Широкополосный интернет

Широкополосный или высокоскоростной доступ в Интернет - доступ в Интернет со скоростью передачи данных, превышающей максимально возможную при использовании коммутируемого доступа с использованием модема и телефонной сети общего пользования. Осуществляется с использованием проводных, оптоволоконных и беспроводных линий связи различных типов.

Если коммутируемый доступ имеет ограничение по битрейт порядка 56 кбит/c и полностью занимает телефонную линию, то широкополосные технологии обеспечивают во много раз бомльшую скорость обмена данными и не монополизируют телефонную линию. Кроме высокой скорости, широкополосный доступ обеспечивает непрерывное подключение к Интернету (без необходимости установления коммутируемого соединения) и так называемую "двустороннюю" связь, то есть возможность как принимать ("загружать"), так и передавать ("выгружать") информацию на высоких скоростях.

Выделяют мобильный широкополосный доступ (мобильный ШПД) и фиксированный широкополосный доступ. Фиксированный ШПД строится на основе проводных соединений, в то время как мобильный ШПД включает в себя передачу данных по беспроводным соединениям.

Мобильный ШПД в настоящее время использует технологии мобильной связи WCDMA/HSPA (поколение 3.5G), HSPA+ (поколение 3.75G). Также применяются технологии 4G: WiMax и LTE.

Существует также технология широкополосного доступа в Интернет, которая работает в наземных сетях цифрового эфирного телевидения DVB-T2.

Коммутируемый доступ в интернет

Коммутируемый удалённый доступ - сервис, позволяющий компьютеру, используя модем и телефонную сеть общего пользования, подключаться к другому компьютеру (серверу доступа) для инициализации сеанса передачи данных (например, для доступа в сеть Интернет). Обычно dial-up"ом называют только доступ в Интернет на домашнем компьютере или удаленный модемный доступ в корпоративную сеть с использованием двухточечного протокола PPP (теоретически можно использовать и устаревший протокол SLIP).

Доступность

Телефонная связь через модем не требует никакой дополнительной инфраструктуры, кроме телефонной сети. Поскольку телефонные пункты доступны во всём мире, такое подключение остается полезным для путешественников. Подключение к сети с помощью модема по обычной коммутируемой телефонной линии связи - единственный выбор, доступный для большинства сельских или отдалённых районов, где получение широкополосной связи невозможно из-за низкой плотности населения и требований. Иногда подключение к сети с помощью модема может также быть альтернативой для людей с ограниченным бюджетом, поскольку оно часто предлагается бесплатно, хотя широкополосная сеть теперь всё более и более доступна по более низким ценам в большинстве стран. Однако, в некоторых странах коммутируемый доступ в Интернет остается основным в связи с высокой стоимостью широкополосного доступа, а иногда и отсутствием востребованности услуги у населения. Дозвон требует времени, чтобы установилась связь (несколько секунд, в зависимости от местоположения) и было выполнено подтверждение связи прежде, чем передача данных сможет осуществиться.

Стоимость доступа в Интернет через коммутируемый доступ часто определяется по времени, проведённому пользователем в сети, а не по объёму трафика. Доступ по телефонной линии - это непостоянная или временная связь, потому что по желанию пользователя или ISP рано или поздно будет разорвана. Провайдеры услуг Интернета зачастую устанавливают ограничение на продолжительность связи и разъединяют пользователя по истечении отведённого времени, вследствие чего необходимо повторное подключение.

Производительность

У современных модемных подключений максимальная теоретическая скорость составляет 56 кбит/сек (при использовании протоколов V.90 или V.92), хотя на практике скорость редко превышает 40-45 кбит/сек, а в подавляющем большинстве случаев держится на уровне не более 30 кбит/сек. Такие факторы, как шум в телефонной линии и качество самого модема играют большую роль в значении скоростей связи. В некоторых случаях в особенно шумной линии скорость может падать до 15 кбит/сек и менее, к примеру в гостиничном номере, где телефонная линия имеет много ответвлений. У телефонного соединения через модем обычно высокое время задержки, которое доходит до 400 миллисекунд или более и которое делает онлайн игры и видео конференц-связь крайне затруднительными или же полностью невозможными. Первые игры от первого лица (3d-actions) являются самыми чувствительными ко времени отклика, делая игру на модеме непрактичной.

Использование сжатия, для превышения скорости в 56 кбит/сек

Сегодняшние стандарты V.42, V.42bis и стандарт V.44 позволяют модему передавать данные быстрее, чем его тарифная ставка подразумевала бы. Например, связь на 53.3 кбит/сек с V.44 может передать до 53.3*6 = 320 кбит/сек, используя чистый текст. Проблема состоит в том, что сжатие имеет тенденцию становиться лучше или хуже со временем в связи с шумом на линии или передаче уже сжатых файлов (файлы ZIP, изображения JPEG, аудио MP3, видео MPEG). В среднем модем будет пересылать сжатые файлы со скоростью примерно в 50 кбит/сек, несжатые файлы - 160 кбит/сек, чистый текст со скоростью 320 кбит/сек. В таких ситуациях небольшое количество памяти в модеме (буфер) используется, чтобы держать данные, в то время как они сжимаются и посылаются через телефонную линию, но чтобы предотвратить переполнение буфера, иногда становится необходимо сказать компьютеру делать паузу потока передачи. Это достигается через управление потоками аппаратных средств, используя дополнительные перехватчки на связи компьютера модема. Компьютер тогда собирается поставлять модем по некоторой более высокой норме, такой как 320 кбит/сек, и модем скажет компьютеру, когда начать или прекратить посылать данные.

Сжатие ISP

Когда основанные на телефоне модемы 56 КБит начинали терять популярность, некоторые провайдеры услуг Интернета, такие как Netzero и Juno, начали использовать предварительное сжатие, чтобы увеличить пропускную способность и поддержать клиентскую базу. Например, Netscape ISP использует программу сжатия, которая сжимает изображения, текст, и другие объекты, до отправки их через телефонную линию. Сжатие со стороны сервера работает эффективнее, чем "непрерывное" сжатие, поддерживающееся V.44 модемами. Обычно текст на веб-сайтах уплотнен к 5 %, таким образом пропускная способность увеличивается приблизительно до 1000 кбит/сек, и изображения сжаты с потерями к 15-20 %, что увеличивает пропускную способность до ~350 кбит/сек.

Недостаток этого подхода - потеря качества: графика приобретает артефакты сжатия, однако скорость резко увеличивается, и пользователь может вручную выбирать и рассматривать несжатые изображения в любое время. ISPs, использующие такой подход, рекламируют это как "скорость DSL по обычным телефонным линиям" или просто "высокоскоростной dialup".

Замена широкополосной сетью

Начиная с (приблизительно) 2000 года, широкополосный доступ в Интернет по технологии DSL заменил доступ через обычный модем во многих частях мира. Широкополосная связь типично предлагает скорость начиная от 128 кбит/сек и выше за меньшую цену, нежели dialup. Все увеличивающийся объём контента в таких областях, как видео, развлекательные порталы, СМИ и пр., уже не позволяет сайтам работать на dialup-модемах. Однако, во множестве областей коммутируемый доступ все ещё остается востребованным, а именно там, где высокая скорость не требуется. Отчасти это происходит из-за того, что в некоторых регионах прокладка широкополосных сетей экономически невыгодна или по тем или иным причинам невозможна. Хотя существуют технологии беспроводного широкополосного доступа, но из-за высокой стоимости инвестиций, низкой доходности и плохого качества связи сложно организовать необходимую инфраструктуру. Некоторые операторы связи, предоставляющие dialup, ответили на все увеличивающуюся конкуренцию, понижая тарифы к значениям 150 рублей в месяц и делающие dialup привлекательным выбором для тех, кто просто желает читать электронную почту или просматривать новости в текстовом формате.

Широкополосный доступ — это общее название для технологий, с помощью которых обеспечивается постоянное (не сеансовое) подключение к интернету. Например, через телефонную линию (ADSL); кабельное телевидение (DOCSIS). Кроме того, существует технология Fast Ethernet (скорость передачи информации достигает 100 Мбит/с).

Еще до недавнего времени одним из основных способов подключения к интернету был коммутируемый доступ, который осуществлялся по телефонной линии, полностью занимая ее на время соединения. Широкополосный интернет обеспечивает скорость обмена данными во много раз большую, чем при коммутируемом доступе и при этом не «захватывает» телефонную линию. То есть понятие широкополосный интернет напрямую связано со скоростью передачи данных и поэтому его часто еще называют высокоскоростным.

Кроме высокой скорости передачи информации, обеспечивает стабильное непрерывное соединение с сетью, а также предоставляет так называемую «двустороннюю» связь, заключающуюся в возможности принимать и выгружать данные на одинаково высоких скоростях.

Благодаря широкополосному доступу в интернет, пользователь может получить услуги цифрового телевидения по Интернету, услуги передачи голосовых данных (IP телефонии) на любые расстояния по дешевым тарифам или даже бесплатно, а также возможности удаленного хранения данных больших объемов.

Выделяют два вида подключения

• Фиксированное (проводное).
  Основывается на технологиях проводного соединения, например Ethernet.
• Мобильное (беспроводное).
  Основывается на беспроводном доступе, например Radio-Ethernet.

Широкополосный интернет в России имеет прекрасные перспективы распространения, поскольку все большее количество пользователей со временем приходит к потребности в скоростном доступе к сети. Для его распространения используются сети кабельного телевидения и через телефонные сети. На российском рынке, более перспективным путем распространения широкополосного интернета является технология ADSL, через обычные телефонные сети. Используя технологию ADSL, пользователь получает доступ в интернет, и телефон при этом остается доступным для голосовой связи.

Еще одной распространенной схемой предоставления данного вида интернета, являются так называемые домовые сети ETTH (Ethernet To The Home), занимающие большую долю рынка. Непосредственно к потребителям (дом, офис) подводят волоконно-оптическую магистраль и устанавливают коммутаторы Ethernet. Далее отдельных пользователей подключают по стандартной витой паре. В отличие от ADSL, такой способ подключения занимает дополнительное время и затраты на осуществление разводки внутри строения, но в сравнении с технологией ADSL или кабельными каналами обеспечивает самую лучшую скорость подключения.

Одним из серьезных преимуществ, которое предоставляет широкополосный интернет, на сегодняшний день называют возможность смотреть цифровое телевидение . Технические условия необходимые для функционирования телевидения подвергают сомнению способность технологии ADSL еще долгое время оставаться конкурентоспособной в сфере предоставления широкополосного интернета. Ясно одно, широкополосный интернет значительно расширяет границы возможностей потребителей, а для провайдеров это означает битву технологий и борьбу за пользователей.

Мир информационных технологий постоянно совершенствуется, появляются все новые способы получения информации, так как потребительский спрос возрастает, объем требуемой информации увеличивается и, следовательно, техническое обеспечение должно соответствовать определенному уровню. В данное время в мире все больше людей используют высокоскоростной, иначе широкополосный доступ в Интернет. Можно утверждать, что примерно каждый десятый интернет-пользователь в мире имеет широкополосный доступ к Интернету.

Широкополосный, или высокоскоростной доступ в Интернет обеспечивается с помощью ряда технологий, которые позволяют пользователям отправлять и принимать информацию в гораздо больших объемах и с гораздо более высокими скоростями, чем в случае получившего широкое распространение в настоящее время доступа в Интернет по обычным телефонным линиям. Широкополосный доступ обеспечивает не только высокую скорость передачи данных, но и непрерывное подключение к Интернету (без необходимости установления коммутируемого соединения) и так называемую двустороннюю связь, то есть возможность как принимать (загружать), так и передавать (сгружать) информацию на высоких скоростях.

В целом число пользователей высокоскоростного Интернета в Европейском союзе в 2003 году удвоилось, так же как и в 2002 году (данные Европейской комиссии). По мнению аналитиков, темпы роста в этом секторе достигают примерно 100% в год и нет признаков того, что они начнут снижаться. Число подключений к высокоскоростному Интернету в ЕС достигло 20 миллионов в III квартале 2003 года, причем 41% из них составили новые пользователи. При этом Бельгия, Нидерланды, Швеция и Дания сегодня имеют более высокие темпы роста подключения пользователей к высокоскоростному Интернету, чем США. По количеству пользователей широкополосной сети, как и прежде, лидирует Германия.
Французское правительство заявило о намерении к 2005 году обеспечить всю страну широкополосным доступом в Интернет. Стоимость этого проекта составляет приблизительно 30 млрд. франков (около 4,2 млрд. дол.). Частному сектору экономики такие затраты не по силам, особенно при интернетизации сельской местности, поэтому правительство Франции намерено предоставить под этот проект кредиты на сумму в 10 млрд. франков. Без этой помощи за 5 лет с такой задачей не справиться, и неохваченными останутся 70-80% территории страны, где проживает четверть населения Франции.
В Великобритании тоже поставлена цель обеспечить к 2005 году всеобщий широкополосный доступ в Сеть. Однако правительство Тони Блэра в выполнении этой задачи целиком полагается на частный бизнес, то есть компании, которым нужен такой интернет-доступ, сами будут инвестировать средства в создание широкополосных средств связи. Возможно, выяснится, что при таком подходе в указанные сроки уложиться не удастся.

В России дело обстоит следующим образом: большое число интернет-пользователей дома по-прежнему вынуждены довольствоваться коммутируемым соединением. Сменить ориентиры пока мешают несоизмеримые с доходами населения тарифные планы российских региональных операторов и масса технических проблем, хотя ситуация постепенно меняется в лучшую сторону.
В Узбекистане все большее число интернет-провайдеров предоставляют широкополосный доступ в Интернет. Конечно, новые технологии здесь только осваиваются, но факт развития налицо. Пока такими услугами в основном могут пользоваться только корпоративные клиенты, так как цены на них довольно высокие и рядовой пользователь довольствуется коммутируемым соединением.
Начиная с этого года абоненты интернет-провайдера Ташкентской городской телефонной сети TШTT получили возможность использовать все преимущества технологии ADSL. Используя эту новейшую технологию, они получают возможность одновременно передавать данные по сети и разговаривать по телефону. ADSL — это асимметричное DSL-соединение, при котором скорость нисходящего выше, чем скорость восходящего трафика. Такая асимметрия делает технологию идеальной для организации доступа в Интернет, когда пользователи получают гораздо больший объем информации, чем передают. Технология ADSL обеспечивает скорость нисходящего трафика в пределах до 8 Мбит/с и скорость восходящего трафика до 0,8 Мбит/с.
ADSL позволяет передавать данные со скоростью 2 Мбит/с на расстояние до 5,5 км, по одной витой паре проводов. Скорость передачи порядка 6-8 Мбит/с может быть достигнута при передаче данных на расстояние не более 3,5 км.
Для доступа по технологии ADSL необходим ADSL-модем или маршрутизаторы и сплиттер. Стоимость недорогого комплекта оборудования (модем+сплитер) составляет порядка $150, что вполне сопоставимо с ценой на хороший аналоговый модем.

Интернет-провайдер ТШТТ для подключения абонентов к Интернету по технологии ADSL использует модем ZYXEL (Prestige) 645-R, сплиттер, блок питания и кабель. К сплиттеру подсоединяются сам модем и телефонная линия абонента, тем самым позволяя ему выходить в Интернет и пользоваться телефоном.
Широкополосный доступ не только обеспечивает богатство информационного наполнения (контента) и услуг, но и способен преобразить весь Интернет как в плане предлагаемого Сетью сервиса, так и в плане ее использования. По всей вероятности, многие из будущих применений широкополосного доступа, которые позволят наиболее полно раскрыть его технологический потенциал, еще только предстоит освоить. Чтобы полностью понять преимущества ADSL-технологии, мы рассмотрим разницу выхода в Интернет по телефонным линиям и широкополосным доступом.
Для выхода в Интернет посредством коммутируемого соединения используется персональный компьютер, оснащенный модемом. Подключение к Интернету обеспечивает выбранный пользователем интернет-провайдер по определенному тарифному плану. Пользователь дозванивается до модемных пулов и подключается к сети. Естественно, телефонная линия постоянно занята, так как идет обмен данными. Модем преобразовывает аналоговые сигналы (речь) в цифровые, которые позволяют передавать биты информации. Отсюда следует, что для полноценной работы абоненту необходимо обзавестись второй телефонной линией, однако это не всегда возможно. Коммутируемый доступ недостаточно хорош, если необходимо получить максимальное количество информации за минимальный промежуток времени, что не всегда возможно на скорости 56 Кб/с (максимальная скорость передачи данных по коммутируемому соединению).
Все более очевидными становятся ограничения, накладываемые относительно невысокой скоростью передачи данных по обычным телефонным линиям (такой доступ называют еще узкополосным). Например, загрузка 10-минутного видеофильма или дистрибутива крупной программы с помощью модемного соединения со скоростью передачи 56K может превратиться в весьма продолжительное и унылое занятие. В случае же использования широкополосного доступа в Интернет, при котором скорость передачи данных многократно превышает пресловутые 56K, пользователи могут комфортно смотреть видеофильмы или загружать программное обеспечение и другие увесистые файлы за считанные секунды. Широкополосный доступ обеспечивает не только высокую скорость передачи данных, но и постоянное подключение к Интернету (пользователю не нужно дозваниваться до модемного пула интернет-провайдера), а также так называемую двунаправленную связь — то есть возможность одновременно принимать (загружать) и передавать (сгружать) информацию на высоких скоростях.
Двустороннее высокоскоростное соединение может использоваться для интерактивных применений — таких, как онлайновые классы, демонстрационные залы или медицинские клиники, при которых учитель и ученик (или клиент и продавец, врач и пациент) с помощью своих компьютеров могут видеть и слышать друг друга. Можно использовать постоянное подключение к Интернету для мониторинга безопасности жилища, автоматизации быта или даже дистанционного лечения больных через Всемирную паутину. Благодаря высокой скорости передачи данных и большому объему передаваемой информации, обеспечиваемым широкополосным соединением, такое соединение могло бы также служить для организации так называемого пакетного предоставления услуг, при котором услуги кабельного телевидения, «видео по требованию», голосовой связи, передачи и приема данных и другие услуги предоставляются по одной и той же линии связи.
В настоящее время многие (хотя и не все) учреждения и коммерческие организации уже имеют широкополосный доступ в Интернет.

Итак, асимметричная цифровая абонентская линия (ADSL) — современная технология высокоскоростного обмена данными. Следующие преимущества делают этот стандарт одним из самых популярных способов доступа в глобальную сеть:

В технологии используются обычные телефонные линии
высокая скорость обмена данными
возможность параллельно с передачей данных по этой же линии вести телефонный разговор
при введении повременной оплаты использование телефонной линии для доступа в Интернет по технологии ADSL не будет тарифицироваться.

Технология широкополосного доступа, прежде всего ADSL, приобретает в мире все большую популярность. Так, по данным консалтингового агентства Gartner Dataquest, в Европе к 2006 году прогнозируется более 30 млн. линий доступа ADSL, причем 25 млн. из них в жилом секторе. Согласно прогнозу компании China Telecom, сделанному в 2002 году, в Китае к 2006 году прогнозируется продажа 35 млн. широкополосных абонентских линий. Однако, судя по существующим объемам продаж 2003 года, эта цифра будет значительно превышена.
Такое бурное развитие вполне объяснимо: внедрение широкополосного доступа приносит много преимуществ пользователям, а также значительно увеличивает доходы операторов связи, так как абонент покупает не только обычный узкополосный телефонный канал, но и широкополосный мультимедийный (Интернет, видео, передача данных).
Наконец, системы ADSL (Asymmetric DSL) более всех остальных типов DSL ориентированы на конечного пользователя. Дело в том, что практически всегда объемы передаваемых и принимаемых пользователем данных довольно сильно разнятся — это и понятно, поскольку пользователь обычно является потребителем данных. Этот перекос между передаваемыми и принимаемыми данными очень заметен при работе с World Wide Web (особенно со страницами, насыщенными графикой, видео и звуком) и легко достигает соотношения 1:100, а при использовании систем типа «видео по запросу» — 1: 1000 и даже 1:1000000.
Системы ADSL учитывают эту асимметрию потоков данных. Обычно ADSL обеспечивают скорость передачи данных от пользователя в диапазоне 128-1024 Кбит/с, а к пользователю в диапазоне от 600 Кбит/с до 8 Мбит/с. По некоторым прогнозам, скорость приема данных пользователем вскоре может быть доведена до 30 Мбит/с.
Технология ADSL как нельзя лучше подходит для приема качественного видеосигнала, что делает ее почти единственным претендентом на роль технологии обеспечения доступа к системам типа видео-по-запросу.
В связи с активным развитием широкополосной связи у интернет-пользователей появляются новые возможности и расширяются интересы в плане поиска, просмотра, прослушивания и скачивания мультимедийного контента. В частности, почти половина из них скачивает много музыки, видео- и аудиоинформации. В таблице приведены данные о приоритетах пользователей широкополосного доступа. Можно сделать вывод, что пользователи с помощью широкополосного доступа в основном скачивают мультимедийные файлы, занимающие большой объем трафика.
Тенденции в сфере широкополосной связи . Согласно данным отчета аналитической компании Nielsen//NetRatings, в начале 2003 года в мире насчитывалось около 63 млн. пользователей широкополосного доступа к Сети. Лидировали по этому показателю Корея (21,3 млн.), Гонконг (14,9 млн.) и Канада (11,2 млн.), за которыми с некоторым отрывом следовал Тайвань (9,4 млн.). Причем Канада значительно опередила США: по данным аналитической компании comScore Media Metrix, уже в начале 2003 года пользователи широкополосного доступа составляли 53,6% от всех интернет-пользователей в Канаде, а в США этот показатель составил только 33,8%. К середине лета 2003 года общее число широкополосных подключений в мире было равно уже около 77 млн. (данные аналитической компании Point Topic), а в конце года превысило 86 млн.
В конце 2003 года крупнейшими рынками в плане насыщения широкополосной связью по-прежнему были Южная Корея и Гонконг. В США выбрали широкополосный доступ к Всемирной сети 38 млн. пользователей, что составило 35% от всего количества интернет-пользователей.

Уверенными темпами в течение года продолжал развиваться высокоскоростной доступ к Интернету в Европе. По подсчетам аналитиков агентства Nielsen//NetRatings, число европейских пользователей широкополосным доступом из дома выросло за 12 месяцев на 136%. Сильнее всего эта тенденция была заметна в Великобритании, где число пользователей широкополосного Интернета увеличилось более чем в три раза и достигло 3,7 млн. человек. Тем не менее Великобритания остается пока предпоследней в списке европейских стран по уровню насыщения высокоскоростной связью с Интернетом — на конец 2003 года ею пользовался всего 21% пользователей. Последней в данном списке стоит Италия, где широкополосный доступ — привилегия лишь 16,4% (1,8 млн. пользователей). Среди европейских стран в лидеры вышли Франция, Испания и Нидерланды, где к широкополосному доступу прибегают 39, 37,2 и 36,6% пользователей соответственно.
Перспективы . Аналитики компании eMarketer прогнозируют увеличение пользователей широкополосного доступа с 2003 по 2005 год практически в два раза.
Северная Америка лидировала по развитию широкополосного доступа к Сети в 2001 году. В 2002 году инициатива перешла к Азиатско-Тихоокеанскому региону, который еще больше укрепил свои позиции к концу 2003 года. Западная Европа по-прежнему отстает от Северной Америки, но аналитики прогнозируют, что к 2005 году европейский широкополосный рынок по объемам будет сравним с североамериканским.
По оценке аналитических компаний, активное распространение широкополосного доступа продолжится, причем аналитики считают феноменальный рост широкополосной связи прямым результатом утверждения Интернета как средства получения информации и развлечений, осуществления коммуникации и ведения бизнеса. Например, по данным аналитической компании Yankee Group, объем рынка широкополосного доступа в Западной Европе будет ежегодно расти в среднем на 68% вплоть до 2006 года и превысит 18 млрд. долларов. Аналитики eMarketer прогнозируют увеличение степени распространения широкополосного доступа в США с 22% в 2003 году до 32,2% в 2005 году.
Данная тенденция повлечет за собой значительный рост объемов онлайн-продаж. В частности, исследования аналитической компании Scarborough Research свидетельствует о том, что 64% пользователей широкополосного доступа предпочтут воспользоваться Интернетом для совершения различных покупок, начиная от игрушек, подарков и всевозможных мелочей и кончая автомобилем.

В Одноклассники

В последнее время беспроводные сетевые технологии стремительно получают всё большее распространение. Постоянно расширяющийся спектр оборудования, усовершенствование стандартов и улучшение механизмов защиты позволяет применять беспроводные решения в корпоративный локальных сетях. Современное беспроводное оборудование соответствует высочайшим требованиям безопасности, устойчивости и обеспечивает высокую скорость передачи данных.

ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ

Принцип ШБД заключается в том, что по радиоканалу базовой станции (БС) предоставляется возможность организовать передачу данных одновременно для нескольких абонентских станций (АС). При этом топология такой сети называется “точка — много точек”. Максимальное количество АС, обслуживаемых одной БС, определяется конкретной моделью и ПО фирмы-производителя (обычно до нескольких десятков АС). Пропускная способность радиоканала БС равномерно делится на число одновременно работающих в настоящий момент времени (активных) АС.

Если в текущий момент времени активна только одна АС, то она использует всю пропускную способность радиоканала БС, к которой она подключена. При необходимости, возможно ограничить доступ к БС только одной АС. Данная топология называется “точка-точка”. Для увеличения радиуса действия покрытия БС применяют специальные устройства – репитеры. Для исключения/уменьшения электромагнитного влияния соседних БС друг на друга применяют территориально-частотное планирование использования радиочастот.

ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ

Широкополосный беспроводной доступ делится на следующие основные технологии: Wi-Fi, Pre-WiMAX и WiMAX. Технология Wi-Fi основана на семействе стандартов IEEE 802.11. Зона покрытия БС до 100м. Используется в основном внутри помещений (Интернет-кафе, музеи и т.п). Технология Pre-WiMAX основана на стандарте IEEE 802.16. Предназначена для построения распределенных сетей масштаба города, региона, сетей операторского класса (MAN-сети).

Зона покрытия БС порядка 10 км. Возможна организация связи вне зоны прямой видимости до 1-1,5 км (сильно зависит от реальных условий распространения электромагнитной волны). Оборудование различных производителей между собой несовместимо. Технология WiMAX основана на стандартах IEEE 802.16d (фиксированные абоненты) и IEEE 802.16e (мобильные абоненты). Основное назначение и характеристики совпадают с технологией Pre WiMAX. Основное отличие в следующем: основные функции реализованы на аппаратном уровне (“зашиты” в чипсет), а не на программном, как в Pre WiMAX. Оборудование различных производителей совместимо друг с другом.

ВОЗМОЖНОСТИ

Системы с топологией «точка-точка» и/или «точка – много точек», с шириной радиоканалов 1 МГц и более и пропускной способностью более 256 кбит/сек на радиоканал. Зона покрытия от одной БС может доходить до 50 км на открытом пространстве.

ПРИЕМУЩЕСТВА

Основным преимуществом систем ШБД является отсутствие кабельных линий так называемой “последней мили” на участке «абонент – точка доступа», так как используется радиодоступ. Если оборудование используется внутри помещения, то нет необходимости в получении решений Госкомиссии по радиочастотам (ГРКЧ) на использование частот.

Для организации связи на открытом пространстве задействованы частоты, свободные для коммерческого использования. Некоторые технологии позволяют организовать связь вне зоны прямой видимости, а некоторые позволяют организовать мобильность абонента. Система ШБД может быть относительно быстро развернута для использования и дешевле в эксплуатации по сравнению с кабельными сооружениями связи

С развитием Интернета для правительств многих стран все более очевидным становится положительное влияние высокоскоростных сетей на коммерческие компании, общественные организации и рядовых граждан. Широкополосные сети давно стали неотъемлемой частью инфраструктуры мирового информационного сообщества. Они предоставляют пользователям постоянный высокоскоростной доступ к разнообразным веб-сервисам, контенту и программному обеспечению.

За последние десять лет было опубликовано множество историй успеха и научных исследований, посвященных преимуществам широкополосного доступа, которые включают новые возможности для развития бизнеса и инновационных технологий, увеличение объемов продаж и продуктивности работы, сокращение издержек, создание новых рабочих мест и привлечение иностранных инвестиций. Недавние исследования доказали, что наличие надежных широкополосных сетей стимулирует рост ВВП промышленно развитых стран и может обеспечить аналогичные преимущества для стран с развивающейся рыночной экономикой.

Хотя экономические преимущества высокоскоростных сетей очевидны как для развитых, так и для развивающихся стран, последние подчас имеют иную инфраструктуру, нормативно-правовую базу и гораздо более выраженную границу между деревней и городом. В них есть и другие факторы, влияющие на распространение широкополосного доступа. Специфика стран с переходной экономикой не заставляет отказываться от развертывания в них широкополосных сетей, но вынуждает использовать самые эффективные практические методы для быстрой и рентабельной организации внедрения каналов высокоскоростного доступа, а также для освоения других информационно-коммуникационных технологий и служб.

Модемные соединения утратили свое значение

По сравнению с коммутируемым подключением по телефонной линии широкополосные сети отличаются более высокой пропускной способностью. Абоненты высокоскоростных сетей получают следующие преимущества:

• возможность подключения в любом месте и в любое время - широкополосные сети доступны везде, где имеется соответствующая инфраструктура;
• расширенные возможности работы в мультимедийных приложениях: высокая пропускная способность сетей широкополосного доступа позволяет комфортно воспроизводить сетевой видеоконтент и пользоваться другими мультимедийными ресурсами;
• сокращение затрат - веб-серфинг, обработка электронной корреспонденции и работа в других офисных приложениях, использующих подключение к Интернету через широкополосный канал, стали еще быстрее, что повышает производительность труда и сокращает расходы на анализ маркетинговой информации;
• новые возможности общения - широкополосные сети позволяют общаться в реальном времени по электронной почте, в программах мгновенного обмена сообщениями, в приложениях с поддержкой протокола VoIP, благодаря чему предпринимателям легче налаживать контакты с поставщиками, клиентами и партнерами по всему миру.

Влияние широкополосных сетей на экономику

Развитые страны

Исследования, проведенные в промышленно развитых странах, подтвердили, что широкополосные сети способствуют развитию экономики и таких социальных сфер, как здравоохранение и образование.

Согласно расчетам компании Accenture, произведенным в 2003 году, развертывание широкополосных каналов связи на всей территории США может дополнительно увеличить ВВП США на 500 млрд долл., а ВВП европейских стран - на 400 млрд долл.

Широкополосные сети в первую очередь способствуют развитию общественных организаций и частных компаний, для которых отмечено положительное влияние в виде увеличения продуктивности работы и создания новых рабочих мест. Очередное исследование доказало, что при увеличении числа пользователей широкополосных сетей на 1% число рабочих мест будет расти на 0,2-0,3% в год. Результаты другого исследования говорят, что в период с 1998-го по 2002 год в Соединенных Штатах, активно внедрявших новые коммуникационные технологии, было зафиксировано появление множества новых вакансий и увеличение числа компаний, занятых в ИТ-секторе.

Благодаря широкому внедрению приложений для бизнеса, использующих подключение к Интернету, американские компании смогли сэкономить 155 млрд долл. В свою очередь, прибыль предпринимателей Франции, Германии и Великобритании выросла на 79 млрд долл.

Страны с переходной экономикой

Более 30% населения промышленно развитых стран имеет доступ к широкополосным каналам связи, в то время как в большинстве развивающихся стран услуги высокоскоростного доступа к Интернету фактически не предоставляются либо настолько дороги, что оказываются практически недоступными для корпоративных и частных пользователей. В развивающихся странах сосредоточено около 1% всех абонентов широкополосных сетей. В 2007 году их было не более 5% от всего населения планеты, из которых 1% находился на африканском континенте, до 10% - в Северной и Южной Америке, до 16% - в Европе.

Из-за незначительного распространения сетей широкополосного доступа в развивающихся странах их социально-экономические преимущества практически не исследованы. Тем не менее, по предварительным оценкам, внедрение высокоскоростных каналов связи обеспечит таким государствам широкий спектр возможностей, включая рост ВВП, повышение конкурентоспособности и привлечение иностранных инвестиций. И хотя подобную положительную динамику трудно измерить в конкретных цифрах, в одной из недавних публикаций отмечено, что развивающиеся страны с более совершенной телекоммуникационной инфраструктурой привлекают больше офшорных услуг, аутсорсинговых компаний и иностранных инвестиций.

Экономические условия в большинстве развивающихся стран схожи, и повсеместное распространение широкополосных сетей будет в них чрезвычайно выгодным. Например, основная часть населения в таких странах, а следовательно, малый и средний бизнес находятся за пределами крупных городов. Развитие широкополосных сетей в пригородных зонах позволит организовать новые рабочие места, повысить рентабельность и производительность труда и получить дополнительную прибыль за счет несельскохозяйственного сектора экономики, одновременно увеличивая доходность аграрных предприятий. Имея доступ к новым технологиям, сельские жители смогут лучше подготовиться к возможному переезду в город или, наоборот, передумают менять место жительства.

Развитие высокоскоростных сетей будет способствовать привлечению граждан и предпринимателей из аграрных или труднодоступных областей к процессу развития национальной экономики и предоставит государству новые возможности для развития инфраструктуры (транспортных сетей, образовательных и медицинских учреждений) в сельской местности. Развертывание широкополосных сетей на внегородских территориях способствует развитию интерактивной формы общения власти и общества - электронного правительства. А учащиеся даже из отдаленных поселков получат доступ к образовательным ресурсам, из которых они узнают о технологиях, необходимых для успешной жизни в XXI веке.

Широкополосные сети, доступные каждому

Когда-то преимущества высокоскоростных сетей были недоступны гражданам большинства стран с переходной экономикой. Особенно это касалось населения, проживающего в сельской местности и на труднодоступных территориях, где прокладка цифровых абонентских линий (DSL) и выделенных кабельных каналов слишком дорога или затруднительна. К счастью, с развитием технологий широкополосные сети стали более доступными, надежными, дешевыми и простыми в реализации. Современные высокоскоростные сети можно организовать в удаленных регионах, сочетая магистральные линии с решениями «последней мили». Среди приемлемых по цене магистральных каналов - проводные и спутниковые линии связи, а также беспроводные подключения типа «точка-точка» с поддержкой протокола IP.

Для сегментов «последней мили» в сельской местности подходят технологии WiMAX и Wi-Fi (на территориях, где ограничения по мощности сигнала не сокращают зону покрытия). Такие беспроводные системы подходят для отдаленных регионов, а их развертывание быстрее и дешевле по сравнению с проводными линиями. Кроме того, пользователи беспроводных сетей более мобильны, а сетевую инфраструктуру можно будет расширять постепенно, с учетом имеющегося спроса и без серьезной дорогостоящей модернизации.

Выгодным решением для «последней мили» будет технология WiMAX, обеспечивающая высокоскоростной и недорогой беспроводной доступ к Интернету. Точки доступа WiMAX имеют большую зону покрытия и поэтому подходят для труднодоступных и сельских районов. Развертывание сетей WiMAX с поддержкой протокола IEEE 802.16e будет стоить меньше, чем прокладка современных кабельных линий. Технология WiMAX предоставляет доступ как к стационарным, так и к мобильным службам, поэтому она подходит для использования и в городских, и в сельских районах. Она поддерживает передачу голоса и данных, обеспечивая дополнительную экономию и делая услуги связи более доступными.

Урбанизация и широкополосные сети

Отток населения из сельской местности в города, вызванный поиском работы и более удобных условий для проживания, характерен для всех развивающихся стран.

Последствия урбанизации можно рассмотреть на примере Китая, 55% населения которого проживает вне крупных городов (для сравнения - в США в сельской местности проживает не более 20% населения). Массовая миграция населения в города приведет к тому, что к 2025 году в них более чем вдвое возрастет потребление электроэнергии, а расход воды увеличится на 70-100%. К тому времени поликлиники и больницы не будут справляться с потоком пациентов, а школы и вузы - со всеми желающими учиться. Кроме того, снижение площадей пахотных земель и растущая потребность в природных ресурсах пагубно отразятся на окружающей среде.

Развитие широкополосных сетей поможет смягчить отрицательные последствия урбанизации, а именно:

• уменьшить желание сельской части населения переехать в город - доступные услуги широкополосной связи способствуют экономическому развитию сельских районов, увеличению доходов населения, повышению уровня жизни и снижению потребности и желания переехать в город;
• повысить уровень образования населения - жители сельскохозяйственных и труднодоступных областей получат новые возможности для образования и представление о современных информационно-коммуникационных технологиях, что в будущем позволит им найти более выгодную работу в городе и снизит нагрузку на городские социальные службы;
• повысить уровень жизни в городе - совместное использование широкополосных сетей и других технологий позволяет организовать рабочие процессы, участники которых необязательно должны быть сосредоточены в одном городе. Это повышает производительность труда, снижает нагрузку на электросети, уровень шума в городе и способствует сокращению прочих факторов вредного воздействия на экологическую обстановку.

Основные принципы успешного развертывания широкополосных сетей

Залогом успешного внедрения широкополосных сетей являются благоприятные условия, для создания которых можно определить пять главных принципов.

Разработка нормативно-правовых актов, стимулирующих привлечение инвестиций на новые рынки

Для быстрого внедрения широкополосных сетей в большинстве развивающихся стран необходимо принять новые нормативные акты, отвечающие требованиям рынка. В одном из докладов, озвученных на мировом саммите по проблемам информационного сообщества, было отмечено: «Для получения максимальных преимуществ в социальной, экономической и экологической сферах чрезвычайно важно создать надежную, прозрачную и равную для всех нормативно-правовую среду…»

Реформы системы управления помогут создать благоприятные условия для внедрения новых технологий. Сотни стран имеют государственные контролирующие органы. Приватизация и либерализация рынков привлекут инвестиции со стороны частного сектора и создадут здоровую конкуренцию. Прозрачная правовая среда будет обеспечивать уверенность инвесторам и стимулировать совместное использование инфраструктуры.

Не имея экономических стимулов, операторы связи откажутся от развертывания широкополосных сетей в сельской местности, где, тем не менее, проживает основная часть населения развивающихся стран. Поэтому для привлечения поставщиков телекоммуникационных услуг рекомендуются разнообразные стимулирующие меры, например налоговые льготы.

Реформирование государственной политики окажет масштабное воздействие на развитие информационно-телекоммуникационных технологий, в частности широкополосных сетей. Все больше стран изменяют правила использования Фонда универсального обслуживания, направляя эти средства на развитие не только телефонных линий, но и высокоскоростных сетей. В результате даже в таких непохожих друг на друга странах, как Пакистан, Чили, Индия и Малайзия, широко внедряются услуги передачи голоса и данных через Интернет, в том числе в труднодоступных районах.

Инвестиции в ключевые компоненты инфраструктуры и инновационные технологии

В одной из статей, опубликованных в The Economist, отмечалось, что «услуги широкополосного доступа не будут востребованы в регионах, где наблюдаются проблемы с электроснабжением и компьютеры являются роскошью для населения». Поэтому в странах с переходной экономикой в первую очередь необходимо инвестировать в основные объекты ИТ-инфраструктуры, в том числе в программное обеспечение и компьютеры. Такие вложения будут способствовать успешному внедрению новых телекоммуникационных услуг.

Аналитики Всемирного банка считают, что если в промышленно развитой стране наукоемкие технологии занимают 5% рынка, то вероятность расширения их ниши до 50% весьма велика. Тем не менее в странах с переходной экономикой только шесть из 67 технологий, занимающих 5% рынка, способны выйти на уровень 50%. Это объясняется главным образом недостаточным развитием промежуточных технологий, которые необходимы для реализации передовых идей.

Правительства развивающихся стран, где планируется внедрение услуг широкополосного доступа, должны сосредоточиться на создании важнейших объектов инфраструктуры, например надежных линий электроснабжения и транспортных сетей. Со временем все капиталовложения в инфраструктуру и ИТ-инициативы создадут благоприятные условия для развертывания высокоскоростных линий связи.

Выделение радиочастотного спектра для сетей широкополосного доступа

Выделение полосы радиочастотного спектра для беспроводных сетей, несомненно, выгодно: государство за определенную плату предоставляет диапазон частот для частных компаний, которые работают в нем, привлекая новые отрасли и технологии. Отвечая на вопрос, когда выделять спектр - сейчас или позже, мы утверждаем, что время уже пришло.

Задержки в распределении радиочастотного спектра на конкурсной основе могут быть связаны с опасениями, касающимися рисков недополучения доходов, а также с давлением со стороны некоторых должностных лиц, лоббирующих монополизацию данного сегмента отрасли. Разумеется, при этом возникают препятствия для внедрения инноваций и организации доступных широкополосных услуг связи, а государство не получает прибыль от аренды частотного диапазона.

Стоит только начать продажу лицензий на использование спектра частот, как появятся желающие инвестировать в беспроводные технологии и на рынке возникнут новые услуги связи. Следовательно, выделение радиочастот на конкурсной основе позволяет извлечь дополнительные преимущества в государственном масштабе. Тем не менее необходимо понимать, что важен не столько доход с аренды, сколько реализация условий, обеспечивающих продолжительную аренду спектра. А выгода абонентов от использования мобильных широкополосных услуг в 18 раз превышает фактические затраты.

Выделение радиочастотного спектра будет стимулировать конкуренцию, а следовательно, способствовать развитию экономики. Широкополосные беспроводные сети удобны для абонентов, стимулируют внедрение инноваций и в конечном счете увеличивают ВВП.

Поощрение конкуренции

После реформирования правовой сферы необходимо сосредоточить усилия на развитии конкуренции, поскольку именно она обеспечивает развитие рынков в 80% стран мира. Прозрачная политика государства и соответствующие законодательные акты стимулируют конкуренцию, которая привлекает инвесторов, обеспечивает приемлемые цены на товары и услуги и делает развертывание сетей на всей территории страны более рентабельным.

Развить конкурентную среду непросто. Инновации, обусловленные внедрением широкополосных сетей и развитием цифровой экономики, могут нарушать существующие в стране устои, что вынуждает некоторых политических деятелей изолировать определенные экономические сегменты. Даже те представители власти, которые действуют из самых лучших побуждений, порой оставляют в силе или вводят в действие нормативно-правовые акты, ущемляющие конкуренцию и тем самым тормозящие внедрение широкополосной связи. Подобные меры будут скорее вредны обществу, нежели полезны лицу, для отстаивания интересов которого они вводятся.

Итак, стратегия экономического развития должна обеспечить защиту прав потребителей, не создавая жестких условий на рынке и не отстаивая интересы отдельных должностных лиц, устремления которых могут оказаться слишком невыгодными для всего общества.

Развитие взаимовыгодного сотрудничества государственного и частного секторов экономики

Успешное развитие широкополосного доступа в любой стране требует государственной поддержки, которая обеспечит взаимодействие правительственных органов, промышленных отраслей и частных предпринимателей.

Стандартный подход предусматривает руководящую роль государства и начальные инвестиции из бюджета. В свою очередь, операторы связи должны разработать специальные тарифные планы, которые обеспечат прибыль и в то же время не будут обременительными для абонентов. Такие тарифные планы продаются в комплекте с персональным компьютером по доступной цене. Финансирование операторов связи может осуществляться не только из государственных, но и из частных фондов, стимулирующих спрос на новые услуги.

Только совместная работа на всех уровнях поможет телекоммуникационным компаниям успешно развернуть широкополосные сети и выполнить задачу государственного масштаба. При этом бизнес получит дополнительную прибыль, а обычные граждане - доступ к технологиям, без которых нельзя обойтись в современном информационном обществе.

Выводы

Широкополосные сети являются неотъемлемой частью мирового информационного сообщества, обеспечивают стимулирование государственной экономики, создание новых рабочих мест, развитие инноваций и повышение конкурентоспособности товаров и услуг. Эти и многие другие преимущества новых технологий связи станут доступны странам с переходной экономикой, в которых необходимо обеспечить подходящие условия для долговременного и рентабельного использования широкополосных сетей.