Архивы: по дате | по разделам | по авторам

Без паутинок

Архив
автор : Сергей Нестерович   16.11.1999

Вариантов ешений проблемы последней мили существует масса, и каждый год появляются все новые и новые. А старые - перестают удовлетворять привередливых нас. Предложенная вашему вниманию статья ни в коем случае не является описанием тонкостей какой-то конкретной технологии, это, скорее, попытка обзора имеющихся на рынке и ожидаемых в ближайшее время решений. Да и вообще... слово "Интернет" в последнее время уже кажется не очень уместным в данном контексте. Сеть. Просто сеть, где Интернет - лишь одна из подсетей наряду с телефонной, телевизионной и другими. Впрочем, чем дальше, тем больше они сливаются в одно яркое пятно, а Интернет - принимает на себя роль транспортной среды, перенося в своих IP-пакетах самые разнообразные данные...


ТОЛЧКОМ К появлениЮ каждой из рассматриваемых коммуникационных технологий обязательно служил тот или иной "основной повод", причем количество "основных поводов" весьма ограниченно.

Вот главные из них:

А - необходимость более высокой пропускной способности канала;

Б - желание утилизировать созданный для других целей канал передачи данных;

В - необходимость организовать канал передачи данных там, где этого не позволяют сделать имеющиеся технологии.

Практически все технологии, используемые для передачи информации на расстояние, либо применяют для этой цели всякие провода и кабели, либо не применяют [1].

Соответственно некоторая часть коммуникационной паутины, которая окутывает нашу планету и ее окрестности, состоит из паутинок виртуальных, не имеющих материального воплощения - только волны эфирные идут, гуляют себе по некоторому маршруту... Зачем же оно надо? Что, мало было замечательных медных проводов и сверх сверхскоростных оптических кабелей [2]?

Главными поводами для разработки новых технологий последней мили, работающих на основе электромагнитных волн, как правило, являлись второй и третий из вышеперечисленных. Хотя и по своим скоростным характеристикам беспроводные системы зачастую не уступают традиционным. Однако лежат провода и кабели далеко не везде, а там, где лежат, порой бывает выгоднее или удобнее отказаться от использования.

В настоящий момент, беспроводной Интернет ползает практически во всем радиодиапазоне, частично залезая и в оптическую часть спектра. Однако прежде чем обсуждать конкретные технологии, классифицируем их по стилю применения, иначе вместо гармоничной симфонической картины уважаемый читатель увидит нестройный информационный винегрет (см. табл.)...

НазначениеТребования к технологииПримеры
Массовое подключение конечных пользователей.Средняя или высокая пропускная способность канала. Высокая плотность подключаемых абонентов. Относительно дешевые абонентские устройства.LMDS, MMDS (различные варианты сотового телевидения).
Подключение удаленного офиса или единичных пользователей.Высокая пропускная способность канала.Различные технологии RadioEthernet, лазерные атмосферные линии связи (ЛАЛС).
Подключение оборудования и отдельных пользователей в офисе или квартире.Низкая мощность сигнала. Поддержка разграничения доступа к информации.JetSend,BlueTooth.
Подключение мобильных пользователей.Компактность приемопередатчика. Средства оптимизации доступа по низкоскоростному каналу.GSM, UMTS.


Осетевание офиса

В этой классификации мы видим практически полное совпадение требований к технологиям в первых двух графах таблицы. Чем оно вызвано? Конечно же, очевидным фактом: с развитием индустрии связи то, что вчера было hi-end-решением для избранных, сегодня превращается - на новой технологической основе - в общедоступный и дешевый массовый продукт. Старые продукты и сервисы будут еще некоторое время существовать на рынке, более того, они будут эволюционировать, бороться за выживание, но... серьезных шансов выйти за пределы уже занятой рыночной ниши у них нет.

Максимальная пропускная способность сервисов типа RadioEthernet (Стандарт IEEE 802.11) составляет сейчас 2-11 Мбит/c. [3] Основными недостатками являются относительно высокая стоимость инсталляции и проблемы с пропускной способностью каждой конкретной ячейки. Например, для Москвы декларируется пропускная способность канала от 64 кбит/c до 2 Мбит/c в зависимости от нагрузки на конкретную ячейку сети. На практике это означает, что опираться при проектировании сети можно только на первую цифру. Все остальное отдается на откуп оператору сети. CSMA/CA, метод доступа к каналу, применяемый в RadioEthernet, не позволяет, так же как и CSMA/CD [4], использовать канал со стопроцентной эффективностью. Кроме того, чем больше абонентов сидит в одной ячейке, тем сильнее падает эффективная пропускная способность канала и тем больше эфирного времени растрачивается на разборки между передатчиками - кто сейчас займет канал.

 
НАЗАД К ГЕРМАНИЮ

Андрей Фаткуллин

Прогресс беспроводных коммуникаций в немалой степени обусловлен применением все более совершенных микрочипов и технологий их изготовления.

Большинство микросхем, используемых ныне в компьютерах, содержат активные элементы: МДП- и биполярные транзисторы. В первом случае микросхемы изготавливаются по КМОП-технологии, во втором - по биполярной. Есть микрочипы и с биполярными, и с МДП-транзисторами, изготовляемые по более сложной BiCMOS-технологии. Все они используют кремний, который из-за малой подвижности носителей плохо годится для работы транзисторов на сверхвысоких частотах (СВЧ).

Вплоть до последнего времени в СВЧ-диапазоне по большей части применялись устройства на основе арсенида галлия (GaAs), где подвижность электронов в шесть раз выше. Но такие чипы гораздо дороже кремниевых, потому что технологам значительно труднее работать с GaAs, материалом, мягко говоря, своеобразным: очень хрупким, изготовляемым в пластинах меньшего диаметра (60-100 мм против 200-300 мм для кремния) и не имеющим, как кремний, естественного изолятора (окисла). Несмотря на это, сегодня доля GaAs на мировом рынке как базового материала для микросхем составляет около трех процентов (оценка DaimlerChrysler [1]).

Последние десять лет исследователи обращали внимание на использование пленок сплава SiGe, где германий находится в следовых концентрациях, для биполярных и МДП-транзисторов. Были сконструированы гетероструктурный биполярный транзистор (HBT - Heterostructure Bipolar Transistor) и модуляционно-легированный полевой транзистор (MODFET - Modulation Doped Field Effect Transistor), обеспечивающие отличное усиление, высокие рабочие частоты, малый шум. И притом совместимые с BiCMOS-процессом (хотя стоимость технологии и увеличивается на 20 процентов за счет добавочных 3-4 фотолитографий). Испытания в IBM показали, что SiGe HBT имеют лучшую воспроизводимость, чем аналогичные транзисторы на GaAs.

Вдобавок новая технология позволяет разместить на одном кристалле и радиочастотные, и цифровые блоки чип-системы (SOC - system on a chip).

Исследователи полагают, что у SiGe много резервов и вскоре можно будет производить микросхемы даже для диапазона 200-350 ГГц. SiGe обнаруживает электролюминесценцию около ближнего инфракрасного диапазона (1,3 мм), из этого же материала можно делать и фотодетекторы, что позволит использовать его для сопряжения оптоволоконных линий с интегральными оптическими схемами. А возможность использования SiGe в качестве настраиваемого (путем изменения концентрации германия) фотодетектора излучения средней инфракрасной области (с длиной волны 2-12 мкм) живо заинтересовала военных, медиков и астрономов. Солнечные батареи тоже выигрывают от использования SiGe. C помощью многослойных структур Si-SiGe удалось поднять их КПД выше 25 процентов [1].

В прошлом году IBM заявила о серийном выпуске нескольких кремниево-германиевых микросхем и дискретных транзисторов. По мнению специалистов компании, она обеспечивает 85 процентов мирового объема производства всех SiGe-изделий.

Эксперты DaimlerChrysler так определяют крупные рынки, где ожидается победа нового материала: мобильная связь (0,9-2 ГГц), беспроводные локальные сети (2,4-5,8 ГГц), спутниковая (10-30 ГГц) и широкополосная связь (3-40 Гбит/с) по коаксиальным и оптоволоконным линиям. Менее крупные рынки: GPS (>1,5 ГГц), спутниковая навигация (>10 ГГц), военные и коммерческие радары (20-40 ГГц), автомобильные системы предотвращения столкновений (>70 ГГц), индустриальные датчики и робототехника (20-50 ГГц). Уже сейчас сотовые телефоны могут обходиться без неизбежного ранее арсенида галлия, что позволит уменьшить стоимость микроэлектронной начинки в типичном аппарате до 7-12 долларов. В этом году анонсирована первая SiGe-микросхема для мобильной связи - трехвольтовый усилитель мощности TST0912 (оптовой ценой 6,2 доллара) от Temic, применяющийся в мобильных телефонах стандарта GSM 900.

Кроме IBM, микросхемы по технологии SiGe разрабатывают и собираются делать или уже производят Advanced Micro Circuits, M/A-Com (дочерняя фирма AMP), Analog Devices, Harris, Hughes Research, Lucent, Maxim, National Semiconductor, Nortel, RF Micro Devices, SiGe Microsystems, Philsar Electronics, Tektronix, Vitesse Semiconductor, Alcatel, DaimlerChrysler, Philips, STMicroelectronics, Infineon (бывшая Siemens Semiconductor), Siemens, Temic (дочерняя компания Atmel), NEC и NTT. Одно из имен, упомянутых в списке, заставит вздрогнуть любого апологета арсенида галлия. Это Vitesse Semiconductor, синоним хозяина рынка GaAs-микросхем. Этакая арсенидогаллиевая Intel, которая вдруг заинтересовалась SiGe и прикупила сразу три малые компании, успешно осваивающие новую технологию для связных чипов: Vermont Scientific Technologies (Sonet), Serrano Systems (Fibre Channel и SCSI), Xaqti (WLAN).

Фирма Strategies Unlimited прогнозирует объем рынка SiGe полупроводниковых приборов в 2005 году на уровне 1,8 млрд. долларов (www.strategies-u.com/main/whatsnew.html#Silicon_Germanium). Итак, намечается более чем стократный рост по сравнению с нынешнем годом (15 млн. долларов). Это составляет, по мнению той же Strategies Unlimited, ежегодное увеличение рынка на 200 процентов!

Подробнее о SiGe можно прочитать в Интернете, воспользовавшись страничкой со ссылками ctd.grc.nasa.gov/5620/SiGeLinks.html.

Литература

[1] "Chip. Semiconductor Industry Sourcebook. 1999", Balzers Process Systems, Liechtenstein.


Лазерные линии связи - экзотическая технология, тем не менее, достойная упоминания в нашем обзоре: их технические характеристики постоянно улучшаются, и уже сейчас в ряде случаев лазерная связь является достойной заменой радиорелейным линиям [5]. С подключением конечных абонентов дело обстоит хуже: в городе этому мешает необходимость прямой видимости между приемником и передатчиком. Но все же и в Москве, и в ряде других городов России лазерные линии занимают свою нишу. В любом случае, по сравнению с аналогичными (точка-точка) радиосистемами они имеют большое и важное в условиях российской действительности преимущество - отсутствие необходимости оформлять разрешение на радиочастоту. Есть и недостаток - зависимость качества связи от погоды. Снег, дождь и особенно туман могут либо полностью заблокировать ли нию, либо внести в передаваемые данные существенные помехи.

ИнтерТВнет

УДЕШЕВЛЕНИЕ И ОБЛЕГЧЕНИЕ доступа в сеть неожиданно принесли асимметричные системы, как правило, основанные на той или иной технологии из области телевидения и спутниковой связи. Общей особенностью таких решений являются два канала - низкоскоростной исходящий и высокоскоростной входящий. Последний-то зачастую и делают беспроводным, а для исходящей связи обычно используется обыкновенный модем, как это сделано в DirectPC, ZAKNET и NetStar.

Слив информации со спутника в случае DirectPC может идти со скоростью до 400 кбит/c. Для ZAKNET цифра еще выше. Скорость - великолепная. Стоимость - относительно низкая. Одна беда: для массового тиражирования этих систем (с дальнейшим удешевлением оборудования) существует естественное ограничение - спутник-то не резиновый. Та же проблема (в сочетании с ограниченной пропускной способностью канала) встала и перед другой экзотической разновидностью таких систем, тех, что передают сигнал во время обратного хода луча телевизионного сигнала. Вывод: все это красиво, но экзотикой было, ею и останется. Что, скажете, тупик? Массовая интеграция Интернета и телевидения не имеет шансов? А вот и нет.

Фавориты завтрашнего дня - технологии, базирующиеся на цифровом телевидении: LMDS/MMDS (Local Multipoint Distribution System/Multipoint Microwave Distribution System). В просторечии - сотовое телевидение. Функционирует в гигагерцовом диапазоне. Имеющиеся решения позволяют передавать информацию со скоростью до нескольких десятков мегабит в секунду на абонента. Уже сейчас промышленно выпускаются системы как с асимметричным обратным каналом, так и не нуждающиеся ни в каких телефонах. Последние обеспечивают обратную передачу информации со скоростью от 320 кбит/c до 5 Мбит/c.

Скоро, очень скоро мы увидим все это буквально вокруг себя. Во всяком случае, в Москве и Подмосковье эти технологии уже испытываются.

Другая ветка того же ствола - спутниковые системы, работающие в цифровом стандарте телевидения DVB (например, NetStar и Astra). Естественно, в силу своей цифровой природы они позволяют передавать не только телесигнал, но и данные произвольной структуры. Уже не меньше двух лет через цифровое спутниковое ТВ можно принимать всякого рода биржевые котировки, данные о погоде и прочую информацию, пригодную для передачи по push-каналам. Да и просто асимметричный доступ в Интернет через такой спутник вполне доступен и технологически, и финансово: компания Philips, один из главных адептов этой технологии в Западной Европе, давно уже представила соответствующий продукт.

Всем сестрам по серьгам...

А всем периферийным устройствам - по сетевому адресу. Компьютер, тихо мирно стоявший на столе, начал задыхаться, опутанный пучком кабелей. Centronics, RS-232, SCSI, USB... сколько можно? Пора, пора привести все к общему знаменателю. И выкинуть всю эту разноцветную паутину, чтобы не мешала вытирать пыль!

Желающих реализовать задачу ликвидации излишних проводов вокруг компьютера, а заодно подключить к Интернету все, что попадется под руку в квартире и офисе (от холодильника и СВЧ-печки до ксерокса, превращающегося тем самым в сетевой принтер/сканер), набралось немало. В зависимости от личных предпочтений они скучковались в три консорциума, каждый из которых сделал упор на какой-то свой, любимый аспект этого дела.

JetSend'овцы (во главе с Hewlett-Packard) решили использовать инфракрасную передачу данных, и интересовала их в основном обработка изображений. Соответственно их игровое поле - офис. Консорциум HomeRF, напротив, озаботился нашим домом. Разработчики технологии BlueTooth делали упор на интеграцию в систему мобильных устройств, не замыкаясь жестко ни на каких конкретных прикладных задачах. В результате мы получили три близко лежащих набора технологий, каждая из которых позволяет:

- разделять между несколькими компьютерами стоящие рядом периферийные устройства;

- обмениваться информацией между компьютерами и устройствами на более или менее симметричной основе (микроволновка печатает на ксерокс).

В контексте нашей статьи может быть не совсем понятен такой вроде бы уход от темы. Причем тут Сеть (большая, всемирная), спросите вы? Да притом! Притом, что все три консорциума настойчиво подчеркивают, что Сеть теперь не только по всему миру. Она уже проросла внутрь конкретного вашего маленького помещения, и все, что делается для построения маленькой сети в вашей комнате, в конечном итоге присоединит эту маленькую сеть к большой, глобальной Сети.

А значит, встает уже не вопрос последней мили, а вопрос последних метров. Кстати, вышеупомянутая технология RadioEthernet изначально разрабатывалась на внутриофисное (или складо-заводское) применение. Но общее, что отличает рассматриваемые в данной главе три подхода, это решение проблемы авторизации и разграничения доступа; наличие специализированных протоколов, ориентированных на конкретную область применения. Этот момент мы отметим в памяти и перейдем к следующей главе.

Интернет в кармане

Итак, сбылась (давно сбылась, на самом деле) мечта идиота: мы запихнули Интернет в сотовый телефон. Ура? Да ничего подобного. Беспроводные модемы существуют уже как минимум лет десять, Интернет - и того больше, а счастья - нет и нет. Почему же? Да по очевидной причине: телефон (даже сотовый) предназначен для того, чтобы по нему разговаривать, а не смотреть в него. Экран маленький, скорость передачи информации тоже не ахти: она для голоса, а Интернет у нас сейчас пошел насыщаться всяческой мультимедией... Вряд ли средний произвольный сайт будет так уж удобно рассматривать в узкую прорезь-бойницу экрана карманного аппарата. Проблема эта достаточно общая для всех классов карманных устройств - и для сотовых телефонов со встроенными "наворотами", и просто для карманных компьютеров. Общие и методы ее решения. Их на самом деле всего три:

- делать специализированные версии сайтов;

- передавать информацию при помощи специализированных, более экономных протоколов (включая даже прикладной уровень);

- увеличивать скорость канала передачи информации.

Все три способа с разной степенью успеха внедряются в жизнь.

С первым - проблема вполне очевидна. Интернет - большой, и мне, среднестатистическому Василию Пупкину, абсолютно наплевать, что на мой хоумпейдж полезет кто-то с "Нокией", "Эриксоном" или другим беспроводным мелкоформатным чудом. Положим, эфирное время недешево (сейчас, по крайней мере), и тратить его на разглядывание всякого "вот я, вот моя собака" - занятие не самое умное. Но посмотрите на 99 процентов владельцев самых раззамечательных бизнес-сайтов: их позиция, по сути, недалеко ушла от позиции Василия. И этому есть серьезнейшее основание: число мобильных пользователей Интернета не просто в разы, оно на порядки меньше числа пользователей стационарных. Следовательно, на специализированные версии сайтов, конечно, можно рассчитывать, но только когда концентрация беспроводных юзверей будет вызывающе высока.

 
УМНЫЕ ВЕЩИ

Георгий Башилов

Осенью нынешнего года произошел целый ряд событий, которые вместе или даже по отдельности могут в значительной мере повлиять как на будущее беспроводных коммуникаций, так и на взгляды профессионалов, этими коммуникациями занимающихся. Ведь среди специалистов все еще очень распространено мнение, что беспроводные средства передачи данных ни в коей мере не являются альтернативой средствам проводным и должны применяться только там, где по каким-то причинам применение проводов нецелесообразно. Но обо всем по порядку.

Прежде всего, спасибо Сергею Нестеровичу за весточку о вступлении компании Cisco на рынок беспроводных коммуникаций. Теперь эта компания будет иметь полный спектр решений последней мили: кабельные и ADSL-модемы, оптоволокно (как оказалось, Cisco инвестирует компанию Bookham, разработчика технологии ASOC; www.bookham.com) и - беспроводка.

Как пишет Сергей, Cisco вместе с Broadcom и десятком других компаний, чьи имена у всех на слуху, собирается развивать технологию VOFDM. Тем не менее, на www.cisco.com ни слова об этой технологии (кроме самого пресс-релиза) мне найти не удалось: пришлось обращаться к другим источникам - www.siliconinvestor.com.

Пресс-релиз Cisco породил на сайте целый трэд, в который, как в умело заброшенный невод, заодно попали и COFDM, и W-OFDM. Последнюю продвигает канадская компания Wi-LAN (www.wi-lan.com), а с конца сентября - и Philips, купившая у Wi-LAN соответствующую лицензию (эта парочка намерена применять W-OFDM в беспроводных реализациях IEEE 1394).

Все упомянутые технологии используют разновидности модуляции OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), впервые коммерчески востребованной в европейских сетях наземного цифрового телевидения DVB-T и в июле этого года принятой за основу стандарта IEEE 802.11a (нынешние RadioEthernet-сети используют IEEE 802.11b). Если коротко, OFDM использует для передачи данных множество низкоскоростных каналов, расположенных в ограниченном диапазоне частот, и в зависимости от шумовой обстановки адаптивно выбирает тот или иной канал. За счет того, что на передачу каждого отдельного бита уходит больше времени, удается снизить излучаемую мощность, повысить помехоустойчивость и уменьшить влияние многолучевого распространения. На приемнике эти каналы собираются и демультиплексируются.

VOFDM добавляет к OFDM слово "Vector", к приемнику - еще одну антенну (которых теперь становится две). И - наделяет его некоторым начальным интеллектом: оказывается, этот метод модуляции использует технологии smart-антенн, - пожалуй, впервые в массовом абонентском устройстве.

Результирующие диаграммы направленности антенного тандема представлены на рисунке. В направлениях, где поля от излучателей складываются синфазно, амплитуды просто складываются, а результирующая мощность растет как квадрат суммы амплитуд. То есть для двух источников - учетверяется, трех - удевятеряется и т. д. Заметим, что нарушения закона сохранения энергии здесь нет: излучаемая энергия просто перераспределяется в пространстве.

Изменяя фазовые соотношения между излучателями, можно манипулировать результирующей диаграммой направленности. Правда, при двух излучателях выигрыш в мощности не очень существен: более полезной представляется возможность управлять нулями диаграммы направленности, отстраиваясь от мешающих источников, что, видимо, и будет в первую очередь использовать VOFDM.

Еще дальше в разработках технологий smart-антенн, на этот раз для базовых станций, продвинулась компания ArrayComm (www.arraycomm.com). В октябре этого года на выставке "Telecom '99" она анонсировала технологию i-BURST. Использование адаптивных передающих антенн с заметно большим, чем два, числом излучателей позволяет строить индивидуальные диаграммы направленности (см. рис.), адаптивно подстраивая нули и максимумы соответствующих диаграмм - так, что почти каждому пользователю постоянно доступен весь частотный диапазон базовой станции, и ни один из пользователей не мешает другому.

Интересно, что компания ArrayComm всего лишь одно из творений профессора Мартина Купера (Martin Cooper), отца другой, уже востребованной многими читателями "Компьютерры" (и писателями, см. "Огород" в этом номере) технологии - мобильной телефонии.

Адаптивные антенны, по утверждениям Мартина, позволят по-новому взглянуть как на практику лицензирования частот, так и на сами беспроводные коммуникации.

Если надежды ArrayComm сбудутся, системы i-BURST уже к концу следующего года начнут функционировать в ста городах США; каждая из базовых станций сможет передавать в полосе 5 МГц до 40 Мбит/c, предоставляя пользователям потоки по 1 Мбит/c - по цене, сопоставимой с проводными технологиями.

И, наконец, еще об одном приобретении. Компании Nokia поглощает компанию RoofTop (дословно - "плоская крыша"; www.rooftop.com), разработавшую беспроводные самоконфигурируемые RadioEthernet-сети с IP-маршрутизацией (Internet Radio), операционную систему IROS для радиомаршрутизаторов и набор открытых API для программистов. Каждое устройство в сетях Internet Radio может служить радиомаршрутизатором и "видит" только три-четыре соседних (которые могут находиться на расстоянии до 50 км друг от друга).

На сайте RoofTop можно встретить множество деклараций, в том числе о первой беспроводной сети, не зависящей от наземной инфраструктуры. На деле время ретрансляции IP-пакета (hop) радиомаршрутизатором достигает 50 мс, что ограничивает возможное число радиоретрансляторов в приложениях голосовой телефонии и, соответственно, размеры сети. Впрочем, тут же сообщает RoofTop, чем больше Интернет-провайдеров в ее сетях, тем спокойнее живется пользователям.

Интересно, что, по утверждениям представителей Aqua, протоколы IP-маршрутизации и возможности самоконфигурирования уже реализованы в маршрутизаторах Revolution. Правда, топологии сетей, реализуемые RoofTop, не в чести у создателей Revolution: по их мнению, скорость передачи данных в таких топологиях непрогнозируема и ограничена 128 кбит/c. Зато - востребованы компанией Nokia, за немалую, в общем, сумму - более 50 млн. долларов. Может, в IROS есть что-то такое, чего нет в Revolution?


Специализированные протоколы - вопрос уже решенный. Они уже почти завершили процесс стандартизации и начали победоносное шествие по сотовым и интернетовским сетям.

WAP (Wireless Application Protocol) - вот лозунг сегодняшнего дня, глобальный стандарт для мобильных коммуникаций. Точнее, семейство стандартов, включающее в себя частичную замену стеку TCP/IP на разных уровнях. Ценность этого подхода состоит как раз в том, что уровень подстройки под мобильные системы не задается жестко, а может быть выбран по необходимости. Можно делать просто шлюз в IP-сеть и обращаться к обычным Web-серверам через транспортный уровень WAP. Можно - поставить у себя специализированный WAP-сервер (правда, дорогие они пока, бесплатных я не встречал в Сети) и рисовать сайт на специализированной для беспроводных применений версии XML... Короче говоря, это направление индустрией активно разрабатывается. И будет разрабатываться далее: на самом-то деле оно будет оставаться актуальным независимо от того, как изменятся упомянутые мною ранее ограничивающие факторы - малый размер и разрешение экранов мобильных устройств и низкая скорость передачи данных. Потому что мобильность пользователя сама по себе создает некую специфику, а доля мобильных пользователей среди общего числа подключенных к глобальной сети с каждым днем будет только расти.

А что же с повышением скорости передачи информации? Здесь, в общем-то, все слава богу.

Да, для систем первого и второго поколения скорости были минимальны и не выходили из диапазона 2,4-13 кбит/c. Для аналоговых систем (АMPS, NMT) эти скорости получались просто из попыток запуска обычных модемных протоколов поверх уплотненного голосового канала. Для цифровых (GSM) - в технологию изначально была интегрирована возможность прозрачной передачи данных с абонентского устройства. Тем не менее, скорость 9,6 кбит/c - не самая замечательная скорость для хождения по Сети (особенно если тикает повременная оплата). В рамках сетей GSM было предложено несколько технологий, позволяющих "расшить" это узкое место. Различные их варианты предполагают либо одновременное использование нескольких каналов GSM, либо вообще отказ от самой парадигмы телефонного звонка и коммутируемого канала. Собственно говоря, сервис передачи коротких сообщений (SMS) в системах GSM так и работает - никакого телефонного канала в момент передачи сообщения не создается.

GPRS - технология, позволяющая передавать в том же самом стиле IP-пакеты. Канал не образуется, передатчик гонит сообщения по всем доступным тайм-слотам той ячейки сотовой сети, где он пребывает. GPRS уже активно внедряется в Европе. Наши операторы пока, к сожалению, молчат. Возможно, у них другие заботы? Жаль, жаль... Для того же RadioEthernet это был бы неплохой конкурент в условиях Москвы, так как в отличие от конкурентного метода доступа GSM'овское временное разделение канала позволяет гарантировать пропускную способность. Более того, в GPRS изначально встроены средства QoS - гарантии качества связи. Остается только облизываться на все эти вкусности и ждать систему сотовой связи третьего поколения - UMTS, в которой передача данных может осуществляться уже на скоростях до 2 Мбит/c.

Придет лесник и всех разгонит? (картинка из будущего)

Исчерпана ли вышеназванным обзором тема беспроводной передачи данных? Нет, конечно. Она воистину безгранична, и узких временных рамок, в которые я вынужден укладываться для написания данной статьи, совершенно не хватает. Только что появились новые сообщения: к гонке технологий присоединилась Cisco, инвестировав средства в совместную с Broadcom разработку высокоскоростной технологии передачи данных VOFDM (Vector Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Обещают скорости до 40 Мбит/c...

Итак, в будущем нас ждет... нас ждет расцвет всей той технологической малины, про которую я сейчас рассказываю. Большинство упомянутых мною технологий находятся в состоянии постоянной модернизации - выходят новые, более скоростные версии тех же стандартов, плотнее заполняется эфир.

Будут ли начаты принципиально новые направления? Уже ясно, что да.

Некоторые проекты будут основаны на новых принципах размещения базовых передатчиков: например, проекты SkyStation и HALO предполагают использовать для этой цели стратостаты и стратосферные самолеты.

На примере домашне-офисных сетей и мобильных пользователей мы увидели, что на самом-то деле имеющиеся приложения и прикладные протоколы Интернета далеко не покрывают всех нужд. Каждый раз, когда Сеть расширялась в том или ином направлении, это приводило разработчиков к созданию новой, специфической программной инфраструктуры. Процесс этот будет продолжен как в смысле усовершенствования уже разработанных специфических протоколов, так и расширения их на новые области. К примеру: можно в ближайшее время ожидать появления целого семейства протоколов, специально ориентированных на поддержку подключенных к сети автомобилей...

Можно ли предсказывать радикальную замену проводных технологий беспроводными? Очевидно, нет.

Во-первых, преимущество в скорости передачи данных за кабелями все же остается: уже на подходе, уже продемонстрированы первые образцы VDSL-систем, позволяющих по обычной витой паре обеспечить индивидуальному юзеру доступ на скоростях до 60 Мбит/c.

Во-вторых, пока еще проводные системы имеют преимущество и в стоимости.

Можно, тем не менее, смело предсказывать рост доли беспроводных подключений, особенно в тех районах, где инфраструктура связи не развита.

А это более двух третей поверхности Земли. Индия, Китай, страны Африки вряд ли захотят тратиться на прокладку сотен тысяч километров медного провода там, где можно расставить ретрансляторы и дешевые абонентские устройства радиодоступа. Да и телефонизация там часто идет изначально на основе беспроводных сетей. В регионах с уже сложившейся инфраструктурой связи причины внедрения беспроводных технологий другие - прежде всего поиск новых рыночных ниш в высоко конкурентной среде. Поэтому здесь будут параллельно внедряться самые разные виды технологий доступа, но доля каждой из них по сравнению с традиционными способами организации канала передачи данных будет оставаться относительно небольшой.

А у нас? А у нас - гляньте за окно, подумайте... сами найдите ответ на этот вопрос. Я же от предсказаний воздержусь.

Источники

[1] http://isp.rinet.ru/news/news.html
[2] http://skystation.com
[3] http://www.angeltechnologies.com



1 (обратно к тексту) - Если, конечно, не останавливаться на такой экзотике, как передача IP-пакетов по канализационной сети [1].

2 (обратно к тексту) - Некоторые достигают уже терабитных скоростей.

3 (обратно к тексту) - Завтра нам обещают скорости на уровне 155 Мбит/c в рамках стандарта Hiperlan, работающего на частотах 5 и 17 ГГц.

4 (обратно к тексту) - Используемый в Ethernet. Семейство радиопротоколов сейчас далеко не ограничивается обычным CSMA/CA - более подробную информацию можно найти, например, на aqua.comptek.ru. - Г.Б.

5 (обратно к тексту) - Обеспечивая скорость передачи данных до 10 Гбит/c на расстояниях до 5 км.



© ООО "Компьютерра-Онлайн", 1997-2022
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на "Компьютерру" обязательна.