Flarion: 4G уже сегодня

Начав в 1992 г. работу в Bell Labs, Раджив Ларойа (Rajiv Laroia) уже несколько лет спустя занимал одну из руководящих должностей в департаменте Digital Communications Research этого исследовательского центра. Подобный пост в одной из всемирно известных R&D-структур подразделения компании AT&T (позже сменившего название на Lucent) был не только весьма почетным, но и позволял находиться на рубеже самых передовых коммуникационных технологий. Одним из основных приоритетов научно-исследовательского отдела Lucent на тот момент была разработка высокоскоростных стандартов для беспроводной передачи данных. В то время, по словам самого Ларойа, он тратил массу времени на всякие бюрократические препоны и попытки доказать руководству компании вещи вполне очевидные, например, что беспроводные коммуникации должны основываться на протоколах передачи данных, а не на стандартах для голосового общения. Сейчас это кажется совершенно разумным и естественным, но шесть лет назад подобные утверждения в Lucent, главенствующим бизнесом которой было производство телефонного оборудования, снискали Радживу Ларойа славу почти еретика и вольнодумца. Все пререкания с начальством закончились тем, что на свет появилась компания Flarion Technologies.

Рис. 1

В основ е разработки техники беспроводных коммуникаций, получившей название flash-OFDM, как нетрудно догадаться, лежит технология OFDM. Мы уже рассказывали о ней в нашем еженедельнике, поэтому приведем здесь лишь ее базовые положения. OFDM может рассматриваться как форма мультиплексирования с разделением по частотам с той важной особенностью, что применяемые частоты являются ортогональными. Это позволяет исключить разделяющую защитную полосу, которая предотвращает интерференцию, и более эффективно использовать частотный спектр. Пять тонов в частотной области показаны на рис. 1. Их ортогональность на данном рисунке выражается в том, что максимумы каждой совпадают с минимумами остальных. В простейшем случае значения бита 0 или 1 могут быть представлены наличием или отсутствием тона. Однако обычно модуляция выполняется посредством манипулирования амплитудой или фазой тона либо ими обеими. Наиболее часто применяется модуляция со сдвигом фазы (Phase Shift Keying -- PSK) или квадратурно-амплитудная модуляция (Quadrature Amplitude Modulation -- QAM). При использовании N тонов поток данных расщепляется на N параллельных потоков, каждый из которых отображается на отдельный тон, а затем, чтобы получить волну во временнoм представлении для передачи, они объединяются с помощью обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ). Схема последовательности преобразования потока данных приведена на рис. 2.

Рис. 2

Однако основной вклад в беспроводные коммуникации компании Flarion состоит не столько в применении OFDM, сколько в использовании технологии коммутации пакетов для передачи как голоса, так и данных. Остановимся на этом немного подробнее.

Традиционные телефонные сети базируются на технологии коммутации каналов, которая исчерпывается только физическим уровнем. Они концептуально проще, однако весьма неэффективны для передачи данных, чей трафик носит непредсказуемый взрывной характер. Поскольку все системы сотовой связи, включая 3G, ориентированы в своей основе на передачу голоса по коммутируемым каналам, они оптимизировались с оглядкой на физический уровень. И наоборот, системы, базирующиеся на технологии коммутации пакетов, отлично справляются с передачей данных, но требуют многоуровневого стека протоколов.

Flash-OFDM использует коммутацию пакетов, и стек протоколов для передачи данных содержит, кроме физического, также канальный и сетевой уровни. При этом канальный уровень использует местную обратную связь (local feedback), которая обеспечивает малое значение задержки. Поэтому поддерживаются интерактивные приложения, такие, как пакетная передача голоса. Более того, поверх flash-OFDM без проблем работает протокол TCP/IP, менее эффективный в сетях 3G ввиду значительной флуктуации времени задержки.

Стандарт, созданный в лабораториях Flarion Technologies, может работать на любой частоте до 3 GHz. Однако самым убедительным доводом для пользователей технологии обычно является пропускная способность flash-OFDM, составляющая 3 Mbps. Это в несколько раз превосходит не только сегодняшние стандарты 2,5G, но и пока малораспространенные 3G-сети, которые мобильные операторы склонны рассматривать как технологии ближайшего будущего. Основатель Flarion Technologies предпочитает термин 4G и указывает на тот факт, что технология доступна уже сегодня.

Стоит добавить, что согласно данным на сайте компании гарантированной на компьютере клиента является пропускная способность в 1,5 Mbps.

Поскольку в своей работе flash-OFDM поддерживает семейство протоколов TCP/IP, создатели компании видят несколько возможных вариантов развития.

Первый -- это использование каналов flash-OFDM для обслуживания существующих IP-сетей и предоставления им беспроводного выхода в Internet и других услуг. В этом случае особо интересным сотрудники компании видят вариант симбиоза flash-OFDM и 802.11b, где, к примеру, офисное здание, применяющее Wi-Fi для внутренней сети, имеет внешний канал flash-OFDM.

Второй вариант развития -- это продажа технологии мобильным операторам, которые не прочь внедрить высокоскоростной Internet-доступ в пакет своих услуг. При максимальной пропускной способности в 3 Mbps мобильные операторы могут составить достойную конкуренцию кабельным фирмам и DSL-провайдерам. Стоимость установки новой точки обслуживания клиентов варьируется от $10 до $150 в зависимости от заселенности региона и количества подключенных клиентов. В развернутой сети стоимость передачи одного мегабита данных составляет полтора цента США (согласно информации самой компании).

Какой выбор в плане аппаратного обеспечения предоставлен клиенту? На сайте Flarion Technologies в разделе "Продукты" можно взглянуть на PCMCIA-карту с поддержкой flash-OFDM, a OEM-производителям компьютеров и сотовых телефонов она предлагает соответствующий чипсет.

В конце 2001 г. компания в очередном раунде финансирования привлекла 45 млн. долл., что для фирмы с 135 сотрудниками в штате Нью-Джерси трудно назвать крупной суммой. В числе инвесторов, кроме традиционных для таких случаев венчурных капиталистов, можно увидеть и имя Cisco Systems. По некоторым подсчетам этих денег Flarion хватит для безбедного существования до первого квартала 2003 г.

Рис. 3

Основной проблемой на сегодняшний день является поиск клиентов. Руководство Flarion Technologies далеко от того, чтобы идеализировать ситуацию, когда на телекоммуникационном рынке за последние 12 месяцев произошло несколько крупнейших банкротств и с арены уходят далеко не последние игроки на рынке глобальной телефонии. Кроме отсутствия денег и наличия долгов, телекомпании указывают на наличие существующих инвестиций в 3G-сектор. После миллионов, выплаченных многими правительствами за право лицензирования соответствующих диапазонов, ставить крест на внедрении 3G-технологий не решится ни один руководитель серьезной телекомпании. Тем не менее, опираясь на собственные рыночные исследования (рис. 3), Flarion верит в успех.

Хотя своего первого крупного клиента в Flarion Technologies нашли. С начала октября технологию flash-OFDM в коммерческий оборот ввела южнокорейская фирма SK Telecom. К сожалению, на сайте южнокорейского гиганта информации о ценовой политике найти не удалось. В Соединенных Штатах, не самом благоприятном на сегодняшний день телекоммуникационном рынке, Flarion ведет переговоры с Nextel, однако взгляды руководства компании все чаще направляются в сторону относительно благополучной и высокоразвитой в плане мобильных коммуникаций Европы.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365