Беспроводная локальная линия

Беспроводная локальная линия связи ( WLL ) — это использование линии беспроводной связи в качестве соединения « последняя миля / первая миля» для предоставления обычных старых телефонных услуг (POTS) или доступа в Интернет (продаваемого под термином «широкополосный доступ») для клиентов телекоммуникаций. Существуют различные типы систем и технологий WLL.

Другие термины для этого типа доступа включают широкополосный беспроводной доступ ( BWA ), радио в контуре ( RITL ), фиксированный радиодоступ ( FRA ), фиксированный беспроводной доступ ( FWA ) и городскую беспроводную связь ( MW ).

Определение услуги фиксированной беспроводной связи

Устройства фиксированного беспроводного терминала (FWT) отличаются от обычных мобильных терминалов, работающих в сотовых сетях , таких как GSM или LTE , тем, что стационарный беспроводной терминал или настольный телефон будут ограничены почти постоянным местоположением и практически не имеют возможностей роуминга .

WLL и FWT — это общие термины для телекоммуникационных технологий на основе радиосвязи и соответствующих устройств, которые могут быть реализованы с использованием ряда различных беспроводных и радиотехнологий.

Услуги беспроводной местной связи сегментированы на ряд широких рынков и групп развертывания. Услуги делятся на лицензированные, обычно используемые операторами связи и телекоммуникационными компаниями , и нелицензированные, чаще всего используемые домашними пользователями и интернет-провайдерами беспроводной связи (WISP).

Лицензированная двухточечная микроволновая печь

Лицензированная микроволновая связь «точка-точка» была впервые использована компанией AT&T Long Lines в 1960-х годах для высокоскоростной межгосударственной передачи голоса, данных и телевидения. Сеть AT&T охватывала всю территорию США, охватывая сотни микроволновых вышек, передавая в основном на частотах 3700–4200 МГц и 5000–6200 МГц. Сеть постепенно устарела, начиная с конца 1980-х годов, когда оптоволокно стало предпочтительным решением для транзитной связи.

После распада Bell System 8 января 1982 года лицензированные двухточечные микроволновые решения можно было продавать предприятиям и государственным предприятиям для их собственного частного использования. Часто аргументом было обход проводных локальных шлейфов в целях экономии денег или резервное копирование слабых медных кабелей.

В 1987 году компания Microwave Bypass модифицировала лицензированную высокочастотную микроволновую радиосвязь (23 ГГц) и разработала первый беспроводной интерфейс 802.3, получивший название EtherWave Transceiver. Результатом стала первая (лицензированная FCC) двухточечная микроволновая радиостанция, способная обеспечивать полнодуплексную передачу Ethernet со скоростью 10 Мбит/с между локальными и удаленными сетями на расстоянии до 4,3 миль друг от друга. Ограничение расстояния больше связано с задержкой Ethernet 802.3, чем с микроволновым диапазоном. Позже, в 1988 году, Microwave Bypass объединилась с Cisco для создания сквозного полнодуплексного соединения, которое удвоило расстояние по сравнению с предыдущим ограничением в 4,3 мили.

Тогда решение двухточечной микроволновой связи получило название «расширение локальной сети через микроволновую сеть», а затем «беспроводная транзитная связь», и оно было развернуто исключительно для корпоративных и государственных клиентов.

В 1990-е годы двухточечная микроволновая связь процветала благодаря росту вышек сотовой связи. Этот рост стимулировал исследования в этой области, и, поскольку стоимость продолжает снижаться, он используется в качестве альтернативы Т-1, Т-3 и оптоволокну.

После выпуска Wi-Fi IEEE 802.11 лицензированная микроволновая связь «точка-точка» стала дополнительным инструментом для поставщиков услуг беспроводного Интернета (WISP) и интернет-провайдеров, чтобы сократить цифровой разрыв .

В 2017 году была создана компания Climate Resilient Internet, LLC для разработки нового стандарта и сертификации двухточечной микроволновой связи («фиксированной беспроводной связи») для обеспечения устойчивости предприятий и правительств к экстремальным погодным условиям, перебоям в сети и террористическим атакам. Соучредителем компании стал Дэвид Теодор, основатель Microwave Bypass , который первым применил двухточечную микроволновую печь для доступа в Интернет.

Лицензированные услуги микроволновой связи «точка-многоточка»

Многоточечные микроволновые лицензии обычно дороже, чем двухточечные лицензии. Единую двухточечную систему можно установить и лицензировать за сумму от 50 000 до 200 000 долларов США. Многоточечная лицензия будет стоить миллионы долларов. Служба многоканального многоточечного распределения (MMDS) и служба локального многоточечного распределения (LMDS) были первыми настоящими многоточечными услугами для беспроводной локальной сети. В то время как Европа и остальной мир разработали диапазон 3500 МГц для доступной широкополосной фиксированной беспроводной связи, США предоставили LMDS и MMDS, а большинство внедрений в Соединенных Штатах проводилось на частоте 2500 МГц. Самым крупным из них было внедрение оборудования гибридных сетей компанией Sprint Broadband. У Sprint были трудности с прибыльной эксплуатацией сети, а обслуживание часто было нестабильным из-за ненадлежащего качества радиосвязи.

Нелицензированная услуга многоточечной беспроводной связи

Наибольший рост радиосвязи дальнего действия с 2002 года пришелся на нелицензионные диапазоны (в основном 900 МГц, 2,4 ГГц и 5,8 ГГц). Global Pacific Internet и Innetix начали предоставлять услуги беспроводной связи в Калифорнии в 1995 году, используя радиосвязь со скачкообразной перестройкой частоты Breezecom (Alvarion), которая позже стала стандартом 802.11.

Несколько лет спустя компания NextWeb Networks из Фримонта начала внедрение надежных безлицензионных услуг. Для Nextweb они первоначально использовали оборудование 802.11b, а затем перешли на Axxcelera, который использует собственный протокол.

1995–2004: Безлицензионное оборудование.

Большинство первых поставщиков нелицензионного оборудования фиксированной беспроводной связи, такие как Adaptive Broadband (Axxcelera), Trango Broadband, Motorola (Orthogon), Proxim Networks, Redline Communications и BreezeCom ( Alvarion ), использовали собственные протоколы и аппаратное обеспечение, создавая давление на отрасль, чтобы принять стандарт нелицензированной фиксированной беспроводной связи. Эти уровни MAC обычно использовали канал 15–20 МГц с использованием расширения спектра прямой последовательности и BPSK, CCK и QPSK для модуляции.

Все эти устройства описывают беспроводную систему в помещении клиента как абонентское устройство (SU), а операторский передатчик, предоставляющий услуги местной связи последней мили, как точку доступа (AP). В 802.11 используются термины AP и STA (станция).

2002–2005: локальная линия Wi-Fi.

ближнего радиуса действия Первоначально разработанный для мобильного Интернета и доступа к локальной сети , стандарт IEEE 802.11 стал фактическим стандартом для нелицензированной беспроводной локальной сети. Для передачи данных на большие расстояния используется больше оборудования 802.11, чем при использовании любой другой технологии. Эти системы давали разные результаты, поскольку операторы часто были небольшими и плохо обученными радиосвязи, кроме того, 802.11 не предназначался для использования на больших расстояниях и страдал от ряда проблем, таких как проблема скрытого узла . Многие компании, такие как KarlNet, начали модифицировать MAC 802.11, пытаясь обеспечить более высокую производительность на больших расстояниях.

Дополнительная информация: Wi-Fi дальнего действия.

2005 – настоящее время: Развитие рынка беспроводных интернет-провайдеров.

Практически в каждом мегаполисе по всему миру операторы и любители развертывают все больше и больше нелицензированных систем широкополосной связи «точка-многоточка». Провайдеры, получившие восторженные отзывы на старте, столкнулись с перспективой снижения производительности своих сетей, поскольку все больше и больше устройств развертывались с использованием безлицензионных диапазонов U-NII (5,3/5,4 ГГц) и ISM (2,4 и 5,8 ГГц) и Вокруг них возникли конкуренты.

Растущая проблема помех

Помехи привели к тому, что большинство нелицензированных беспроводных услуг имели гораздо более высокий уровень ошибок и сбоев, чем эквивалентные проводные или лицензированные беспроводные сети, такие как медная телефонная сеть и сеть по коаксиальному кабелю. Это привело к замедлению роста, отказу клиентов от услуг и переосмыслению многими операторами своей бизнес-модели.

На эти проблемы было несколько ответов.

2003: Добровольное согласование частот (США).

Next-Web, Etheric Networks , Gate Speed ​​и несколько других компаний основали первую добровольную координацию спектра, работающую полностью независимо от государственных регулирующих органов. Эта организация была основана в марте 2003 года как БАНК. «Координация сети района залива». Благодаря сохранению частот, используемых в межоператорской базе данных, были сведены к минимуму перебои между координирующими сторонами, а также затраты на выявление новых или изменение источников передачи за счет использования базы данных частот для определения того, какие полосы используются. Поскольку стороны в BANC включали большинство операторов в районе залива, они использовали давление со стороны коллег, чтобы дать понять, что операторы, которые ведут себя нехорошо, будут коллективно наказаны группой путем вмешательства в деятельность тех, кто отказывается от сотрудничества, но при этом стараются не вмешиваться в кооператив. Затем BANC был развернут в Лос-Анджелесе. К ним присоединились такие компании, как Deutsche Telekom . Казалось, идея была многообещающей.

2005: Операторы бегут от нелицензионных компаний к лицензированным

Операторы с более высокой капитализацией начали сокращать свое внимание к нелицензионным системам и вместо этого сосредоточились на лицензированных системах, поскольку постоянные колебания качества сигнала привели к очень высоким затратам на техническое обслуживание. NextWeb, приобретенная Covad за очень небольшую премию к вложенному в нее капиталу, является одним из операторов, который сосредоточился на лицензированных услугах, как и WiLine Networks. Это привело к тому, что меньшее количество наиболее ответственных и значимых операторов фактически использовали систему BANC. Без активного участия основателей система зачахла.

С 2005 г. по настоящее время: Адаптивная сетевая технология.

Операторы начали применять принципы самовосстановления сетей. Etheric Networks пошла по этому пути. Etheric Networks сосредоточилась на повышении производительности за счет разработки динамических помех, обнаружения и реконфигурации неисправностей, а также оптимизации программного обеспечения для маршрутизации на основе качества, такого как MANET, и использования нескольких путей для доставки услуг клиентам. Этот подход обычно называют « сетчатой ​​сетью », которая опирается на одноранговые сетевые протоколы, однако ячеистые и одноранговые сетевые протоколы еще не обеспечивают высокоскоростную сквозную надежную услугу локального шлейфа бизнес-класса с малой задержкой. поскольку пути иногда могут пересекать экспоненциально больше радиоканалов, чем традиционная топология звезды (AP → SU).

Адаптивное управление сетью активно контролирует качество и поведение локальной сети, используя автоматизацию для реконфигурации сети и ее потоков трафика, чтобы избежать помех и других сбоев.

Мобильные технологии

К ним относятся Глобальная система мобильной связи (GSM), множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA), множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA) и усовершенствованная цифровая беспроводная связь (DECT). Более ранние реализации включали такие технологии, как Advanced Mobile Phone System (AMPS).

Развертывание

Рынок беспроводной локальной связи в настоящее время чрезвычайно быстрорастущий рынок, предлагающий интернет-провайдерам немедленный доступ к рынкам клиентов без необходимости прокладывать кабель через мегаполис или работать через ILEC , перепродавая телефонные, кабельные или спутниковые сети, принадлежащие компаниям, которые предпочитают продавать в основном прямой.

Эта тенденция возродила перспективы для местных и региональных интернет-провайдеров, поскольку те, кто хотел развернуть фиксированные беспроводные сети, не находились во власти крупных телекоммуникационных монополий. Они оказались во власти нерегулируемого повторного использования нелицензионных частот, на которых они общаются.

Благодаря огромному количеству оборудования и программного обеспечения 802.11 «Wi-Fi», а также тому факту, что лицензии на использование спектра в диапазонах ISM и U-NII не требуются , отрасль значительно опередила регулирующие органы и органы по стандартизации.

Методы WLL

• Мобильный :
  • CDMA (США).
  • ТДМА (США).
  • GSM (МСЭ – по всему миру).
  • UMTS 3-го поколения (мир).
  • Персональная портативная телефонная система (PHS в Японии, PAS/Xiaolingtong в Китае)
• Фиксированная или локальная сеть:
  • DECT , для местной линии
  • ЛМДС
  • IEEE 802.11 , первоначально разработанный для мобильного Интернета ближнего действия и услуг доступа к сети, стал фактическим стандартом для беспроводной локальной сети.
  • WiMAX или IEEE 802.16 могут стать доминирующей средой для беспроводной локальной сети. В настоящее время все больше операторов используют MAC 802.11 на частотах 2 и 5 ГГц. Маловероятно, что 802.16 превзойдет 802.11, по крайней мере, до конца 2008 года. Intel продвигает этот стандарт, в то время как Atheros и Broadcom по-прежнему сосредоточены в основном на 802.11.
  • Спутниковый доступ в Интернет для автономного здания .

Производители

• Хуавей
• пролет
• Альварион
• Акксселера
• Кембриджский широкополосный доступ
• Интраком Телеком
• P-Com
• Редлайн Коммуникации
• Сони Эрикссон
• СР Телеком

См. также

• 8P8C (РДЖ-45)
• Антенна
• Базовая телефонная радиостанция
• Электрический кабель
• РЧ-разъем
• Wi-Fi
• Микроволновой обход
• Поставщик услуг беспроводного Интернета (WISP)