(Начало в №3)

WiMAX (IEEE 802.16)

Рабочая группа IEEE 802.16 по стандартам широкополосного беспроводного доступа (Broadband Wireless Access, BWA) разрабатывает стандарты, дает рекомендации по практическому использованию и поддерживает развитие широкополосных беспроводных городских сетей.

Спецификации самого первого стандарта IEEE 802.16 были опубликованы 8 апреля 2002 г. IEEE 802.16 описывает соединение на участке "первая миля - последняя миля" в беспроводных городских сетях. Этот стандарт делает акцент на эффективном использовании частотного спектра в диапазоне от 10 до 66 ГГц (от 2 до 11 ГГц в более поздних версиях) и определяет уровень управления доступом к среде (Medium Access Control, MAC), который поддерживает спецификации на физическом уровне в рамках заданного диапазона частот. IEEE 802.16 призван обеспечить совместимость оборудования различных вендоров.

Исходная версия выпущенного стандарта 802.16 охватывала диапазон частот 10-66 ГГц. Особенности распространения радиоволн этого диапазона ограничивают возможности работы систем условиями прямой видимости, поэтому в обычной среде мегаполиса операторы неминуемо теряют порядка половины абонентов, находящихся в пределах рабочей дальности от базовой станции (остальная половина, как правило, попадает "в тень" - закрыта для радиосигнала зданиями и другими городскими конструкциями). В этой связи институт IEEE разработал дополнение IEEE 802.16а, которое позволяет работать в более низкочастотной области спектра - диапазоне 2-11 ГГц, и, таким образом, позволяет операторам надеяться на увеличение радиуса действия базовых станций.

В июле 2004 г. был представлен стандарт IEEE 802.16REVd (802.16d), опубликованный под названием IEEE 802.16-2004. Он предусматривает работу автономных приемных антенн вне зоны видимости базовой станции, при этом портативная антенна может располагаться внутри помещения, возле компьютера, тогда как IEEE 802.16а требует наличия внешней антенны.

Ближайшей разработкой в наборе стандартов 802.16 станет "мобильный" стандарт IEEE 802.16e, окончательная публикация которого ожидается в октябре 2005 г. В портативной версии WiMAX для мобильных устройств используется частотное мультиплексирование (OFDM) с параллельной передачей полезного сигнала одновременно по нескольким частотам диапазона. Главное преимущество IEEE 802.16e состоит в том, что приемное устройство будет совместимо с форматом PC Card, т.е. его можно будет вставить прямо в ноутбук или другое портативное устройство¹.

Список производителей, которые осваивают производство чипсетов для стандарта 802.16, на начало 2005 г. включал девять фирм: Cygnus Multimedia, Fujitsu, Intel, Picochip, Runcom, Sequans, Si-Wave, Telecis и Wavesat².

В марте 2005 г., по информации Intel, 75 операторов в различных странах мира проводили опытную эксплуатацию инфраструктуры WiMAX³.

По прогнозам компании Visant Strategies, мировой рынок оборудования WiMAX, которого сейчас практически не существует, вырастет к 2009 г. до $2,2 млрд⁴.

Нужно сказать, что WiMAX - не единственная технология BWA, которая находится в стадии разработки и готовится к выходу на рынок. Например, существует еще один новый стандарт для мобильного доступа к данным - 802.20. В отличие от WiMAX, рассчитанного на работу в городах при ограниченном числе базовых станций, стандарт 802.20 имеет больше сходства с обычными сотовыми системами⁵.

Технологии BWA в сотовой связи (3G)

В сетях сотовой связи используется целый ряд технологий, которые находятся на различных стадиях своего развития. Процесс эволюции этих стандартов и планы их развития показаны на иллюстрации.

Как видно на иллюстрации, эволюция происходит двумя параллельными ветвями: технологии WCDMA и HSDPA для сетей GSM и UMTS и технология CDMA2000 для сетей CDMA.

В стандарте WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) используется технология DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) для передачи данных в полосах спектра по 5 МГц. В версии R99 она предусматривает скорость 384 Кбит/с на дальних дистанциях и до 2 Мбит/ в ближнем радиусе (зона хот-спота). Для модуляции используется orthogonal spreading и, дополнительно, QPSK (Quadrature Phase Shift Keying).

Стандарт HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), принятый в марте 2004 г. и запланированный к коммерческому запуску в конце 2005 г., является расширением для WCDMA. В нем добавлен новый транспортный канал, высокоскоростной разделенный канал для скачивания данных (HS-DSCH), оптимизированный для совместного доступа к данным. В нем также предусмотрена модуляция более высокого уровня QAM (Quadrature Amplitude Modulation), небольшое время отклика (TTI), быстрая установка связи и адаптация к соединению и специальная система для быстрого автоматического повторения запроса (ARQ).

Максимальная теоретически возможная скорость передачи данных в стандарте HSDPA составляет 10-14 Мбит/с, но на практике она, в среднем, равняется 2-3 Мбит/c от базовой станции к абоненту, а при плотной концентрации пользователей - от 300 Кбит/c до 1 Мбит/c. Скорость передачи данных от абонента к базовой станции составляет 128 Кбит/с⁶.

В данный момент операторы мобильной связи вкладывают весьма значительные средства в модернизацию инфраструктуры для сетей 3G. По оценкам аналитической компании Pyramid Research, в 2004 г. операторы Западной Европы инвестировали $4,9 млрд. в инфраструктуру сетей WCDMA, а операторы Северной Америки инвестировали $1,5 млрд. в инфраструктуру CDMA 1xEVDO. По мнению аналитиков, такие значительные объемы инвестиций в переоборудование сохранятся в 2005 г., но в последующие годы они снизятся⁷.

На мировом рынке доля аппаратов 3G в общем объеме продаж мобильных телефонов сейчас составляет всего несколько процентов (например, в Европе - 6%). По прогнозу IDC, доля аппаратов 3G в общем объеме продаж мобильных телефонов в мире вырастет до 18% в 2006 г. и до 25% в 2007 г⁸.

Весь мировой рынок мобильных телефонов в прошлом году вырос на 30%. Всего было продано около 674 млн. телефонов. В 2005 г. мировые продажи составят около 730 млн. Аналитики считают, что лидером останется финская компания Nokia, чья рыночная доля в 2004 г. была равна 30,7%, а продажи составили 207,2 млн. телефонов. Второе место в прошлом году занимала американская Motorola с долей рынка в 15,4% и продажами в 104,1 млн. трубок. Третье место принадлежало южнокорейской Samsung, рыночная доля которой равнялась 12,6%. Далее следовали Siemens (7,2%), LG (6,3%) и Sony Ericsson (6,2%)⁹.

(Продолжение следует...)

Анатолий АЛИЗАР

Ссылки по теме:

1 The IEEE 802.16 Working Group on Broadband Wireless Access Standards. grouper.ieee.org/groups/802/16

2 "The 802.16 Chipset Race", Maravedis, January 2005. maravedis-bwa.com/802.16chipset%20article.pdf

3 "Significant Opportunities In New Era Of Mobility Platforms", Intel, March 2005. www.intel.com/pressroom/archive/releases/20050302corp.htm

4 "802.16/WiMAX, Strategic Overview 2004", Visant Strategies. www.visantstrategies.com/pr80216.htm

5 Эндрю Гарсиа. Завтрашний доступ. kis.pcweek.ru/Year2005/N3/CP1251/NetWeek/chapt3.htm

6 "More efficient and cost-effective use of precious bandwidth", Lucent Technologies, January, 2005. ptx21.connectthe.com/lucent/LucentEfficientHSDPA.pdf

7 "Global Mobile CAPEX Trend Letter", Pyramid Research, October 2004. www.pyramidresearch.com/pr_prlist/pr_10_26_04.htm

8 Worldwide Mobile Phone 2004-2008 Forecast Update and 1H04 Vendor Shares, IDC, December 2004. www.idc.com/getdoc.jsp?containerId=pr2004_11_18_111623

9 "Market Share: Mobile Terminals Worldwide, 4Q04 and full year 2004", Gartner Dataquest, March 2005. www.gartner.com/press_releases/asset_121402_11.html