Прекрасное далеко?

[Маклаут]

О беспроводных сетях четвертого поколения (4G) впервые заговорило известное американское Агентство перспективных исследовательских оборонных проектов (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA), которое в свое время придумало Internet. Неудивительно, что для беспроводного варианта Internet DARPA выбрало похожую распределенную архитектуру сервисов, ведь она оказалась очень успешной при построении фиксированных сетей

Хотя экспертам еще предстоит выработать единые стандарты на все аспекты беспроводной связи 4G, «общие места» сетей послезавтрашнего дня уже известны: они должны базироваться на протоколе IP и модели одноранговых вычислений peer-to-peer. Сети peer-to-peer, в которых каждое устройство является приемником, передатчиком и маршрутизатором сообщений «в одном лице», лишены характерных недостатков обычных сотовых сетей, поскольку выход из строя одного или даже нескольких их фрагментов не влияет на работоспособность сети в целом. В такой сети пользователь получит возможность делать все то, что сегодня обеспечивает Internet, но только в полностью мобильной среде.

Некоторые эксперты считают, что ориентация на архитектуру peer-to-peer означает, по сути, построение сети 4G по мере необходимости. Присоединяясь к ней, каждый пользователь добавляет к ее инфраструктуре свой мобильный маршрутизатор, поэтому емкость и покрытие сети изменяются динамически. Если много людей собираются на небольшом пространстве, то повышается потребность в пропускной способности сети и создается масса дополнительных маршрутов соединений. В 4G трафик автоматически будет перенаправляться с перегруженных маршрутов на более свободные, что приведет к саморегулированию нагрузки и общему повышению эффективности использования сети. Фактически, пользователи за свой счет станут помогать оператору создавать сетевую инфраструктуру.

<span style='font-size:14pt;line-height:100%'>Штрихи к портрету</span>
При развертывании современных беспроводных систем связи около 80% средств идут на приобретение участков земли под базовые станции и постройку конструкций, а 20% — на технологическое оборудование. В сетях peer-to-peer эта пропорция меняется на обратную. А поскольку стоимость технологических решений постоянно снижается, с течением времени такие сети будут становиться все более прибыльными.

Спешка с внедрением стандартов четвертого поколения обусловлена тем, что технология 3G, даже не получив широкого распространения, уже вызывает массовое недовольство пользователей. Во-первых, передача голоса по сетям 3G базируется на коммутации временных слотов, унаследованной от сетей предыдущего поколения, —вместо обещанной пакетной. Во-вторых, широко разрекламированное «живое» видео в сетях 3G более всего напоминает слайд-шоу. В-третьих, добиться единого стандарта связи третьего поколения так и не удалось, и в мире существуют пять абсолютно не совместимых друг с другом технологий 3G. В сетях 4G разработчики надеются устранить эти недостатки (во многом благодаря принципиально иному уровню быстродействия), в том числе решить проблему совместимости: 4G-телефон можно будет настраивать для работы с любой из существующих ныне телефонных сетей.

Группа стандартизации радиосвязи при международном Союзе электросвязи (ITU-R) летом 2003 года определила параметры быстродействия, которые должен обеспечить будущий стандарт связи. Они таковы: скорость обмена данными по радиоинтерфейсу для объекта, движущегося со скоростью поезда, — порядка 100 Мбит/с, а для неподвижного объекта — около 1 Гбит/с.

<span style='font-size:14pt;line-height:100%'>Скоростные ориентиры</span>
В октябре ряд информационных агентств сообщили, что в Европе началось тестирование сетей четвертого поколения. В некоторых европейских странах пользователи рискуют так и не познать прелести беспроводных коммуникаций 3G, но смогут сразу воспользоваться преимуществами 4G-сетей.

Второй по величине европейский оператор сотовой связи T–Mobile в Гааге (Нидерланды) приступил к тестовой эксплуатации высокоскоростной сети передачи данных 4G. При тестировании используется оборудование компании Flarion. Разработанная ею технология Flash-OFDM (Fast Low-latency Access with Seamless Handoff Orthogonal Frequency Division Multiplexing) позволяет передавать данные на любой рабочей частоте в диапазоне до 3 ГГц с максимальной скоростью 3 Гбит/с. Такую же технологию тестируют японский оператор Vodafone и американский NexTel Communications. Вскоре испытания сетей четвертого поколения начнет в Австралии оператор Telstra.

Однако не все эксперты в области мобильных телекоммуникаций придерживаются оптимистических взглядов. Так вице-президент по исследовательской работе корпорации Ericsson Ульф Вальберг считает, что сети 4G появятся не раньше 2012 года. Под беспроводной телефонией четвертого поколения он подразумевает возможность мобильной связи со скоростью 100 Мбит/c между любыми двумя точками, расположенными от Сиднея до Стокгольма.

На ежегодной конференции шведского института компьютерных наук, прошедшей в мае, Вальберг заявил, что через четыре года будет решен вопрос о выделении частот, а к 2012 году продукты 4G появятся на рынке. «Передавать данные со скоростью 100 Мбит/с на короткие дистанции несложно, мы умеем делать это и сегодня, — сказал Вальберг. — Но реализовать такое же быстродействие между двумя произвольными точками ‘на глобусе’ гораздо сложнее».

По словам вице-президента Ericsson, каждые десять лет появляется новая система мобильной телефонии, причем больше всего времени уходит не на разработку технологий, а на поиск свободных радиочастот и их согласование между соседними странами. Система четвертого поколения должна обеспечивать возможность ее постепенного ввода в строй. Тогда операторам, не имеющим ни одного пользователя, не придется делать колоссальные инвестиции.

Как же потребители будут использовать канал 100 Мбит/с? «Пока мы этого не знаем, — признался Вальберг, — поэтому дизайн новых сетей должен быть достаточно простым. Необходимо, чтобы он позволял провайдерам услуг запускать новые сервисы и приложения без значительных усилий».

Остается решить очень важную проблему: создать интерфейс между IP и протоколами мобильной телефонии. При работе пользователей в сетях мобильной телефонии добавляются несколько секунд задержки, что может интерпретироваться IP-системами как проблемы со связью. Как правило, интеллектуальные маршрутизаторы реагируют на увеличение задержки снижением скорости передачи трафика. Эту проблему межпротокольного взаимодействия и предстоит решить.

Полная статья <a href='http://www.osp.ru/nets/2004/15/052_1.htm' target='_blank'>тута</a>