Wi-Fi против DECT!

Жили-были два радио интерфейса DECT и Wi-Fi! Каждый был создан для своей задачи и двигался каждый своей дорогой. И вот однажды их пути пересеклись, и была битва - "Данные через DECT или голос через Wi-Fi?". Кто победит? Куда они пойдут дальше?

История и цели создания DECT и Wi-Fi .

Оба стандарта были созданы в начале 90х годов.

DECT (Digital European Cordless Telecommunications) - Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI), для обеспечения мобильности большого количества малоподвижных (пешеходов) абонентов с большой плотностью расположения, высоким трафиком переговоров и обеспечения высокой конфиденциальности переговоров, защищенности сети от несанкционированного доступа и радио-помех промышленного характера.
В основу Wi-Fi (Wireless Fidelity) был положен протокол международной некоммерческой ассоциации - Института инженеров электротехники и электроники (IEEE) 802.11. Изначально устройства WiFi были предназначены для корпоративных пользователей, чтобы заменить традиционные кабельные сети.

В привычном для нас виде стандарты сформировались, соответственно, DECT в 1996 году с принятием протокола совместной работы DECT терминалов различных производителей (GAP) и Wi-Fi в 1999 году с принятием протокола IEEE 802.11b. Позже были приняты и другие протоколы Wi-Fi (802.11а и g). В дальнейшем для рассмотрения мобильной голосовой связи будем использовать стандарт 802,11b, как наиболее распространенный и показательный в этом вопросе.

Инфраструктура DECT сети состоит из базовых станций, их контролера и мобильных или фиксированных терминалов. Wi-Fi сеть - из точек доступа и беспроводных клиентов.

Основные сферы применения стандартов DECT и Wi-Fi:

DECT - системы микросотовой связи на территории предприятия, абонентского беспроводного доступа - Wireless Local Loop (WLL) к телекоммуникационной сети как альтернатива проводному подключению, бытовые телефоны.

Wi-Fi - для организации беспроводных ЛВС (WLAN) и организации беспроводного доступа к сети Интернет в общественных местах, таких как кафе, рестораны, гостиницы, клубы, аэропорты (Hot-spot).

Достоинства и недостатки DECT и Wi-Fi

Преимущества Wi-Fi

• Позволяет развернуть сеть без прокладки кабеля, может уменьшить стоимость развёртывания и расширения сети. Места, где нельзя проложить кабель, например, вне помещений и в зданиях, имеющих историческую ценность, могут обслуживаться беспроводными сетями.
• Wi-Fi-устройства широко распространены на рынке и устройства разных производителей могут взаимодействовать на базовом уровне сервисов.
• Wi-Fi сети поддерживают роуминг, поэтому клиентская станция может перемещаться в пространстве, переходя от одной точки доступа к другой.
• Wi-Fi - это набор глобальных стандартов. В отличие от сотовых телефонов, Wi-Fi оборудование может работать в разных странах по всему миру.

Недостатки Wi-Fi

• Частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в различных странах неодинаковы; во многих странах разрешены не все каналы, а некоторые страны, например Италия и Россия, требуют регистрации всех Wi-Fi сетей, работающих вне помещений, или требуют регистрации Wi-Fi-оператора.
• Высокое, по сравнению с другими стандартами, потребление энергии, что уменьшает время жизни батарей.
• Самый популярный стандарт шифрования, Wired Equivalent Privacy или WEP, может быть относительно легко взломан даже при правильной конфигурации (из-за слабой стойкости ключа). Несмотря на то, что новые устройства поддерживают более совершенный протокол Wi-Fi Protected Access (WPA), многие старые точки доступа не поддерживают его и требуют замены. Принятие стандарта 802.11i (WPA2) в июне 2004 сделал доступной более безопасную схему, которая доступна в новом оборудовании. Обе схемы требуют более стойкий пароль, чем те, которые обычно назначаются пользователями. Многие организации используют дополнительное шифрование (например - VPN) для защиты от вторжения.
• Wi-Fi имеют ограниченный радиус действия. Типичная домашняя Wi-Fi точка доступа стандарта 802.11b или 802.11g имеет радиус действия 45 м в помещении и 90 м снаружи. Расстояние зависит также от частоты. Wi-Fi в диапазоне 2.4 ГГц работает дальше, чем Wi-Fi в диапазоне 5 ГГц.
• Наложение сигналов закрытой или использующей шифрование точки доступа и открытой точки доступа, работающих на одном или соседних каналах может помешать доступу к открытой точке доступа. Эта проблема может возникнуть при большой плотности точек доступа, например, в больших многоквартирных домах, где многие жильцы ставят свои точки доступа Wi-Fi.
• Неполная совместимость между устройствами разных производителей или неполное соответствие стандарту может привести к ограничению возможностей соединения или уменьшению скорости.

Преимущества стандарта DECT

• Качество проводной линии связи - 32 КБит/с ADPCM;
• Возможность создания различных систем на основе DECT:
  • домашние беспроводные многотерминальные системы, которые также подходят для малого офиса,
  • микросотовые беспроводные корпоративные системы (офисные и учрежденческие АТС с радиодоступом),
  • микросотовые системы общего пользования (СТМ),
  • системы фиксированного радиодоступа (WLL) и др.
• Сосуществование различных некоординируемых DECT-систем в общем частотном диапазоне без необходимости частотного планирования;
• Совместимость оборудования разных производителей (при наличии GAP);
• Обеспечение перехода из соты в соту без разрыва соединения (хэндовер);
• Возможность обслуживания одной трубки в разных сетях (частных и общего пользования);
• Обеспечение большого трафика - до 10,000 Эрл/км2;
• Совместимость с другими радиосистемами;
• Отсутствие канала управления - устойчивость к радиопомехам;
• Низкий уровень излучения - безопасность для здоровья.
• Дальность выноса Базовых Станций (БС) от контролера от 1 до 5 км (в зависимости от типа оборудования) позволяет создавать микросотовые сети масштаба среднеевропейского города.

К недостаткам DECT, пожалуй, можно отнести - низкую скорость передачи данных. По сравнению с Wi-Fi - очень низкую.

ТАБЛИЦА сравнительные характеристики DECT и Wi-Fi

Общая ситуация на связном рынке в конце 90х, начале 2000х годов.

В это время произошел окончательный перелом в телефонии от коммутации каналов к коммутации пакетов на базе уже хорошо зарекомендовавшего себя в компьютерных сетях - Интернет Протокола (IP). Традиционные производители АТС оказались под ударом со стороны вырвавшихся на их рынок крупных и очень агрессивных компаний, ранее специализировавшихся на передаче и коммутации данных, например, корпорации Cisco Systems. Они мгновенно отреагировали выпуском своих IP продуктов, Некоторые это даже отразили в их названиях: - AVAYA IP Office, - Coral FlexiCom IP, - LG ip LDK.

Кто-то зазевался, выбрал не ту стратегию, был слишком большим, чтобы быстро перестроится? Да, изменения были практически взрывоподобными, особенно для компаний, которые почти век доминировали на рынке, они были настолько большие и не потопляемые, что даже не могли просто разорится или уйти с рынка. В начале 21 века прокатилась серия поглощений и слияний. Посмотрите, какие интересные имена появились на современном телекоммуникационном рынке: Alcatel-Lucent, LG-Nortel, Nokia Siemens Networks.

В это же время в жизни классических операторов междугородней и международной связи тоже произошли лавинообразные изменения. IP операторы - те, кого они считали за мелких партизанов на рынке связи, вдруг начали, как пылесос, вытягивать из них конечных пользователей миллионами. И за несколько лет своей партизанской деятельности показали свою капитализацию в 62 миллиона долларов, как раз по доллару за каждого (на тот момент) своего абонента - как Skype (в 2007 году - 220 миллионов пользователей). Предоставляя свои услуги по цене 1-2 евро за час трансатлантического сеанса связи, вместо одной минуты классической связи.

Технологии передачи голоса поверх интернет протокола (VoIP) серьезно поменяла ситуацию и на рынке крупных корпоративных клиентов.

Эти корпоративные клиенты в один прекрасный день просто отчалили от берегов своих классических операторов связи, сократив свои платежи на несколько порядков, начав использовать IP для связи внутри своих подразделений. Например, компания IBM, имеет офисы в 70 странах мира, примерное количество сотрудников - 350 тысяч человек. Внутренняя структура компании устроена так, что зачастую, у линейного сотрудника из Москвы его менеджер находится в Вене (Австрия), разработчики проекта в Винчестере (Англия) а администратор проекта в Нью-Йорке (США). Представляете, какой они создавали трафик в процессе своей деятельности - на этом кормились десятки операторов! И вот, компания внедряет VoIP решение Cisco Call Manager для глобальной связи всех своих сотрудников по всему миру, и доходы этих операторов устремились к нулю!

И вот начало нового века и уже не только по Европе, но и по всему миру "бродит призрак коммунизма" - только на этот раз телефонного! И не далеко то время, когда услуги связи будут бесплатными, а операторы будут зарабатывать на рекламе, как в телевидении и на других дополнительных услугах.

Положение на рынке беспроводного доступа на рубеже 21 века

К концу 90х на рынке обеспечения мобильности сотрудников на территории предприятия, практически по всему миру, окончательно утвердились микросотовые сети - реализованные по стандарту DECT.

К этому моменту DECT окончательно вытеснил своих европейских предшественников CT-2 и CT-3, а также частные протоколы отдельных производителей и некоторые национальные стандарты и закрепился в Америке и Азии. Мировое производство абонентских DECT терминалов удваивалось ежегодно!

Технология WiFi, в свою очередь, одна из самых распространенных и перспективных на сегодняшний день в области компьютерной связи.

Конкуренция между Wi-Fi и DECT была неизбежна

Сети VoIP получили повсеместное распространение и самым прозрачным для IP - беспроводным интерфейсом оказался Wi-Fi. Особенно привлекательно было использовать это решение тем, у кого уже были развернуты эти сети. И, естественно, надо учитывать большое маркетинговое давление на пользователей со стороны производителей Wi-Fi оборудования.

В свою очередь, производители DECT систем разработали удачный IP интерфейс для своего оборудования. Сначала Датская компания KIRK Telecom, затем Немецкая DeTeWe, Французский Alcatel-Lucent и недавно Российский концерн Гудвин Европа. Это позволило свободно подключать уже отработанные микросотовые решения к VoIP сетям.

Также им удалось существенно поднять скорость передачи данных от первоначальных 9,6 КБит/с до 128 КБит/с. - за это сразу же ухватились DECT WLL операторы, расширив спектр услуг передачей данных и доступом в Интернет. Также надо отметить, что на Российском DECT форуме в 2006 году были декларированы намерения производителей создать модернизированный стандарт DECT Next Generation (NG) с мегабитными возможностями передачи данных. Что при сохранении выше перечисленных преимуществ DECT (особенно: отсутствие частотного планирования, помехоустойчивость и отсутствие отвода частот) - открывает фантастические перспективы для создания новых DECT продуктов.

Первые образцы Wi-Fi телефонов для VoIP были доступны уже в 1999 году (компании Zyxel, Samsung, Hitachi:), но не получили коммерческого распространения.

Реальные инсталляции Wi-Fi выявили ряд неприятных моментов, а именно, при перемещении из зоны действия одой точки доступа в зону действия другой (хендовер) происходит кратковременный разрыв (задержка) связи и для его устранения необходимо использовать специальные котроллеры (аналогичные DECT контроллерам). Дальность выноса Wi-Fi точек доступа от контролера не значительна (порядка 100м), для покрытия большой территории необходимо использовать дорогостоящие регенераторы. Требуется серьезное первоначальное частотное планирование сети и, в случае ее роста, каждое добавление БС приводит к частотной перепланировке. Wi-Fi трубки оказались очень не экономными и быстро разряжаются. Цена Wi-Fi трубок в виду их малой распространенности была значительно больше, чем у DECT, а надежность существенно ниже.

В частности, крупнейший Российский системный интегратор компания КРОК с 2000 года использовал в своем офисе Wi-Fi сеть на базе решений Cisco для обеспечения мобильности сотрудников. Тем не менее, при открытии нового офиса в 2006 году ими было принято решение о построении DECT микросотовой сети на базе оборудования KIRK Telecom, подключенного к их Cisco Call Manager напрямую по IP. Мотивировка такого выбора была такова - DECT существенно надежнее и дешевле в эксплуатации, а основным недостатком Wi-Fi решения было названо "не надежность Wi-Fi трубок и их высокая цена".

Какая технология победит в битве за мобильность сотрудников на современном предприятии?

И так можно подытожить, что на сегодня в битве за мобильность сотрудников - побеждает стандарт DECT! Но также очевидно, что DECT не заменит собой Wi-Fi в вопросе передачи данных - даже потенциально декларируемые скорости на порядок уступают Wi-Fi.

Какие перспективы развития стандартов Wi-Fi и DECT?

Основная проблема развития Wi-Fi вовсе не передача голоса, а существенное увеличение скорости передачи данных, устойчивости и дальности работы. Для этого Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) разрабатывает протокол 802.11n. Планируется достичь скоростей 500 Мбит/с и более. Для этого будут использованы несколько антенн для передатчика и приёмника. Технология называется множественным вводом/выводом MIMO (multiple input multiple output). В случае её использования параллельно передаётся множество сигналов, увеличивая тем самым суммарную пропускную способность и зону покрытия.

Тем не менее идея использовать Wi-Fi трубки не закрыта, а наоборот количество производителей включающихся в гонку за "голосом" все больше и больше на сегодня к ним присоединились: Alcatel-Lucent, Cisco Systems, Spectralink, Linksys и др. Это дает надежду, что со временем технология будет улучшена.

На международной выставке Telecom World в Гонконге представители DECT Forum - ассоциации производителей телефонов стандарта сообщили, что пришли к соглашению по вопросу о том, какие требования будут предъявляться к телефонам нового поколения. Ассоциация DECT Forum будет сертифицировать новые телефоны на соответствие стандарту CAT-iq, название которого расшифровывается как Cordless Advanced Technology - internet and quality (усовершенствованная технология беспроводной связи - Internet и качество). Такие аппараты будут подсоединяться к IP-сетям и обеспечивать работу с VoIP, онлайновыми телефонными справочниками и Internet-радио. Можно ли будет использовать их для просмотра Web-сайтов?

По мнению Михаила Нагорского - одного из основателей отечественного DECT, уже в этом году в России будет создано DECT оборудование способное обеспечить скорость передачи данных 640Кбит/с на абонентский терминал на расстоянии нескольких километров. Что с учетом существенно более простой процедуры получения частотного ресурса для оператора связи - наверняка вызовет серьезный интерес на использование такого DECT оборудования на бескрайних просторах нашей родины.