СТАНДАРТЫ

Виктор Коваль, Александр Стадинчук, Юлия Волкова

Неистово споря о стандартах, темпах и путях развития технологии, специалисты сходятся в одном: в ближайшие несколько лет рынок мобильных беспроводных устройств передачи данных будет бурно развиваться. И это развитие уже идет полным ходом, открывая нам новые технологические решения и новые стандарты. Одна из последних новинок - Wi-Fi.

Нас, сегодняшних, все сложнее чем-либо удивить, поскольку темпы развития аппаратных и программных средств с каждым годом становятся все выше и выше. Цифры с большим количеством нулей, описывающие скорости передачи, давно уже таковы, что наш мозг не в состоянии оценить их по достоинству. Однако Wi-Fi предлагает нечто иное. Эта технология претендует на исполнение вечной мечты человечества о волшебном зеркальце. Она способна в любое время и в любом месте дать доступ к необходимой информации клиенту, имеющему в руках некое портативное устройство. Ее появление на рынке означает, что телефон, радио и телевидение приобретут новые свойства. Wi-Fi-устройства войдут в обиход и станут столь же неотъемлемыми, как, например, часы: одни мы будем носить с собой, другие займут места в наших квартирах и офисах, третьи разместятся в автомобиле. Они обеспечат нам "постоянный и повсеместный" доступ к электронной почте, биржевым сводкам, политическим новостям, прогнозам погоды, информации о дорожном движении, расписаниям авиарейсов и сведениям об их задержке и т. д. А работать такие устройства будут независимо друг от друга, при этом автоматически синхронизируя данные между собой.

Рис. 1. Беспроводные технологии и Wi-Fi

 

Термины и частоты

Термин Wi-Fi (Wireless Fidelity) в стандартах явно не прописан, посему и в различной литературе и СМИ можно встретить различные, иногда прямо противоречивые суждения относительно технологий и аппаратуры, которые он объединяет. В соответствии с большинством известных мнений, а также учитывая данные, опубликованные Ассоциацией Wi-Fi - международным некоммерческим партнерством, состоящим из 200 с лишним организаций и занимающимся сертификацией устройств Wi-Fi, это понятие в первом приближении можно описать с помощью схемы отображения взаимосвязи между беспроводными технологиями (рис 1).

 Рис. 2. Полосы частот для Wi-Fi: рекомендации и распределение

Как видим, Wi-Fi объединяет технологические решения разных инфраструктур беспроводных локальных сетей (ЛС), создаваемых там, где по каким-либо причинам - техническим или экономическим - невозможно протянуть кабель. Некоторое время тому назад, сразу после появления, технология Wi-Fi применялась лишь для беспроводного расширения ЛС, позволяя сотрудникам той или иной компании работать в корпоративной сети практически независимо от своего местонахождения. Вскоре оказалось, что услуги такой сети можно обеспечивать не только для служащих фирмы, владеющей ею, но и для "посторонних", находящихся в зоне покрытия базовой станции.

Сегодня наиболее заманчивой представляется возможность дать клиенту доступ в Интернет или интранет откуда угодно, будь то общественное место или частное владение, жилище или офис, улица или спортивный клуб, аэропорт или торговый центр. Но лавиноподобный рост интереса к технологии Wi-Fi вызван не только и не столько этим. В конце концов, мало ли способов обеспечения доступа такого рода. Основной приманкой является пока еще призрачная (по крайней мере в России) возможности безлицензионного использования Wi-Fi.

Однако хотелось бы остудить пыл наиболее рьяных сторонников новой технологии. Говоря о "безлицензионности", следует помнить, что национальные особенности присущи не только охоте или рыбалке, но и условиям применения радиотехнологий. Для оборудования Wi-Fi это главным образом касается условий использования полос радиочастот, ограничений на технические параметры, зоны обслуживания, возможности мобильности и т. д.

Сравним полосы частот для оборудования Wi-Fi, рекомендуемые авторитетными международными организациями и распределенные для тех же целей в различных странах, в том числе и в нашей (рис. 2). О, радость! Полосы частот, выделенные для Wi-Fi в России, достаточно хорошо согласуются с международными рекомендациями. Следует признать, что это явный результат деятельности Минсвязи России по внедрению новых технологий связи и плод работ, выполненных по поручению ГКРЧ Государственной радиочастотной службой совместно с рядом гражданских и военных НИИ.    

Игра по правилам

С другой стороны, есть "правила игры", предлагаемые для использования разных типов оборудования Wi-Fi. И они заслуживают внимательного рассмотрения.

Наиболее сложный порядок получения разрешений, который, впрочем, является общим для всех радиоэлектронных средств (РЭС), установлен для внутриофисных и "уличных" операторских радиосетей, работающих в диапазоне 5 ГГц (рис. 3). Применение такой схемы объясняется тем, что диапазон 5 ГГц (точнее, два участка: 5150-5350 МГц и 5620-5850 МГц) был "открыт" только 23 декабря прошлого года. При этом решение ГКРЧ (от 23.12.02 N 23/5) по использованию этих частот для беспроводной передачи данных ограничило также ряд основных технических характеристик разрешенного к применению оборудования (табл.1).

 Рис. 3. Порядок получения разрешений для сетей диапазона 5 ГГц

Для "уличных" операторских сетей беспроводной передачи данных в диапазоне 2,4 ГГц порядок получения частот упрощен в какой-то мере за счет того, что теперь не требуется получать частных решений ГКРЧ для эксплуатации оборудования Wi-Fi этой группы, а также для его разработки, производства или закупки за границей и на внутреннем рынке. Схема получения разрешительных документов для такой категории оборудования Wi-Fi приобретает иной вид (рис. 4). Этот порядок действует для любых радиосредств (решение ГКРЧ от 25.08.00 N 2/7), основные технические характеристики которых соответствуют приведенным в табл. 2.

 Рис. 4. Упрощенный порядок получения разрешений для сетей диапазона 2,4 ГГц

К внутриофисным системам беспроводной передачи данных (WLAN) в диапазоне 2,4 ГГц относятся радиоэлектронные средства, основные технические характеристики которых соответствуют табл. 3 (решение ГКРЧ от 29.10.01 N 13/2) и 4 (решение ГКРЧ от 31.03.03 N 25/2). Следует заметить, что данные таблицы регламентируют только параметры излучения и не предъявляют никаких требований к стандартам. Так что они с равным успехом применимы к оборудованию стандартов IEEE 802.11, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, HomeRF, Bluetooth, а также любой другой беспроводной технологии, которая появится завтра или послезавтра.

Рис. 5. Упрощенный порядок получения разрешительных документов для оборудования внутриофисных сетей передачи данных диапазона 2,4 ГГц

Порядок получения разрешительных документов на использование частот, ввоз, приобретение и эксплуатацию внутриофисных систем существенно упростился (рис. 5) с 1 июня 2002 г., когда вступило в силу положение "О порядке использования на территории Российской Федерации внутриофисных систем передачи данных в полосе частот 2400-2483,5 МГц". За счет исключения из процедуры некоторых этапов (перечеркнутые блоки на рисунке) затраты операторов и пользователей внутриофисных систем Wi-Fi на оформление разрешительных документов снизились в 10-15 раз, а сроки их получения сократились в 6-10 раз. Таков выигрыш каждого пользователя. Но есть выигрыш и для бизнеса в целом. Анализ показывает, что введение упрощенного порядка позволило кроме всего прочего открыть рынок для внутриофисных систем Wi-Fi в тех городах, где радиочастотный ресурс в полосе 2400-2483,5 МГц был полностью исчерпан и новые разрешения уже не выдавались. А таковых в России более 70%. Тут есть одно маленькое "но". Упрощенная процедура реально действует для оборудования, параметры которого действительно отвечают установленным требованиям. А это вас могут попросить доказать. В частности, решением ГКРЧ от 29.10.01 N 13/2 определен перечень оборудования (табл. 5), прошедшего "верификационные" испытания в ходе работ по определению условий использования внутриофисных сетей в полосе 2400-2483,5 МГц.

Таблица 1. Требования к техническим характеристикам РЭС беспроводного доступа в диапазоне 5 ГГц

Персональные беспроводные системы (PLAN) - это маломощные радиоэлектронные средства технологии Bluetooth, главным образом интегрированные в другие электронные устройства, такие, как персональные компьютеры, сотовые телефоны, видеокамеры и др. Если технические характеристики вашего Bluetooth-устройства соответствуют приведенным в табл. 6, то согласно решению ГКРЧ от 31.03.03 N 25/2 их не нужно регистрировать в органах радиочастотной службы и можно продавать и покупать, не получая разрешений на приобретение и эксплуатацию. Именно такой порядок в Европе называется "licence-free".

 Таблица 2. Требования к техническим характеристикам оборудования беспроводной передачи данных диапазона 2,4 ГГц

Единственное, что не вписывается пока в стандартную международную схему "licence-free", - порядок ввоза в страну маломощного оборудования технологии Bluetooth. В России для этого требуется разрешение органов радиочастотной службы. Напомним, что такие правила установлены несколькими постановлениями Правительства РФ для всех радиоэлектронных средств, работающих с излучением. Максимально упростить их удастся только после внесения необходимых поправок в документы, регламентирующие ввоз радиоэлектронных средств на территорию России. Такая работа уже ведется, и в скором времени можно ожидать результатов. После внимательного изучения приведенных таблиц и рисунков становится понятно, что слова о "призрачности" в России главной козырной карты Wi-Fi (использования оборудования без получения разрешений) не лишены оснований, и особых прав у Wi-Fi в нашем отечестве пока нет. Реальная ситуация использования частот такова, что при внедрении новых технологий приходится сталкиваться с серьезными трудностями, связанными с обеспечением их электромагнитной совместимости с военными и гражданскими радиосредствами, уже давно и прочно обосновавшимися в интересующей нас полосе частот. Так каково все-таки направление, по которому пойдет внедрение Wi-Fi в России?

 Таблица 3. Требования к техническим характеристикам внутриофисного оборудования беспроводной передачи данных  

Процесс распределения спектра имеет много общего с историей освоения новых земель. Сначала обрабатываются участки с наиболее плодородной почвой, где можно вырастить хороший урожай известных культур, пользуясь имеющимися орудиями. С ростом потребностей охватываются менее плодородные земли, осваивается новая техника и новые виды растений. Вскоре земледелец перестает справляться сам и начинает нарезать наделы членам своей семьи. Но вот приходит день, когда вся земля поделена, свободных участков больше нет, а потребности все растут. Это значит - наступил момент переоценки ценностей и перераспределения ресурсов.

Таблица 4. Требования к техническим характеристикам внутриофисного оборудования беспроводной передачи данных технологии Bluetooth

Времена, когда можно было внедрять новые технологии радиосвязи без учета сложившегося положения дел (и на просторах России - тоже), по принципу "бери, что унесешь", прошли уже давным-давно. К сожалению, сегодня мы не можем с высоты наших познаний о природе радиоволн и о среде распространения сигнала, с позиций понимания направлений развития технологий передачи информации взять и заново перекроить весь спектр. Как же действовать в предлагаемой ситуации?

Очевидно, необходимо продолжать работы по совершенствованию нормативно-правовой базы, регламентирующей использование оборудования Wi-Fi. Попробуем сформулировать основные задачи и направления этих работ.

Таблица 5. Перечень РЭС, характеристики которых отвечают разработанным требованиям

Несомненно, операторы были бы заинтересованы в снижении платы за оформление разрешительных документов на использование полосы частот 2400-2483,5 МГц для создания внутриофисных сетей передачи данных. Для сокращения сроков получения разрешений, вероятно, разумно передать функции по их оформлению радиочастотным центрам федеральных округов.

Таблица 5. Требования к техническим характеристикам персонального (маломощного) оборудования Bluetooth

Скорейшему внедрению новых технологий в России способствовало бы упрощение порядка ввоза бытовых приборов и оргтехники со встроенным оборудованием Wi-Fi, разрешенным для использования на территории России (сетевые карты WLAN, Bluetooth и т. д.). И наконец, голубая мечта каждого, кто хоть раз получал все необходимые разрешения на использование частот, - введение уведомительного (заявочного) принципа использования отдельных типов оборудования Wi-Fi.

В этих желаниях нет ничего невозможного. Если максимально быстро провести исследования, направленные на решение перечисленных задач, то мы имеем реальный шанс создать благоприятные условия для оборудования Wi-Fi на телекоммуникационном рынке России. Благодаря, в частности, Wi-Fi мы сможем преодолеть "цифровой разрыв", частично перепрыгнув аналогово-проводное прошлое и оказаться в цифровом будущем, то есть стать на одну ступеньку с наиболее развитыми странами. При этом, как ни парадоксально, слабое развитие в стране проводной инфраструктуры играет на руку сторонникам Wi-Fi. Ведь не связанные обязательствами возврата огромных инвестиций, вложенных в "провода", компании могут строить новейшие беспроводные сети, внедрение которых вскоре компенсирует нехватку "проводов" на огромных российских пространствах.

Однако, определив новые правила игры для Wi-Fi, мы не устраним трудностей, подстерегающих эту технологию на ее пути к умам и кошелькам пользователей. Очень скоро мы станем свидетелями жестокой борьбы за потенциального клиента между сетями 3G и Wi-Fi. Действительно, сотовая связь третьего поколения - это уже не телефония в первозданном ее виде, главная цель сетей 3G - высокоскоростная мобильная передача цифровых потоков. Рынки обеих технологий пока находятся в эмбриональном состоянии, но они очень близки друг другу и частично пересекаются, а значит - существует реальная вероятность "захвата" территории "соседа".

Если Wi-Fi добьется "нелицензируемости" использования частот, то составит серьезную конкуренцию технологии 3G. И это вполне возможно, если учесть высокую скорость доступа (согласно стандарту - 11 Мбит/с), а также дешевизну установки и простоту абонентского оборудования. Конечно, сотовые операторы могут продолжать "возделывать" традиционный участок рынка, игнорируя существование подобных услуг. Однако тогда они рискуют проморгать новые рыночные возможности, фактически сдав эту нишу другим операторам и провайдерам, например компаниям, предоставляющим услуги фиксированной связи в так называемых "горячих точках" (hot spot). Сумеют ли "сотовики" поднять перчатку, брошенную им Wi-Fi, и отразить атаку новых конкурентов? Поживем - увидим. Но от исхода этого состояния будут зависеть и права Wi-Fi в России.