Hlavní navigace

WiMAX aneb první míle bezdrátově

Rita Pužmanová 29. 10. 2003

Dosud se bezdrátové připojení k Internetu pro domácnosti nebo firmy řešilo firemními technologiemi. Nedávno však vzniklo několik normalizovaných řešení, která umožní podstatně rychlejší a otevřenější rozvoj širokopásmových bezdrátových metropolitních i přístupových sítí. Jedním z nich je WiMAX.

Bezdrátová přístupová síť díky novým, otevřeným technologiím prožívá svoji revitalizaci a brzy se bude moci stát zdatným konkurentem rychlého přístupu k Internetu prostřednictvím xDSL, kabelových přípojek nebo optických sítí. Někdy se proto hovoří o druhé generaci bezdrátového bezdrátového přístupu (FWA, Fixed Wireless Access), a to širokopásmové (BWA, Broadband Wireless Access), na rozdíl od „starých“ bezdrátových místních smyček (WLL, Wireless Local Loop). Cenově se díky otevřeným řešením a masovější výrobě potřebných zařízení může bezdrátový přístup stát zajímavým řešením první míle: nepotřebuje totiž budovat pevnou infrastrukturu pro každou přípojku a přitom pokrytí může být pro provozovatele zajímavé.

BWA lze realizovat jak v licenčním, tak v bezlicenčním spektru. Řešení první míle prostřednictvím bezdrátové technologie v bezlicenčním spektru zatím tvoří pouze kolem jednoho procenta všech existujících širokopásmových přípojek (podle nové zprávy Unlicensed Broadband Wireless společnosti Parks Associates). Nízká penetrace těchto bezdrátových řešení se přisuzuje právě uzavřeným řešením založeným na firemních technologiích.

Normalizované řešení BWA, dnes označované jako WiMax, nabízí trhu konečně standardizovanou technologii, která docela jistě zahýbe zájmy výrobců a bezdrátových ISP a zákonitě se musí projevit zájmem koncových uživatelů. Tam, kam nedosáhne WiFi, může být úspěšně nasazená otevřená technologie pro metropolitní bezdrátovou síť, zahrnující řešení první míle.

Otevřené řešení BWA

Na specifikacích pro bezdrátové metropolitní sítě (WMAN, Wireless Metropolitan Area Networks) se pracuje v podvýboru IEEE 802.16.

První norma pro WMAN, IEEE 802.16, schválená v roce 2001, nabízí řadu rádiových rozhraní (air interface) založených na stejném protokolu MAC (Media Access Protocol), ale s různým řešením fyzické vrstvy (TDM/TDMA, plný duplex s TDD, FDD a poloviční duplex s FDD, s kanály 28 MHz pro Evropu). Specifikuje kmitočty od 10 do 66 GHz. 802.16 používá samoopravný protokol (se spojením) pro přístup k rádiovému kanálu. Topologie WMAN je point-to-multipoint (PMP), kdy základnová stanice v centru komunikuje s mnoha připojenými uživateli současně.

Problémem při budování bezdrátové první míle byl požadavek přímé viditelnosti (LOS, Line of Sight) mezi základnovou a účastnickou stanicí. Na tomto požadavku stojí i WMAN podle 802.16 pracující s vyššími kmitočty. Ani antény přijímače na střechách domů přitom nemusejí mít přímou viditelnost na anténu základnové stanice, např. kvůli stromům, proto dochází k odrazům a cestě signálu mnoha směry, s časově rozptýleným příjmem původního signálu. Navíc jsou vnější antény pro domácího uživatele zbytečně nákladné kvůli ceně hardwaru i instalace. Proto další vývoj specifikace pokročil dál, umožnil obejít podmínku přímé viditelnosti a budovat systémy NLOS (Non-Line-Of-Sight). K tomu se využívá zejména OFDM, moderní anténní systémy či vhodná topologie propojených sítí (mesh).

Norma IEEE 802.16a, schválená v lednu letošního roku, již podporuje vysílání bez přímé viditelnosti (NLOS). Díky tomu je dosah sítě tři až pět kilometrů v husté zástavbě a do 50 kilometrů ve venkovských oblastech. 802.16a představuje rozšíření původní normy pro kmitočty 2–11 GHz (zahrnující pásma volná i s licencí). Tyto kmitočty umožňují levnější pokrytí pro více uživatelů, i když s nižšími přenosovými rychlostmi. Proto nové řešení bude více vyhovovat pro připojení k Internetu domácností, domácích kanceláří nebo malých podniků, ale také např. pro propojení veřejných WLAN (hot spots). Využití 802.16 naznačuje následující obrázek:

979

Technické podrobnosti obou norem 802.16/a probereme v následujících článcích.

WiMAX Forum

O prosazování 802.16 a testování produktů podle normy se stará průmyslové WiMAX Forum (Worldwide Interoperability for Microwave Access Forum), proto se začalo specifikaci 802.16 přezdívat WiMAX. Podpora rozvoje WiMAX se tak ubírá obdobným směrem jako u WiFi s její WiFi Aliancí. Ve Foru jsou zastoupeny společnosti Airspan Networks, Alvarion Ltd., Aperto Networks, Ensemble Communications Inc., Fujitsu Microelectronics America Ltd., Intel Corp., Nokia Corp., Proxim Corp. a Wi-LAN Inc. a členem je také další sdružení, OFDM Forum.

WiMAX spolupracuje také s ETSI (European Telecommunications Standards Institute), kde se v rámci projektu BRAN (Broadband Radio Access Networks) pracuje na dvou normách pro bezdrátové MAN: HIPERMAN pro kmitočty do 11 GHz a HIPERACCESS pro vyšší kmitočty (pozn: hiper v názvu sítí není překlep, ale akronym z anglického „HIgh-PErformance RAdio“). Normy jsou obdobou 802.16; na HIPERACCESS se začalo pracovat dříve než na 802.16, ale norma byla schválená později. Více o normalizaci „hiper-sítí“ v článcích HIPERACCESS A HIPERLAN a Alternativní bezdrátové lokální sítě.

Po vzoru WiFi Alliance plnící podobné úkoly pro WiFi, má i WiMAX v plánu provádět testy vzájemné spolupráce mezi zařízeními podle 802.16 od různých výrobců a certifikovat je udělením loga WiMax Certified.

WiMAX a WiFi

V postavení normy 802.16a WiMAX lze dnes vidět paralelu s 802.11 WiFi na konci devadesátých let, kdy zvyšování výkonnosti WLAN a současné snižování ceny znamenalo pro WiFi opuštění okrajového trhu a masový nástup. Dnes ještě sice nemáme bezdrátové širokopásmové přípojky k Internetu na bázi 802.16a, ale jejich výrazný nástup lze očekávat v nejbližších letech. Možná, že řada výrobců, kteří se dlouho bránili vstupu na trh s bezdrátovými LAN, bude tentokrát rychlejší a moudřejší po zkušenostech se zájmem trhu o bezdrátové technologie.

Navíc je 802.16a ve srovnání s 802.11 zase o několik let vývojově lepší (na specifikaci 802.16 se začalo pracovat v roce 1999, kdy již byly na světě dvě hlavní normy pro WLAN, 802.11a/b), takže obsahuje prvky, které u WLAN stále nemáme: vyhovuje nárokům na širokopásmovou komunikaci (vyšší propustnost, dosah a podpora více uživatelů), má zabudovanou podporu pro kvalitu služeb (QoS), pro provoz citlivý na zpoždění (hlas, videokonference), lepší bezpečnost a kvalitnější využití kmitočtového spektra díky technologiím antén (smart antenna) a topologie sítě se smyčkami (mesh).

WiMAX a jeho potenciál

Donedávna se soudilo, že bezdrátová první míle bude mít úspěch zejména ve venkovských, málo osídlených oblastech a také v zemích s málo rozvinutou síťovou infrastrukturou. Ale BWA se začíná postupně dostávat také do měst, a to i tam, kde se nabízí jiné možnosti připojení k Internetu. Normalizace 802.16 značně posunula zájem o bezdrátovou první míli, protože výroba normalizovaných produktů bude levnější.

WiMAX má potenciál stát se plnohodnotnou konkurencí pevných širokopásmových přípojek k Internetu i telefonního vedení, a to jak pro domácnosti a domácí kanceláře, tak pro podniky. Vstupní bariéry pro poskytování BWA jsou velice nízké (náklady na zahájení poskytování služby, která nevyžaduje instalaci pevné infrastruktury), takže se jedná o trh vhodný i pro malé poskytovatele.

O již existujícím zájmu o WiMAX svědčí i to, že technologie byla tento měsíc na UK Technology Awards 2003 oceněna jako Most Promising Technology of the Year a předstihla v preferencích uživatelů takové technologie jako UMTS, ultrawideband nebo grid computing. A na dokreslení snad jen předpověď trhu: podle nedávné studie společnosti Visant Strategies, 802.16/WiMAX Technologies: World Market Forecasts 2003–2008, má trh se zařízeními podle 802.16a narůst do roku 2008 na jednu miliardu dolarů.

Příště se podíváme podrobněji na technologii 802.16 a také na otázky podpory mobility.

Anketa

Kde si myslíte, že se WiMAX nejdříve ujme?

Našli jste v článku chybu?

21. 8. 2004 10:55

pik-nik (neregistrovaný)
sem hluboce nesjednocen s nazorem ze tohle bude mit vetsi dosah. Vyzadovalo by to kilowatty, a pak treba zesilovac 200W na 50GHz se vyvazuje zlatem. odrazy signal tak zhovadi, ze dosah je nijaky. Praxe devce, je vic nez cSC nebo jak tomu rikate. Vem si kalkulacku a vypocti si link budget, vime?

Pokud jde o OFDM a 802.11b tedy QAM, nebyla v clanku zminena odlisnosti. Sakra, v cem se to prakticky lisi? Aha, asi podle toho jak se to chova, pokud ma nekto pojem o selektivnim uniku. Nove anteny-co…

Podnikatel.cz: Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Vitalia.cz: Znáte „černý detox“? Ani to nezkoušejte

Znáte „černý detox“? Ani to nezkoušejte

DigiZone.cz: Česká televize mění schéma ČT :D

Česká televize mění schéma ČT :D

Měšec.cz: Kdy vám stát dá na stěhování 50 000 Kč?

Kdy vám stát dá na stěhování 50 000 Kč?

Podnikatel.cz: Víme první výsledky doby odezvy #EET

Víme první výsledky doby odezvy #EET

Podnikatel.cz: Přivýdělek u Airbnb nebo Uberu? Čekejte kontrolu

Přivýdělek u Airbnb nebo Uberu? Čekejte kontrolu

Podnikatel.cz: Na poslední chvíli šokuje vyjímkami v EET

Na poslední chvíli šokuje vyjímkami v EET

DigiZone.cz: Recenze Westworld: zavraždit a...

Recenze Westworld: zavraždit a...

Podnikatel.cz: Změny v daních z příjmů u zaměstnávání

Změny v daních z příjmů u zaměstnávání

DigiZone.cz: Digi CZ výrazně zlevnila balíček HBO

Digi CZ výrazně zlevnila balíček HBO

120na80.cz: Rakovina oka. Jak ji poznáte?

Rakovina oka. Jak ji poznáte?

Lupa.cz: Babiš: E-shopů se EET možná nebude týkat

Babiš: E-shopů se EET možná nebude týkat

Root.cz: Vypadl Google a rozbilo se toho hodně

Vypadl Google a rozbilo se toho hodně

Root.cz: Telegram spustil anonymní blog Telegraph

Telegram spustil anonymní blog Telegraph

Podnikatel.cz: 3, 2, 1..EET startuje. Na co nezapomenout?

3, 2, 1..EET startuje. Na co nezapomenout?

Podnikatel.cz: Zavře krám u #EET Malá pokladna a Teeta?

Zavře krám u #EET Malá pokladna a Teeta?

Podnikatel.cz: Babiše přesvědčila 89letá podnikatelka?!

Babiše přesvědčila 89letá podnikatelka?!

Měšec.cz: U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

Vitalia.cz: Manželka je bio, ale na sex moc není

Manželka je bio, ale na sex moc není

Root.cz: Nová třída SD karet A1 s vysokým výkonem

Nová třída SD karet A1 s vysokým výkonem