Sjaj i siromaštvo WiMax - pregled trenutne situacije na tržištu. Bežične tehnologije: Wi-Fi i WiMAX

- tržišta u zemlji, ocjena njegovog trenutnog stanja može se svesti na frazu „nije još dobro, ali situacija ide nabolje“. Niko ne sumnja da će upravo ovaj standard bežične komunikacije biti vodeći u narednom tehnološkom ciklusu. Osim ako, naravno, ne postoji hitna potreba za uvođenjem nekih 5,5 G.

Međutim, to nije uvijek bio slučaj. 2008. godine, kada u mnogim regijama zemlje nije bilo ni 3 g, za ulogu "sljedeće generacije bežičnih komunikacija". WiMax. U to daleko vrijeme, ispostavilo se da je standard bio jedini koji je sposoban pružiti mobilnu pristupnu brzinu od nekoliko megabita i implementiran u hardveru. Treba napomenuti da je u to vrijeme situacija sa brzim internetom (i internetom općenito) bila prilično tužna. Istovremeno, bilo je tužno ne samo u ćelijskom segmentu, već i u žičanom. Nije bilo 50 megabita / s za 600 rubalja, za ovaj novac možete kupiti mnogo manje. U tom kontekstu, prijedlozi iz Yota (Skartel LLC) činilo se nevjerovatnim: brzine do 10 Mbps, bez praga prometa, pretplata manja od hiljadu rubalja, mogućnost korištenja na bilo kojoj tački pokrivenosti, bez rominga ...

Nakon odličnog početka, Iota se obratila drugim operaterima: Comstar, Freshtel, Soyuz-Telecom, Wite. Svi su pokušali da se pridruže WiMax i oteti bazu pretplatnika sa mobilnih telefona. Kada je "lokomotiva" u liku Yote objavila svoj telefon"Yota Cosmos" sa neograničeni razgovori unutar mreže i pristupačna cijena, mobilni operateri su potpuno bolesni. Nije ni čudo - oni čine značajan dio prihoda na kapitalnim tržištima, kao najpovoljnijim i najsolventnijim. Izgubiti ih je značilo biti u rangu sa njima Tele 2.

Međutim, Yota planira nije bilo suđeno da se ostvari. Nakon nekog vremena objavljeno je da je projekat uvođenja izvorne glasovne komunikacije zaustavljen. Zvanični razlog je bila nemogućnost pružanja prihvatljivog kvaliteta, što sadrži udio lukavosti - glas zahtijeva znatno manji propusni opseg od podataka. Kako god bilo, projekat je ukinut i nije ga bilo moguće oživjeti. Otprilike u isto vrijeme trijumfalna povorka WiMax -operateri su izgubili tempo, a prethodno energični igrači izgubili su krila i spustili se na grešnu zemlju.

Zašto nije išlo Yota i skoro svi ostali?

Postoji nekoliko razloga za neuspjeh standarda općenito (a posebno Scartela).

Prvo, kompanija je bila previše disperzirana. Umjesto da se fokusira isključivo na rusko tržište, odlučio je postati internacionalan i počeo graditi mreže u Nikaragvi i Bjelorusiji. Nakon kratkog vremena, morao sam otići. Isto važi i za telefon. Kosmos i „prva mreža u Rusiji LTE" - sav posao je jednostavno bačen. Net LTE u Kazanju je uglavnom bio prazan, jer Scartel nije imao odgovarajuće dozvole. Jedan od rezultata takve politike bilo je nedovoljno finansiranje i kašnjenje u izgradnji/nadogradnji mreža u Rusiji.

Drugo, nefleksibilna politika cijena. U trenutku lansiranja bile su ponuđene samo dvije tarife: dnevna (50, a zatim 90 rubalja) i mjesečna (900 rubalja mjesečno). Brzina na tarifama je bila maksimalna, pa oni kojima je bio potreban jeftin, ne prebrz, ali stabilan internet nisu bili obuhvaćeni ponudom.

Treće, mreže kompanije bile su jako zakrčene. Ovo je rezultat politike cijena koja nije podrazumijevala nikakva ograničenja u prometu ili brzini. Kao rezultat toga, pretplatnici su požurili da preuzimaju torrente i gledaju video zapise, što je "oborilo" značajan broj baznih stanica. Glasine o "odvratno funkcionalnom Internetu" odmah su se proširile mrežom.

Konačno, četvrto, čudna politika pokrića. Pretplatnici mreže bili su stanovnici visokih zgrada u najvećim gradovima. Iako, kao što smo već spomenuli, žični internet tada nije bio previše razvijen, provajderi nisu mirovali. Brzina je rasla, cijena je pala, kupljeni su WiFi -ruteri. Kao rezultat toga, Scartel je prestao biti "operater za sve" i bio je protjeran iz stanova kao glavni kanal. Privatni sektor i gradove u regionima (Moskva i Lenjingrad) trgovci su marljivo ignorisali, vođeni izrekom „Nema života van CAD-a“. Ali tamo je pristup mreži mnogo potrebniji nego u glavnim gradovima, jer je u to vrijeme čak iu visokim zgradama sve bilo jako loše. Stanovnici regiona bi rado koristili Iotu kao stacionarni kanal, čak i uz jako ograničenje brzine (2 ili čak 1 Mbps), jer krajem 2013. nije sve u redu sa internetom u privatnom sektoru.

Za druge provajdere, razlozi za smanjenje su nešto drugačiji. Na primjer, Comstar je preko MGTS-a kupio MTS i zatvorio ga kako ne bi konkurirao tehnologiji LTE. Drugi operateri jednostavno nisu imali dovoljno novca da postignu barem operativnu isplativost. Neko uopšte nije išao dalje, ograničivši se na nekoliko gradova, jer sebe nije video kao konkurenta „velikoj trojci“. Generalno, razlozi su bili različiti, ali rezultat je bio isti - smanjenje ili zamrzavanje gotovo svih projekata.

Mi odlučio da razmotri prijedloge WiMax u zemlji, istovremeno gledajući kako se operateri osjećaju u ovom trenutku.

Yota

Mnogo smo o tome pričali u prethodnom paragrafu. Uz navedeno, treba dodati da ništa nije ostalo ne samo od prvobitnih planova, već i od same kompanije: njenog Megafona. Generalno, kompanija je u potpunosti opravdala svoj logo u obliku čovjeka koji stoji naopačke.

Zvanična stranica je još uvijek aktivna i nudi povezivanje, ali je malo vjerovatno da će ovo trajati dugo. Politika cijena Scartela i Megafona je bitno drugačija.

Comstar

Još jedan operater koji je pao pod naletom konkurenata iz svijeta mobilnih komunikacija. MTS se 2011. pridružio COMSTAR-United TeleSystems, a krajem ljeta 2012. mreža WiMax je konačno zatvoren. Svi klijenti su preusmjereni na mrežu LTE:

Za razliku od Yota web stranice, gdje se tehnologija ne pominje, na web stranici Comstara sve je sačuvano u izvornom obliku (bez funkcija povezivanja i kupovine, naravno) i možete vidjeti „kako je bilo“. Na primjer, evo stope:

Operater je uveo tarife sa ograničenim prometom, ali sa prihvatljivim cijenama za prekoračenja. Očigledno, Jotino iskustvo je podstaklo takvu odluku.

Sojuz-Telekom

Prvi operativni operater u našoj recenziji, iako se može nazvati aktivnim samo sa velikom nategom. Najnovija vijest je iz 2011. godine, ne postoji mapa pokrivenosti, a recenzije korisnika su izuzetno negativne. Pretplatnici se žale na redovno nedostajuće usluge, suludu tehničku podršku, nedostatak bilo kakvih informacija i dugo vremena za popravku opreme:

Međutim, problema nemaju samo pretplatnici, već i zvanični dileri, koji takođe ne znaju šta da rade:

Trenutno je praktički rasprava o provajderustao(svi aktivni korisnici su se prebacili na ovaj ili onaj način). Bilo je glasina o prodaji opreme i prelasku kupaca na nove operatere, ali službenih informacija o tome nema.

Nadzorni organ je više puta ili dva puta dovodio operatera na odgovornost za nepoštovanje uslova licence i rad bez potrebne dokumentacije. Na primjer, u martu 2012. neplaniranipregledUreda Roskomnadzora za Republiku Altaj, zbog čega je izdato nekoliko protokola o administrativnim prekršajima. Preduzeće je imalo problema sa puštanjem u rad SORM-a, radom bez registracije OIE i dozvola za radio-frekvencije. U novembru 2012. godine, stanovnici grada Čusova na Permskoj teritoriji žalili su se na nedostatak usluge. Žalbaprepoznatzakonito, kaznio operatera sa 30 hiljada rubalja i poslao pokrenuti upravni predmet Arbitražnom sudu u Moskvi. Pored opisanih slučajeva, bilo je još nekoliko prekršaja za koje su operateru izrečene novčane kazne i opomene.

Šta je problem provajdera? Po našem mišljenju, to se sastojalo u pokušaju da se pokrije sve odjednom. Kompanija je dobila ogroman broj (47 komada) licenci koje je trebalo implementirati:

Istovremeno se zahtijevalo da se implementiraju gotovo u cijeloj zemlji. Soyuz-Telecom je ponosno izjavio da "Kompanija ima 47 licenci za obavljanje delatnosti u oblasti pružanja 5 komunikacionih usluga na teritoriji 80 regiona Rusije, uključujući „Komunikacione usluge za prenos podataka za potrebe prenosa govornih informacija“, „Komunikacione usluge za prenos podataka, sa izuzetak usluga prijenosa podataka u svrhu prijenosa glasovnih informacija", "Telematske komunikacijske usluge", "Komunikacijske usluge za pružanje komunikacijskih kanala" i "Lokalne telefonske komunikacijske usluge, s izuzetkom lokalnih telefonskih komunikacijskih usluga putem govornica i javnih pristupni objekti”. Naravno, bez milionskih ulaganja, ovim planovima nije bilo suđeno da se ostvare. Najvjerovatnije je strategija kompanije bila da brzo regrutuje minimalan broj kupaca koji bi plaćali tekuće aktivnosti. Obračun se nije ostvario, ispostavilo se da je novčani tok manji od potrebnog i operater je počeo da tone. Općenito, još jedan primjer onoga što trebate odgristi onoliko koliko možete sažvakati.

Postojala je samo jedna tarifa, ali sa mogućnošću plaćanja nekoliko mjeseci i ostvarivanja popusta:

WiTe

Još jedan operater sa Napoleonovim planovima koji se nisu ostvarili. U 2009. godini obećano je da će u roku od dvije godine pokrenuti mreže u 25 gradova šest federalnih okruga. Međutim, planovima nije bilo suđeno da se ostvare i kao rezultat toga mreža je počela da radi u samo dva grada: Kemerovo i Topki. Najvjerovatnije, kompanija jednostavno nije imala dovoljno novca - tih 25 miliona dolara koje je planirano da se usmjere na pokrivanje regiona su bili premali iznos. Uprkos gubitničkoj strategiji "sve odjednom", kompanija je izbjegla sudbinu Sojuz-Telekoma. Nakon što je uspio da se ne uključi u trku za povećanje prisutnosti, provajder se koncentrisao na jednom mjestu i uspio opstati do danas.

Iako su radovi najavljeni u dva grada, mapa pokrivenosti data je samo za jedan:

Ali tarife kompanije su u redu. Operater nije težio nepotrebnom ujedinjenju i minimalizmu, već je predstavio cijelu liniju:

U liniji postoje tarife i sa ograničenjem saobraćaja i bez njega. Osim toga, dostupne su dnevne cijene: BIJELI DAN za 50 rubalja i WHITE EXPRESS za 75 rubalja. Svako ima 2 dana da testira mrežu. Ukoliko rezultat ne odgovara, propali pretplatnik može vratiti unaprijed uplaćena sredstva vraćanjem opreme.

Za grad Topki postoji mnogo manje tarifa:

Karakteristika tarifa su uslovi korišćenja. Činjenica je da su tarife vezane za vrstu opreme, a naziv opreme je pogrešan. Na primjer, tarifa "White Fix" dostupna je za opremu koja se zove "Modem", iako se pod njom podrazumijeva USB modem i ruter. Ali oprema koja se zove "Router" znači eksternu antenu i ruter visokih performansi. Poenta je najvjerovatnije da "ruteri" imaju mnogo osjetljiviju antenu. Kako signal sa velikom antenom postaje stabilniji, a brzina pristupa raste, tarife su se morale prilagoditi u pravcu snižavanja praga saobraćaja ili povećanja pretplate. U suprotnom, fiksni pretplatnici će stvoriti veliko opterećenje na baznoj stanici.

Uređaji se nude po jedan model po vrsti: modem, ruter (mobilni i fiksni), fiksna stanica i eksterna antena:

Uređaj	cijena, rub.
USB modem Seowon SWU-3220A
WiFi ruter Seowon SWU-8200
Ruter Seowon SWC-3200
Greenpacket OX 350
Vanjska antena za rutere

Set uređaja za rad u WiTe mreži

Recenzije o provajderu su različite. Češće, naravno, grde, ali samo po sebi to nije pokazatelj - ljudi grde mnogo spremnije nego što hvale. Ljudi se žale na malu brzinu, nestabilnost veze, nedostupnu tehničku podršku. Neke od pritužbi su zaista opravdane – brzine manje od 1 Mbps mogu se smatrati problemom, ali ima i pritužbi poput „Ne mogu da gledam filmove na mreži“. Nažalost, ne razumiju svi da je gledanje filmova na mreži bez ikakvih ograničenja trenutno moguće samo uz veliku sreću.

FRESHTEL

Jedini provajder koji pruža usluge u nekoliko gradova i nekako se razvija, a nije pred bankrotom. Mreža pokriva nekoliko desetina gradova u 12 regiona zemlje, od kojih se većina nalazi u Centralnom federalnom okrugu. Očigledno, kompanija je pomno pratila razvoj (tačnije, kako se savijaju) konkurenata i učila na njihovim greškama. Stoga, Freshtel ne samo da razvija obližnje regije, već i ne pokušava da se takmiči sa provajderima žičanog pristupa u visokim zgradama, koncentrišući se na privatni sektor. Na primjer, ovako izgleda područje pokrivenosti u gradu Shakhty:

Ako zumirate kartu, vidjet ćete da će usluge uglavnom biti pružene stanovnicima privatnog sektora. U zoni ima i stambenih zgrada, ali su niske, pa će i tamo biti tražene usluge bežičnog interneta. Operater savladava ne samo male gradove, već i regionalne centre. Na primjer, postoji i mreža u Samari. Nažalost, ne u svim oblastima:

Potpuna lista prisutnosti uključuje 37 gradova:

Neki gradovi su pokrenuti dosta dugo, a neki sasvim nedavno. Posljednji gradovi - Samara i Togliatti povezani su u jesen naredne godine.

Operater ima dvije tarife: sa ograničenjem saobraćaja od 20 (10) GB i neograničenom. Isti su za skoro sve gradove. Prvi košta 590 rubalja, drugi - 790 rubalja mjesečno. Brzina je u teoriji maksimalno do 10 Mbps (u praksi je sve mnogo skromnije). Za tarifu sa ograničenjem saobraćaja, nakon njenog iscrpljivanja, brzina je ograničena na 256 kbps. Skroman, ali ipak mnogo bolji od materijala mobilnih operatera u obliku 64 kbps:

Postoji mnogo uređaja: dva tipa modema, pet tipova rutera, eksterna jedinica i četiri eksterne antene. Cijena modema je viša od ostalih: 1890 rubalja za ZTE AX320 USB Dongle i 1990 rubalja za Seowon SWU-3220A USB Dongle. Srećom, od 11.07.2013. godine traje akcija "Internet u džepu za 99 rubalja" u okviru koje se modemi mogu kupiti za samo 99 rubalja. Promocija će se nastaviti sve dok se ne prodaju posljednji modemi ovog tipa. Promocije važe i za ostale uređaje, ali sa vremenskim ograničenjem:

Odvojeno, vrijedi napomenuti mogućnost plaćanja usluga. Postoji nekoliko načina za odabir: putem terminala, bankovnih kartica, elektronskog novca, pa čak i Sberbanke Rusije:

Ovako veliki broj načina plaćanja ukazuje na to da kompanija shvaća da je potrebno izboriti se za klijenta, a ne ga prisiljavati da lično dođe u kancelariju i da kompaniji svoj novac.

Postoji mnogo recenzija o operateru i velika većina njih je negativna. Značajan dio njih je da su "obećali 10 Mbps, ali u stvarnosti je mnogo manje". Ovdje je, iz nekog razloga, operater odlučio da ne uzme u obzir iskustvo Iote i hodao je po grabulji brzinom „do 10 Mbps“. Jasno je da će pretplatnik moći da vidi 10 Mbps samo ispod bazne stanice, budući da je njen jedini klijent. Nažalost, u potrazi za vezama, trgovci upisuju brojke u tarifama koje su izuzetno daleko od stvarnosti. Mnogo pritužbi na skraćene torente, ali ovdje možemo razumjeti provajdera. Torrenti će učitati bilo koji komunikacijski kanal za 100%, bežična veza ih neće fizički povući. Dakle, radi pogodnosti drugih korisnika, torrenti moraju biti ograničeni. Ovdje se mogu podnijeti tužbe za neobavještavanje pretplatnika, od kojih su neki povezani posebno radi preuzimanja filmova i igara sa trackera. Postoje i potpuno neosnovane tvrdnje:

Pitam se koji od bežičnih provajdera pruža konstantnu brzinu od 1 Mbps?

Općenito, pretplatnici su ogorčeni i prijete prelaskom na mobilne operatere. Brzina im je zaista veća, kao i stabilnost, ali iz nekog razloga svi zaboravljaju da je promet strogo ograničen i nakon što se potroši mjesečni volumen, brzina pada na 64Kbps.

išao ljeti o preuzimanju Freshtela od strane TransTelecoma, ali nikada nisu našli potvrdu.

Da li je postojala šansa?

Uzimajući u obzir najveće federalne operatere wmax, možemo reći da je standard u Rusiji više mrtav nego živ. Igrači ćelije su se prebacili na LTE, mali lokalni stanovnici preferiraju različite varijacije WiFi. Za WiMax ostaje mala niša korporativnih klijenata koji se ne mogu spojiti na žice iz različitih razloga, ali koji se mogu povezati za WiFi nije moguć.

Gledajući na prošlost iz današnje perspektive, zapitajmo se: jeste WiMax? Mislimo da je tako. Mali, ali veoma stvaran. Standard je dvaput imao sreće: prvi put kada je došla kriza i mobilni operateri su zamrznuli velike građevinske projekte. Kriza nije dobra za većinu, ali ne i za one koji imaju novca. Troškovi opreme, plate, logistički troškovi - sve je jeftinije u krizi. Osim toga, izvođači imaju manje posla, što znači da možete graditi brže. Drugi put je standard imao sreće kada se ispostavilo da postoje 3 punopravne mreže G nemoguće ga je rasporediti na nekim mjestima, i LTE će uopšte biti pokrenut, ne zna se kada. Na početku implementacije WiMax tehnološki superiorniji u odnosu na tada postojeće mreže treće generacije nekoliko puta.

Razmislite šta treba učinitiznajući otkupGledanje na sve uspješne i neuspješne korake sa pozicije istorije nije baš korektno, ali pokušaćemo. Dakle za razvoj WiMax Standardno su bili potrebni sljedeći koraci:

Ne rasipajte napore po cijeloj zemlji, već se fokusirajte na obližnje regije i gradove. Čemu služi roming bez doplate između Moskve i Ufe ako je protok ljudi između njih minimalan? Ali roming između Moskve i Dolgoprudnog bio bi mnogo traženiji.

Prvo napravite tepihe velikim slovima . Moskva i pripadajući regioni su "mesna krava" za operatere. Ovdje živi značajan dio stanovništva zemlje koje je solventno. Bjelorusija je, naravno, dobra, ali je po finansijskim mogućnostima neuporediva sa Moskvom ili Sankt Peterburgom.

Sarađujte sa lokalnim igračima . Jedna od prepreka razvoju bilo koje bežične tehnologije je potreba za infrastrukturom sve do bazne stanice. Ako namjeravate napraviti dovoljno gustu pokrivenost, ne možete bez optičkih mreža od tačke spajanja. Izgradnja linija zahtijeva vrijeme i novac. Možete kupiti kanal od lokalnih igrača, ali tada oni neće biti zainteresirani za razvoj mreže. Ali shema agencije ili punopravno partnerstvo moglo bi dati sinergijski efekat: lokalno stanovništvo bi dobilo priliku da poveže privatni sektor, a bežični operateri bi dobili potrebne mrežne resurse i interes za uspjeh. Što je najvažnije, vrijeme bi se dobilo i mreže bi se mogle mnogo brže postaviti.

Udruživanje snaga . Možete naučiti nešto zajedno mnogo brže nego odvojeno. Ako svi provajderi WiMax podijeljene zone utjecaja, ali pod jednim brendom (ovaj model su na početku koristile mobilne kompanije), stvari su išle mnogo brže. Nažalost, ovaj scenario je još fantastičniji od prethodnog.

Veća raznolikost stopa . Već smo se dotakli ove teme. Loša tarifna linija, koja ne dozvoljava pretplatniku da pronađe tačno „svoju“ tarifu, odgurnula je određeni broj korisnika od standarda. Nisu svima bile potrebne brzine "do 10 Mbps" za 900 rubalja, neko je htio potrošiti 300 i moći koristiti poštu, čitati vijesti i slušati radio polako i bez ograničenja.

Brza implementacija neograničenog glasa i lansiranje jeftinih telefona . Čak i ako mreže WiMax ponudio jednu uslugu u vidu neograničenih poziva i SMS-a za mali iznos, na njih bi se povezalo mnogo ljudi. Iskustvo Tele2 pokazuje da su jeftine govorne komunikacije veoma tražene. Osnovne usluge u vidu glasa prilično opterećuju stanicu (to nisu torrenti pa čak ni web stranice), a cijena od 300 rubalja čini takvu komunikaciju dostupnom široj populaciji.

Ako su ovi uslovi bili ispunjeni, situacija sa WiMax bilo bi potpuno drugačije. Ko zna, možda bi sada raspravljalo se ne o uvođenju LTE-a, već o WiMax-2.

WiMAX je telekomunikacijska tehnologija dizajnirana da omogući bežičnu univerzalnu komunikaciju na značajnim udaljenostima za različite uređaje, od radnih stanica i laptopa do mobilnih telefona. Tehnologija je bazirana na standardu IEEE 802.16, koji se naziva i Wireless MAN (općenito, WiMAX je žargonski naziv, jer ovo nije tehnologija, već forum na kojem je dogovoreno Wireless MAN).

Naziv "WiMAX" kreirao je WiMAX Forum, osnovan u junu 2001. godine radi promocije i razvoja WiMAX tehnologije. Forum o kojem je riječ opisuje WiMAX kao "standardno zasnovanu tehnologiju koja pruža bežični pristup mreži velike brzine kao alternativu DSL-u i iznajmljenim linijama." Maksimalna brzina je 1 Gbps po 1 ćeliji.

Područje primjene

WiMAX je pogodan za rješavanje sljedećih problema:

• Povezivanje Wi-Fi pristupnih tačaka međusobno i sa drugim segmentima Interneta.
• Pružanje širokopojasnog bežičnog pristupa kao alternative DSL-u i iznajmljenim linijama.
• Pružanje usluga prijenosa podataka velike brzine i telekomunikacijskih usluga.
• Kreiranje negeografskih pristupnih tačaka.
• Izrada sistema daljinskog nadzora, kao u SCADA sistemu.

WiMAX vam omogućava pristup internetu velikom brzinom sa mnogo većom pokrivenošću od Wi-Fi mreža. Ovo omogućava da se tehnologija koristi kao "kanali okosnice", koji se nastavljaju iznajmljenim linijama i DSL-om, kao i lokalnim mrežama. Ovaj pristup vam na kraju omogućava da kreirate skalabilne mreže velike brzine unutar gradova.

Razumnost korištenja WiMAX-a kao pristupne tehnologije

Zadnja milja je uvijek bila hitan problem za signaliste. Sada postoje mnoge tehnologije posljednje milje, svaki telekom operater se suočava sa zadatkom odabira tehnologije koja će optimalno isporučiti bilo koju vrstu prometa pretplatnicima. Ne postoji univerzalno rješenje za ovaj problem, svaka tehnologija ima svoj opseg, svoje prednosti i nedostatke. Izbor konkretnog tehnološkog rješenja određen je brojnim faktorima, a posebno:

• ciljna publika, strategija operatera, usluge koje se sada nude i planirane;
• iznos ulaganja u razvoj mreže, period povrata ovih ulaganja,
• postojeću mrežnu infrastrukturu, resurse potrebne za održavanje u radnom stanju,
• vrijeme potrebno za pokretanje mreže i početak pružanja usluga.

Svaki od ovih faktora ima svoju težinu, izbor određene tehnologije se vrši uzimajući u obzir sve njih u kompleksu.

Fiksne i mobilne WiMAX opcije

Cijela porodica WiMAX ima niz prednosti, ali različite verzije se uvelike razlikuju. Programeri standarda tražili su najbolja rješenja kako za fiksnu tako i za mobilnu upotrebu, ali nije bilo moguće spojiti sve zahtjeve unutar jednog standarda. Iako su neki osnovni zahtjevi isti, fokusiranje tehnologija na različite tržišne niše dovelo je do stvaranja 2 odvojene verzije standarda (tačnije, mogu se smatrati 2 različita standarda).

Svaka WiMAX specifikacija definiše sopstvene opsege radnih frekvencija, snagu zračenja, propusni opseg, metode prenosa i pristupa, kodiranje signala, modulaciju signala, principe ponovne upotrebe RF i druge indikatore. Stoga su WiMAX sistemi koji su bazirani na standardu IEEE 802.16, odnosno njegove verzije e i d, gotovo nekompatibilni.

Karakteristike svake verzije su sljedeće:

• 802.16-2004 (također poznat kao 802.16d). Odobreno 2004. Koristi se ortogonalno multipleksiranje frekvencije (OFDM), postoji podrška za fiksni pristup u područjima gdje postoji ili ne postoji linija vidljivosti. Korisnički uređaj je fiksni indoor/outdoor modem i PCMCIA kartice za prijenosna računala. U većini zemalja, ovoj tehnologiji su dodijeljeni opsezi od 5 GHz i 3,5 GHz. Prema WiMAX Forumu, već postoji 175 implementacija fiksnih verzija. Mnogi analitičari ga vide kao konkurentsku ili komplementarnu DSL žičnu širokopojasnu tehnologiju.
• 802.16-2005 (aka 802.16e, mobilni WiMAX). Odobren 2005. To je nova faza u razvoju tehnologije fiksnog pristupa. Verzija je optimizirana za mobilne korisnike i podržava skup specifičnih funkcija - roaming, primopredaja i mirovanje. Koristi skalabilni OFDM pristup (SOFDMA), može raditi sa ili bez vidnog polja. Planirani frekventni opsezi za mobilne WiMAX mreže su 2,3-2,5, 2,5-2,7 i 3,4-3,8 GHz. Danas je u svijetu implementirano nekoliko pilot projekata, a Skartel je prvi u Rusiji razvio svoju mrežu. U Kazahstanu je implementiran projekat pod nazivom FlyNet (flynet.kz). 802.16e konkurenti su sve mobilne tehnologije treće generacije (npr. EV-DO i HSDPA).

Glavna razlika između ove 2 tehnologije je u tome što fiksni WiMAX opslužuje samo "statične" pretplatnike, dok mobilni WiMAX radi sa korisnicima koji se kreću maksimalnom brzinom od 150 km/h. Mobilnost podrazumijeva prisustvo rominga, kao i „bezprekorno“ prebacivanje između baznih stanica tokom kretanja pretplatnika (slično kao u mobilnim mrežama). U posebnim slučajevima, mobilni WiMAX se može koristiti za servisne i fiksne korisnike.

širokopojasni pristup

Mnoge telekomunikacijske kompanije značajno se klade na korištenje WiMAX-a za usluge komunikacije velike brzine. Za to postoje razlozi.

Prvo, 802.16 tehnologije omogućavaju ekonomičnije (u odnosu na žičane tehnologije) ne samo pružanje pristupa mreži novim korisnicima, već i širenje spektra usluga i pokrivanje novih teritorija.

Drugo, na mnogo načina, bežične tehnologije su lakše za korištenje od tradicionalnih žičanih kanala. WiMAX mreže se lako postavljaju i povećavaju po potrebi. Ovaj faktor je koristan kada trebate postaviti veliku mrežu u kratkom vremenu. Tako je WiMAX korišten za pristup mreži preživjelih od cunamija koji se dogodio u decembru 2004. godine u Indoneziji. Celokupna komunikaciona infrastruktura pogođenog regiona bila je u kvaru i bilo je neophodno brzo obnoviti komunikacione usluge u celom regionu.

Ukratko, sve ove prednosti omogućavaju snižavanje cijena usluga brzog pristupa internetu kako za preduzeća tako i za pojedince.

Korisnička oprema

Opremu za korištenje WiMAX-a isporučuje nekoliko proizvođača, može se instalirati kako u zatvorenom prostoru (uređaji koji imaju dimenzije konvencionalnog DSL modema) tako i na otvorenom. Oprema koja je dizajnirana za postavljanje u zatvorenom prostoru i koja ne zahtijeva vještinu za instalaciju je, naravno, praktičnija, ali može raditi na mnogo manjim udaljenostima od bazne stanice od vanjskih profesionalno instaliranih uređaja. Dakle, oprema koja se postavlja u zatvorenom prostoru zahtijeva mnogo veća ulaganja u mrežnu infrastrukturu, jer podrazumijeva korištenje mnogo većeg broja pristupnih tačaka.

Sa pojavom mobilnog WiMAX-a, sve veći naglasak se stavlja na razvoj mobilnih uređaja - specijalnih telefona (slično običnom mobilnom pametnom telefonu) i perifernih uređaja (posebno USB radio modula, kao i PC kartice).

Osnovni koncepti

WiMAX mreže u cjelini se sastoje od sljedećih glavnih dijelova: bazne i pretplatničke stanice, te opreme koja povezuje bazne stanice među sobom, kao i na Internet i sa provajderom usluga.

Za povezivanje pretplatničke stanice sa baznom stanicom koristi se visokofrekventni radio talasni opseg od 1,5-11 GHz. Brzina razmjene informacija može doseći 70 Mbps u idealnim uvjetima, pri čemu nije potrebna direktna vidljivost između prijemnika i bazne stanice.

WiMAX se koristi za rješavanje problema "zadnjeg kilometra" i pristupa mreži područnih mreža i uredskih mreža.

Veze (linija vidljivosti) se uspostavljaju između baznih stanica u frekventnom opsegu od 10-66 GHz, dok je najveća brzina razmjene informacija 140 Mbps. Istovremeno, barem jedna bazna stanica je povezana na mrežu provajdera klasičnom žičnom vezom. Ali što je BS više povezan na mreže provajdera, to se podaci brže prenose i veća je ukupna pouzdanost mreže.

Struktura mreža standarda IEEE 802.16 slična je onoj kod tradicionalnih GSM mreža (bazne stanice rade na udaljenostima i do desetina kilometara, njihova instalacija ne zahtijeva izgradnju tornjeva - mogu se instalirati na krovove, poštujući uslove direktna vidljivost između ovih stanica).

MAC / sloj veze

U Wi-Fi mrežama, sve korisničke stanice koje žele da prenesu podatke preko određene pristupne tačke (AP) takmiče se za njenu „pažnju“. Ovakav pristup može dovesti do situacije u kojoj će, za udaljenije stanice, komunikacija biti stalno prekinuta u korist stanica koje su bliže. Ova situacija otežava korištenje usluga Voice over IP (VoIP), koje vrlo zavise od neprekidne veze.

Što se tiče 802.16 mreža, MAC koristi algoritam planiranja. Svaka korisnička stanica mora samo da se poveže na pristupnu tačku, jer će za nju biti kreiran namenski slot na pristupnoj tački, koji nije dostupan drugim korisnicima.

Ako ne znate šta je WiMAX i kako radi, onda zaista propuštate.

Ovo je veoma kvalitetna komunikaciona tehnologija (skraćeno od ) koja obezbeđuje bežičnu komunikaciju.

sadržaj:

Možda ste čuli za takve koncepte kao što su GSM, UMTS i tako dalje.

Dakle, ovdje govorimo o istoj tehnologiji koja se aktivno koristi u raznim uređajima i sistemima. Može se vidjeti na radnim stanicama, računarima i mobilnim telefonima.

Istovremeno je prilično brz i mobilan, ali je pronađen idealan balans između ove dvije karakteristike. Slika 1 to pokazuje na grafikonu.

Drugim riječima, WMAX pruža i prijenos informacija i telefonske usluge.

U svijetu postoje i druga rješenja za ovaj problem, ali ova tehnologija je najjednostavnija i najprikladnija od njih.

A sada ćemo biti detaljnije pregledati različite karakteristike i principe rada Wireless MAX-a.

Kratka istorija razvoja komunikacijskih tehnologija

Da bismo bolje razumjeli kako WMAX funkcionira, potrebno je razumjeti kako je uopće nastao. Dakle, za vas mala digresija u istoriju:

Prvo dolazi AMPS, standard koji vam omogućava da komunicirate sa drugim pretplatnicima pomoću jednostavnog prijemnika. Ovo je prva generacija. Tehnike koje se u njemu koriste odavno su napuštene.

Zatim dolazi GSM, koju svi koristimo za telefoniranje putem mobilnog telefona. Istodobno se pojavio i CDMA koji je već omogućio primanje internetskih usluga. Ovo je druga generacija.

Kombinacija GSM i CDMA dozvoljeno kreiranje GPRS-a, a zatim . Sigurno se mnogi od nas sjećaju kako smo sredinom 2000-ih počeli pristupati raznim stranicama sa svojih mobilnih telefona. Tada je to bila prava senzacija, ali stranice su bile jako komprimirane i prilagođene za takve telefone. Vremenom smo počeli da viđamo stranice iste kao što su predstavljene na računarima. To je zbog činjenice da su se pojavile jako revidirane verzije GPRS-a i CDMA - HSUPA, CDMA 2000 1x i potom CDMA EVDO.

Dakle, Wireless MAX se može pripisati trećoj generaciji. Uz njega dolazi i LTE.

Što se tiče istorije tehnologije koju razmatramo, postoji sve se razvijalo ovako:

• 2004. godine pojavljuje se prva verzija. Njegova glavna karakteristika je da se signal prenosio na udaljenosti do 50 km. Ali sami uređaji za odašiljanje i prijem bili su prilično glomazni i nezgodni. Bilo ih je jako teško kretati.
• Mobilni WiMAX se pojavljuje 2005. koji je i danas u upotrebi. Riječ "Mobilni" u naslovu ne znači da se ovaj koncept koristi u mobilnim telefonima, već da je sama tehnologija postala mobilnija. To znači da su uređaji za prijem i odašiljanje postali mobilniji - postali su lakši za kretanje i upravljanje.
• Vremenom, programeri dolaze do preWiMAX-a, koji radi na frekvencijama od 6 GHz ili tako. MobileWiMAX radi na frekvenciji od 2-5 GHz. Istovremeno, u preWiMAX-u nisu dozvoljene smetnje između uređaja za prijem i odašiljanje, na primjer, zgrada. Moraju biti na vidiku jedno drugom.

Za poređenje: GSM mreže rade na frekvenciji od 0,8-1,9 GHz, a CDMA - 0,45 GHz. Stoga su oni nešto mobilniji – uređaji ne moraju biti u direktnom vidokrugu.

Ipak, Wireless MAX je stekao ogromnu popularnost i danas se vrlo aktivno koristi. To je zbog namjene i karakteristika.

Razlika sa Wi-Fi i 3G

Bitan! PoređenjeWiMAX sa3 G ili čakWi- Fi je potpuno netačan. Dizajnirani su za različite potrebe i pripadaju različitim granama tehničke djelatnosti. Mogu se porediti samo po brzini, propusnosti i nekim drugim karakteristikama. Ali još uvijek se ne koriste na istim mjestima.

Da budem precizniji, onda Bežični MAX se koristi samo u bežičnim mrežama širom grada pod nazivom WMAN.

Približan vizuelni prikaz takvih mreža može se videti na slici 2.

Kao što vidite, internet signal ne dolazi s jednog uređaja na drugi, već. Druge zgrade primaju njegov signal zahvaljujući odgovarajućim uređajima.

U principu, slika je ista kao na Wi-Fi, ali zadaci koji se obavljaju u Wimaxu su potpuno drugačiji. Ova tehnologija omogućava prijenos ogromnih tokova podataka u gradovima.

Wi-Fi prenosi informacije na kratke udaljenosti.

Isto važi i za 3G. Ova tehnologija također ima velike odašiljače, ali signal sa njih stiže do pametnih telefona, tableta i drugih uređaja sa SIM karticama koji mogu uhvatiti takav signal. Ali unutra Interoperabilnost širom svijeta za pristup mikrovalnim pećnicama Internet se hvata posebnim prijemnicima.

Saznajte više o tome gdje koristiti

Dakle, dotična tehnologija se koristi za prijenos internet signala po cijelom gradu. Odnosno, takav signal možete prenijeti na zgradu koja je na velikoj udaljenosti.

Tačnije, Wymax pogodan za takve zadatke:

1 Alternativa iznajmljenim linijama kao i DSL-u. Obično se radi o žičanim tehnologijama, koje se u većini slučajeva koriste za pružanje telefonskih komunikacija. Dakle, Wireless MAX ih može zamijeniti, i to bez korištenja žica.

2 Prijenos podataka i dijeljenje interneta. Ovo se odnosi na standardni pristup korisnika World Wide Webu za rad, učenje, gledanje videa, boravak na društvenim mrežama i tako dalje. Iako Wymax ima previše resursa za takve zadatke.

3 Povezivanje pristupnih tačaka, kao i njihovo kreiranje. U ovom slučaju pristupne tačke neće biti vezane za fizičku lokaciju (kao ruter). Što se tiče veze, možete uzeti, na primjer, nekoliko Wi-Fi uređaja i povezati ih na različite segmente mreže ili jedan na drugi. Ovo je korisno kada njihov domet nije dovoljan za komunikaciju.

4 Sistemi za nadzor, u okviru koje se prate i kontrolišu neki mrežni parametri. Velike firme uvijek imaju takve sisteme.

Ali generalno, Interoperabilnost širom svijeta za pristup mikrovalnim pećnicama je izuzetno brza i svestrana tehnologija, pa nije iznenađujuće što je sve više ljudi koristi.

Wireless MAX ključne karakteristike

Evo lista karakteristika ove tehnologije:

• nekoliko antena se koristi za prijem i prijenos signala;
• za pretvaranje digitalnog signala u analogni, primijeniti Fourierovu formulu(što je bolji signal, to bolje);
• zahvaljujući TDD eliminira potrebu za nepotrebnim operacijama u obliku odabira frekvencije za prijem i prijenos;
• trenutno rade regulisano standardom IEEE 802.16;
• zahvaljujući nekim tehnologijama, moguće je raditi čak iu gusto naseljenim područjima;
• cijena opreme je veća nego sa Wi-Fi, a još više 3G.

Naravno, ovo nije sve što bi se moglo reći, ali i iz ovoga je jasno da WMAX ima ogroman broj prednosti u odnosu na druge komunikacijske tehnologije.

Standard IEEE 802.16-2004 koji se razmatra u članku je proširenje osnovnog standarda IEEE 802.16, koji opisuje rad u opsegu 10…66 GHz. Standard IEEE 802.16-2004 omogućava rad u opsegu 2…11 GHz, kao i više mogućnosti kako na fizičkom nivou tako i na nivou kontrole pristupa.

Uvod

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) je tehnologija klase operatera zasnovana na IEEE 802.16 porodici standarda koju je razvio Međunarodni institut elektrotehničkih i elektronskih inženjera (IEEE). IEEE 802.16 standardi definiraju fizički sloj i sloj kontrole pristupa za fiksne bežične širokopojasne sisteme širom grada.

Glavni parametri standarda IEEE 802.16 i IEEE 802.16-2004 prikazani su u tabeli. jedan .

Tabela 1. Glavni parametri standarda IEEE 802.16 i IEEE 802.16-2004

Opis standarda

Na fizičkom nivou, tri metode prenosa podataka definisane su u standardu IEEE 802.16-2004: modulacija jednog nosioca (SC), ortogonalno frekvencijsko multipleksiranje (OFDM) i višestruki pristup sa pomakom (OFDMA).

Specifikacija fizičkog sloja WirelessMAN-OFDM je najzanimljivija u smislu praktične implementacije. Zasnovan je na OFDM tehnologiji, koja značajno proširuje mogućnosti opreme, posebno vam omogućava da radite na relativno visokim frekvencijama u nedostatku vidnog polja. Osim toga, uključuje podršku za topologiju "svaki-za-svakog" (mesh), u kojoj pretplatnički uređaji mogu istovremeno funkcionirati kao bazne stanice, što uvelike pojednostavljuje postavljanje mreže i pomaže u prevladavanju problema s vidnom linijom.

OFDM modulacija

Prilikom generiranja OFDM signala, digitalni tok podataka se dijeli na nekoliko podtokova, a svaki podnosač je povezan sa svojim vlastitim podtokom podataka. Amplituda i faza podnosača se izračunavaju na osnovu odabrane modulacijske šeme. Prema standardu, pojedinačni podnosioci se mogu modulirati korištenjem binarnog faznog pomaka (BPSK), kvadraturnog faznog pomaka (QPSK) ili kvadraturnog amplitudnog pomaka (QAM) reda 16 ili 64. Opcije za mapiranje bitova u faznu ravan za svaki tip ključa prikazan je na sl. 1. Na predajniku se amplituda kao funkcija faze pretvara u funkciju vremena korištenjem inverzne brze Fourierove transformacije (IFFT). Prijemnik koristi brzu Fourierovu transformaciju (FFT) za pretvaranje amplitude signala kao funkcije vremena u funkciju frekvencije.

Rice. 1. Opcije za mapiranje bitova u faznu ravan

Primjena Fourierove transformacije omogućava podjelu frekvencijskog opsega na podnosače čiji se spektri preklapaju, ali ostaju ortogonalni. Ortogonalnost podnosača znači da svaki od njih sadrži cijeli broj oscilacija po periodu simbola. Kao što se može vidjeti sa sl. 2, spektralna kriva bilo kojeg od podnosača ima vrijednost nula za "centralnu" frekvenciju susjedne krive. Upravo ova karakteristika spektra podnosača osigurava odsustvo interferencije između njih.

Rice. 2. Ortogonalni podnosioci

Jedna od glavnih prednosti OFDM metode je njena otpornost na višestruki efekat. Efekat je uzrokovan činjenicom da emitovani signal, reflektovan od prepreka, na različite načine dolazi do prijemne antene (slika 3), izazivajući međusimbolsku distorziju. Ova vrsta smetnji je tipična za gradove sa višespratnim zgradama zbog višestrukih refleksija radio signala od zgrada i drugih objekata. Kako bi se izbjeglo izobličenje među simbolima, prije svakog OFDM simbola uvodi se zaštitni interval, nazvan ciklički prefiks. Ciklični prefiks je fragment korisnog signala, koji osigurava očuvanje ortogonalnosti podnosača (ali samo ako višeputni reflektirani signal kasni ne više od trajanja cikličkog prefiksa). Osim toga, ciklički prefiks vam omogućava da odaberete prozor za Fourierovu transformaciju bilo gdje u vremenskom intervalu simbola (slika 4).

Rice. 3. Ilustracija multipath efekta

Rice. 4. Višeputna obrada OFDM simbola

Kodiranje za korekciju šuma

Višeputno širenje radio signala može dovesti do slabljenja, pa čak i potpunog potiskivanja nekih podnosača zbog interferencije direktnih i odgođenih signala. Za rješavanje ovog problema koristi se kodiranje za ispravljanje grešaka. IEEE 802.16-2004 standard pruža tradicionalne tehnologije kodiranja za ispravljanje grešaka i relativno nove metode. Tradicionalni uključuju konvolucijsko kodiranje s Viterbijevim dekodiranjem i Reed-Solomon kodovima. Relativno novi su blok i konvolucijski turbo kodovi. Preplitanje podataka se koristi za povećanje efikasnosti kodiranja bez smanjenja brzine kodiranja. Interleaving povećava efikasnost kodiranja jer se rafali grešaka razbijaju na male fragmente koje sistem kodiranja može podnijeti.

Fleksibilnost

Važna karakteristika fizičkog sloja je mogućnost odabira širine za propusni opseg kanala. Standard pruža izbor propusnog opsega u koracima od 1,25 MHz do 20 MHz, sa mnogo opcija između, što omogućava efikasnije korištenje radio spektra. Osim toga, standard uključuje adaptivni dizajn signalno-kodnih signala, odnosno sistem se prilagođava karakteristikama kanala u svakom trenutku vremena, „pumpajući“ brzinu u otpornost na buku i obrnuto. Prema standardu, u zavisnosti od odnosa signal/šum (S/N), sistem bira metodu modulacije koja može da obezbedi stabilan rad (slika 5).

Rice. 5. Preferirani metod modulacije u zavisnosti od odnosa signal-šum

Dodatni alati fizičkog sloja za povećanje efikasnosti korišćenja radio spektra su merenje kvaliteta kanala i automatska kontrola snage signala.

Način pristupa

Standard IEEE 802.16-2004 koristi tehnologiju višestrukog pristupa s vremenskim podjelom (TDMA), prema kojoj bazna stanica dodjeljuje vremenske slotove pretplatničkim stanicama kako bi one mogle prenositi podatke određenim redoslijedom, a ne nasumično.

Za implementaciju dupleks komunikacije koriste se dvije tehnologije: nizvodni i uzvodni dupleks s vremenskim podjelom (TDD) i dupleks s frekvencijskom podjelom (FDD).

Zaštita podataka

U skladu sa standardom, radi sprječavanja neovlaštenog pristupa i zaštite korisničkih podataka, sav promet koji se prenosi preko mreže je šifriran. Bazna stanica (BS) WiMAX je modularna konstrukcija, u koju, ako je potrebno, možete instalirati nekoliko modula sa svojim tipovima interfejsa, ali istovremeno mora biti podržan administrativni softver za upravljanje mrežom. Ovaj softver omogućava centralizirano upravljanje cijelom mrežom. Logičan dodatak postojećoj mreži pretplatničkih setova također se vrši kroz ovu administrativnu funkciju.

Pretplatnička stanica (SS) je uređaj koji ima jedinstveni serijski broj, MAC adresu i X.509 digitalni potpis, na osnovu kojeg se SS autentifikuje na BS. Istovremeno, prema standardu, rok važenja AS digitalnog potpisa je 10 godina. Nakon što se SS instalira kod klijenta i dobije napajanje, SS se autorizira na baznoj stanici koristeći određenu frekvenciju radio signala, nakon čega bazna stanica, na osnovu gore navedenih identifikacijskih podataka, prenosi konfiguracijsku datoteku pretplatniku. preko TFTP protokola. Ova konfiguraciona datoteka sadrži informacije o podopsiju prijenosa (prijema) podataka, vrsti prometa i dostupnom propusnom opsegu, rasporedu distribucije ključeva za šifriranje prometa i druge informacije potrebne za rad AS-a. Potreban fajl sa konfiguracionim podacima kreira se automatski, nakon što administrator AS sistema uđe u bazu pretplatnika, uz dodeljivanje određenih parametara pristupa ovoj potonjoj.

Nakon procedure konfiguracije, AS autentifikacija na baznoj stanici se događa na sljedeći način:

• Pretplatnička stanica šalje zahtjev za autorizaciju koji sadrži X.509 certifikat, opis podržanih metoda šifriranja i dodatne informacije.
• Bazna stanica, kao odgovor na zahtjev za autorizaciju (ako je zahtjev ispravan), šalje odgovor koji sadrži ključ za autentifikaciju šifriran sa javnim ključem pretplatnika, 4-bitni ključ za određivanje redoslijeda potrebnog za određivanje sljedećeg autorizacijskog ključa i životni vijek ključa.
• Tokom rada AS-a, nakon vremenskog perioda koji odredi administrator sistema, dolazi do ponovne autorizacije i autentifikacije, a u slučaju uspješne autentifikacije i autorizacije protok podataka se ne prekida.

Standard koristi PKM (Privacy Key Management) protokol, prema kojem je definirano nekoliko tipova ključeva za šifriranje prenesenih informacija:

• Autorizacijski ključ (AK) - ključ koji se koristi za autorizaciju AK-a na baznoj stanici;
• Traffi c Encryption Key (TEK) - ključ koji se koristi za šifriranje saobraćaja;
• Key Encryption Key (KEK) - ključ koji se koristi za kriptozaštitu ključeva koji se prenose putem zraka.
• Prema standardu, dva ključa se koriste istovremeno u bilo kom trenutku, sa preklapajućim životnim vijekom. Ova mjera je neophodna u okruženju sa gubicima paketa (a oni su neizbježni u eteru) i osigurava nesmetan rad mreže. Postoji veliki broj ključeva koji se dinamički mijenjaju, prilično dugih, dok se uspostavljanje sigurnih veza odvija uz pomoć digitalnog potpisa. Prema standardu, kriptozaštita se vrši u skladu sa 3-DES algoritmom, dok se enkripcija ne može onemogućiti. Opciono, enkripcija je obezbeđena korišćenjem sigurnijeg AES algoritma.

Razvoj WiMAX opreme zasnovane na "sistemima na čipu"

Savremeni trendovi u razvoju tržišta telekomunikacija diktiraju razvoj takozvanih „sistema na čipu“. Pod uređajima klase „sistem na čipu“ u opštem slučaju podrazumevamo uređaje na jednom čipu od kojih je integrisan jedan ili više procesora, određena količina memorije, određeni broj perifernih uređaja i interfejsa – tj. maksimum koji je neophodan za rješavanje zadataka koji su dodijeljeni sistemu. Razvoj "sistema na čipu" uključuje optimizaciju razvijenih kola, što direktno utiče na potrošnju energije, površinu kristala i, kao rezultat, cenu.

Do danas su se vodeći svjetski proizvođači fokusirali na razvoj "sistema na čipu", koji integriraju glavne funkcije fizičkog i MAC sloja WiMAX standarda. Prve uzorke razvijene na osnovu IEEE 802.16-2004 specifikacije predstavili su Fijitsu, Intel, Sequans Communications, Wavesat i PicoChip. Rješenja fizičkog sloja ovih kompanija koriste OFDM modulaciju sa 256 podnosaca i osnovnu shemu kodiranja koja koristi konvolucijsko kodiranje i Viterbi dekodiranje za unutrašnji kod i Reed-Solomon kodove za vanjski.

Funkcionalno, WiMAX oprema se dijeli na osnovnu i pretplatničku. Prva generacija čipova za bazne stanice ima manji nivo integracije nego za pretplatničke stanice. Za implementaciju MAC protokola bazne stanice potrebno je povećanje performansi ovih rješenja. U tu svrhu se koriste eksterni procesori za izvršavanje gornjeg nivoa MAC protokola. Dakle, WiMAX čipsetovi implementiraju funkcije fizičkog sloja i funkcije nižeg sloja MAC protokola.

Pretplatnička oprema

Za programere WiMAX pretplatničke opreme, najviše obećavaju „sistemi na čipu“ četiri proizvođača: Fujitsu, Intel, Sequans i Wavesat.

Intel je prvi ponudio programerima PRO/Wireless 5116 sistem-na-čipu za WiMAX pretplatničke stanice, koji je integrisao funkcije fizičkog i MAC sloja. MB87M3400 čip kompanije Fujitsu dizajniran je za širi spektar aplikacija i omogućava razvoj osnovne i pretplatničke opreme. Sequans je razvio odvojene čipove SQN1010 i SQN2010 - za osnovnu i pretplatničku opremu, respektivno.

SoC kompanije Fujitsu, Intel i Sequans u potpunosti implementiraju funkcionalnost MAC protokola za WiMAX pretplatničke stanice. Drugi razvojni pristup predložio je Wavesat, koji je objavio dva čipa: DM256 OFDM modem (implementira funkcije fizičkog sloja) i MC336 (jezgro je računara koje implementira niži nivo MAC protokola). Razvoj pretplatničkog modema zasnovanog na SOC-u kompanije Fujitsu, Intel i Sequans ne zahteva dodatni eksterni procesor.

Karakteristike čipova koji se razmatraju, određene tipom dupleksa, širinom kanala i drugim parametrima, vrlo su različite. Fujitsu MB87M3400 rješenje zahtijeva dva čipa za potpuni dupleks rad. Sequans SQN1010 je prvi sistem na čipu koji podržava full duplex rad. Wavesat DM256/MC336 rješenje također omogućava potpuni dupleks rad baziran na jednom DM256 OFDM čipu modema.

Čipovi kompanije Fujitsu i Sequans omogućavaju organiziranje kanala do 20 i 28 MHz, respektivno, dok je maksimalna širina kanala za Intel i Wavesat čipove 10 MHz sa srednjim vrijednostima od 3,5 i 7 MHz.

Vazdušni interfejs razmatranih "sistema na čipu" sadrži ADC / DAC blokove za direktnu analognu vezu sa eksternim primopredajnikom. U tabeli. 2 prikazani su glavni parametri rješenja za razvoj WiMAX pretplatničke opreme.

Tabela 2. Glavni parametri rješenja za razvoj WiMAX pretplatničke opreme

bazne stanice

Razmotrite opcije za razvoj WiMAX baznih stanica zasnovanih na dobro poznatim čipovima. Fujitsu je razvio MB87M3400 čip za bazne i pretplatničke stanice. Međutim, za razliku od Intelovog rešenja, Fujitsu čip ima interfejs za eksterni procesor. Za implementaciju full duplex moda potrebno je koristiti dva čipa, od kojih jedan obavlja funkcije fizičkog sloja i nižeg nivoa MAC protokola, a drugi je vanjski procesor (treće strane kompanije) za implementaciju gornji nivo MAC protokola. Za razvoj bazne stanice, Fujitsu obezbeđuje razvojni komplet koji implementira potpuni dupleks rad sa Freescale MPC8560 procesorom, ali ne obezbeđuje softver koji obezbeđuje funkcije višeg nivoa MAC protokola.

PicoChip nudi rešenje PC102/PC8520 zasnovano na dva svoja PC102 paralelna procesora. Kompanija obezbeđuje softver koji implementira funkcije fizičkog sloja i nižeg sloja MAC protokola na PC102 čipovima. Kao i Fujitsu, PicoChip koristi Freescale MPC8565 procesor za implementaciju MAC protokola najvišeg nivoa u svom razvojnom kompletu. Međutim, za razliku od Fujitsua, PicoChip je licencirao svoj softver za gornji sloj MAC protokola. Budući da rješenje PC102/PC8520 ne uključuje funkcije šifriranja/dešifriranja, za njihovo izvođenje mora se koristiti vanjski procesor.

Sequansov razvojni čip SQN2010 bazne stanice je prvi sistem na čipu koji ima puni dupleks. SQN2010 implementira sve funkcije fizičkog i MAC sloja potrebne za rad pune dupleks bazne stanice. SQN2010 čip se razlikuje od SQN1010 po prisustvu drugog CPU-a koji implementira gornji nivo MAC protokola. SQN1010 čip pruža PCI sučelje za pružanje mogućnosti povezivanja eksternog procesora.

Wavesat DM256/MC336 rješenje se također može koristiti za razvoj baznih stanica. Ovo rješenje podržava potpuni dupleks rad, ali treba napomenuti da je za implementaciju funkcija šifriranja/dešifriranja potreban vanjski procesor. Poput Fujitsua, Wavesat ne pruža vrhunski softver za MAC protokol potreban za razvoj baznih stanica.

Od četiri opisana rješenja, samo PicoChip PC102 čipovi ne integriraju ADC/DAC funkcije. Stoga su za dizajne koji koriste analogni radio sučelje potrebni dodatni ADC / DAC uređaji. Glavni parametri razmatranih rješenja za razvoj baznih stanica prikazani su u tabeli. 3 .

Tabela 3. Glavni parametri razmatranih rješenja za razvoj WiMAX baznih stanica

Odabir proizvođača čipova za razvoj WiMAX sistema je važna strateška odluka. Brz i efikasan razvoj sistema zahteva najkompletniju softversku i hardversku podršku i alate za razvoj i otklanjanje grešaka. Prisutnost kompleta za otklanjanje grešaka može značajno povećati brzinu i smanjiti troškove razvoja WiMAX opreme, što je jedan od glavnih kriterija pri odabiru određenog proizvoda.

Postavljanje WiMAX sistema

Izgradnja fiksne bežične pristupne mreže podrazumijeva korištenje tri vrste opreme - baznih stanica, pretplatničkih stanica i opreme za organizaciju komunikacije između baznih stanica. U pristupnim mrežama baziranim na WiMAX-u naći će primjenu kako usko usmjerene antene, tako i antene sa širim sektorom pokrivenosti, sve do omnidirekcionih.

Topologija mreže

Za vezu tačka-tačka (slika 6a), koriste se dve antene usmerene jedna na drugu; tako se grade, na primjer, radio-relejni dalekovodi, u kojima se udaljenost između susjednih relejnih tornjeva može izračunati u desetinama kilometara. Sa topologijom point-to-multipoint (slika 6b), bazna stanica sa omnidirekcionom ili sektorskom antenom postavljena je u centar „ćelije“, a svi pretplatnici koje ona opslužuje dobijaju usmerene antene usmerene na nju.

Rice. 6. Moguće topologije WiMAX mreže

Druga vrsta komunikacije će se ostvariti korištenjem samo omnidirekcionih antena. U ovom slučaju će se ostvariti mogućnost povezivanja „svaki na svaki“, odnosno „multipoint-to-multipoint“ (mesh) (slika 6c).

WiMAX bazna stanica je modularno rješenje koje se po potrebi može dopuniti raznim blokovima, na primjer modulima za komunikaciju sa okosnom mrežom provajdera. U minimalnoj konfiguraciji ugrađeni su modul zračnog sučelja i modul za žičanu mrežnu vezu.

Frekvencijski opseg

Prilikom odabira WiMAX opreme, pored njenih tehničkih karakteristika i cijene, važan i često odlučujući faktor je faktor kao što su poteškoće specifične za Rusiju u dobivanju frekvencijskih dozvola. Činjenica je da u Rusiji praktički nema "nelicenciranih" bendova. Za različite vrste opreme postoje različite procedure za dobijanje frekvencijskih dozvola. Da bi radili u bilo kojem opsezima, telekom operateri moraju dobiti prilično složene i višeslojne dozvole od usluga frekvencija i usluga nadzora komunikacija.

Očigledno je da je u našoj zemlji glavni faktor koji utiče na brzinu implementacije WiMAX sistema regulacija spektra, budući da razvoj tržišta WiMAX usluga direktno zavisi od alokacije potrebnog frekvencijskog resursa operaterima. Danas, sa stanovišta budućeg razvoja WiMAX tehnologije, najperspektivniji su opsezi u području od 2,4, 3,5 i 5,6 GHz.

Treba uzeti u obzir da širenje radio talasa u različitim delovima spektra ima svoje karakteristike, koje u velikoj meri određuju domet opreme, kao i otpornost na višeslojnost.

Opšti pristupi odabiru WiMAX sistema

Prije razmatranja dostupnih WiMAX sistema, potrebno je riješiti sljedeće sistemske probleme:

• Odabir frekvencijskog opsega.
• Određivanje potrebnog frekvencijskog resursa.
• Izrada procedura za dodjelu i dodjelu radio frekvencija.
• Razrada pitanja zakonodavstva.
• Prije nego što pređemo na razmatranje konkretnih sistema, preporučljivo je razmotriti opća pitanja odabira sistema, što će pomoći da se odbace očigledno neprihvatljive opcije u preliminarnoj fazi analize. Formulirajmo kriterije kojih se treba pridržavati pri odabiru WiMAX opreme za fiksni bežični pristup:
• Opremu mora proizvoditi specijalizovana kompanija sa iskustvom u razvoju i proizvodnji bežične opreme, što je neka garancija kvaliteta.
• Tehničke specifikacije opreme koju je dostavio proizvođač moraju biti dovoljno potpune da bi se omogućio zaključak o njenim mogućnostima. Prezentacija ovakvih karakteristika govori o profesionalnosti zaposlenih i donekle garantuje da se radi o originalnom proizvodu, a ne o preprodaji malo poznatog brenda pod zaštitnim znakom prodavca.
• Poželjno je da bazna stanica ima mogućnost sektorizacije i inkrementalnog povećanja performansi, za šta mora biti u stanju da poveže eksternu antenu. Tada je u prvoj fazi dovoljna jedna bazna stanica sa omnidirekcionom antenom, u sledećoj - dve, sa antenama širine snopa od 180° i tako dalje.
• Oprema mora biti certificirana.
• Trebalo bi biti moguće dobiti dozvolu za korištenje frekvencija u opsezima koje koristi oprema.
• Sistem bi trebao imati prihvatljivu cijenu, a prije svega je važna minimalna cijena pretplatničke opreme.

Zaključak

Očigledno, danas je WiMAX jedna od najnaprednijih i najperspektivnijih tehnologija za bežični prijenos podataka. Uz udružene napore proizvođača opreme i telekom operatera, WiMAX može postati prava zamjena za DSL i kablovske veze, pružajući pretplatnicima potrebnu uslugu u velikim gradovima i na periferiji.

Književnost

1. www.wimaxforum.org
2. Širokopojasno ortogonalno frekvencijsko multipleksiranje (W-OFDM), www.wi-lan.com
3. Marchenko S. Izvori ranjivosti u bežičnim mrežama // ADE. 2004. br. 13.
4. IEEE Std 802.16™-2004 IEEE standard za lokalne i gradske mreže. Dio 16: Vazdušni interfejs za fiksne širokopojasne bežične pristupne sisteme, www. ieee. org.
5. Vlasov V. A. Regulacija frekvencije i sigurnost informacija za Wi-Fi i WiMAX opremu, // Vestnik Svyaz. 2005. br. 9.
6. Bob Wheeler. Kako odabrati najbolji SoC za vaš WiMAX dizajn // Wireless Net DesignLine. 17. oktobar 2005.
7. Pisarev Yu. Odabir fiksnog bežičnog pristupnog sistema: pokušaj sistematskog pristupa // Information Telecommunication Networks (Kazahstan). 2003. br. 4.

Do danas je WiMAX tehnologija bežične komunikacije najnaprednija od svih postojećih. Pojavivši se još 2003. godine, bio je usmjeren na zadovoljavanje tržišta emisionih uređaja.

Širom svijeta, veliki broj operatera je počeo stvarati bežične mreže. Takve mreže sada postoje u SAD-u, Japanu, Koreji, Rusiji i mnogim drugim. Ako uzmemo u obzir riječi vodećih analitičara u oblasti komunikacija, onda će WiMAX uskoro imati ukupan broj korisnika mreže od preko 100 miliona ljudi.

Danas možemo sa sigurnošću reći da WiMAX nema alternativnu tehnologiju, što ga čini vrhunskim proizvodom. U ovom članku ćemo detaljno razmotriti karakteristike ove tehnologije, njene prednosti i nedostatke.

Šta je to?

WiMAX (International Interoperability for Microwave Access) je tehnologija koja razvijen 2003. godine za pružanje bežične komunikacije za radne stanice, desktope, laptope i mobilne uređaje. Zasnovan na komunikacijskom standardu "IEEE 802.16".

Koje zadatke rješava WiMAX:

• pružanje širokopojasnih komunikacija, umjesto iznajmljenih linija i "DSL/ADSL";
• Pružanje sustava za daljinsko praćenje;
• stvaranje udaljenih pristupnih tačaka koje nisu vezane za geografsku lokaciju;
• obezbeđivanje Wi-Fi pristupnih tačaka i njihovo međusobno povezivanje, kao i drugih delova internet mreže.

Također bih želio ukratko govoriti o glavnim fazama u razvoju ove tehnologije:

Obim i svrsishodnost primjene

Danas su programeri širom svijeta suočeni s problemom "posljednje milje" (kanala koji povezuje krajnju opremu korisnika sa pristupnim čvorom provajdera). Srećom, sada postoje mnoge varijante tehnologije zadnje milje, što predstavlja izazov za svakog provajdera da odabere ovu tehnologiju.

Do danas problem zadnje milje nema jasno i univerzalno rješenje. Apsolutno svaka postojeća tehnologija ima svoj opseg, pluse i minuse.

Na izbor određene tehnologije može uticati veliki broj faktora, a evo glavnih:

• način postizanja zacrtanih ciljeva, efikasno korišćenje resursa, ciljna publika,
• izdvajanje investicija, koje će naknadno ići na razvoj mreže;
• dostupnost i operativnost postojeće mrežne infrastrukture, kao i određene resurse koji će biti usmjereni za podršku tehničkom radu mreže.

Svaki od navedenih faktora igra posebnu ulogu u izboru tehnološkog rješenja.

Takođe bih želeo da primetim, poredeći Wi-Fi i WiMAX, da potonji omogućava korisnicima da pristupe internetu prilično velikom brzinom. Pokrivenost WiMAX mreža je mnogo veća od Wi-Fi mreže.

video: WiMax tehnologija

Tehnološke opcije

Cijela porodica WiMAX tehnologije ima prilično širok spektar prednosti, koje se međusobno razlikuju. Programeri WiMAX tehnologije pokušali su pronaći najprikladniju opciju za mobilnu i fiksnu upotrebu.

Međutim, vrijedi napomenuti činjenicu da je kombinacija zahtjeva unutar jednog standarda još uvijek neriješen problem. Standardni zahtjevi su potpuno slični jedni drugima, ali u isto vrijeme svaka tehnologija ima određeni fokus na različitim područjima tržišta. Stoga je to bio poticaj za stvaranje dvije odvojene verzije standarda.

Fotografija: IEEE 802.16 e i d tehnologija

Svaka WiMAX specifikacija ima svoje tehničke karakteristike: snage zračenja, frekvencije, pristup i prijenos, ponovna upotreba radio frekvencija. I upravo zbog ovih karakteristika, WiMAX sistemi bazirani na IEEE 802.16 e i d standardu praktično nemaju kompatibilnost.

• 802.16-2004 - odobren je 2004. godine. Tokom rada koristi se frekvencijsko multipleksiranje. Osim toga, postoji podrška za takozvani fiksni pristup u onim područjima gdje nema direktne vidljivosti. U većini slučajeva koriste se frekvencije od 3,5 i 5 GHz.
• 802.16-2005 - odobren je 2005. godine. Nova verzija je veliki korak u evoluciji fiksnog pristupa. Nova verzija dobila je podršku za mobilne pretplatnike, a njena prepoznatljivost je podrška za niz posebnih funkcija, kao što su: "Idle mode", "Handover".

Razlika između ove dvije specifikacije je da zbog fiksnog WiMAX-a (802.16-2004) rade samo statični pretplatnici, a kada 802.16-2005 (mobilni WiMAX) radi, pretplatnici se kreću brzinom do 110 kilometara na sat.

Također bih želio napomenuti da su zbog mobilnosti sve funkcije rominga i takozvana "besprekorna veza" između glavnih radnih stanica omogućene u vrijeme kada je pretplatnik u pokretu. Postoje i izuzetni slučajevi u kojima se 802.16-2005 može koristiti dovoljno dobro za opsluživanje statičkih pretplatnika.

Također bih želio napomenuti da većina kompanija daje prednost WiMAX-u, pružajući usluge komunikacije velike brzine.

A za to postoje razlozi:

• Prije svega, 802.16 je ekonomski efikasan u obezbjeđivanju pristupa mreži svojim korisnicima, kao i širenju usluga i pokrivanju novih teritorija;
• drugo, jednostavnost je korištenja, za razliku od žičanih kanala. WiMAX i Wi-Fi su prilično jednostavni za korištenje, implementaciju i, naravno, skaliranje. Prilično zgodan način za stvaranje prilično velike mreže u najkraćem mogućem roku.

WiMAX pretplatnička oprema

Trenutno se oprema za korištenje WiMAX mreža može instalirati u zatvorenom prostoru (takvi uređaji obično ne premašuju veličinu tradicionalnih DSL modema) i na otvorenom (uređaji veličine laptopa).

Unutrašnji uređaji su praktičniji za upotrebu, ali mogu raditi samo na malim udaljenostima od bazne stanice.

Zbog toga oprema koja se ugrađuje u zatvorenom prostoru zahtijeva veća ulaganja, jer će za kvalitetan rad biti potreban veliki broj pristupnih tačaka.

Princip rada i koncepti

WiMAX se sastoji od sljedećih elemenata: stanice (baza i klijent), oprema koja je veza između stanica, internet mreža. Za povezivanje bazne stanice i klijenta koriste se frekvencije od 2 do 11 GHz.

Između baznih stanica po pravilu se uspostavlja linija vidljivosti i koristi se radni frekvencijski opseg od 10 do 66 GHz. Vidljivost između radnih stanica i frekventni opseg omogućavaju brzinu razmjene podataka do 120 Mbps. Ali u isto vrijeme, jedna od radnih stanica mora biti povezana na mrežu provajdera pomoću standardne metode žične veze.

Standardi IEEE 802.16 imaju strukturu GSM mreže. Domet baznih stanica je nekoliko kilometara i izgradnja bilo kakvih dodatnih tornjeva koji pojačavaju signal uopće nije potrebna.

Načini rada

Wimax 802.16e-2005 standard uključuje sve prethodne verzije:

MAC / sloj veze

U 802.16 MAC mrežama će se primijeniti takozvani algoritam raspoređivanja. Princip rada ovog algoritma temelji se na sljedećem: apsolutno svaka klijentska stanica može se povezati na pristupnu tačku, a nakon povezivanja, za nju će se automatski kreirati poseban slot direktno na pristupnoj tački. Osim toga, drugi korisnici ne mogu utjecati na to i time isključuje prekid veze.

WiMAX Architecture

WiMAX Forum je kreirao specifikaciju arhitekture koja omogućava definiranje velikog broja nijansi rada. Ovaj broj uključuje distribuciju mrežnih adresa, interakciju sa drugim mrežama, autentifikaciju.

Želio bih napomenuti da arhitektura mreža nije striktno vezana za određenu konfiguraciju, stoga se pruža prilično visoka fleksibilnost i skalabilnost.

Prednosti i nedostaci

Prednosti uključuju:

Nedostaci uključuju ja:

• nedostatak frekventnih uređaja;
• nepripremljenost zakonodavne osnove;
• poteškoće u uvođenju nove tehnologije, zbog čega u ovom trenutku ne postoji mogućnost pružanja kvalitetne komunikacije po niskoj cijeni.

U ovom članku smo detaljno raspravljali o WiMAX-u. Sa sigurnošću se može reći da je WiMAX trenutno vodeća bežična tehnologija. Do danas je stekao prilično široku popularnost u modernom svijetu.