Интернет: а у вас нет такого же, только без проводов?

Ренат Якубов, 

Все больше и больше людей желают подключаться ко Всемирной Сети без проводов. И желание быть «на связи» в любом месте и в любое время вполне понятно. Поэтому сегодня мы расскажем, какие у нас существуют в этом плане возможности.

Все мы хорошо помним эпоху становления Всемирной Сети. Актуальные на тот момент технологии кодирования, передачи, приема и обработки информации не позволяли, в большинстве случаев, наладить сколько-нибудь скоростное подключение, даже когда сигнал шел по проводам.

Но почему «даже по проводам»? Общеизвестно, что для связи с интернетом использовались, зачастую, изначально неприспособленные для этой цели сети, телефонные, например. Качество используемого ими оборудования было ужасающим. Даже в том случае, если сеть строилась «с нуля», это далеко не всегда спасало от проблем. Оборудование и в этом случае могло быть неидеальным, устаревшим. Топология тоже зачастую была далека от оптимума, в результате скорость и надежность коннекта были на очень низком уровне.

Провод был, есть и еще долго будет становым хребтом сетестроения
Провод был, есть и еще долго будет становым хребтом сетестроения

Кажется, в данной ситуации необыкновенно уместно бы выглядел, так сказать, ход конем – отказ от проводов и переход к беспроводным сетям. В самом деле, в этом случае мы бы избавились от многих трудностей: неважным стало бы состояние неизвестно когда и кем проложенных проводов, не требовался бы доступ к распределительным щиткам в коридорах многоквартирных домов. Значительно бы упростилась процедура подключения к сети – добавил к компьютеру маленькую микросхемку и никакой тебе возни, сопровождающейся сверлением стен и отдиранием-прибиванием плинтусов. Заманчивая перспектива!

Почему же она не была реализована? Почему провод до сих пор является основным каналом для передачи данных? Если вкратце, потому, что при переходе к беспроводному обмену данными мы бы получили другие, гораздо более серьезные сложности.

Во-первых, обеспечить достойный коннект «по воздуху» сложно технически. Провод, в каком бы плачевном состоянии он ни был, является все-таки специализированной средой для передачи данных. А значит, электрический сигнал в нем искажается заметно меньше, а угасает медленнее, чем радиосигнал в среде неспециализированной, в том же воздухе, например. Следовательно, нам потребуются мощные, но при этом безопасные для здоровья человека, передатчики, сверхчувствительные и сверхкомпактные приемники. А также эффективные алгоритмы для коррекции неизбежно возникающих ошибок, равно как и микрочипы, мощности которых хватит для того, чтобы обрабатывать по этим самым алгоритмам огромные потоки данных, да еще и, что называется, «налету».

Разумеется, все эти компоненты могли появиться лишь по мере развития бытовой микроэлектроники, то есть гораздо позже эпохи массовой компьютеризации. К тому же есть еще одна сложность.

Как уже было сказано, радиосигнал на пути от передатчика к приемнику неизбежно искажается, и не последнюю роль в этом процессе играет наличие в ближайших (а иногда и довольно удаленных) окрестностях других электроприборов и радиоточек. В самом деле, они запросто могут излучать волны близкого диапазона, глуша нужный нам сигнал.

Но хуже всего то, что и ваш собственный модуль беспроводной связи может выступить в роли такой вот мини-глушилки. И хорошо, если в результате без связи останется ваш сосед Вася. А если это будет карета «скорой помощи», авиадиспетчер или сотрудник правоохранительных органов? Последствия могут быть очень тяжелыми, а потому вся радиоаппаратура подлежит обязательной сертификации, а иногда эксплуатирующим ее организациям приходится добиваться выделения себе определенной части частотного спектра именно для того, чтобы исключить конкуренцию между различными передатчиками.

Сертификация, конечно, требует времени, да и законодательство во многих странах далеко от идеала, однако, у серьезных производителей оборудования непреодолимых проблем на этом этапе обычно не возникает. А вот с выделением частот все бывает гораздо сложнее – спектр-то далеко не бесконечен, а желающих его использовать очень много. К тому же некоторые ведомства, прежде всего военные, конечно, распоряжаются им крайне неэффективно. В результате нужные частоты зачастую бывают просто заняты. В России, равно как и в других постсоветских странах, это очень актуальная проблема, в значительной мере определяющая лицо рынка связи.

В-общем, перед желающими построить беспроводную сеть для доступа в Интернет стояла масса проблем. Однако с течением времени, большинство из них были так или иначе решены. К тому же появился новый фактор, напрямую влияющий на спрос в данной области – всевозрастающая мобильность. Если раньше в Сеть выходили почти исключительно из дома или с рабочего места, то теперь очень и очень многим хочется, или даже требуется, иметь доступ к онлайн-сервисам из любой точки пространства. Где бы ни был данный конкретный индивид в текущий момент времени, он должен иметь возможность выйти в Интернет. Ну а если есть спрос, будет и предложение.

Вполне естественным представляется тот факт, что первыми сколько-нибудь массовый беспроводной доступ в Сеть стали предлагать операторы сотовой связи. В самом деле, у них есть частотный диапазон и лицензии. У них есть сети, покрывающие огромную территорию. Наконец, у них огромная абонентская база – все это позволяет вывести на рынок новую услугу с минимальными затратами.

Стандартов для передачи цифровых данных через сотовые сети было создано много, но наиболее известным, и до сих пор актуальным, является WAP (Wireless Application Protocol) – протокол беспроводного доступа. Базируясь на технологии CSD (Circuit-Switched Data), он очень серьезно отличается от остальных стандартов, о которых мы скажем ниже, по своей идеологии. Дело в том, что его разработчики имели в виду подключение к Сети не компьютеров и ноутбуков, а других, куда более примитивных в техническом смысле, девайсов, таких как сотовые телефоны. Или пейджеры. Были, говорят, в доисторические времена и такие устройства. Несложно догадаться, что в нашем распоряжении только маленький черно-белый экранчик, очень маломощный чип и смешной по меркам настольных систем объем памяти.

Самые бюджетные телефоны могут подключиться к Сети лишь через WAP
Самые бюджетные телефоны могут подключиться к Сети лишь через WAP

В результате, о полноценном доступе во Всемирную Паутину пользователям WAP-девайсов пришлось забыть. Зайти можно было только на специально адаптированные версии сайтов, чей адрес обычно имел следующий вид: wap.yoursite.ru. Графики, равно как и другого «тяжелого» контента, они обычно не содержали. Посетить их имело смысл в том случае, если вам хотелось узнать, например, курс валют, увидеть заголовки последних новостей, или ознакомиться с результатами спортивного матча. Негусто.

Разумеется, назвать возможности WAP «достаточными» язык бы мало у кого повернулся. Популярность набрали карманные персональные компьютеры – КПК. И даже сами мобильные телефоны стали заметно совершеннее, они обзавелись цветными экранами с достаточно высоким разрешением, да и мощность микрочипов существенно возросла. Благодаря этому появилась техническая возможность просматривать обычные веб-страницы, пусть и после соответствующей оптимизации, заключающейся, прежде всего, в выкидывании изрядной части графики и «сплющивания» страницы по горизонтали.

Нужна была только технология, позволяющая осуществлять через сотовую сеть полноценный веб-серфинг. И она появилась, ее имя GPRS (General Packet Radio Service) – пакетная радиосвязь общего пользования. WAP-девайс, когда связь установлена, занимает радиоканал вне зависимости от того, осуществляется ли в данный момент пересылка данных, или нет. Тарификация, естественно, осуществляется поминутно и удовольствие оказывается весьма недешевым. Иное дело GPRS. Информация передается в пакетах через неиспользуемые в настоящий момент голосовые каналы. При этом оператор связи может регулировать степень приоритетности голосового и сетевого трафика. В подавляющем большинстве случаев, естественно, безусловное предпочтение отдается голосу, ибо плохая слышимость заметно критичнее, нежели медленный коннект. Из-за этого скорость GPRS-соединения сильно зависит от загруженности сети. Теоретически она может доходить до 171 Кбит/с, однако на практике она редко поднимается выше 56 Кбит/с.

GPRS – самый распространенный метод беспроводного подключения
GPRS – самый распространенный метод беспроводного подключения

Немаловажным является тот факт, что за счет применения пакетной технологии передачи данных, и, как следствие, гораздо более эффективного использования частотного диапазона, удалось радикально снизить цену доступа. Хотя тарифная политика у всех операторов разная, но даже у наиболее лояльных провайдеров за мегабайт приходится платить гораздо больше, чем в случае с проводной сетью.

Как уже было отмечено, скорость классического GPRS весьма низка. Чтобы ее увеличить, была разработана специальная настройка EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) –увеличенный поток данных для усовершенствованного GSM. Совершенствование систем модуляции сигнала позволило нарастить скорость передачи информации приблизительно втрое. Так, теоретически максимальная скорость передачи данных в EDGE-сетях составляет 474 килобита в секунду. Практическая скорость, как и в иных подобных стандартах, заметно ниже.


Автор
Ренат Якубов

Комментарии