Беспроводной широкополосный доступ — это телекоммуникационная технология, которая обеспечивает высокоскоростной беспроводной доступ в Интернет или доступ к компьютерным сетям на большой площади. Термин охватывает как фиксированный , так и мобильный широкополосный доступ . [1]
Первоначально слово « широкополосный » имело техническое значение, но стало маркетинговым термином для любого вида относительно высокоскоростной компьютерной сети или технологии доступа в Интернет. Согласно стандарту 802.16-2004 , широкополосный означает «имеющий мгновенную полосу пропускания более 1 МГц и поддерживающий скорость передачи данных более 1,5 Мбит /с». [2] Федеральная комиссия по связи (FCC) недавно переопределила это слово, чтобы оно обозначало скорость загрузки не менее 25 Мбит /с и скорость выгрузки не менее 3 Мбит /с. [3]
Беспроводная широкополосная сеть — это наружная фиксированная и/или мобильная беспроводная сеть, обеспечивающая наземные беспроводные соединения типа «точка-многоточка» или «точка-точка» для услуг широкополосного доступа.
Беспроводные сети могут обеспечивать скорость передачи данных, превышающую 1 Гбит/с. [4] Многие фиксированные беспроводные сети работают исключительно в полудуплексном режиме (HDX) , однако некоторые лицензированные и нелицензированные системы могут работать также в полнодуплексном режиме (FDX) [5], обеспечивая связь в обоих направлениях одновременно.
Внешние фиксированные беспроводные широкополосные сети обычно используют приоритетный протокол на основе TDMA [6] [7] [8] [9] для разделения связи на временные интервалы. Этот метод временных интервалов устраняет многие проблемы, общие для протокола Wi-Fi 802.11 в наружных сетях, такие как проблема скрытого узла .
Немногие поставщики услуг беспроводного Интернета (WISP) обеспечивают скорость загрузки более 100 Мбит/с; большинство услуг широкополосного беспроводного доступа (BWA) оцениваются в радиусе 50 км (31 миля) от вышки. [10] Используемые технологии включают Local Multipoint Distribution Service (LMDS) и Multichannel Multipoint Distribution Service (MMDS), а также интенсивное использование промышленных , научных и медицинских (ISM) радиодиапазонов , и одна конкретная технология доступа была стандартизирована IEEE 802.16 с продуктами, известными как WiMAX . [11]
WiMAX очень популярен в Европе, но не был полностью принят в Соединенных Штатах из-за стоимости развертывания. В 2005 году Федеральная комиссия по связи приняла Отчет и Распоряжение, которые пересмотрели правила FCC, чтобы открыть диапазон 3650 МГц для наземных беспроводных широкополосных операций. [11]
Другая система, которая популярна у поставщиков услуг кабельного интернета, использует беспроводные соединения точка-многоточка , которые расширяют существующую проводную сеть с помощью прозрачного радиосоединения. Это позволяет использовать одни и те же модемы DOCSIS как для проводных, так и для беспроводных клиентов. [12]
14 ноября 2007 года Комиссия опубликовала публичное уведомление DA 07–4605, в котором Бюро беспроводной связи объявило дату начала процесса лицензирования и регистрации для диапазона 3650–3700 МГц . [13] В 2010 году FCC приняла Правила белого пространства телевидения (TVWS) и разрешила включить некоторые из лучших частот вне прямой видимости (700 МГц) в Часть 15 Правил FCC. [14] Ассоциация поставщиков услуг беспроводного Интернета, национальная ассоциация WISP, подала петицию в FCC и выиграла ее. [15]
Первоначально WISP были обнаружены только в сельской местности, не охваченной кабелем или DSL . [16] Эти ранние WISP использовали высокопроизводительный T-носитель , такой как соединение T1 или DS3 , а затем транслировали сигнал с большой высоты, например, с вершины водонапорной башни . Чтобы получить этот тип интернет-соединения, потребители устанавливают небольшую тарелку на крыше своего дома или офиса и направляют ее на передатчик. Для WISP, работающих в диапазонах 2,4 и 5 ГГц, обычно необходима прямая видимость , при этом 900 МГц обеспечивают лучшую производительность NLOS (вне прямой видимости).
Провайдеры услуг фиксированной беспроводной широкополосной связи обычно предоставляют оборудование клиентам и устанавливают небольшую антенну или тарелку где-нибудь на крыше. Это оборудование обычно развертывается как услуга и обслуживается компанией, предоставляющей эту услугу. Услуги фиксированной беспроводной связи стали особенно популярны во многих сельских районах, где кабель, DSL или другие типичные домашние интернет-услуги недоступны.
Многие компании в США и по всему миру начали использовать беспроводные альтернативы действующим и местным провайдерам для интернет- и голосовых услуг. Эти провайдеры, как правило, предлагают конкурентоспособные услуги и опции в областях, где есть трудности с получением доступных Ethernet-подключений от наземных провайдеров, таких как ATT, Comcast, Verizon и других. Кроме того, компании, ищущие полное разнообразие между операторами для критических требований к времени безотказной работы, могут искать беспроводные альтернативы локальным вариантам.
Чтобы справиться с возросшим спросом на беспроводной широкополосный доступ, потребуется увеличение спектра . Исследования начались в 2009 году, и хотя некоторый неиспользованный спектр был доступен, оказалось, что вещателям придется отказаться по крайней мере от части спектра. Это вызвало сильные возражения со стороны вещательного сообщества. В 2013 году были запланированы аукционы, и на данный момент любые действия вещателей являются добровольными.
В Соединенных Штатах технологии мобильной широкополосной связи включают услуги от таких провайдеров, как Verizon , AT&T Mobility и T-Mobile , которые обеспечивают более мобильную версию доступа в Интернет. Потребители могут приобрести карту ПК , карту ноутбука, USB- оборудование или мобильный широкополосный модем , чтобы подключить свой ПК или ноутбук к Интернету через вышки сотовой связи . [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] Этот тип соединения будет стабильным практически в любой области, которая также может получить сильное соединение сотовой связи. Эти соединения могут стоить дороже из-за портативного удобства, а также иметь ограничения скорости во всех, кроме городских условий. [19] [1] [25] [26] [27]
2 июня 2010 года, после месяцев обсуждений, AT&T стала первым поставщиком беспроводного Интернета в США, объявившим о планах взимать плату в соответствии с использованием. Будучи единственным поставщиком услуг iPhone в США, AT&T столкнулась с проблемой интенсивного использования Интернета больше, чем другие поставщики. Около 3 процентов клиентов смартфонов AT&T составляют 40 процентов использования технологии. 98 процентов клиентов компании используют менее 2 гигабайт (4000 просмотров страниц, 10 000 писем или 200 минут потокового видео ), лимит по ежемесячному плану за 25 долларов, а 65 процентов используют менее 200 мегабайт , лимит по плану за 15 долларов. За каждый гигабайт сверх лимита с клиентов будет взиматься плата в размере 10 долларов в месяц, начиная с 7 июня 2010 года, хотя существующим клиентам не потребуется менять безлимитный тарифный план на 30 долларов в месяц. Новый план станет обязательным для тех, кто перейдет на новую технологию iPhone позднее летом. [28]
Беспроводное соединение может быть как лицензированным, так и нелицензированным. В США лицензированные соединения используют частный спектр, на который пользователь получил права от Федеральной комиссии по связи (FCC). Нелицензированный мобильный беспроводной широкополосный доступ в США работает на CBRS [29], который имеет три уровня. Уровень 1 — действующий доступ, зарезервированный для федерального правительства США, Уровень 2 — приоритетный доступ, платный доступ с приоритетом в спектре, Уровень 3 — общий авторизованный доступ (GAA), общий спектр. [29] В других странах спектр лицензируется национальным органом радиосвязи страны (например, ACMA в Австралии или Нигерийской комиссией по связи в Нигерии (NCC)). Лицензирование обычно стоит дорого и часто резервируется для крупных компаний, которые хотят гарантировать частный доступ к спектру для использования в связи точка-точка. Из-за этого большинство беспроводных интернет-провайдеров используют нелицензированный спектр , который находится в открытом доступе.