WiMAX™ (Worldwide Interoperability for Microwave Access) – это коммерческое наименование семейства стандартов беспроводной связи IEEE (Институт Инженеров по Электротехнике и Электронике)  802.16. Основной целью технологии WiMAX  является обеспечение персонального широкополосного доступа в Интернет для широкого круга клиентских устройств и доступности данной услуги на массовом рынке. Основными действующими стандартами на сегодняшний день являются 802.16d-2004 и  802.16e-2005, определяющие соответственно технологии фиксированного и мобильного доступа.

       Мобильный WiMAX на физическом уровне использует технологию OFDMA (Множественный доступ на ортогональных частотых поднесущих), которая является в настоящее время самой совершенной с точки зрения спектральной эффективности, пропускной способности, задержек во времени и поддержки передовых аннтенных технологий MIMO. На канальном уровне отличительными особенностями технологии является использование самых современных протоколов защиты данных и обеспечения общей безопасности сети, поддержка различных категорий услуг (QoS), эффективное встраивание в стек сетевых протоколов, работающих с пакетными данными (IP). 

       С 2001 года работает ассоциация компаний, заинтересованных в развитии технологии, - Форум WiMAX. Основной задачей данного партнерства является обеспечекние взаимной совместимости базовго и абонентского оборудования от разных производителей. Для этой цели рабочие группы Форума разрабатывают спецификации для системного проектирования, так называемые Профили Форума WiMAX, а также сертификационные тесты. С 2008 года сертификационный программы Форума WiMAX полностью сосредоточены на оборудовании стандарта 802.16е-2005.  Количество сертифицированного Форумом оборудования на соответствие требованиям «второй волны» (Wave 2) позволяет говорить о широкой доступности базовой и абонентской инфраструктуры.  

       К настоящему моменту в мире насчитывается целый ряд сетей мобильного беспроводного доступа WiMAX. Среди операторов, оказывающих коммерческие услуги или строящих сети WiMAX, есть действующие провайдеры услуг второго и третьего покаления (2G, 3G), операторы фиксированной связи и даже виртуальные операторы (MVNO). Их стратегии отличаются, но все они основаны на ключевых достоинствах технологии WiMAX:

       - Превосходная производительнось, за счет cпектральной эффективности технологии OFDMA и поддержки передовых антенных технологий

       -    Гибкость, которая позволяет операторам использовать различные модели использования, включая фиксированный и мобильный доступ поверх одной инфрастуктуры и одновременно оперировать сетями, работающими в различных частотных диапазонах

       - Передовая системная (IP) архитектура, включающая поддержку IMS, что позволяет быстрое и не требующее дополнительных издержек развертывание новых сервисов и приложений, а также интеграцию с сетями 3G

       - Привлекательная экономика, основанная на масштабируемых стандартизованных решениях, относительно недорогой инфраструктуре и отсутствию доминирующих игроков среди правообладателей интеллектуальной собственности

       ...   

       Сети на основе протокола 802.16  покроют целые города и страны. В спецификациях, разработанных IEEE (институт инженеров по электротехнике и электронике), указано, что радиус действия точек этого стандарта достигает 50 километров, что позволит устанавливать их так же, как и соты для мобильной связи. Действительный максимальный радиус зависит от многих переменных, таких как топография, условия окружающей среды и пропускная способность сети, и обычно составляет 4-6 миль. Частота: до 11 ГГц. Спектральная эффективность: до 5 (бит/с)/Гц. Максимальная скорость передачи данных в расчете на сектор: до 70 Мбит/с. Функции качества обслуживания интегрированы в MAC-контроллер, поэтому есть возможность дифференциации уровней обслуживания. Это позволяет обеспечить услуги типа E1 деловым пользователям и услуги типа DSL домашним пользователям.

       Протокол 802.16 разработан для организации беспроводного доступа на уровне мегаполисов и призван решить провайдерскую проблему "последней мили", а также сократить финансовые расходы и временные затраты на разворачивание новых подключений благодаря унификации решения. Если сегодня на подключение одного предприятия к сети может уходить несколько месяцев, то в будущем с помощью WiMax это будет возможно сделать за несколько часов или дней.

       Также стоит отметить, что протокол 802.16 предусматривает не только передачу данных, но и голоса, а также видео (в виде тех же данных), что позволяет организовать на основе этого протокола сотовые сети с возможностью видеофонии (параллельный обмен голосовыми данными и видео), а также доступ к интернету и интранету.

       В настоящее время диапазоны частот для WiMAX включают в себя 2300-2400, 2500-2690, 3400-3600 МГц. В перспективе ожидается освоение диапазона 700 МГц (по крайней мере, в США). В различных странах государственными регуляторами частот выделены различные диапазоны для лицензирования.

С самого начала процесс продвижения технологий WiMAX был подразделён на три основных фазы. Первая – это внедрение "стационарного" стандарта IEEE 802.16-2004, заменившего собой ранние версии IEEE 802.16a и 802.16d, с использованием внешних антенн вроде "сотовой тарелочки", фактически нацеленных на потребителей в фиксированных направлениях. Вторая фаза – это использование внутренних антенн, более гибкое использование технологии WiMAX, но всё же для доступа стационарных пользователей.

       Наконец, третья фаза, время которой наступает прямо сейчас – это внедрение спецификации IEEE 802.16e, позволяющей работать WiMAX-сертифицированным устройствам в составе портативных устройств, перемещающихся по определенной "зоне покрытия" сети, по образу и подобию современных сотовых и Wi-Fi сетей.

       Как считают эксперты аналитической компании Maravedis, к 2012 году в России будет около трех миллионов абонентов WiMAX (и 4 млн. абонентов беспроводного широкополосного доступа). Объем рынка оборудования для WiMAX к 2012 году достигнет 320 млн. долларов, увеличившись в 5 раз по сравнению с его сегодняшним уровнем. Больше всего абонентов беспроводного широкополосного доступа к 2010 году будет в Центральном и Волжском макрорегионах (200 и 150 тысяч, соответственно).

       За комментариями по поводу современного положения дел  в этой области мы обратились к менеджеру по технологической политике российского представительства Intel Дмитрию Ларюшину.

       На мой взгляд, после долгих лет развития и распространения технологии WiMAX в мире 2008 год стал годом перелома, прежде всего потому, что появились реально работающие сети мобильного WiMAX. Сначал в США, а потом и в Европе в частотном диапазоне 3,5 ГГц. Оборудование Intel работает в диапазоне 2,5 ГГц, поэтому мы в эту сеть придем в следующем году. Приятно отметить, что есть очень серьезные достижения и в России: оператор «КОМСТАР» развернул сеть в Москве и готовится к ее коммерческой эксплуатации, а оператор «Стартел» аналогичную сеть создал в Санкт-Петербурге. В этих сетях будет работать наше оборудование для мобильного WiMAX.

       Чуть подробнее о российских сетях. В полном соответствии со своим планом в декабре этого года «КОМСТАР» раздаст несколько сотен модемом своим пользователям, которые будут тестировать сеть. Это можно назвать бета-тестированием, а можно - коммерческим тестированием, поскольку будет проверяться не только техническая составляющая сети, но и отрабатываться бизнес-модели ее использования. Последнее особенно необходимо отработать оператору перед запуском сети в коммерческую эксплуатацию, который запланирован на март 2007 года. Необходимо понимать уровень трафика, и какие услуги будут востребованы клиентами. Оператор «Скартел» запустил свою сеть в такую же эксплуатацию в ноябре 2007 года.

   Эти два оператора существенно разные, у них разные истории и разные бизнес-модели, но при этом оба строят сети мобильного WiMAX. У «КОМСТАР» в Москве есть обширная инфраструктура фиксированной связи, которую он постарается максимально использовать, чтобы минимизировать дополнительные инвестиции. Компания «Скартел» специально создавалась для развертывания сети WiMAX, и она строит эту сеть с нуля. Скорее всего к концу следующего года между ними будет реализована взаимосовместимость и появится возможность роуминга.

   На сегодня основное устройство для работы в сетях WiMAX - это все-таки ноутбук, поскольку сети предназначены для передачи данных и мобильного выхода в Интернет. Сейчас очень активно развиваются и другие устройства для мобильного доступа в Интернет - нетбуки, MID и т.п. Это недорогие устройства с ограниченной функциональностью, главная цель которых - доступ в Интернет, для чего просто не нужна большая мощность процессора. В России ноутбуки с модулем для работы в сети WiMAX появятся в магазинах в конце первого-начале второго квартала 2009 года. Вместе с ними должны появиться нетбуки и другие устройства. Конкретные даты выхода будут зависеть от производителей этих устройств. Принципиальных проблем нет, но осталось урегулировать некоторые регуляторные требования и технологические моменты. Не надо забывать о принципиально разнице между технологиями Wi-Fi и WiMAX: первая - это нелицензируемая технология, которую может развертывать любой желающий; вторая - это лицензируемая технология, которую развертывают операторы связи после получения соответствующих лицензий. Есть на российском рынке и смартфоны с возможностью доступа в сети Wi-Fi и WiMAX.

   Если говорить о перспективах распространения сетей WiMAX по России, то можно ожидать, что «КОМСТАР» сделает это в Нижнем Новгороде, где у него есть дочерняя компания, предоставляющая услуги широкополосного доступа. Но перед этим еще предстоит отработать бизнес-модели на московских пользователях.

   У компании «Скартел» есть лицензии на частоты для WiMAX во всех городах-миллионниках и их экспансия будет определяться исключительно их финансовыми возможностями. Компания планирует установить около тысячи базовых станция в Санкт-Петербурге и Москве уже к середине следующего года.

   Если говорить о ситуации в мире, то изначально развертывание сетей WiMAX планировалось в тех странах, у которых есть потенциал для этого, а кроме этого - платежеспособный спрос клиентов. Но компания Intel с самого начала продвижения технологии WiMAX в качестве одной из возможностей рассматривала развертывание таких сетей на развивающихся рынка. Один из таких примеров был реализован два года назад под Арзамасом.

   Наше видение ситуации заключается в том, что как только технология становится массовой, например, на рынке присутствует миллион или больше клиентских устройств, это неизбежно приводит к их удешевлению. У нас уже был аналогичный опыт с развертыванием технологии Wi-Fi пять лет назад: за это время карточка доступа Wi-Fi подешевела в четыре-пять раз. Нет сомнений в том, что и с WiMAX все пойдет аналогичным образом. И когда карточка мобильного доступа WiMAX подешевеет с современных 400 до 100 долларов и технология станет действительно массовой, с ее помощью можно будет решать различные задачи, в том числе и социального плана. Это будет дешевый доступ в Интернет для тех сельских абонентов, где государство до сих пор дотирует фиксированную связь. С помощью мобильного WiMAX можно будет организовать пункты коллективного доступа на почте в деревнях, где другой связи нет, и использовать WiMAX для сеансов телемедицины, образования и т.п. Для нас это принципиально важно, поскольку Intel всегда рассматривал WiMAX, как средство преодоления цифрового неравенства на развивающихся рынках.

       Если говорить о конкретных проектах, то в декабре 2007 года компания Intel, филиал «Поволжский» телекоммуникационного оператора «Старт Телеком», совместно с администрацией города Нижнего Новгорода и городской станцией скорой медицинской помощи приступили к реализации пилотного проекта по подключению диспетчерского пункта и выездных бригад скорой помощи к единой информационной сети администрации Нижнего Новгорода. В результате в Нижнем Новгороде создается устойчивая, помехозащищённая WiMAX-сеть, базирующаяся на технологии стандарта 802.16е («мобильный WiMAX»), которая позволит осуществлять оперативный обмен информацией между бригадами скорой помощи, диспетчерским пунктом и медицинскими учреждениями города.

       Инициаторы пилотного проекта на практике отрабатывают инновационную модель информационного взаимодействия органов городской системы здравоохранения, позволяющую врачам своевременно, в электронной форме получать необходимые сведения о пациентах и, в перспективе, проводить сеансы удаленных консультаций с высококвалифицированными специалистами, а персоналу станции скорой помощи - вести историю вызовов, отслеживать перемещение машин по городу и рациональнее распределять вызовы между свободными бригадами. Каждый сотрудник сможет работать как с компьютером на рабочем месте, так и с коммуникатором - на выезде, используя инструменты IP-телефонии, электронную почту, интернет-пейджер, устройства для записи видеосюжетов и голосовых сообщений, обладая доступом к справочным системам и т. п.

   В том, что WiMAX будет востребован уже в первых сетях в Москве и Санкт-Петербурге нет сомнения. Прежде всего, потому, что доля голосового трафика постоянно падает, а доля передачи данных, соответственно, растет. Не надо забывать, что сейчас есть множество приложений для передачи голоса по IP-сетям, взять хотя бы Skype. При этом молодежь все чаще предпочитает текстовое общение - голосовому, причем в любом месте и в любое время. Все эти возможности даст пользователям WiMAX.

   Не надо, однако, думать, что WiMAX вытеснит другие технологии беспроводной связи. Он вполне может мирно сосуществовать с Wi-Fi, поскольку, прежде всего, ориентирован на предоставления связи вне помещений - на улице, в парках, на дорогах, а внутри бизнес-центров будет продолжать работать Wi-Fi.

   На сегодняшний день корпорация Intel инвестировала в экосистему WiMAX в мире около 1 миллиарда долларов, и всячески способствует развитию инфраструктуры «мобильного WiMAX» в России. Мы видим очевидные перспективы данного направления развития российской коммуникационной сферы.

   WiMAX в мире

   Перед WiMAX открываются широкие перспективы во всех частях мира, особенно, в быстроразвивающихся странах, где финансовые, географические и политические ограничения не позволяют проложить медный кабель до каждого потенциального заказчика. В настоящее время 70 процентов населения развивающихся стран не имеет доступа к проводным телекоммуникационным услугам, и для многих из них WiMAX является самым быстрым, эффективным и экономичным методом подключения к сетям и услугам связи. Сей факт, а также простота установки решений WiMAX делают эту технологию отличным стимулом для развития духа предпринимательства, который изначально присутствует во многих развивающихся странах, особенно, в сфере малого и среднего бизнеса. Все это очень важно для регионов, где технология все чаще становится катализатором социально-экономического прогресса.

   В недавнем отчете аналитической компании Senza Fili Consulting говорится, что к 2012 году в мире будет около 54 млн абонентов WiMAX, при этом основным локомотивом роста и распространения данной технологии станут развивающиеся страны. Возьмем, к примеру, столицу Анголы Луанду. 60 процентов ее территории покрыто зонами широкополосного беспроводного доступа. Обширные широкополосные беспроводные зоны покрытия (в том числе WiMAX) созданы и в Болгарии.

   WiMAX привлекает операторов по целому ряду причин. Начинающим операторам эта технология помогает привлечь новых клиентов. Поскольку стандарт WiMAX полностью совместим с IP, он помогает операторам сократить начальные инвестиции и текущие эксплуатационные расходы. Кроме того, WiMAX открывает дверь для новых IP-услуг и приложений, которые, в свою очередь, формируют новые источники операторского дохода. Хорошо продуманное внедрение услуг и приложений в сетях WiMAX способствует развитию бизнеса за счет создания "подключенных зон" и приносит пользу людям, предоставляя им безопасность (с помощью систем теленаблюдения CCTV), качественные медицинские услуги и доступ в Интернет. Cisco с удовольствием помогает странам, операторам, другим компаниям и частным лицам планировать, внедрять и контролировать сетевые услуги.

   WiMAX не требует больших капитальных затрат, но обеспечивает немалые преимущества за счет сокращения ненужных уровней сетевой иерархии и отказа от технологий, не отвечающих стандартам IP. Это привлекает к технологии WiMAX все больше компаний. Компании из Объединенных Арабских Эмиратов, Мексики, Саудовской Аравии и ряда других стран, развертывают простые сетевые архитектуры с технологией WiMAX в качестве основного компонента. С каждым месяцем WiMAX привлекает все новые компании из развивающихся стран. В состав WiSOA (ассоциация операторов WiMAX) входит множество компаний, работающих на быстроразвивающихся рынках. В качестве примеров можно упомянуть оператора Nomad с острова Маврикий и компанию WiMAX Telecom, активно работающую на рынках Хорватии и Словакии.

   Примечательно, что компании, вложившие значительные средства в технологию WiMAX, стали привлекать еще более солидные внешние инвестиции. К примеру, в конце января этого года о привлечении новой волны инвестиций объявил оператор WiMAX – бразильская компания Neovia. Неделей раньше российский оператор WiMAX – компания Enforta объявила о получении кредита на 40 млн долларов от финансовых организаций США.

   В апреле 2008 года было объявлено, что компания Xanadoo решила использовать инфраструктуру Cisco IP NGN для строительства одной из первых в Северной Америке коммерческих широкополосных беспроводных мобильных сетей WiMAX. В сети будет использоваться технология Mobile WiMAX, соответствующая спецификациям Worldwide Interoperability for Microwave Access (IEEE 802.16e).

       Компания Xanadoo выбрала технологию WiMAX для доставки мобильных широкополосных беспроводных услуг жителям американских городов с населением от 100 тысяч до 1 млн человек.

       Xanadoo обслуживает около 14.000 беспроводных широкополосных абонентов в штатах Техас, Оклахома и Иллинойс и является одним из самых крупных операторов беспроводных сетей четвертого поколения (4G). Компания предоставляет индивидуальным пользователям, малым и средним предприятиям беспроводной высокоскоростной доступ в Интернет и другие широкополосные услуги в диапазоне 2,5 GHz.

       В настоящее время Xanadoo выходит на новые для себя рынки в штате Иллинойс. Кроме того, компания модернизирует свои сети в штатах Техас и Оклахома с помощью новейших мобильных технологий WiMAX от компании Cisco. Xanadoo уже установила в этих штатах базовые станции Cisco Mobile WiMAX и абонентское оборудование (CPE).

       По мнению Марка Сеймура, вице-президента Alcatel-Lucent в области WiMax, один из наиболее интересных проектов – это проект компании ONEMAX, нового поставщика беспроводных коммуникационных услуг из Доминиканской Республики, который развернул коммерческую сеть WiMAX 802.16e-2005 (Rev-e), работающую в диапазоне 3,5 ГГц. Еще в октябре прошлого года там была реализована технология беспрепятственного переключения движущегося абонента от одной базовой станции к другой без обрыва связи.

       Кроме того, перспективный проект в Нидерландах ведет компания Worldmax, новый голландский оператор широкополосной беспроводной связи. Эта компания, владеет эксклюзивной национальной лицензией на предоставление услуг связи в диапазоне 3,5 ГГц на территории Нидерландов.

       Интересные результаты получила компания Motorola, которая в прошлом году провела исследование среди американских пользователей, связанное с их предпочтениями в сфере работы в мобильных сетях WiMAX. Выяснилось, что, в основном, американцы предполагают использовать WiMAX для просмотра электронной почты, он-лайн новостей, телевидения, а также загрузки музыки из интернета со своих мобильных устройств:

       49% опрошенных предполагают использовать WiMAX для чтения и отправки электронной почты;

       31% просматривали бы "живой" он-лайн медиаконтент;

       28% собираются загружать различный развлекательный контент, например, мобильное телевидение или музыку.

       При этом, на вопросы о наиболее частом использования мобильных сетей WiMAX, респонденты отвечали следующим образом:

       20% пользователей собираются использовать интернет-подключение по WiMAX во время поездок на автомобиле (отслеживание траффика ключевых перекрестков);

       17% предлагают использовать мобильное телевидение из интернета для того, чтобы занять детей во время различных небольших остановок автомобиля, например для заправки или мелкого ремонта;

       11% заявили, что использовали бы интернет-соединение по WiMAX для просмотра меню ресторанов и планирования обеденного перерыва с друзьями.

       Также пользователи собираются использовать WiMAX на работе:

       45% для чтения и отправки электронной почты;

       43% для доступа в Интернет по рабочим вопросам;

       33% для доступа в корпоративную сеть Intranet;

       30% для отправки данных, включая изображения и видео с удаленных сайтов на устройства в офисе.

       Такие преимущества WiMAX, как низкая стоимость, гибкость и портативность, по мнению экспертов In-Stat, создают этой технологии неплохие предпосылки для завоевания рынков фиксированных, мобильных и портативных широкополосных коммуникаций.

       "Наш агрессивный прогноз для оборудования, базирующегося на предварительных спецификациях pre-WiMAX-Certified 802.16-2004 -- абонентские устройства и базовые станции, - предусматривает рост продаж с 42 млн долл. в 2005 г. до 3,2 млрд в 2010," - говорит аналитик In-Stat Норм Боген (Norm Bogen). Наиболее консервативные оценки дают, соответственно, 19 млн долл. и 2,1 млрд.

       Оптимистичный прогноз основан на допущении, что цены на клиентское оборудование, сейчас составляющие около $500, снизятся к 2010 г. до $100 и менее.