WiMAX — обеспечение широкополосного доступа для «последней мили»
28 августа 2006
Рубрика: Технологии.
Автор: Алишер Абдукадыров.

pic
До сих пор в предыдущих статьях мы рассказывали о технических характеристиках технологии WiMAX и о том, какие «чудные» возможности она предоставит пользователям. Пришло время рассказать о том, кто и как сможет «наслаждаться» этими возможностями.

Введение

WiMAX — стандарт беспроводного широкополосного доступа, который пользуется преимуществами и поддержкой компьютерной и телекоммуникационной индустрии во всем мире, за счет чего достигается высокая экономическая эффективность этой технологии. Система WiMAX специально спроектирована для предоставления значительных преимуществ операторам и пользователям в различных условиях применения (на предприятиях, для бытового пользования, в местах, не охваченных связью), в различных географических и демографических условиях (в городах, пригородах, сельских районах) в краткосрочном и долгосрочном плане.

Сценарии использования

Технология WiMAX способна совершить революцию в способах связи между людьми. Она обеспечит большую свободу людям, ведущим мобильный образ жизни, позволяя им всегда оставаться на связи с возможностью передачи данных, голоса и даже видеоприложений. WiMAX позволит людям непрерывно вести связь в любое время и в любом месте, где бы они ни находились: дома, в офисе, на машине и даже по дороге от дома до машины. Для иллюстрации возможностей технологии WiMAX в различных применениях ниже приведены несколько сценариев использования, сгруппированные в две категории, — частные сети и сети общего доступа.

Частные сети

Частные сети используются в основном отдельными организациями, учреждениями или коммерческими структурами за счет использования выделенных линий связи, предоставляющих услуги по безопасной и надежной передаче данных, голосовой и видеоинформации. Быстрое и несложное развертывание сети является для таких пользователей одним из основных требований.

Сотовая связь

Рынок сотовых услуг становится все более и более конкурентным. Чтобы оставаться конкурентоспособным на этом рынке, сотовые операторы постоянно ищут способы уменьшения своих эксплуатационных затрат. Расходы на транзитные соединения для сотовых операторов представляют собой существенную часть их затратных средств. Как раз решением такой задачи могут стать системы WiMAX, которые обеспечат связь в режиме «точка-точка» на расстоянии до 50 км, со скоростями передачи данных, способными поддерживать несколько каналов E1/T1. Таким образом, сотовые операторы смогут использовать оборудование WiMAX для обеспечения связи между базовыми станциями и системой управления сети или центральным коммутатором, как показано на рис.1.

pic

Сотовые системы используются для передачи как голоса, так и данных, и механизм управления трафиком, имеющийся в системе WiMAX, позволяет эффективно управлять работой канала связи. Аренда каналов у местных АТС может оказаться высокозатратной, а прокладка собственных оптоволоконных кабелей, что является дорогостоящей и трудоемкой, а порой нереализуемой задачей, может также снизить уровень доходности сотовой сети. Проводные решения для обеспечения коммутационных линий сотовых сетей в сельских или удаленных районах оказываются очень нерентабельными, а в большинстве версий DSL и кабельных технологий не может быть достигнута требуемая скорость передачи данных, особенно для коммутации в сетях нового поколения 3G.

Провайдеры беспроводных услуг

Провайдеры беспроводных услуг смогут использовать системы WiMAX в качестве транзитных соединений своих базовых станций с сетями доступа, как показано ниже, на рис. 2.

pic

При этом сети доступа могут быть построены на основе технологий Wi-Fi, WiMAX или любой другой беспроводной технологии. Также, используя возможность приоритетной передачи в технологии WiMAX, можно распределить по приоритетам и оптимизировать трафик транзитного соединения. Оборудование WiMAX может быть развернуто очень быстро, тем самым обеспечивая провайдеру возможность быстрой «раскрутки» своей сети беспроводных услуг. Аренда каналов для транзитного соединения у местной телефонной станции увеличивает эксплуатационные затраты, прокладка оптоволоконных каналов может оказаться дорогостоящей и потребует много времени. Кроме этого, оптоволоконный канал, цифровая телефонная линия или кабель могут оказаться далеко не рентабельными решениями для сельских и удаленных районов, тем более что большинство версий этих технологий не обеспечивают емкостей, требуемых для сетей провайдеров.

Банковская сфера

Крупные банки также могут соединять свои подразделения и удаленные участки с центральными или региональными офисами через создание своих корпоративных сетей WiMAX, с возможностью обмена данными, голосовыми и видеоприложениями, как показано на рис. 3.

pic

Подразделения банков обычно разбросаны на большой территории и требуют достаточно высоких уровней безопасности и больших скоростей трафика. Возможность шифрования данных в системах WiMAX обеспечивает высокую безопасность связи, защиту от несанкционированного доступа, перехвата информации и манипуляций чувствительным банковским трафиком. Гибкость и масштабируемость сетей WiMAX позволяют охватывать связью огромные территории и при этом обеспечивать совместную работу как каналов с высоким трафиком (например, между центральным и районными подразделениями), так и с низким трафиком (например, между районными филиалами и банкоматами). Такая совместная работа обеспечивается благодаря возможности WiMAX устанавливать приоритеты передачи для голосовых сообщений (телефонные переговоры между подразделениями и филиалами), данных (финансовые сделки, электронная почта, Интернет и Интранет) и видеоинформации (наблюдение, кабельное телевидение). В целом для банков целесообразно иметь свои корпоративные сети передачи данных по ряду причин. Кроме того, что они избегают постоянных затрат на аренду коммутационных линий АТС, создание собственных сетей дает банкам дополнительную гибкость, позволяя быстро развертывать новую сеть, если вдруг появилась необходимость смены местоположения банкомата или филиала.

Система образования

Региональные подразделения системы высшего или народного образования также смогут активно использовать системы WiMAX для объединения в единую сеть школ или институтов, как показано ниже, на рис.4.

pic

Особенностями таких сетей, как правило, являются отсутствие прямой видимости между объектами, высокая требуемая полоса пропускания (не менее 15 Мб/c), работа в режимах «точка-точка» и «точка-многоточка» и большая территория охвата. Система WiMAX может быть успешно использована для создания сетей в системе образования, предоставляя полный диапазон услуг широкополосной связи, включая телефонию, служебные данные (типа базы данных студентов), электронную почту, Интернет и Интранет, дистанционное обучение с возможностью видеоконференции и т.п. В последнем случае можно организовать учебный процесс таким образом, что преподаватель, находясь в одном месте, сможет читать лекции или даже проводить практические занятия для большого числа удаленных учебных заведений в режиме реального времени. Это может быть особенно актуально в сельских районах, где существует проблема нехватки квалифицированных кадров.

Службы общественной безопасности

Правительственные службы общественной безопасности — такие, как милиция, пожарники, службы спасения, МЧС, могут использовать системы WiMAX для быстрого реагирования при различных аварийных или чрезвычайных ситуациях, как это проиллюстрировано на рис. 5.

pic

В дополнение к двусторонней голосовой связи между диспетчером и полевыми бригадами сети WiMAX смогут обеспечивать передачу в режиме реального времени видеоизображений и данных с места происшествия в центр управления. Гибкость работы систем WiMAX позволяет сети легко обрабатывать такие разнообразные типы трафика. Благодаря возможности быстрого развертывания сетей WiMAX полевые бригады смогут оперативно установить и настроить такие временные беспроводные сети в местах чрезвычайных происшествий в течение нескольких минут. При этом такие сети можно будет подключить к существующим сетям WiMAX и таким образом обеспечить связь с диспетчером или центром управления. Разумеется, проводные решения не могут быть использованы в подобных ситуациях из-за непредсказуемости места и времени несчастных случаев и стихийных бедствий. Часто в моменты чрезвычайных происшествий требуется связь также и в подвижном режиме. Например, милиционеру необходимо получить доступ к центральной базе данных, или пожарнику нужно быстро определить наилучший маршрут до места пожара или узнать архитектуру горящего здания, либо с машины «скорой помощи» нужно передать данные о больном или видеоинформацию о его состоянии в больницу до того, как врач осмотрит его лично. Во всех этих случаях сети WiMAX смогут обеспечить надежную и оперативную связь с высокой скоростью передачи данных как в стационарном, так и подвижном режимах работы.

Строительные организации

В сфере строительства системы WiMAX могут использоваться для установления связи между главками или управлениями и непосредственно строительными участками, либо с другими управлениями, проектными институтами, базами и т.д., как показано на рис. 6.

pic

Возможность быстрого развертывания сети WiMAX также очень важна для таких пользователей, так как позволяет за короткие сроки подвести связь к участку строительства, включая телефонию, передачу данных (электронная почта, проектные чертежи, Интернет и т.д), видеонаблюдение за участком и др. Подобно другим сценариям использования здесь также система WiMAX распределит трафик по приоритетам и оптимизирует использование канала связи. Поскольку строительные участки часто передислоцируются, оборудование WiMAX, будучи портативным, может быть повторно развернуто и многократно использоваться на различных объектах строительства.

Сети общего доступа

Спецификой таких сетей является то, что они обслуживают различные классы пользователей как организации, так и физические лица. Как правило, к сетям общего доступа предъявляются достаточно жесткие требования по дальности зоны охвата, при том что места установок абонентских модулей могут быть совершенно непредсказуемыми. В таких сетях в основном востребованы услуги по передаче голоса и данных, хотя видеосвязь становится все более и более популярной. Безопасность связи — еще одно важное требование, так как услугами сетей пользуется большое количество абонентов. Встроенная возможность создания виртуальных частных сетей и функция шифрования как раз призваны удовлетворять это требование. Несколько вариантов использования сетей общего доступа приведены ниже.

Сеть общего доступа провайдера

Провайдеры беспроводных сетей общего доступа используют WiMAX сети для обеспечения связью как домашних пользователей (голос, данные и видео), так и офисов (прежде всего голос и Интернет), что проиллюстрировано на рис. 7.

pic

При этом компании-провайдеры могут быть новыми, то есть начинающими свой бизнес с небольшой или вообще без установленной инфраструктуры связи. Поскольку сети WiMAX можно просто и быстро установить, такие провайдеры смогут за короткое время развернуть свою сеть и конкурировать с устоявшимися провайдерами. Система управления трафиком, встроенная в WiMAX, позволит высокоэффективно обслуживать разнообразные виды трафика, текущие в сетях провайдеров. Единая сетевая платформа, обеспечивающая передачу данных, голосовой и видеоинформации, является очень привлекательной для конечных пользователей, поскольку представляет собой пакет сервисов, предоставляемых с единой точки обслуживания и позволяющих платить по единому ежемесячному счету. Одновременная поддержка различных сервисов обеспечивает дополнительные доходы и при этом сокращает затраты по поиску клиентов, тем самым увеличивая среднюю отдачу от каждого абонента (ARPU). Провайдеру при этом требуется только одна система биллинга и одна клиентская база данных.

Сети связи в сельских районах

Провайдеры беспроводных услуг используют сети WiMAX для обеспечения связью слабо охваченных или вообще не охваченных связью мест в основном в сельских районах или пригородах, как это показано на рис. 8.

pic

Проведение связи в удаленные районы, где не развита или отсутствует инфраструктура связи, является актуальной задачей как для развивающихся, так и для развитых стран. Это позволит обеспечить услугами телефонии и Интернета огромное количество неохваченных территорий, тем самым сокращая так называемое «Цифровое неравенство», о котором было рассказано в предыдущих статьях. Благодаря большой дальности связи систем WiMAX можно достаточно эффективно обеспечить широкий охват территории, что будет намного рентабельнее, чем прокладка проводных линий связи, особенно в местах с низкой плотностью населения. Сети WiMAX могут быть развернуты очень быстро, обеспечив широкие услуги связи в удаленных районах и при этом не нанося значительного урона окружающей среде, напротив, способствуя росту экономических показателей этих районов.

Данная статья опубликованна в печатной версии infoCOM.UZ №7 2006

Orphus system
В Telegram
В Одноклассники
ВКонтакте