Беспроводной доступ

В настоящее время наиболее популярным и доступным способом подключения домашних пользователей к Интернету является dial-up-соединение. Однако такое решение не лишено ряда существенных недостатков, которые очень хорошо представляет себе любой человек, хоть раз дозванивавшийся до провайдера в течение получаса. Помимо сложности дозвона, низкого качества и неустойчивости связи, у вас постоянно занят телефон, что сильно выводит из себя коллег, друзей и родственников, не имеющих доступа к электронной почте.

Маячащее на горизонте введение повременной оплаты телефона рано или поздно все равно состоится, что сделает dial-up еще менее привлекательным из-за ощутимого увеличения цены. Но даже не это главное. Многие московские Интернет-провайдеры говорят о грядущем кризисе dial-up. Связано это с тем, что существующие каналы связи между городскими АТС практически исчерпали свои резервы, МГТС просто не может позволить себе и дальше увеличивать число пользователей Интернета. Конечно, провайдер может организовать модемные пулы на всех городских АТС, но это сложно, дорого и очень неудобно для дозвона.

Поэтому новые телефонные номера провайдерам сейчас выделяются очень скупо, совершенно не удовлетворяя потребности в текущем росте. Проблема эта возникла в Москве прошлой осенью; очевидно, через некоторое время она встанет со всей остротой и в других крупных городах.

Возможным альтернативным решением для домашних пользователей является кооперация, организация собственной домовой сети (подробнее об этом читайте в номерах 203, 211 и 238 нашего журнала) и подключение к провайдеру по выделенной линии. Городские телефонные сети общего пользования предоставляют выделенные линии в аренду по высоким ценам. К тому же низкая пропускная способность телефонных каналов не позволяет эффективно организовать обмен данными. Поскольку развитость кабельной инфраструктуры даже в Москве оставляет желать лучшего, часто единственным экономически приемлемым решением будет организация беспроводного канала.

Кроме доступа к Интернету, подключение по выделенной линии, возможно, станет решающим шагом в деле освобождения от услуг МГТС, так как емкости высокоскоростного беспроводного канала с лихвой хватает и на данные, и на несколько десятков телефонных номеров.

Для начала немного о ценах. Прежде всего, следует разграничить плату за доступ к Интернету, то есть за систему передачи данных, и плату за подключение к Интернету. Первая составляющая сильно зависит от местоположения клиента относительно существующих базовых точек доступа. Для иллюстрации: в Москве месячная оплата подключения по каналу 64 кбит/с может варьироваться от 50 до 2000 долларов, причем стоимость даже соседних домах может отличаться очень сильно. (Верхняя граница больше относится к дорогой кабельной связи, в тех случаях, когда беспроводное подключение невозможно.)

Вторая составляющая - меняется значительно меньше и зависит от расценок конкретного провайдера. Как правило, поставщика канала и доступа в Интернет можно выбрать отдельно, хотя многие фирмы предлагают комплексные услуги. В табл. 1 приведены расценки некоторых московских провайдеров для беспроводного подключения к Интернету по каналу 64 кбит/с.

Передача данных при беспроводном подключении может осуществляться в оптическом (лазерная связь) и радиодиапазоне (обычно на частотах от 900 МГц до 38 ГГц). В обоих случаях требуется наличие прямой видимости между приемником и передатчиком сигнала. Исключение составляют системы, работающие на частотах менее 2 ГГц, но они редко применяются для связи вне отдельных помещений из-за высокой загруженности этой части спектра в городах. Радиочастотные устройства, в отличие от оптических, могут работать не только в режиме передачи информации от одного источника к одному клиентскому устройству (point to point), но и нескольким одновременно (multipoint).

Начнем более подробное рассмотрение способов подключения к Интернету с традиционной и широко апробированной технологии беспроводных сетей под названием Radio Ethernet.

Radio Ethernet

Как следует из названия, это сеть Ethernet, правда, незначительно модифицированная. Строится она аналогично системам сотовой связи, радиус действия соты обычно составляет несколько километров. В центре каждой соты находится точка доступа с одной всенаправленной или несколькими секториальными антеннами.

Информационная емкость соты, распределяемая между клиентами (обычно им предлагается канал от 64 кбит/с и выше), в большинстве случаев составляет 2 Мбит/с. Для того чтобы клиент не получал лишнего в ущерб остальным пользователям этой же соты, приходится искусственно ограничивать максимальную скорость, используя соответствующие установки на клиентском оборудовании.

Использование широкополосной шумоподавляющей техники (Spread Spectrum Technology - SST) позволяет получать помехозащищенные каналы связи, обеспечивающие надежность передачи данных и невозможность несанкционированного доступа в сеть.

Поскольку используются частоты радиодиапазона (большая часть выпускаемой в настоящее время аппаратуры ориентирована на частоту 2,4 ГГц), каждая сеть должна иметь лицензию Госсвязьнадзора. Несоблюдение этого правила может привести к конфискации оборудования.

В настоящее время в Москве лицензии получили "Неоком-Р", "Роснет" и Институт проблем передачи информации РАН. По лицензии "Неоком-Р" строится сразу три сети, принадлежащие компаниям "РМ Телеком" (www.polus.ru), "Транс-ТС" (www.transts.ru) и Art Communications (www.artcoms.ru). Последняя наиболее развита, поскольку Art Communications предоставляет услуги доступа к Интернету не сама, а через нескольких независимых провайдеров (см. табл. 1). На рис. 1 показана область покрытия территории Москвы опорными точками этой сети.

Комплект клиентской аппаратуры для подключения по Radio Ethernet состоит из радиобриджа (рис. 2) и антенны (рис. 3), которая крепится на наружной части здания (необходима прямая видимость между источником и приемником сигнала). Кроме того, если подключается не отдельный компьютер, что экономически нецелесообразно, а целая сеть, то необходим также маршрутизатор (его роль может выполнять недорогой ПК).

В некоторых случаях радиобридж может заменить так называемый универсальный клиент (рис. 4) или даже специальная карточка, вставляющаяся в свободный слот компьютера (табл. 2).

Наиболее известна аппаратура Radio Ethernet, выпускаемая компанией Aironet (www.aironet.com) под маркой Arlan и компанией Lucent Technologies (www.lucent.com) под марками WaveLan и WavePoint.

Стоимость подключения складывается из цены клиентской аппаратуры, то есть радиобриджа, антенны и маршрутизатора, и ориентировочно составляет от 2,5 до 7 тыс. долларов. Выбор конкретного решения обусловлен географическим положением пользователя относительно точки доступа и подключаемой клиентской компьютерной сети. Абонентская плата зависит от расценок держателя лицензии на данную беспроводную сеть. Art Communications, например, запрашивает 240 долларов в месяц за подключение к одной из опорных точек своей сети в режиме multipoint, радиоканал "точка-точка" обходится дороже (300-350 долларов у "РМ-Телеком"). Теоретически можно, конечно, попытаться получить собственную лицензию, но затраты на ее получение запросто превысят 10 тыс. долларов, а рассмотрение заявления может затянуться на целый год, поэтому такое решение имеет смысл лишь для корпоративных клиентов.

Поскольку сеть строится на тех же принципах, что и обычная Ethernet, для устранения возможных коллизий при одновременной посылке сигнала несколькими клиентами часто практикуется ограничение исходящего трафика, особенно когда на одну соту приходится более двадцати пользователей (режим multipoint). Таким образом, использование приложений, требующих интенсивного симметричного трафика (Интернет-телефония, видеоконференции), не всегда возможно.

Организация телефонной связи через Radio Ethernet достаточно сложна и не всегда экономически целесообразна, поэтому используется редко.

Подведем итоги. Подключение по Radio Ethernet является хорошо отработанным и не очень дорогим решением для организации доступа в Интернет со скоростью от 64 кбит/с до 2 Мбит/с на расстоянии от нескольких сот метров до десятков километров. Основным достоинством этого метода является быстрота и простота установки, делающая его незаменимым для временного решения проблемы связи. Однако перспективы использования Radio Ethernet в Москве и других крупных городах не самые блестящие в основном из-за скорого исчерпания радиочастотного спектра, интенсивно использующегося многими коммерческими и государственными структурами.

Wireless Local Loop

Существует множество переводов этого названия: "беспроводная система абонентского доступа", "локальная радиосеть" и др., в зависимости от телефонной или компьютерной области применения. Термином "Local Loop" обычно обозначается та часть сети связи общего пользования, которая расположена между ближайшей точкой доступа и абонентским оборудованием.

Технология WLL применяется, в частности, в стационарных сотовых телефонах, обычно использующихся в малонаселенных районах, где прокладка кабельной сети нецелесообразна. Сотовые стационарные телефоны, как и мобильные, передают и принимают сигнал ближайшей сотовой станции (точки доступа) посредством радиоантенны. Каждая базовая станция концентрирует принятые сигналы и ретранслирует их по кабелю на местную АТС.

В настоящее время все большее распространение получают системы Wireless Local Loop, использующие технологию CDMA (общий доступ с кодовым разделением). Именно о них и пойдет речь далее. Большим их преимуществом является удобство обеспечения как телефонной связи, так и доступа в Интернет. В отличие от остальных способов беспроводного подключения, применение Wireless Local Loop может быть целесообразно не только для подключения к Интернету домовой сети, но и отдельных пользователей, особенно если кроме Интернета нужен еще и телефон.

Абонентская аппаратура WLL не очень дорога и довольно компактна. Небольшой (размером в несколько пачек сигарет) приемник размещается на внешней части стены здания и содержит интерфейс для подключения обычного телефонного аппарата (работающего, естественно, через коммерческого телефонного провайдера) и компьютера (или маршрутизатора локальной сети). Стоимость подключения составляет 600-1000 долларов (плюс 600 долларов за телефонный номер, если требуется), а месячного обслуживания одной телефонной линии или канала 64 кбит/с - 20-30 долларов (доступ в Интернет, как было сказано выше, оплачивается отдельно, см. табл. 1).

В числе дополнительных преимуществ получения и телефонной связи - относительно низкие цены на междугородние и международные разговоры у большинства коммерческих операторов.

Как и в случае с Radio Ethernet, для WLL требуется лицензия на использование радиочастот. Однако здесь эта забота ложится на провайдера связи, поскольку соединения типа "точка-точка" не используются. Несколько компаний уже получили лицензии в Москве (например, фирма "Корбина") и сейчас разворачивают сети абонентского доступа. Недостатком систем WLL можно считать отсутствие опыта эксплуатации в российских условиях, однако эта технология имеет хорошие перспективы.

Итак, системы Wireless Local Loop, использующие CDMA, являются относительно дешевым и удобным средством организации доступа в Интернет и телефонной связи для отдельных пользователей и небольших коллективов.

Беспроводная передача данных в оптическом диапазоне

Лазерная система связи основана на передаче модулированного светового сигнала в оптическом или инфракрасном диапазоне. Сетевой трафик подается на передающий лазер из обычной кабельной сети через устройство сопряжения. Полученный сигнал в виде узкого светового пучка попадает на чувствительный элемент приемника, где происходит обратное преобразование в сигнал в соответствии с коммуникационным протоколом.

Поскольку трафик должен быть двусторонним, то на обоих концах канала монтируется и приемник, и передатчик.

Лазерная связь позволяет обеспечить скорость передачи данных до 155 Мбит/с на расстоянии до 3-4 километров, но чаще ее все же применяют, если расстояние не превышает полутора километров.

В отличие от радиочастотных методов беспроводной передачи, лазерная связь не требует получения лицензии. Однако и здесь есть свои сложности. По соображениям безопасности световой пучок должен проходить на высоте не менее 4 м над дорогой. Кроме того, необходима очень точная настройка и жесткая фиксация передатчика, так как даже незначительный его поворот приведет на расстоянии нескольких километров к существенному отклонению луча.

Хотя дождь, снегопад, туман и пр. влияют на качество связи, современные лазерные модемы могут работать в очень жестких погодных условиях и обеспечивать устойчивую передачу информации практически круглый год.

Данный метод целесообразно использовать для одновременного получения телефонной связи и доступа к Интернету. По одному оптическому каналу можно подключить, например, сто телефонных номеров и канал 2 Мбит/с, то есть получить комплексное решение для целого жилого дома.

Лазерная связь отличается относительно высокими затратами на подключение и практически полным отсутствием абонентской платы. Для подключения необходима покупка пары оптических модемов (15-25 тыс. долларов), цифровой АТС, в том случае если необходима и телефонизация, (от 7 тыс. долларов), мультиплексора и маршрутизатора (вместе стоят от 2 тыс. долларов). Абонентская плата за использование самого канала связи не взимается, однако срок службы лазерного модема составляет около десяти лет и по истечении этого срока инвестиции придется повторить (учитывая быстрое развитие технологий, аппаратура за это время должна стать существенно дешевле).

Таким образом, оптическая связь предназначена для организации высокоскоростных каналов на относительно небольших расстояниях, причем экономически целесообразно использовать как подключение к Интернету, так и телефонизацию.

Безусловно, кроме описанных технологий беспроводной связи существует еще масса других решений, однако они либо чрезвычайно дороги (как, например, радиорелейная связь, использование которой целесообразно лишь при подключении целых жилых районов), либо не получили пока достаточного развития.

Итак, что же нужно предпринять домашним пользователям, не желающим больше мириться с неудобствами dial-up-сервиса? Для начала необходимо оценить количество желающих подключиться к внутридомовой сети и рассмотреть различные варианты ее организации. Прикинув, таким образом, собственные возможности, можно обратиться с заявкой на проведение обследования провайдера связи. Многие компании, например, фирма "Корбина" (www.corbina.com), предоставляют эту услугу бесплатно. Изучение может занять от недели до месяца, после чего будет проведена оценка стоимости подключения различными способами (беспроводными и проводными) и предложен наиболее выгодный вариант(ы). Если клиента не испугают полученные ориентировочные расценки, то начинается более детальная проработка проекта, проходящая в несколько этапов.

Конечно, в небольшой статье невозможно рассмотреть все технические и экономические аспекты использования разных технологий беспроводной связи, поэтому заинтересовавшихся отсылаю к списку первоисточников, где можно получить более подробную информацию.

Источники

Radio Ethernet

www.comptek.ru/radioethernet/

Wireless Local Loop

www.connect.design.ru/n1_2_97/index.html

Оптическая связь

Е. Н. Чепусов, С. Г. Шаронин. Лазерная связь - еще один способ беспроводной связи. "Сети", #9-10, 1996.

Е. Н. Чепусов, С. Г. Шаронин. Оптическая связь без оптоволокна. "Lan Magazine" (русское издание), том 2, #8, 1996.

Таблица 1. Примерные тарифы московских провайдеров, предоставляющих доступ к Интернету по беспроводному каналу со скоростью 64 кбит/с.

Таблица 2. Характеристики аппаратуры Radio Ethernet (по данным Art Communications).

^*Могут работать с любыми сетевыми протоколами и ОС.

^**Используется при подключении отдельного компьютера под MS-DOS, Windows 3.x, Windows 95, Windows NT, OS/2, OS/ Warp либо небольшой локальной сети с PC-сервером под ОС Windows NT или OS/2. На сервер обязательно возлагаются функции маршрутизатора.