Битва технологий: dect против wi-fi: телефонная связь
- Организация телефонии и локальной сети дома либо в офисе (SOHO)
Беспроводные разработки в помещении и на транспорте
IP-телефон CISCO7920 трудится поверх Wi-Fi
Сущий кошмар пришел в нашу жизнь c цифровыми разработками, сетями и миниатюризацией связи. Как неизменно, техническая интеллигенция взяла на себя роль мировых распорядителей, постановив, что а) провода — это моветон, они несовместимы с мобильностью и настоящей системной интеграцией; б) мы уберем провода, свяжем всех устойчивой связью и сделаем человека по-настоящему мобильным; в) человек может принимать во внимание мобильным, если он способен, не выходя из туалета, руководить своим банковским счетом, справляться о здоровье домочадцев, просматривать последние мировые новости и руководить подчиненными. И до тех пор пока мы, публика, чесали затылки и думали о том, как нам это все необходимо, инженеры всей земли начали выдавать на гора массу продуктов и ответов.
Сущность их приблизительно однообразна. Во-первых, это отказ от проводов, во вторых — большая интеграция всех электронных служб и цифровых устройств, функционирующих на какой-то ограниченной площади. Эти правила легли в базу таких инноваций, как интеллектуальное строение, сеть для дома и маленького офиса (SOHO), корпоративная сеть и т. д.
Преимущества налицо: всё на контроле, все на связи. Смена конфигурации сетей из вечной пытки с распутыванием лапши из проводов (довольно часто дорогих и хрупких) преобразовывается в легкое занятие, омрачаемое только поиском свободных электророзеток — вторых проводов, не считая питания, в совершенном беспроводном мире не предусмотрено.
Европейский DECT
Дело стало за немногим — нужен был приемлемый стандарт беспроводной связи, поддерживаемый большими компаниям. В первой половине 90-х годов выбирать было, в неспециализированном-то, не из чего. Существовал только один стандарт, хоть какое количество-нибудь отвечающий предъявляемым требованиям.
Это был DECT. Строго говоря, возможность передачи данных не являлась приоритетной задачей для разработчиков стандарта. В первую очередь, DECT — это стандарт качественной локальной телефонной связи, и в этом сегменте он был и остается фаворитом.
Однако, будучи вершиной эволюции так называемой бесшнуровой телефонии, DECT владеет качествами, каковые разрешают использовать его в других областях, в частности — в построении беспроводных сетей.
Во-первых, радиус действия образовывает 50−300 метров, что разрешило разместить на меньшей площади большее количество базисных станций, наряду с этим довольно совершенно верно ограничивая область охвата. Позитивно это сказалось и на энергопотреблении. Второй изюминкой DECT стал протокол передачи данных, созданный по подобию и образу протокола сотовой связи стандарта GSM. В частности, у GSM была заимствована разработка TDMA — принцип множественного доступа с временным разделением.
При с DECT сигнал на одной из 10 дешёвых частот разбивается на кадры длительностью 0,01 секунды, каковые, со своей стороны, разбиваются на 24 тайм-слота. Каждому абоненту на беседу назначается два тайм-слота (один на прием, второй — на передачу). Так, 10 частотных и 12 временных каналов разрешают одной базисной станции в один момент обслуживать 120 абонентов.
Согласно расчетам, микросотовая сеть на базе DECT при плотном размещении базисных станций на расстоянии порядка 25 метров друг от друга, разрешит снабжать связью в один момент 10 тысяч пользователей. Большое количество? Для громадного офисного строения — в самый раз.
Не считая всего другого, использование TDMA сделало сообщение стабильной, что принципиально важно для приложений, которые связаны с передачей данных в реальном времени. Именно поэтому, и высокой помехозащите, DECT отвечает правилам QoS — гарантированного качества связи.
Действительно, в погоне за качеством и ёмкостью разработчики породили неприятный побочный эффект: скорость передвижения абонента ограничена 4−6 км/ч, другими словами пешеходной. Уже при легком беге звук в трубке искажается, при более стремительных перемещениях сообщение по большому счету исчезает.
От GSM DECT кроме этого позаимствовал прописки пользователя и «процедуры» аутентификации в сети, что, вкупе со встроенным 128- и 64-битным шифрованием данных, сделало данный стандарт эталоном безопасности среди соперников. Ответ на доступ в сеть принимается сперва устройством (к примеру, телефонной трубкой), а после этого базисная станция на базе взятой от трубки информации принимает ответ о «прописке» устройства в совокупности и лишь затем выделяет ему канал связи.
Само собой разумеется, уже в начале 90-х лишь голосовой связью — пускай кроме того весьма качественной и надёжной — искушенного европейского пользователя было не поразить. Исходя из этого в стандарте DECT изначально предусматривалась возможность передачи данных и построения маленьких локальных сетей.
Скорость была ограничена 32 кбит/с — по тем временам не самый нехороший показатель. Наряду с этим скорость возможно было повышать, объединяя каналы. Но требования и объёмы трафика по скорости передачи росли существенно стремительнее, чем имел возможность себе позволить DECT.
Оставаясь практически совершенным и недорогим стандартом беспроводной телефонии, он не имел возможности стать полноценным носителем все возрастающего трафика нового века.
Кроме того теоретически скорость передачи данных в DECT не имеет возможности превышать 0,5 Мбит/с, при том, что современные требования к локальным сетям уже давно покинули на большом растоянии сзади и эту цифру.
Попытки модернизации DECT длятся, но уже на данный момент стало ясно, что для повышения скорости потребуется поменять распределение спектра и рабочие частоты. Иными словами, это будет уже не DECT, а второй стандарт, для применения которого нужно будет получать новую лицензию.
Более привлекательным показался второй путь. В случае если DECT был совершенным стандартом для цифровой радиотелефонии, то пришло время сделать совершенный стандарт для передачи данных, в первую очередь ориентированный на приложения, требующие скоростного доступа. Это относится к локальным сетям, совокупностям фиксированного радиодоступа, мультимедийным приложениям, работе с периферийными устройствами.
Империя причиняет ответный удар
На этом фронте инициативу перехватили американцы. Тут необходимо подчеркнуть, что в Соединенных Штатах, в отличие от Европы и большей части остального мира, DECT не стал распространен по большому счету. Официально это разъяснялось занятостью требуемых частот под армейские потребности. Но вероятнее, в этом ответе было больше политики, нежели настоящих технических неприятностей. Дать таковой перспективный рынок? К тому же кому?
Этим вечным выскочкам-европейцам? Ни при каких обстоятельствах.
Для американцев дело осложнялось тем, что иных вторых приличных стандартов локальной беспроводной связи в Соединенных Штатах не было. Все ожидали появления собственного стандарта, над которым с 1990 года трудилась несколько IEEE (Университет электронщиков и инженеров электриков). Ожидать было нужно продолжительных семь лет, перед тем как во второй половине 90-ых годов двадцатого века был опубликован стандарт IEEE 802.11, либо, как его сейчас именуют, Wi-Fi (Wireless Fidelity).
В качестве главного преимущества новой разработке разработчики позиционировали ее замечательную скорость передачи данных, достигающую 11 Мбит/с. Если сравнивать с DECT это стало прорывом. Вторым достижением было снятие ограничений по скорости передвижения абонента — одной из патологических «заболеваний» DECT. Всю землю облетела информация об опробованиях совокупности на базе IEEE 802.11 в движении на скорости более 300 км/ч.
Отметим, что тогда на автомобиле «Порше» был установлен ноутбук, на котором через модуль Wi-Fi велась видеоконференция в реальном времени, и скачивались файлы. Не смотря на то, что успех опыта во многом был обусловлен использовавшимся программным обеспечением компании NEC, все лавры достались Wi-Fi.
В мире в отелях, аэропортах и кафе стали появляться hotspots — дешёвые всем точки беспроводного выхода в интернет через Wi-Fi. Казалось, что рынок устройств DECT вот-вот упадёт. Wi-Fi начал претендовать не только на сети скоростного доступа, где он властвовал фактически всецело, но и на классическую вотчину DECT — IP-телефонию.
Последовательность свободных разработчиков, таких как Cisco, в инициативном порядке создали и внесли предложение на рынок мини и беспроводные телефоны-АТС на базе новой разработке. Они оказались меньше массой и размером, чем аппараты DECT и всецело интегрировались в интеллектуальную инфраструктуру SOHO.
Были кроме того предположения, что беспроводная телефония станет одним из главных и естественных приложений Wi-Fi, что вкупе с остальными коммуникативными возможностями совсем отодвинет на второй план все остальные соперничающие разработки. Прежде всего — DECT.
Но первым отрезвляющим моментом стала цена. Трубки Wi-Fi до сих пор стоят на порядок дороже DECT-аналогов. За счет этого цена организации беспроводной телефонии в офисе на базе Wi-Fi обойдется в $500−600 в пересчете на порт, тогда как для DECT-ответов подобный параметр не превысит $200- 300.
Вторым неприятным сюрпризом стало чрезмерно высокое энергопотребление устройств, ориентированных на Wi-Fi. Но самым убийственным причиной была невозможность обеспечить гарантированно качественную сообщение в реальном времени.
Главная причина неприятностей таилась в самом принципе разработки IEEE 802.11. В отличие от того же DECT, где устойчивая синхронная сообщение достигается посредством упомянутой TDMA (другими словами методом выделения определенного периодического временного промежутка для связи базы и абонентского устройства), в стандарте Wi-Fi реализован так называемый асинхронный принцип передачи данных. Иными словами, все данные, как и в любом протоколе цифровой связи, передается пакетами.
Приоритетным требованием к доставке пакета есть его сохранность. Своевременность получения пакета остается второстепенным причиной.
Несложнее говоря, отличие в подходах DECT и Wi-Fi та же, как между прокачкой нефти через трубопровод и доставкой ее по железной дороге в цистернах. Через трубопровод нефть течет неизменно, а состав с цистернами может застрять где-нибудь по дороге. Само собой разумеется, непременно он все равно доедет до пункта назначения, не подешевев наряду с этим ни на копейку.
Но в случае если нефть подается на химический завод, то простои производства приведут к большим убыткам. То же применимо и к локальным сетям — задержка данных по пути на считанные секунды не играется как правило важного значения. Но для голосовой и видеосвязи подобные задержки становятся критичными.
Обстановка усугубляется еще и тем, что рабочие частоты Wi-Fi (2,4 ГГц) принадлежат интернациональному диапазону ISM (Industry, Science&Medicine), предназначенному для потребностей индустрии, медицины и науки. В частности, на этих частотах трудятся такие замечательные источники электромагнитных помех, как микроволновые печи. Автору этих строчков лично приходилось замечать, как работа простой СВЧ-печки фактически парализовала беспроводную локальную сеть, выстроенную на Wi-Fi.
Да и конфиденциальность связи находится под громадным вопросом.
В отличие от DECT, в котором параметры доступа определяются при каждом новом подключении, в стандарте Wi-Fi, например, таковой наиболее значимый с позиций обеспечения безопасности параметр, как метод перестройки частоты, задается изготовителем. А прописки и механизмы аутентификации не предусмотрены вовсе.
Но, с перечисленными выше недочётами Wi-Fi в полной мере возможно согласиться, в случае если ограничиться главной сферой применения этого стандарта — точками коллективного выхода в интернет. поддержка и Высокая скорость наибольших изготовителей процессоров сделали данную разработку безальтернативной в собственном секторе.
Рынок IP-телефонии для Wi-Fi в ближайшее время закрыт, и, следовательно, создание полноценных интегрированных информационных совокупностей на базе этого стандарта до тех пор пока нереально.
Но подобная обстановка не имеет возможности продолжаться всегда. Несколько IEEE без промедлений дорабатывает собственный стандарт, производя все новые, более качественные спецификации. В частности, в последней утвержденной спецификации 802.11i значительно усилены конфиденциальность и безопасность, и сведены к минимуму перебои в связи при смене сот.
Само собой разумеется, 802.11i все же далек от совершенства, в частности осталась нерешенной неприятность гарантированного качества связи. Но потенциал совершенствования стандарта находится на высокой отметке, чего нельзя сказать про «старичка» DECT.
Имеется еще силы
Нельзя сказать, что европейцы сидят, сложа руки, замечая за удачами заокеанских сотрудников. В первой половине 90-ых годов двадцатого века, в то время, когда американцы лишь начали работу над 802.11, Европейский университет телекоммуникационных стандартов (ETSI) приступил к разработке собственного стандарта скоростной беспроводной разработке называющиеся High Performance LAN (HIPERLAN). Громаднейшее распространение взял стандарт HIPERLAN/2, вышедший во второй половине 90-ых годов двадцатого века.
Трудясь на частоте 5,4 ГГц, HIPERLAN/2 поддерживает комплект физических скоростей до 54 Мбит/с, что дает возможность приобрести скорость передачи пользовательских данных до 20−32 Мбит/с.
Наряду с этим, за счет применения разработки TDMA, поддерживается пресловутое гарантированное уровень качества связи, что разрешает использовать HIPERLAN/2 в IP-телефонии, видеосвязи и других приложениях, где главное значение имеет стабильная передача данных в реальном времени. Более глубоко, нежели в Wi-Fi сетях, проработана неприятность безопасности связи за счет добавления возможности шифрования информации произвольно подбираемыми ключами.
Совершенный стандарт? Лучшее ответ для SOHO и громадных интеллектуальных сетей? Вероятно.
Но успех той либо другой технологии, как показывает практика, далеко не всегда зависит от таланта инженеров. Всё решает рынок. И как раз тут HIPERLAN/2 ожидают самые громадные опробования.
Тревожным симптомом стал отказ Philips в помощи HIPERLAN/2. Компания сделала собственный окончательный выбор в пользу 802.11. Не следует сбрасывать со квитанций и нарождающийся 802.16.
Вывод: для офисной телефонии на сегодня больше подходит DECT. Редакция «ПМ» рекомендует.
Статья размещена в издании «Популярная механика» (№25, ноябрь 2004).
<
h4>