Беспроводной интернет (Wi-fi, WCDMA, HSDPA, WiMAX)

Беспроводной интернет и его разновидности

Непрекращающийся процесс совершенствования мобильных устройств – ноутбуков, планшетов, смартфонов и сотовых телефонов, постоянное увеличение скорости работы и разрядности процессоров, объема встроенной памяти и разрешения экранов, предъявляет новые требования к полосе пропускания используемых сетевых интерфейсов.  Для обеспечения постоянного роста  информационного обмена между пользователями всемирной сети, инженерам и разработчикам приходится постоянно совершенствовать протоколы передачи данных, и особенно это актуально в беспроводных сетях – ведь основное направление современного развития Интернет – его «мобилизация» - повсеместное использование различных мобильных беспроводных устройств для доступа к мультимедийным ресурсам.

Уже почти невозможно представить современного городского жителя, не использующего беспроводной интернет в повседневной жизни – социальные сети, ip-телефония, электронная почта и электронные документы слишком прочно вошли в нашу жизнь. Но давайте разберемся, благодаря каким технологиям, мы можем общаться с друзьями в «одноклассниках», смотреть он-лайн видео на экране своего сотового телефона, или работать с документами и электронной почтой, находясь на отдыхе.

Все мобильные технологии доступа в Интернет используют радиоканал, как среду передачи данных. Весьма условно их можно разделить на две большие группы:

*протоколы, базирующиеся на существующей инфраструктуре сетей сотовой связи (такие технологии, как GPRS, EDGE ,CDMA и WCDMA - основа сетей 3G), по сути – это «надстройки» над стандартом передачи голосовой информации в сетях GSM;

*все остальные протоколы, использующие собственную инфраструктуру (Wi-Fi, WiMax и, редко используемый для организации сетевого обмена, Bluetooth).

Протоколы передачи данных в сетях GSM

GPRS считается самым первым протоколом, получившим по настоящему массовое распространение. Появление именно этого стандарта, по сути, дало толчок развитию мультимедийных услуг в GSM-сетях, беспроводной интернет для мобильных устройств обязан ему своей всё возрастающей популярностью. И не смотря на то, что на сегодняшний день, «в чистом виде» он практически не используется, GPRS является основой для разработки многих современных, таких как hsdpa, протоколов пакетной передачи данных.  Использование этого метода связи, в  настоящее время, затруднено, из-за резко возросших нагрузок на базовые станции GSM сетей.  Его недостатки – низкая скорость передачи данных (теоретический предел – 171 кбит/сек, реально – не более  50 кбит/сек,  при условии, что ближайшая вышка обслуживает только одного клиента), а также формирование «пробок»  при большом количестве запросов от различных пользователей.

Следующим этапом развития технологий беспроводного доступа в Интернет был протокол EDGE. Это расширенная версия GPRS, использующая иной тип модуляции радиосигнала. Благодаря только изменению принципов формирования пакетов данных  удалось существенно (более чем в три раза) повысить скорость информационного обмена между клиентским оборудованием и вышкой (базовой станцией), а благодаря применению механизма избыточной передачи пакетов –увеличить зону уверенного приема. Таким образом, имея максимальную скорость передачи до 474 кбит/сек, технология EDGE соответствует минимальным требованиям, предъявляемых к современным 3G сетям – третьего поколения сетей стандарта GSM.  Протокол EDGE используется и по сей день, совместно со своими более продвинутыми  «коллегами».

Но все же, наиболее актуальный, способ широкополосной передачи данных, дающий реальную возможность почувствовать, что такое по-настоящему быстрый беспроводной интернет – это технология WCDMA,  которая обеспечивает скорость передачи до 2 Мбит/сек (если базовая станция рядом) и 384 кбит/сек во всей зоне покрытия. Этот протокол, применяемый в GSM сетях «вырос» из конкурирующих проектов CDMA800 и CDMA2000 (пример в России –оператор SkyLink) – и основная их особенность  - одновременное использование «временного» и «кодового» разделения пакетов успешно используется в WCDMA и по сей день.  К слову, это действительно широкополосный протокол – для работы необходим диапазон в 5 Мгц.  В настоящее время, все операторы сотовой связи, осуществляющие свою деятельность на территории России, предлагают своим клиентам подключение к сети  Интернет по технологии WCDMA.

Технология HSDPA является усовершенствованной версией WCDMA, и обеспечивает увеличение скорости передачи данных к абоненту от базовой станции, то есть, скорость загрузки ресурсов из сети Интернет возрастает, и возрастает серьезно – до 7,2 Мбит/сек (теоретический предел – 14 Мб/сек).
В настоящее время, на рынке представлено более 3500 различных устройств, поддерживающих протокол HSDPA, а это значит, что выбрав в салоне связи современный  3G – модем или смартфон Вы выбираете максимальную скорость интернет соединения. И если сети 3G, и быстрый беспроводной интернет, пока недоступны в вашем регионе, а о скорости в 7 Мбит пока приходится только мечтать – не стоит отчаиваться – абсолютно все мобильные устройства могут работать в сетях EDGE, если отсутствует зона покрытия WCDMA или HSDPA.

Процесс подключения к интернет через мобильные устройства максимально упрощен. Крупнейшие операторы сотовой связи  предлагают своим клиентам весь спектр мультимедийных услуг без использования профилей подключения, все настройки для доступа к сети будут автоматически установлены при первой попытке подключения с вашего смартфона или ноутбука оборудованного встроенным модулем 3G.  В случае использования 3G – модема, выполненного в форм-факторе USB-устройства, все необходимые драйвера и программное обеспечение будут установлены в автоматическом режиме.

Передача данных в не-GSM сетях.

В этом разделе мы сознательно опустим рассмотрение таких сетей как CDMA и EVDO. Хотя формально, эти сети не относятся к классу GSM и используют свои алгоритмы шифрования и модуляции радиосигнала, но с точки зрения пользователя, они не имеют отличий от аналогичных GSM проектов.

Совсем другое дело – сети Wi-Fi , со своей, особенной инфраструктурой и протоколами передачи данных. Основное применение этот стандарт нашел в портативных компьютерах, планшетах , кроме того, в последнее время, все успешнее завоёвывают рынок смартфоны со встроенным модулем Wi-Fi.

Основой инфраструктуры Wi-Fi сети является роутер, который использует кабельное соединение для получения доступа к Интернет. Его основной функцией является обеспечение подключений удаленных пользователей к ресурсам этого соединения.  Радиус действия сети Wi-fi невелик (сотни метров), но зависит от многих факторов. Максимальная скорость, при использовании оборудования сертифицированного по стандарту  использованию точек доступа можно выстраивать сотоподобную структуру сети, охватывая все большие пространства.. Для соединения с роутером или точкой доступа (которая является ретранслятором радио-сигнала от роутера)  пользователю необходимо знать наименование сети и ключ  шифрования (пароль).

Ближайший аналог Wi-Fi – сети Wimax получают все большее распространение в крупных городах. Это сотоподобная структура, которая требует наличия базовых станций. Несмотря на достаточную трудоемкость внедрения – беспроводной интернет через сети Wimax соответствует спецификации 4G и обеспечивает ширину канала в 75 Мбит/сек на расстоянии до 5 км. (для мобильных устройств).

Существуют и другие возможности использования беспроводных технологий для доступа к Интернет, однако ознакомление с ними полезно лишь с познавательной точки зрения, практическое же использование сильно затруднено.  Как бы то ни было, перед выбором любого мобильного устройства для обеспечения выхода в интернет, проконсультируйтесь со специалистами! Особенно это касается приобретения Wimax устройств – ведь место вашей работы, учебы или отдыха может оказаться вне зоны покрытия соответствующей сети.