Технология WiMAX была разработана для создания беспроводной связи с большим радиусом доступа и используется на различных устройствах (компьютеры, мобильные телефоны). WiMAX использует в работе стандарт IEEE 802.16 , его еще могут называть Wireless MAN . Этот стандарт позволяет использовать беспроводную технологию более широко и его возможности намного превышают возможности WiFi сетей. Для доступа к wimax можно использовать разные устройства, в зависимости от Ваших требований и возможностей. Можно использовать wimax usb модем, который позволяет связать с wimax сетью Ваш компьютер. Если Вы хотите связать с сетью по беспроводной технологии еще несколько других компьютеров, то можно приобрести еще несколько таких модемов. Но наиболее оптимальным решением будет подключить специальный роутер, работающий с wimax, и он будет раздавать сеть уже по WiFi. Теперь Вы можете подключить по WiFi несколько разных устройств к сети. Частоты WiFi и WiMAX друг другу мешать не будут. Для доступа к wimax сейчас в основном используется wimax wi fi роутер.
Возможности WiMAX позволяют заменить этой технологией многие из телекоммуникационных структур, такие как проводные сети телефонных компаний, кабельное телевидение и беспроводной доступ к сети интернет. WiMAX обеспечивает высокую скорость к сети и является альтернативой выделенной линии и DSL. При этом сеть WiMAX охватывает большую территорию, чем WiFi. WiMAX является технологией Wireless MAN, поэтому есть возможность использовать для связи точку доступа, использующую стандарт IEEE 802.11 (Wi Fi). Использование этого стандарта теоретически дает возможность покрытия пространства с радиусом примерно до 112.6 км. В реальных условиях это расстояние обычно ограничивается 5-8 километрами.
Сейчас наиболее оптимальным вариантом доступа к Wimax является использование Wimax роутера. Как правило, такой роутер может работать в Wimax и создавать вокруг себя сеть WiFi или только подключаться к WiMAX.
Роутер Wi-Spot от Comstar
Для примера посмотрим на роутер Wi-Spot от Comstar. Этот роутер используется для создания одной сети, связывая Wi-Fi и WiMAX. В данном роутере нет необходимости ничего настраивать, все происходит в автоматическом режиме. Стоит только включить роутер, и он автоматически соединится с Wimax сетью и вокруг него будет создана WiFi сеть. Благодаря этому пользователь может подключить различные устройства к сети. Для улучшения качества сигнала в роутер встроена батарея и используется внешняя антенна.
Устройство SagemcomGigasetSE681 CPE
Если Вам просто требуется подключиться к WiMAX сети, можно использовать такое устройство, как SagemcomGigasetSE681 CPE. Это однопортовый роутер для связи с WiMAX, который достаточно просто настраивается с помощью веб-интерфейса.
Настраиваем WiMAX на роутере
Перед настройкой роутера Вам нужно подключить его к источнику питания и соединить с компьютером (сетевой картой). После этого нужно открыть браузер и открыть страницу настройки роутера. В адресной строке набирается адрес роутера, который Вы можете посмотреть в инструкции (192.168.1.1).
После того, как Вы нажмете ввод, откроется страница с указаниями по безопасности. Для входа в веб-интерфейс настроек роутера Вы нажимаете Ok.
В открывшемся окне настроек Вам нужно открыть вкладку с расширенными настройками, как на картинке ниже.
На этой странице Вам нужно ввести значение логина, имя пользователя, используемое на карточке активации, и пароль. Подождав после этого некоторое время, соединение между Вашим компьютером и WiMAX сетью будет создано. Если соединения нет, то нужно проверить настройки соединения на Вашем компьютере. В свойствах протокола интернета должен быть выбран автоматический режим получения ip адреса и DNS сервера, как на рисунке ниже.
Как подключить интернет через WiMax ?
На данный момент в Москве и ближнем Подмосковье имеется возможность подключения к интернету по технологии WiMax от провайдера Yota или подобных, которые работают в вашем регионе. Так как сеть WiMax распространена на Город и места с большим скоплением людей (Аэропорты, Вокзалы, крупные Дачные поселки, и подобные места). То сигнал со стандартным оборудованием (WiMax модемом) в других населенных пунктах получить не удастся.
Для того что бы подключить интернет по WiMax в местах там где нет покрытия сетей WiMax, требуется установка и настройка дополнительного оборудования. Для начала надо понять имеет ли смысл устанавливать дополнительное оборудования. Первым дело требуется посмотреть по карте покрытия сети, не входит ли ваше место подключения в зону покрытия. Если не входит, то требуется определить где установлена ближайшая базовая станция WiMax. После того как определено расстояние до ближайшей базовой станции (должно быть не более 5-10 КМ и до базовой станции должна быть преимущественно прямая видимость). Далее в зависимости от расстояния и условий приема сигнала требуется подобрать WiMax модем и WiMax антенну с требуемым усилением.
После подбора оборудования и закупки всего требуемого, так как вам потребуется по мимо модема и антенны, еще кабель для соединения антенны с модемом и удлинитель USB для соединения модема с компьютером или роутером. Требуется установить антенну максимально высоко на мачту и направить её более точно на базовую станцию, направление можно рассчитать с помощью программы google earth. Далее после установки антенны и подключения её к модему, требуется подключится к сети и подстраивать антенну в горизонтальной и вертикальной плоскости до максимального уровня сигнала.
Зачастую в качестве приемника интернета по WiMax служит специализированный роутер с USB портом и прошивкой имеющей возможность работать с WiMax модемами. Таким образом ваше интернет соединение будетболее стабильно и работать всегда, а получить интернет на свои устройства(Компьютер, КПК, планшет, телефон, и другие устройства) вы сможете посредством беспроводной Wi-Fi сети, по которой роутер раздает интернет на расстоянии до 50 метров, или же по UTP кабелю от портов Роутера.Таким образом подключившись к интернету по WiMax вы получите достойный интернет, со скоростью скачивания до 5 Мбит/сек, а так же возможность подключить к интернету не 1 устройство, а сразу несколько.
Технические параметры WiMax от провайдера Yota в Москве и Подмосковье:
Входящая скорость: до 10 Мбит/сек (Напрямую зависит от качества сигнала)
Исходящая скорость: до 1 Мбита/сек (Напрямую зависит от качества сигнала)
Ping: от 50 до 500 Мс в зависимости от удаленности от БС, маршрута интернет соединения и силы сигнала.
Безлимитный тариф: от 700 рублей, или бесплатно на скорости 64 кбита/сек(до 20 декабря 2112 года)
Технология WiMax достаточно сложна и подключения к интернету через WiMax в нестандартных условиях, с использованием дополнительного оборудования, лучше всего доверить специалистам. Самостоятельная установка всего оборудования может не дать результатов. Перед покупкой оборудования консультируйтесь со специалистами, так как в том или ином месте установки, установка может быть недоступна.
WiMAX - это относительно новая технология радиосвязи. Она предназначена для построения беспроводных локальных вычислительных сетей (WLAN) и обеспечивает широкополосный доступ пользователя к этой сети и к интернет-ресурсам. Другим, гораздо более привычным способом организации WLAN является Wi-Fi. Из-за этого часто возникает некая путаница: новую технологию считают улучшенным вариантом старой. Да и само название - WiMAX - вызывает определенные ассоциации с технологией Wi-Fi. Но все же различия между ними довольно серьезные.
История создания WiMAX
К концу прошлого столетия существовало много закрытых решений в области развертывания глобальных беспроводных сетей. Устройства, ориентированные на каждое из решений, конфликтовали между собой, а построение сети обходилось слишком дорого. Преодолеть эти проблемы можно было, только избавившись от закрытости форматов, что и было сделано в 1999 году. Крупнейшие производители телекоммуникационного оборудования совместно с ассоциацией IEEE договорились о выработке единого стандарта беспроводной широкополосной связи. Так появился IEEE 802.16, а в 2001 году организации, развивающие его, образовали WiMAX Forum. Тогда же новый стандарт и назвали по имени этого консорциума.
Во-первых, на базе новой технологии создаются магистральные каналы передачи данных, заменяющие собой привычные «выделенки» и DSL-соединения. Wi-Fi же, при всем многообразии вариантов организации локальных беспроводных сетей, - практически всегда лишь посредник между узлом связи провайдера и пользовательским устройством. Поэтому нередки случаи, когда точки доступа Wi-Fi (так называемые хотспоты) и даже целые сети таких хот-спотов объединяются между собой посредством технологии WiMAX.
Во-вторых, из-за достаточно большой дальности действия передатчиков (до 50 км) и очень низкой чувствительности радиосигнала к различного рода препятствиям WiMAX-точки доступа в Интернете можно создавать без привязки к географическому положению (что, собственно, и отражает название WiMAX). Все эти факторы позволили создателям WiMAX заявить, что их детище пригодно для развертывания вычислительных беспроводных сетей городского масштаба - Wireless Metropolitan Access Network (WMAN).
Виды WiMAX-сетей
На сегодняшний день в мире существует несколько спецификаций WiMAX:
- Fixed WiMAX – фиксированный;
- Nomadic WiMAX – обеспечивающий сессионную работу: пользователь может подключаться к разным базовым станциям, но при перемещении между ними будет вынужден отключаться от WiMAX-сети;
- Portable WiMAX – портативный. Абонентское устройство может находиться в движении со скоростью не выше 40 км/ч;
- Mobile WiMAX – мобильный. Возможна работа в движении со скоростью до 120 км/ч.
Наибольшей популярностью пользуются первое и последнее решения.
Фиксированный вид доступа предназначен для связи двух достаточно удаленных объектов, к примеру двух вышек с передатчиками WiMAX, находящихся на расстоянии до 50 км друг от друга. При нахождении в зоне прямой видимости и благоприятных условиях скорость передачи данных может доходить до 120 Мбит/с. Такие внушительные параметры позволяют использовать этот режим в качестве замены традиционным проводным каналам. Данная спецификация обозначается 802.16-2004 или 802.16d. Под работу WiMAX-сетей, соответствующих этой спецификации, отведены частотные диапазоны 3,5 и 5 ГГц.
Другой вид доступа - мобильный - позволяет пользователю подключить к Интернету любое устройство с поддержкой WiMAX, находясь где угодно. Сигнал поступает непосредственно на модем, ноутбук, коммуникатор или сотовый телефон. При этом их владелец вместе со всем своим беспроводным «хозяйством» может перемещаться со скоростью до 120 км/ч. Быстрее, правда, не рекомендуется, иначе соединение может исчезнуть, так как базовые станции не будут успевать осуществлять передачу данных без разрыва связи. Именно такие WiMAX-сети сегодня разворачиваются в Москве, Санкт-Петербурге и других крупных городах России. Данная спецификация обозначается 802.16-2005 или 802.16e.
Спецификации WiMAX строго определяют используемые диапазоны частот, ширину полосы пропускания, мощность излучения устройств, методы передачи данных и доступа, способы кодирования и модуляции сигнала и другие характеристики, причем для каждой из них эти параметры различаются настолько, что сети и устройства WiMAX разных спецификаций несовместимы. Подробное сравнение технических характеристик режимов WiMAX приведено в таблице вверху.
В России существуют только мобильные WiMAX-сети. Кстати, использование оборудования одного WiMAX-оператора в сети другого в России невозможно.
Принцип действия WiMAX
Несмотря на то что WiMAX - это радиотехнология, полностью обойтись без проводов не удастся даже в случае выбора мобильного режима. Принцип действия сети на базе WiMAX очень похож на принцип работы сотовой связи. Существуют абонентские станции, то есть базовые станции, пользовательское и прочее коммуникационное оборудование оператора, связанное с Интернетом. Базовые станции установлены на расстоянии нескольких (а то и десятков) километров друг от друга. Одна «перекидывает» сигнал другой в условиях прямой видимости в частотном диапазоне от 10 до 66 ГГц (как уже упоминалось, скорость передачи данных может быть очень высокой). По крайней мере одна базовая станция должна соединяться с сетью провайдера при помощи проводов. На практике же к проводной сети подсоединяют довольно много передатчиков, что позволяет повысить скорость про хождения данных и надежность всей системы.
Таким образом, вся цепочка базовых станций соединяется на операторском конце с Интернетом по проводам. На другом конце этой линии, на расстоянии не более десяти километров от последней базовой станции, может находиться принимающая антенна пользователя. Ее устанавливают снаружи здания или внутри него; кроме того, она может быть подключена непосредственно к устройству (опять-таки в случае выбора мобильного режима). На эту антенну поступает сигнал с последнего передатчика. При этом используются более низкие частоты: 1,5–11 ГГц для фиксированного WiMAX и 2–6 ГГц для мобильной версии. Да и скорость прохождения данных от базовой станции к абонентскому устройству будет значительно ниже. Если вы используете стационарный вид связи, то максимально возможная скорость составит не более 75 Мбит/с, а при мобильном подключении и того меньше – 30 Мбит/с. Но даже эти цифры на практике недостижимы. Не зря же предусмотрительные производители оборудования WiMAX никогда не забывают упомянуть, что скорость потока данных зависит от многих факторов: загрузки сети, плотности городской застройки и даже метеоусловий.
Так или иначе, с принимающей антенны сигнал может поступать либо сразу на пользовательское устройство, либо по проводам на роутер.
Технологические особенности WiMAX
Что позволяет WiMAX с успехом заменить традиционные виды широкополосного доступа в Интернет?
Во-первых, в новых сетях реализован принцип разделения приоритета доступа, так называемый «Quality of Service» (уровень обслуживания - QoS). Не вникая в технологические тонкости, можно сказать, что на практике это выглядит следующим образом: каждый абонент получает канал связи, который закрепляется только за ним. В то же время передача пакетов информации осуществляется с определенной временной задержкой (джиттером). Благодаря такой раздельной схеме работы канал не «забивается» и сохраняется устойчивая связь. Когда же подключенное устройство выходит из зоны действия конкретной базовой станции, его канал связи передается следующей.
Во-вторых, для обеспечения связи используется технология ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM), а также ее вариант для множественного доступа абонентов (OFDMA). Проще говоря, канал связи делится на множество подканалов (до 256) и пользователь получает не один канал, а сразу несколько. Применение OFDMA позволяет увеличить их количество до 2048 и подключить к одной линии сразу восемь абонентов.
Кроме того, в сетях WiMAX возможно применить несколько видов частотной модуляции и изменить ширину пропускного канала.
Различные сочетания этих критериев в конечном итоге оказывают влияние на скорость передачи трафика.
Карты покрытия города Москвы сетью WiMAX
На сайте обоих московских WiMAX-операторов вывешено предупреждение о том, что представленное на карте качество сигнала может отличаться от заявленного. Публикуемые карты покрытия (рис. выше) отражают лишь общую ситуацию, однако не учитывают специфику конкретной местности, где вы будете работать. Так что, прежде чем подписать контракт, обратите внимание на окружающие объекты: здания, ЛЭП, недавно построенные железные конструкции - все это может сыграть отрицательную роль при работе в сети. Впрочем, если вы живете на верхних этажах многоквартирного дома, то проблем со связью скорее всего не будет. Следующим шагом станет приобретение оборудования. На сегодняшний день существует достаточно много устройств, поддерживающих технологию WiMAX.
Как подключиться к сети WiMAX?
Для начала необходимо выбрать поставщика услуг связи по технологии WiMAX. Найти их будет несложно - достаточно набрать в интернет-поисковике словосочетание «провайдер WiMAX». Затем необходимо будет ознакомиться с картой покрытия оператора. Несмотря на то что речь идет о беспроводной сети в масштабах города, WiMAX есть еще даже не во всех районах российской столицы.
WiMAX и конкуренты
На сегодняшний день беспроводные вычислительные сети на базе WiMAX бурно развиваются и в России, и за рубежом. Однако гарантировать им полную победу лет через 5–8 никто не берется. Почему же? Причина - в наличии конкурирующих технологий беспроводного широкополосного доступа в Интернет, которые поддерживают и внедряют могущественные игроки рынка - операторы сотовой связи.
Какие устройства могут работать в сетях WiMAX?
Специально предназначенные для этого WiMAX-модемы, а также любые компьютеры и коммуникаторы, оборудованные WiMAX-модулем или позволяющие подключить внешний WiMAX-модем. На российском рынке представлено несколько типов WiMAX-модемов.
- USB-модемы - самое простое в использовании универсальное устройство размером немного больше обычной флэшки (продаются и «Комстаром», и Yota). USB-модемы - наиболее популярный способ соединения с WiMAX-сетями в России. Стоят такие устройства около 2 тыс. руб., подключаются легко, настройки не требуют. Можно приобрести модели Nortel (в случае контракта с «Комстаром») либо Samsung (если вы выбрали Yota).
- ExpressCard-модемы предназначены главным образом для ноутбуков. С их установкой и использованием также не возникает никаких проблем (пока продаются только оператором Yota, с адаптером для разъемов PCMCIA).
- Ноутбуки и нетбуки со встроенными адаптерами - пока такие устройства предлагает только Yota, но в ближайшем будущем, возможно, появятся аналогичные предложения и от «Комстара».
- Коммуникаторы и телефоны - Yota предлагает своим клиентам приобрести работающие под Windows Mobile коммуникатор HTC MAX 4G, специально «заточенный» под сеть этого оператора. Никаких дополнительных программ для доступа в Интернет устанавливать не понадобится, но и подключиться к другим провайдерам пользователь уже не сможет. В Москве это устройство стоит примерно 24 тыс. руб. Более приемлемой по цене альтернативой является смартфон Nokia N810, получивший в прошлом году прошивку для работы с сетью WiMAX, - около 13 тыс. руб.
- Роутеры - позволяют подключить к Wi MAX-каналу не один компьютер, а сразу несколько, причем можно использовать специальные устройства, объединяющие в себе технологии WiMAX и Wi-Fi. Как правило, это довольно мощные машины (Yota WiMAX Wi-Fi Center или ASUS 500gP) стоимостью около 10 тыс. руб. Пока они продаются только корпоративным клиентам.
Безопасность WiMAX
Безопасность в использовании тех или иных устройств сегодня волнует многих. Речь идет как о возможном вредоносном воздействии на здоровье человека, так и о сохранности конфиденциальных данных, передаваемых по сети и хранящихся на ПК. Специалисты спешат заверить, что уж здесь-то WiMAX чист. Мощность пользовательских WiMAX-антенн на порядок меньше, чем у сотового телефона. Кроме того, телефон мы держим непосредственно у головы, а устройство для связи с сетью - поодаль. Что же касается безопасности передачи данных, то в стандарт 802.16e включено использование технологии тройного шифрования по алгоритму DES 3, в котором длина ключа шифра гораздо больше стандартного. Поэтому взломать код будет намного труднее. Помимо сложной методики шифрования, WiMAX отличается двойным уровнем сертификации: свои сертификаты имеют как устройства, так и производители. В результате перехватить и использовать передаваемые по WiMAX-каналу данные будет крайне сложно.
Что необходимо для подключения к сети WiMAX?
Как правило, достаточно купить модем или ноутбук с поддержкой WiMAX, заключить контракт с оператором и внести деньги на счет, а если же вы выбрали подключение через внешний модем, то установить управляющее им ПО. Оно обычно записано либо в памяти модема, либо на входящем в комплект оптическом диске.
Такие устройства можно приобрести либо у самих операторов, либо в обычных магазинах, торгующих компьютерной техникой. Сегодня на рынке представлены как брендированные или сертифицированные операторами ПК модели, так и не имеющие сертификатов.
Заметим, что далеко не все российские провайдеры готовы предоставить свои услуги пользователям, чьи устройства имеют необходимые чипы, но официально не признаны WiMAX-оператором. Причем даже если вам удастся скачать и установить управляющее ПО и заключить с компанией контракт, оператор не даст гарантий, что ваше устройство будет стабильно работать в WiMAX-сети. Не гарантируется и максимально возможная в сети скорость.
Инсталлировать ПО от Yota и «Комстара», как уже отмечалось, достаточно легко, но способы подключения будут разными. Так, у USB-модемов Samsung ПО уже «зашито» во внутренней памяти модема. Поэтому необходимо будет только подсоединить его к ПК и, если установка ПО не стартовала автоматически, в папке «Мой компьютер» кликнуть по значку «Yota Access», а затем - по «AutoInstall» , и дождаться, пока программа установит все необходимые файлы и появится сообщение об обнаружении сети. Чтобы установить продукт «Комстара», сначала загрузите прилагаемый CD с драйверами – внутри модема Nortel они не записаны, затем запустите установщик «Setup».
Технология WiMAX на текущий момент вызывает большой интерес у всех, кому нужен быстрый Интернет, и это неудивительно, ведь именно WiMAX является самой передовой технологией предоставления беспроводной связи на больших расстояниях. Новостная лента сайт привыкла знакомить своих читателей с новыми и перспективными технологиями, поэтому мы начинаем серию публикаций, которые помогут вам больше узнать о свойствах и возможностях сетей WiMAX, о способах подключения к ним и об аппаратуре, которая для этого используется.
Что такое WiMAX
Для начала - немного технической информации. WiMAX - это телекоммуникационная технология, разработанная для обеспечения универсальной беспроводной связи на больших расстояниях. Главное удобство WiMAX для конечного пользователя - это совместимость с широким спектром устройств - от настольных компьютеров и лэптопов до мобильных телефонов. WiMAX имеет ряд серьёзных преимуществ перед «проводным» Интернетом: создание беспроводных WiMAX-сетей «с нуля» происходит быстрее, да и в дальнейшем с беспроводными сетями удобнее работать как провайдеру, так и конечному пользователю.
WiMAX и Wi-Fi – в чём разница?
В какой-то мере конкурентом WiMAX в беспроводном сегменте является технология Wi-Fi, но при ближайшем рассмотрении оказывается, что WiMAX и Wi-Fi находятся в совершенно разных «весовых категориях». Точки доступа Wi-Fi способны обеспечить сигнал в пределах всего лишь нескольких сот метров, тогда как WiMAX - это система дальнего действия, покрывающая километры пространства. Наверняка у многих из вас дома стоит Wi-Fi роутер, обеспечивающий Интернетом по DSL-стандартам все устройства в границах квартиры. А технология WiMAX способна расширить эти границы до размера вашего квартала или даже целого города - только представьте, насколько это удобно!
Почему именно WiMAX?
Прежде всего, это скорость и ещё раз скорость! Технология Mobile WiMAX позволяет работать в Интернете со скоростью до 10 Мбит/с. Заключив договор, вы сможете пользоваться быстрым Интернетом в любой точке зоны покрытия - дома, на работе или в машине. Скорость до 10 Мбит/с даёт возможность смотреть мобильное телевидение, слушать радио, за считанные минуты скачивать музыкальные композиции и фильмы на ваш компьютер или коммуникатор.
WiMAX в России
Сейчас на территории Российской Федерации несколько компаний строят свои сети на основе технологии WiMAX, самой же известной и крупной сетью является Yota (торговая марка «Скартел»). Сеть Yota действует на территории Москвы и Санкт-Петербурга с сентября 2008 года, а с 1 июня 2009 г. компания начала тестирование сети в Уфе. Yota позиционирует себя не как провайдера, а как поставщика услуг по доставке мобильных сервисов, среди которых «Yota Музыка» (скачивание и прослушивание более 600 000 треков из каталога), «Yota ТВ» (онлайн-просмотр более 20 российских и иностранных телеканалов), «Yap-Yap» (фотохостинг и синхронизация контактов), «Yota Видео» (онлайн-просмотр полнометражных и мультипликационных фильмов, музыкальных клипов и короткого видео).
Установка оборудования и подключение к сети WiMAX
Настройка беспроводного Интернета в условиях крупного мегаполиса - дело непростое, поэтому лучше всего, когда этим занимается специалист. Нашим консультантом по вопросам настройки оборудования и подключения к сети Yota будет один из инженеров компании «АйТи Тривиал» .
Несмотря на то, что зона покрытия сети Yota охватывает практически всю Москву, качество сигнала зачастую страдает от железобетонных перекрытий, металлических конструкций, ЛЭП и пр. WiMAX-модем обладает всенаправленной антенной, но её, как правило, не хватает для уверенного приёма сигнала.
Мнение специалиста: Инженер, выезжающий на заявку, должен быть во всеоружии. С собой у нас всегда 2 или 3 антенны, несколько кабелей и удлинителей. Если базовая станция Yota находится в пределах прямой видимости на расстоянии до 1 км, то для уверенного приема не требуется никаких дополнительных устройств. Когда же прямой видимости нет, или расстояние больше 1 км - направление сигнала и его сила могут быть какими угодно.
В условиях слабого сигнала для его усиления используются направленные антенны. Простое подключение антенны сигнал само по себе не улучшит, а, скорее, даже ухудшит, так как антенне, в отличие от модема, необходимо точное направление на источник сигнала. Главная задача настройщика - найти это самое направление, после чего установить, направить и закрепить антенну согласно полученным данным.
Мнение специалиста: Сигнал, как правило, проще поймать рядом с окнами. Бывает, что для стабильной работы Интернета достаточно просто установить антенну на подоконник. Впрочем, такой подход практически никогда не работает в подвалах, на нижних этажах зданий или в металлических ангарах. Когда качества сигнала недостаточно - мы пробуем вынести антенну из здания наружу, просто держа ее на вытянутой из окна руке. Можно направить антенну параллельно стенам или на саму стену здания - иногда стена отражает хороший сигнал, особенно если она отделана металлом. В любом случае, направленная WiMAX антенна чрезвычайно чувствительна - отклонение на 5 градусов в сторону может ухудшить качество сигнала вдвое.
Сейчас для подключения к оператору Yota используется всего один тип модемов – Samsung SWC-U200. Модем имеет внутреннюю антенну и обеспечивает приемлемую скорость передачи данных даже при малом уровне сигнала. Однако стоит учитывать, что модем не предназначен для подключения внешних антенн – его технологические разъёмы можно использовать только вместе с произведёнными специально для этих целей переходниками.
Мнение специалиста: Сейчас на рынке присутствует множество переходников, изготовленных в кустарных условиях из разъемов других типов, самодельные или модифицированные разъемы которых не обеспечивают согласованного ВЧ-соединения. Подключение такого переходника может привести к перегреву модема, к отключению внутренней антенны и к поломке самого модема, поскольку фактически происходит подключение несогласованной антенны. В компании «АйТи Тривиал» используется только проверенное, качественное оборудование, поэтому таких проблем у нас не возникает.
Для доступа в Интернет с помощью сети Yota используется программа Yota Access. Она в реальном времени показывает уровни сигнала и шума, таким образом, наблюдая за показаниями Yota Access всегда можно выбрать оптимальное положение и направление для антенны. Минимальный уровень сигнала для обеспечения устойчивого соединения составляет 5-6 дБ. Сигнал на оптимальном уровне 14-18 дБ - это стабильный и быстрый Интернет.
Мнение специалиста: Максимальные уровни сигнала и шума, которых удавалось добиться - около 30/-50 дБ. Скорость доступа к Интернету прямо пропорциональна уровню сигнала, так то чем выше это число, тем лучше. С идеальным сигналом удавалось достичь скорости даже выше, чем обещает Yota - 11,8 Мбит/сек.
Около 70% от количества клиентов Yota составляют различные фирмы и компании, поэтому часто приходится сталкиваться с настройкой WiMAX в офисных условиях. В большинстве офисов выносить антенны на фасад здания или же просто за пределы оконной рамы запрещено, так что приходится решать проблему поиска стабильного сигнала другими средствами.
Мнение специалиста: Когда мы выезжаем на установку в офис, как правило, берём с собой WiMAX-комплект «Антимонопольный» . В него, помимо модема Samsung SWC-U200, модема D-Link DIR-320 и антенны ANT-1618, входит 5-метровый USB-удлинитель, который позволяет разместить модем, роутер и антенну в наиболее подходящих местах в пределах офисной комнаты. При необходимости можно соединять USB-удлинители между собой, благодаря встроенным в них усилителям гарантируется абсолютно стабильная работа при общей длине до 25 метров. Скорость работы в Интернете с таким комплектом, с учетом того, что антенна размещается внутри здания, составит порядка 2-5 Мбит/сек.
Качество сборки компонентов сети тоже влияет на скорость соединения. Некачественная сборка или настройка приводят к возникновению нештатных режимов работы, проблемам с юстировкой антенны и, как следствие, значительным (до 2,5 дБ) потерям в мощности сигнала и общей скорости соединения. Чтобы не допустить этого, необходимо пользоваться услугами специалистов и качественными комплектующими.
Система WiMAX состоит из двух основных частей:
1) Базовая станция WiMAX, может размещаться на высотном объекте: здании или вышке.
2) Приёмник WiMAX: антенна с приёмником.
Соединение между базовой станцией и клиентским приёмником производится в низкочастотном диапазоне 2-11 ГГц. Данное соединение в идеальных условиях позволяет передавать данные со скоростью до 20 Мбит/с и не требует наличия прямой видимости между станцией и пользователем. Этот режим работы базовой станции WiMAX близок широко используемому стандарту 802.11 (Wi-Fi), что допускает совместимость уже выпущенных клиентских устройств и WiMAX.
Следует помнить, что технология WiMAX применяется как на «последней миле» - конечном участке между провайдером и пользователем, так и для предоставления доступа региональным сетям: офисным, районным.
Между соседними базовыми станциями устанавливается постоянное соединение с использованием сверхвысокой частоты 10-66 ГГц радиосвязи прямой видимости. Данное соединение в идеальных условиях позволяет передавать данные со скоростью до 120 Мбит/с. Ограничение по условию прямой видимости, разумеется, не является плюсом, однако оно накладывается только на базовые станции, участвующие в цельном покрытии района, что вполне возможно реализовать при размещении оборудования. Как минимум, одна из базовых станций может быть постоянно связана с сетью провайдера через широкополосное скоростное соединение. Фактически, чем больше станций имеют доступ к сети провайдера, тем выше скорость и надёжность передачи данных. Однако даже при небольшом количестве точек система способна корректно распределить нагрузку за счёт сотовой топологии.
На базе сотового принципа разрабатываются также пути построения оптимальной сети, огибающей крупные объекты (например, горные массивы), когда серия последовательных станций передаёт данные по эстафетному принципу. Подобные разработки планируется включить в следующую версию стандарта. Ожидается, что эти изменения позволят существенно поднять скорость.
По структуре сети стандарта IEEE 802.16 очень похожи на традиционные сети мобильной связи: здесь тоже имеются базовые станции, которые действуют в радиусе до 50 км, при этом их также не обязательно устанавливать на вышках. Для них вполне подходят крыши домов, требуется лишь соблюдение условия прямой видимости между станциями. Для соединения базовой станции с пользователем необходимо наличие абонентского оборудования. Далее сигнал может поступать по стандартному Ethernet-кабелю, как непосредственно на конкретный компьютер, так и на точку доступа стандарта 802.11 Wi-Fi или в локальную проводную сеть стандарта Ethernet. Это позволяет сохранить существующую инфраструктуру районных или офисных локальных сетей при переходе с кабельного доступа на WiMAX. Это позволяет также максимально упростить развёртывание сетей, позволяя использовать знакомые технологии для подключения компьютеров.
РЕЖИМЫ РАБОТЫ WIMAX
Стандарт 802.16e-2005 вобрал в себя все ранее выходившие версии и на данный момент предоставляет следующие режимы.
1) Fixed WiMAX
- фиксированный доступ;
2) Nomadic WiMAX
- сеансовый доступ;
3) Portable WiMAX
- доступ в режиме перемещения;
4) Mobile WiMAX
- мобильный доступ.
Рассмотрим все эти режимы поподробнее. Fixed WiMAX
Фиксированный доступ представляет собой альтернативу широкополосным проводным технологиям (xDSL, T1, т.п.). Стандарт использует диапазон частот 10-66 ГГц. Этот частотный диапазон из-за сильного затухания коротких волн требует прямой видимости между передатчиком и приёмником сигнала.
С другой стороны, данный частотный диапазон позволяет избежать одной из главных проблем радиосвязи - многолучевого распространения сигнала. При этом ширина каналов связи в этом частотном диапазоне довольно велика (типичное значение - 25 или 28 МГц), что позволяет достигать скоростей передачи до 120 Мбит/с. Фиксированный режим включался в версию стандарта 802.16d-2004 и уже используется в ряде стран. Однако большинство компаний, предлагающих услуги Fixed WiMAX, ожидают скорого перехода на портативный и в дальнейшем мобильный WiMAX
. Nomadic WiMAX
Сеансовый (кочующий) доступ добавил понятие сессий к уже существующему Fixed WiMAX. Наличие сессий позволяет свободно перемещать клиентское оборудование между сессиями и восстанавливать соединение уже с помощью других вышек WiMAX, нежели тех, что были использованы во время предыдущей сессии. Такой режим разработан в основном для портативных устройств, таких, как ноутбуки, КПК. Введение сессий позволяет также уменьшить расход энергии клиентского устройства, что тоже немаловажно для портативных устройств. Portable WiMAX
Для режима Portable WiMAX добавлена возможность автоматического переключения клиента от одной базовой станции WiMAX
к другой без потери соединения. Однако для данного режима всё ещё ограничена скорость передвижения клиентского оборудования – 40 км/ч. Впрочем, уже в таком виде можно использовать клиентские устройства в дороге (в автомобиле при движении по жилым районам города, где скорость ограничена, на велосипеде, двигаясь пешком, т.д.).
Введение данного режима сделало целесообразным использование технологии WiMAX для смартфонов и КПК (рис. 1.67). В 2006 году начат выпуск устройств, работающих в портативном режиме WiMAX. Считается, что до 2008 года внедрение и продвижение на рынок именно этого режима будет приоритетным. Mobile WiMAX
Был разработан в стандарте 802.16e-2005 и позволил увеличить скорость перемещения клиентского оборудования до более 120 км/ч. Основные достижения этого режима:
1) Устойчивость к многолучевому распространению сигнала и собственным помехам.
2) Масштабируемая пропускная способность канала.
3) Технология Time Division Duplex (TDD), которая позволяет эффективно обрабатывать асимметричный трафик и упрощает управление сложными системами антенн за счёт эстафетной передачи сессии между каналами.
4) Технология Hybrid-Automatic Repeat Request (H-ARQ), которая позволяет сохранять устойчивое соединение при резкой смене направления движения клиентского оборудования.
5) Распределение выделяемых частот и использование субканалов при высокой загрузке позволяет оптимизировать передачу данных с учётом силы сигнала клиентского оборудования.
6) Управление энергосбережением позволяет оптимизировать затраты энергии на поддержание связи портативных устройств в режиме ожидания или простоя.
7) Технология Network-Optimized Hard Handoff (HHO), которая позволяет до 50 миллисекунд и менее сократить время на переключение клиента между каналами.
8) Технология Multicast and Broadcast Service (MBS), которая объединяет функции DVB-H, MediaFLO и 3GPP E-UTRA для:
- достижения высокой скорости передачи данных с использованием одночастотной сети;
- гибкого распределения радиочастот;
- низкого потребления энергии портативными устройствами;
- быстрого переключения между каналами.
9) Технология Smart Antenna, поддерживающая субканалы и эстафетную передачу сессии между каналами, что позволяет использовать сложные системы антенн, включая формирование диаграммы направленности, простанственно-временное маркирование, пространственное мультиплексирование (уплотнение).
10) Технология Fractional Frequency Reuse, которая позволяет контролировать наложение/пересечение каналов для повторного задействования частот с минимальными потерями.
11) Размер фрейма в 5 миллисекунд создает оптимальный компромисс между надёжностью передачи данных за счёт использования малых пакетов и накладными расходами за счёт увеличения числа пакетов (и как следствие, заголовков).
Стандарт WiMAX на данный момент находится на стадии тестирования. Единственная конкурентоспособная версия стандарта, для которой существует лицензия на оборудование, - это Fixed WiMAX
. Однако провайдеры не спешат заменять дорогостоящее, но уже работающее оборудование на новое, ибо это требует существенных инвестиций без возможности поднять производительность (и как следствие, цену на услуги) и вернуть вложенные средства быстро.
Развёртывание WiMAX-сетей там, где доступа к Интернету ещё не было ранее, приводит к вопросу о наличии в малонаселенных или удалённых регионах достаточного числа потенциальных пользователей, обладающих оборудованием или денежными средствами на его приобретение. Та же проблема возникает при переходе на Mobile WiMAX после его лицензирования, так как, помимо затрат провайдеров на модернизацию операторского оборудования, следует учитывать затраты пользователей на модернизацию клиентского оборудования: приобретение WiMAX-карт, обновление портативных устройств.
Вторым останавливающим фактором является убеждённость многих специалистов, которые считают недопустимым использование сверхвысоких частот радиосвязи прямой видимости из-за вреда, наносимого при этом здоровью человека. Наличие вышек на расстоянии десятков метров от жилых объектов (а базовые станции рекомендуется устанавливать на крышах домов) может пагубно сказаться на здоровье жителей, особенно детей. Однако результатов медицинских экспериментов, способных чётко доказать наличие или высокую вероятность вреда, пока не опубликовано.
Третьим останавливающим фактором является, как ни странно, быстрое развитие стандарта. Появление новых, принципиально различных версий стандарта WiMAX
приводит к вопросу о неизбежной смене оборудования через несколько лет. Так, станции, сейчас работающие в режиме Fixed WiMAX, не смогут поддерживать Mobile WiMAX
. При переходе на следующий стандарт понадобится обновление части оборудования, что отпугивает крупных провайдеров. На данный момент внедрение и использование Fixed WiMAX
на коммерческой основе могут позволить себе только небольшие компании, которые не планируют значительного расширения (в том числе территориального) и используют новизну технологии для привлечения клиентов.
И, наконец, четвертым фактором является наличие конкурентного стандарта широкополосной связи, использующего близкие диапазоны радиочастот - WiBro. Этот стандарт тоже до конца не лицензирован, однако он уже получил определённую известность. А потому всегда существует вероятность, что через несколько лет предпочтительным окажется не WiMAX
, а WiBro. И компании, вложившие средства в разработку и внедрение WiMAX-систем, серьёзно пострадают. Впрочем, из-за схожести стандартов существует также вероятность слияния и в дальнейшем использования оборудования, поддерживающего оба стандарта одновременно.
Таким образом, при видимых преимуществах стандарта ещё рано говорить о тотальном внедрении технологии или даже о возможности перехода на неё и отказа от существующих сетевых решений. Необходимо сначала получить первое лицензированное оборудование стандарта Mobile WiMAX
, а также результаты полевых испытаний. Затем можно ожидать утверждения стандартов версии 802.16f (Full Mobile WiMAX) и 802.16m. Первый из них включает в себя алгоритмы обхода препятствий и оптимизацию сотовой топологии покрытия между базовыми станциями. Второй стандарт должен поднять скорость передачи данных со стационарным клиентским оборудованием до 1 Гбит/с и с мобильным клиентским оборудованием до 100 Мбит/с. Эти стандарты планируется утвердить в 2008 и 2009 годах, соответственно.
Далее можно ожидать лицензирования оборудования с поддержкой новых стандартов, появления конкуренции на рынке производства оборудования и услуг доступа через WiMAX. И только тогда можно будет говорить о действительных преимуществах и недостатках этой технологии по сравнению с ныне существующими.
