| F.A.Q. | ||||
|
Вопрос: В продаже появилось недорогое до 100 USD оборудование с декларируемой скоростью 150+ Mbps. Можно ли построить канал связи PtP точка точка и PMP точка много-точка с такой производительностью? Ответ: Устройства данного типа, несмотря на свое outdoor исполнение, представляют собой самые обычные Wi-Fi точки доступа, технологически предназначенные для построения офисных и домашних беспроводных локальных сетей Wireless LAN. Их outdoor исполнение предполагает работу на улице вне зданий, однако данные устройства не содержат какой либо отличной от Wi-Fi функциональности, позволяющей им эффективно работать в сетях MAN. Применяемая в данных устройствах технология MIMO 2x2 стандарта IEEE 802.11n за счет одновременной передачи данных по двум каналам в разной поляризации, возможности применения более высокой модуляции 64QAM5/6, агрегации пакетов данных в burst фреймы позволяет получить максимальную агрегативную скорость передачи данных (пропускную способность) на Ethernet интерфейсе примерно 100+/200+ Mbps при ширине канала, соответственно, 20/40 МГц. Декларируемые скорости в 150/300 Mbps в MIMO каналах связи шириной 20/40 МГц касаются скорости кодирования символов в чипсете (пропускной способностью радиоинтерфейса) и не дают реальных оценок скорости передачи данных на Ethernet интерфейсе. Приведенные выше показатели пропускной способности могут быть получены исключительно в офисных условиях. При применении оборудования Wi-Fi на улице в сетях MAN на дальностях в несколько километров даже в идеальных условиях реальная скорость передачи данных на Ethernet интерфейсе обычно в несколько раз меньше максимальной пропускной спосбоности. Основным недостатком работы Wi-Fi устройств, в том числе стандарта IEEE 802.11n, в сетях MAN являются нестабильность параметров каналов связи по пропускной способности, задержкам, количеству ошибок ( потерь пакетов) и др., вследстствие их высокой зависимости от условий применения оборудования: количества абонентов и обьема трафика, внешних помех, наличия замираний радиосигнала и кроссполяризационной интерференции, вызванной переотражениями радиосигнала на трассе линка и др. Более подробно с ограничениями эффективного применения Wi-Fi в сетях MAN можно ознакомиться в разделе РЕШЕНИЯ.www.unidata.com.ua. “Особенности построения сетей беспроводного доступа на базе оборудования Wi-Fi стандарта IEEE 802.11a/b/g/n-MIMO” Вопрос: В чем новизна и преимущества технологии WiMAX для мобильного доступа? Ответ: В сетях WiMAX реализованы наиболее передовые технологии радиосвязи, такие как использование широкополосного радиосигнала OFDM с множеством поднесущих, протокола множественного доступа OFDMA, технологии разнесенного приема MIMO, интеллектуальных антенных систем и др. Однако это является временным преимуществом перед другими конкурирующими технологиями, которые рано или поздно также воспользуются последними достижениями науки и техники. Основная новизна технологии мобильного WiMAX заключается в том, что впервые сеть мобильной связи стала компьютерной IP сетью. Уже давно мобильные телефоны представляют собой полноценные компьютеры. Дата-центричная IP модель сети WiMAX позволяет идти дальше и строить всю сеть мобильной связи по типу компьютерной сети Интернет. При этом в отличие от глобальной сети Интернет беспроводные сети WiMAX имеют возможность предоставления гарантированного сервиса (по пропускной способности и другим параметрам каналов связи). Использование дата-центричной IP модели построения сети является основным отличительным признаком мобильной связи четвертого поколения 4G. Данная модель впервые реализована в технологии мобильного WiMAX, что дает беспрецендентную высокую эффективность, качество и низкую себестоимость предоставления услуг мобильной связи, а также открывает новые возможности по предоставлению различных мультимедийных услуг. Вопрос: В чем новизна и преимущества технологии WiMAX для фиксированного беспроводного доступа? Сети BWA всегда имели дата-центричную IP модель своего построения. Поэтому новизна фиксированного WiMAX, в отличие от мобильного WiMAX, заключается не в использовании этой модели. Главным шагом вперед технологии фиксированного WiMAX является то, что впервые в истории развития сетей широкополосного беспроводного доступа (MAN) оборудование стало стандартизованным ( стандарт IEEE 802.16-2004). Основным преимуществом фиксированного WiMAX, полученным благодаря стандартизации, является совместимость (интероперабельность) WiMAX IEEE 802.16-2004 оборудования от разных производителей. Это обеспечивает защиту инвестиций при строительстве сетей. Благодаря стандартизации оператор (инвестор) минимизирует риски потери инвестиций в сетевую инфраструктуру вследствие уменьшения его зависимости от рыночных позиций производителя выбранного типа оборудования. Другим важнейшим преимуществом оборудования WiMAX, также полученным благодаря стандартизации, является его более низкая стоимость по сравнению со стоимостью проприетарного оборудования BWA предыдущих поколений. На сегодняшний день стоимость оборудования базовых станций фиксированного WiMAX сопоставима со стоимостью аналогичного проприетарного оборудования BWA. Стоимость WiMAX абонентских устройств в несколько раз ниже стоимости соответствующих по классу проприетарных BWA абонентских устройств. Более низкая цена абонентского оборудования позволяет снизить операционные расходы оператора фиксированной связи. Основная технологическая новизна фиксированных сетей WiMAX состоит в том, что впервые в истории развития беспроводных сетей появилась возможность за счет использования подуровня конвергенции на канальном уровне ( MAC) сети обеспечивать предоставление гарантированного сервиса ( гарантированные параметры канала связи ) для различных групп пользователей при доступе к различным сетевым ресурсам. Это предоставляет возможности по дифференцированному обслуживанию различных групп пользователей, например, корпоративной ЛВС, подключенной в сеть фиксированного WiMAX, а также возможности по поддержке приложений, критичных к параметрам качества канала связи. Вопрос: Какая максимальная скорость передачи данных и дальность связи оборудования WiMAX фиксированного доступа? Скорость передачи данных в основном определяется типом используемой модуляции и шириной канала связи. На практике в диапазоне 5 ГГц работа оборудования ( базовой станции с секторной антенной 15 dBi и абонентского терминала c антенной 28 dBi ) на модуляции 64QAM ¾ в канале 10 МГц возможна на дальности до 25 км LOS , что дает реальную агрегативную скорость передачи данных (ul+dl ) 25-27 Mbps. На дальности 40 км в условиях LOS возможна работа аналогичного оборудования на модуляции 16 QAM ½, что дает агрегативных примерно 20 Mbps ( 10 Mbps в дуплексе). Вопрос: Какая максимальная скорость передачи данных и дальность связи оборудования WiMAX мобильного доступа? Базовые станции мобильного WiMAX предназначены для работы в условиях NLOS городской застройки на небольших дальностях ( до 2 км). Дальность связи ограничена в основном относительно низким усилением встроенных антенн персональных абонентских терминалов. Вопрос: В чем разница между сетями мобильного и фиксированного WiMAX. Мобильный и фиксированный WiMAX работают на разных рынках. Мобильный WiMAX обслуживает в основном тысячи индивидуальных мобильных пользователей и сотни стационарных индивидуальных пользователей на небольшой дальности. Рынок мобильного WiMAX – это пользователи сетей мобильной связи. Ранее это был рынок мобильной телефонной связи. На сегодняшний день это рынок мобильного широкополосного доступа (передача данных, голоса, видео) и для оказания этих услуг наиболее эффективным является применение технологии мобильного WiMAX стандарта IEE 802.16e. Абонентами фиксированного WiMAX являются десятки (редко сотни) корпоративных ЛВС и стационарных индивидуальных пользователей на средних и больших дальностях. Рынок фиксированного WiMAX – стационарные корпоративные и индивидуальные (домашние) пользователи. Этот рынок существовал до появления технологии WiMAX и будет существовать после эры WiMAX. Но на сегодняшний день для оказания услуг фиксированного беспроводного широкополосного доступа наиболее эффективным является применение технологии фиксированного доступа WiMAX стандарта IEE 802.16-2004. Обслуживание индивидуальных перемещающихся абонентов в сетях фиксированного WiMAX и, наоборот, корпоративных абонентов в сетях мобильного WiMAX технически возможно, но технологически неэффективно и экономически невыгодно. Тем самым, сети мобильного и фиксированного WiMAX взаимно дополняют и не могут заменить друг друга. Вопрос: Можно ли использовать оборудование WiMAX мобильного доступа для фиксированного доступа? Вопрос: В чем принципиальные отличия оборудования RadioEthernet, preWiMAX и фиксированного WiMAX ? Вследствие программной реализации протокола множественного доступа параметры каналов связи, построенных на данном типе устройств, при увеличении трафика чувствительны к уровню загрузки системных ресурсов ( процессора, памяти, интерфейсов ) устройств доступа и абонентского оборудования. Для снижения этой зависимости в данном оборудовании зачастую используются относительно мощные аппаратные платформы, что в целом не решает проблемы и приводит к увеличению стоимости оборудования, что особенно критично для абонентских устройств. Радиопараметры устройств предыдущих поколений BWA идентичны параметрам Wi-Fi оборудования, ориентированного на офисное применение в WLAN сетях, что не позволяет предоставлять качественные каналы связи в сетях BWA. Данное оборудование от различных производителей несовместимо между собой и принципиально не может быть совместимо с оборудованием WiMAX. Оборудование фиксированного WiMAX базируется на чипсете IEEE 802.16-2004 с аппаратной реализацией протоколов множественного доступа TDMA и поддержки дуплекса TDD. Оборудование стандартизовано, имеет принципиальную возможность совместимости между различными производителями. Вследствие стандартизации и использовании недорогих аппаратных платформ (большая часть функций доступа поддерживается аппаратно WiMAX чипсетом) абонентское оборудование фиксированного WiMAX дешевле абонентского оборудования preWiMAХ. WiMAX сети имеют более высокие скорости передачи данных, дальность и качество связи. Ключевым конкурентным преимуществом фиксированных сетей WiMAX является возможность на канальном уровне (MAC) за счет использования подуровня конвергенции предоставлять гарантированный сервис ( гарантированные параметры канала связи ) для различных групп пользователей при доступе к различным сетевым ресурсам. Вопрос: Можно ли подключить абонента в сеть WiMAX вне прямой видимости на дальности 5 км? Использование технологии WiMAX дает возможность системе иметь высокие энергетические параметры, но при этом не может влиять на потери мощности радиосигнала при распространении радиоволн. Глухая стена, густой лес или подвал препятствуют проникновению радиосигнала и использование самой совершенной технологии доступа может быть недостаточным для преодоления подобных препятствий. Тем самым возможность работы в NLOS зависит не только от используемой радиотехнологии, но и от степени затухания радиосигнала на трассе распространения радиоволн, определяемого характером препятствий, дальностью связи и частотным диапазоном. Чем выше рабочая частота, больше дальность и больше препятствий, тем ниже возможности по работе в условиях NLOS. Тем самым возможность работы на дальности в 5 км в условиях NLOS зависит от характера препятствий на пути распространения радиоволн. Опыт практической эксплуатации сетей WiMAX свидетельствует, что работа на переотраженном сигнале (в условиях near LOS ) в 5 ГГц частотном диапазоне в принципе возможна на дальности до 5- 7 км . Вопрос: Какая технология перспективнее WiMAX или LTE ? Основным достоинством технологии LTE считается возможность ее программного апгрейта с существующего оборудования базовых станций сетей 3G. Однако такая возможность на практике вызывает много сомнений. Во-первых, программный апгрейт с модификацией поддерживаемых протоколов доступа возможен только для определенных аппаратных платформ. Во-вторых, параметры радиотрансиверов, являющиеся важнейшей частью базовых станций, не могут быть подвержены программному апгрейту. Иными словами, программным апгрейтом невозможно изменить параметры аналогового радиотракта, например, рабочую частоту, ширину канала, параметры спектральной маски и т.п. Кроме того, инфраструктура магистральных каналов связи, в частности backhaul к базовым станциям, в сетях 3G зачастую ориентирована на передачу телефонии, а не данных, как это требуется в сетях 4G. Модификация этой как проводной, так и беспроводной инфраструктуры не может проведена программным способом. Также есть мнение, что LTE позволяет получить более высокую скорость передачи данных, нежели WiMAX, например, называются цифры в 300 Mbps. Обе технологии LTE и WiMAX используют одинаковый OFDM сигнал, одинаковую ширину канала, практически идентичный способ множественного доступа OFDMA ( LTE в UL канале использует частный случай OFDMA доступа с одной поднесущей , что является скорее недостатком для работы в NLOS), одну и ту же технологию разнесенного приема MIMO и датацентричную IP модель построения сети. Тем самым LTE не имеет никаких технологических новинок, позволяющей этой технологии иметь более высокую, чем WiMAX спектральную эффективность. Декларируемые высокие скорости передачи данных LTE являются результатом теоретических расчетов пропускной способности канала шириной 20-28 МГц и при разнесенном приме-передаче MIMO 4x4, что одинаково применимо и для аналогичного канала WiMAX. Реальные коммерческие сети WiMAX способны работать на канале шириной до 10 МГц с MIMO 2x2, дающее пропускную способность 40 Mbps. Как только развитие технологии OFDM позволит поддерживать каналы шириной 20, 28 MHz и более , а также MIMO 4x4 не только в лаборатории, но и в коммерческом оборудовании, то это будет почти одновременно реализовано и в LTE и WiMAX. Тем самым, обе технологии в будующем будут иметь практически одинаковые параметры по пропускной способности, близкие к значениям в 300 Mbps. Таким образом, теоретическая возможность апгрейта является основным преимуществом технологии LTE и основным мотивом выбора перспективной технологии для операторов мобильной связи, уже имеющих сети 3G. Вместе с тем технология мобильного WiMAX в отличие от LTE ориентирована не на операторов, уже вложивших средства в сети 3G, а в первую очередь на рынок consumer electronics - на покупателей устройств WiMAX (потребителей услуг WiMAX сетей ) путем создания так называемой экосистемы. В WiMAХ экосистему вовлечены тысячи производителей компьютерного, телекоммуникационного оборудования. В экосистему вовлечены тысячи производителей, внедряющие в свои бытовые, мультимедийные, игровые и др. устройства микрочипы WiMAX. В WiMAX экосистему вовлечены тысячи производителей контента, получающих возможность через сеть WiMAX открыть доступ к своим ресурсам миллионам пользователей. И, наконец, сети WiMAX дают операторам связи новые возможности работы на растущем рынке широкополосного мобильного доступа, требуя при этом, очевидно, немалых инвестиций в сетевую инфраструктуру. Именно поддержка со стороны тысяч производителей оборудования и миллионов потребителей – пользователей абонентского оборудования, а также время в 2-3 года, необходимое для появления коммерческого оборудования LTE, является основным преимуществом WiMAX. Согласятся ли операторы- потребители оборудования базовых станций пойти навстречу интересам своих пользователей – потребителей их услуг и покупателей абонентского оборудования или операторы будут диктовать своим клиентам с каким оборудованием им работать- покажет время. Вопрос: Какое оборудование может называться оборудованием WiMAX. Понятие WiMAX является более узким, нежели понятие устройства стандарта IEEE 802.16. WiMAX определяет подмножество совместимого ( интероперабельного ) оборудования стандарта IEEE 802.16. К WiMAX может быть отнесено оборудование стандарта IEEE 802.16, имеющее интероперабельность с другим оборудованием IEEE 802.16 от разных производителей. Формально интероперабельность оборудования подтверждается организацией WiMAX Forum специальным сертификатом WiMAX Forum Сertified. Список оборудования стандарта IEEE 802.16, прошедшего сертификацию WiMAX Forum, публикуется на сайте www.wimaxforim.org. Понятие оборудование WiMAX и оборудование, имеющее сертификат интероперабильности от WiMAX Forum, не являются идентичными. WiMAX Forum проводит сертификацию оборудования только для производителей- участников WiMAX Forum. Многие из десятков тысяч производителей WiMAX не участвуют в работе общественной организации WiMAX Forum и поэтому не имеют сертификат интероперабильности WiMAX Forum. Оборудование стандарта IEEE 802.16, также называемое WiMAX, существует для разных частотных диапазонов 400, 700, 900 MHz, 1.5, 2.3, 2.5, 3.3, 3.5, 3.8, 5 GHz, a WiMAX Forum проводит сертификацию только для некоторых наиболее популярных на сегодняшний день частотных диапазонов 2.5 и 3.5 ГГц. То есть существует много WiMAX устройств, которые в силу организационных причин не могут получить сертификат WiMAX Forum. Поэтому сегодня принято относить к WiMAХ любое оборудование стандарта IEEE 802.16. При этом оборудование, прошедшее сертификацию WiMAX Forum, принято считать имеющим сертификат WiMAX Forum Certified. Вопрос: Совместимо ли оборудование WiMAX фиксированного доступа от разных производителей? Advanced уровень интероперабильности подразумевает поддержку работы базовой станции и абонентского терминала от разных производителей со всеми типами классификаторов подуровня конвергенции и всех предусмотренных стандартом IEEE 802.16 классов обслуживания QoS, поддержку необходимых протоколов шифрования, аутентификации и др. Подтверждение Advanced интероперабильности проводится WiMAX Forum в рамках сертификации уровня Wave 2. Полная интероперабильность Full подразумевает поддержку всех обязательных предусмотренных стандартом IEEE 802.16 функций, реализованных опциональных стандартных функций, например, ARQ, sub-channelization и проприетарных дополнительных функций. Подтверждение полной интероперабильности между базами и абонентскими терминалами от разных производителей проводится в рамках OEM договорных соглашений. WiMAX Forum не принимает участия в этом процессе. Список оборудования стандарта IEEE 802.16, прошедшего сертификацию WiMAX Forum, публикуется на сайте www.wimaxforum.org. К сожалению, практика эксплуатации оборудования фиксированного WiMAX свидетельствует о том, что наличие сертификата WiMAX Forum Certified на сегодняшний день не гарантирует постоянно поддерживаемой интероперабельности оборудования от разных производителей. Реальная интероперабильность для оборудования фиксированного WiMAX, минимум на advanced уровне, может достигаться на сегодняшний день только при наличии соответствующих договоренностей между производителями базовых станций и абонентских терминалов. Например, некоторые заинтересованные производители базовых станций имеют специальные партнерские программы для поддержки независимых производителей абонентских терминалов. Некоторые производителя базовых станций и абонентских терминалов фиксированного WiMAX , наоборот, блокируют возможности использования абонентских устройств от других производителей. Таким образом, идея о том, что многочисленные независимые азиатские производители наводнят рынок дешевыми абонентскими терминалами фиксированного WiMAX, столкнулась с проблемой поддержки интероперабильности. Зачастую, не имея доступ к исходному коду программного обеспечения абонентских терминалов и договорных отношений с производителями базовых станций, азиатские ODM производители не имеют возможности постоянной поддержки интероперабильности с базовыми станциями, производимыми, как правило, в США, Канаде, Израиле, Европе. Даже имея текущую интероперабильность того или иного абонентского терминала с той или иной базовой станцией от другого производителя, нет никаких гарантий, что после обновления на новую версию прошивки базовой станции, сеть WiMAX продолжит правильно поддерживать требуемые функции. К счастью, все проблемы интероперабильности на сегодняшнем уровне развития, по крайней мере, фиксированного WiMAX решаются на программном уровне. Аналогичные проблемы имели место и при становлении технологии Wi-Fi. По видимому, должно пройти еще 2- 3 года, пока проблема интероперабильности будет разрешена в глобальном масштабе как для фиксированного, так и для мобильного WiMAX.
| ||||
| |