WiMAX России не нужен
Беспроводной широкополосный доступ

Евгений Евдокименко

      Аббревиатура WiMAX вот уже не менее года не сходит со страниц телекоммуникационных и ИТ-изданий, постоянно звучит на конференциях и выставках, посвященных информационно-коммуникационным технологиям (ИКТ). Чуть ли не каждую неделю проходят сообщения о развертывании все новых пилотных WiMAX-сетей. На сегодня (5 июля 2005 г.) нет только одного – известия о том, что консорциум WiMax Forum хотя бы начал сертификацию оборудования, претендующего на соответствие спецификациям этой международной организации. Другими словами, WiMAX-оборудования до сих пор нет в природе и не будет еще несколько месяцев.

      В отсутствие подтверждения того факта, что хоть одно устройство на планете имеет право называться WiMAX-оборудованием, в мире уже функционирует не один десяток опытных сетей WiMAX и еще столько же пилотных проектов готовится к запуску. Эта мировая инфлюэнца не обошла стороной и Россию. Уже несколько операторов объявили о начале или подготовке к запуску WiMAX-проектов (назову для примера “Комет”, “МедиаСети” и АСВТ). Производители один за другим с трибун различных форумов бросаются словами о наличии у них WiMAX-оборудования, а некоторые даже утверждают, что оно уже проходит российскую сертификацию. Чтобы как-то затушевать эту наглую ложь, на свет была вытащена теория о том, что WiMAX – это всего-навсего маркетинговая концепция продвижения широкополосного беспроводного доступа (ШБД), и любой производитель, дистрибьютор или оператор имеет право употреблять данную аббревиатуру по своему усмотрению. Самое удивительное заключается в том, что эта теория не встречает отпора со стороны корпорации Intel – одного из трех инициаторов и учредителей консорциума WiMAX Forum. В частности, на состоявшейся в мае в Москве конференции Wireless Broadband Андрей Мазанов, сотрудник Intel и региональный директор WiMAX Forum в СНГ, абсолютно безучастно слушал, как на заседании круглого стола эту теорию пропагандировали директор по развитию фирмы “МедиаСети” Александр Григорьев и аналитик-консультант из J’son & Partners Борис Овчинников.

Маркетинговая концепция или технология?

      Так что же это такое – WiMAX? Обратимся к первоисточнику. На сайте консорциума WiMAX Forum утверждается, что WiMAX – это базирующаяся на стандартах технология, обеспечивающая предоставление ШБД на “последней миле” телекоммуникационных сетей. Кроме того, там говорится, что технология WiMAX позволит предоставлять ШБД вне зоны прямой видимости между антеннами абонентской и базовой станций. Предполагается, что типовая зона покрытия базовой станции (БС) WiMAX будет иметь радиус от трех до десяти километров и на этой дальности скорость передачи данных в радиоканале сможет достигать 40 Мбит/с при использовании фиксированных и портативных терминалов. Последние должны появиться в 2006 году, и их можно будет устанавливать в ноутбуки и КПК. В результате WiMAX-доступ будут получать абоненты, находящиеся не только у себя дома или в офисе, но и в так называемых городских зонах (MetroZones) WiMAX. В более отдаленном будущем станет возможным и мобильный доступ на скоростях до 15 Мбит/с и дальности 3 км.

      По прогнозу Информационно-аналитического центра (ИАЦ) “Телеком-Форум”, первые мобильные сети на базе WiMAX-сертифицированного оборудования появятся в мире не раньше конца 2007 года, а в России – в лучшем случае в 2008-м. Поэтому мобильные перспективы WiMAX в настоящей статье обсуждаться не будут. Давайте сосредоточимся на фиксированной версии WiMAX, которая должна найти воплощение уже в нынешнем году.

      И первый вопрос, который следует уяснить будущему покупателю истинного WiMAX-оборудования (далее – WiMAX-оборудования) и пользователю услуг на его базе, чем же оно будет отличается от того, что уже представлено на рынке (в том числе российском). Главное отличие WiMAX-оборудования совсем не технологическое: оно будет совместимо (сможет работать в одной сети) как минимум с тремя системами других производителей. Возможно, кто-то не знает, но до сих пор во всем мире не существует систем фиксированного ШБД хотя бы от двух вендоров, которые могли бы применяться в одной и той же сети. Все имеющееся на сегодня оборудование фиксированного ШБД операторского класса (устройства Wi-Fi, ранее называвшиеся RadioEthernet, к таковым не относятся) является фирменным (нестандартным, proprietary). Отсюда главные проблемы отрасли ШБД – малые “тиражи” оборудования и, как следствие, высокая его цена. Эти две проблемы, а также требование прямой видимости не позволяют ШБД составить реальную конкуренцию таким технологиям широкополосного доступа, как DSL, DOCSIS (применяется в сетях кабельного телевидения) и Ethernet (широко используется в российских так называемых домашних сетях).

      Итак, главное отличие будущего WiMAX-оборудования от всех присутствующих сегодня на мировом рынке систем ШБД операторского класса – соответствие стандарту. Какому же? Наиболее сведущие люди скорее всего предположат, что имя этого стандарта – IEEE 802.16-2004. Менее сведущие назовут другие варианты: IEEE 802.16a или IEEE 802.16d. И все они будут не правы. Те, кто назвал последние две версии, по каким-то причинам не знают, что с принятием в конце июня прошлого года стандарта IEEE 802.16-2004 предыдущие версии – 802.16a и 802.16d – утратили свою силу. Те же, кто назвал ныне действующую версию стандарта, упустили из виду тот факт, что в документах WiMAX Forum, касающихся программы сертификации оборудования разных производителей на взаимную совместимость, всегда подчеркивается: спецификации этого консорциума только базируются на стандарте IEEE 802.16-2004, но отнюдь с ним не совпадают.

      Дело в том, что рабочей группе IEEE 802.16 так и не удалось принять четкого и однозначного стандарта на беспроводное оборудование для фиксированных городских сетей. Даже окончательная версия IEEE 802.16-2004 является слишком общей и допускает многовариантность реализации. Так, она даже не требует, чтобы оборудование обязательно использовало технологию мультиплексирования каналов OFDM. Кроме того, допускается использование разных диапазонов рабочих частот (2,5; 3,5 или 5,8 ГГц), емкостей радиоканалов (1,7; 3,5; 5,0; 7 или 10 МГц), видов обеспечения дуплексного режима передачи (TDD или FDD) и т.д., и т.п. Короче говоря, стандарт IEEE 802.16-2004 очень мало приблизил отрасль к глобальному взаимодействию систем беспроводного доступа различных производителей – World Interoperability for Microwave Access (WiMAX).

      Фактически WiMAX Forum установил свой собственный стандарт (сразу оговорюсь: тоже неоднозначный), воспользовавшись при этом сокращенным набором спецификаций IEEE 802.16-2004, относящихся в основном к физическому уровню и частично – к уровню управления доступом к среде передачи (MAC). Еще в октябре прошлого года глава европейского бизнес-подразделения компании Aperto Networks Рудигер Майзенбург заявил “Сетевому”, что WiMAX-оборудование будет полностью совместимым лишь на физическом уровне и лишь частично – на MAC-уровне. С одной стороны, в таком случае устройства разных производителей смогут работать в единой сети, обеспечивая при этом базовые параметры быстродействия, дальности действия, качества обслуживания (QoS) и управляемости. С другой стороны – производители получают широкий простор для “навешивания” на стандарт WiMAX, начиная с MAC-уровня, своих фирменных разработок и технологий, что позволит им бороться друг с другом за предпочтения потребителя. Короче говоря, как это уже известно пользователям оборудования Wi-Fi, построенные на системах одного поставщика сети будут более производительны, безопасны, гибки и удобны в управлении.

      Как уже упоминалось, стандарт WiMAX также не стал однозначным. Его варианты называются профилями. И таких профилей – несколько для каждого диапазона частот. Единственное, в чем WiMAX Forum проявил твердость, это в том, что все профили требуют поддержки технологии OFDM c быстрым преобразованием Фурье по 256 позициям (OFDM с 256 поднесущими). Как известно, стандарт IEEE 802.16-2004 допускает также работу на одной несущей (SC) или же с использованием OFDM c 2048 поднесущими. Вариант с SC консорциум отверг потому, что он делает призрачной надежду на работу WiMAX-систем вне прямой видимости, а вариант c 2048 поднесущими – по причине более сложной его реализации, что могло еще дальше отодвинуть появление первых стандартных систем.

Основные параметры WiMAX-оборудования:

• Использование технологии OFDM с 256 поднесущими
• Метод многостанционного доступа к среде передачи – TDMA; доступ абонентских устройств возможен также по методу OFDMA
• Рабочий диапазон: 3400 – 3600 МГц; после 2006 года: 2500 – 2690 и 5725 – 5850 МГц
• Ширина радиоканала (в ближайшем будущем): 3,5; 5,0/5,5; 7 или 10 МГц
• Вид дуплексного режима – FDD или TDD.

      Поскольку стандарт WiMAX предполагает наличие не менее 12 профилей, WiMAX Forum принял решение проводить сертификацию на соответствие стандарту волнами, в каждой из которых может принять участие оборудование, работающее в одном и том же диапазоне. Для первой волны, начинающейся в июле, выбран диапазон 3,5 ГГц, и для него определено четыре профиля (табл. 1).

WiMAX на троих

      Понятно, что тестировать на совместимость оборудование с разными профилями – полный абсурд. Поэтому в консорциуме WiMAX Forum решили, что претенденты на WiMAX-сертификацию должны сбиваться в тройки и в этом узком кругу доказывать возможность совместного использования своих устройств.

      В марте 2005 года сформировалась первая и на сегодняшний день единственная тройка. Ее составили компании Alvarion, Airspan Networks и Redline Communications, которые выдвинули на сертификацию системы BreezeMAX, AS.MAX и RedMAX соответственно. Абонентские устройства всех этих систем базируются на наборе микросхем Intel PRO/Wireless 5116, ранее известном под именем Rosedale. Так что проблем с их взаимодействием и взаимозаменяемостью в рамках одной сети возникнуть не должно. Добиться требуемого уровня взаимодействия своих базовых станций на физическом и MAC-уровнях претенденты собирались еще до представления аппаратуры в лабораторию испанской компании Cetecom (официальный сертификационный центр консорциума WiMAX Forum).

      По поводу сроков завершения сертификации представители первой тройки высказывали корреспонденту “Сетевого” разные мнения. Самый осторожный прогноз исходил из Alvarion – сентябрь нынешнего года. В своем пресс-релизе от 18 апреля, посвященном запуску сертификационной программы, WiMAX Forum объявил, что первые системы с сертификатами консорциума появятся на рынке в ноябре – декабре нынешнего года.

      На сегодняшний день так и не сформировалось больше ни одной тройки. О готовности представить в июле на сертификацию свою систему PacketMAX 29 июня объявила компания Aperto Networks. Правда, при этом не было названо ни одного партнера. А таковыми могут быть фирмы Terabeam Wireless и Wi-LAN, БС которых также построены на наборе микросхем Fujitsu Microelectronics America. Однако о планах первой вообще ничего не известно, а региональный директор по странам Европы компании Wi-LAN Патрик Боднар на конференции БЕСЕДА-10, проходившей в начале июня, сообщил корреспонденту “Сетевого”, что свою WiMAX-готовую систему Libra MAX они намерены представить на сертификацию ближе к осени.

      Стоит отметить, что сертификация обойдется каждому претенденту в 30 тыс. долл. Половина из этих денег пойдет на оплату тестов, которые должны подтвердить соответствие оборудования набору отобранных спецификаций стандарта 802.16-2004 и столько же – на тесты по взаимодействию внутри тройки. Успешное прохождение испытаний повлечет за собой дополнительные расходы в размере 5500 долл. Эту сумму придется заплатить за право размещения на продукте логотипа “WiMAX Forum certified^тм”.

Дальнейшие планы сертификации

      До сих пор WiMAX Forum не объявил сроков сертификации оборудования для других диапазонов. Известно лишь, что консорциум собирается начиная со следующего года и по мере роста спроса на WiMAX-оборудование проводить сертификацию и других профилей. В табл. 2 представлены те из них, которые рассматриваются в первую очередь. Производители ожидают, что следующая волна сертификации может начаться уже в конце нынешнего года.

    Однако они расходятся во мнении, для какого диапазона появится следующее WiMAX-оборудование. По прогнозу “Телеком-Форума”, преимуществом несомненно обладает полоса частот 2500 – 2690 МГц. Только в нем возможно активное внедрение WiMAX-оборудования в США –потенциально крупнейшем в мире рынке для фиксированного ШБД. Диапазон 5,8 ГГц для американцев малоинтересен, поскольку там он является безлицензионным, а значит, слабо отвечает требованиям операторских сетей. Полоса же 3,5 ГГц в Штатах закрыта для гражданского использования.

      В Европе, наоборот, очень мало перспектив у оборудования для диапазона 2,5 ГГц. В нем после 2007 года намечено раздавать дополнительные частоты операторам мобильных 3G-сетей. И хотя рекомендации CEPT/ECC не являются строго обязательными для национальных администраций связи, практически никто не сомневается, что большинство стран ЕС отдадут диапазон 2,5 ГГц сетям третьего поколения.Что касается Юго-Восточной Азии, то представители этого региона в консорциуме WiMAX Forum не будут продавливать тот или иной диапазон. Из авторитетных игроков на рынке широкополосного доступа фиксированный WiMAX здесь интересен только Китаю. В Южной Корее, Японии и на Тайване уже готовят почву для мобильного варианта этой технологии. В отдаленной перспективе можно ожидать сертификации WiMAX-оборудования для диапазонов 2,3; 3,6 и 5,4 ГГц, а также, с меньшей вероятностью, – 700 МГц.

Ситуация с частотами в России

      Все диапазоны частот, для которых в обозримой перспективе будет выпускаться WiMAX-оборудование (2,5; 3,5 и 5,8 ГГц), в России выделены для преимущественного использования РЭС обеспечения связи государственных органов власти. Кроме того, в регионах, где услуги ШБД могут иметь наивысший спрос, они сильно загружены и РЭС гражданского применения.

      В Европе данную полосу частот с 1 января 2008 года предполагается распределить среди операторов мобильных сетей 3G. Однако национальные администрации связи часть этого диапазона могут использовать по своему усмотрению. В частности, представители ГКРЧ заявляют, что у нас этот диапазон широко используется аналоговыми системами эфирно-кабельного телевидения MMDS и в 80% крупных городов почти полностью исчерпан (утверждается также, что в Москве и Петербурге свободных частот в нем вообще нет). Отбирать частоты у операторов MMDS на сегодняшний день не планируется. Однако им будут настойчиво рекомендовать переходить на цифровое оборудование, в результате чего может быть освобождена значительная доля занятого спектра. Решение о будущем использовании освобожденного спектра пока не принято. В том числе, рассматривается возможность выделения частот для операторов сетей ШБД, включая WiMAX. C ними в первую очередь будут конкурировать операторы сотовой связи, на стороне которых есть решение международных органов CEPT/ECC. Возможно, сотовикам придется делиться с будущими операторами мобильных сетей WiMAX. Широкое использование данного участка спектра в интересах WiMAX-сетей возможно после проведения научных исследований, направленных на разработку условий совместного использования полосы частот с системами MMDS. Опыт проведения такой работы имеется, в частности, у компании “Комет”, которая по результатам НИР получила частоты для развертывания сетей ШБД в Центральном федеральном округе.

В данном диапазоне уже сейчас под ШБД выделены полосы 3400 – 3450 и 3500 – 3550 МГц. Опять же в наиболее перспективных регионах они практически исчерпаны. Никаких дополнительных полос под ШБД выделять не планируется. Предварительные исследования, проведенные в том числе и по поручению Мининформсвязи, показали, что с учетом уже выданных частотных решений/разрешений на развертывание сетей WiMAX в данном диапазоне весьма проблематично. Как выяснилось, в областных городах России имеется не более двух-трех доступных дуплексных каналов шириной 3,5 МГц. Причем дефицит частотного ресурса в первую очередь связан с неэффективным частотным планированием, а также с наличием большого количества так называемых “бумажных” сетей ШБД.

      В данных условиях освоение диапазона 3,5 ГГц в интересах крупного поставщика услуг ШБД на базе технологии WiMAX возможно путем более детального анализа реального использования радиочастотного спектра. Дополнительной мерой, направленной на снятие ограничений на создание сетей WiMAX в этом диапазоне, является вывод аналоговых радиорелейных линий в другие полосы частот. Но исследователи отмечают, что даже при полном высвобождении диапазона 3400 – 3450 и 3500 – 3550 МГц общая его емкость позволит развернуть WiMAX-сети максимум двум операторам национального масштаба. Так что из-за отсутствия достаточных возможностей для развития (расширения) сетей его следует рассматривать скорее как резервный. Кроме того, в этом диапазоне существенно ограничено применение устройств, работающих в режиме TDD.

      Как уже упоминалось, в настоящее время выпуск WiMAX-оборудования планируется только для полосы 5725–5850 МГц. Этот диапазон рассматривается как самый перспективный. Однако исследователи предупреждают, что в настоящее время в нем имеется возможность для создания максимум двух сетей WiMАХ федерального масштаба. При этом в большинстве российских городов они могли бы получить 15 – 20 номиналов частот для каналов шириной 10 МГц. По отзывам небольших операторов беспроводных сетей передачи данных (БСПД), для них получить частоты в наиболее перспективных регионах нереально.

      Следует отметить, что в России рассматривается возможность развертывания сетей WiMAX и в других полосах диапазона 5 ГГц. В первую очередь речь идет об участках спектра 5150 – 5350, 5650 – 5725 и свыше 5850 МГц. При этом предполагается, что производители WiMAX-оборудования, сертифицировав его по профилям для диапазона 5,8 ГГц, на этой базе смогут выпускать и модели для соседних полос частот. Остается без ответа вопрос, как много производителей пойдет на создание “национальных” версий своего оборудования, не перейдут ли эти системы сразу в разряд нестандартных со всеми сопутствующими проблемами высокой цены, несовместимости и т.д.

      Следует иметь в виду, что, например, полосы частот 5150–5350 и 5650–5725 МГц во многих странах предназначены для использования только внутриофисными сетями беспроводного доступа, поэтому ориентации производителей WiMAX-оборудования на эти диапазоны ожидать не следует.

Часть 2