Совместный проект	При поддержке

Беспроводные локальные сети: Тихое наступление Wi-Fi

Константин Феоктистов *

Что такое Public Hot Spot
Абонентские терминалы
Мировые тенденции
Сети PWLAN — взгляд изнутри
3G, GPRS и WLAN — конкуренты или партнеры?

Пока весь мир следит за развитием эпопеи с внедрением мобильных сетей 3-го поколения (3G), операторы связи развертывают беспроводные локальные сети для предоставления широкополосного доступа в интернет. К растущей массе операторов PWLAN (Public Wireless Local Area Network) недавно присоединились такие гранды, как Swisscom Mobile и British Telecom.

Стандарт 802.11b, известный как WLAN, Wireless Ethernet или Wi-Fi, приобретает все большую популярность в качестве технологии для публичных беспроводных локальных сетей. Основные преимущества этого решения всем известны. Это высокая скорость работы, низкая стоимость и широкая распространенность на рынке — в частности, в корпоративном секторе. Так, по данным IDC, в 2001 году в мире были произведены поставки более 3 млн. сетевых адаптеров N, что по сравнению с результатами предыдущего года дает рост в 183.9%. Кроме того, стандарт IEEE 802.11 работает на частотах 2.4 ГГц, для использования которых в большинстве стран не требуется лицензии.

Публичная сеть WLAN (PWLAN) обычно состоит из расставленных по зданию точек доступа (базовых станций), подключенных к IP сети оператора, и мобильных клиентов, которые подключаются к своей базовой станции с помощью сетевых карт. Все, что нужно для работы в таком месте, — ноутбук c картой беспроводного доступа или PDA с поддержкой 802.11b.

Поскольку радиус действия оборудования Wi-Fi измеряется десятками метров, эти решения экономически выгодно использовать только в зонах повышенного спроса на услуги беспроводного доступа к сетям передачи данных — так называемых «hot spots» Наиболее подходящими местами для оборудования «hot spots» могут служить аэропорты, гостиницы, бизнес-центры, кафетерии.

Среди услуг, которые могут предложить путешественникам операторы мобильной связи и сервис-провайдеры — доступ в интернет, пользование почтовым ящиком, чатом, просмотр видеофильмов и даже интернет-телемаркетинг, и, конечно, услуга доступа к корпоративной сети.

Распространение беспроводных сетей толкает рынок к увеличению доли мобильных устройств. По данным IDC, в мире уже сегодня насчитывается более 45 млн. пользователей мобильных устройств, и в течение года они совершают около 280 млн. перемещений. Именно на них ориентируются производители ноутбуков и PDA. Ожидается, что рынок беспроводных локальных сетей за 2002 год вырастет до $2 млрд.

Одновременно с этим на рынке наблюдается постоянное снижение цен на устройства доступа и клиентские адаптеры. Сегодня Wi-Fi доступна широкому кругу абонентов, на что уже отреагировали ведущие производители мобильных устройств. На сегодняшний момент большинство производителей ноутбуков, включая Apple Computer, Dell, IBM, Toshiba и Compaq, предлагают ноутбуки с встроенными беспроводными адаптерами. Часть производителей разрабатывает адаптеры самостоятельно, другие предпочитают заимствовать адаптеры у ведущих производителей беспроводных решений. К примеру, новая модель IBM ThinkPad T30, а также модели Toshiba Portege 4000 и Tecra 9000 вышли со встроенным адаптером Cisco Aironet 802.11b.

Не дремлют и производители PDA. Toshiba выпустила Pocket PC e740 со встроенной поддержкой 802.11b. Samsung представил Nexio — абонентское устройство со встроенным 802.11b чипсетом и слотом для CDMA-карты.

Количество таких устройств в дальнейшем будет расти благодаря поддержке производителей интегрированных чипсетов. Так, коммуникатор GISMO, устанавливаемый как дополнительный модуль к PDA Compaq iPac представляет собой универсальное устройство беспроводного доступа и содержит сразу три системы беспроводного доступа GSM, GPRS и 802.11b.

Интеграция беспроводных технологий в мобильные коммуникаторы станет следующим важным этапом развития рынка абонентских устройств. Ожидается выход интегрированных чипсетов, объединяющих функции GPRS и 802.11 WLAN. А пока активное продвижение технологий публичного беспроводного доступа заставляет пользователей приобретать ноутбуки со встроенной поддержкой WLAN. Таким образом, к набору критериев, которыми руководствуются покупатели, среди которых традиционно фигурировали компактность и эргономичность, добавился еще один — способность обеспечить доступ к сети передачи данных.

Повсеместное распространение WLAN послужило причиной повышенного интереса к этой технологии со стороны операторов связи, которые увидели в ней новую перспективную рыночную нишу. Услуга скоростного беспроводного мобильного доступа позволяет операторам привлечь к пользованию своими сетями обширную категорию деловых людей, которые нуждаются в доступе в интернет и корпоративную сеть во время командировок и путешествий. Сегодня они могут работать с необходимыми им ресурсами из так называемых «горячих точек» (public hotspots), расположенных в аэропортах, гостиницах, бизнес-центрах и других общественных местах.

Все больше операторов предлагают пользователям публичных сетей услуги 802.11b. Можно сказать, что тенденция сформировалась четко, хотя она пока менее выражена в таких странах, как Испания, Италия и Франция. Совсем недавно к их числу присоединился ведущий оператор Дании, TDC Mobil, чья клиентская база насчитывает 1.9 млн. подписчиков. Официальный запуск нового сервиса состоялся 1 августа. Незадолго до этого о своих намерениях запустить коммерческие услуги WLAN заявили такие телекоммуникационные гиганты, как British Telecom (BT) и Swisscom Mobile. Скандинавские операторы Sonera Corp. и Telia AB уже некоторое время предоставляют услуги Wi-Fi, а немецкий Mobilcom AG приурочил запуск первой сети Wi-Fi к ежегодной выставке CeBIT, которая традиционно проходит в Ганновере. В конце 2001 года австрийский оператор One (15% акций находится во владении TDC Mobil) завершил приобретение Wi-Fi провайдера e-Wave.

Еще одним примером может служить швейцарский сервис-провайдер Swisscom Mobile, который сделал выбор в пользу решения Cisco Mobile Office для предоставления широкополосного публичного доступа. Около 100 точек доступа в аэропортах, на вокзалах, в гостиницах и бизнес-центрах на территории Швейцарии будут предоставлять подключение к интернету в 10 раз быстрее, чем при ISDN-подключении.

Многие эксперты полагают, что скоро WLAN станет неотъемлемой частью пакетов услуг доступа, предоставляемых сервис-провайдерами. Действительно, совершенно очевидно, что в течение ближайших 12 месяцев мы увидим целый ряд примеров внедрения этих услуг, в том числе и потому, что операторы испытывают определенное давление к тому, чтобы развивать бизнес в этом направлении. Заметно, что многие из них внедряют эти услуги как часть защитной стратегии: часть операторов предпочла заключить соглашения с непосредственными владельцами «горячих точек», а не строить свои собственные.

Не стоит на месте и российский рынок. С 1 июня 2002 года в силу вступило «Положение о порядке использования на территории Российской Федерации внутриофисных систем передачи данных в полосе частот 2400-2483.5 МГц». Это решение ГКРЧ определяет упрощенный порядок получения частот для сетей WLAN в зданиях. Так что, в отличие от европейской и американской практики безлицензионного использования этого диапазона, российским потребителям разрешение всё-таки потребуется.

В числе основных задач, встающих на пути развития новой технологии, — интеграция с сетями GPRS (а в будущем — 3G), сетевая безопасность и биллинг. Решение Cisco Mobile Office успешно разрешает эти сложности. Кроме того, решение Cisco Mobile Office обеспечивает возможность межсетового роуминга в сетях PWLAN. Пользователи могут получать доступ к ресурсам своей сети или Интернета не только в «домашних» точках, но и через точки других операторов.

Несмотря на кажущуюся уязвимость беспроводных сетей, на сегодняшний день они обладают механизмами аутентификации, вполне достаточными для обеспечения целостности и конфиденциальности данных.

Еще в прошлом году в сетях стандарта 802.11b для обеспечения защиты данных использовался протокол WEP (Wireline Equivalent Privacy). Значительным недостатком данного протокола является использование статических общих ключей, что было вполне приемлемо для небольших корпоративных сетей, где в случае утраты адаптера можно было поменять ключи на всех остальных. Но для оператора такой подход неприемлем.

Кроме того, использование WEP со статическими ключами оказалось ненадежным и с точки зрения конфиденциальности данных: после того, как в конце 2001 года появились программы, позволяющие взламывать 40-битный WEP за 15-20 минут, а 128-битный — за 3-4 часа, репутация WEP была подмочена окончательно.

К этому времени Cisco Systems выпустила серию адаптеров и точек доступа Cisco Aironet 350, обеспечивающих безопасность на базе нового протокола IEEE 802.1x/EAP (Extensible Authentication Protocol) и использующих RADIUS-сервер для обеспечения централизованного управления доступом и правами пользователей.

Аутентификация с использованием EAP может быть привязана к имени и паролю пользователя, а не к общему ключу. Это удобно для операторов связи, поскольку для подключения новых и удаления старых абонентов достаточно модифицировать учетные записи этих абонентов в базе данных. EAP может использовать и другие методы аутентификации — например, карточки EAP-SIM, обеспечивающие аутентификацию с помощью GSM SIM-карт, или систему одноразовых паролей.

Дополнительно к этому, в рамках рекомендаций подкомитета IEEE 802.1i, который занимается вопросами обеспечения безопасности для беспроводных локальных сетей, были реализованы механизмы динамической генерации сессионных ключей (теперь вместо одного ключа на сеть каждый клиент при подключении получает свой собственный ключ на одну сессию), двухсторонней аутентификации (клиентский адаптер проверяет сеть, к которой подключается) и ряд модификаций алгоритма кодирования, повышающих его устойчивость к атакам.

Модель биллинга определяется оператором в зависимости от набора и объема предоставляемых им услуг: оплата может быть как повременной, так и по объему трафика. Цены доступа к разным сервисам — к примеру, в интернет и в корпоративную сеть — могут различаться. Для определенного вида услуг может потребоваться специфическая схема биллинга: например, для просмотра фильмов. Фильм представляет собой значительный объем трафика, и продавать его по тем же расценкам, что и интернет-трафик, слишком дорого. Такой трафик может тарифицироваться по сниженным расценкам или даже по фиксированной цене за фильм.

В момент входа в сеть HTTP запросы клиента перенаправляются на консоль Service Selection Gateway, где пользователь аутентифицируется и получает WEB-страницу с персональными настройками и списком предлагаемых ему услуг. Пользователь выбирает нужную ему услугу — доступ в корпоративную сеть, доступ в интернет, фильмы, игры, …  — после чего для него открывается соединение до выбранного сервиса и включается биллинг. Биллинг на базе Service Selection Gateway интегрируется с существующими у оператора системами биллинга или предоплаченных карточек.

Известно, что одной из причин успеха GSM стала возможность получить сервис мгновенно и в любой точке мира благодаря наличию у GSM-операторов соглашений об обслуживании клиентов. Это возможно и в случае PWLAN. Взаимодействие с другими системами беспроводного доступа осуществляют RADIUS-серверы, работающие в режиме proxy: в этом случае происходит аутентификация доменного имени, а затем сервер отправляет запрос на «домашний» RADIUS-сервер и получает подтверждение о наличии данных о таком клиенте.

Помимо роуминга, решение Cisco Mobile Office также обеспечивает внутрисетевой и межсетевой handover — переключение между сетями с сохранением работающих соединений, причем такое взаимодействие возможно и с сетями GPRS. Сохранение сессий происходит с помощью функциональности Mobile IP. Это особенно актуально для пользователей нового поколения мобильных терминалов и PDA, допускающих доступ как в сети GPRS, так и WLAN. Если такой пользователь идет по улице, где действует сеть GPRS, и его PDA скачивает файл или почту, то при входе в гостиницу или бизнес центр, где работает сервис PWLAN, работа продолжится без прерывания сессии и с гораздо большей скоростью.

Отношение к новой технологии во всем мире пока неоднозначное. Так, некоторые сервис-провайдеры опасаются, что распространение WLAN может сократить их доходы от предоставления услуг GPRS и 3G. Другие, наоборот, видят в PWLAN технологию «enabler», которая сможет побудить абонентов осваивать услуги по высокоскоростному мобильному доступу и в итоге подготовит рынок к 3G. Однако есть и такие, кто рассматривает PWLAN как услугу, предоставляемую в виде привлекательного дополнения к стандартному пакету, которое позволит удерживать старых абонентов и привлекать новых.

К примеру, система, установленная TDC, позволит пользователям использовать один и тот же мобильный абонентский номер и пароль в сети оператора для подключения к сети GPRS, UMTS или WLAN. Преимуществом такого решения является то, что теперь техническая поддержка, биллинг и аутентификация абонентов могут быть интегрированы в одну службу. В ближайшее время компания рассчитывает довести количество «горячих точек» до 50.

Так что же такое PWLAN — конкурент для GPRS и 3G или дополняющее решение? Интересным аспектом этого вопроса представляются аргументы за и против сетей третьего поколения 3G, которые должны обеспечить скорость соединения порядка 2Мбит/с, и уже доступных сервисов GPRS (2.5G), где эта скорость может достигать 115 кбит/с.

С одной стороны, сети PWLAN значительно опережают сети 3G по скорости развития, наличию пользовательских терминалов и их доступности. PWLAN — довольно распространенная устоявшаяся технология, в то время как появление систем 3G задерживается: сегодня специалисты называют датой их возможного внедрения уже 2005 год. В первую очередь, это происходит из-за недостаточного количества телефонов, поддерживающих стандарт 3G.

С другой стороны, сети PWLAN имеют небольшой радиус действия и обеспечивают уверенный прием разве что в пределах помещения (отеля, аэропорта или бизнес-центра), а потому не могут составить конкуренции сетям GPRS/3G по радиусу действия и покрытию.

Что же касается систем GPRS, в идеале при использовании схемы кодирования CS4 в восьми временных слотах скорость передачи данных достигает максимальных для GPRS 171,2 кбит/с. Однако на практике абонентские терминалы используют не более 4 слотов для работы с системой. А вместо быстрой, но чувствительной к помехам CS4 используют более практичную схему CS2, которая дает не более 13 кбит/с на таймслот. В результате скорость соединения не может превысить 54 кбит/с. К тому же, использование GPRS в зонах высокой плотности размещения абонентов означает, что скорость в расчете на одного абонента снизится еще в несколько раз. На практике пользователь получит 15-30 кбит/с.

Все перечисленное является аргументом в пользу внедрения операторами сетей WLAN на базе протокола 802.11b в «hot spots» — местах, где требуется обслуживать большое количество абонентов одновременно. Технологии GPRS и WLAN прекрасно дополняют друг друга: GPRS обеспечивает хорошее покрытие и значительные расстояния на территориях с умеренной плотностью, а WLAN — высокую скорость работы в местах концентрации абонентов.

По мере развития 3G абоненты, вкусившие прелести высокоскоростного доступа, будут активно пользоваться и этой технологией, обеспечивающей соизмеримые с Wi-Fi скорости, но гораздо большее покрытие. При этом и WLAN не будет стоять на месте. Уже появились решения 802.11a (WiFi5), которые смогут обеспечить скорость подключения 54 Мбит, в десятки раз превышающую возможности 3G. Но, как и для стандарта 802.11b, радиус действия таких сетей невелик и они могут применяться только для абонентов hot spot.

Хотя сама технология окончательно «созрела» для массового применения, существует ряд проблем в смежных областях, связанных с существующей практикой построения операторских сетей и отсутствием достаточного количества роуминговых соглашений между WLAN-провайдерами. По некоторым оценкам, после устранения этих препятствий число пользователей WLAN начнет возрастать еще более быстрыми темпами.

Так, в результате исследования телекоммуникационного рынка, проведенного компанией Yankee Group, аналитики пришли к предположению, что к 2007 году ежегодный доход европейских операторов от использования PWLAN вырастет до $1.8 млрд., а число активных пользователей в Европе достигнет 7.7 млн. При этом не ожидается, что решения PWLAN смогут серьезно потеснить системы 3G. Скорее всего, они будут существовать как дополняющие друг друга сервисы. Оперативно взяв на вооружение новую технологию и предоставляя услуги PWLAN наряду с GPRS и 3G, операторы смогут укрепить свои позиции на рынке услуг мобильной связи, сохранить и расширить число своих клиентов.

РосБизнесКонсалтинг предлагает уникальную для российского рынка возможность работать с Интернетом! Практически вся территория Москвы охвачена интернет-сотами компании «Таском». Скоро Вы сможете работать с Интернетом сидя на автобусной остановке или в автомобиле, по пути на работу. Начните подключать свой дом или офис прямо сегодня!     Скорость выделенного доступа (до 2 Мбит/с).     Цена, сравнимая с dial-up подключением.     Быстрая установка оборудования.     Оборудование компании «BreezeCOM» можно продать, в то время как затраты на прокладку кабельного канала связи становятся прямым убытком.       Будьте мобильны! Ваш ноутбук будет работать и дома и в офисе.     Сделайте беспроводную внутреннюю сеть. Объедините Ваши офисы и филиалы!     Перестает быть проблемой переезд в другое помещение: перевезти оборудование «BreezeCOM» не составит труда.       Интернет + второй телефон в квартире...     ... и никаких проводов!   Подробнее с условиями можно ознакомится здесь.

Вернуться на главную страницу обзора