Интернет, который всегда с тобой

Интернет, который будет “разлит” в воздухе, — уже не мечта фантастов. Если сейчас для того, чтобы посидеть с ноутбуком на пляже или загрузить электронную почту в автомобильной пробке, нужен, как минимум, сотовый телефон или беспроводной адаптер в ноутбуке, то в будущем все станет проще. Небольшие дешевые модули для беспроводной связи можно будет устанавливать в любое цифровое устройство. Как же мы к этому придем?

Этапы большого пути

Дальновидные телекоммуникационные операторы по всему миру мечтают в качестве “последней мили” использовать WiMAX. Этот вариант разумен как для городов со сложной экранирующей радиосигналы застройкой, так и для отдаленных районов, где использование кабельных и волоконно-оптических сетей затруднено или нерентабельно. Но пока операторы осторожны. Помня не слишком успешный старт 3G, они внимательно изучают возможности внедрения систем широкополосного радиодоступа и проводят тестовые испытания решений различных производителей.

В начале текущего года организация WiMAX Forum начала сертификацию оборудования этой технологии, что будет способствовать более интенсивному строительству и коммерческой эксплуатации сетей WiMAX в последующие 3—5 лет.

Операторам нужны стандартные решения, на которые можно опереться при масштабировании своих систем. Типовой операторский беспроводной вариант объединит в себе несколько основных блоков — базовую станцию, модемы и маршрутизаторы, работающие в частотных диапазонах 2,3—2,5 и 3,4—3,6 ГГц, соответствующие профилю IEEE 802.16e-2005 OFDM и стандарту ETSI HiperMAN.

Надежность передачи данных у WiMAX и EDGE, пожалуй, одинакова. Однако WiMAX имеет существенно большую пропускную способность. Зато EDGE не требует нового частотного диапазона — построенные на нем решения можно внедрять на полученных для GSM-сетей частотах.

При сравнении WiMAX и Wi-Fi по пропускной способности опять выигрывает WiMAX, лидируя и по зоне покрытия: 100 м для Wi-Fi и до 50 км для WiMAX. У WiMAX есть возможность выделять гарантированную полосу пропускания каждому пользователю, в нем реализованы более высокие требования по надежности и отказоустойчивости, в его спецификацию сегодня пытаются “впихнуть” все действующие протоколы безопасности.

Стандарт 802.16e обеспечивает конфиденциальность и аутентификацию пользователей в сети WiMAX и защищает операторов от кражи услуг. Как отмечает Чак Пайетт, эксперт Лабораторий Белла по разработке ПО, “отличительной чертой стандарта IEEE 802.16е является изначальное внимание к вопросам безопасности. В нем реализованы протоколы и известные алгоритмы шифрования, позволяющие обеим сторонам — базовой и абонентской станциям — точно знать, с кем они обмениваются данными. Передаваемые пакеты могут шифроваться для предотвращения последствий эфирного перехвата. С точки зрения пользователя доступ к сети происходит очень просто — как с обычного сотового телефона, так как оконечное устройство (телефон или сетевая карта) может получать разделяемый секретный код, обеспечивающий взаимную аутентификацию”.

В стандарте 802.16e определены два компонента безопасности: протокол инкапсуляции и аутентифицированный протокол управления ключами шифрования (PKM). Первый используется для защиты пакетных данных в сети WiMAX. Он определяет криптографические параметры — алгоритмы аутентификации и шифрования данных — и правила их применения к блокам данных МАС PDU. Второй компонент обеспечивает взаимную аутентификацию базовой и абонентской станций, а также распределение ключей шифрования трафика от первой станции ко второй. Он поддерживает обновление ключей и периодическое повторение аутентификации и авторизации. Помимо этого РКМ устанавливает между абонентской и базовой станциями разделяемый секретный ключ, называемый ключом авторизации (Authorization Key), который используется для защиты дальнейшего обмена ключами шифрования трафика (Traffic Encryption Key). Такой двухуровневый механизм распределения ключей позволяет обновлять их без выполнения ресурсоемких вычислительных операций. Стандарт предусматривает применение для управления ключами протоколов PKMv1 и PKMv2.Первый из них, как было сказано выше, обеспечивает только авторизацию устройств, а второй предоставляет гибкое решение с поддержкой авторизации устройств и взаимной аутентификации абонентской станции и пользователя.

Как отмечают аналитики агентства J'son & Partners в своем отчете “WiMAX in 2006—2012”, развитие новой инфраструктуры беспроводной связи будет проходить в три этапа. В 2006-м в России начнется первый этап — организация фиксированного беспроводного доступа. Из-за дороговизны оконечного оборудования он затронет только средние и крупные предприятия, которые будут подключать по нескольку десятков точек.

К 2009 г., по прогнозам Михаила Симакова, старшего консультанта аналитического агентства J'son & Partners, в мире будет насчитываться 7,5 млн. пользователей WiMAX-сетей, из них 26% в регионе EMEA. На Россию, которая тоже относится к этому региону, придется 5—6% мирового рынка. Доля обоих материков Америки составит 32% рынка, а Азиатско-Тихоокеанского региона — 42%.

Второй этап распространения WiMAX (считается, что на его реализацию уйдет около двух лет) начнется в 2008 г. Он включает организацию повсеместного мобильного доступа в Интернет с мобильных устройств. Это даст возможность интернет-провайдерам отработать новые модели взаимодействия с абонентами. Получат распространение видеоблоги и видеоконференции через мобильные гибридные телефоны. Цены на трафик пойдут вниз, станут доступны новые абонентские терминалы среднего и начального уровня. Новая жизнь ожидает и кабельные каналы, и сервис “видео по запросу”: можно будет продавать услуги целевым аудиториям, ориентируясь на город или целый регион, а не на отдельный микрорайон, как сейчас, когда кабельная инфраструктура имеет превалирующее значение. Трансформируются новостные каналы и передачи: появится возможность получать видеоролики и текстовую информацию с графическими материалами, структурированную не только по темам (как сейчас), но и в привязке к местоположению заказчика информации.

К концу 2006-го мы увидим первые развернутые с нуля мобильные сети WiMAX. Как отмечает Ричард ван Вийк, менеджер по развитию бизнеса WiMAX Lucent Technologies, WiMAX дополнит другие, уже существующие технологии широкополосного доступа — DSL и мобильные сети 3G. Операторы смогут использовать WiMAX для увеличения числа абонентов широкополосного доступа и расширения территории охвата услугами. Кроме того, совместив услуги WiMAX и фиксированной связи, операторы смогут организовать локальный роуминг между проводными и беспроводными сетями, и абоненты вне дома будут получать те же услуги, что и в домашней сети, свободно перемещаться без прерывания сеанса связи. Для расширения роуминга будет организована передача звонков в сети 3G.

Фактически мир движется к построению гибридных сетей для многофункциональных устройств, которые станут обмениваться информацией с компьютерными сетями в интерактивном режиме и исключительно по радиоканалу. Каждое подобное устройство в базовой комплектации будет снабжено лишь небольшим набором встроенных программ, а все необходимые дополнения и обновления можно будет загружать по беспроводным скоростным сетям. Начнется отмирание проводов на “последней миле”.

Примерно с 2010 по 2015 гг. прогнозируется третий этап — достижение полной мобильности на участке “последней мили”. Базовые сети операторов связи сохранятся, их инфраструктура расширится за счет увеличения пропускной способности каналов и множества беспроводных точек доступа. Конечные пользователи смогут без ограничений перемещаться, оставаясь при этом все время в зоне действия какой-либо базовой станции. Это уже не беспроводной доступ в нынешнем его виде, а, скорее, аналог сотовой связи.

Операторы будут вынуждены предложить пользователям интегрированные тарифы, где значимыми станут не минуты доступа к сети, а объем трафика и скорость его передачи. Именно эти показатели должны способствовать стиранию границ межу разными типами доступа и созданию массового решения для конечных пользователей по организации беспроводной связи с глобальными сетями. Широкое распространение получит цифровое телевидение и радио, которые будут вещать напрямую в Интернет. Для пользователя все будет представлено в “одном канале” — через гибридный телефон или усовершенствованный мобильный компьютер из единого центра доступа к мультимедийным услугам он сможет получать самый разный контент, который можно передавать по широкополосным каналам. С распространением WiMAX широкополосная связь превратится в транспортную и управляющую магистраль для домашних сетей и интеллектуальных домов. Через Интернет можно будет управлять интеллектуальным оборудованием и техникой “умного дома”.

Особенности отечественного рынка беспроводного доступа

В России WiMAX интересен не только в силу своей широкополосности, но и благодаря “дальнобойности” базовых станций. Просторы нашей страны можно покрыть сравнительно небольшим количеством базовых станций — мы сможем перешагнуть через этап развития кабельных подключений.

Одной из главных движущих сил будет готовность операторов связи предоставить пользователям каналы с гарантированной полосой пропускания и широкий спектр различающихся по скорости тарифов. Видимо, потребуется вмешательство регулирующих органов по отношению к компаниям-монополистам, занимающим доминирующее положение в области передачи трафика по магистральным каналам.

По мнению аналитиков агентства J'son & Partners, к концу 2006 г. в России будет всего 12 тыс. пользователей, в основном корпоративных, и объем рынка достигнет 28 млн. долл. при среднем доходе с абонента (ARPU) в 191 долл. В 2007-м рынок вырастет до 103 млн. долл., количество пользователей — до 83 тыс. человек, а ARPU снизиться до 103 долл. В дальнейшем рынок перейдет к плавному росту. К 2010 г. его объем увеличится до 314 млн. долл., количество пользователей достигнет 535 тыс., а ARPU снизится до 49 долл., перейдя психологически важную отметку в 50 долл., — с этого момента можно будет говорить о начале массового спроса. Правда, нужно учесть цены абонентских комплектов. Но, к сожалению, сделать это пока невозможно, поскольку сегодня вендоры слабо представляют себе тенденции развития этого рынка.

Количество фиксированных и мобильных пользователей сравняется примерно в 2008 г. — и тех и других станет по 300 тыс. Именно к этому времени ожидается массовое встраивание комбинированных модулей Wi-Fi/WiMAX в мобильные компьютеры, а также рост производства гибридных трубок для звонков через Интернет. Как предполагается, к 2012 г. число стационарных пользователей этой технологии (в основном в секторе корпоративных клиентов) достигнет 1 млн. человек при объеме рынка в 520 млн. долл. и ARPU в 35 долл., а мобильных пользователей будет около 3 млн.