Не сотвори себе кумира

Картинка:

Автор: Юлия Волкова
Опубликовано в журнале "CIO" №11 от 16 декабря 2004 года

Помните, где-то в самом начале девяностых годов прошлого века, а может быть и в конце восьмидесятых — то есть в абсолютной цифровой древности — появился стандарт DECT. Это сейчас мы привычно используем его, так сказать, «на посылках» — в домашних бесшнуровых телефонах да в офисных АТС небольшой емкости. А тогда… С высоких трибун международных форумов неслись предсказания скорой кончины всех остальных видов связи и воцарения DECTa, и все это расценивалось как наступление счастья всего человечества. По прошествии лет пяти появились низколеты. И снова началось… Где-то в те же времена вершиной телекоммуникационного прогресса объявлялась технология выбора свободного канала на основе сканирования спектра и оценки помех, затем корона «царицы технологий связи» украшала чело CDMA, и т. д., и т. д.

Еще позавчера все надежды на светлое будущее связи возлагались на Bluetooth, вчера дифирамбы пелись в адрес Wi-Fi... Словом, у каждого времени свои герои. Нисколько не сомневаюсь, что словечко WiMax уже известно достаточно широко. С этой — не рожденной еще — технологией уже связываются определенные надежды. Операторы уверовали в некие безграничные возможности WiMax в деле создания последней мили широкополосной связи. Принимаются неофициальные (поскольку противоречат официальным заявлениям) решения о «замораживании» спектра. Подписываются «соглашения о намерениях». На полную катушку запущены маркетинговые механизмы. В общем, совершаются некоторые действия — в разных странах разные.

Но, несмотря на все это, давайте признаем все же, что о WiMax’е известно пока гораздо меньше, чем не известно, и некоторые вопросы еще остаются без ответа, например: что такое WiMax? Как идет его разработка? Какие задачи еще ждут своего решения? Какова связь WiMax со стандартами «802.16» от IEEE и «HiperMAN» от ETSI? В чем разница между WiMax-сертифицированным оборудованием и WiMax-совместимым? Каковы возможные преимущества WiMax для провайдера услуг? Каковы сильные стороны его технологии? Когда WiMax станет стандартом? Что предначертано ему в будущем?

Иногда кажется, что ответы уже где-то есть, нужно только еще разок как следует порыться в том вале статей, интервью и рекламных сообщений, который пока еще неспешно, но довольно заметно заполняет страницы печатных изданий, программы конференций, пресс-релизы консорциума WiMax, сайты производителей оборудования.

Читали, слышали, пытались понять, но все же кое-что остается за кадром. Хотелось бы получить простое и понятное описание прошлого, настоящего и будущего WiMax’а, заглянуть за туман усиленно навязываемого нам мнения о его «сверхвозможностях», осознать его реальный потенциал, определить, какую роль он призван сыграть, а также уяснить, какие технологические и регуляторные проблемы еще предстоит решить прежде, чем эта технология выйдет из нежного возраста первых памперсов и сможет превратиться в реального кандидата на место всеобщего стандарта широкополосного радиодоступа.

От 802.16 к WiMax

Первоначально в основу спецификации 802.16 положен стандарт радиоинтерфейса сетей широкополосного беспроводного доступа, которые, как предполагалось, должны будут иметь архитектуру точка-многоточие и работать на частотах между 10 ГГц и 66 ГГц. Его первоочередной целью было заявлено достижение скоростей передачи 70 Мбит/с с пиковыми значениями до 268 Мбит/с.

Однако до конца этот стандарт так и не был создан. Что не удивительно. Выбранные диапазоны частот пригодны для создания только линий прямой видимости, а в самом стандарте не только нет никаких рекомендаций по его совместимости с другими американскими стандартами широкополосной связи, но и абсолютно игнорируются все достижения аналогичного европейского стандарта HiperMAN.

Стандарт 802.16a напоминает список «замеченных опечаток» к спецификации 802.16. Но одним из основных его преимуществ стала возможность отказаться от обязательной прямой видимости между приемником и передатчиком за счет использования частот в полосах от 2 ГГц до 11 ГГц. Этот «дополненный» стандарт позволяет также разворачивать WiMax с различной пропускной способностью каналов, учитывая, что доступность спектра будет различаться не только от страны к стране, но и от одного сегмента рынка к другому. Введение частотного и временного разделения каналов — еще один шаг к международному признанию новой технологии.

Кроме всех перечисленных улучшений на физическом уровне, стандарт 802.16a вносит улучшения и на уровне управления доступом к среде передачи (MAC), предполагая наличие протокола обмена TDMA между базовой станцией и абонентским терминалом WiMax. Такое интеллектуальное регулирование доступа пользователя к ресурсам сети позволит гибко распределять доступный ресурс в зависимости от типа передачи и, как следствие, более надежно поддерживать услуги передачи речи и видео.

Уже объявлено о практической готовности следующей версии — 802.16RevD. Но развитие стандарта на этом не завершится. К следующему году IEEE надеется создать вариант 802.16e, который добавит мобильность к тому, что, согласно чаяниям сторонников WiMax, к тому времени превратится в бурно разрастающийся рынок широкополосной беспроводной связи.

И хотя к выходу на рынок WiMax еще не готов, 2004 год стал для этой технологии поворотным. Если считать, что стандарт 802.16 уже не свернет с пути к широкому признанию на рынке, то его модификации 802.16a и 802.16RevD являются лишь краткими остановками на этом пути, позволяющими промышленности внести коррективы в проложенный теоретиками маршрут и нанести его на более крупную и более современную карту.

Wi-Fi, существующий сегодня не только как технология «горячих точек», но и как решение последней мили, также прокладывает путь для завтрашнего победного марша WiMax. Вероятно, в ближайшем будущем WiMax сменит свой статус, и из транспортного партнера Wi-Fi превратится в его возможную альтернативу. Пока еще трудно сказать, когда и как это произойдет, особенно, учитывая сегодняшний бум «вай-фаевских» радиосетей. Однако заметили ли вы, что традиционные операторы связи, на которых, главным образом, и делает ставку WiMax, практически ни в одном мероприятии вокруг этого бума до сих пор замечены не были. Все радиосети и последние мили на основе Wi-Fi строят их более мелкие соплеменники. Крупные же операторы больших вложений в Wi-Fi не делали, они оценивали и наблюдали. Их выбор, вероятно, еще впереди. Но не стоит забывать, что недостаточно проработанный WiMax — еще пока только «бумажный журавлик», а Wi-Fi — довольно-таки упитанная синица.

Насколько реален WiMax?

WiMax — это не новая технология, это более современная и коммерчески жизнеспособная модификация уже испытанной технологии, новый виток развития широкополосной связи, наматываемый поверх витка, сделанного его успешным предшественником — Wi-Fi. И виток этот должен быть таким, чтобы, как минимум, избежать вчерашних ошибок, а как максимум, не наделать завтрашних. Действительно, WiMax отличается от Wi-Fi только способностью еще быстрее завоевать рынок: WiMax с самого начала предусматривает применение исключительно открытых стандартов и обеспечение совместимости оборудования различных поставщиков. Именно этого так долго добивался Wi-Fi, что, несомненно, задержало момент его признания рынком.

Ведь до своей стандартизации Wi-Fi был вовсе не тем, чем является сегодня. Никто и не предполагал, что Wi-Fi-плата войдет в базовую конфигурацию каждого портативного компьютера. Это была просто технология, от которой заметного влияния на рынок не ожидали. Все мы помним, как долго не удавалось добиться однозначного понимания спецификации 802.11 (Wi-Fi). Все поставщики интерпретировали ее по-своему. И это неудивительно, ведь оборудование беспроводного доступа было представлено на рынке задолго до появления каких-либо «всеобщих» стандартов. Оно было разным, довольно дорогим и взаимодействия не предусматривало. И только ставка на «всеобщую» совместимость обеспечила успех Wi-Fi. Стандартизованные и совместимые решения означают возможность массового производства, а значит, достижения таких уровней цен и качества, которые невозможны для «фирменных» стандартов.

Технология Wi-Fi предназначалась для создания отдельных радиосетей, в беспорядке разбросанных по всему миру. И плотность отдельных этих сетей растет намного быстрее, чем возможности конкурирующей с ними проводной технологии широкополосной связи. Успех Wi-Fi дает сторонникам широкополосного беспроводного доступа, чьи ожидания казались раньше довольно-таки призрачными, причины для новых надежд. Но если мечтам, связанным с широкополосьем, суждено воскреснуть, то именно WiMax может оказаться той технологией, которая их полностью реализует. Эксперты надеются, что стандарт широкополосного радиодоступа 802.16, более известный как WiMax, во многом повторит историю успеха своих предшественников — стандартов семейства IEEE 802.11.

WiMax — это не усовершенствованная версия Wi-Fi, но и родства их никто не скрывает. Напротив, из родства этого пытаются извлечь как можно больше. Во-первых, для нового стандарта подобрано имя, которое очень похоже на то, что уже имеет неплохую репутацию, оно напоминает о Wi-Fi, но обещает нечто большее — нечто новое и улучшенное.

Но до того момента, когда огромная мечта будет реализована, должно быть сделано еще очень многое. Так, для того чтобы технология получила массовое распространение, а WiMax превратился в то, что мы ожидаем, одного только стандарта недостаточно. Необходимо, чтобы эти системы применялись тысячами пользователей, а операторы услуг, в силу взаимозаменяемости оборудования, не попадали в зависимость от монопольного производителя.

Несмотря на все надежды промышленности и затраты на агрессивную рекламу, сложенные к ногам WiMax, эта технология все еще находится на самом раннем — дорыночном — этапе своего развития. Если ее и ждет успех, если сети WiMax когда-либо и будут приносить заоблачные прибыли, если все технологии связи померкнут рядом с нею, то это произойдет еще не скоро. Ведь в большинстве стран мира (и Россия не исключение) беспроводные локальные сети и публичные радиосети — скорее, экзотика, и вокруг них больше шума, чем реальных событий.

А на вопрос, насколько реален WiMax, можно ответить, что сегодня WiMax реален ровно настолько, насколько он сможет быть реальным.

Спектр по правилам и без

Говоря о сегодняшнем дне радиосвязи, следует забыть великую фразу о радио, которое является чем-то там «без бумаги и без расстояний». Во-первых, для того чтобы радиосвязь начала работать, без «бумаги» — то есть разрешений на использование частот, никак не обойтись. Во-вторых, — и об этом забывают особенно часто, — распространение радиоволн в различных участках спектра имеет свои особенности, которые во многом определяют и дальность действия (расстояния), и специфику применения радиотехнологий.

Сегодня, через три года после того, как в IEEE был предложен первый проект стандарта 802.16, покровители этой технологии работают с гораздо лучшим, модифицированным стандартом, известным как WiMax. Они надеются смоделировать для WiMax путь развития, который должен привести его к большему успеху, чем достиг его старший брат.

Для того чтобы рынок WiMax стал действительно массовым, а производство оборудования действительно дешевым, крайне необходимо уже сегодня обеспечить выделение для будущих WiMax-совместимых продуктов наиболее подходящих и единых диапазонов частот. Поэтому, чтобы не наступать еще раз на грабли из несогласованных регуляторных требований по использованию спектра в разных странах, консорциум WiMax предпринимает превентивные шаги и налаживает «отношения» с национальными регулирующими органами.

Сбивая масло из сливок, снятых с мутной водички фантазий насчет WiMax, в сторонке от пристального внимания и светского гламура, создатели WiMax надеются собрать воедино отдельные обрывки спектра, которые по тем или иным причинам не приносят доходов, достаточных для того, чтобы владельцы их смогли реально противостоять яростному напору WiMax. Предполагается, что весь этот спектр, от 700 МГц до почти 66 ГГц, может быть однажды выделен под широкополосный беспроводной доступ. Проблема состоит в том, что предполагаемые полосы представляют собой эдакую окрошку из обрывков различных диапазонов с различными характеристиками распространения радиоволн и требованиями к мощности передатчиков. Ситуация еще более усложняется тем, что спектр, распределенный для широкополосного беспроводного доступа, практически никак не гармонизирован даже в пределах континентов, не говоря уже обо всем мире. Мало того, даже там, где общий спектр, в принципе, может быть выделен технически, возникают проблемы политические — в различных странах установлены различные требования по его использованию.
Короче говоря, процесс прокладывания пути для WiMax в мешанине международных и национальных правил использования спектра будет настоящим кошмаром. Именно поэтому никто, включая консорциум WiMax, состоящий из порядка 100 членов, не дает себе труда даже попробовать. Несоответствия слишком велики для того, чтобы их преодолевать.

Потому выбран иной путь — подобрать несколько полос, суммарная ширина которых была бы достаточной для удовлетворения вероятных потребностей, создать специальную группу и проводить работы по гармонизации, вовлекая в процесс производителей оборудования, операторов и администрации связи различных стран.

Основное внимание сторонников WiMax привлечено к трем основным диапазонам — 2,5 ГГц (сегодня здесь работают системы распределения телевизионных программ MMDS), 3,5 ГГц и 5 ГГц, в которых наиболее широкие полосы частот имеют гармонизированное распределение. Несмотря на то что не забыты и другие участки спектра, в которых не наблюдается технических преград для развития WiMax, пока все усилия сконцентрированы в этих полосах. Идея заключается в том, чтобы вложить максимум средств в освоение небольшого числа диапазонов, вместо того чтобы размазывать их тонким слоем по большому числу полос частот.

Выделение спектра для WiMax, вероятно, должно быть сделано на международном уровне, поскольку полосы этих диапазонов не только по-разному используются в различных странах, но и во многих случаях уже не принадлежат их правительствам. После состоявшихся недавно крупных европейских аукционов по продаже спектра для широкополосных систем связи, в результате которых правительства выручили миллиарды, большая часть проданного спектра так и остается «пустой», поскольку ни одна из более ранних технологий широкополосного беспроводного доступа не оправдала возлагавшихся на нее надежд.

Один из первоначальных планов заключался в том, чтобы развернуть системы широкополосного беспроводного доступа в полосах научно-медицинского и бытового применения 2400–2483,5 МГц и 5725–5850 МГц, которые во многих странах используются без всяких разрешений. У этого проекта есть как сторонники, так и противники. С одной стороны, очень удобно иметь возможность работать без разрешений. С другой — существует расхожее мнение, что там, где для использования частот требуется дополнительная бумажка, а то и две-три, спектр чище. Это не всегда так. Но пока еще о реальной работе речи не идет. А инвестор — существо ранимое и подозрительное. Он может и не поверить в успех того, что работает в «загаженном» «спектре без разрешений». Таким образом, перспектива получения в свое распоряжение незагруженного участка спектра становится ключевым фактором победы в конкурентной борьбе.

Именно поэтому так привлекательна идея рабочей группы консорциума WiMax о возможном использовании частот в районе 700 МГц, где можно уверенно обещать как существенное расширение зон покрытия базовых станций, так и хорошее качество приема сигнала внутри помещений. Диапазон 700 MГц в ряде стран используется телевизионным вещанием. Кое-где, как, например, в США, телевизионщики уже начали освобождать эту полосу, переходя на цифровые стандарты телевещания. Вполне вероятно, что консорциум WiMax, поддерживаемый такими гигантами, как Intel, и производители WiMax-оборудования сумеют убедить Федеральную комиссию по связи США отдать весь освобождаемый спектр для развертывания сетей широкополосного беспроводного доступа.

Но решение это, вполне пригодное для США, в России выглядит неуместно.

Во-первых, потому, что наземное цифровое телевидение в стране скорее мертво, чем живо. Хотя о нем все говорят, многие просят денег на исследования, но в «железе» вы ничего не найдете, кроме трех-четырех довольно-таки чахлых опытных зон, с великой помпой открытых несколько лет назад.

Во-вторых, потому, что диапазон этот Минсвязи освободить не под силу и не по карману. Те же, кто этими частотами владеет, никак не заинтересованы в широкополосном доступе — ведь WiMax’ы приходят и уходят, а задачи безопасности государства остаются.

В-третьих, если вдруг свершится чудо и диапазон начнут освобождать, то, вероятнее всего, к тому моменту, когда стандарт WiMax устареет окончательно, будет освобождена примерно четверть требуемых частот (вспомните историю GSM).

Проблема, которая ожидает WiMax в России, заключается не только в том, что сегодня вы не найдете достаточного количества доступного спектра. Трудность еще и в том, что зоны для радиодоступа выделялись в самых разных участках спектра — от 908–928 МГц до 40,5–43,5 ГГц, а некоторым операторам выделены полосы, которые ни под каким соусом не будут отвечать требованиям WiMax.

WiMax — или не WiMax?

Еще до того, как было отштамповано выражение «цифровой разрыв», электросвязь искала способы донести широкополосные услуги до каждого, перекинув мостик через пропасть между теми, кто «имеет», и теми, кто «не имеет». В ряде стран, в центральной части России в том числе, пропасть эта была существенно сокращена за счет кабельных сетей и DSL, но и они не без недостатков. Еще сложнее эта проблема в тех уголках страны, где большинство населения не имеет доступа даже к таким основным средствам связи, как телефон.

Для операторов услуг, стремящихся охватить эти сегменты рынка, WiMax видится эдаким «стариком Хоттабычем», который в одночасье даст возможность повсеместного предоставления всех мыслимых и немыслимых услуг связи. Хотя широкополосный беспроводной доступ не является абсолютно новым явлением на рынке, разработка и эволюция стандартизованных, совместимых, операторских решений дает WiMax’у именно то, чего не хватало всем его предшественникам для широкомасштабного применения.

Операторам, желающим создать инфраструктуру широкополосной связи в удаленных регионах, WiMax позволит строить сети быстрее и дешевле. Для тех же, кто ищет способы залатать дыры, не охваченные кабельными или DSL-сетями, беспроводный доступ — единственное решение.
Вероятно, одним из наиболее привлекательных аспектов технологии WiMax — тем, что, по всей видимости, позволит ей значительно расширить рынок и намного обойти конкурентов — будет мобильность пользователя. По крайней мере, масса усилий направлена на то, чтобы ввести мобильность в стандарт 802.16 уже к концу текущего года.

Ожидается, что где-то к 2007 году WiMax будет входить в базовую комплектацию оконечных устройств — настольных, портативных и карманных компьютеров, так же, как это делается сегодня с Wi-Fi и Bluetooth. Это позволит довести услуги широкополосного доступа до каждого пользователя — дома, в офисе, в дороге. Операторы, лелеющие надежды все же построить сети мобильной связи третьего поколения, уверяют, что в 2007 году WiMax будет встроен в сотовые телефоны. Форум WiMax обещает создать гармонизированную платформу стандартов 3G и WiMax.

Но стоит ли умиляться, глядя на «братание стандартов»? Это своего рода встреча на Эльбе. Вскоре мы станем свидетелями жестокой борьбы между сетями 3G и WiMax за умы и кошельки потенциальных клиентов. Сотовая связь третьего поколения — это вам не простенький NMT-450. Это даже не робкие заигрывания GSM с Интернетом на «запредельных» скоростях в 9,6 Кбит/с. Сети 3G предназначены для высокоскоростной мобильной передачи потоков цифровых данных. Сегменты предполагаемых рынков WiMax и 3G не просто пересекаются, они практически полностью перекрываются.

Ни для кого не секрет, что многие производители оборудования вошли в консорциум WiMax только в надежде на то, что поддержка мобильных приложений в следующей версии стандарта 802.16e обеспечит им выход на рынки экономически развитых стран. Однако кто знает, что готовит нам будущее? Ведь в богатых странах конкурентами сетей 802.16e станут и мобильная связь третьего поколения, и уже развернутые в городах зоны Wi-Fi. Что касается стран победнее, то там одинаково не ясны перспективы как WiMax, так и 3G, и Wi-Fi.

Для того чтобы стандарт наконец-то состоялся, недостаточно всего того, что уже сделано и еще делается во благо WiMax. Помимо всех затраченных усилий, огромного числа исписанных страниц и тысяч произнесенных здравиц, потребуется и некоторая доля удачи. А удача, по мнению вице-президента по маркетингу компании «Алварион» Карлтона О’Нила, «это когда приготовления совпадают с предоставленной возможностью».