Strălucirea și sărăcia WiMax - o privire de ansamblu asupra situației actuale a pieței. Tehnologii wireless: Wi-Fi și WiMAX

- pe piața din țară, o evaluare a stării sale actuale poate fi redusă la sintagma „încă nu este foarte bine, dar situația se îmbunătățește”. Nimeni nu are nicio îndoială că acest standard special de comunicații fără fir va fi lider în următorul ciclu tehnologic. Cu excepția cazului în care, desigur, trebuie să implementați urgent unele 5.5 G.

Cu toate acestea, acesta nu a fost întotdeauna cazul. În 2008, când în multe regiuni ale țării nu erau nici măcar 3 G, a pretins a fi „următoarea generație de comunicații fără fir” WiMax. La acel moment îndepărtat, standardul s-a dovedit a fi singurul capabil să ofere viteze de acces mobil de câțiva megabiți și implementat în hardware. Trebuie remarcat faptul că la acea vreme situația cu Internetul de mare viteză (și cu Internetul în general) era destul de tristă. În același timp, a fost trist nu numai în segmentul celular, ci și în segmentul cu fir. Nu era nicio urmă de 50 megabit/s pentru 600 de ruble; pentru acei bani ai fi putut cumpăra mult mai puțin. Pe acest fond, propuneri de la Yota (Skartel LLC) părea incredibil: viteze de până la 10 Mbit/s, fără prag de trafic, taxă de abonament mai mică de o mie de ruble, posibilitatea de a folosi oriunde în zona de acoperire, fără roaming...

După începutul excelent al lui Yota, operatorii de rangul doi au contactat: Comstar, Freshtel, Soyuz-Telecom, WiTe. Toată lumea a încercat să se alăture WiMax și smulge baza de abonați de pe telefoanele mobile. Când și-a anunțat „locomotiva” în persoana lui Yota propriul telefon?„Yota Cosmos” cu cu apeluri nelimitate în rețea și un preț accesibil, operatorii de telefonie mobilă au devenit și mai rău. Nu este surprinzător - ei realizează o parte semnificativă din veniturile lor pe piețele de capital, deoarece sunt cele mai încăpătoare și mai solvabile. A-i pierde însemna a fi la egalitate cu Tele 2.

Cu toate acestea, planurile lui Yota nu era destinat să devină realitate. După ceva timp, s-a anunțat că proiectul de introducere a comunicațiilor vocale native va fi oprit. Motivul oficial invocat a fost incapacitatea de a oferi o calitate acceptabilă, care conține o oarecare viclenie - vocea necesită o lățime de bandă semnificativ mai mică decât datele. Oricum ar fi, proiectul a fost restrâns și nu a reușit să fie reînviat. Cam în aceeași perioadă, cortegiul triumfal WiMax - operatorii și-au pierdut ritmul, iar jucătorii mai înainte viguroși și-au pierdut aripile și au coborât pe pământul păcătos.

De ce nu a ieșit? Yota și aproape toți ceilalți?

Există mai multe motive pentru eșecul standardului în general (și Scartel în special).

În primul rând, compania sa răspândit prea subțire. În loc să se concentreze exclusiv pe piața rusă, a decis să se internaționalizeze și a început să construiască rețele în Nicaragua și Belarus. După puțin timp a trebuit să plec de acolo. Același lucru este valabil și pentru telefon Cosmos și „prima rețea din Rusia LTE" - toată munca a fost pur și simplu aruncată. Net LTE în Kazan era complet gol, deoarece Scartel nu avea licențele corespunzătoare. Unul dintre rezultatele acestei politici a fost subfinanțarea și întârzierea construcției/modernizării rețelelor în Rusia.

În al doilea rând, politica de prețuri inflexibilă. La momentul lansării, erau oferite doar două tarife: zilnic (50, apoi 90 de ruble) și lunar (900 de ruble pe lună). Viteza la tarife a fost maximă, așa că cei care aveau nevoie de internet ieftin, nu prea rapid, dar stabil nu au fost acoperiți de ofertă.

În al treilea rând, rețelele companiei au fost puternic supraîncărcate. Aceasta a fost o consecință a politicii de prețuri, care nu a implicat nicio restricție de trafic sau de viteză. Drept urmare, abonații s-au grăbit să descarce torrente și să vizioneze videoclipuri, care au distrus un număr semnificativ de stații de bază. Zvonurile „despre Internetul care funcționează dezgustător” s-au răspândit imediat pe internet.

În al patrulea și în cele din urmă, politica de acoperire este ciudată. Abonații rețelei erau rezidenți ai clădirilor cu mai multe etaje din cele mai mari orașe. Deși, așa cum am menționat mai sus, internetul prin cablu nu era foarte dezvoltat la acea vreme, furnizorii nu au stat pe loc. Vitezele au crescut, prețul a scăzut, au cumpărat Wifi -routere. Ca urmare, Scartel a încetat să mai fie un „operator pentru toată lumea” și a fost forțat să iasă din apartamente ca canal principal. Sectorul privat și orașele din regiuni (Moscova și Leningrad) au fost ignorate cu atenție de marketeri, ghidați de zicala „Nu există viață în spatele șoselelor de centură”. Dar tocmai acolo accesul la rețea este mult mai necesar decât în ​​capitale, pentru că în acele vremuri totul era foarte prost chiar și în clădirile înalte. Locuitorii din regiuni ar fi bucuroși să folosească Yota ca canal fix, chiar și cu o limită de viteză puternică (2 sau chiar 1 Mbit/s), pentru că, la sfârșitul anului 2013, nu totul era în regulă cu Internetul în sector privat.

Alți furnizori au motive ușor diferite pentru a se închide. De exemplu, Comstar prin MGTS a fost achiziționat de MTS și închis pentru a nu crea concurență pentru tehnologie LTE. Alți operatori pur și simplu nu au avut suficienți bani pentru a obține cel puțin rambursare operațională. Unii nu au mers deloc mai departe, limitându-se la câteva orașe, pentru că nu se vedeau ca un concurent al celor Trei Mari. În general, motivele au fost diferite, dar rezultatul a fost același - reducerea sau înghețarea aproape a tuturor proiectelor.

Noi a decis să revizuiască propunerile WiMax în țară, văzând în același timp cum se simt operatorii în acest moment.

Yota

Am vorbit mult despre asta în paragraful anterior. La cele spuse, trebuie adăugat că nu rămâne nimic nu doar din planurile inițiale, ci și din compania însăși: Megafonul său. În general, compania și-a justificat pe deplin logo-ul sub forma unui bărbat stând cu capul în jos.

Site-ul oficial este încă activ și oferă conectarea, dar este puțin probabil ca acest lucru să dureze mult. Politicile de preț ale Scartel și Megafon sunt fundamental diferite.

Comstar

Un alt operator care a căzut sub presiunea concurenților din lumea comunicațiilor celulare. În 2011, MTS sa alăturat COMSTAR-United TeleSystems, iar la sfârșitul verii anului 2012 rețeaua WiMax a fost in sfarsit inchis. Toți clienții au fost redirecționați online LTE:

Spre deosebire de site-ul Yota, unde nu s-a menționat nicio tehnologie, pe site-ul Comstar totul a fost păstrat în forma sa originală (fără funcții de conectare și cumpărare, desigur) și puteți vedea „cum a fost”. De exemplu, acestea sunt tarifele:

Operatorul a introdus tarife cu restricții de trafic, dar cu prețuri rezonabile pentru depășiri. Aparent, experiența lui Iota a determinat această decizie.

Soyuz-Telecom

Primul operator activ din recenzia noastră, deși poate fi numit activ doar cu o întindere mare. Cea mai recentă știre este datată 2011, nu există o hartă de acoperire, iar recenziile utilizatorilor sunt extrem de negative. Abonații se plâng de lipsa în mod regulat a serviciilor, suportul tehnic inadecvat, lipsa oricăror informații și timpii lungi de reparare a echipamentelor:

Cu toate acestea, problemele apar nu numai de la abonați, ci și de la dealerii oficiali, care nici nu știu ce să facă:

În momentul de față, discuția cu furnizorul este aproapeoprit(toți utilizatorii activi au schimbat într-un fel sau altul). Au existat zvonuri despre vânzarea de echipamente și transferul clienților către noi operatori, dar nu există informații oficiale în acest sens.

Operatorul însuși a fost adus în fața justiției de mai multe ori sau de două ori de către autoritatea de supraveghere pentru nerespectarea condițiilor de autorizare și pentru lucrul fără documentele necesare. De exemplu, în martie 2012 un neprogramatexaminareOficiul Roskomnadzor pentru Republica Altai, în urma căruia au fost emise mai multe protocoale de încălcare administrativă. Compania a avut probleme cu punerea în funcțiune a SORM, funcționarea fără înregistrarea zonelor de distribuție și autorizații pentru frecvențe radio. În noiembrie 2012, locuitorii orașului Chusovo, Teritoriul Perm, s-au plâns de lipsa serviciului. Plângererecunoscutlegal, a amendat operatorul cu 30 de mii de ruble și a trimis dosarul administrativ inițiat la Curtea de Arbitraj din Moscova. Pe lângă cazurile descrise, au mai fost câteva încălcări pentru care operatorului i s-au emis amenzi și avertismente.

Care este problema furnizorului? În opinia noastră, a constat într-o încercare de a acoperi totul deodată. Compania a primit un număr mare (47 de bucăți) de licențe care trebuiau implementate:

În același timp, acestea trebuiau implementate aproape în toată țara. Soyuz-Telecom a declarat cu mândrie că „Compania deține 47 de licențe pentru a desfășura activități în domeniul furnizării a 5 servicii de comunicații în 80 de regiuni ale Rusiei, inclusiv „Servicii de comunicații pentru transmiterea datelor în scopul transmiterii de informații vocale”, „Servicii de comunicații pentru transmiterea datelor cu excepția datelor servicii de transmisie în scopul transmiterii de informații vocale”, „Servicii de comunicații telematice”, „Servicii de comunicații pentru furnizarea de canale de comunicații” și „Servicii de comunicații telefonice locale, cu excepția serviciilor de comunicații telefonice locale care utilizează telefoane publice și mijloace de acces public”. Desigur, fără investiții de milioane de dolari, aceste planuri nu ar putea deveni realitate. Cel mai probabil, strategia companiei a fost să câștige rapid un număr minim de clienți care să plătească pentru activitățile sale curente. Calculul nu s-a adeverit, fluxul de numerar s-a dovedit a fi mai mic decât necesar și operatorul a început să se scufunde. Una peste alta, un alt exemplu despre cum să muști cât de mult poți mesteca.

A existat un singur tarif, dar cu posibilitatea de a plăti câteva luni și de a obține o reducere:

WiTe

Un alt operator cu planuri napoleoniene care nu erau sortite să se adeverească. În 2009, s-a promis lansarea rețelelor în 25 de orașe din șase districte federale în termen de doi ani. Cu toate acestea, planurile nu erau destinate să devină realitate și, ca urmare, rețeaua a început să funcționeze în doar două orașe: Kemerovo și Topki. Cel mai probabil, compania pur și simplu nu avea suficienți bani - cele 25 de milioane de dolari care erau planificate să fie alocate pentru acoperirea regiunilor erau o sumă prea mică. În ciuda strategiei de pierdere „tot o dată”, compania a evitat soarta Soyuz-Telecom. După ce a reușit să nu se implice în cursa pentru a-și crește prezența, furnizorul s-a concentrat într-un singur loc și a reușit să supraviețuiască până astăzi.

Deși se anunță lucrări în două orașe, harta de acoperire este afișată doar pentru unul:

Dar tarifele companiei sunt bune. Operatorul nu a urmărit unificarea și minimalismul inutile, ci a prezentat o întreagă linie:

Linia include tarife cu și fără restricții de trafic. În plus, sunt disponibile tarife zilnice: ZIUA ALBĂ pentru 50 de ruble și EXPRESS ALB pentru 75 de ruble. Toată lumea are 2 zile pentru a testa rețeaua. Dacă rezultatul nu este satisfăcător, abonatul eșuat poate returna fondurile plătite în avans prin returnarea echipamentului.

Pentru orașul Topki, tarifele sunt mult mai mici:

O caracteristică specială a tarifelor sunt termenii de utilizare. Cert este că tarifele sunt legate de tipul de echipament, iar numele echipamentului este înșelător. De exemplu, tariful „White Fix” este disponibil pentru echipamentele numite „Modem”, deși este înțeles ca USB modem și router. Dar echipamentul numit „Router” înseamnă o antenă externă și un router de înaltă performanță. Ideea este cel mai probabil că „routerele” au o antenă mult mai sensibilă. Întrucât cu o antenă mare semnalul devine mai stabil și viteza de acces crește, tarifele trebuiau ajustate spre reducerea pragului de trafic sau creșterea taxei de abonament. În caz contrar, abonații de telefonie fixă ​​vor crea o sarcină mare pe stația de bază.

Dispozitivele sunt oferite într-un singur model per tip: modem, router (mobil și staționar), stație fixă ​​și antenă externă:

Dispozitiv	preț, freacă.
Modem USB Seowon SWU-3220A
Router WiFi Seowon SWU-8200
Router Seowon SWC-3200
Greenpacket OX 350
Antenă externă pentru routere

Un set de dispozitive pentru lucrul în rețeaua WiTe

Recenziile despre furnizor variază. Mai des, desigur, ei ceartă, dar acest lucru în sine nu este un indicator - oamenii ceartă mult mai de bunăvoie decât laudă. Oamenii se plâng de viteze scăzute, conexiuni instabile și suport tehnic indisponibil. Unele dintre plângeri sunt cu adevărat justificate - vitezele mai mici de 1 Mbit/s pot fi considerate o problemă, dar există și plângeri precum „Nu pot viziona filme online”. Din păcate, nu toți oamenii înțeleg că vizionarea de filme online, fără nicio restricție, este posibilă în prezent doar cu mult noroc.

FRESHTEL

Singurul furnizor care oferă servicii în mai multe orașe și se află măcar cumva în curs de dezvoltare, și nu în pragul falimentului. Rețeaua acoperă câteva zeci de orașe din 12 regiuni ale țării, majoritatea fiind situate în Districtul Federal Central. Aparent, compania a monitorizat îndeaproape evoluția (mai precis, modul în care aceștia se îndoaie) concurenților și a învățat din greșelile lor. Prin urmare, Freshtel nu dezvoltă doar regiunile din apropiere, dar nici nu încearcă să concureze cu furnizorii de acces prin cablu în clădirile înalte, concentrându-se pe sectorul privat. De exemplu, așa arată zona de acoperire în orașul Shakhty:

Dacă măriți harta, veți vedea că serviciile vor fi furnizate în principal rezidenților din sectorul privat. Există și blocuri de apartamente în zonă, dar sunt mici, așa că serviciile de internet wireless vor fi și ele solicitate acolo. Operatorul dezvoltă nu numai orașe mici, ci și centre regionale. De exemplu, există și o rețea în Samara. Din păcate, nu în toate domeniile:

Lista completă a prezenței include 37 de orașe:

Unele orașe au fost lansate cu destul de mult timp în urmă, în timp ce altele au fost lansate destul de recent. Ultimele orașe, Samara și Togliatti, au fost conectate în toamna anului care a trecut.

Operatorul are două tarife: cu o limită de trafic de 20 (10) GB și nelimitat. Sunt aceleași pentru aproape toate orașele. Primul costă 590 de ruble, al doilea - 790 de ruble pe lună. Viteza este de până la 10 Mbit/s maxim în teorie (în practică totul este mult mai modest). Pentru un tarif cu limită de trafic, după epuizarea acestuia, viteza este limitată la 256 kbit/s. Modest, dar totuși mult mai bun decât documentele de la operatorii de telefonie mobilă sub formă de 64 kbit/s:

Există destul de multe dispozitive: două tipuri de modemuri, cinci tipuri de routere, o unitate externă și patru antene externe. Prețul modemurilor este mai mare decât al altora: 1890 de ruble pentru dongle-ul USB ZTE AX320 și 1990 de ruble pentru dongle-ul USB Seowon SWU-3220A. Din fericire, din 7 noiembrie 2013, se desfășoară promoția „Internet în buzunar pentru 99 de ruble”, în cadrul căreia modemurile pot fi achiziționate pentru doar 99 de ruble. Promoția va continua până la vânzarea ultimelor modemuri de acest tip. Promoțiile sunt valabile și pentru alte dispozitive, dar cu o limită de timp:

Separat, este de remarcat posibilitatea de a plăti pentru servicii. Există mai multe moduri de a alege: prin terminale, carduri bancare, bani electronici și chiar Sberbank of Russia:

Un număr atât de mare de metode de plată indică faptul că compania înțelege că este necesar să lupte pentru client, și nu să-l forțeze să vină personal la birou pentru a-i oferi companiei banii.

Există multe recenzii despre operator și marea majoritate dintre ele sunt negative. O parte semnificativă dintre ele este că „au promis 10 Mbit/s, dar în realitate a fost mult mai puțin”. Aici, din anumite motive, operatorul a decis să nu țină cont de experiența lui Iota și a trecut prin rake cu viteze de „până la 10 Mbit/s”. Este clar că abonatul va putea vedea 10 Mbit/s doar sub stația de bază, fiind singurul său client. Din păcate, în căutarea legăturilor, marketerii scriu în tarife cifre care sunt extrem de departe de realitate. Există o mulțime de plângeri cu privire la tăierea torrenților, dar aici putem înțelege furnizorul. Torrentele vor încărca orice canal de comunicare 100%; o conexiune fără fir nu le va suporta fizic. Deci, pentru comoditatea altor utilizatori, torrentele trebuie limitate. Aici se pot face reclamații pentru neinformarea abonaților, dintre care unii se conectează special pentru a descărca filme și jocuri de pe trackere. Există, de asemenea, afirmații complet nefondate:

Vă întrebați ce furnizori de servicii wireless oferă viteze consistente de 1 Mbps?

În general, abonații sunt indignați și amenință că vor trece la operatorii de telefonie mobilă. Viteza lor este într-adevăr mai mare, la fel ca și stabilitatea, dar din anumite motive toată lumea uită că traficul este strict limitat și după ce volumul lunar este epuizat, viteza scade la 64 Kbps.

Am mers vara despre preluarea Freshtel de către TransTelecom, dar nu au fost confirmate niciodată.

A existat vreo șansă?

Luând în considerare cei mai mari operatori federali WiMax, putem spune că standardul în Rusia este mai mult mort decât viu. Jucătorii celulari au trecut la LTE localnicii mici preferă diferite variații Wifi. Pentru WiMax Rămâne o mică nișă de clienți corporativi care nu se pot conecta la fire din diverse motive, dar care pot fi conectați pentru Wi-Fi nu este posibil.

Privind în trecut din perspectiva de astăzi, ne întrebăm: am avut vreo șansă? WiMax? Noi credem că da. Mic, dar destul de real. Standard a avut noroc de două ori: prima dată când a venit criza și operatorii de telefonie celulară au înghețat proiecte mari de construcții. O criză nu este foarte bună pentru cei mai mulți, dar nu pentru cei care au bani. Costul echipamentelor, salariile, costurile logistice - totul este mai ieftin în timpul unei crize. În plus, antreprenorii au mai puțină muncă de făcut, ceea ce înseamnă că pot construi mai repede. Standardul a avut noroc pentru a doua oară când s-a dovedit că există 3 rețele cu drepturi depline G este imposibil de dislocat în unele locuri și LTE Nu se știe când va fi lansat. La începutul implementării WiMax tehnologic superioare rețelelor de a treia generație disponibile la acel moment de mai multe ori.

Gândiți-vă la ce trebuia făcutcunoscând achizițiaa privi toți pașii reușiți și nereușiți din perspectiva istoriei nu este foarte corect, dar vom încerca. Deci, pentru dezvoltare WiMax Ca standard, au fost necesari următorii pași:

Nu împrăștiați eforturile în întreaga țară, ci concentrați-vă asupra regiunilor și orașelor din apropiere. La ce folosește roaming-ul fără suprataxă între Moscova și Ufa dacă fluxul de oameni dintre ele este minim? Dar roamingul între Moscova și Dolgoprudny ar fi mult mai solicitat.

Faceți mai întâi covoare cu majuscule . Moscova și regiunile corespunzătoare sunt o „vacă de bani” pentru operatori. O parte semnificativă a populației țării, care este solvabilă, locuiește aici. Belarus este, desigur, bun, dar în ceea ce privește capacitățile financiare nu este comparabil cu Moscova sau Sankt Petersburg.

Colaborați cu jucătorii locali . Unul dintre obstacolele în calea dezvoltării oricărei tehnologii wireless este nevoia de infrastructură până la stația de bază. Dacă intenționați să faceți o acoperire destul de densă, nu puteți face fără rețele optice din punctul de conectare. Construirea liniilor necesită timp și bani. Puteți cumpăra un canal de la jucători locali, dar atunci aceștia nu vor fi interesați de dezvoltarea rețelei. Dar o schemă de agenție sau un parteneriat cu drepturi depline ar putea da un efect sinergic: localnicii ar avea posibilitatea de a conecta sectorul privat, iar operatorii de wireless ar avea resursele de rețea necesare și un interes pentru succes. Cel mai important, s-ar câștiga timp și rețelele ar putea fi implementate mult mai rapid.

Unirea forțelor . Puteți învăța ceva împreună mult mai repede decât separat. Dacă toți furnizorii WiMax și-au împărțit zonele de influență, dar au funcționat sub un singur brand (acesta era modelul folosit de companiile de telefonie mobilă la începutul călătoriei), lucrurile au mers mult mai repede. Din păcate, acest scenariu este chiar mai fantastic decât precedentul.

Varietate mai mare de tarife . Am atins deja acest subiect. Linia tarifară slabă, care nu permite abonatului să-și găsească exact tariful „său”, a îndepărtat un număr de clienți de la standard. Nu toată lumea avea nevoie de viteze de „până la 10 Mbit/s” pentru 900 de ruble; unii doreau să cheltuiască 300 și să poată folosi încet și fără restricții poșta, să citească știrile și să asculte radioul.

Introducerea rapidă a vocii nelimitate și lansarea de telefoane ieftine . Chiar dacă reţelele WiMax a oferit un singur serviciu sub formă de apeluri și SMS-uri nelimitate pentru o sumă mică, mulți oameni s-ar conecta la ele. Experiența Tele2 arată că comunicațiile vocale ieftine sunt extrem de solicitate. Serviciile de bază sub formă de voce încarcă foarte puțin stația (acestea nu sunt torrente sau chiar pagini web), iar prețul de 300 de ruble face ca o astfel de comunicare să fie accesibilă unui segment larg al populației.

Dacă aceste condiții ar fi îndeplinite, situația cu WiMax ar fi complet diferit. Cine știe, poate că acum am face-o Ei au discutat nu despre introducerea LTE, ci despre WiMax-2.

WiMAX este o tehnologie de telecomunicații concepută pentru a oferi comunicații universale fără fir pe distanțe lungi pentru o varietate de dispozitive, de la stații de lucru și laptopuri până la telefoane mobile. Baza tehnologiei este standardul IEEE 802.16, numit și Wireless MAN (în general, WiMAX este un nume de argou, deoarece nu este o tehnologie, ci un forum la care s-a convenit Wireless MAN).

Numele „WiMAX” a fost creat de WiMAX Forum, o organizație fondată în iunie 2001 pentru a promova tehnologia WiMAX și dezvoltarea acesteia. Forumul descrie WiMAX ca „o tehnologie bazată pe standarde care oferă acces wireless la rețea de mare viteză ca alternativă la DSL și liniile închiriate”. Viteza maximă este de 1 Gbit/s per 1 celulă.

Scopul aplicatiei

WiMAX este potrivit pentru rezolvarea următoarelor probleme:

• Conectarea punctelor de acces Wi-Fi între ele și cu alte segmente ale Internetului.
• Furnizarea de acces wireless în bandă largă ca alternativă la DSL și liniile închiriate.
• Furnizarea de servicii de transfer de informații de mare viteză și servicii de telecomunicații.
• Crearea de puncte de acces non-geografice.
• Crearea de sisteme de monitorizare la distanță, ca într-un sistem SCADA.

WiMAX vă permite să accesați Internetul la viteză mare, cu o acoperire mult mai mare decât rețelele Wi-Fi. Acest lucru permite ca tehnologia să fie utilizată ca „canale dorsale”, a căror continuare este liniile închiriate și DSL, precum și rețelele locale. Această abordare face în cele din urmă posibilă crearea de rețele scalabile și de mare viteză în orașe.

Fezabilitatea utilizării WiMAX ca tehnologie de acces

Ultimul milă a fost întotdeauna o problemă presantă pentru semnalizatorii. În zilele noastre au apărut multe tehnologii de ultimul kilometru; orice operator de telecomunicații se confruntă cu sarcina de a alege o tehnologie care să livreze în mod optim orice tip de trafic abonaților. Nu există o soluție universală pentru această problemă; fiecare tehnologie are propriul domeniu de aplicare, propriile avantaje și dezavantaje. Alegerea unei soluții tehnologice specifice este determinată de o serie de factori, în special:

• publicul țintă, strategia operatorului, serviciile oferite și planificate în prezent;
• valoarea investiției în dezvoltarea rețelei, perioada de rambursare a acestor investiții,
• infrastructura de rețea deja existentă, resursele necesare pentru a o menține în stare de funcționare,
• timpul necesar lansării rețelei și începerii furnizării de servicii.

Fiecare dintre acești factori are propria sa pondere; alegerea unei anumite tehnologii se face ținând cont de toți.

Opțiuni WiMAX fixe și mobile

Întreaga familie WiMAX are o serie de avantaje, dar diferitele versiuni diferă semnificativ. Dezvoltatorii standardului căutau cele mai bune soluții atât pentru uz fix, cât și pentru mobil, dar nu a fost posibilă combinarea tuturor cerințelor într-un singur standard. Deși unele cerințe de bază sunt aceleași, concentrarea tehnologiei pe nișe diferite de piață a condus la crearea a 2 versiuni separate ale standardului (mai precis, pot fi considerate 2 standarde diferite).

Fiecare specificație WiMAX își definește propriile game de frecvență de operare, puterea de emisie, lățimea de bandă, metodele de transmisie și acces, codificarea semnalului, modularea semnalului, principiile de reutilizare a frecvențelor radio și alți indicatori. Prin urmare, sistemele WiMAX care se bazează pe standardul IEEE 802.16, și anume versiunile sale e și d, sunt aproape incompatibile.

Caracteristicile fiecărei versiuni sunt următoarele:

• 802.16-2004 (cunoscut și ca 802.16d). Aprobat în 2004. Utilizează Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) și acceptă acces fix în zone cu sau fără linie de vedere. Dispozitivul utilizatorului este un modem fix pentru instalații interioare și exterioare și carduri PCMCIA pentru laptopuri. În majoritatea țărilor, benzile de 5 GHz și 3,5 GHz au fost alocate acestei tehnologii. Potrivit Forumului WiMAX, există deja 175 de implementări ale versiunii fixe. Mulți analiști îl văd ca pe o tehnologie de acces prin cablu DSL în bandă largă concurență sau complementară.
• 802.16-2005 (alias 802.16e, WiMAX mobil). Aprobat în 2005. Este o nouă etapă în dezvoltarea tehnologiei de acces fix. Versiunea este optimizată pentru utilizatorii de telefonie mobilă și acceptă un set de funcții specifice - roaming, handover și mod inactiv. Accesul Scalable OFDM (SOFDMA) este utilizat și poate funcționa cu sau fără linie vizuală. Intervalele de frecvență planificate pentru rețelele Mobile WiMAX sunt 2,3-2,5, 2,5-2,7 și 3,4-3,8 GHz. Astăzi, mai multe proiecte pilot au fost implementate în întreaga lume, iar Scartel a fost primul care și-a implementat rețeaua în Rusia. Un proiect numit FlyNet (flynet.kz) a fost implementat în Kazahstan. Concurenții 802.16e sunt toți tehnologiile mobile de a treia generație (de exemplu, EV-DO și HSDPA).

Principala diferență dintre cele două tehnologii este că WiMAX fix deservește doar abonații „statici”, în timp ce WiMAX mobil funcționează cu utilizatorii care se deplasează cu o viteză de maximum 150 km/h. Mobilitatea implică prezența roaming-ului, precum și comutarea „fără întreruperi” între stațiile de bază în timp ce abonatul se mișcă (similar rețelelor celulare). În cazuri particulare, WiMAX mobil poate fi utilizat pentru a servi utilizatorilor fixe.

În bandă largă

Multe companii de telecomunicații pun pariuri semnificative pe WiMAX pentru servicii de comunicații de mare viteză. Există motive pentru aceasta.

În primul rând, tehnologiile 802.16 fac posibilă, în mod mai economic (în raport cu tehnologiile cu fir), nu numai să ofere noilor clienți acces la rețea, ci și să extindă gama de servicii și să acopere noi teritorii.

În al doilea rând, în multe privințe, tehnologiile fără fir sunt mai ușor de utilizat decât canalele tradiționale cu fir. Rețelele WiMAX sunt ușor de implementat și scalate ușor după cum este necesar. Acest factor se dovedește a fi util atunci când trebuie să implementați o rețea mare într-un timp scurt. Astfel, WiMAX a fost folosit pentru a oferi acces la Internet supraviețuitorilor tsunami-ului care a avut loc în decembrie 2004 în Indonezia. Întreaga infrastructură de comunicații a regiunii afectate era defectă și a fost necesară restabilirea rapidă a serviciilor de comunicații în toată această regiune.

În total, toate aceste avantaje fac posibilă reducerea prețurilor pentru serviciile de acces la Internet de mare viteză atât pentru întreprinderi, cât și pentru persoane fizice.

Echipamente pentru utilizatori

Echipamentul pentru utilizarea WiMAX este furnizat de mai mulți producători; acesta poate fi instalat atât în ​​interior (dispozitive de dimensiunea unui modem DSL obișnuit), cât și în exterior. Echipamentul care este proiectat pentru amplasare în interior și nu necesită abilități de instalare este, desigur, mai convenabil, dar poate funcționa la distanțe mult mai scurte față de stația de bază decât dispozitivele externe instalate profesional. Prin urmare, echipamentele care sunt instalate în interior necesită investiții mult mai mari în infrastructura de rețea, deoarece implică utilizarea unui număr mult mai mare de puncte de acces.

Odată cu apariția WiMAX mobil, se pune un accent tot mai mare pe dezvoltarea dispozitivelor mobile - telefoane speciale (asemănătoare cu un smartphone mobil obișnuit) și periferice pentru computer (în special, module radio USB, precum și carduri PC).

Noțiuni de bază

Rețelele WiMAX constau în general din următoarele părți principale: stații de bază și de abonat și echipamente care conectează stațiile de bază între ele, precum și la Internet și la furnizorul de servicii.

Pentru a conecta stația de abonat la stația de bază, se utilizează domeniul de unde radio de înaltă frecvență de 1,5-11 GHz. Viteza schimbului de informații poate ajunge, în condiții ideale, la 70 Mbit/s; nu este necesară asigurarea vizibilității directe între receptor și stația de bază.

WiMAX este folosit pentru a rezolva problema „ultimul mile” și acces la rețea pentru rețelele districtuale și rețelele de birouri.

Conexiunile cu linia vizuală sunt stabilite între stațiile de bază folosind intervalul de frecvență 10-66 GHz, cea mai mare viteză de schimb de informații fiind de 140 Mbit/s. Cel puțin o stație de bază este conectată la rețeaua furnizorului folosind o conexiune clasică prin cablu. Dar cu cât mai multe BS-uri sunt conectate la rețelele furnizorului, cu atât datele sunt transferate mai rapid și cu atât este mai mare fiabilitatea generală a rețelei.

Structura rețelelor standard IEEE 802.16 este similară cu cea a rețelelor tradiționale GSM (stațiile de bază funcționează la distanțe de până la zeci de kilometri, instalarea lor nu necesită construirea de turnuri - acestea pot fi instalate pe acoperișurile caselor, respectând conditii de vizibilitate directa intre aceste statii).

Nivelul MAC/link

În rețelele Wi-Fi, toate stațiile de utilizator care doresc să transmită date printr-un anumit punct de acces (AP) concurează pentru „atenția” acestuia. Această abordare poate duce la o situație în care pentru stațiile mai îndepărtate conexiunea va fi întreruptă constant în favoarea stațiilor mai apropiate. Această situație face dificilă utilizarea serviciilor Voice over IP (VoIP), care depind în mare măsură de o conexiune neîntreruptă.

În ceea ce privește rețelele 802.16, MAC folosește un algoritm de programare. Fiecare stație de utilizator trebuie doar să se conecteze la punctul de acces și va fi creat un slot dedicat pentru aceasta pe punctul de acces, care este inaccesibil pentru alți utilizatori.

Dacă nu știți ce este WiMAX și cum funcționează, atunci chiar pierdeți.

Este o tehnologie de comunicare de foarte înaltă calitate (spre ) care oferă comunicații fără fir.

Continut:

Poate că ați auzit cândva despre concepte precum GSM, UMTS și așa mai departe.

Deci, aici vorbim despre aceeași tehnologie, care este utilizată în mod activ într-o mare varietate de dispozitive și sisteme. Poate fi văzut în stații de lucru, computere și telefoane mobile.

În același timp, este destul de rapid și mobil, dar s-a găsit un echilibru ideal între aceste două caracteristici. Figura 1 arată acest lucru grafic.

Cu alte cuvinte, WMAX oferă servicii simultane de transmitere a informațiilor și telefonie.

Există și alte soluții la această problemă în lume, dar această tehnologie este cea mai simplă și mai convenabilă dintre ele.

Și acum vom intra în mai multe detalii revizuiți diferitele caracteristici și principii de funcționare ale Wireless MAX.

O scurtă istorie a dezvoltării tehnologiilor de comunicare

Pentru a înțelege mai multe despre cum funcționează WMAX, este necesar să înțelegeți cum a apărut în primul rând. Deci iată pentru tine O scurtă excursie în istorie:

AMPS apare primul, un standard care vă permite să comunicați cu alți abonați folosind un simplu receptor. Aceasta este prima generație. Tehnicile folosite în ea au fost de mult abandonate.

Apoi apare GSM, pe care îl folosim cu toții pentru a efectua apeluri pe telefonul mobil. Tot în același timp a apărut CDMA, care a făcut deja posibilă primirea de servicii de internet. Aceasta este a doua generație.

Combinație de GSM și CDMA a făcut posibilă crearea GPRS și apoi . Cu siguranță, mulți dintre noi ne amintim cum la mijlocul anilor 2000 am început să accesăm diverse site-uri de pe telefoanele noastre mobile. A fost o adevărată senzație pe atunci, dar paginile erau puternic comprimate și adaptate pentru aceste tipuri de telefoane. De-a lungul timpului, am început să vedem paginile așa cum apar pe computere. Acest lucru se datorează faptului că au apărut versiuni puternic reproiectate de GPRS și CDMA - HSUPA, CDMA 2000 1x și ulterior CDMA EVDO.

Deci, Wireless MAX poate fi clasificat ca a treia generație. Odată cu el vine și LTE.

Cât despre istoria tehnologiei pe care o luăm în considerare, acolo totul s-a dezvoltat astfel:

• În 2004, a apărut prima versiune. Caracteristica sa principală a fost că semnalul a fost transmis pe distanțe de până la 50 km. Dar dispozitivele în sine pentru transmitere și recepție erau destul de voluminoase și incomode. Erau foarte greu de mutat.
• MobileWiMAX a apărut în 2005, care este folosit și astăzi. Cuvântul „Mobil” din nume nu indică faptul că acest concept este folosit în telefoanele mobile, ci că tehnologia în sine a devenit mai mobilă. Aceasta înseamnă că dispozitivele de recepție și transmisie au devenit mai mobile - au devenit mai ușor de mutat și controlat.
• De-a lungul timpului, dezvoltatorii vin cu preWiMAX, care funcționează la frecvențe de aproximativ 6 GHz. MobileWiMAX funcționează la o frecvență de 2-5 GHz. În același timp, în preWiMAX, orice interferență, de exemplu, clădiri, nu este permisă între dispozitivele de recepție și cele de transmisie. Ele trebuie să fie vizibile unul pentru celălalt.

Pentru comparație: Rețelele GSM funcționează la o frecvență de 0,8-1,9 GHz, iar CDMA - 0,45 GHz. Prin urmare, sunt ceva mai mobile - dispozitivele nu trebuie să fie în linie directă de vedere.

Cu toate acestea, Wireless MAX a câștigat o popularitate enormă și este folosit foarte activ astăzi. Acest lucru se datorează scopului și caracteristicilor sale.

Diferența cu Wi-Fi și 3G

Important! ComparaţieWiMAX cu3 G sau chiarWi- Fi este complet incorectă. Sunt destinate nevoilor diferite și aparțin unor ramuri diferite de activitate tehnică. Ele pot fi comparate doar în termeni de viteză, debit și alte caracteristici. Dar încă nu sunt folosite în aceleași locuri.

Pentru a fi mai specific, atunci Fără fir MAX este utilizat numai în rețelele wireless la scară oraș, numit WMAN.

Reprezentare vizuală aproximativă a unor astfel de rețele poate fi văzut în figura 2.

După cum puteți vedea, semnalul Internet nu ajunge de la un dispozitiv la altul, ci . Alte clădiri își primesc semnalul datorită dispozitivelor adecvate.

În principiu, imaginea este aceeași ca în Wi-Fi, dar sarcinile efectuate în Vimax sunt complet diferite. Această tehnologie permite transmiterea de fluxuri uriașe de date în orașe.

Wi-Fi transmite informații pe distanțe scurte.

Același lucru este valabil și pentru 3G. Această tehnologie are și emițătoare mari, dar semnalul de la acestea ajunge la smartphone-uri, tablete și alte dispozitive cu cartele SIM care pot capta un astfel de semnal. Dar în Interoperabilitate la nivel mondial pentru accesul la microunde Internetul este preluat de receptori speciali.

Mai multe detalii despre unde este folosit

Deci, tehnologia în cauză este folosită pentru a transmite un semnal de internet în tot orașul. Adică puteți transmite un astfel de semnal către o clădire care se află la o distanță mare.

Mai precis, Vimax potrivit pentru următoarele sarcini:

1 O alternativă la liniile închiriate și DSL. Acestea sunt de obicei tehnologii cu fir, care în majoritatea cazurilor sunt folosite pentru a furniza comunicații telefonice. Deci, Wireless MAX le poate înlocui, și fără a folosi fire.

2 Transfer de date și partajare pe Internet. Aceasta se referă la accesul standard al utilizatorilor la World Wide Web pentru muncă, studiu, vizionarea videoclipurilor, a fi pe rețelele sociale și așa mai departe. Deși Vimax are prea multe resurse pentru astfel de sarcini.

3 Conectarea punctelor de acces, precum și crearea acestora.În acest caz, punctele de acces nu vor fi legate de o locație fizică (cum ar fi un router). În ceea ce privește conexiunea, puteți lua, de exemplu, mai multe dispozitive Wi-Fi și le puteți conecta la diferite segmente de rețea sau între ele. Acest lucru este util atunci când raza lor nu este suficientă pentru comunicare.

4 sisteme de tip „monitorizare”., în cadrul căruia sunt monitorizați și controlați unii parametri de rețea. Companiile mari au întotdeauna astfel de sisteme.

Dar în general, Interoperabilitate la nivel mondial pentru accesul la microunde- Aceasta este o tehnologie extrem de de mare viteză și versatilă, așa că nu este deloc surprinzător că tot mai mulți oameni o folosesc acum.

Caracteristici cheie ale Wireless MAX

Aici lista de caracteristici ale acestei tehnologii:

• Mai multe antene sunt folosite pentru a recepționa și transmite semnale;
• pentru a converti un semnal digital în analog, Se aplică formula Fourier(cu cât semnalul este mai bun, cu atât );
• multumesc lui TDD nu este nevoie să efectuați operațiuni inutile sub forma selectării frecvențelor pentru recepție și transmisie;
• Momentan lucrez reglementat de standardul IEEE 802.16;
• datorită unor tehnologii este posibil să se lucreze chiar și în zone dens construite;
• costul echipamentului este mai mare decât cu Wi-Fi și cu atât mai mult cu 3G.

Desigur, acest lucru nu este tot ce s-ar putea spune, dar chiar și din aceasta este clar că WMAX are un număr imens de avantaje față de alte tehnologii de comunicare.

Standardul IEEE 802.16-2004 discutat în articol este o extensie a standardului IEEE 802.16 de bază, care descrie funcționarea în intervalul 10...66 GHz. Standardul IEEE 802.16-2004 prevede operarea în intervalul 2...11 GHz, precum și capabilități mai largi atât la nivelul fizic, cât și la nivelul de control al accesului.

Introducere

Abrevierea WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) se referă la o tehnologie de calitate operator care se bazează pe familia de standarde IEEE 802.16 dezvoltată de Institutul Internațional de Ingineri Electrici și Electronici (IEEE). Standardele IEEE 802.16 definesc straturile fizice și de control al accesului pentru sistemele metropolitane de acces wireless în bandă largă fixă.

Principalii parametri ai standardelor IEEE 802.16 și IEEE 802.16-2004 sunt prezentați în tabel. 1 .

Tabelul 1. Parametrii de bază ai standardelor IEEE 802.16 și IEEE 802.16-2004

Descrierea standardului

La nivelul fizic, IEEE 802.16-2004 definește trei metode de transmisie: un singur purtător (SC), multiplexarea prin diviziune de frecvență ortogonală (OFDM) și multiplexarea cu diviziune de frecvență (OFDMA).

Specificația stratului fizic WirelessMAN-OFDM este cea mai interesantă din punct de vedere al implementării practice. Se bazează pe tehnologia OFDM, care extinde semnificativ capacitățile echipamentului, în special, permite funcționarea la frecvențe relativ ridicate în condiții fără vizibilitate directă. În plus, include suport pentru topologia fiecăruia pentru toată lumea (mesh), în care dispozitivele abonaților pot funcționa simultan ca stații de bază, ceea ce simplifică foarte mult implementarea rețelei și ajută la depășirea problemelor de linie de vedere.

Modulația OFDM

La generarea unui semnal OFDM, fluxul de date digitale este împărțit în mai multe subfluxuri și fiecare subpurtător este asociat cu propriul său subflux de date. Amplitudinea și faza subpurtătoarei sunt calculate pe baza schemei de modulație selectată. Conform standardului, subpurtătoarele individuale pot fi modulate utilizând codificarea cu deplasare de fază binară (BPSK), codificare cu deplasare de fază în cuadratură (QPSK) sau codificare cu deplasare în amplitudine în cuadratura (QAM) de ordinul 16 sau 64. Opțiuni pentru maparea biților la planul de fază pentru fiecare tip de cheie este prezentat în Fig. 1. La transmițător, amplitudinea în funcție de fază este convertită în funcție de timp folosind o transformată Fourier inversă rapidă (IFFT). La receptor, transformata Fourier rapidă (FFT) convertește amplitudinea semnalului în funcție de timp într-o funcție de frecvență.

Orez. 1. Opțiuni pentru maparea biților la planul de fază

Utilizarea transformatei Fourier permite ca gama de frecvențe să fie împărțită în subpurtători ale căror spectre se suprapun, dar rămân ortogonale. Ortogonalitatea subpurtătoarelor înseamnă că fiecare dintre ele conține un număr întreg de oscilații pe perioadă de simbol. După cum se poate observa din fig. 2, curba spectrală a oricărei subpurtătoare are o valoare zero pentru frecvența „centrică” a curbei adiacente. Această caracteristică a spectrului de subpurtători este cea care asigură absența interferenței între ei.

Orez. 2. Subpurtători ortogonali

Unul dintre principalele avantaje ale metodei OFDM este rezistența la efectele multipath. Efectul este cauzat de faptul că semnalul emis, reflectat de obstacole, ajunge la antena de recepție în moduri diferite (Fig. 3), provocând distorsiuni intersimbol. Acest tip de interferență este tipic pentru orașele cu clădiri cu mai multe etaje, datorită reflexiilor multiple ale semnalului radio de la clădiri și alte structuri. Pentru a evita distorsiunea dintre simboluri, înaintea fiecărui simbol OFDM este introdus un interval de gard numit prefix ciclic. Prefixul ciclic este un fragment al semnalului dorit, care garantează păstrarea ortogonalității subpurtătorilor (dar numai dacă semnalul reflectat în timpul propagării pe cale multiplă este întârziat nu mai mult decât durata prefixului ciclic). În plus, prefixul ciclic vă permite să selectați o fereastră pentru transformarea Fourier oriunde în intervalul de timp al simbolului (Figura 4).

Orez. 3. Ilustrare a efectului multipath

Orez. 4. Prelucrarea simbolului OFDM în timpul propagării pe mai multe căi

Codare rezistentă la zgomot

Propagarea pe mai multe căi a unui semnal radio poate duce la atenuarea și chiar la suprimarea completă a unor subpurtători din cauza interferenței semnalelor directe și întârziate. Pentru a rezolva această problemă, se utilizează codare rezistentă la zgomot. Standardul IEEE 802.16-2004 oferă atât tehnologii tradiționale de codare de corectare a zgomotului, cât și metode relativ noi. Cele tradiționale includ codarea convoluțională cu decodare folosind algoritmul Viterbi și codurile Reed-Solomon. Cele relativ noi sunt codurile turbo bloc și convoluționale. Pentru a crește eficiența codării fără a reduce viteza codului, se utilizează intercalarea datelor. Intercalarea crește eficiența codificării, deoarece pachetele de eroare sunt împărțite în fragmente mici pe care sistemul de codificare le poate gestiona.

Flexibilitate

O caracteristică importantă a stratului fizic este capacitatea de a selecta lățimea pentru lățimea de bandă a canalului. Standardul permite lățimi de bandă selectabile în trepte de la 1,25 MHz la 20 MHz, cu multe opțiuni între ele, permițând o utilizare mai eficientă a spectrului radio. În plus, standardul include un design adaptiv de cod de semnal, adică sistemul se adaptează la caracteristicile canalului în fiecare moment, „pompând” viteza în imunitate la zgomot și invers. În conformitate cu standardul, în funcție de raportul semnal-zgomot (S/N), sistemul selectează o metodă de modulare care poate asigura o funcționare stabilă (Fig. 5).

Orez. 5. Metoda de modulație preferată în funcție de raportul semnal-zgomot

Instrumentele suplimentare ale stratului fizic pentru a îmbunătăți eficiența utilizării spectrului radio includ măsurarea calității canalului și controlul automat al puterii semnalului.

Metoda de acces

Standardul IEEE 802.16-2004 utilizează tehnologia Time Division Multiple Access (TDMA), în care stația de bază alocă intervale de timp stațiilor de abonat, astfel încât acestea să poată transmite date într-o anumită ordine, mai degrabă decât aleatoriu.

Pentru implementarea comunicațiilor full-duplex, sunt utilizate două tehnologii: duplex cu diviziune în timp (TDD) în aval și în amonte și duplex cu diviziune în frecvență (FDD).

Protejarea datelor

În conformitate cu standardul, pentru a preveni accesul neautorizat și pentru a proteja datele utilizatorului, tot traficul transmis prin rețea este criptat. O stație de bază WiMAX (BS) este un design modular în care, dacă este necesar, pot fi instalate mai multe module cu propriile tipuri de interfețe, dar trebuie suportat software administrativ pentru managementul rețelei. Acest software asigură gestionarea centralizată a întregii rețele. Adăugarea logică a truselor de abonament la o rețea existentă se realizează și prin această funcție administrativă.

O stație de abonat (SS) este un dispozitiv care are un număr de serie unic, o adresă MAC, precum și o semnătură digitală X. 509, pe baza căreia AS este autentificat la BS. Mai mult, conform standardului, perioada de valabilitate a semnăturii digitale a AS este de 10 ani. După ce difuzorul este instalat la client și este alimentată, difuzorul este autorizat la stația de bază folosind o anumită frecvență a semnalului radio, după care stația de bază, pe baza datelor de identificare enumerate mai sus, transmite un fișier de configurare către abonat prin intermediul protocolul TFTP. Acest fișier de configurare conține informații despre sub-banda de transmisie a datelor (recepție), tipul de trafic și lățimea de bandă disponibilă, programul de distribuire a cheilor pentru criptarea traficului și alte informații necesare funcționării AS. Fișierul necesar cu datele de configurare este creat automat după ce administratorul de sistem a introdus AS-ul în baza de date a abonaților, atribuindu-i acestora din urmă anumiți parametri de acces.

După procedura de configurare, autentificarea difuzoarelor la stația de bază are loc după cum urmează:

• Stația de abonat trimite o cerere de autorizare, care conține un certificat X.509, o descriere a metodelor de criptare acceptate și informații suplimentare.
• Stația de bază, ca răspuns la o cerere de autorizare (dacă cererea este validă), trimite un răspuns care conține o cheie de autentificare criptată cu cheia publică a abonatului, o cheie de 4 biți pentru determinarea secvenței necesare pentru a determina următoarea cheie de autorizare, ca precum și durata de viață a cheii .
• În timpul funcționării AS, după o perioadă de timp determinată de administratorul de sistem, au loc reautorizarea și autentificarea, iar dacă autentificarea și autorizarea au succes, fluxul de date nu este întrerupt.

Standardul folosește protocolul PKM (Privacy Key Management), conform căruia sunt definite mai multe tipuri de chei pentru criptarea informațiilor transmise:

• Cheie de autorizare (AK) - cheia folosită pentru a autoriza AK la stația de bază;
• Cheie de criptare a traficului (TEK) - o cheie utilizată pentru criptoprotecția traficului;
• Key Encryption Key (KEK) - o cheie folosită pentru criptoprotecția cheilor transmise prin aer.
• Conform standardului, două chei sunt utilizate simultan în orice moment, cu durate de viață suprapuse. Această măsură este necesară într-un mediu cu pierderi de pachete (și acestea sunt inevitabile în emisie) și asigură funcționarea neîntreruptă a rețelei. Există un număr mare de chei care se schimbă dinamic, destul de lungi, iar stabilirea conexiunilor securizate are loc folosind o semnătură digitală. Conform standardului, protecția criptografică este realizată în conformitate cu algoritmul 3-DES, iar criptarea nu poate fi dezactivată. Opțional, criptarea este furnizată folosind algoritmul AES mai fiabil.

Dezvoltarea echipamentelor WiMAX bazate pe „sisteme pe cip”

Tendințele actuale în dezvoltarea pieței de telecomunicații dictează dezvoltarea așa-numitelor „sisteme pe cip”. Dispozitivele din clasa „sistem pe un cip” înseamnă, în general, dispozitive pe un singur cip din care sunt integrate unul sau mai multe procesoare, o anumită cantitate de memorie, un număr de dispozitive periferice și interfețe - adică maximul necesar pentru rezolva sarcinile atribuite sistemului. Dezvoltarea „sistemelor pe un cip” implică optimizarea circuitelor dezvoltate, care afectează direct consumul de energie, suprafața cipului și, în consecință, costul.

În prezent, cei mai importanți producători din lume se concentrează pe dezvoltarea „sistemelor pe un cip” care integrează funcțiile de bază ale straturilor fizice și MAC ale standardului WiMAX. Primele mostre dezvoltate pe baza specificației IEEE 802.16-2004 au fost prezentate de Fijitsu, Intel, Sequans Communications, Wavesat și PicoChip. Soluțiile de nivel fizic ale acestor companii utilizează modulația OFDM cu 256 de subpurtători și o schemă de codare de bază care utilizează codificarea convoluțională și decodarea Viterbi pentru codul interior și codurile Reed-Solomon pentru codul exterior.

Din punct de vedere funcțional, echipamentele WiMAX sunt împărțite în echipamente de bază și echipamente de abonat. Prima generație de cipuri pentru stațiile de bază are un nivel de integrare mai scăzut decât pentru stațiile de abonat. Pentru a implementa protocolul MAC al stației de bază, este necesară o creștere a performanței acestor soluții. În acest scop, se folosesc procesoare externe pentru a executa nivelul superior al protocolului MAC. Astfel, chipset-urile WiMAX implementează funcții de nivel fizic și funcții de nivel inferior ale protocolului MAC.

Echipament utilizator

Pentru dezvoltatorii de echipamente pentru abonați WiMAX, cele mai promițătoare sunt „sistemele pe cip” de la patru producători: Fujitsu, Intel, Sequans și Wavesat.

Intel a fost primul care a oferit dezvoltatorilor sistemul PRO/Wireless 5116 pe cip pentru stațiile de abonat WiMAX, care a integrat funcțiile atât ale stratului fizic, cât și ale nivelului MAC. Cipul Fujitsu MB87M3400 este proiectat pentru o gamă mai largă de aplicații și permite dezvoltarea echipamentelor de bază și ale utilizatorului final. Sequans a dezvoltat cipuri separate SQN1010 și SQN2010 pentru echipamentele de bază și, respectiv, pentru abonați.

SoC-urile de la Fujitsu, Intel și Sequans implementează complet funcțiile de protocol MAC pentru stațiile de abonat WiMAX. O altă abordare a dezvoltării a fost propusă de Wavesat, care a lansat două cipuri: modemul OFDM DM256 (implementează funcțiile stratului fizic) și MC336 (reprezintă un nucleu de calcul care implementează nivelul inferior al protocolului MAC). Pentru a dezvolta un modem de abonat bazat pe un system-on-a-chip de la Fujitsu, Intel și Sequans, nu este necesar un procesor extern suplimentar.

Caracteristicile cipurilor luate în considerare, determinate de tipul de duplex, lățimea canalului și alți parametri, diferă foarte mult. Pentru a organiza funcționarea full-duplex pe baza soluției Fujitsu MB87M3400, este necesară utilizarea a două cipuri. Sequans SQN1010 este primul SoC care acceptă funcționarea full duplex. Soluția Wavesat DM256/MC336 permite, de asemenea, funcționarea full-duplex bazată pe un singur cip de modem DM256 OFDM.

Chipurile de la Fujitsu și Sequans vă permit să organizați canale cu lățime de până la 20, respectiv 28 MHz, în timp ce lățimea maximă a canalului pentru cipurile Intel și Wavesat este de 10 MHz cu valori intermediare de 3,5 și 7 MHz.

Interfața radio a „sistemelor pe cip” considerate conține blocuri ADC/DAC pentru conexiune analogică directă cu un transceiver extern. În tabel 2 prezintă principalii parametri ai soluțiilor pentru dezvoltarea echipamentelor de abonat WiMAX.

Tabelul 2. Principalii parametri ai soluțiilor pentru dezvoltarea echipamentelor de abonat WiMAX

Stații de bază

Să luăm în considerare opțiunile pentru dezvoltarea stațiilor de bază WiMAX bazate pe cipuri binecunoscute. Fujitsu a dezvoltat cipul MB87M3400 atât pentru stațiile de bază, cât și pentru stațiile de abonat. Totuși, spre deosebire de soluția Intel, cipul Fujitsu are o interfață pentru un procesor extern. Pentru a implementa modul full-duplex, este necesar să folosiți două cipuri, dintre care unul îndeplinește funcțiile stratului fizic și stratul inferior al protocolului MAC, iar al doilea este un procesor extern (de la o companie terță parte) pentru a implementa stratul superior al protocolului MAC. Pentru dezvoltarea stației de bază, Fujitsu oferă un kit de dezvoltare full-duplex cu procesorul Freescale MPC8560, dar nu furnizează software care oferă funcții de protocol MAC de nivel superior.

PicoChip oferă soluția PC102/PC8520, construită pe două dintre procesoarele sale paralele PC102. Compania furnizează software care implementează stratul fizic și funcțiile de nivel inferior ale protocolului MAC pe cipurile PC102. La fel ca Fujitsu, PicoChip folosește procesorul Freescale MPC8565 pentru a implementa stratul superior al protocolului MAC în kitul său de dezvoltare. Cu toate acestea, spre deosebire de Fujitsu, PicoChip și-a licențiat software-ul pentru stratul superior al protocolului MAC. Deoarece soluția PC102/PC8520 nu include funcții de criptare/decriptare, pentru a le efectua trebuie utilizat un procesor extern.

Cipul de dezvoltare a stației de bază SQN2010 de la Sequans este primul sistem pe cip care are funcționare full-duplex. SQN2010 implementează toate funcțiile de nivel fizic și MAC necesare pentru funcționarea stației de bază full-duplex. Cipul SQN2010 diferă de SQN1010 prin prezența unui al doilea procesor central care implementează nivelul superior al protocolului MAC. Cipul SQN1010 are o interfață PCI pentru a oferi posibilitatea de a conecta un procesor extern.

Soluția DM256/MC336 de la Wavesat poate fi folosită și pentru a dezvolta stații de bază. Această soluție acceptă funcționarea full-duplex, dar trebuie menționat că necesită un procesor extern pentru a implementa funcții de criptare-decriptare. La fel ca Fujitsu, Wavesat nu furnizează software-ul de protocol MAC de nivel superior necesar pentru dezvoltarea stațiilor de bază.

Dintre cele patru soluții descrise, doar cipurile PicoChip PC102 nu integrează funcții ADC/DAC. Prin urmare, pentru dezvoltările care utilizează o interfață radio analogică, vor fi necesare dispozitive ADC/DAC suplimentare. Principalii parametri ai soluțiilor considerate pentru dezvoltarea stațiilor de bază sunt prezentați în Tabel. 3.

Tabel 3. Parametrii principali ai soluțiilor considerate pentru dezvoltarea stațiilor de bază WiMAX

Selectarea unui producător de cip pentru a dezvolta sisteme WiMAX este o decizie strategică importantă. Pentru dezvoltarea rapidă și eficientă a sistemului, sunt necesare cel mai complet suport software și hardware și instrumente pentru dezvoltare și depanare. Prezența kituri de depanare poate crește semnificativ viteza și poate reduce costul dezvoltării echipamentelor WiMAX, care este unul dintre criteriile principale atunci când alegeți un anumit produs.

Implementarea sistemelor WiMAX

Construirea unei rețele de acces fără fir fix presupune utilizarea a trei tipuri de echipamente - stații de bază, stații de abonat și echipamente pentru organizarea comunicației între stațiile de bază. În rețelele de acces bazate pe WiMAX, vor fi folosite atât antene cu direcție îngustă, cât și antene cu un sector de acoperire mai larg, până la cele omnidirecționale.

Topologie de rețea

Pentru o conexiune punct la punct (Fig. 6a), se folosesc două antene îndreptate una spre cealaltă; Așa se construiesc, de exemplu, liniile de transmisie cu relee radio, în care distanța dintre turnurile de relee învecinate poate fi de zeci de kilometri. În topologia „punct-la-multipunct” (Fig. 6b), o stație de bază cu o antenă omnidirecțională sau sectorială este plasată în centrul „celulei”, iar toți abonații deserviți de aceasta sunt echipați cu antene direcționale concentrate pe aceasta. .

Orez. 6. Topologii posibile de rețea WiMAX

Un alt tip de comunicare va fi obtinut prin folosirea doar a antenelor omnidirectionale. În acest caz, se va realiza posibilitatea de a conecta „toată lumea la toată lumea” sau „multipoint-to-multipoint” (plasă) (Fig. 6c).

Stația de bază WiMAX este o soluție modulară care poate fi completată cu diverse unități după cum este necesar, de exemplu, module pentru comunicarea cu rețeaua principală a furnizorului. În configurația minimă, sunt instalate un modul de interfață radio și un modul de conectare la rețea cu fir.

Gama de frecvente

La alegerea echipamentelor WiMAX, pe lângă caracteristicile tehnice și prețul acestuia, un factor important și adesea decisiv îl reprezintă dificultățile specifice Rusiei în obținerea autorizațiilor de frecvență. Faptul este că în Rusia practic nu există trupe „fără licență”. Diferite tipuri de echipamente au proceduri diferite pentru obținerea permiselor de frecvență. Pentru a opera în orice domeniu, operatorii de telecomunicații trebuie să obțină permisiuni destul de complexe și pe mai multe niveluri atât de la serviciile de frecvență, cât și de la serviciile de supraveghere a comunicațiilor.

Evident, în țara noastră, principalul factor care influențează viteza de implementare a sistemelor WiMAX sunt problemele de reglementare a spectrului, întrucât dezvoltarea pieței serviciilor WiMAX depinde direct de alocarea resursei de frecvență necesare operatorilor. Astăzi, cele mai promițătoare benzi din punctul de vedere al dezvoltării viitoare a tehnologiei WiMAX sunt în regiunea 2,4, 3,5 și 5,6 GHz.

Trebuie luat în considerare faptul că propagarea undelor radio în diferite părți ale spectrului are propriile sale caracteristici, care determină în mare măsură raza de acțiune a echipamentului, precum și rezistența la multipath.

Abordări generale ale alegerii unui sistem WiMAX

Înainte de a lua în considerare sistemele WiMAX disponibile, trebuie abordate următoarele probleme de sistem:

• Selectarea unui interval de frecvență.
• Determinarea cantității de resurse de frecvență necesare.
• Elaborarea procedurilor de alocare si atribuire a frecventelor radio.
• Studiul problemelor legislative.
• Înainte de a trece la analiza unor sisteme specifice, este recomandabil să luați în considerare aspectele generale ale selecției sistemului, care vor ajuta la eliminarea opțiunilor în mod clar inacceptabile în etapa preliminară a analizei. Să formulăm criteriile care ar trebui urmate atunci când alegem echipamentele de acces wireless fix WiMAX:
• Echipamentul trebuie să fie fabricat de o companie specializată cu experiență în dezvoltarea și producția de echipamente wireless, ceea ce reprezintă o oarecare garanție a calității.
• Caracteristicile tehnice ale echipamentului furnizat de producător trebuie să fie suficient de complete pentru a putea fi utilizate pentru a trage o concluzie despre capacitățile acestuia. Prezentarea unor astfel de caracteristici vorbește despre profesionalismul angajaților și, într-o anumită măsură, garantează că vorbim despre un produs original, și nu despre revânzarea unui brand puțin cunoscut sub marca vânzătorului.
• Este de dorit ca stația de bază să aibă capacitatea de a sectora și de a-și crește treptat performanța, pentru care trebuie să poată conecta o antenă externă. Apoi, în prima etapă, este suficientă o stație de bază cu antenă omnidirecțională, în următoarea - două, cu antene cu lățimea fasciculului de 180° și așa mai departe.
• Echipamentul trebuie să fie certificat.
• Trebuie să se poată obține permisiunea de a folosi frecvențele în benzile utilizate de echipament.
• Sistemul trebuie să aibă un cost acceptabil, iar costul minim al echipamentului de abonat este în primul rând important.

Concluzie

Este evident că astăzi WiMAX este una dintre cele mai avansate și promițătoare tehnologii pentru transmisia wireless de date. Combinând eforturile producătorilor de echipamente și ale operatorilor de telecomunicații, WiMAX poate deveni un adevărat înlocuitor al conexiunilor DSL și prin cablu, oferind abonaților serviciul necesar în orașele mari și la periferie.

Literatură

1. www.wimaxforum.org
2. Multiplexare cu diviziune ortogonală de frecvență în bandă largă (W-OFDM), www.wi-lan.com
3. Marchenko S. Surse de vulnerabilități în rețelele de comunicații fără fir // ADE. 2004. Nr. 13.
4. IEEE Std 802.16™-2004 IEEE Standard pentru rețele locale și metropolitane. Partea 16: Interfață aeriană pentru sistemele de acces fără fir în bandă largă fixă, www. ieee. org.
5. Vlasov V. A. Reglarea frecvenței și asigurarea securității informațiilor pentru echipamentele Wi-Fi și WiMAX, // „Buletinul Comunicațiilor”. 2005. Nr. 9.
6. Bob Wheeler. Cum să alegi cel mai bun SoC pentru designul tău WiMAX // Wireless Net DesignLine. 17 octombrie 2005.
7. Pisarev Yu. Selectarea unui sistem de acces fără fir fix: o încercare de abordare sistematică // „Rețele de telecomunicații informaționale” (Kazahstan). 2003. Nr. 4.

Astăzi, tehnologia de comunicare fără fir WiMAX este cea mai avansată dintre toate cele existente. Apărut în 2003, a avut ca scop satisfacerea pieței dispozitivelor de difuzare.

În întreaga lume, un număr mare de operatori au început să creeze rețele wireless. Astfel de rețele există acum în SUA, Japonia, Coreea, Rusia și multe altele. Dacă luăm în considerare cuvintele analiștilor de seamă în comunicații, WiMAX va avea în curând un număr total de utilizatori de rețea de peste 100 de milioane de oameni.

Astăzi putem spune cu siguranță că WiMAX nu are o tehnologie alternativă, ceea ce îl face un produs avansat. În acest articol vom arunca o privire detaliată asupra caracteristicilor acestei tehnologii, avantajele și dezavantajele acesteia.

Ce este?

„WiMAX” (“International Interconnection for Microwave Access”) este o tehnologie dezvoltat în 2003, care își propune să ofere comunicații wireless pentru stații de lucru, computere desktop, laptopuri și dispozitive mobile. Bazat pe standardul de comunicare IEEE 802.16.

Ce probleme rezolvă WiMAX:

• furnizarea de comunicații în bandă largă, în locul liniilor închiriate și DSL/ADSL;
• Furnizare de sisteme de monitorizare la distanță;
• crearea de puncte de acces la distanță care nu sunt legate de o locație geografică;
• furnizarea de puncte de acces Wi-Fi și conectarea acestora între ele, precum și alte zone ale rețelei de internet.

De asemenea, aș dori să vorbesc pe scurt despre principalele etape de dezvoltare a acestei tehnologii:

Domeniul de aplicare și fezabilitatea aplicării

Astăzi, dezvoltatorii din întreaga lume se confruntă cu problema „ultimul mile” (canalul care conectează echipamentul final al utilizatorului la nodul de acces al furnizorului). Din fericire, acum există multe varietăți de tehnologie de ultima milă disponibile, astfel încât fiecare furnizor poate rezolva problema alegerii acestei tehnologii.

Astăzi, problema ultimului kilometru nu are o soluție clară și universală. Absolut fiecare tehnologie existentă are propriul său domeniu de aplicare, argumente pro și contra.

Alegerea unei anumite tehnologii poate fi influențată de un număr mare de factori, iar aici sunt principalii:

• mod de a atinge obiectivele propuse, utilizarea eficientă a resurselor, publicul țintă,
• alocarea investițiilor care vor fi utilizate ulterior pentru dezvoltarea rețelei;
• disponibilitatea și operabilitatea infrastructurii de rețea existente, precum și anumite resurse care vor fi alocate pentru a sprijini funcționarea tehnică a rețelei.

Fiecare dintre factorii de mai sus joacă un rol special în alegerea unei soluții tehnologice.

De asemenea, aș dori să remarc, când compar Wi-Fi și WiMAX, că acesta din urmă permite utilizatorilor să acceseze Internetul la o viteză destul de mare. Acoperirea rețelelor WiMAX este mult mai mare decât cea a Wi-Fi.

video: tehnologie WiMax

Opțiuni de tehnologie

Întreaga familie de tehnologie WiMAX are o gamă destul de largă de avantaje, care au anumite diferențe între ele. Dezvoltatorii de tehnologie WiMAX au încercat să găsească cea mai potrivită opțiune pentru utilizarea mobilă și fixă.

Cu toate acestea, merită remarcat faptul că combinarea cerințelor într-un singur standard nu este încă o problemă rezolvată. Cerințele standard sunt complet similare între ele, dar fiecare tehnologie are un accent specific pe diferite zone ale pieței. Prin urmare, acesta a devenit impulsul pentru crearea a două versiuni separate ale standardului.

Foto: Tehnologia IEEE 802.16 e și d

Fiecare specificație WiMAX are propriile sale caracteristici tehnice: puteri de emisie, frecvențe, acces și transmisie, reutilizare a frecvențelor radio. Și tocmai din cauza acestor caracteristici sistemele WiMAX bazate pe standardul IEEE 802.16 e și d nu au practic nicio compatibilitate.

• 802.16-2004 - a fost aprobat în 2004. Multiplexarea în frecvență este utilizată în timpul funcționării. În plus, există suport pentru așa-numitul acces fix în acele zone în care nu există vizibilitate directă. În cele mai multe cazuri, sunt utilizate frecvențe de 3,5 și 5 GHz.
• 802.16-2005 - a fost aprobat în 2005. Noua versiune este un pas mare în evoluția accesului fix. Noua versiune a primit suport pentru abonații de telefonie mobilă, iar caracteristica sa distinctivă este suportul pentru o serie de funcții speciale, cum ar fi: „Mod inactiv”, „Predare”.

Caracteristicile distinctive dintre cele două specificații sunt că WiMAX fix (802.16-2004) funcționează doar cu abonații statici, în timp ce 802.16-2005 (WiMAX mobil) funcționează cu abonații care se deplasează cu viteze de până la 110 kilometri pe oră.

De asemenea, aș dori să menționez că, datorită mobilității, toate funcțiile de roaming și așa-numita „conexiune fără întreruperi” între stațiile de lucru principale sunt furnizate în timp ce abonatul este în mișcare. Există și cazuri excepționale când 802.16-2005 poate fi folosit destul de bine atunci când deservesc abonații statici.

De asemenea, aș dori să remarc faptul că majoritatea companiilor își acordă preferința WiMAX atunci când oferă servicii de comunicații de mare viteză.

Și există motive pentru asta:

• În primul rând, 802.16 este eficient din punct de vedere economic în a oferi clienților săi acces la rețea, precum și extinderea serviciilor și acoperirea unor noi teritorii;
• în al doilea rând, este ușor de utilizat, spre deosebire de canalele cu fir. WiMAX și Wi-Fi sunt destul de ușor de utilizat, de implementat și, desigur, de scalat. O modalitate destul de convenabilă de a crea o rețea destul de mare în cel mai scurt timp posibil.

Echipament pentru abonați WiMAX

În prezent, echipamentele pentru utilizarea rețelelor WiMAX pot fi instalate în interior (dispozitivele astfel de dimensiuni nu sunt de obicei mai mari decât modemurile DSL tradiționale) și în exterior (dispozitive de dimensiunea unui laptop).

Dispozitivele de interior sunt mai convenabile de utilizat, dar pot funcționa doar la distanțe scurte de stația de bază.

Din acest motiv, echipamentele care sunt instalate în interior necesită o investiție mai mare, deoarece va fi necesar un număr mare de puncte de acces pentru a asigura o muncă de înaltă calitate.

Principiul de funcționare și concepte

WiMAX este format din următoarele elemente: stații (bază și client), echipamente care conectează stațiile și o rețea de internet. Frecvențele de la 2 la 11 GHz sunt utilizate pentru a conecta stația de bază și stația client.

De regulă, se stabilește vizibilitatea directă între stațiile de bază și se utilizează intervalul de frecvență de operare de la 10 la 66 GHz. Vizibilitatea directă între stațiile de lucru și gama de frecvență permite rate de schimb de date de până la 120 Mbit/s. Dar, în acest caz, este necesar să conectați una dintre stațiile de lucru la rețeaua furnizorului folosind o metodă standard de conectare prin cablu.

Standardele IEEE 802.16 au o structură de rețea GSM. Raza de acțiune a stațiilor de bază este de câțiva kilometri, iar construcția oricăror turnuri suplimentare care amplifica semnalul nu este absolut necesară.

Moduri

Standardul wimax 802.16e-2005 include toate versiunile care au fost lansate anterior:

Nivelul MAC/link

Rețelele MAC 802.16 folosesc așa-numitul algoritm de planificare. Principiul de funcționare al acestui algoritm se bazează pe următorul: absolut orice stație client se poate conecta la punctul de acces și după conectare, va fi creat automat un slot separat pentru aceasta direct pe punctul de acces. În plus, alți utilizatori nu pot influența acest lucru și astfel elimină posibilitatea ca comunicarea să fie întreruptă.

Arhitectura WiMAX

La Forumul WiMAX a fost creată o specificație de arhitectură, datorită căreia este posibil să se determine un număr mare de nuanțe operaționale. Acest număr include distribuția adreselor de rețea, interacțiunea cu alte rețele și autentificarea.

Aș dori să remarc faptul că arhitectura de rețea nu este strict legată de una sau alta configurație individuală, deci oferă o flexibilitate și scalabilitate destul de ridicate.

Avantaje și dezavantaje

Beneficiile includ:

Dezavantajele includ eu:

• lipsa dispozitivelor de frecvență;
• nepregătirea cadrului legislativ;
• dificultăți în introducerea noii tehnologii, motiv pentru care în prezent nu există posibilitatea de a oferi comunicații de înaltă calitate la un cost redus.

În acest articol, ne-am uitat la WiMAX în detaliu. Este sigur să spunem că WiMAX este în prezent cea mai importantă tehnologie wireless. Astăzi a câștigat o popularitate destul de largă în lumea modernă.