Menu
Uwagi:
1 Wireless Personal Area Network;
2 Wireless Local Area Network;
3 Wireless Metropolitan Area Network;
4 Wireless Wide Area Network.
Kolejną cechą różniącą sieci WiFi i WiMAX jest inny sposób zarządzania ruchem w sieci. O ile rozwiązanie sieci lokalnych w niewielkim tylko stopniu pozwala kontrolować sprawiedliwy podział zasobów między stacje "klienckie", o tyle w sieciach WiMAX jest to możliwe w bardzo rozbudowanym zakresie. Istnieje nie tylko możliwość preferowania określonego rodzaju ruchu (np. rozmów telefonicznych realizowanych w technologii Voice over IP kosztem przesyłania plików), jak to ma miejsce w większości rozwiązań, ale także zagwarantowania użytkownikowi ściśle określonych parametrów udostępnianego łącza (np. rozmowa VoIP ma do dyspozycji 64 kbit/s bez opóźnień, niezależnie od aktywności innych użytkowników czy usług). Możliwość udzielenia takiej gwarancji ma, jak się łatwo domyślić, kluczowe znaczenie w przypadku komercyjnego wykorzystania sieci bezprzewodowej, np. przez operatora telekomunikacyjnego.
WiMAX i WiFi w zupełnie odmienny sposób korzystają z częstotliwości radiowych. WiFi pracuje w paśmie ogólnodostępnym, które nie podlega żadnej kontroli, jeśli urządzenia nie przekraczają norm dotyczących mocy promieniowania. WiMAX natomiast może wykorzystywać zarówno ogólnodostępne, jak i koncesjonowane częstotliwości radiowe. Ta ostatnia możliwość stanowi duży atut tego rozwiązania, ponieważ pozwala na osiągnięcie znacznie większej niezawodności (dzięki prawnie gwarantowanej wyłączności korzystania z danej częstotliwości radiowej), a w razie nadużyć ze strony nieuprawnionych użytkowników można te kwestie łatwo rozstrzygnąć. Z kolei możliwość pracy w paśmie ogólnodostępnym pozwala na uruchomienie sieci bezprzewodowej każdemu, kto dysponuje odpowiednim sprzętem, bez konieczności uzyskiwania jakichkolwiek zezwoleń czy rejestracji.
Zastosowania sieci bezprzewodowych
Opisane techniki sieci bezprzewodowych oferują znaczące możliwości rozwojowe wielu gałęziom gospodarki. Łatwość i stosunkowo niski koszt wdrażania systemów wykorzystujących łączność bezprzerwową, w szczególności opartych na przedstawionych technikach WiMAX i WiFi, pozwalają na ich realizację w miejscach, w których było to do tej pory niemożliwe, nieopłacalne dla operatora lub bardzo kosztowne dla klienta.
Sieci WiMAX, dzięki możliwości zagwarantowania klientowi określonej jakości obsługi, niskiemu kosztowi wdrożenia oraz opisanym wcześniej zaletom technicznym (jak zasięg i szybkość transmisji), stanowią doskonałe rozwiązanie dla firm małej i średniej wielkości zainteresowanych świadczeniem szerokiej gamy usług telekomunikacyjnych.
Jedną z ich głównych zalet jest to, że umożliwiają tanie tworzenie jednego z najkosztowniejszych elementów sieci - tzw. pętli abonenckiej, łączącej końcowego klienta z systemem operatora. Koszty związane z jej realizacją za pomocą klasycznych (przewodowych) technik stanowią zwykle jedną z głównych przeszkód dla rozwijających się, niewielkich firm tego typu. Konieczne jest poniesienie dużych nakładów na budowę takiej infrastruktury lub jej równie kosztowny na dłuższą metę wynajem od dużego operatora, świadczącego z reguły podobny wachlarz usług i niezainteresowanego wspieraniem potencjalnej konkurencji.
Charakterystyka sieci WiMAX czyni też opłacalnym udostępnienie usług operatorskich na terenach pozbawionych do tej pory klasycznej infrastruktury informatycznej i charakteryzujących się na tyle małym poziomem zaludnienia, że jej powstanie w najbliższym czasie nie jest prawdopodobne. Jest to bardzo poważna zaleta, zwłaszcza dla terenów Pomorza, żywo zainteresowanych rozwojem turystyki. Zastosowanie sieci bezprzewodowych umożliwi udostępnienie zaawansowanych i tanich usług telekomunikacyjnych na rozległych terenach pozamiejskich, gdzie koncentruje się znacząca część działalności turystycznej. Dodatkowo możliwość uzyskania dostępu do sieci z dowolnego (często nieznanego dokładnie wcześniej) miejsca na obszarze działania systemu jest tu niezaprzeczalną zaletą, pozwalającą na wspieranie organizowanych ad-hoc imprez terenowych, sezonowych itp.
Łatwość wdrożenia oraz wysoki poziom bezpieczeństwa i niezawodności, przy jednoczesnej łatwości uzyskania dostępu do systemu przez klientów, czyni systemy oparte na technologii WiMAX doskonałym rozwiązaniem dla potrzeb łączności kryzysowej czy wsparcia służb użyteczności publicznej, takich jak straż pożarna czy policja. Wstępnie skonfigurowana stacja bazowa WiMAX może zostać uruchomiona z samochodu osobowego w czasie nieprzekraczającym kilku minut, i to bez dostępu do jakiejkolwiek zewnętrznej infrastruktury. Z podobnych względów technologią WiMAX zainteresowane są też siły zbrojne.
Kolejną gałęzią gospodarki mogącą odnieść znaczące korzyści i żywo zainteresowaną wykorzystaniem technologii WiMAX jest branża morska. Zasięg, efektywność i niezawodność sieci WiMAX czynią ją doskonałym rozwiązaniem dla tworzenia zaawansowanych systemów łączności przybrzeżnej. Przy oferowanych przez WiMAX możliwościach zapewnienia tak powszechnego dostępu kluczową sprawą staje się wachlarz usług możliwych do zrealizowania z użyciem tej techniki.
Już w chwili obecnej (nie czekając na spodziewane pojawienie się w pełni mobilnych terminali WiMAX) sieci tego typu pozwalają na świadczenie różnorodnych usług transmisji danych, włączając w to szerokopasmowy dostęp do sieci Internet czy tworzenie prywatnych sieci łączących oddalone od siebie lokalizacje. Zaawansowane mechanizmy kontroli ruchu sieciowego umożliwiają także prowadzenie transmisji audio i wideo, którym łatwo możemy zagwarantować odpowiednią jakość obsługi (a nie, jak w większości dotychczasowych rozwiązań, tylko maksymalizować szanse uzyskania odpowiednich zasobów sieciowych, jeśli ruch w sieci nie będzie za duży).
Najbardziej obecnie oczekiwaną usługą realizowaną z użyciem sieci WiMAX jest telefonia oparta na protokole IP (Voice over IP - VoIP). Dzięki opisanym wcześniej możliwościom technicznym WiMAX jest świetnym rozwiązaniem dla niewielkich i średnich operatorów pragnących wejść na rynek usług telefonicznych. Brak konieczności budowy lub wynajęcia przewodowej pętli abonenckiej, stosunkowo duży zasięg, gwarancja jakości obsługi, łatwość i niskie koszty wdrożenia oraz znacznie szerszy w stosunku do klasycznej telefonii wachlarz możliwych usług dodatkowych powodują, że należy się tu spodziewać szerokiego zastosowania tej technologii. Może to podprowadzić do znacznego ożywienia rynku usług telefonicznych, z pożytkiem zarówno dla rozwoju tego sektora gospodarki, jak i dla odbiorców końcowych tych usług. Wraz z planowanym wprowadzeniem nowej generacji urządzeń, mających oferować pełne wsparcie dla mobilności klientów, WiMAX ma szansę stać się rozwiązaniem konkurencyjnym dla technologii stosowanych do tej pory przez operatorów sieci telefonii komórkowej, takich jak GSM czy UMTS, ze względu na stosunkowo niski koszt pojedynczej stacji bazowej oraz duży zasięg i liczbę użytkowników, których taka stacja może obsłużyć.
Druga z interesujących nas technik pracy sieci bezprzewodowych - popularne WiFi - jest bardzo rozpowszechnionym, tanim rozwiązaniem, obecnym na rynku już od kilku lat, przez wielu mylnie uznawanym za niewarte uwagi w środowisku systemów produkcyjnych. Rzeczywiście, stopień zaawansowania i możliwości zastosowanych tu technik nie są porównywalne do tych występujących w sieciach WiMAX, lecz właśnie ta prostota jest siłą techniki WiFi.
W początkowym okresie WiFi borykało się z wieloma bardzo poważnymi problemami dotyczącymi np. bezpieczeństwa czy stabilności pracy i obsługi ruchu multimedialnego, lecz może też być świetnym przykładem techniki intensywnie rozwijanej dzięki współpracy producentów i projektantów. Sieci WiFi w obecnej postaci są rozwiązaniem znacznie bardziej zaawansowanym niż pierwsze urządzenia noszące tę nazwę - pozwalają na transmisję z szybkością porównywalną do szybkości popularnych sieci przewodowych (znacznie większą niż np. WiMAX), oferują priorytyzację ruchu w celu lepszej obsługi usług multimedialnych, a także wysoki poziom bezpieczeństwa. Ich głównym mankamentem jest niewielki zasięg, ograniczany dodatkowo wysokim prawdopodobieństwem zakłócania przez inne systemy bezprzewodowe (WiFi pracuje bowiem w paśmie nielicencjonowanym). W praktyce, w warunkach miejskich, można liczyć na stabilną pracę systemu na odległościach nieprzekraczających 40-50 m, co jest jednak wartością zupełnie wystarczającą dla lokalnej sieci komputerowej. Mocną stroną technologii WiFi jest jej ogromna popularność, która w środowiskach miejskich przeradza się wręcz we wszechobecność. Prowadzone przez nas rok temu badania oszacowały gęstość występowania tego typu sieci na terenie centralnych dzielnic Miasta Gdańska na blisko 100 niezależnych instalacji (każda obsługująca wielu klientów) na 1 km2. Wynika z tego, że usługa udostępniona z użyciem technologii WiFi będzie miała bardzo szerokie grono potencjalnych odbiorców i duże szanse upowszechnienia wśród użytkowników. Jest to zatem potężne narzędzie pozwalające zarówno na zaspokajanie istniejącego popytu na usługi telekomunikacji elektronicznej, jak i na tworzenie nowych trendów w tym zakresie oraz popularyzację idei społeczeństwa informatycznego.
Obecnie najczęściej oferowaną usługą w sieciach WiFi pozostaje możliwość dostępu do sieci Internet poprzez tworzenie tzw. hotspotów. Ich operatorami są w znaczącej większości firmy prowadzące działalność związaną z turystyką lub handlem, takie jak: hotele, pensjonaty, restauracje, kawiarnie, centra konferencyjne, targowe i handlowe, lotniska, dworce itp. Dostęp taki jest bardzo często bezpłatny, a tego rodzaju usługa staje się już standardem. Również instytucje użyteczności publicznej, np. urzędy, idą tym śladem.
Technika WiFi jest także często wykorzystywana przez niewielkich komercyjnych dostarczycieli dostępu do Internetu na ograniczonych, słabo zurbanizowanych obszarach, takich jak mniejsze miasteczka, nisko zabudowane przedmieścia czy osiedla domków jednorodzinnych. Pomimo problemów wynikających z pracy w paśmie nielicencjonowanym, przy poprawnym zaprojektowaniu sieci technologia WiFi sprawdza się dobrze w takich zastosowaniach, umożliwiając realizację dostępu szybko i przy bardzo niewielkich nakładach.
Obserwacja prowadzonych prac badawczo-rozwojowych wskazuje, że zalety i popularność technologii WiFi zostaną wkrótce wykorzystane znacznie efektywniej niż dotychczas, ponieważ powstaje cała gama usług przeznaczonych do pracy z jej wykorzystaniem. Przykładami mogą być: UMA (Universal Mobile Access), pozwalająca na dostęp do usług telefonii komórkowej z użyciem WiFi (jako jednego z wielu możliwych sposobów łączności, obok np. WiMAXa), czy WAVE (Wireless Access for Vehicles), gdzie sieci te mogą zostać wykorzystane do łączności międzypojazdowej (np. w celu uiszczania opłat drogowych, sygnalizacji niebezpieczeństw, aktualizacji map, informacji o natężeniu ruchu drogowego, sterowania systemami kontroli toru jazdy pojazdu, dostępu do Internetu itp.).
Projekt bezprzewodowy Gdańsk
Projekt Wireless City Gdańsk jest wspólną inicjatywą Urzędu Miasta, Politechniki Gdańskiej oraz wielu dużych firm zlokalizowanych w naszym regionie, takich jak Intel Technology Poland. Ma na celu udostępnienie możliwości bezprzewodowego, w przeważającej części bezpłatnego, dostępu do sieci Internet na terenie całego Gdańska.
Podstawowe założenia projektu przewidują dwutorowy rozwój powyższej inicjatywy. Pierwszy kierunek rozwoju ma składać się z utworzonych i administrowanych przez miasto darmowych hotspotów WiFi w miejscach, w których spodziewane jest największe zainteresowanie, takich jak: dworzec główny PKP, Port Lotniczy Gdańsk im. Lecha Wałęsy, terminal promowy na Westerplatte, a także obiekty użyteczności publicznej: Urząd Miejski, Urząd Marszałkowski, Rada Miasta, Polska Filharmonia Bałtycka oraz biblioteki Politechniki Gdańskiej i Uniwersytetu Gdańskiego. Powyższe hotspoty zostaną podłączone do sieci Internet za pomocą już istniejących łączy światłowodowych.
Alternatywą dla dostępu z wykorzystaniem techniki WiFi, mocno ograniczonego obszarowo z racji swej charakterystyki technicznej, będzie dostęp z użyciem techniki WiMAX. Posłuży on do obsługi użytkowników zlokalizowanych poza obszarem objętym zasięgiem sieci WiFi oraz jako alternatywna metoda podłączania hotspotów do sieci Internet (w miejscach, gdzie brak infrastruktury przewodowej). Będzie też w stanie pełnić rolę dodatkowej sieci komunikacyjnej wspierającej instytucje administracji miejskiej. W celu zebrania danych koniecznych do zaprojektowania systemu uruchomiono już testową stację bazową WiMAX, zlokalizowaną na Wydziale Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej.
Współpraca dwóch zastosowanych w projekcie technik bezprzewodowych (WiMAX i WiFi) prowadzi do stworzenia systemu pozwalającego efektywnie obsługiwać dużą liczbę użytkowników w kluczowych lokalizacjach, przy jednoczesnym zapewnieniu praktycznie całkowitego pokrycia terenu miasta jego zasięgiem i utrzymaniu kosztów inwestycji w rozsądnych granicach. W połączeniu z zachowaniem łatwości i niskiego kosztu dostępu dla użytkowników (dzięki zastosowaniu popularnych technik o dużym wsparciu sprzętowym) i możliwości łatwej rozbudowy instalacji czyni to projekt WCG unikatową inicjatywą.
Drugi kierunek prac projektu WCG ma na celu włączenie do systemu istniejących już instalacji bezprzewodowych pracujących w technologii WiFi. Właściciele takich instalacji mieliby możliwość dołączenia do projektu i udostępnienia swoich sieci bezprzewodowych zewnętrznym użytkownikom. Projekt WCG oferowałby im wsparcie techniczne oraz oprogramowanie pozwalające na efektywne zarządzanie ich siecią w trybie publicznego dostępu.
Dostęp taki mógłby być płatny (jeśli właściciel sieci tak zadecyduje), lecz cena nie mogłaby przekraczać niewielkiej, ogólnie znanej wysokości, a opłaty regulowano by na zasadzie pre-paid dla systemu jako całości. W ten sposób użytkownicy otrzymaliby do dyspozycji ogromną liczbę punktów bezprzewodowego dostępu do Internetu z gwarancją stałego poziomu cen w każdym z nich, objętych wspólnym systemem rozliczania. Właściciele sieci z kolei mogliby spożytkować niewykorzystane przez siebie zasoby sieci z wymiernym zyskiem.
Podsumowanie
Nowoczesne sieci bezprzewodowe znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach, zarówno wspomagając czy przejmując realizację obecnych już na rynku usług, jak i oferując zupełnie nowe możliwości. Kluczową rolę odgrywa jednak właściwe ich zastosowanie. Istnieją obszary i usługi stanowiące wyłączną domenę sieci bezprzewodowych (np. telefonia mobilna, łączność morska), w innych zastosowaniach i środowiskach sieci bezprzewodowe mogą stanowić znakomitą alternatywę dla sieci klasycznych (np. różnego rodzaju sieci dostępowe, szczególnie na obszarach pozamiejskich), w jeszcze innych stosowanie ich nie jest zbyt efektywne (np. wysoko wydajne sieci szkieletowe). Z tego też powodu nie należy postrzegać ich jako zagrożenia dla sieci przewodowych czy też dążyć do bezkrytycznego wdrażania sieci bezprzewodowych w każdych możliwych warunkach.
Właściwie użyte (zwłaszcza odpowiednio zintegrowane ze sobą i z infrastrukturą przewodową) sieci bezprzewodowe mogą być nieocenionym narzędziem wspomagającym rozwój regionu, zwłaszcza takiego jak Pomorze, ukierunkowanego w znacznym stopniu na turystykę, transport i gospodarkę morską, a także charakteryzującego się dobrze rozwiniętą branżą zaawansowanych technologii. Stanowią również znakomite narzędzie pozwalające na szybkie i ekonomiczne stworzenie zaawansowanej infrastruktury telekomunikacyjnej na obszarach zlokalizowanych poza miastami. Pomorski Przegląd Gospodarczy
Instytut Badań nad Gospodarką Rynkową
ul. Do Studzienki 63
80-227 Gdańsk