Мобильный WiMAX: реалии и перспективы
Данила Шеповальников
, #01/2006
7 декабря 2005 года произошло долгожданное событие - спецификация мобильной версии WiMAX была одобрена международной организацией IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). На проработку и согласование деталей у Института ушло почти три года, в течение которых поочередно рассматривались и отвергались различные промежуточные варианты - разработчики никак не могли прийти к единому мнению. Но в спорах, как известно, рождается истина. Новый стандарт, ориентированный на использование в связке с мобильными устройствами, получил кодовое наименование IEEE 802.16e-2005 и пополнил обойму технологий для построения беспроводных широкополосных сетей.
Для многих синонимом беспроводной связи стало маркетинговое название семейства стандартов Wi-Fi (IEEE 802.11). Фактически же стандартов для построения широкополосных беспроводных сетей существует больше. Основная их классификация подразумевает разбиение технологий на группы (семейства) в зависимости от масштабов сетей, в которых эти технологии применяются. Так, к принятым стандартам, ориентированным на персональные радиосети (WPAN), относится Bluetooth (IEEE 802.15), обладающий скромной пропускной способностью и радиусом действия (для спецификации 1.2 максимальная скорость передачи информации не превышает 721 кбит/с), а также Wireless USB, представляющий собой надстройку над технологией сверхширокополосной связи (максимальная пропускная способность - 480 Мбит/с). Группа стандартов Wi-Fi (IEEE 802.11a/b/g) предназначена для создания локальных широкополосных беспроводных сетей (WLAN), а также для организации публичных хот-спотов. Благодаря скорости передачи данных от 11 до 54 Мбит/с (в зависимости от версии стандарта), а также простоте развертывания хот-спотов, Wi-Fi стал оптимальным решением при организации коллективного доступа на ограниченной площади - например, в пределах одного здания. Хотя по меркам крупных населенных пунктов радиус действия беспроводной зоны доступа одной базовой станции 802.11 чрезвычайно мал.
С помощью всевозможных усилителей и специальных антенн его можно расширить, но по своей эффективности это равносильно натягиванию миниатюрной туфельки Золушки на ноги ее непутевых сестер. Организация единой широкополосной беспроводной сети масштаба города (WMAN) Wi-Fi не по плечу: в 2001 году для работы на больших расстояниях был разработан и предложен другой стандарт, названный WiMAX - Worldwide Interoperability for Microwave Access (международное взаимодействие для микроволнового доступа). В отличие от Wi-Fi группа стандартов WiMAX (IEEE 802.16) использует более широкий диапазон частот и канал, в результате скорость передачи данных может достигать 134 Мбит/с. Кроме того, WiMAX характеризуется дальнобойностью - расстояние между устройствами может составлять 50 км - причем нет необходимости располагать их в зоне прямой видимости.
Так же, как и в случае с Wi-Fi, семейство WiMAX включает несколько редакций одного и того же стандарта - первая была утверждена еще в 2001 году. В 2002-м обнародована вторая редакция - 802.16а, затем в июне 2004 года опубликована третья - 802.16d (официально - 802.16-2004). Наконец, в декабре 2005 года появился долгожданный 802.16e-2005. По сути, новый стандарт вобрал в себя описание редакции 802.16-2004, а также одобренные к ней поправки, ранее предлагавшиеся в проектах IEEE 802.16e и 802.16f. Зачем понадобились разные версии одного и того же стандарта - ведь это по идее должно провоцировать несовместимость устройств и путаницу на рынке? Понять смысл данного явления помогут предложенные организацией WiMAX Forum определения видов доступа, которые должен поддерживать современный широкополосный беспроводной стандарт. Таких видов насчитывается пять: фиксированный доступ, сеансовый доступ, доступ в режиме транспортировки, простой мобильный доступ и полнофункциональный мобильный доступ. Первые два типа подразумевают, что пользовательское устройство находится по отношению к оборудованию и сети оператора в одном и том же месте либо всегда, либо в течение одной сессии.
Доступ в режиме транспортировки допускает перемещение устройства с небольшой скоростью в ограниченной зоне действия с сохранением сеанса связи. Упрощенный и полноценный мобильные доступы предполагают поддержку непрерывного сеанса связи при движении с высокой скоростью в зоне покрытия беспроводной сети.
Масштабы беспроводных сетей
Каждый из перечисленных видов доступа обладает своими особенностями - они должны быть учтены и предусмотрены при разработке стандартов связи. До недавнего времени WiMAX был стационарен: версия, предложенная в 2004 году, оптимизирована для использования в режимах фиксированного и сеансового доступа. Однако с принятием всех необходимых поправок и утверждением 802.16e-2005 проблему поддержки мобильных режимов доступа также удалось решить, в результате WiMAX обрел универсальность.
