Преимущества сети WiMAX фиксированного доступа

 

·   Высокая спектральная эффективность (скорость передачи данных в одном Герце полосы частотного спектра) за счет использования OFDM сигнала (256 поднесущих), что обеспечивает большую пропускную способность систем WiMAX (скорость передачи данных в канале связи заданной ширины) по сравнению с другими системами BWA.

· Абоненсткие устройства могут использовать для восходящего канала связи (UL) не все доступные в канале поднесущие, а только часть из них, что обеспечивает требуемую для абонента скорость передачи данных. При этом ширина UL канала становится значительно меньше ширины канала с полным набором поднесущих, что увеличивает энергетику UL канала максимально на 12 dB. Это обеспечивает высокую скорость передачи данных (пропускную способность) на большей дальности.

· Возможность стабильной работы в условиях отсутствия прямой видимости, обусловленной устойчивостью OFDM сигнала к переотражениям радиосигнала (замираниям).

·  Высокое количество абонентов, одновременно обслуживаемых одной базовой станцией в топологии multipoint за счет применения технологии множественного доступа TDMA.

· Возможность предоставления гарантированных параметров качества обслуживания QoS различным сервисам бизнес и мультимедиа приложений.

·  Высокую помехоустойчивость и параметры обеспечения ЭМС, предоставляющие возможность эффективного использования частотного спектра.

 

Технология WiMAX в России

    Основные проекты WiMAX сосредоточены в Москве, Петербурге и других крупных городах, имеющих высокую плотность населения. Но ситуация постепенно меняется. Среди потенциальных территорий распространения фиксированного WiMAX сегодня можно выделить удаленные и труднодоступные регионы с низкой плотностью населения и загородное строительство (коттеджи, поселки).

 

Рисунок 3.1 – Рынок фиксированного WiMAX в России за 2007-2010 года.

 

  По оценкам J’son & Partners (аналитическая компания), в России на конец 2007 года насчитывалось порядка 6 тысяч абонентов фиксированного WiMAX. К концу 2010 года ожидается, что абонентская база вырастет и составит около 160 тысяч абонентов.

Рисунок 3.2 – Доли регионов в абонентской базе фиксированного WiMAX в 2010 году.

Основное сосредоточение абонентов (более 60%) приходится на Приволжский Федеральный округ, Санкт-Петербург и Москву. По оценкам J’son & Partners, 67% абонентской базы фиксированного WiMAX приходится на регионы.

  Недостаток WiMAX:

 Существенным ограничением для развития технологии WiMAX в нашей стране является процедура лицензирования радиочастотного спектра. В тех случаях, когда частоты уже отданы оператору под использование другого оборудования, придется заново проходить процедуру лицензирования для устройств нового стандарта.

 

Принцип работы WiMAX

 

В общем виде WiMAX сети состоят из следующих основных частей:

- базовых и абонентских станций;

- оборудования, связывающего базовые станции между собой, с поставщиком сервисов и с Интернетом.

Для соединения базовой станции с абонентской используется высокочастотный диапазон радиоволн от 1,5 до 11 ГГц.

В идеальных условиях скорость обмена данными может достигать 70 Мбит/с, при этом не требуется обеспечения прямой видимости между базовой станцией и приемником.

WiMAX применяется как для решения проблемы «последней мили», так и для предоставления доступа в сеть офисным и районным сетям.

Структурная схема WiMAX показана на рисунке 3.3.

  При установлении соединения между базовыми станциями, по крайней мере одна базовая станция подключается к сети провайдера с использованием классических проводных соединений. Чем большее число БС подключено к сетям провайдера, тем выше скорость передачи данных и надежность сети в целом.

 Для соединения базовой станции с пользователем необходимо наличие абонентского оборудования. Далее сигнал может поступать по стандартному Ethernet-кабелю, как непосредственно на конкретный компьютер, так и на точку доступа стандарта 802.11 Wi-Fi или в локальную проводную сеть стандарта Ethernet.

Рисунок 3.3 –Структурная схема WiMAX

Это позволяет сохранить существующую инфраструктуру районных или офисных локальных сетей при переходе с кабельного доступа на WiMAX. Кроме того, это дает возможность максимально упростить развертывание сетей, используя знакомые

 технологии для подключения компьютеров.

    Оборудование для использования сетей WiMAX поставляется несколькими производителями и может быть установлено как в помещении (устройства размером с обычный DSL модем), так и вне него (устройства размером с ноутбук).

    Оборудование, рассчитанное на размещение внутри помещений не требует профессиональных навыков при установке, более удобно, но способно работать на значительно меньших расстояниях от базовой станции, чем профессионально установленные внешние устройства. Поэтому оборудование, установленное внутри помещений требует намного больших инвестиций в развитие инфраструктуры сети, так как подразумевает использование намного большего числа точек доступа.

Виды услуг

      Широкополосный доступ WiMAX обеспечивает богатство информационного наполнения («контента») и услуг. Благодаря высокой скорости передачи данных и большому объему передаваемой информации, широкополосное соединение может служить для организации так называемого «пакетного» предоставления услуг, при котором услуги телевидения, «видео по требованию», голосовой связи, передачи и приема данных и другие услуги предоставляются по одной и той же линии связи.

    Сегодня наиболее востребованы такие услуги как: высокоскоростной доступ в Интернет, обмен мультимедийными сообщениями, видеосвязь, IP-телефония и др. Мультимедийный трафик (мультимедийность - способность сети передавать многокомпонентную информацию (речь, видеоданные, аудиоданные)) требует достаточно большой пропускной способности от канала связи.

    Технологией WiMAX возможно организовать в микрорайоне Чистопрудный следующие виды широкополосных беспроводных услуг:

· Высокоскоростной доступ в Интернет;

· VoIP (IP-телефония);

· IPTV (IP-телевидение);

· VoD («видео по запросу»);

· Видеонаблюдение.

    Предоставление услуг цифрового интерактивного видео и трансляция телевизионных программ по технологии IP телевидения (IPTV) основано на использовании в качестве транспорта  IP протокол передачи данных. Данная технология, реализующая протокол Video Over IP, совместно с уже широко используемой технологией IP-телефонии (протокол Voice Over IP), образует концепцию Triple Play – передачу данных, голоса и видео по одной сетевой IP инфраструктуре.

  Реализации технологии IPTV в составе концепции Triple Play создает новую бизнес модель, когда телекоммуникационный операторы, владеющие сетевой IP инфраструктурой, получают возможность расширить спектр предоставляемых услуг от традиционной передачи данных и доступа в Интернет, до оказания платных услуг телевизионного вещания и видео услуг, а также телефонии.

   Отличительная особенность IPTV, которое является цифровым и также позволяет предоставлять большое количество доступных и качественных каналов, заключается в его интерактивности, когда абонент сам может выбирать интересующие его программы. При этом оператор и телекомпания всегда будут знать о текущей аудитории той или иной программы и ее потребительских предпочтениях, что позволяет увеличивать эффективность рекламы и привлекает рекламодателей.

    Потребительские  качества цифрового телевидения, связанные с увеличением количества и качества приема телевизионных программ, имеют цену, которую на сегодняшний день абонент зачастую платить не готов. А вот одновременное получение услуги телевидения, телефонии и доступа в Интернет, а также услуг интерактивного видео и многих других принципиально новых услуг, реализуемых цифровым IP телевидением, абоненту может быть интересно даже за относительно высокую цену.

 

 

4 Расчет пропускной способности [ 4 ]

    Величина пропускной способности будет зависеть от скорости передачи информации и количества абонентов, которые используют данную скорость.

    Ситуация, когда все абоненты будут пользоваться ресурсами сети одновременно,  маловероятный случай.

   Для передачи услуги VoIP (IP-телефонии) необходима скорость 4-64 Кбит/с, для IPTV (IP-телевидения) 2 - 4 Мбит/с,  видеонаблюдение организуется со скоростью 32 – 384 Кбит/с.

     В таблице 4.1. представлены типовые предоставляемые скорости передачи данных и количество модулей абонентов, использующих данные скорости.

Таблица 4.1 – Предоставляемые скорости передачи данных и количество абонентских модулей, использующие эти скорости.

Класс предоставляемых услуг	Типовые предоставляемые скорости	Набор услуг, реализуемых с данной скоростью	Предполагаемая доля от числа абонентов, %	Количество абонентских модулей
1	256 Кбит/с	Низкоскоростной доступ в интернет, IP телефония, видеонаблюдение	8	20
2	512 Кбит/с	Доступ в интернет, IP телефония, видеонаблюдение	16	40
3	1 Мбит/с	Средноскоростной доступ в интернет, IP телефония, видеонаблюдение	8	20
4	2 Мбит/с	Высокоскоростной доступ в интернет, IP телефония, IPTV, видеонаблюдение	5,6	14
5	4 Мбит/с	Высокоскоростной доступ в интернет, IP телефония, IPTV, видеонаблюдение	4	10