Термин WiMAX прочно вошел в лексикон людей, так или иначе связанных с сетевыми технологиями. Благодаря работе маркетинговой машины Intel многие потенциальные пользователи воспринимают данную технологию как спасительное средство, позволяющее решить если не все, то большинство проблем беспроводного широкополосного доступа.

Попытка лучше разобраться в этой предметной области ведет к получению огромного объема противоречивой информации.

Скажем, «Яндекс» нашел в Рунете более 1,2 млн упоминаний о WiMAX, тогда как на запрос «радиорелейная линия» выдал всего 300 тыс. результатов. Между тем радиорелейные технологии существуют уже десятки лет, а первые WiMAX-совместимые продукты увидели свет чуть больше года назад. Кроме того, семейство WiMAX-технологий весьма обширно и включает в себя pre-WiMAX, фиксированный и мобильный WiMAX, IEEE 802.16 c индексами d, e, 2004, 2005… А столь большой выбор «внутрисемейных» технологий неизбежно порождает путаницу в умах потребителей.

Мы не ставим перед собой грандиозную задачу упорядочить всю связанную с WiMAX информацию. Однако можно попытаться объективно сравнить две технологии этого семейства — фиксированный и мобильный варианты WiMAX.

Особое место на рынке

Сотовые операторы сетей первого и второго поколения в свое время нашли уникальную рыночную нишу. Они начали предоставлять телефонную связь в тех местах, где отсутствовали фиксированные телефонные линии. И хотя услуги передачи данных все-таки появились в сетях 2G, используемое в них оборудование изначально предназначалось для трансляции речи. Мобильная транспортировка данных рассматривалась как небольшой «довесок» к основной услуге голосовой связи.

Ныне наблюдается лавинообразный переход проводных сетей к единой IP-платформе. В результате парадигма телекоммуникационных сервисов существенно меняется, а голос становится лишь одним из типов передаваемых по IP данных. В опорных сетях операторов связи давно достигнуты гигабитные скорости, но сети доступа отстают от них по пропускной способности на порядки. Связисты назвали этот феномен проблемой «последней мили», проведя параллель с попыткой выпить океан через соломинку.

WiMAX — одна из технологий, призванных решить проблему широкополосного доступа к транспортным сетям, а вдобавок избавить пользователей от необходимости проводного подключения. WiMAX должен обеспечить высокоскоростной, «дальнобойный», защищенный беспроводной доступ с поддержкой контроля над качеством на периферии сети.

Эта технология не является воплощением принципиально новой концепции. Скорее, ее стоит рассматривать как эволюционное развитие появившихся ранее технологий широкополосного беспроводного доступа (ШБД). Основное достоинство WiMAX — наличие общепринятого стандарта, который позволяет производителям работать над одной технологией, обеспечивая взаимную совместимость оборудования. Попытки создать мировой стандарт беспроводного доступа предпринимались и прежде, но обещание, скрытое в расшифровке самой аббревиатуры WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), включает в себя ряд существенных факторов. Их сочетание и выделяет данную технологию из ряда подобных в глазах операторов и корпоративных пользователей.

Рассмотрим общие свойства семейства WiMAX, которые справедливы как для фиксированного, так и для мобильного варианта этой технологии.

Общий знаменатель

WiMAX обеспечивает следующие свойства:

  • стандартизированную во всем мире технологию с открытыми спецификациями;
  • высокую пропускную способность сети в сочетании с большой зоной обслуживания базовых станций (БС);
  • единую IP-платформу;
  • поддержку требуемого качества обслуживания (QoS);
  • возможность работы при отсутствии прямой видимости между антеннами БС и клиентских терминалов;
  • поддержку большого диапазона частот в сочетании с высокой спектральной эффективностью;
  • малое время задержки при передаче информации по радиоканалу.

Нельзя не учитывать и того, что поддержка Intel этой технологии должна привести к появлению ноутбуков со встроенным адаптером WiMAX, подобных популярным сегодня устройствам, в которых используется встроенный адаптер Wi-Fi. К слову, недавно компания анонсировала чипсет WiMax Connection 2250, который позволяет работать в сетях, соответствующих и фиксированному, и мобильному вариантам WiMAX.

Несовместимые множители

Набор замечательных свойств присущ всему семейству WiMAX, однако его версии существенно отличаются друг от друга. Разработчики стандарта искали оптимальные решения как для фиксированного, так и для мобильного применения, но совместить все требования в рамках одного стандарта не удалось. Хотя ряд базовых требований совпадает, нацеленность технологий на разные рыночные ниши привела к созданию двух отдельных версий стандарта (вернее, их можно считать двумя разными стандартами).

Каждая из спецификаций WiMAX определяет свои рабочие диапазоны частот, ширину полосы пропускания, мощность излучения, методы передачи и доступа, способы кодирования и модуляции сигнала, принципы повторного использования радиочастот и прочие показатели. А потому WiMAX-системы, основанные на версиях стандарта IEEE 802.16 e и d, практически несовместимы. Кратко охарактеризуем каждую из версий.

802.16-2004 (известен также как 802.16d и фиксированный WiMAX). Спецификация утверждена в 2004 году. Используется ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM), поддерживается фиксированный доступ в зонах с наличием либо отсутствием прямой видимости. Пользовательские устройства представляют собой стационарные модемы для установки вне и внутри помещений, а также PCMCIA-карты для ноутбуков. В большинстве стран под эту технологию отведены диапазоны 3,5 и 5 ГГц. По сведениям WiMAX Forum, насчитывается уже порядка 175 внедрений фиксированной версии. Многие аналитики видят в ней конкурирующую или взаимодополняющую технологию проводного широкополосного доступа DSL.

802.16-2005 (известен также как 802.16e и мобильный WiMAX). Спецификация утверждена в 2005 году. Это — новый виток развития технологии фиксированного доступа (802.16d). Оптимизированная для поддержки мобильных пользователей версия поддерживает ряд специфических функций, таких как хэндовер и роуминг. Применяется масштабируемый OFDM-доступ (SOFDMA), возможна работа при наличии либо отсутствии прямой видимости. Планируемые частотные диапазоны для сетей Mobile WiMAX таковы: 2,3; 2,5; 3,4–3,8 ГГц. В мире реализованы несколько пилотных проектов, а недавно оператор Sprint анонсировал проект национального масштаба. Конкурентами 802.16e являются все мобильные технологии третьего поколения (например, EV-DO, HSXPA).

Основное различие двух технологий состоит в том, что фиксированный WiMAX позволяет обслуживать только «статичных» абонентов, а мобильный ориентирован на работу с пользователями, передвигающимися со скоростью до 120 км/ч. Мобильность означает наличие функций роуминга и «бесшовного» переключения между базовыми станциями при передвижении абонента (как происходит в сетях сотовой связи). В частном случае мобильный WiMAX может применяться и для обслуживания фиксированных пользователей.

Какой WiMAX выбрать?

Эта дихотомия и взаимная несовместимость вариантов одной технологии неизбежно ставят потенциального клиента перед проблемой выбора. Он зависит от множества факторов и должен осуществляться индивидуально в каждом конкретном случае. Тем не менее можно проанализировать ключевые рыночные факторы и тенденции, которые способны повлиять на такой выбор.

Сначала — о преимуществах фиксированного WiMAX:

  • более высокая пропускная способность за счет используемых типов модуляции и кодирования сигнала. Это очень важно для корпоративных пользователей, выдвигающих жесткие требования к полосе пропускания и имеющих возможность установки фиксированного модема;
  • больший выбор поставщиков готового оборудования (спецификация 802.16d появилась раньше, чем 802.16e). Пользователи могут построить сеть, максимально соответствующую их специфическим требованиям;
  • наличие оборудования, протестированного на взаимную совместимость. Сертификаты WiMAX Forum certified гарантируют полную совместимость устройств разных производителей.

В свою очередь, преимущества мобильного WiMAX таковы:

  • поддержка мобильности за счет «передачи» установленного соединения между базовыми станциями (хендовера). Правда, при этом уменьшается радиус действия базовой станции, но такой недостаток нивелируется меньшей ценой БС. Предварительные расчеты показывают, что при создании сети масштаба города на основе мобильного и фиксированного вариантов WiMAX стоимость базового оборудования оказывается примерно одинаковой;
  • лучшее покрытие внутри помещений, которое обеспечивают метод SOFDMA и адаптивные антенны. Это очень важно, поскольку пользователи зачастую находятся внутри помещений, вне зоны видимости БС. При использовании фиксированного варианта недостатки покрытия отчасти компенсируются установкой внешней антенны;
  • применение субканалов по методу SOFDMA позволяет оператору более эффективно утилизировать выделенный частотный ресурс, предоставляя его только по запросу пользователей. Это — весьма ценная возможность в условиях дефицита свободных частот;
  • большой выбор абонентских устройств — модемов, карт для ноутбуков, PDA и смартфонов (спектр абонентских устройств для фиксированного WiMAX ограничен модемами и PCMCIA-картами). Это позволяет более точно дифференцировать услуги и адаптировать предложения беспроводных операторов к разным рыночным сегментам;
  • возможно повторное использование частот в соседних сотах, что ведет к повышению эффективности применения выделенного частотного ресурса и избавляет от необходимости частотного планирования сети.

На выбор варианта WiMAX влияют бизнес-стратегия оператора, тип целевой аудитории, доступный частотный диапазон, ширина выделенных радиоканалов, особенности лицензирования и регулирования услуг связи. Архитектура создаваемой сети и возможности стандарта, положенного в ее основу, должны соответствовать стратегии бизнеса оператора. Если его целевой аудиторией являются корпоративные или домашние абоненты, которые могут установить внешнюю антенну и не нуждаются в мобильности, то правильный выбор — стандарт 802.16d. Если же значительной части клиентов требуется мобильность, то более подходящим окажется 802.16e. В большинстве случаев операторы ШБД не могут использовать установленный диапазон по своему усмотрению и вынуждены довольствоваться полосами частот, определяемыми регулятором. А потому при выборе оптимального варианта технологии можно проанализировать доступность готовых продуктов для конкретного диапазона.

На чем зарабатывать операторам

Высокая пропускная способность сетей WiMAX, обеспечиваемые ими малое время задержки при передаче информации по радиоканалу и поддержка качества обслуживания позволяют операторам внедрять широкий спектр привлекательных приложений и услуг. Предоставление каждому пользователю прозрачного IP-канала с вполне прогнозируемыми характеристиками позволяет отделить в сети уровень доступа от уровня сервисов. Приложения и услуги, не «зашитые намертво» в само инфраструктурное оборудование, являются достаточно открытой системой.

Это ведет к преобразованию цепочки формирования добавленной стоимости. По сравнению с цепочкой, характерной для рынка традиционной сотовой связи, в ней появляются новые звенья. В результате, с одной стороны, «распыляется» процесс создания ценности для пользователя, а с другой, обеспечиваются большая гибкость и благоприятные условия партнерства оператора с поставщиками контента и услуг. Открытость системы позволяет создавать кастомизированные услуги и контент, в силу чего рынок потребителей WiMAX-услуг делится уже не на сегменты, а на большое количество узких сервисных ниш (M>N).

Оператор получает возможность реализации обширного перечня бизнес-моделей в зависимости от сложившейся на рынке ситуации. «Крайностями» являются модели «поставщика трубы» (оператор предлагает канал доступа только сторонним разработчикам услуг и контента) и «поставщика полного спектра услуг» (контролируются два звена создания добавленной стоимости и формируется предложение «транспорт + услуги»). Стратегия «поставщика трубы» оправданна, если оператор сети 802.16d собирается предоставлять корпоративным клиентам решение для организации «последней мили» с целью доступа к Internet.

На деле, скорее всего, будут реализоваться промежуточные варианты стратегий, в рамках которых оператор предлагает клиентам не только пропускную способность сети доступа, но и некий комплект базовых услуг. При этом экосистема партнеров должна отвечать за формирование более широкого набора услуг для адресных пользовательских ниш. Открытость IP-платформы и предсказуемость характеристик беспроводных каналов приводят к тому, что список потенциальных услуг ограничивается только фантазией их поставщиков.

Тем не менее имеет смысл указать самые очевидные приложения и оценить возможность их реализации в сетях на базе мобильного и фиксированного WiMAX. Пресловутые «три кита», на которых держится мир современных коммуникаций, — это передача данных, голоса и видео. Существенным «довеском», с помощью которого можно запустить беспроводные сервисы с высокой добавленной стоимостью, является механизм определения местоположения мобильных пользователей. Именно по этим критериям мы постарались классифицировать существующие и возникающие сервисы в сетях WiMAX.

Рыночные тенденции

Наличие на рынке оборудования, соответствующего двум несовместимым версиям WiMAX, создает сумятицу в умах пользователей. Весьма нелегко достоверно предсказать, как эти версии будут конкурировать, какая из них станет доминирующей в долгосрочной перспективе, и какие услуги будут востребованы.

Некоторые аналитики прочат мобильному WiMAX роль недорого и агрессивного инструмента в руках операторов, который сумеет победить конкурирующие технологии на поле беспроводного доступа. Другие заверяют, что версии WiMAX, адресованные разным пользовательским нишам, смогут достаточно мирно сосуществовать.

Мы склоняемся ко второму мнению и считаем, что в ближайшей перспективе обе версии окажутся надежным инструментом решения проблем фиксированного и мобильного беспроводного доступа к транспортным сетям. Бесспорно, со временем доля рынка телекоммуникационных услуг, обеспечиваемая мобильной версией WiMAX, будет расти. Мобильный WiMAX позволяет предоставлять мультимедийные услуги массовому рынку. Он станет формировать спрос на эти услуги, поскольку значительно уменьшает стоимость передачи бита информации по сравнению с другими конкурирующими технологиями мобильной передачи данных.

Не без ложки дегтя

Для коммерческого успеха WiMAX необходимо, чтобы сложились воедино четыре основных элемента «пазла»: стандарты, оборудование, частотное обеспечение и эффективная бизнес-модель поставщика услуг. Первые два элемента уже имеются, а остальные заслуживают отдельного рассмотрения. Затраты игроков при выходе на рынок ШБД следует оценивать только вместе со стоимостью получения частотного разрешения и лицензии на оказание услуг. Время получения разрешения нужно учесть в графике реализации проекта.

Эти факторы могут значительно скорректировать бизнес-модель и свести на нет достоинства столь многообещающей технологии. По прогнозам отечественных аналитиков, в рамках действующей системы получения разрешений и лицензий сети на базе 802.16e появятся в России не раньше конца 2007 года, а основной этап их развития придется на 2008–2009 годы.

Роман Подойницын (rpodoynitsyn@microtest.ru)– руководитель направления беспроводных решений компании «Микротест», Андрей Сафронов (safronov@samsung.ru)– менеджер проектов компании Samsung Electronics Rus


Поделитесь материалом с коллегами и друзьями