Отрасль коммуникаций - одна из самых быстрорастущих сфер бизнеса, в которой за последние десятилетия был отмечен весьма существенный прогресс. Сначала бурными темпами развивалась мобильная голосовая связь, затем интернет, и вот сейчас снова пришла очередь беспроводных технологий. На этот раз самым перспективным сегментом отрасли является сектор широкополосного беспроводного доступа (Broadband Wireless Access, BWA).

У "беспроводной революции" есть несколько движущих факторов. Главный из них - повсеместное распространение мобильных устройств (телефоны, КПК, ноутбуки), вычислительная мощность которых постоянно увеличивается. Во-вторых, повсеместное распространение интернета и растущая зависимость человечества от него.

Прогресс на рынке BWA подкрепляется научно-техническими достижениями в радиофизике, благодаря которому стало возможным создание целого ряда протоколов для беспроводной передачи данных на высоких скоростях.

Рынок BWA только начинает формироваться, и пока непонятно, к чему придет конвергенция устройств, развитие стандартов и дальнейший научно-технический прогресс. В данный момент на мировом рынке беспроводной передачи данных абсолютно доминируют операторы сотовой связи. Но они привыкли иметь дело только с телефонией и пока не знают, как реагировать на появление новых технических возможностей. Операторы сотовой связи по всему миру инвестировали сотни миллионов долларов в лицензии и оборудование для 3G. Параллельно с этим на рынке появились и альтернативные технологии, такие, как WiMAX.

Технологии беспроводной широкополосной связи

В данный момент на рынке существует множество различных технологий, которые находятся на разной стадии своего развития и обладают разными техническими возможностями. Почти все существующие технологии можно разделить на три "лагеря": WiFi, WiMAX и технологии сотовой связи. Каждая из них способна обеспечить передачу голоса и данных на высокой скорости. Но на самом деле эти три "лагеря" вовсе не конкурируют между собой и отличаются друг от друга ключевыми характеристиками.

Особняком стоит технология Wi-Fi, которая предусматривает установление связи на небольшом расстоянии. Эта технология подходит только для организации беспроводных локальных сетей (WLAN). Преимуществом WLAN, по сравнению с традиционными LAN, является то, что они могут создаваться спонтанно и включать в себя любые устройства, которые попадают в зону действия радиосигнала. Такие сети - "хот-споты" - организуются в гостиницах, аэропортах и других местах массового скопления людей.

Технологии, которые используются в сетях сотовой связи, предусматривают передачу данных на гораздо более значительные расстояния. Здесь речь идет о километрах. Первой такой технологией была GPRS, обеспечивавшая скорость в 10 Кбит/с, чего было явно недостаточно.

Системами широкополосной передачи данных (BWA) в настоящее время принято считать системы, обеспечивающие скорость передачи данных более 100 Кбит/с. Начиная с 2003 г., операторы сотовой связи в разных странах начали предоставлять услуги передачи данных по технологии EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution), которая обеспечивала среднюю скорость 100-130 Кбит/с с пиками до 200 Кбит/c, а также по различным технологиям семейства CDMA (Code Division Multiple Access), таким, как 1xEvDO на средней скорости около 300-400 Кбит/с с пиками до 700 Кбит/c. Использование EVDV в сети CDMA позволяет повысить скорость еще больше.

Сейчас идет подготовка к повсеместному внедрению технологий 3G, таких, как UMTS и HSDPA. Параллельно развиваются альтернативные технологии связи для мобильных устройств, такие, как WiMAX (IEEE 802.16e), которая, по некоторым техническим характеристикам, является более продвинутой технологией.

Wi-Fi (IEEE 802.11)

Семейство стандартов 802.11Х представляет собой семейство спецификаций, разработанных Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). Его часто называют Wi-Fi, что означает "Wireless Fidelity".

Первый чипсет, поддерживающий IEEE 802.11b, появился на рынке в начале 1999 г. В сентябре 1999 г. были открыты первые хот-споты Wi-Fi. Вскоре после этого были разработаны чипсеты с поддержкой стандартов 802.11a и 802.11g.

Кроме 802.11a/b/g, разработан еще целый ряд спецификаций, некоторые из них уже реализованы, а другие только будут реализованы в ближайшем будущем. Производители все чаще предлагают оборудование, поддерживающее сразу несколько стандартов одновременно.

В зависимости от конкретного стандарта, современные сети Wi-Fi работают на частотах 2,4 ГГц или 5 ГГц и обеспечивают теоретически возможную максимальную скорость передачи данных от 1-2 до 54 Мбит/с. Одна точка доступа может обеспечить охват в радиусе от 100 до 300 м.

Семейство IEEE 802.11 на сегодняшний день включают в себя перечень стандартов.

IEEE 802.11, разработка которого была завершена в 1997 г., является базовым стандартом и определяет протоколы, необходимые для организации беспроводных локальных сетей (WLAN). Основные из них - протокол управления доступом к среде MAC (Medium Accsess Control - нижний подуровень канального уровня) и протокол PHY передачи сигналов в физической среде. В качестве последней допускается использование радиоволн и инфракрасного излучения.

Стандарт IEEE 802.11a в настоящее время является самым скоростным из семейства стандартов 802.11, предусматривая скорость передачи данных до 54 Мбит/с (редакцией стандарта, утвержденной в 1999 г., определены три обязательных скорости - 6, 12 и 24 Мбит/с и пять необязательных - 9, 18, 36, 48 и 54 Мбит/с). В отличие от базового стандарта, ориентированного на область частот 2,4 ГГц, спецификациями 802.11а предусмотрена работа в диапазоне 5 ГГц. В качестве метода модуляции сигнала выбрано ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM). Наиболее существенное различие между этим методом и радиотехнологиями DSSS и FHSS заключается в том, что OFDM предполагает параллельную передачу полезного сигнала одновременно по нескольким частотам диапазона, в то время как технологии расширения спектра передают сигналы последовательно. К недостаткам 802.11а относятся более высокая потребляемая мощность радиопередатчиков для частот 5 ГГц, а также меньший радиус действия (оборудование для 2,4 ГГц может работать на расстоянии до 300 м, а для 5 ГГц - около 100 м).

Стандарт IEEE 802.11b первым в семействе Wi-Fi появился на рынке. Он обеспечивает скорость до 11 Мбит/с и работает в диапазоне 2,4 ГГц. Стандартом предусмотрено автоматическое понижение скорости при ухудшении качества сигнала.

Стандарт IEEE 802.11g представляет собой развитие стандарта 802.11b и позволяет повысить скорость передачи данных до 22 Мбит/с (а возможно, и выше) благодаря использованию более эффективной модуляциии сигнала.

Стандарт IEEE 802.11n - это Wi-Fi будущего. Он будет работать вдвое быстрее, чем "g" и "a": на скорости от 100 Мбит/c. Ускорение достигается за счет более оптимального использования частотного диапазона, аналоговых радиочипов, выполненных по улучшенной CMOS-технологии и интеграции WLAN-адаптера в один чип.

Крупнейшими производителями оборудования Wi-Fi являются компании 3Com, Actiontec, Agere, Alvarion, Avaya, Buffalo, Cisco, D-Link, Enterasys, HP, Intel, Intermec, Linksys, NETGEAR, Proxim, SMC, SpectraLink и Symbol.

(Продолжение следует)

Анатолий АЛИЗАР