтересованная в ближайшей перспективе поставлять свои WiMAX-устройства и комплектующие на российский рынок BWA, взяла на себя инициативу по работе с Мининформсвязи в этом направлении.
Предполагается выработка процедуры перевода действующих операторов с устаревшим оборудованием из WiMAX-диапазона в другой частотный диапазон на коммерческой основе, то есть за счет компании, претендующей на WiMAX-диапазон, поскольку именно в нем гарантируются преимущества новой технологии.
Упрощать процедуру выдачи лицензии, вероятно, надо, но и действовать здесь следует осмысленно, отбросив эмоции и не поддаваясь давлению с разных сторон. Иначе можно настолько все упростить, что в эфире даже в определенном диапазоне может наступить хаос, например при неконтролируемом доступе многочисленных провайдеров. Кстати, по поводу риска возникновения подобной ситуации западные СМИ уже высказывали опасения.
Перспективы развития WiMAX
Сегодня СМИ наводнены самыми разными прогнозами относительно продвижения технологии WiMAX, базирующейся на стандарте IEEE 802.16. Встречаются среди них и скептические (но, надо сказать, по большей части аргументированные) высказывания относительно преждевременности продвижения этих решений, поскольку до сертификации они фактически представляют собой фирменные продукты и системы pre-WiMAX.
Кроме того, при их внедрении могут возникнуть совершенно непредвиденные обстоятельства и связанные с ними трудности, как это часто бывает на практике. Но большинство предсказателей все же выдерживает оптимистическую ноту.
Цены абонентских WiMax-станций (терминалов) сегодня находятся на уровне 1000-1500 долл. По оценке разных экспертов (в том числе фирмы Intel), уже к концу 2005 г. вследствие значительного роста продаж этого оборудования они могут снизиться до 200-300 долл., что, в свою очередь, приведет к стремительному развитию WiMAX-сетей.
Такой прогноз подтверждается независимыми исследованиями. Так, по данным аналитиков из фирмы In-Stat (www.in-stat.com), к 2008 г. доходы от реализации WiMAX-оборудования достигнут нескольких миллиардов долларов, из них более 50% составит выручка от клиентских устройств.
Однако исследователи полагают, что для достижения приемлемой экономичности широкополосных сетей WiMAX провайдеры должны помимо услуг скоростного обмена данными предоставлять сервис VoIP (голосовая Интернет-телефония), что, по их мнению, приведет к резкому удешевлению беспроводных телефонных переговоров, составив серьезную конкуренцию дорогой сотовой связи.
Аналитики из Pyramid Research считают, что на долю WiMAX к 2008 г. будет приходиться 60% всего рынка широкополосного беспроводного доступа. По их прогнозу, в это время в мире будет эксплуатироваться от 2 дo 4 млн. широкополосных радиоканалов, доход от которых может достигнуть 2 млрд. долл.
Ожидается, что, прежде всего, новый стандарт будет востребован в Центральной и Восточной Европе, а также в Азии. В ближайшие пять лет в этих регионах, по прогнозу Pyramid Research, будет развернуто около 2 млн. сетей широкополосного беспроводного доступа.
Немаловажным остается вопрос абонентских антенных устройств, способных вести устойчивый прием радиосигналов по технологии WiMAX. Как предполагается, внешние антенны стандарта 802.16 появятся на рынке в первой половине 2005-го, а внутренние - еще через полгода.
Сети, построенные по технологии WiMAX, можно быстро разворачивать и при необходимости масштабировать, увеличивая площадь покрытия, используя для установки ретрансляторов различные объекты - крыши домов, водонапорные башни, элеваторы и т. п.
Они эффективны для сельских, пригородных и удаленных районов, куда по техническим, физическим или экономическим причинам сложно либо дорого проложить кабели. В городах они могут быть быстро развернуты на "последней миле", в том числе вне зоны прямой видимости, а при необходимости - и взять на себя часть трафика с перегруженных кабельных сетей или, при аварийной ситуации, временно обеспечить их полное дублирование.
