Генеральный директор НПО «Рапира» Николай Гузаков поделился с редакцией «Сетей» соображениями о том, как будет развиваться рынок систем широкополосного радиодоступа и какое место могут занять на нем отечественные поставщики оборудования.

Про технологию WiMax сегодня говорят, что она сырая, не соответствует обещаниям производителей, имеет массу погрешностей. Тем не менее множество российских операторов связи встали на путь внедрения систем pre-WiMax и WiMax, и только «Голден Телеком» развернул городскую сеть на базе WiFi Mesh. Чем это вызвано?

Давайте разберемся в том, что мы называем сетями pre-WiMax. Примерно пять лет назад сложился целый класс устройств, основанных на чипсетах 802.11, но с улучшенными рабочими характеристиками, которые позволяют использовать это оборудование в уличных условиях. В частности, были увеличены мощность передатчиков и тайм-аут (время отклика базовой станции на переданный пакет), внесены некоторые поправки в протокол доступа к среде. А когда Intel инициировала в 2005 году разработку нового индустриального стандарта широкополосного радиодоступа 802.16, вложив в его раскрутку огромные маркетинговые бюджеты, многие небольшие производители «фирменных» решений воспользовались сложившейся конъюнктурой и стали использовать термин «решения класса pre-WiMax».

Определенные основания для этого у них были. В принципе, стандарты 802.11 и 802.16 похожи друг на друга, в обоих используется метод модуляции OFDM. Путем совершенствования технологии 802.11 можно добиться рабочих характеристик систем, очень близких к декларируемым членами альянса WiMax Forum. Кроме того, первые коммерческие образцы продуктов 802.16 показали, что потребительские свойства реальных изделий далеки от программных заявлений Intel. На рынке оборудования для широкополосного беспроводного доступа (ШБД) появилось некоторое пространство для маневра, что дало возможность и производителям, и операторам связи вставать под знамена раскрученного брэнда.

Почему сложился целый класс продуктов уличного радиодоступа, основанных на стандарте 802.11, тоже понятно. Соответствующие чипы выпускаются в массовом количестве, стоят недорого, следовательно, и стоимость законченных решений относительно невысока. Такие системы доступны большой категории пользователей услуг ШБД.

Что касается сети «Голден WiFi», это очень интересный проект. Безусловный его плюс состоит в том, что к сети могут подключаться обычные беспроводные клиенты WiFi — владельцы ноутбуков, КПК, коммуникаторов и смартфонов. Вместе с тем в опорной сети (для связи базовых станций) используется технология полносвязанных узлов Mesh, которой прочат серьезные рыночные перспективы.

Первые образцы продуктов нового стандарта почти всегда нуждаются в доработке. Или Вы считаете, что у WiMax есть какие-то слабые места, которые сложно будет исправить впоследствии?

Дело в том, что вначале локомотивом создания и продвижения 802.16 была всего одна, хотя и очень крупная компания. Интерес членов альянса WiMax Forum состоит в том, чтобы сформировать новый емкий рынок, на который можно будет поставлять свою продукцию. По мнению многих авторитетных специалистов, WiMax Forum пообещал несовместимые с законами физики рабочие характеристики радиосистем. Например, связь на расстоянии до 72 км без прямой видимости точек доступа, причем со скоростью соединения до 70 Мбит/c.

Технология казалась многообещающей, поэтому ею заинтересовались не только операторы связи, но и потенциальные клиенты, нуждающиеся в ШБД. Шумиха вокруг WiMax постоянно подогревалась сообщениями: то появились первые прототипы устройств, то Intel вот-вот выпустит интегрированный чип, то операторы уже заключают контакты с производителями соответствующего оборудования и т.п. К сожалению, все это тормозило развитие отрасли. Операторы, которым требовалось оборудование здесь и сейчас, чтобы зарабатывать деньги на востребованных услугах, начали ждать появления обещанных совместимых дешевых устройств.

Когда, наконец, появились первые образцы оборудования, соответствующего фиксированному варианту WiMax, оказалось, что по ценовым и потребительским параметрам они не выигрывают у имевшихся проприетарных систем радиодоступа. Эти образцы стоили отнюдь не 100–200 долл., а около 1 тыс. долл. Кроме того, обещанная работа систем вне прямой видимости достигалась, в основном, за счет увеличения мощности передатчика, небольшого удаления от БС и невысоких скоростей. Максимальная пропускная способность базовой станции, которая распределяется между всеми клиентами в системах фиксированного WiMax, была такой же, как и в системах радиодоступа на базе WiFi, применялся тот же метод модуляции.

Единственное преимущество WiMax — более эффективное использование частотного спектра за счет большего количества поднесущих. Благодаря этому увеличивается информационная плотность сигнала, и оператор может обслуживать больше абонентов при аналогичной ширине доступной ему полосы частот. Но такие преимущества достигаются весьма значительной ценой, поскольку нет готовых чипов для БС, а их работа по-прежнему основана на наборах микросхем программируемой логики.

Что-то изменилось в связи с утверждением мобильной версии WiMax, стандарта 802.16e?

Да, операторам нарисовали еще более радужные картины — мобильность услуг, массовость клиентов — и попросили подождать еще немного, до 2008 года. Чтобы понять несостоятельность и этих обещаний, совершим небольшой экскурс в область частотного планирования. Стандартом 802.16e предусмотрены определенные частотные диапазоны (в частности, 3,5 и 2,3 ГГц), которые в России, фактически, уже «разобраны». Зато у нас имеется довольно широкий диапазон доступных частот в других участках спектра. Так что стандарт WiMax изначально имеет «узкое место» с точки зрения его применимости в нашей стране. Что же касается диапазона 5,8 ГГц, который могут задействовать сети 802.16d, работа вне прямой видимости БС в нем практически невозможна, поскольку чем выше частота сигнала, тем хуже его способность огибать препятствия.

Логично предположить, что мобильные сети WiMax должны строить операторы сотовой связи, причем мобильность услуг должна быть повсеместной и бесшовной. Однако если приехать из России, скажем, в Западную Европу или Азию, то выяснится, что там мобильный широкополосный доступ уже есть, но реализован по технологии 3G/HSPA. Зарубежные операторы потратили колоссальные деньги на получение частот 2,1 ГГц, модернизацию инфраструктуры и теперь озабочены тем, чтобы окупить вложения. Маловероятно, что эти игроки захотят потратить дополнительные средства на построение параллельной инфраструктуры мобильного доступа, тем более что сети UMTS окупаются не так быстро, как хотелось бы. Одна из причин — недостаточное количество приложений, требующих применения мобильного ШПД. Характерный пример — ныне популярное приложение «Яндекс.Пробки»: пропускной способности каналов GPRS вполне хватает для его стабильной работы.

Сегмент, в который может «пойти» оборудование мобильного WiMax в ближайшие годы, крайне ограничен. Сделать повторные инвестиции в строительство сетей европейские операторы сейчас вряд ли решатся. Отечественные операторы «большой тройки» тоже получили частоты на 3G, и поскольку оборудование для таких сетей вышло с опережением по сравнению с системами Mobile WiMax, надо думать, что эти компании пойдут по пути европейских коллег. Теоретически, WiMax способен заинтересовать лишь операторов второго эшелона.

А сможет ли мобильный WiMax привлечь на свою сторону операторов фиксированной связи, которые вынуждены искать способы диверсификации бизнеса для сохранения доходности?

Операторы местной фиксированной связи, желающие пополнить свой портфель мобильными услугами, — одна из потребительских ниш для производителей систем WiMax. Однако нужно иметь в виду, что WiMax — отнюдь не единственный способ обеспечения локальной мобильности абонентов, о чем свидетельствует вполне зрелый проект «Голден WiFi». Мобильность пользователей в этой сети обеспечивают штатные средства WiFi-роуминга между БС. На уровне абонентского доступа используется обычный интерфейс WiFi, а на уровне бэкбона — проприетарный Mesh-протокол компании Nortel. Алгоритмы Mesh нужны здесь для расчета оптимального маршрута передачи трафика между базовыми станциями. И хотя стандарт 802.11s еще не существует, решения радиодоступа на базе Mesh активно продвигаются производителями. За океаном Mesh-сети получили популярность у муниципальных служб.

Но мобильный WiMax позволяет подключаться к Internet пользователям, движущимся на скорости свыше 100 км/ч, тогда как сеть «Голден WiFi» рассчитана на обслуживание стационарных клиентов.

В мировой практике известны Mesh-сети, в которых обеспечивается работа пользователей на скорости до 110 км/ч. Поддержку мобильности обеспечивают и фирменные решения, в основе которых — все те же чипсеты 802.11. Подобные разработки ведет и «Рапира», причем соответствующие продукты уже находятся на этапе тестирования. Нам пришлось доработать в стандарте 802.11 протокол второго уровня для быстро изменяющихся условий маршрутизации между узлами сети. Реализованный алгоритм относится к протоколам реактивного типа. Конечно, это частное решение, но мы ведем разработки и «по следам» проектируемого стандарта 802.11s, поскольку в общих чертах его спецификации уже известны.

Новый стандарт семейства 802.11 для построения сетей Mesh предполагает некий гибрид протоколов маршрутизации реактивного и проактивного типа. Преимущества первых состоят в том, что они быстро адаптируют потоки данных к постоянно меняющейся топологии сети, а недостаток — в том, что они плохо подходят для сетей с большим количеством узлов (из-за накопления ошибок). Критичным размером сети для реактивных протоколов является матрица 15х15 узлов. Проактивные протоколы позволяют строить крупные сети, но работают в более статичных условиях.

Какой может быть стоимость клиентских устройств с поддержкой Mesh?

Она будет аналогична цене устройств WiFi. В таком оборудовании применяются массово выпускаемые чипы 802.11, а вся функциональность Mesh реализуется программными методами, на уровне драйверов.

Многие специалисты утверждают, что сегодняшние базовые станции pre-WiMax легко преобразовываются в стандартное WiMax-оборудование путем замены программного обеспечения. Нет ли в этих словах доли лукавства, если учесть, что к категории pre-WiMax относится достаточно широкий класс устройств?

Действительно, нужно рассматривать несколько типов предстандартного оборудования. Если говорить о решениях на базе чипов 802.16, то даже в этом случае остается открытым вопрос совместной работы разных устройств в рамках одной сети. Хотя WiMax Forum полностью опубликовал спецификации стандарта, каждый производитель чипсетов вносит в них собственные дополнения, призванные улучшить характеристики сигнала. В результате такое оборудование нужно предварительно тестировать на совместимость.

Кроме того, на рынке предлагается оборудование, основанное на наборах программируемых логических микросхем. Протоколы 802.16 реализованы в нем программными методами, следовательно, такие системы поддаются перепрограммированию, и совместимость со стандартом может быть обеспечена. Подход к созданию готовых систем на базе набора программной логики оправдан на ранних этапах становления того или иного стандарта, когда выпускаются пилотные решения. По мере созревания технологии эти системы заменяют на более дешевые в производстве решения класса «система на одном чипе» (SoC).

Рано или поздно эра мобильного доступа в Internet все равно наступит. В пользу этого свидетельствуют и маркетинговые инициативы Intel, и последние продуктовые анонсы компаний, поставляющих инфраструктурное и клиентское оборудование 3G и 802.16e. Какие перспективы вы видите для себя в новой рыночной ситуации?

С нетерпением ждем этого момента, поскольку для развертывания опорной сети между базовыми станциями потребуются надежные беспроводные каналы связи с высокой пропускной способностью, которые мы готовы организовать. Если говорить серьезно, то на рынке оборудования беспроводной связи имеется целый ряд сегментов, и мы развиваем сразу несколько направлений.

Первое — мощное оборудование для промышленных, корпоративных и ведомственных сетей. К нему относятся системы связи типа «точка-точка» и «точка-многоточка» масштабов города и региона. Устройства выполнены в хорошо защищенных металлических корпусах и разработаны с учетом особенностей российского климата и распределения частот. Дальнобойность индустриальных систем составляет до 50 км при использовании адекватных антенных систем. Совместимость оборудования и его соответствие отраслевым стандартам в рассматриваемой сфере подчас больше вредят, чем приносят пользу, особенно если речь идет о построении сетей для оперативных служб или охраны объектов.

Второе направление — муниципальные и ведомственные сети Mesh, в которых обеспечивается передача голоса, видео и данных от абонентов, находящихся в движении. Таким оборудованием активно интересуются службы ГИБДД и МЧС, поскольку оно помогает оперативно развертывать беспроводные сети в местах, где произошли какие-то ЧП.

Третье направление — выпуск общедоступных решений для фиксированного радиодоступа, которые мы выводим на рынок под брэндом DreamAccess. Операторы устали от пустых обещаний производителей поставлять продукты, доступные массовому пользователю. Большинство подписчиков на услуги фиксированного ШБД остаются корпоративными клиентами, поскольку финансовый порог по-прежнему очень высок.

Продукты семейства DreamAccess призваны восполнить пробел. Они оснащаются той же надежной программной начинкой, что и наши индустриальные решения, но мы гарантируем, что клиентские устройства будут сопоставимы по стоимости с недорогим мобильным телефоном, а база — с аппаратом бизнес-класса.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями