WiMAX в России

    Указанной в заголовке статьи теме была посвящена юбилейная - десятая - конференция "БЕСЕДА" (БЕспроводные СЕти передачи ДАнных), организованная компанией CompTek совместно с рабочей группой "Беспроводные сети передачи данных" Ассоциации документальной электросвязи (АДЭ). Стандарт 802.16 (WiMAX) призван сыграть важную роль в развитии рынков систем и услуг беспроводного широкополосного доступа (БШД), обеспечив совместимость продуктов разных производителей и значительное снижение цен, главным образом на абонентское оборудование. В этом очень заинтересованы операторы связи, которые требуют от производителей дешевых абонентских устройств БШД, что позволит многократно увеличить число пользователей сетей.

Рынок БШД

    Услуги и средства БШД востребованы индивидуальными потребителями, коммерческими предприятиями, государственными структурами и самими операторами связи (для соединения элементов сетевой инфраструктуры). По мнению Петра Кочегарова, руководителя рабочей группы "Беспроводные сети передачи данных" АДЭ, сегодня в нашей стране соединение базовых станций операторов сотовой связи является одной из основных областей применения систем БШД.

    Согласно отчету канадской аналитической фирмы Maravedis, в 2004 г. в мире насчитывалось 915 тыс. абонентов систем фиксированного БШД (всех типов), работающих на частотах ниже 11 ГГц, а к 2006 г. их число должно увеличиться примерно до трех миллионов, из которых около 100 тыс. будут абонентами систем WiMAX; число абонентов этих систем и сетей на базе фирменных средств БШД должно сравняться в 2010 г. Что же касается мирового рынка инфраструктурного оборудования WiMAX, то, по оценкам аналитиков ассоциации TIA, он вырастет с 15 млн. долл. в 2004 г. до 115 млн. долл. в 2005 г., а к 2008 г. достигнет объема в 290 млн. долл.

    Как сказано в обсуждавшемся на конференции "Плане-проспекте концепции развития технологии беспроводного широкополосного доступа WiMAX в России", разработанном рабочей группой "Беспроводные сети передачи данных" АДЭ по поручению Мининформсвязи России, в настоящее время на базе различных технологий БШД в нашей стране действуют около 300 сетей беспроводного доступа. Типичная сеть БШД имеет не менее трех базовых станций, обслуживающих до 500 абонентов или более. В основном абонентами этих сетей являются юридические лица, использующие их для доступа в Интернет и объединения удаленных филиалов своих предприятий с применением технологий VPN.

    Основным сдерживающим фактором распространения сетей БШД и роста числа абонентских подключений является высокая стоимость абонентского комплекта оборудования - от 700 до 2000 долл. Уменьшение его стоимости до 400 долл. и ниже должно привести к значительному росту абонентской базы. Следующий этап развития сетей БШД начнется, когда стоимость абонентского комплекта упадет до 200-250 долл. При таком уровне цен станет возможным широкое использование систем БШД для предоставления услуг индивидуальным потребителям.

Реалистичный взгляд

    Технология WiMAX широко разрекламирована в мировой прессе, чему немало способствовали производители оборудования и компонентов для систем БШД. Много писалось о том, что системы WiMAX способны передавать данные на расстояние до 50 км со скоростью 70 Мбит/с, причем светлое WiMAX-будущее должно наступить очень скоро. Однако время завышенных ожиданий прошло. В ряде прозвучавших на конференции докладов были проанализированы реальные характеристики систем WiMAX. Так, по данным корпорации Intel, максимальная скорость передачи данных, примерно равная 70 Мбит/с, реализуется использованием 20-МГц канала и высокоуровневой модуляции 64QAM 3/4, но при такой модуляции радиус соты не может быть равным 50 км (в системе SkyMAX фирмы Siemens он составляет только 4-6 км - в зависимости от условий распространения радиосигналов). Большинство же систем WiMAX будут работать в частотных полосах шириной от 3,5 до 10 МГц, а в полосе частот 10 МГц максимальная скорость передачи данных равна примерно 37 Мбит/с. Необходимо учесть и тот факт, что, по разным оценкам, реальная скорость передачи данных составляет 30-65% от максимальной. Таким образом, абонентам вряд ли стоит рассчитывать на скорость в 70 Мбит/с.

    Общеизвестно, что благодаря использованию схемы модуляции OFDM системы WiMAX работают при отсутствии прямой видимости между антеннами базовой станции и абонентского устройства (по отраженным сигналам). Однако такая работа возможна только на небольшом расстоянии от базовой станции и сильно зависит от типа выбранной модуляции. Согласно материалам компании Redline Communications, ее система RedMAX обеспечивает дальность связи до 45 км в условиях прямой видимости и до 3 км - при ее отсутствии. На конференции главный эксперт компании Infinet Wireless Ю.Писарев дал реалистичный прогноз процесса развития технологии WiMAX, выделив в нем три этапа. На первом этапе (2004-2006 гг.), который, собственно, уже начался, выпущены системы на базе неспециализированных микросхем и появились первые специализированные наборы микросхем для средств WiMAX. Но здесь не следует ожидать большого числа инсталляций систем WiMAX, поскольку они довольно дороги. Второй этап (2007-2008 гг.) будет характеризоваться развитием производства абонентских устройств в странах Юго-Восточной Азии, что приведет к снижению цен на абонентское оборудование наружного исполнения до 400-600 долл.; начнется массовое производство абонентских станций комнатного исполнения по 100-150 долл. и постепенное распространение технологии WiMAX по всему миру. На третьем этапе (с 2009 г.) будет принята спецификация 802.16e (на ограниченно мобильные решения для БШД), начнется интеграция систем WiMAX с сетями сотовой связи и реальная конкуренция этих систем с сетями доступа на базе технологий ADSL и кабельных модемов, появятся портативные устройства (ноутбуки, карманные ПК и смартфоны) со встроенными интерфейсами WiMAX.

Вопросы частотного распределения для систем WiMAX

    От их решения напрямую зависят перспективы развертывания систем WiMAX в нашей стране, поэтому неудивительно, что им уделено большое внимание в упомянутом выше "Плане-проспекте".

    В стандарте IEEE 802.16-2004 для систем БШД предполагается задействовать частоты от 2 до 11 ГГц. В настоящее время WiMAX-форумом разработаны три профиля использования данных систем в частотных диапазонах 2,5-2,7; 3,4-3,6 и 5,725-5,850 ГГц. Что касается применения этих диапазонов в России в настоящее время, то диапазон 2,5-2,7 ГГц запланирован для работы систем эфирного телевидения по технологии MMDS, но текущим регламентом допускается совместное использование его системами двунаправленной передачи данных и интерактивного телевидения. В диапазоне частот 3,4-3,6 ГГц системы БШД уже работают, но дальнейшее их развертывание существенно ограничено из-за возникновения проблем с электромагнитной совместимостью со средствами космической связи ФГУП "Космическая связь" и ОАО "Газком", функционирующими в C-диапазоне. Диапазон 5,725-5,850 ГГц в настоящее время используется различными системами БШД, а также аналоговыми и цифровыми радиорелейными станциями. Работа последних в этом диапазоне может накладывать серьезные ограничения на развитие систем БШД.

    Для изучения возможности использования этих диапазонов необходимо проанализировать их загрузку по регионам. Авторам "Плана-проспекта" представляется целесообразным разработать процедуру переноса систем радиорелейной связи, работающих в диапазоне частот 5,725-5,850 ГГц, в другой диапазон, например 11 ГГц, или цифровизации аналоговых систем радиорелейной связи с уплотнением используемого диапазона частот и высвобождением частотного ресурса под системы WiMAX. Возможно, стоит принять общее решение ГКРЧ по применению систем WiMAX в диапазоне 5,725-5,850 ГГц. Использование рекомендованных WiMAX-форумом диапазонов частот позволит эксплуатировать в сетях БШД абонентские устройства зарубежных производителей. Внедрение систем WiMAX ускорит развитие современных услуг связи в России, особенно в местах с плохо развитой телекоммуникационной инфраструктурой.