Podstawowym celem instalowania sieci bezprzewodowych jest dopełnienie lub zastąpienie przewodowych rozwiązań szerokopasmowych w miejscach, w których instalowanie sieci dostępowej jest niemożliwe lub ekonomicznie nieuzasadnione. Także w sytuacjach, gdy duża mobilność użytkowników stwarza problemy z łącznością poprzez sieć przewodową, a na jej modyfikowanie po prostu brak czasu.

Tendencje obserwowane na rynku IT wskazują, że łączność bezprzewodowa leży u podstaw większości rozwijanych obecnie systemów transmisji. Do jej wzrostu przyczynia się dynamiczny rozwój Internetu, któremu towarzyszy proces modernizacji bezprzewodowych technologii dostępowych, objawiający się udostępnianiem użytkownikowi końcowemu wyższych przepływności dla usług multimedialnych oraz tworzeniem sieci umożliwiających korzystanie z internetowych zasobów w dowolnym miejscu i w każdym czasie - czyli bez ograniczania mobilności klienta. Tendencje te leżą u podstaw rozwoju sieci bezprzewodowych, które ułatwiają dostęp do szerokopasmowej transmisji nie tylko przez Internet. Wdrażanie sieci bezprzewodowych dotyczyło najpierw dwóch obszarów, obejmując początkowo sieci osobiste WPAN (Wireless Personal Area Network) i rozwiązania lokalne WLAN (Wireless LAN), a w ostatnich latach rozwinęło się w sektorze metropolitalnych sieci szerokopasmowych WMAN (Wireless MAN).

Technologie bezprzewodowe umożliwiają budowę sieci zastępujących przewodowe połączenia szerokopasmowe między różnymi urządzeniami, także sprzętem powszechnego użytku. Dzięki nim stała się możliwa bezpośrednia komunikacja między komputerami przenośnymi, stacjami roboczymi z osprzętem komunikacyjnym, telefonami i odbiornikami RTV oraz sprzętem elektronicznym zainstalowanym w domu lub biurze. W wyniku postępującej konwergencji rozwiązań i usług w przyszłych sieciach telekomunikacyjnych przewiduje się uzyskanie jednej zintegrowanej sieci dostępowej, która będzie oferować takie same usługi szerokopasmowe niezależnie od fizycznej warstwy sieci dostępowej (przewodowej, bezprzewodowej lub optycznej).

Przegląd technologii mobilnych

Szerokopasmowa sieć dostępowa coraz częściej korzysta z radiowego medium transmisyjnego na ostatnim odcinku do abonenta, stając się dzisiaj podstawą realizacji wielu głosowych i wizyjnych aplikacji oraz przekazów danych i multimediów. Od czasu pojawienia się pierwszych systemów komórkowych zakres usług i oferowanych w nich szybkości stale rośnie. Po sukcesie systemu drugiej generacji GSM i jego pakietowych rozszerzeń GPRS (teoretycznie do 171,2 kb/s) oraz EDGE (do 384 kb/s) nadszedł czas systemów komórkowych UMTS i cdma2000, które teraz znajdują się na etapie udostępniania technologii HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) w transmisjach dosyłowych oraz technologii HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) ukierunkowanej do transportu danych w stronę sieci - z wielokrotnie większą szybkością pakietowej transmisji danych.

Pierwszym rozwiązaniem, które zrewolucjonizowało osobisty dostęp mobilny (1 Mb/s), stała się technologia Bluetooth (IEEE 802.15), użytkowana w zasięgu do 10 m w sieciach osobistych WPAN. Zatwierdzona niedawno kolejna specyfikacja - Bluetooth Core Specification Version 2.0+EDR (Enhanced Data Rate) - pozwala na 3-krotnie szybsze transmisje danych w porównaniu z pierwotnie używanymi instalacjami oraz prawie 2-krotne zmniejszenie zużycia energii - co stanowi kluczowy parametr dla tych terminali mobilnych. Prostota konstrukcji (jeden układ scalony) oraz operowanie w nielicencjonowanym paśmie radiowym zapewnia powszechne użytkowanie tej technologii, zastępując mnogość kabli łączących poszczególne urządzenia (router, komputer, nootebook, palmtop, słuchawki, kamera cyfrowa, modemy, adaptery, drukarki, elektroniczny sprzęt domowy, czujniki, znaczniki RFID i inne).

Wchodząca na rynek komórkowy radiowa technologia HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) stanowi podstawę rozwiązań UMTS i umożliwia komunikację głosową oraz ofertę mobilnych usług szybkiej transmisji danych, takich jak strumieniowe wideo o jakości DVD, szybkie ściąganie dużych plików, ładowanie plików muzycznych, a także dostęp VPN do sieci korporacyjnych. Docelowo będzie ona integrować transmisję głosu, danych i wideo w konwergentnych systemach klasy IMS (IP Multimedia System). Nowa wersja standardu HSDPA zwiększa szybkość pobierania danych z sieci z obecnie dostępnych dla użytkowników 384 kb/s (2 Mb/s według teoretycznych założeń UMTS) do 14,4 Mb/s. To maksymalna wartość teoretyczna wymieniana w standardzie, podczas gdy rozwiązania praktyczne obecnie sięgają zaledwie szybkości 3,6 Mb/s.

Według firmowych zapowiedzi, pojedynczy użytkownik znajdujący się w zasięgu sieci UMTS (kilkaset metrów) będzie miał docelowo do swej dyspozycji przepływność nieco powyżej 1 Mb/s, a charakterystyczną cechą tej technologii jest możliwość obsłużenia około sześciu razy więcej użytkowników, niż w tradycyjnym systemie UMTS operującym w tym samym paśmie. Dalsze podniesienie przepływności w sieci komórkowej będzie możliwe po wdrożeniu kolejnej technologii MIMO (Multiple Input Multiple Output) o teoretycznej szybkości sięgającej 20,6 Mb/s (downlink), której pierwsze instalacje mogą pojawić się dopiero w najbliższych latach.

W tworzeniu szybszego dostępu do lokalnych sieci komputerowych powszechne zastosowanie zyskują rozwiązania mobilne WLAN, które początkowo były używane jedynie do bezprzewodowego łączenia na niewielkich dystansach urządzeń przenośnych z punktami dostępowymi sieci LAN lub wyłącznie między terminalami bezprzewodowymi tworzącymi sieć typu ad hoc. Ponieważ uzyskiwane w nich przepływności (powyżej 1 Mb/s) są znacznie wyższe niż deklarowane w standardach komórkowych GPRS i EDGE - a koszt lokalnych instalacji stosunkowo niewielki - stały się one prawdziwym przebojem ostatnich dwóch lat. Sieci bezprzewodowe WLAN zdominowały obecnie trzy szerokopasmowe rozwiązania, zgodne ze standardami radiowymi serii IEEE 802, popularnie oznaczane jako Wi-Fi (802.11), Bluetooth (802.15) oraz WiMAX (802.16).

Możliwości infrastruktury WLAN

Dla bezprzewodowych sieci WLAN opracowano wiele standardów telekomunikacyjnych grupy IEEE 802.11, precyzujących technologie przekazu radiowego dla sieci lokalnych działających w niewielkim zasięgu. Obejmują one: pierwszy standard IEEE 802.11b (inaczej Wi-Fi, maksymalna przepływność 11 Mb/s, częstotliwość 2,4 GHz) oraz jego rozszerzenie zwiększające szybkość zgodnie z IEEE 802.11g (maksymalna przepływność 54 Mb/s, częstotliwość 2,4 GHz). Stanowią one komplementarne uzupełnienie istniejącego rozwiązania IEEE 802.11a (maksymalna szybkość 54 Mb/s, częstotliwość 5 GHz), według którego działa obecnie wiele bezprzewodowych terminali lokalnej sieci komputerowej. Niektóre z nich są wyposażane w zestawy interfejsowe dla najbardziej popularnych technologii IEEE 802.11a oraz IEEE 802.11b, oznaczanych jako IEEE 802.11 a/b lub IEEE 802.11a/b/g.

Najnowsze rozwiązania dostępowe WiMAX w standardzie IEEE 802.16 (maksymalna przepływność 50-70 Mb/s, zakres 2-11 GHz) pojawiły się na rynku w 2003 r. Ze względu na daleki zasięg działania (do 50 km od stacji bazowej) i dużą szybkość transportu danych rozwiązania WiMAX są postrzegane jako docelowa technologia bezprzewodowego dostępu do sieci komunikacyjnych, która ograniczy, a w przyszłości może nawet zastąpi przewodowe systemy dostępowe oparte na szerokopasmowych technologiach klasy xDSL. Mimo że teoretyczna przepływność systemu WiMAX wynosząca maksymalnie 70 Mb/s (duplex) nie jest jeszcze dostępna komercyjnie, rozwiązania praktyczne sięgają zintegrowanej szybkości 50 Mb/s z terminalami w zasięgu nieprzekraczającym kilkunastu kilometrów od stacji bazowej. Dla pojedynczego użytkownika są to więc cechy umożliwiające szerokopasmowy i bezprzewodowy dostęp do informacji z szybkością niewiele powyżej 1 Mb/s, a więc podobnie jak w innych przewodowych (DSL) lub radiowych systemach dostępowych.

<hr size="1" noshade>Artur Kościelniak, Dyrektor Działu Technicznego Wsparcia Sprzedaży Systemów Dostępowych Siemens Communications

Obecnie obserwujemy rozwój technologii mobilnych umożliwiający szybki i łatwy dostęp do różnego rodzaju aplikacji. Wzrost popytu na takie rozwiązania jest sumą wielu czynników: wzrost średnich dochodów społeczeństwa, zwiększona świadomość technologiczna oraz niewystarczająco rozbudowana infrastruktura telekomunikacyjna w wielu obszarach kraju. Wśród najdynamiczniej rozwijających się technologii należy wymienić HSDPA i WiMAX.

HSDPA (High Speed Download Packet Access) jest niezwykle istotnym krokiem w rozwoju sieci mobilnych trzeciej generacji UMTS. Technologia ta, przy idealnych warunkach, daje dziś możliwość przesyłu danych z prędkościami do ok. 3,5 Mbit/s, a w niedalekiej przyszłości będzie to ok. 14 Mbit/s. Oznacza to stworzenie prawdziwej alternatywy dla technologii DSL. Oprócz dostępu do szerokopasmowego Internetu za pośrednictwem terminali mobilnych głównym zastosowaniem tej technologii jest wprowadzenie nowych, bardziej zaawansowanych aplikacji interaktywnych, jak wideo na żądanie, serwisy informacyjne, ściąganie muzyki, nawigacja, usługi bankowe i szybki dostęp do sieci korporacyjnych dla firm.

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) jest technologią bezprzewodową opartą na standardzie IEEE 802.16, umożliwiającą dostęp do usług szerokopasmowych na dużym obszarze z prędkością do kilkunastu Mbit/s. Do najważniejszych zastosowań WiMAX należy stworzenie alternatywy dla dostępowych technologii przewodowych na terenach o ograniczonej infrastrukturze telekomunikacyjnej, bądź też w miejscach, gdzie dostęp kablowy jest nieopłacalny. W większych miastach WiMAX możemy pozycjonować jako technologię dedykowaną zarówno klientom indywidualnym, małym biurom jak również średnim i dużym przedsiębiorstwom. Idealnie sprawdza się w zapewnieniu medium transportowego dla istniejących już instalacji WLAN oraz tworzeniu nowych stref dostępowych w miejscach o dużym zagęszczeniu ludzkim (dworce, lotniska, centra handlowe). Reasumując, ilość zastosowań tej technologii zależy w głównej mierze od wyobraźni operatorów oraz istniejących uwarunkowań.

Siemens oferuje i wdraża rozwiązania HSDPA i WiMAX zarówno w Polsce, jak i na świecie.<hr size="1" noshade>