Без проводов

Интервью с Дементьевым А.П., ген.дир. ЗАО"Сети",
журнал ITNN, июль 2004г.

- Какие виды беспроводной связи существуют сейчас в мире?
-Беспроводные технологии передачи данных в разрезе технологий условно можно подразделить на четыре вида. Для передачи данных в корпоративных, кампусных сетях, hot-спотах используется технология Radio Ethernet. На коротких расстояниях - до 10-ти метров - так называемой зоне рабочего места, широкое применение нашла технология Blue Tooth. Третий класс - воздушные линии связи или оптические линии, нашли большое распространение на западе в больших городах и мегаполисах. Это связь типа точка-точка, использует, как правило, лазерные лучи, модулированные соответствующим образом (отсюда название "оптические" линии). Второй подкласс этой технологии заключается в использовании ультракоротких волн сантиметрового диапазона. Четвертый вид - технологии передачи цифрового потока без проводов GPRS, UMTS, CDMA нашли свое применение в сотовой связи цифровой телефонии третьего поколения. На последней в данной статье мы останавливаться не будем, поскольку она расчитана, в первую очередь всё таки, на передачу голосового трафика.

- В чем заключается суть технологии Radio Ethernet?
- Сама технология была изобретена одним из американских инженеров корпорации General Motors. Перед ним была поставлена задача объединить несколько складских помещений в одну сеть складских терминалов. Взяв за основу стандартный Ethernet и, приспособив его к передаче по радио-каналу, он сумел связать несколько точек в одну сеть Пропускная способность той сети была всего-навсего 1 Мбит/сек. Вскоре на базе его разработок несколько фирм создали рабочую группу и уже был разработан стандарт 802.11, больше известной в широких кругах как технология Wi-Fi.
Стандарт 802.11 Международного института по стандартизации был принят еще в 1999 году. Причем одновременно было принято две спецификации этого стандарта: 802.11b и 802.11a. Последний в то время находился еще в стадии начальной разработки и принимался на перспективу, на будущее. Первый предполагает передачу данных на несущей частоте 2,4 ГГц. Имеет три отдельных поддиапазона частот в каждом из которых может находится несущая частота. Канальная скорость в этих сетях составляет 11 Мбит/сек.
Очень часто можно встретить в литературе скорость передачи данных 22 Мбит/сек. Поясню, что это некий технологический прием, который использовался в реализации оборудования при использовании чипсетов от Texas Instruments. Там путем чисто логического кодирования было достигнуто уплотнение передачи информации в два раза. Тем самым, на той же самой несущей частоте эффективная скорость повысилась в два раза. Во-вторых, эта скорость не стандартизирована. Связь в турбо-режиме поддерживает только оборудование от одного и того же производителя, т. е. оно не совместимо с оборудованием других фирм.
Дальность передачи данных по этой технологии очень сильно зависит от окружающей среды. То есть называть ее можно очень условно. В помещениях она составляет где-то от 30 до 70 м. В городских условиях это расстояние может быть 150 м. В чистом поле можно добиться расстояния около 400 м. Нужно понимать, что технология адаптивная, то есть с ухудшением условий передачи, с увеличением затухания сигнала скорость просто понижается. То есть существует максимальная скорость, которая достигается в идеальных условиях и, соответственно, по мере ухудшения условий передачи и по мере ухудшения помеховой обстановки и увеличения дальности, скорость, соответственно, понижается. В частности по стандарту 802.11b предусмотрена линейка скоростей передачи 1; 2; 5; 11 Мбит/сек.

- В чем специфика стандарта 802.11а?
- Стандарт 802.11а рассчитан на работу уже в более высоком диапазоне частот в районе 5,5 ГГц. Там выделено 12 возможных каналов в диапазоне от 5.150 до 5.185 ГГц. В различных странах используются те или иные поддиапазоны рекомендованных частот. Канальная скорость в Мбит/сек. составляет максимум 54. Причем по стандарту это не регламентируемая скорость, в зависимости от местных особенностей респределения радиочастот линейка скоростей 6; 9; 12; 18; 24; 36; 48 по стандарту максимальная скорость - 48.
Здесь используется немножко другой тип модуляции и более широкая полоса частот, что и позволило увеличить канальную скорость в этом стандарте. Но дальность у него немножко меньше, примерно на 30 процентов, чем у 11b. Из физики мы помним, что чем больше частота, тем выше затухание сигнала в любой среде. Следовательно, выигрывая в скорости 802.11а проигрывает в дальности связи.

- Какие еще стандарты существуют?
- Самым последним рабочим стандартом является стандарт 802.11g. Принят он в июне 2003 года, работает в том же самом диапазоне частот 2,4 - 2,4835 ГГц и в этом его несомненный плюс. Имеется уже большее число возможных диапазонов - четыре, и также достигается максимальная скорость 54 Мбит/сек. При этом американская фирма Atheros для своих чипсетов по аналогии с 802.11b встроила технологияю удвоения плотности передачи данных путем применения специальной кодировки сигнала, т.е. в изделиях на базе чипсетов этой фирмы существует турбо-режим с канальной скоростью передачи данных 108 Мбит/сек. На сегодняшний день это максимальная скорость передачи данных в беспроводных сетях Radio Ethernet.

- Где применяются данные стандарты?
- Стандарт 802.11а в частоте 5,5 Ггц в основном распространен в США. поскольку там этот диапазон уже был зарезервирован для Radio Ethernet. В Европе этот стандарт с небольшими поправками применяется для внутриофисных беспроводных сетей. Основной диапазон для Radio Ethernet там 2,4 Ггц. То же самое касается Азии, Японии и России. Разрешения на частоты 2,4 Ггц выдаются в России уже давно. Получить частоты в диапазоне 5,4 - 5.7 Ггц у нас практически невозможно (военные используют этот диапазон очень широко). Поэтому 802.11а в классическом виде для России не подходит. Остается надеется на доработку и адаптацию данного оборудования нашими российскими производителями, что мы сейчас, в общем-то и наблюдаем.
Следует также заметить, что и целевое использование 802.11а совсем другое, нежели в США (Hot spot's) и в Европе (внутриофисные сети). У нас этот диапазон задействован для достаточно дальнобойных подключений сельских поселков, удаленных объектов в нефтегазовой отрасли и т.д., т.е. используется операторами связи.

- Какие новые стандарты могут появиться в ближайшее время?
- Скоро в Европе будет принят подстандарт 802.11h - некий модернизированный вариант 802.11а для Европы. И также в ближайшее время будет принято два подстандарта 802.11е и 802.11i. Первый будет описывать механизм обеспечения QoS - гарантированного качества передачи в беспроводных сетях, в основном, для качественной передачи голосового трафика, а буквально на днях принятый 802.11i определяет новый уровень безопасности передачи информации в беспроводных радиосетях. Это специальный раздел 802.11 который будет регламентировать обеспечение именно безопасности, то есть описание новых протоколов безопасности, специальные кодировки, идентификация клиента и т.д. и т.п. Всё, что касается безопасности в беспроводных сетях будет регламентироваться именно этим стандартом. Сейчас есть несколько технологий шифрования данных с ключом 64-156 бит и протоколы WEP, WPA которые и обеспечивают некоторую безопасность.
Два года назад в американской армии технология Wi-Fi рассматривалась для применения в войсках для связи бойца с командным пунктом. И даже целая целевая программа в войсках США была разработана. И уже даже были размещены заказы на изготовления армейского оборудования со встроенными средствами передачи данных. Но последние полученные в результате эксперимента данные показали, что уровень обеспечения безопасности передачи данных пока недостаточен. Из-за этого внедрение программы в боевую армию США было приостановлено.

- Какие еще тенденции можно отметить в беспроводных сетях Radio Ethernet?
- Во-первых это комбо-чипсеты. То есть чипсеты, которые организуют передачу данных сразу по всем трем стандартам одновременно. Пользователь уже сам определяет каким стандартом он будет пользоваться. Будет происходить дальнейшее снижение цен на чипсеты. Сейчас цены упали примерно до пяти долларов. Это означает, что технология стала очень массовой и очень доступной. Например, беспроводную сетевую карту для ноутбука можно сейчас купить за 30 долларов. Её цена за три года упала примерно в пять раз. Во-вторых, это миниатюризация адаптеров Wi-Fi. Сейчас выпущены адаптеры в виде SD и CF -карт для КПК, смартфонов и другой периферии, что существенно расширяет круг пользователей этой технологии.

- Что нас еще ждет завтра?
- Появится стандарт 802.11n. Пропускная способность по стандарту будет уже порядка 100 Мбит/сек, причем не канальная, а эффективная, как в проводном Fast Ethernet. Это уже следующий скачок развития технологии. Диапазон частот пока окончательно не определен. Сейчас рассматривается несколько вариантов.
Далее, нас ждет стандарт 802.16. Это совсем новый стандарт. Тоже беспроводной Ethernet. Также его частота пока окончательно не определена. Она может быть где-то от 2 до 66 ГГц и пока обозначена в широких пределах. Это так называемая технология Wi-MАХ. Технология уже призвана организовать передачу данных уже не в масштабе здания, офиса или кампуса или точки доступа. Эта технология рассчитана на беспроводную связь в пределах города. Она покрывает расстояние порядка 30 километров. Скорость передачи составляет порядка 70 Мбит/сек. Фирма Intel сейчас усиленно раскручивает эту технологию. Сейчас ее руководством ведутся переговоры в России , чтобы наша страна, и в частности Нижегородская область, выступила в качестве полигона для обкатки этой технологии. Специалисты компании считают, что Россия - идеальная для применения Wi-MАХ страна. У нас очень много удаленных поселков, где очень остро стоит проблема связи (телефон, интернет). В Европе, скажем, эта проблема не так остро стоит. Там за последние 10 лет проложено очень много проводов, в том числе и оптических линий связи и их пропускная способность еще далеко не исчерпана. Переговоры пока идут, они не закончились, чем всё закончится пока не очень понятно, но на личной встрече нашего министра Леонида Реймана и Генерального исполнительного директора Intel Крейга Баретта, наш министр обещал личную поддержку в этом грандиозном проекте.

- Где сейчас применяется технология Radio Etherner?
- Прежде всего это общественные точки доступа - хот-споты - в библиотеках, кафе, аэропортах и в других местах скопления людей и т.п. Я уже упоминал армию США с проблемой криптозащиты. Они от этой идеи не отказались и ждут появления нового стандарта безопасности.
Очень интересное применение нашла технология в рядах корпорации Price Water House. Это крупнейшая аудиторская компания в США. Там все сотрудники входят в офис, вооруженные ноут-буком, оснащенным беспроводной связью. Тем самым сотрудники, проверяя большую компанию имеют связь между собой. То есть сидя в разных отделах они сверяют информацию, обмениваются ей и т. д. Тем самым получают общую картину, которую в конце концов и хочет увидеть заказчик.
Существует тенденция распространения технологии не на компьютеры, а на другие сферы повседневной жизни. В США опять же сейчас существует крупнейший проект в области беспроводной связи, направленный на оснащение всех автомобилей в США беспроводным коммуникационным интерфейсом. К 2007 году все автомобили США по принятому положению будут оснащены таким устройством, которое будет встраиваться на стадии изготовления автомобиля. Этим в США хотят получить готовую информационную инфроструктуру дорожного движения. То есть во всех узловых точках, на всех магистралях будут расположены специальные приемники, способные опознать автомобиль и идентифицировать его. За автомобилем можно будет следить на экране. На сегодняшний день в США существует примерно 200 миллионов автомобилей (больше чем компьютеров), то есть рынок просто огромный.
Далее, в Америке в рамках совместного проекта фирм Cisco, IBM и еще десятка фирм реализован проект "гипермаркет будущего". Большой универсальный магазин, где на полках установлены специальные беспроводные точки доступа, товар маркирован специальными радиометками. Покупатель в любой момент может получить из базы данных информацию о количестве товара, его местоположении. Также любой продавец и покупатель может подключиться к этой беспроводной сети. Есть специальные терминалы, встроенные в тележки, выбрать любой товар, ввести его код, получить на дисплей справку об этом товаре, вплоть до того ,кто его делает, где его производят и т. п. Система полностью внедрена именно на основе технологии Wi-Fi и позволяет максимально автоматизировать процесс продаж в больших супермаркетах.
Технология будет применяться в риэлторских компаниях, торговых компаниях прямых продаж и т.д., т.е. там, где существует большая сеть агентов, которые не имеют своего рабочего места, а только иногда приходят в офис, подключаются к корпоративной базе данных обмениваются с ней какой-либо информацией. В офисах также будут организованы некие гостевые зоны беспроводного подключения для клиентов, командировочных и др. посетителей. Это в мире. В России же 90% беспроводного оборудования в стоимотсном выражении сейчас сосредоточено в узлах широкополостного беспроводного доступа операторов связи и провайдеров Интернет, т.е. для решения главной Российской проблемы - обеспечить каналами связи наши безбрежные просторы.

- Какие сложности существуют при проектировании и монтаже беспроводных сетей?
- Необходимо затронуть два аспекта. Первый - это получение разрешения на использование частоты. Во всем мире диапазон 2,4 ГГц является общедоступным и свободным. Поэтому, при соблюдении некоторых элементарных условий регистрации, скажем, в США, точки доступа и пользователя с радиоадаптером не требуется. В России все не так. В России диапазон регламентируемый. Надо получить минимум два разрешения: на использование частоты в определенном месте и на определенных условиях, и второе - это получение разрешения на использование оборудования. Разрешения выдает Государственный комитет по радиочастотам ГКРЧ, который существует при Минсвязи РФ. До недавнего времени процедура была связана с министерством обороны. Обязательно проходила через Москву. Процедура была очень длительная, очень нудная и запутанная. На получение разрешения уходило время от полугода до года. Сейчас ситуация немножко изменилась. В 2002 году было принято постановление Минсвязи об упрощенном порядке регистрации устройств передачи данных в беспроводных сетях в плане применения таких устройств внутри помещения, Т.е. сейчас все сети начали подразделять на внутриофисные и уличные. В связи с этим порядок получения разрешения на частоту внутри помещений стал проще, но его необходимо выполнять. Это главный сдерживающий фактор для развития технологии у нас в России.

- Каков ваш прогноз по развитию технологии в мире?
- Wi-Fi - это технология которая победно идет по просторам всего мира. Мой прогноз очень сдержанный на дальнейшее развитие этой технологии, особенно, у нас в России. По двум причинам: есть другие технологии с уже готовой инфраструктурой. Первым сдерживающим фактором является конкуренция других технологий, то есть, конкуренция со стороны технологий GSM телефонии третьего поколения, которая позволяет передавать данные с достаточно большой скоростью где-то до 1 Мбит/сек. Самое главное, что с появлением такой телефонии инфраструктура для такой передачи оператором связи создается сразу и покрывает значительную территорию.
В случае с Radio Ethernet всё по-другому. Сам клиент покупает оборудование как базовое, так и клиентское. То есть, ему приходится инвестировать свои средства в развитие инфраструктуры. Исключением, разве что являются точки HotSpot. Это принципиальное отличие.
Второй момент - к сожалению, эта технология еще не сильно востребована. Пока её невыгодно инвестировать в России. Спрос со стороны пользователей на нее маленький и почти все проекты являются убыточными. Нет стимула у фирм вкладывать деньги в инфраструктуру и пока отсутсвует возможность зарабатывать. На сегодняшний день все проекты носят рекламно-имиджевый характер, это камень в будущий бизнес. Полноценных дорогостоящих инвестиций сейчас нет. Это о классическом применении Wi-Fi, у операторов связи всё по другому.
Я не говорю, что технология умрет, я говорю что она не будет так бурно развиваться, как например , мобильная связь. Та динамика которая была в последний год - это динамика с нуля, и она всегда большая в начале.

- А какая цена беспроводной связи?
- В России беспроводная связь достаточно дорогая. Например, в московских отелях Mariot, где развернуты сети беспроводного доступа, час стоит 10 долларов. В день доступ стоит 50 - 100 долларов. Даже нашим богатым гостям из-за рубежа эта цифра кажется высокой. На западе цена колеблется. Во Франции 35 долларов в день, самые доступные цены в Скандинавии - 12-15 долларов в сутки. У нас цены самые высокие. Москва, как известно - третий в мире город по дороговизне проживания.

- Как вы расцениваете перспективы развития беспроводной связи в Нижнем Новгороде?
- В Нижнем Новгороде, как и в России, перспективы развития беспроводных сетей я оцениваю достаточно сдержанно. Самый крупный проект реализован в ННГУ им. Лобачевского, благодаря финансовой помощи фирм Intel и Cisco, кстати, с нашим непосредственным участием. Работу по проектированию и монтажу Wi-Fi сети выполняли мы непосредственно. Но насколько мне известно сейчас она используется очень слабо, многие точки доступа не работают. Причина? Я их назвал. Wi-Fi сеть мало построить, её надо эксплуатировать. А это стоит денег, должна быть определённая бизнес-модель проекта, чтобы их зарабатывать и снова реинвестировать. В НГУ этого ничего нет. Сейчас нами же делается еще два проекта - Создание хот-спота внутрикорпоративного назначения, и другой - классический: одна из гостиниц Нижнего будет иметь беспроводным Интернет. Самые востребованные объекты - это гостиницы, аэропорты, вокзалы, а также торговые базы, складские комплексы, грузовые терминалы, порты и т д.