Інтернет: а у вас немає такого ж, тільки без проводів?, Різне, Інтернет-технології, статті

Всі ми добре пам’ятаємо епоху становлення Всесвітньої Мережі. Актуальні на той момент технології кодування, передачі, прийому й обробки інформації не дозволяли, в більшості випадків, налагодити скільки швидкісне підключення, навіть коли сигнал йшов по дротах.


Але чому “навіть по дротах”? Загальновідомо, що для зв’язку з інтернетом використовувалися, найчастіше, спочатку непристосовані для цієї мети мережі, телефонні, наприклад. Якість використовуваного ними устаткування було жахливим. Навіть в тому випадку, якщо мережа будувалася “з нуля”, це далеко не завжди рятувало від проблем. Устаткування і в цьому випадку могло бути неідеальним, застарілим. Топологія теж часто була далека від оптимуму, в результаті швидкість і надійність коннекта були на дуже низькому рівні.


Здається, у цій ситуації надзвичайно доречно б виглядав, як кажуть, хід конем – відмова від проводів і перехід до бездротових мереж. Справді, в цьому випадку ми б позбавилися від багатьох труднощів: неважливим стало б стан невідомо коли і ким прокладених проводів, не був би потрібний доступ до розподільних щитків в коридорах багатоквартирних будинків. Значно б спростилася процедура підключення до мережі – додав до комп’ютера маленьку мікросхемке і ніякої тобі метушні, що супроводжується свердлінням стін і віддирання-прибиванням плінтусів. Приваблива перспектива!


Чому ж вона не була реалізована? Чому провід до сих пір є основним каналом для передачі даних? Якщо коротко, тому, що при переході до бездротового обміну даними ми б отримали інші, набагато більш серйозні складності.


По-перше, забезпечити гідний коннект “по повітрю” складно технічно. Провід, в якому б жалюгідному стані він не був, є все-таки спеціалізованої середовищем для передачі даних. А значить, електричний сигнал в ньому спотворюється помітно менше, а згасає повільніше, ніж радіосигнал в середовищі неспеціалізованої, в тому ж повітрі, наприклад. Отже, нам потрібні потужні, але при цьому безпечні для здоров’я людини, передавачі, надчутливі і надкомпактні приймачі. А також ефективні алгоритми для корекції неминуче виникають помилок, так само як і мікрочіпи, потужності яких вистачить для того, щоб обробляти по цим самим алгоритмам величезні потоки даних, та ще й, що називається, “нальоту”.


Зрозуміло, всі ці компоненти могли з’явитися лише в міру розвитку побутової мікроелектроніки, тобто набагато пізніше епохи масової комп’ютеризації. До того ж є ще одна складність.


Як вже було сказано, радіосигнал на шляху від передавача до приймача неминуче спотворюється, і не останню роль в цьому процесі відіграє наявність в найближчих (а іноді і досить віддалених) околицях інших електроприладів і радіоточок. У самому справі, вони запросто можуть випромінювати хвилі близького діапазону, Глуша потрібний нам сигнал.


Але найгірше те, що і ваш власний модуль бездротового зв’язку може виступити в ролі такої ось міні-глушилки. І добре, якщо в результаті без зв’язку залишиться ваш сусід Вася. А якщо це буде карета “Швидкої допомоги”, авіадиспетчер або співробітник правоохоронних органів? Наслідки можуть бути дуже важкими, а тому вся радіоапаратура підлягає обов’язковій сертифікації, а іноді експлуатуючим її організаціям доводиться домагатися виділення собі певної частини частотного спектра саме для того, щоб виключити конкуренцію між різними передавачами.


Сертифікація, звичайно, вимагає часу, та й законодавство в багатьох країнах далеко від ідеалу, проте, у серйозних виробників обладнання нездоланних проблем на цьому етапі зазвичай не виникає. А от з виділенням частот все буває набагато складніше – спектр-то далеко не нескінченний, а бажаючих його використовувати дуже багато. До того ж деякі відомства, перш за все військові, звичайно, розпоряджаються їм вкрай неефективно. В результаті потрібні частоти часто бувають просто зайняті. У Росії, так само як і в інших пострадянських країнах, це дуже актуальна проблема, значною мірою визначає особа ринку зв’язку.


В-общем, перед бажаючими побудувати бездротову мережу для доступу в Інтернет стояла маса проблем. Однак з плином часу, більшість з них були так чи інакше вирішені. До того ж з’явився новий фактор, безпосередньо впливає на попит в даній області – зростаюча мобільність. Якщо раніше в Мережу виходили майже виключно з дому або з робочого місця, то тепер дуже і дуже багатьом хочеться, або навіть потрібно, мати доступ до онлайн-сервісів з будь-якої точки простору. Де б не був даний конкретний індивід в поточний момент часу, він повинен мати можливість вийти в Інтернет. Ну а якщо є попит, буде і пропозиція.


Цілком природним є той факт, що першими скільки масовий бездротовий доступ в Мережу стали пропонувати оператори стільникового зв’язку. Справді, у них є частотний діапазон і ліцензії. У них є мережі, що покривають величезну територію. Нарешті, у них величезна абонентська база – все це дозволяє вивести на ринок нову послугу з мінімальними затратами.


Стандартів для передачі цифрових даних через стільникові мережі було створено багато, але найбільш відомим, і до цих пір актуальним, є WAP (Wireless Application Protocol) – протокол бездротового доступу. Базуючись на технології CSD (Circuit-Switched Data), він дуже серйозно відрізняється від інших стандартів, про які ми скажемо нижче, за своєю ідеологією. Справа в тому, що його розробники мали на увазі підключення до Мережі не комп’ютерів і ноутбуків, а інших, куди більш примітивних в технічному сенсі, девайсів, таких як мобільні телефони. Або пейджери. Були, кажуть, в доісторичні часи і такі пристрої. Нескладно здогадатися, що в нашому розпорядженні тільки маленький чорно-білий екранчик, дуже малопотужний чіп і смішний за мірками настільних систем обсяг пам’яті.


В результаті, про повноцінний доступ у Всесвітню Павутину користувачам WAP-девайсів довелося забути. Зайти можна було тільки на спеціально адаптовані версії сайтів, чия адреса звичайно мав такий вигляд: wap.yoursite.ru. Графіки, так само як і іншого “важкого” контенту, вони зазвичай не містили. Відвідати їх мало сенс в тому випадку, якщо вам хотілося дізнатися, наприклад, курс валют, побачити заголовки останніх новин, або ознайомитися з результатами спортивного матчу. Негусто.


Зрозуміло, назвати можливості WAP “достатніми” мова б мало у кого повернувся. Популярність набрали кишенькові персональні комп’ютери – КПК. І навіть самі мобільні телефони стали помітно досконаліше, вони обзавелися кольоровими екранами з досить високим дозволом, та й потужність мікрочіпів істотно зросла. Завдяки цьому з’явилася технічна можливість переглядати звичайні веб-сторінки, нехай і після відповідної оптимізації, що полягає, перш за все, в викидання неабиякої частини графіки і “сплющивания” сторінки по горизонталі.


Потрібна була лише технологія, що дозволяє здійснювати через стільникову мережу повноцінний веб-серфінг. І вона з’явилася, її ім’я GPRS (General Packet Radio Service) – пакетна радіозв’язок загального користування. WAP-девайс, коли зв’язок встановлено, займає радіоканал незалежно від того, чи здійснюється в даний момент пересилання даних, чи ні. Тарифікація, природно, здійснюється щохвилини і задоволення виявляється вельми недешевим. Інша річ GPRS. Інформація передається в пакетах через невживані в даний момент голосові канали. При цьому оператор зв’язку може регулювати ступінь пріоритетності голосового і мережевого трафіку. У переважній більшості випадків, природно, безумовна перевага віддається голосу, бо погана чутність помітно критичніше, ніж повільний коннект. Через це швидкість GPRS-з’єднання сильно залежить від завантаженості мережі. Теоретично вона може доходити до 171 Кбіт / с, однак на практиці вона рідко піднімається вище 56 Кбіт / с.


Важливим є той факт, що за рахунок застосування пакетної технології передачі даних, і, як наслідок, набагато більш ефективного використання частотного діапазону, вдалося радикально знизити ціну доступу. Хоча тарифна політика у всіх операторів різна, але навіть у найбільш лояльних провайдерів за мегабайт доводиться платити набагато більше, ніж у випадку з провідний мережею.


Як вже було зазначено, швидкість класичного GPRS дуже низька. Щоб її збільшити, була розроблена спеціальна настройка EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution)-збільшений потік даних для вдосконаленого GSM. Удосконалення систем модуляції сигналу дозволило наростити швидкість передачі інформації приблизно втричі. Так, теоретично максимальна швидкість передачі даних в EDGE-мережах становить 474 кілобита в секунду. Практична швидкість, як і в інших подібних стандартах, помітно нижче.


Заговоривши про EDGE, ми впритул підійшли до дуже “гарячої” та популярної теми – до теми зв’язку третього покоління 3G. Згідно з поширеною класифікацією, звичайні мережі GSM відносяться до другого покоління, 2G. GPRS – це вже 2,5 G, ну а EDGE і зовсім 2,75 G. При цьому на максимальних швидкостях EDGE-мережі дозволяють передавати QWGA-відео, і тому їх, найчастіше, відносять вже до мереж третього покоління. З нашої точки зору це не зовсім правильно, хоча б тому, що в реальних умовах швидкість досягається куди більш скромна. EDGE – це все-таки перехідний варіант.


Є у нього і конкурент – CDMA-2000. На російському ринку він перетворився в CDMA-450, так як працює він у нас на частоті 450 мегагерц. Найбільш відомим оператором є Скайлінк. Однією з основних “Фішок” у даної фірми спочатку був мобільний доступ в Інтернет. Правда, швидкість була не надто висока – теоретично верхня межа становив 153 кілобита в секунду. Однак введення надбудови до стандарту – Назва її EV-DO Rev.0 – дозволило підняти обсяги трафіку до 2,4 Мбіт / с. Це дало Скайлінк підстави позиціонувати себе як першого російського оператора зв’язку 3G.


Якщо ж говорити про класичні мережах третього покоління, то не можна не згадати технологію UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) – універсальна система мобільного зв’язку. При використанні надбудови SHDPA теоретично можна досягти швидкості 14 Мбіт / с, а практично – до 3,6 Мбіт / с. Цей стандарт не сумісний зі своїм попередником, GSM. Однак більшість UMTS-пристроїв можуть працювати також і в мережах GSM, бо мережі третього покоління покривають поки досить невеликі площі. Причини такого неспішного розвитку в кожній країні свої. У Західній Європі національні уряди допустили велику помилку, продаючи ліцензії за абсолютно неадекватні гроші. Так, в одній Німеччині за шість ліцензій третього покоління операторам зв’язку довелося викласти на бочку астрономічні 50 мільярдів євро. Настільки висока ціна пояснювалося, з одного боку, бажанням влади підлатати бюджетні діри, а з іншого – боязню операторів залишитися в стороні від розробки золотої жили, якою тоді здавалося третє покоління мобільного зв’язку. Проте в реальності, знекровлені жахливими платежами, зв’язківці не змогли знайти достатньо коштів на розгортання самих мереж. В результаті частина ліцензій була анульована, без відшкодування їх вартості, що характерно. Ось чому в Західній Європі не так вже й багато місць, де можна насолодитися по-справжньому швидким інтернетом з телефонної трубки.


У Росії ситуація розвивалася інакше. Уряд, як не дивно, врахувало негативний досвід європейських колег, і відповідні частоти були надані операторам великої трійки (МТС, Білайн і Мегафон) практично задарма. Здавалося б, ось він, базис для довгоочікуваного технологічного ривка, але не тут-то було … Справа в тому, що ті частоти виділили з однією “незначною” оговорочка: “ось вам, хлопці, тільки домовтеся самі з військовими “. Міноборони використовує значну частину виділених частот і, природно, від ідеї ущільнюватися не в захваті. Від зв’язківців хочуть грошей на модернізацію військової техніки, щоб була можливість більш ефективно використовувати залишилися частоти. Крім досить чималих витрат, це означає затримку фактичного звільнення радіоканалів, причому в тому числі і в ключових регіонах. Так, в Москві розчищення спектру займе, за наявною інформацією, роки! Природно, це запросто може взагалі похитнути позиції мереж третього покоління в Росії.


Правда, не у всіх суб’єктах федерації ситуація настільки гнітюча. Так, в Північній Столиці 3G працює вже з 2007 року. Це, звичайно, добре, однак фактична втрата найбільшого в країні московського ринку – Явище для галузі дуже негативне, дуже.


Одним з несподіваних наслідків цієї ситуації може стати стрибок через покоління – від другого відразу до четвертого. Мова йде про швидко набирає, в останні роки, популярність стандарті WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access). На відміну від раніше розібраних нами стандартів, цей спочатку створювався саме для передачі даних, а не голосу. Хоча й мобільні телефони на його основі створювати ніхто не забороняє, благо технологія VoIP дозволяє передавати аудіодані через цифрові мережі.


Стандарт WiMAX ділиться на два несумісних між собою субстандарта – фіксований і мобільний. Фіксований (802.16d) призначений для стаціонарного підключення до інтернету, наприклад, квартири або офісу. Приймальні пристрої своїми розмірами нагадують стандартний модем. Використовувані частоти – 3,5 і 5 ГГц.


Мобільний WiMAX (802.16e), як нескладно здогадатися, орієнтований на підтримку мобільних користувачів. Завдяки підтримці функцій хендовер (безшовної передачі клієнта від однієї базової станції до іншої) та роумінгу можлива підтримка абонента, що пересувається зі швидкістю до ста двадцяти кілометрів на годину, точно так само, як це відбувається в стільникових мережах. Цілком зрозуміло, що мало хто буде працювати на ноутбуці, несучись на великій швидкості по магістралі, хоча при наявності особистого водія і таке можливо. Проте в основному мобільність потрібна для смартфонів, бо розмовляти, з використанням гарнітури, звичайно, цілком реально і за кермом.


Є у мобільного WiMAX і інші переваги. Наприклад, він забезпечує набагато краще покриття всередині приміщень, що дуже важливо в умовах міської забудови, коли більшість абонентів знаходяться всередині ефективно екранують сигнал залізобетонних будівель. До того ж він дозволяє ефективніше використовувати частотний ресурс, що дуже і дуже важливо з огляду на його принциповою обмеженості.


Зрозуміло, фіксований WiMAX теж не без плюсів – він дозволяє досягти великих швидкостей передачі даних. А також має менше проблем зі сполученням обладнання від різних фірм, просто тому, що був затверджений раніше і встиг, що називається, устоятися.


Так на яку ж швидкість ми можемо розраховувати з WiMAX? В ідеальних умовах досягаються 70 і більше мегабіт в секунду. А що вийшло на практиці, ми розповімо в наступній статті, присвяченій тестуванню WiMAX-модема Samsung SWC-U200.


Отже, який же метод підключення в результаті віддати перевагу? Однозначної відповіді, як завжди, немає. Якщо з устаткування під рукою тільки не дуже новий мобільний телефон, то доведеться користуватися WAP. Якщо апаратура більш просунута, то більш бажаним варіантом буде GPRS, можливо, з розширенням EDGE. Основною перевагою цього субстандарта є той факт, що GSM-мережі, його підтримують, покривають величезні площі, і в глибинці це, найчастіше, єдиний спосіб вийти в Інтернет. А ось на дачі, розташованій в не самому забутому Богом кутку, краще буде CDMA-2000 або UMTS. Якщо ж ви хочете мати швидкий, стабільний і дешевий бездротовий доступ в Мережу на території Москви або Пітера, то увагу варто звернути на WiMAX.

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*