IDF Fall 2003: Возрождение радио

Телекоммуникационные серверы адаптируются к архитектуре Intel, а радиоустройства будущего адаптируются ко всему: физическим условиям, топологии сети, требованиям пользователей и законов.

Как найти рынок для технологий Intel в той или иной области? Рецепт простой — вначале нужно отыскать там конвергенцию, разработать новую архитектуру (открытую, стандартную и модульную), провести работу с ведущими компаниями в отрасли, дать настояться два-три года до появления первых продуктов. В телекоммуникациях этот подход привел к появлению архитектуры Advanced TCA (Telecom Computing Architecture), основу которой составляют вычислительная архитектура Intel (процессоры Xeon), коммуникационная архитектура Intel, оптические соединения (тоже от Intel), открытая операционная система со стандартными API и лишь поверх всего этого — специфичные для данного провайдера приложения и сервисы. Спецификация ATCA разрабатывается группой PICMG (PCI Industrial Computer Manufacturers Group).

В качестве операционной системы используется специальная версия Linux, адаптированная к нуждам телекома под названием Carried Grade Linux. Одним из первых представителей архитектуры ATCA стал телекоммуникационный сервер компании NEC для телекоммуникационных сетей третьего поколения. Основу сервера, который будет перемалывать большие объемы IP-трафика, составляют вышеперечисленные компоненты (в том числе Carrier Grade Linux), а также ПО промежуточного уровня самой NEC. Сейчас сервер находится на тестировании у японского мобильного оператора NTT DoCoMo.

Сегодня для соединения компонентов на серверной плате используется один тип шин (PCI), для соединения плат между собой в сервере — другой. На IDF вице-президент и глава Intel Communications Group Эрик Менцер (Eric Mentzer) озвучил инициативу «продвинутого коммутирования» (Advanced Swithcing), подразумевающую использование шины PCI Express в обоих случаях. Появления первых продуктов, использующих Advanced Switching, по словам Эрика Менцера, следует ожидать в 2005 году.

В качестве заметного радиодостижения дня сегодняшнего Эрик Менцер назвал усовершенствование устройств стандарта 802.11g, которые будут использоваться в следующих версиях платформы Centrino. Устройства 802.11g работают на той же частоте, что и 802.11b (2,4 ГГц), при этом позволяя в два раза — до 22 Мбит/с — поднять скорость передачи данных. Раньше проблемы заключались в том, что скорость передачи данных 802.11g падала в зависимости от расстояния гораздо сильнее, чем у 802.11b. Кроме того, устройства 802.11g пользовались более широким участком спектра и, следовательно, сильнее мешали друг другу. По словам Эрика Менцера, обе проблемы удалось преодолеть. В частности, даже на удалении в 250 метров скорость передачи данных в сетях 802.11g составляет, судя по приведенному им графику, 16-18 Мбит/с.

Дальше — больше. А также быстрее, плотнее и качественнее — все превосходные наклонения применимы к принятому в январе этого года стандарту 802.16a (он же WiMax). Радиоустройства этого стандарта, работающие в диапазоне от 2 до 11 ГГц, передающие данные со скоростью 75 мегабит в секунду масштабируются до 1 тыс. клиентов на одну базовую станцию. А радиус их действия составляет немногим меньше 50 км. Первых продуктов, судя по загибающемуся вверх графику предполагаемых темпов внедрения, следует ожидать в 2005 году.

Старший вице-президент и технический директор Intel Пэт Гелсингер (Pat Gelsinger) обобщил много раз звучавшие на этом форуме словам по поводу радиоустройств, адаптирующихся к внешним условиям, и поднял знамя «Возрождения Радио». По его мысли, возрожденное и ко всему приспосабливающееся радио, должно быть полностью интегрировано в кремниевые чипы, всегда находиться на связи, а также одновременно работать в нескольких сетях.

Пэт Гелсингер привел несколько примеров адаптивного поведения радио в будущих устройствах:

1) Адаптация к физическим условиям передачи.

Волны разных частот внутри одного участка спектра характеризуются в данной среде в данный момент времени неравномерным затуханием: на каких-то подчастотах можно передать больше информации, на каких-то меньше, однако для избежания потерь передачу «приводят к общему знаменателю», теряя часть мощности канала. Адаптируясь к существующим условиям момента, радио само выбирает, на каких спектральных полосах оно может передать в канал больше информации, на каких — меньше, и, меняя модуляцию, более полно использует возможности для передачи данных в данном частотном диапазоне. Поскольку ситуация в канале может меняться с каждой миллисекундой, адаптация в реальном времени требует большого объема вычислений — а этого-то Intel как раз и нужно!

Для снижения затухания на естественных препятствиях Intel развила давно известную идею (и применяющуюся на практике на иных частотах) множественных приемных и передающих антенн, продемонстрировав опытный образец такой антенны, работающий на 2,4 ГГц. Опять-таки обработка интерферирующих сигналов на множественных приемниках требует больших вычислений, и это снова на руку Intel.

2) Адаптация к сети.

Сводится не только к совершенствованию протоколов в сторону увеличения плотности передачи данных. Пэт Гелсингер выдвинул концепцию адаптивной топологии.

Чем больше клиентов и точек доступа в отдельно взятой беспроводной сети сегодня, тем больше создается взаимных помех и тем меньше данных передается в расчете на одного клиента. В будущих сетях это противоречие удастся преодолеть за счет адаптации — снижения мощности в тесном радиоокружении и использовании части точек доступа в качестве ретрансляторов.

3) Адаптация к потребностям пользователя.

Пэт Гелсингер еще раз продемонстрировал прототип универсального коммуникатора Intel, работающего во всех возможных радиосетях и моментально переключающийся на самый выгодный в данный момент вариант.

Универсальный коммуникатор

Подробности о нем - в других наших публикациях.