На сегодняшний день технология беспроводной связи «WiMAX» является наиболее передовой из всех существующих. Появившись в далеком 2003 году, она была направлена на удовлетворение рынка широковещательных устройств.
По всему миру большое количество операторов начали создавать сети беспроводной связи. Такие сети существуют сейчас в США, Японии, Корее, России и многих других. Если принять во внимание слова ведущих аналитиков в сфере коммуникаций, то в «WiMAX» в скором времени общее количество пользователей сети составит больше 100 миллионов человек.
На сегодняшний день можно смело сказать, что у «WiMAX» нет альтернативной технологии, что и делает ее передовым продуктом. В этой статье мы подробно рассмотрим особенности данной технологии, ее преимущества и недостатки.
Что это такое?
«WiMAX» («Международное взаимодействие для микроволнового доступа») – технология, разработанная в 2003 году, целью которой является предоставление беспроводной связи для рабочих станций, стационарных компьютеров, портативных компьютеров и мобильных устройств. Базируется на стандарте связи «IEEE 802.16».
Какие задачи решает «WiMAX»:
- обеспечение широкополосной связи, взамен выделенным линиям и «DSL/ADSL»;
- обеспечение системами удаленного мониторинга;
- создание точек удаленного доступа, которые не имеют привязки к географическому местоположению;
- обеспечение точек доступа «Wi-Fi» и соединение их друг с другом, а также других зон интернет сети.
Также хочется кратко рассказать о основных этапах разработки данной технологии:
Область и целесообразность применения
На сегодняшний день перед разработчиками всего мира остро стоит проблема «последней мили» (канала, который соединяет конечное оборудование пользователя с узлом доступа провайдера). К счастью, сейчас появилось много разновидностей технологии «последней мили», благодаря чему каждый провайдер может решить задачу выбора этой технологии.
На сегодняшний день проблема последней мили не имеет четкого и универсального решения. Абсолютно у каждой существующей технологии есть своя область применения, плюсы и минусы.
На выбор определенной технологи и могут влиять большое количество факторов и вот основные из них:
- способ достижения намеченных целей, эффективное использование ресурсов, целевая аудитория,
- выделение инвестиций, которые впоследствии пойдут на развитии сети;
- наличие и работоспособность имеющийся сетевой инфраструктуры, а также определенные ресурсы, которые будут направлены на поддержку технической эксплуатаций сети.
Каждый из вышеперечисленный факторов играет особую роль в выборе технологического решения.
Также хочется отметить, сравнивая Wi-Fi и WiMAX, что последний позволяет пользователям осуществлять выход в интернет на достаточно высокой скорости. Покрытие территории сетей WiMAX значительно больше, чем у Wi-Fi.
видео: WiMax технология
Варианты технологии
Все семейство технологии WiMAX обладает достаточно широким спектром достоинств, которые имеют определенные различия друг от друга. Разработчики технологии WiMAX пытались найти наиболее целесообразный вариант, предназначенный для мобильного и фиксированного использования.
Однако стоит отметить тот факт, что совмещение требований в рамках одного стандарта по-прежнему не решенная задача. Стандартные требования имеют полную схожесть между собой, но при этом каждая технология имеет определенную нацеленность на различные сферы рынка. Поэтому это стало толчком к тому, чтобы создать две обособленные версии стандарта.
Фото: технология стандарта IEEE 802.16 e и d
Каждая спецификация WiMAX имеет свои технические характеристики: мощности излучения, частоты, доступ и передача, повторное использование радиочастот. И именно из-за данных особенностей системы-WiMAX, находящихся на базе стандарта IEEE 802.16 e и d, практически не имеют совместимости.
- 802.16-2004 — была утверждена в 2004 году. При работе используется частотное мультиплексирование. Ко всему прочему имеется поддержка так называемого фиксированного доступа в тех зонах, где отсутствует и присутствует прямая видимость. В большинстве случаев используются частоты 3,5 и 5 ГГц.
- 802.16-2005 — была утверждена в 2005 году. Новая версия является большим шагом в эволюции фиксированного доступа. Новая версия получила поддержку мобильных абонетов, а ее отличительной чертой является поддержка ряда особых функций, таких как: «Idle mode», «Handover».
Отличительными чертами между двумя спецификациями является то, что за счет фиксированного WiMAX (802.16-2004) работают исключительно статичные абоненты, а при работе 802.16-2005 (мобильного WiMAX) работают абоненты, которые передвигаются со скоростью до 110 километров в час.
Также хочется отметить то, что за счет мобильности обеспечиваются все функции роуминга и так называемое «бесшовное подключение» между основными рабочими станциями в то время, когда абонент находится в движении. Также существуют исключительные случаи, когда 802.16-2005 может достаточно хорошо использоваться при обслуживании статичных абонентов.
Также хочется отметить то, что большинство компаний отдают свое предпочтение именно WiMAX, предоставляя услуги высокоскоростной связи.
И на это есть свои причины:
- в первую очередь 802.16 эффективен с экономической точки зрения при предоставлении своим клиентам доступа в сеть, а также расширении услуг и охватывании новых территорий;
- во-вторых – это простота в использования в отличии от проводных каналов. WiMAX и Wi-Fi достаточно просты в использовании, развертывании и, конечно же, масштабировании. Довольно удобный способ при создании достаточно крупной сети в кротчайшие сроки.
WiMAX абонентское оборудование
В настоящее время оборудование для использования сетей WiMAX можно устанавливать в помещениях (такие устройства обычно не превышают своими размерами традиционные DSL модемы), так и на улицах (устройства размером с ноутбук).
Устройства для работы внутри помещений более удобны в использовании, но могут работать только на небольших расстояниях от базовой станции.
Из-за этого оборудование, которое устанавливается внутри помещений, нуждается в более крупных инвестициях, так как для обеспечения качественной работы потребуется большое количество точек доступа.
Принцип работы и понятия
WiMAX состоит из следующих элементов: станции (базовые и клиентские), оборудование, которое является связующим между станциями, интернет-сеть. Для соединение базовой станции и клиентской используются частоты от 2 до 11 ГГц.
Между базовыми станциями, как правило, устанавливается прямая видимость и при этом используется рабочий диапазон частот от 10 до 66 ГГц. Прямая видимость между рабочими станциями и диапазон частот позволяют добиться скорости обмена данными до 120 Мбит/сек. Но при этом необходимо одну из рабочих станций подключить к сети провайдера используя стандартный метод проводного соединения.
Стандарты IEEE 802.16 имеет структуру GSM сети. Дальность действия базовых станций в несколько километров и возведение каких-либо дополнительных вышек, усиливающих сигнал, совершенно не требуется.
Режимы
В стандарт wimax 802.16e-2005 входят все версии, которые выходили ранее:
MAC / канальный уровень
В сетях 802.16 MAC применят так называемый алгоритм планирования. Принцип действия данного алгоритма основывается на следующем: абсолютная любая клиентская станция может подключиться к точке доступа и после подключения для нее автоматически будет созданный отдельный слот непосредственно на точке доступа. Ко всему прочему остальные пользователи не могут оказывать влияние на это и таким образом это исключает обрыв связи.
WiMAX Архитектура
На WiMAX Forum была создана спецификация архитектуры, благодаря которой является возможный определить огромное количество нюансов работы. В это число входит распределение сетевых адресов, взаимодействие с другими сетями, аутентификация.
Хочется отметить, что архитектура сетей не имеет строгой привязки к той или иной отдельной конфигурации, поэтому обеспечивается довольно высокая гибкость и масштабируемость.
Преимущества и недостатки
К преимуществам относится:
К недостаткам относитс я:
- дефицит устройств частот;
- неподготовленность законодательной базы;
- сложности при внедрении новой технологии, из-за чего на данный момент отсутствует возможность обеспечения качественной связи по низкой стоимости.
В данной статье мы подробно рассмотрели WiMAX. Можно с уверенностью сказать, что на данный момент WiMAX является передовой технологией беспроводной связи. На сегодняшний день она приобрела довольно широкую популярность в современном мире.
12 декабря 2011 в 12:53Настройка WiMax интернета и его раздачи другим через Wi-Fi в openSUSE 12.1
- Настройка Linux
Введение
Во время первой установки любого дистрибутива Linux почти всегда возникают проблемы с получением интернета и его раздачей другим пользователям, если интернет подключен не посредством ethernet. Это часто отталкивает новичков от дальнейшего знакомства и использования линукса. В поисках полного HOWTO по данной теме для opensuse так и не нашел. Методом проб и ошибок получился данный способ.Подключение WiMax-интернета
В стандартном DVD отсутствуют драйвера для WiMax-модема. Способ подходит для устройств, выполненных на основе чипа Samsung CMC-730. На данный момент поддерживаются следующие устройства:- Samsung SWC-U200
- Samsung SWC-E100
- Samsung SWM-S10R (входит в состав нетбука Samsung NC-10)
В дальнейшем будем считать:
1. Пользовательская домашняя директория- /home/user/
2. Файл драйверов WiMax-модема - madwimax.rpm
3. wlan0 - Wi-Fi соединение
4. wimax0 - WiMax соединение
Установку произведем в терминале с помощью пакетного менеджера zypper
sudo zypper in /home/user/madwimax.rpm
В большинстве случаев при установке нормально не прописываются DNS"ы, впишем их, заодно поставим консольный текстовый редактор Nano, чтобы потом можно было поправить нужные нам файлы конфигурации
sudo zypper in nano
sudo nano /etc/resolv.conf
Смотрим есть ли у нас строчки в файле с nameserver, если нет, то добавляем (по привычке использую сервера openDNS)
nameserver 208.67.222.222
nameserver 208.67.220.220
Сохраним, нажав CTRL+X и подтвердив перезапись.
Теперь можно подключать WiMax-модем и наслаждаться интернетом.
Настройка Wi-Fi для раздачи интернета
Установка необходимых пакетов
Установим необходимые для настройки пакеты, используя zyppersudo zypper in hostapd dhcp-server yast2-dhcp-server
Настройка соединения и DHCP-сервера
Проверим наличие необходимых нам интерфейсов: wlan0 и wimax0/sbin/ifconfig
Все на месте, идем дальше. Заходим в Yast, выбираем Network Settings. Если используется Network Manager, то отключаем его и переходим к управлению с помощью ifup на вкладке Global Options. Выключаем Network Manager по причине того, что он все равно не дружит с драйвером madwimax и подключение не показывает. Переходим во вкладку Overview, редактриуем наше соединение Wi-Fi. Впишем наши настройки:
IP adress - 192.168.0.1
Subnet mask - 255.255.255.0
Нажимаем Next, дальнейшие настройки оставим без изменений.
Теперь в Yast открываем DHCP Server, в качестве интерфейса, на котором сервер будет раздавать IP, выбираем wlan0, включив галочку об открытии фаервола для DCHP, далее в Global settings впишем:
Primary Name Server IP - 208.67.222.222
Secondary Name Server IP - 208.67.220.220
Default Gateway (Router) - 192.168.0.1
Далее в Dynamic DHCP пишем:
Network - 192.168.0.0
Netmask - 255.255.255.0
Netmask bits - 24
First IP Adress - 192.168.0.2
Last IP Adress - 192.168.0.100
Настройка SuSEFirewall
Открываем консоль и открываем файл настроек фаерволаsudo nano /etc/sysconfig/SuSEfirewall2
Ничего не удаляем, вдруг в дальшейшем захочется допилить что-то под себя. Находим строчки и вводим указанные ниже параметры
#Внутренняя сеть
FW_DEV_INT="wlan0"
#Включить роутинг
FW_ROUTE="yes"
#Включить маскарадинг
FW_MASQUERADE="yes"
#Сеть, которую маскарадим
FW_MASQ_NETS="192.168.0.0/24"
Сохраняем и перезапускаем фаерволл
sudo /etc/init.d/SuSEfirewall2_setup restart
Настройка soft AP
Скопируем оригинальный конфигурационный файл и открой новый для редактированияsudo mv /etc/hostapd.conf /etc/hostapdbkp.conf
sudo nano /etc/hostapd.conf
Впишем в файл следующее, заменив MYAP и MYPASS на имя своей сети и пароль к ней соответственно
#Интерфейс соединения Wi-Fi
interface=wlan0
#Драйвер
driver=nl80211
#Имя сети, которую увидят пользователи
ssid=MYAP
#Регион расположения сети
country_code=RU
#Режим работы сети (b, g, n)
hw_mode=g
#Канал работы Wi-Fi. Лучше выбирать в середине, так как 1 и 11 часто забиты
channel=9
#Настройки логирования
logger_syslog=-1
logger_syslog_level=3
logger_stdout=-1
logger_stdout_level=2
#Отключить отслыку пустого названия сети (SSID)
ignore_broadcast_ssid=0
#Аутенфикация
auth_algs=1
wpa=2
wpa_key_mgmt=WPA-PSK
wpa_passphrase=MYPASS
rsn_pairwise=CCMP
Сохраняем файл. Все готово для запуска нашей точки доступа.
Финальный шаг. Запуск точки доступа
sudo /usr/sbin/hostapd /etc/hostapd.confПодключаем к нашей сети другое устройство и проверяем наличие интернета.
Если интернета нет, то проверяем параметры полученные устройством, они должны быть следующими:
IP-адрес - 192.168.0.* // от 2 до 100
Маска - 255.255.255.0
Шлюз - 192.168.0.1
DNS-сервер 1 - 208.67.222.222
DNS-сервер 2 - 208.67.220.220
Если что-то из списка отсутствует, то возвращаемся к тому моменту в статье, где мы это настраивали и проверяем правильность выполненных действий.
Технология WiMAX на текущий момент вызывает большой интерес у всех, кому нужен быстрый Интернет, и это неудивительно, ведь именно WiMAX является самой передовой технологией предоставления беспроводной связи на больших расстояниях. Новостная лента сайт привыкла знакомить своих читателей с новыми и перспективными технологиями, поэтому мы начинаем серию публикаций, которые помогут вам больше узнать о свойствах и возможностях сетей WiMAX, о способах подключения к ним и об аппаратуре, которая для этого используется.
Что такое WiMAX
Для начала - немного технической информации. WiMAX - это телекоммуникационная технология, разработанная для обеспечения универсальной беспроводной связи на больших расстояниях. Главное удобство WiMAX для конечного пользователя - это совместимость с широким спектром устройств - от настольных компьютеров и лэптопов до мобильных телефонов. WiMAX имеет ряд серьёзных преимуществ перед «проводным» Интернетом: создание беспроводных WiMAX-сетей «с нуля» происходит быстрее, да и в дальнейшем с беспроводными сетями удобнее работать как провайдеру, так и конечному пользователю.
WiMAX и Wi-Fi – в чём разница?
В какой-то мере конкурентом WiMAX в беспроводном сегменте является технология Wi-Fi, но при ближайшем рассмотрении оказывается, что WiMAX и Wi-Fi находятся в совершенно разных «весовых категориях». Точки доступа Wi-Fi способны обеспечить сигнал в пределах всего лишь нескольких сот метров, тогда как WiMAX - это система дальнего действия, покрывающая километры пространства. Наверняка у многих из вас дома стоит Wi-Fi роутер, обеспечивающий Интернетом по DSL-стандартам все устройства в границах квартиры. А технология WiMAX способна расширить эти границы до размера вашего квартала или даже целого города - только представьте, насколько это удобно!
Почему именно WiMAX?
Прежде всего, это скорость и ещё раз скорость! Технология Mobile WiMAX позволяет работать в Интернете со скоростью до 10 Мбит/с. Заключив договор, вы сможете пользоваться быстрым Интернетом в любой точке зоны покрытия - дома, на работе или в машине. Скорость до 10 Мбит/с даёт возможность смотреть мобильное телевидение, слушать радио, за считанные минуты скачивать музыкальные композиции и фильмы на ваш компьютер или коммуникатор.
WiMAX в России
Сейчас на территории Российской Федерации несколько компаний строят свои сети на основе технологии WiMAX, самой же известной и крупной сетью является Yota (торговая марка «Скартел»). Сеть Yota действует на территории Москвы и Санкт-Петербурга с сентября 2008 года, а с 1 июня 2009 г. компания начала тестирование сети в Уфе. Yota позиционирует себя не как провайдера, а как поставщика услуг по доставке мобильных сервисов, среди которых «Yota Музыка» (скачивание и прослушивание более 600 000 треков из каталога), «Yota ТВ» (онлайн-просмотр более 20 российских и иностранных телеканалов), «Yap-Yap» (фотохостинг и синхронизация контактов), «Yota Видео» (онлайн-просмотр полнометражных и мультипликационных фильмов, музыкальных клипов и короткого видео).
Установка оборудования и подключение к сети WiMAX
Настройка беспроводного Интернета в условиях крупного мегаполиса - дело непростое, поэтому лучше всего, когда этим занимается специалист. Нашим консультантом по вопросам настройки оборудования и подключения к сети Yota будет один из инженеров компании «АйТи Тривиал» .
Несмотря на то, что зона покрытия сети Yota охватывает практически всю Москву, качество сигнала зачастую страдает от железобетонных перекрытий, металлических конструкций, ЛЭП и пр. WiMAX-модем обладает всенаправленной антенной, но её, как правило, не хватает для уверенного приёма сигнала.
Мнение специалиста: Инженер, выезжающий на заявку, должен быть во всеоружии. С собой у нас всегда 2 или 3 антенны, несколько кабелей и удлинителей. Если базовая станция Yota находится в пределах прямой видимости на расстоянии до 1 км, то для уверенного приема не требуется никаких дополнительных устройств. Когда же прямой видимости нет, или расстояние больше 1 км - направление сигнала и его сила могут быть какими угодно.
В условиях слабого сигнала для его усиления используются направленные антенны. Простое подключение антенны сигнал само по себе не улучшит, а, скорее, даже ухудшит, так как антенне, в отличие от модема, необходимо точное направление на источник сигнала. Главная задача настройщика - найти это самое направление, после чего установить, направить и закрепить антенну согласно полученным данным.
Мнение специалиста: Сигнал, как правило, проще поймать рядом с окнами. Бывает, что для стабильной работы Интернета достаточно просто установить антенну на подоконник. Впрочем, такой подход практически никогда не работает в подвалах, на нижних этажах зданий или в металлических ангарах. Когда качества сигнала недостаточно - мы пробуем вынести антенну из здания наружу, просто держа ее на вытянутой из окна руке. Можно направить антенну параллельно стенам или на саму стену здания - иногда стена отражает хороший сигнал, особенно если она отделана металлом. В любом случае, направленная WiMAX антенна чрезвычайно чувствительна - отклонение на 5 градусов в сторону может ухудшить качество сигнала вдвое.
Сейчас для подключения к оператору Yota используется всего один тип модемов – Samsung SWC-U200. Модем имеет внутреннюю антенну и обеспечивает приемлемую скорость передачи данных даже при малом уровне сигнала. Однако стоит учитывать, что модем не предназначен для подключения внешних антенн – его технологические разъёмы можно использовать только вместе с произведёнными специально для этих целей переходниками.
Мнение специалиста: Сейчас на рынке присутствует множество переходников, изготовленных в кустарных условиях из разъемов других типов, самодельные или модифицированные разъемы которых не обеспечивают согласованного ВЧ-соединения. Подключение такого переходника может привести к перегреву модема, к отключению внутренней антенны и к поломке самого модема, поскольку фактически происходит подключение несогласованной антенны. В компании «АйТи Тривиал» используется только проверенное, качественное оборудование, поэтому таких проблем у нас не возникает.
Для доступа в Интернет с помощью сети Yota используется программа Yota Access. Она в реальном времени показывает уровни сигнала и шума, таким образом, наблюдая за показаниями Yota Access всегда можно выбрать оптимальное положение и направление для антенны. Минимальный уровень сигнала для обеспечения устойчивого соединения составляет 5-6 дБ. Сигнал на оптимальном уровне 14-18 дБ - это стабильный и быстрый Интернет.
Мнение специалиста: Максимальные уровни сигнала и шума, которых удавалось добиться - около 30/-50 дБ. Скорость доступа к Интернету прямо пропорциональна уровню сигнала, так то чем выше это число, тем лучше. С идеальным сигналом удавалось достичь скорости даже выше, чем обещает Yota - 11,8 Мбит/сек.
Около 70% от количества клиентов Yota составляют различные фирмы и компании, поэтому часто приходится сталкиваться с настройкой WiMAX в офисных условиях. В большинстве офисов выносить антенны на фасад здания или же просто за пределы оконной рамы запрещено, так что приходится решать проблему поиска стабильного сигнала другими средствами.
Мнение специалиста: Когда мы выезжаем на установку в офис, как правило, берём с собой WiMAX-комплект «Антимонопольный» . В него, помимо модема Samsung SWC-U200, модема D-Link DIR-320 и антенны ANT-1618, входит 5-метровый USB-удлинитель, который позволяет разместить модем, роутер и антенну в наиболее подходящих местах в пределах офисной комнаты. При необходимости можно соединять USB-удлинители между собой, благодаря встроенным в них усилителям гарантируется абсолютно стабильная работа при общей длине до 25 метров. Скорость работы в Интернете с таким комплектом, с учетом того, что антенна размещается внутри здания, составит порядка 2-5 Мбит/сек.
Качество сборки компонентов сети тоже влияет на скорость соединения. Некачественная сборка или настройка приводят к возникновению нештатных режимов работы, проблемам с юстировкой антенны и, как следствие, значительным (до 2,5 дБ) потерям в мощности сигнала и общей скорости соединения. Чтобы не допустить этого, необходимо пользоваться услугами специалистов и качественными комплектующими.
WiMAX - это относительно новая технология радиосвязи. Она предназначена для построения беспроводных локальных вычислительных сетей (WLAN) и обеспечивает широкополосный доступ пользователя к этой сети и к интернет-ресурсам. Другим, гораздо более привычным способом организации WLAN является Wi-Fi. Из-за этого часто возникает некая путаница: новую технологию считают улучшенным вариантом старой. Да и само название - WiMAX - вызывает определенные ассоциации с технологией Wi-Fi. Но все же различия между ними довольно серьезные.
История создания WiMAX
К концу прошлого столетия существовало много закрытых решений в области развертывания глобальных беспроводных сетей. Устройства, ориентированные на каждое из решений, конфликтовали между собой, а построение сети обходилось слишком дорого. Преодолеть эти проблемы можно было, только избавившись от закрытости форматов, что и было сделано в 1999 году. Крупнейшие производители телекоммуникационного оборудования совместно с ассоциацией IEEE договорились о выработке единого стандарта беспроводной широкополосной связи. Так появился IEEE 802.16, а в 2001 году организации, развивающие его, образовали WiMAX Forum. Тогда же новый стандарт и назвали по имени этого консорциума.
Во-первых, на базе новой технологии создаются магистральные каналы передачи данных, заменяющие собой привычные «выделенки» и DSL-соединения. Wi-Fi же, при всем многообразии вариантов организации локальных беспроводных сетей, - практически всегда лишь посредник между узлом связи провайдера и пользовательским устройством. Поэтому нередки случаи, когда точки доступа Wi-Fi (так называемые хотспоты) и даже целые сети таких хот-спотов объединяются между собой посредством технологии WiMAX.
Во-вторых, из-за достаточно большой дальности действия передатчиков (до 50 км) и очень низкой чувствительности радиосигнала к различного рода препятствиям WiMAX-точки доступа в Интернете можно создавать без привязки к географическому положению (что, собственно, и отражает название WiMAX). Все эти факторы позволили создателям WiMAX заявить, что их детище пригодно для развертывания вычислительных беспроводных сетей городского масштаба - Wireless Metropolitan Access Network (WMAN).
Виды WiMAX-сетей
На сегодняшний день в мире существует несколько спецификаций WiMAX:
- Fixed WiMAX – фиксированный;
- Nomadic WiMAX – обеспечивающий сессионную работу: пользователь может подключаться к разным базовым станциям, но при перемещении между ними будет вынужден отключаться от WiMAX-сети;
- Portable WiMAX – портативный. Абонентское устройство может находиться в движении со скоростью не выше 40 км/ч;
- Mobile WiMAX – мобильный. Возможна работа в движении со скоростью до 120 км/ч.
Наибольшей популярностью пользуются первое и последнее решения.
Фиксированный вид доступа предназначен для связи двух достаточно удаленных объектов, к примеру двух вышек с передатчиками WiMAX, находящихся на расстоянии до 50 км друг от друга. При нахождении в зоне прямой видимости и благоприятных условиях скорость передачи данных может доходить до 120 Мбит/с. Такие внушительные параметры позволяют использовать этот режим в качестве замены традиционным проводным каналам. Данная спецификация обозначается 802.16-2004 или 802.16d. Под работу WiMAX-сетей, соответствующих этой спецификации, отведены частотные диапазоны 3,5 и 5 ГГц.
Другой вид доступа - мобильный - позволяет пользователю подключить к Интернету любое устройство с поддержкой WiMAX, находясь где угодно. Сигнал поступает непосредственно на модем, ноутбук, коммуникатор или сотовый телефон. При этом их владелец вместе со всем своим беспроводным «хозяйством» может перемещаться со скоростью до 120 км/ч. Быстрее, правда, не рекомендуется, иначе соединение может исчезнуть, так как базовые станции не будут успевать осуществлять передачу данных без разрыва связи. Именно такие WiMAX-сети сегодня разворачиваются в Москве, Санкт-Петербурге и других крупных городах России. Данная спецификация обозначается 802.16-2005 или 802.16e.
Спецификации WiMAX строго определяют используемые диапазоны частот, ширину полосы пропускания, мощность излучения устройств, методы передачи данных и доступа, способы кодирования и модуляции сигнала и другие характеристики, причем для каждой из них эти параметры различаются настолько, что сети и устройства WiMAX разных спецификаций несовместимы. Подробное сравнение технических характеристик режимов WiMAX приведено в таблице вверху.
В России существуют только мобильные WiMAX-сети. Кстати, использование оборудования одного WiMAX-оператора в сети другого в России невозможно.
Принцип действия WiMAX
Несмотря на то что WiMAX - это радиотехнология, полностью обойтись без проводов не удастся даже в случае выбора мобильного режима. Принцип действия сети на базе WiMAX очень похож на принцип работы сотовой связи. Существуют абонентские станции, то есть базовые станции, пользовательское и прочее коммуникационное оборудование оператора, связанное с Интернетом. Базовые станции установлены на расстоянии нескольких (а то и десятков) километров друг от друга. Одна «перекидывает» сигнал другой в условиях прямой видимости в частотном диапазоне от 10 до 66 ГГц (как уже упоминалось, скорость передачи данных может быть очень высокой). По крайней мере одна базовая станция должна соединяться с сетью провайдера при помощи проводов. На практике же к проводной сети подсоединяют довольно много передатчиков, что позволяет повысить скорость про хождения данных и надежность всей системы.
Таким образом, вся цепочка базовых станций соединяется на операторском конце с Интернетом по проводам. На другом конце этой линии, на расстоянии не более десяти километров от последней базовой станции, может находиться принимающая антенна пользователя. Ее устанавливают снаружи здания или внутри него; кроме того, она может быть подключена непосредственно к устройству (опять-таки в случае выбора мобильного режима). На эту антенну поступает сигнал с последнего передатчика. При этом используются более низкие частоты: 1,5–11 ГГц для фиксированного WiMAX и 2–6 ГГц для мобильной версии. Да и скорость прохождения данных от базовой станции к абонентскому устройству будет значительно ниже. Если вы используете стационарный вид связи, то максимально возможная скорость составит не более 75 Мбит/с, а при мобильном подключении и того меньше – 30 Мбит/с. Но даже эти цифры на практике недостижимы. Не зря же предусмотрительные производители оборудования WiMAX никогда не забывают упомянуть, что скорость потока данных зависит от многих факторов: загрузки сети, плотности городской застройки и даже метеоусловий.
Так или иначе, с принимающей антенны сигнал может поступать либо сразу на пользовательское устройство, либо по проводам на роутер.
Технологические особенности WiMAX
Что позволяет WiMAX с успехом заменить традиционные виды широкополосного доступа в Интернет?
Во-первых, в новых сетях реализован принцип разделения приоритета доступа, так называемый «Quality of Service» (уровень обслуживания - QoS). Не вникая в технологические тонкости, можно сказать, что на практике это выглядит следующим образом: каждый абонент получает канал связи, который закрепляется только за ним. В то же время передача пакетов информации осуществляется с определенной временной задержкой (джиттером). Благодаря такой раздельной схеме работы канал не «забивается» и сохраняется устойчивая связь. Когда же подключенное устройство выходит из зоны действия конкретной базовой станции, его канал связи передается следующей.
Во-вторых, для обеспечения связи используется технология ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM), а также ее вариант для множественного доступа абонентов (OFDMA). Проще говоря, канал связи делится на множество подканалов (до 256) и пользователь получает не один канал, а сразу несколько. Применение OFDMA позволяет увеличить их количество до 2048 и подключить к одной линии сразу восемь абонентов.
Кроме того, в сетях WiMAX возможно применить несколько видов частотной модуляции и изменить ширину пропускного канала.
Различные сочетания этих критериев в конечном итоге оказывают влияние на скорость передачи трафика.
Карты покрытия города Москвы сетью WiMAX
На сайте обоих московских WiMAX-операторов вывешено предупреждение о том, что представленное на карте качество сигнала может отличаться от заявленного. Публикуемые карты покрытия (рис. выше) отражают лишь общую ситуацию, однако не учитывают специфику конкретной местности, где вы будете работать. Так что, прежде чем подписать контракт, обратите внимание на окружающие объекты: здания, ЛЭП, недавно построенные железные конструкции - все это может сыграть отрицательную роль при работе в сети. Впрочем, если вы живете на верхних этажах многоквартирного дома, то проблем со связью скорее всего не будет. Следующим шагом станет приобретение оборудования. На сегодняшний день существует достаточно много устройств, поддерживающих технологию WiMAX.
Как подключиться к сети WiMAX?
Для начала необходимо выбрать поставщика услуг связи по технологии WiMAX. Найти их будет несложно - достаточно набрать в интернет-поисковике словосочетание «провайдер WiMAX». Затем необходимо будет ознакомиться с картой покрытия оператора. Несмотря на то что речь идет о беспроводной сети в масштабах города, WiMAX есть еще даже не во всех районах российской столицы.
WiMAX и конкуренты
На сегодняшний день беспроводные вычислительные сети на базе WiMAX бурно развиваются и в России, и за рубежом. Однако гарантировать им полную победу лет через 5–8 никто не берется. Почему же? Причина - в наличии конкурирующих технологий беспроводного широкополосного доступа в Интернет, которые поддерживают и внедряют могущественные игроки рынка - операторы сотовой связи.
Какие устройства могут работать в сетях WiMAX?
Специально предназначенные для этого WiMAX-модемы, а также любые компьютеры и коммуникаторы, оборудованные WiMAX-модулем или позволяющие подключить внешний WiMAX-модем. На российском рынке представлено несколько типов WiMAX-модемов.
- USB-модемы - самое простое в использовании универсальное устройство размером немного больше обычной флэшки (продаются и «Комстаром», и Yota). USB-модемы - наиболее популярный способ соединения с WiMAX-сетями в России. Стоят такие устройства около 2 тыс. руб., подключаются легко, настройки не требуют. Можно приобрести модели Nortel (в случае контракта с «Комстаром») либо Samsung (если вы выбрали Yota).
- ExpressCard-модемы предназначены главным образом для ноутбуков. С их установкой и использованием также не возникает никаких проблем (пока продаются только оператором Yota, с адаптером для разъемов PCMCIA).
- Ноутбуки и нетбуки со встроенными адаптерами - пока такие устройства предлагает только Yota, но в ближайшем будущем, возможно, появятся аналогичные предложения и от «Комстара».
- Коммуникаторы и телефоны - Yota предлагает своим клиентам приобрести работающие под Windows Mobile коммуникатор HTC MAX 4G, специально «заточенный» под сеть этого оператора. Никаких дополнительных программ для доступа в Интернет устанавливать не понадобится, но и подключиться к другим провайдерам пользователь уже не сможет. В Москве это устройство стоит примерно 24 тыс. руб. Более приемлемой по цене альтернативой является смартфон Nokia N810, получивший в прошлом году прошивку для работы с сетью WiMAX, - около 13 тыс. руб.
- Роутеры - позволяют подключить к Wi MAX-каналу не один компьютер, а сразу несколько, причем можно использовать специальные устройства, объединяющие в себе технологии WiMAX и Wi-Fi. Как правило, это довольно мощные машины (Yota WiMAX Wi-Fi Center или ASUS 500gP) стоимостью около 10 тыс. руб. Пока они продаются только корпоративным клиентам.
Безопасность WiMAX
Безопасность в использовании тех или иных устройств сегодня волнует многих. Речь идет как о возможном вредоносном воздействии на здоровье человека, так и о сохранности конфиденциальных данных, передаваемых по сети и хранящихся на ПК. Специалисты спешат заверить, что уж здесь-то WiMAX чист. Мощность пользовательских WiMAX-антенн на порядок меньше, чем у сотового телефона. Кроме того, телефон мы держим непосредственно у головы, а устройство для связи с сетью - поодаль. Что же касается безопасности передачи данных, то в стандарт 802.16e включено использование технологии тройного шифрования по алгоритму DES 3, в котором длина ключа шифра гораздо больше стандартного. Поэтому взломать код будет намного труднее. Помимо сложной методики шифрования, WiMAX отличается двойным уровнем сертификации: свои сертификаты имеют как устройства, так и производители. В результате перехватить и использовать передаваемые по WiMAX-каналу данные будет крайне сложно.
Что необходимо для подключения к сети WiMAX?
Как правило, достаточно купить модем или ноутбук с поддержкой WiMAX, заключить контракт с оператором и внести деньги на счет, а если же вы выбрали подключение через внешний модем, то установить управляющее им ПО. Оно обычно записано либо в памяти модема, либо на входящем в комплект оптическом диске.
Такие устройства можно приобрести либо у самих операторов, либо в обычных магазинах, торгующих компьютерной техникой. Сегодня на рынке представлены как брендированные или сертифицированные операторами ПК модели, так и не имеющие сертификатов.
Заметим, что далеко не все российские провайдеры готовы предоставить свои услуги пользователям, чьи устройства имеют необходимые чипы, но официально не признаны WiMAX-оператором. Причем даже если вам удастся скачать и установить управляющее ПО и заключить с компанией контракт, оператор не даст гарантий, что ваше устройство будет стабильно работать в WiMAX-сети. Не гарантируется и максимально возможная в сети скорость.
Инсталлировать ПО от Yota и «Комстара», как уже отмечалось, достаточно легко, но способы подключения будут разными. Так, у USB-модемов Samsung ПО уже «зашито» во внутренней памяти модема. Поэтому необходимо будет только подсоединить его к ПК и, если установка ПО не стартовала автоматически, в папке «Мой компьютер» кликнуть по значку «Yota Access», а затем - по «AutoInstall» , и дождаться, пока программа установит все необходимые файлы и появится сообщение об обнаружении сети. Чтобы установить продукт «Комстара», сначала загрузите прилагаемый CD с драйверами – внутри модема Nortel они не записаны, затем запустите установщик «Setup».
Технология WiMAX была разработана для создания беспроводной связи с большим радиусом доступа и используется на различных устройствах (компьютеры, мобильные телефоны). WiMAX использует в работе стандарт IEEE 802.16 , его еще могут называть Wireless MAN . Этот стандарт позволяет использовать беспроводную технологию более широко и его возможности намного превышают возможности WiFi сетей. Для доступа к wimax можно использовать разные устройства, в зависимости от Ваших требований и возможностей. Можно использовать wimax usb модем, который позволяет связать с wimax сетью Ваш компьютер. Если Вы хотите связать с сетью по беспроводной технологии еще несколько других компьютеров, то можно приобрести еще несколько таких модемов. Но наиболее оптимальным решением будет подключить специальный роутер, работающий с wimax, и он будет раздавать сеть уже по WiFi. Теперь Вы можете подключить по WiFi несколько разных устройств к сети. Частоты WiFi и WiMAX друг другу мешать не будут. Для доступа к wimax сейчас в основном используется wimax wi fi роутер.
Возможности WiMAX позволяют заменить этой технологией многие из телекоммуникационных структур, такие как проводные сети телефонных компаний, кабельное телевидение и беспроводной доступ к сети интернет. WiMAX обеспечивает высокую скорость к сети и является альтернативой выделенной линии и DSL. При этом сеть WiMAX охватывает большую территорию, чем WiFi. WiMAX является технологией Wireless MAN, поэтому есть возможность использовать для связи точку доступа, использующую стандарт IEEE 802.11 (Wi Fi). Использование этого стандарта теоретически дает возможность покрытия пространства с радиусом примерно до 112.6 км. В реальных условиях это расстояние обычно ограничивается 5-8 километрами.
Сейчас наиболее оптимальным вариантом доступа к Wimax является использование Wimax роутера. Как правило, такой роутер может работать в Wimax и создавать вокруг себя сеть WiFi или только подключаться к WiMAX.
Роутер Wi-Spot от Comstar
Для примера посмотрим на роутер Wi-Spot от Comstar. Этот роутер используется для создания одной сети, связывая Wi-Fi и WiMAX. В данном роутере нет необходимости ничего настраивать, все происходит в автоматическом режиме. Стоит только включить роутер, и он автоматически соединится с Wimax сетью и вокруг него будет создана WiFi сеть. Благодаря этому пользователь может подключить различные устройства к сети. Для улучшения качества сигнала в роутер встроена батарея и используется внешняя антенна.
Устройство SagemcomGigasetSE681 CPE
Если Вам просто требуется подключиться к WiMAX сети, можно использовать такое устройство, как SagemcomGigasetSE681 CPE. Это однопортовый роутер для связи с WiMAX, который достаточно просто настраивается с помощью веб-интерфейса.
Настраиваем WiMAX на роутере
Перед настройкой роутера Вам нужно подключить его к источнику питания и соединить с компьютером (сетевой картой). После этого нужно открыть браузер и открыть страницу настройки роутера. В адресной строке набирается адрес роутера, который Вы можете посмотреть в инструкции (192.168.1.1).
После того, как Вы нажмете ввод, откроется страница с указаниями по безопасности. Для входа в веб-интерфейс настроек роутера Вы нажимаете Ok.
В открывшемся окне настроек Вам нужно открыть вкладку с расширенными настройками, как на картинке ниже.
На этой странице Вам нужно ввести значение логина, имя пользователя, используемое на карточке активации, и пароль. Подождав после этого некоторое время, соединение между Вашим компьютером и WiMAX сетью будет создано. Если соединения нет, то нужно проверить настройки соединения на Вашем компьютере. В свойствах протокола интернета должен быть выбран автоматический режим получения ip адреса и DNS сервера, как на рисунке ниже.
