Sieci bezprzewodowe z WiMAX na horyzoncie

Rynek rozwiązań WLAN jest klasycznym przykładem rozwoju, którego nie ograniczają rosnące koszty opracowania nowych technologii oraz spadające szybko ceny sprzętu. Idealnym rozwiązaniem okazuje się przedstawienie klientowi nowych aplikacji istniejących standardów oraz technologii zupełnie nowatorskich.

Rynek rozwiązań WLAN jest klasycznym przykładem rozwoju, którego nie ograniczają rosnące koszty opracowania nowych technologii oraz spadające szybko ceny sprzętu. Idealnym rozwiązaniem okazuje się przedstawienie klientowi nowych aplikacji istniejących standardów oraz technologii zupełnie nowatorskich.

Czy warto jeszcze rozwijać 802.11a/b/g?

W przypadku produktów standardu 802.11a/b/g mamy do czynienia ze wzrostem bezpieczeństwa oraz zwiększeniem dostępnych przepustowości. Typowy punkt dostępowy przeznaczony do małego czy średniego biura oferuje obecnie zaawansowane możliwości zbliżone do systemów klasy enterprise. Wśród nich można wymienić: Power over Ethernet (PoE), szyfrowanie AES, możliwość konfiguracji wielu SSID, VLAN, WDS, wykrywanie obcych punktów dostępowych, obsługę IEEE 802.1X, kontrolę MAC, RADIUS. Można wykorzystać także funkcje protokołów WPA, TKIP, AES i WEP. W większości punktów dostępowych istnieje możliwość definiowania jakości usług QoS. Rynek punktów dostępowych zdominowały firmy Cisco/Linksys i D-Link.

Niewątpliwie wiele dzieje się także w zakresie przepustowości osiąganych przez punkty dostępowe. Coraz większa liczba produktów wykorzystuje technologię MIMO. Wśród producentów urządzeń MIMO prym wiodą trzy firmy - Linksys z technologią SRX (opartą na układzie Airgo), D-Link z technologią SuperG (opartą na układzie Atheros) oraz Netgear z technologią BeamFlex (opartą na układzie Video54). MIMO (Multiple In, Multiple Out) opiera się na technice inteligentnych anten, efektywnie zwiększającej zasięg i prędkość transmisji danych w sieci bezprzewodowej. Uzyskiwana przepustowość może dochodzić do 108 Mb/s. Z pewnością oferowane dzisiaj różne rozwiązania MIMO zunifikuje oczekiwane zatwierdzenie standardu 802.11n.

WLAN w sieci przedsiębiorstwa

Sieci bezprzewodowe z WiMAX na horyzoncie

Sieć konwergentna WLAN

Tak jak oczekiwano, przełączniki WLAN okazały się produktem odpowiadającym potrzebom środowiska korporacyjnego. Większość produktów tego typu oferuje wyższy poziom bezpieczeństwa, mobilność i kontrolę zarządzania. Niektóre potrafią jeszcze więcej - zapewniają tworzenie polityki bezpieczeństwa, obsługę wirtualnych sieci prywatnych VLAN, wykrywanie wrogich punktów dostępowych, przełączanie pomiędzy sieciami oraz wsparcie QoS. Zaawansowane produkty należące do tej grupy mają w swojej ofercie m.in. Cisco, Alcatel, HP i 3Com.

Rozwiązania takie są przeznaczone dla skalowalnych, bezpiecznych i zarządzalnych sieci 802.11a/b/g. Pozwalają na centralizację zadań bezpieczeństwa i zarządzanie użytkownikami w sieci bezprzewodowej. Umożliwiają zmianę wykorzystywanego punktu dostępowego (roaming), nawet w przypadku przełączenia pomiędzy różnymi sieciami fizycznymi. Dostęp bezprzewodowy użytkowników jest precyzyjnie kontrolowany (LDAP, Active Directory, 802.1X), co zapewnia bezpieczeństwo odpowiadające sieci przewodowej.

Scentralizowane środowisko zarządzające pozwala administratorom szybko wdrożyć przyjętą politykę bezpieczeństwa. Oferowane mechanizmy bezpieczeństwa to m.in. IPSec, PPTP, L2TP/Spiec, tunele SSH. Urządzenia potrafią szyfrować ruch za pomocą DES, 3DES, Blowfish, CAST lub AES. Przeważnie jest możliwa priorytetyzacja ruchu, wykorzystanie 802.1Q VLAN i tworzenie tuneli VPN. Kontrolery często oferują możliwość lokalizowania dowolnych urządzeń WLAN z dokładnością do kilku metrów. Trzeba przy tym zauważyć, że wraz z rozwojem przełączników bezprzewodowych coraz silniejsze są tendencje odchodzenia od popularnej architektury punkt-wielopunkt w kierunku architektury MESH.

Adaptacja Wi-Fi w środowisku korporacyjnym jest jednak zdecydowanie wolniejsza niż w środowiskach domowych. Głównym powodem takiego stanu rzeczy są obawy o bezpieczeństwo sieci bezprzewodowych. W celu poprawienia bezpieczeństwa sieci Wi-Fi stworzono protokół 802.11i i można oczekiwać, że sprosta on temu zadaniu. Mimo to wiele firm - z Juniper Networks na czele - rozpoczęło tworzenie własnych rozwiązań w pełni chroniących dostęp bezprzewodowy. Zabezpieczenia pozwalają na konfigurację stref bezpieczeństwa bezprzewodowego dla różnych grup użytkowników. Taka struktura pomaga zapewnić bezpieczeństwo sieci bezprzewodowej, prywatność i poufność informacji.

Rozwiązania VoWi-Fi

Sieci bezprzewodowe z WiMAX na horyzoncie

Jak działa 802.16

Jak podają najnowsze raporty Infonetics Research w 2006 r. oczekuje się ponad dwukrotnego wzrostu sprzedaży rozwiązań VoWLAN. Rynek bezprzewodowej telefonii IP będzie rósł aż do 2009 r., gdy telefony Wi-Fi osiągną sprzedaż na poziomie 1,9 mld USD. Warto zapoznać się z faktami:

  • sprzedaż telefonów Wi-Fi wzrosła o 112% pomiędzy 2004 a 2005 r. i będzie wzrastała do 158% w 2006 r.
  • blisko 2/3 telefonów Wi-Fi sprzedanych w 2005 r. działa tylko jedno-zakresowo (Wi-Fi). Do roku 2009 większość (3/4) telefonów będzie dwuzakresowa (Wi-Fi/GSM)
  • 52% dwuzakresowych zestawów telefonicznych pochodzi z Azji, 25% z północnej Ameryki, 21% EMEA, 2% CALA
  • zatwierdzenie standardu 802.11e QoS pociągnie wprowadzenie nowych produktów

Potrzebna jest jedna sieć, która będzie potrafiła przenieść głos i dane. W związku z tym stajemy przed wyborem użycia sieci stworzonej dla transmisji danych (WLAN) - obsługującej także aplikacje głosowe, a wykorzystaniem sieci stworzonej dla głosu (komórkowej) - obsługującej też ruch danych. Operatorzy sieci komórkowych od lat oferują usługi transmisji danych, stopniowo wprowadzając szybsze technologie, takie jak UMTS lub HSDPA. Z drugiej strony korzyści, jakie daje wprowadzenie technologii VoWLAN są oczywiste, a rozwój sieci WLAN zwiększa możliwości wprowadzenia tych usług. Już teraz można kupić PDA z kartą Wi-Fi umożliwiającą dzwonienie przez WLAN. Połączenia są znakomitej jakości, a kosztują znacznie mniej niż tradycyjne rozmowy. VoWLAN nie zastąpi istniejących rozwiązań, ale w znakomity sposób będzie uzupełniał istniejące technologie.

Maciej Szeptycki, Systems Engineer Manager, Cisco Systems Poland

W ciągu kilku najbliższych lat największy wzrost rynku będzie dotyczył bezpieczeństwa (standard 802.11i), mobilności oraz telefonii IP w sieciach WLAN przedsiębiorstw.

Jeśli chodzi o bezprzewodowe sieci zewnątrzbudynkowe, przełomowym rozwiązaniem są sieci kratowe (MESH). Umożliwiają one objęcie zasięgiem zarówno dużych obszarów miast, jak i słabiej zurbanizowanych obszarów, dostarczając mobilnych usług dla służb miejskich, tj. policji, straży miejskiej, straży pożarnej. Technologia ta może być również wykorzystana do realizacji dostępu do sieci np. Internet dla abonentów stacjonarnych.

Infrastruktura bezprzewodowa jest często wykorzystywana do tworzenia rozwiązań typu RFID (Radio Frequency Identification). To rozwiązanie automatycznej identyfikacji, oparte na bezprzewodowym przesyłaniu danych, z pewnością znajdzie w najbliższych latach zastosowanie przede wszystkim w sektorze handlu detalicznego i logistyce. Zastąpi tradycyjne kody kreskowe, umożliwiając bardziej wydajne zarządzanie produkcją oraz śledzenie zasobów magazynowych.

Czy już czas na WiMAX?

Wartość rynku sprzętu WiMAX oraz pre-WiMAX (włączając zarówno 802.16d, jak i 802.16e) w 2005 r. wyniosła 72 mln USD, a zgodnie z prognozami sprzedaż ma wzrosnąć do 2 mld USD w 2009 r. Obecnie WiMAX jest postrzegany jako uzupełnienie zarówno dla Wi-Fi, jak i sieci komórkowych trzeciej generacji. Stałe systemy 802.16d umożliwiają stworzenie szkieletu dla punktów dostępowych Wi-Fi na terenach, gdzie DSL lub sieć kablowa nie jest dostępna.

Gdy pojawi się 802.16e jako mobilny standard WiMAX, będzie to konkurencja dla tradycyjnych rozwiązań Wi-Fi, a przede wszystkim będzie on zagrożeniem dla technologii 3G. Choć większość producentów sprzętu 3G przekonuje, że WiMAX będzie jedynie uzupełnieniem komórkowych technologii, to początkowe analizy pokazują, że przesłanie danych przy użyciu 802.16e może być znacznie tańsze niż transmisja przez HSDPA.

Pierwsze układy WiMAX kompatybilne ze standardem komunikacji stałej 802.16d sprzedano w 2005 r. za 5,4 mln USD. W przypadku układu mobilnego sprzedaż ma wynieść w 2009 r. ok. 500 mln USD.

Podobnie jak przełączniki skalują sieć Ethernet w dużych środowiskach, możliwości WiMAX są dostosowane do skalowanych systemów bezprzewodowych. Rynek WiMAX rośnie szybko. Napędzają to głównie oczekiwania co do mobilności technologii. Wielu obecnych i potencjalnych operatorów chce inwestować w mobilny WiMAX, bowiem umożliwia on realizację szerokopasmowego dostępu bez konieczności posiadania licencji 3G.

Mobilny WiMAX jest opisany standardem 802.16e. Analitycy zakładają, że zostanie on uzupełniony standardem 802.20. Oba standardy wydają się podobne, ale określają zupełnie nowe mobilne interfejsy dla bezprzewodowej, szerokopasmowej komunikacji. Standard 802.16e dodaje mobilność w zakresie licencjonowanych pasm w zakresie od 2 do 6 GHz, podczas gdy 802.20 pracuje w licencjonowanych pasmach poniżej częstotliwości 3,5 GHz. Specyfikacja 802.16e opiera się na istniejącym standardzie (802.16a), podczas gdy 802.20 jest tworzony od podstaw. Interfejs 802.20 umożliwia bezprzewodową transmisję w terenie miejskim z prędkościami odpowiadającymi łączom DSL lub kablowym, nawet gdy użytkownik podróżuje z prędkością 250 km/h. Technologia opiera się na komórkach o zasięgu 15 km.

Na rynku istnieją już rozwiązania pre-WiMAX oraz certyfikowane rozwiązania WiMAX. Jednym z popularnych rozwiązań pre-WiMAX jest system Alvarion BreezeMAX. System oparty jest na standardzie IEEE 802.16-2004. Został stworzony dla różnych zakresów częstotliwości od 2 GHz do 6 GHz, zarówno dla pasm licencjonowanych, jak i nielicencjonowanych. BreezeMAX używa technologii OFDM, co pozwala tworzyć stabilne połączenia nawet w przypadku braku widoczności optycznej (NLOS). System jest oparty na układzie Intel PRO/Wireless 5116.

Pierwsza certyfikowana stacja bazowa pracująca w standardzie WiMAX (IEEE 802.16-2004) to RedLine An-100U. Obsługuje architekturę punkt-wielopunkt z możliwością szyfrowania AES. Stacja bazowa może składać się z klastra sześciu (60 stopni) sektorów, obsługując jednocześnie do 4000 unikalnych przepływów. Synchronizacja GPS pozwala na efektywne wykorzystanie dostępnego pasma i kanałów w przypadku pracy Time Division Duplexing (TDD). Sprzęt jest aktualizowany przez zmianę oprogramowania, co umożliwi w przyszłości wykorzystanie , dodatkowych klasyfikatorów, standardów szyfrowania, 802.16e. Urządzenie jest przeznaczone do pracy w zakresie pasma licencjonowanego i nielicencjowanego. Wiele produktów otrzymało już certyfikat WiMAX

Forum, m.in. Proxim, Siemens, RedLine, Aperto. Trwa dyskusja na temat wyboru TDD lub FDD jako technologii dupleksu używanej w systemach certyfikowanych.

Andrzej Cholewa, menedżer ds. rozwiązań transmisji, danych dla firm, Alcatel Polska

Popularność sieci Wi-Fi i wchodzących na rynek sieci WiMAX jest swoistym fenomenem. Zeszły rok można określić jako przełomowy dla sieci WLAN. Udało się wyeliminować ostatecznie większość słabych punktów tych rozwiązań, ale też pojawiły się nowe obszary zastosowań. Większość obaw użytkowników Wi-Fi budził poziom bezpieczeństwa. Obecnie jednak skuteczne mechanizmy zabezpieczeń znane z sieci przewodowych - np. system automatycznej kwarantanny w wydzielonej sieci VLAN ze sprawdzaniem zgodności z hostem czy autoryzacja z wykorzystaniem serwera RADIUS - współpracują także z sieciami WLAN. Co więcej, wprowadzenie mechanizmów QoS, w tym priorytetyzacji ruchu w zależności od rodzaju usługi i skutecznego mechanizmu handover między poszczególnymi punktami dostępowymi pozwala z powodzeniem realizować usługi transmisji głosu i wideo. Jeśli do tego dodać wykorzystanie technologii UMA w przyszłości i IMS do przełączania się między sieciami Wi-Fi i komórkowymi, stajemy przed kolejnym wielkim prze-łomem - telefonią mobilną IP dla każdego. Coraz większy popyt na duże sieci Wi-Fi potwierdza również atuty architektury z lekkimi punktami dostępowymi i całą inteligencją skomaso-waną w przełącznikach-kontrolerach WLAN.

Wschodząca gwiazda

Najbliższa przyszłość zapowiada się ciekawie. Nowe standardy Wi-Fi pozwolą na zwiększenie wydajności oraz bezpieczeństwa istniejących sieci bezprzewodowych. O ile w instalacjach domowych technologie 802.11a/b/g oraz w niedalekiej przyszłości 802.11n będą w zupełności wystarczające, o tyle w przypadku bezprzewodowych sieci szkieletowych nieuchronna będzie migracja do WiMAX 802.16d.

Znacznie ciekawszym zagadnieniem jest wybór mobilnego standardu przyszłości. Operatorzy komórkowi, którzy wykupili licencje na budowę sieci 3G, z niepokojem patrzą na wschodzącą gwiazdę WiMAX 802.16e.


TOP 200