Ledy WiMAXu se konečně hnuly

Kolem technologie WiMAX se toho poslední dobou moc nedělo. Tedy alespoň ne v podobě, která by dlouhodoběji plnila čelní pozice v odbornějších médií. Ovšem za poslední dva měsíce si to WiMAX vynahradil. Dočkal se totiž hned dvou významných milníků:

• formálního schválení svého "mobilního standardu" (IEEE 802.16e, v prosinci 2005)
• prvních úspěšných certifikací (dle standardu 802.16-2004, v lednu 2006)

Kromě toho se objevily i některé technologické novinky, například první čip pro mobilní WiMAX. No a za zmínku jistě stojí i tuzemská konference WiMAX Trends.

Co a k čemu je WiMAX?

WiMAX je už poměrně známé klíčové slovo, které si ale lidé ne vždy správně zasazují do odpovídajícího kontextu. Nejedná se totiž o žádného nástupce současné technologie Wi-Fi (o nějaké "Maximální Wi-Fi", či "Wi-Fi na maximum"), jako spíše o něco, co je k Wi-Fi komplementární. Jde o bezdrátovou přenosovou technologii z kategorie BWA (Broadband Wireless Access), určenou k překlenutí tzv. poslední míle. Tedy vzdáleností spíše v řádu kilometrů, vedoucí od sítě providera až do místa, kde se vyskytuje zákazník (Customer Premises). Naproti tomu Wi-Fi vzniklo spíše pro potřeby překlenutí tzv. posledního metru, tak aby si zákazník mohl již sám rozvést konektivitu v rámci svých prostor (na vzdálenosti spíše v jednotkách až desítkách metrů a spíše uvnitř budov, než mimo ně).

Asi nejlepší příklad, na kterém lze ukázat vzájemný vztah mezi oběma technologiemi, je propojení Wi-Fi hotspotů pomocí WiMAXu. Takže WiMAX zde slouží jako určitá "páteřní" technologie, která přivádí konektivitu z jednoho nebo několika málo centrálních míst k většímu počtu Wi-Fi hotspotů (na jednotky až desítky kilometrů), a teprve tyto hotspoty pak konektivitu "rozvádí" do svého okolí, na vzdálenosti v řádu jednotek až desítek metrů.

Ale stejně tak může WiMAX připojovat rovnou nějaké jednotlivé koncové zařízení, a ne hned celou síť, vznikající kolem přístupového bodu Wi-Fi.

Fixní WiMAX - už i v ČR

Výše naznačený scénář odpovídá představě "fixního" nasazení WiMAXu, pro řešení která nevykazují žádnou mobilitu (tj. z oblasti FWA, Fixed Wireless Access). Pravdou je, že WiMAX zpočátku skutečně vznikal s touto "fixní" představou, jako jakási bezdrátová náhrada drátových technologií (například ADSL, kabelových sítí atd.), a tomu také odpovídaly jeho první standardy. Zejména standardy IEEE 802.16a z ledna 2003, a hlavně pak verze 802.16-2004.

Nasazení WiMAXu, se kterými se dnes již můžeme setkat, vesměs patří právě sem, tj. mezi "fixní" varianty, vycházející uvedených standardů. Setkat se s nimi můžeme už i v ČR, a podle toho co zaznělo na nedávné pražské konferenci WiMAX Trends, jde o desítky lokalit. Dovolím si to upřesnit, že jde většinou o nasazení v licenčním pásmu 3,5 GHz, a to spíše na bázi lokálních ( nikoli celoplošných) licencí pro toto pásmo. Takže spíše v izolovaných lokalitách, nikoli celoplošně. Zákazníky jsou především firmy, kterým vyhovuje že jde o řešení nabízející dostatečnou kvalitu, spolehlivost a robustnost - a kde naopak tolik nevadí, že zatím nejde o úplně nejlacinější řešení.

Pro domácnosti,. které hledí spíše na nízkou cenu než na kvalitu a garantované vlastnosti, či pro mobilní uživatele, zatím WiMAX ještě moc není.

Mobilní WiMAX

Bezdrátový charakter WiMAXu samozřejmě má potenciál nabídnout uživatelům mobilitu. Jenže k tomu je třeba "dodělat" řadu věcí, od podpory mobility v rámci sítě (handovery atd.), až po vyřešení problému se spotřebou přenosných zařízení. Takže je nutný jak nový standard, specificky šitý na míru mobilnímu WiMAXu, tak i vhodné "součástky" pro mobilní zařízení. Nejlépe implementace celého WiMAXu na jediném čipu, s minimální spotřebou, maximálním dosahem atd.

Standard pro mobilní WiMAX (standard 802.16e) se připravoval už poměrně dlouho, a jeho výsledná podoba se ustálila již někdy v průběhu roku 2005. Své ratifikace, v rámci pracovní skupiny IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) se ale dočkal až velmi nedávno, v prosinci 2005.

Nyní tedy již zájemci o mobilní WiMAX z řad výrobců vědí, z čeho mají vycházet. Než se ale pustí do konkrétních aktivit, investic, výroby a prodeje, zvažují ve svých business plánech i další faktory - od technologických až po čistě komerční. Určitě i včetně toho, kdy asi lze očekávat nějakou "masovost" trhu s mobilním WiMAXem.

Výsledkem pak je to, že do výroby nezbytných součástek (hlavně "mobilního WiMAXového čipu", pro přenosná zařízení) se zatím pouští spíše menší firmy, zatímco giganti hovoří o delším časovém horizontu. Například na pražské konferenci WiMAX Trends naznačil zástupce Intelu, že jeho společnost počítá s vlastním WiMAXovým čipem až v roce 2008. No, není to tak dávno, co stejná forma hovořila o roce 2007.

Příležitost tak dostávají další výrobci, a ti ji také skutečně využívají. Například v nedávných dnech oznámila dostupnost vlastního WiMAXového čipu MS120 společnost Beceem Communications. Je určen pro pásmo 3,5 GHz, umožňuje přenos rychlostí až 30 Mbit/s, na vzdálenost do 1 km v městské zástavbě, a do 5 kilometrů mimo města. Energetická náročnost tohoto čipu by měla být stejná jako u čipů pro GSM, a tudíž nižší než u Wi-Fi. Dosahuje toho i díky použití techniky ortogonálního frekvenčního multiplexu (OFDM).

Není WiMAX jako WiMAX

Významnou charakteristikou WiMAXu je také to, že není vázán na nějakou konkrétní jednotlivou frekvenci, resp. frekvenční pásmo. Může být nasazen ve velmi širokém rozsahu frekvencí. Původně se počítalo s rozmezím od 10 do 66 GHz, ale pak došlo k posunu směrem "dolů", na rozsah 2 až 11 GHz. Ale abychom tomu správně rozuměli: nejde o to, že by konkrétní zařízení využívala celý tento rozsah frekvencí. To nikoli, to by byl opravdu pořádný "wideband".

Konkrétní produkty na bázi WiMAXu mohou být "posazeny" kamkoli v rámci uvedeného rozsahu a v něm pracovat. Třeba do licenčních pásem 3,5 GHz, 10 GHz, nebo do bezlicenčních pásem 2,4 GHz, 5,4 GHz atd. Vzájemně ale nebudou kompatibilní. Na to mají šanci jen koncová zařízení, která eventuelně mohou být vybavena schopností pracovat střídavě v různých pásmech (podobně jako "multiband" terminály GSM). Ale základnové stanice WiMAXu budou nejspíše vždy určeny jen pro jedno frekvenční pásmo (např. 3.5 GHz), a pouze v něm je bude možné naladit na konkrétní frekvenční kanály, které jejich provozovatel chce (resp. může) využívat.

Je to trochu podobné situaci ve světě Wi-Fi, které také může fungovat ve dvou různých frekvenčních pásmech - v bezlicenčních pásmech 2,4 GHz a 5 GHz. Rozdíl je ale v tom, že zatímco Wi-Fi má pro jednotlivá pásma samostatné standardy (802.11b a 802.11g pro 2,4 GHz, a 802.11a a 802.11h pro 5 GHz), WiMAX má obecně jeden standard pro všechna frekvenční pásma, ve kterých může být nasazen.

Trochu se obávám, že až se WiMAX rozšíří obdobně, jako dnes Wi-Fi, přinese právě tato skutečnost nemalé komplikace. Že lidé budou mít problémy rozpoznat, co a jak "patří k sobě" a je určeno ke vzájemné spolupráci, a co nikoli. Určitě by se měl včas zavést nějaký způsob názorného značení konkrétních produktů (což u Wi-Fi sice existuje, ale zdaleka ne v optimální podobě).

Certifikace WiMAXu

Ještě další specifikou WiMAXu bylo to, že dosud vlastně ani neexistoval. Přesněji: neexistovala žádná zařízení, která by měla právo honosit se jménem WiMAX. Proč?

Opět je to podobná situace jako u Wi-Fi. Oba termíny, Wi-Fi i WiMAX, jsou totiž jen jakousi nálepkou. Ta se uděluje produktům, které projdou ověřením své kompatibility se standardy a ověřením své interoperability s ostatními produkty. Z logiky věci tedy jde o podmnožinu všech produktů, které vychází z příslušných standardů (řady 802.11 v případě Wi-Fi, a 802.16 v případě WiMAX). Obě nálepky přitom udělují jiné subjekty, než ty které připravují příslušné standardy - v obou případech jde o sdružení, ve kterých jsou zastoupeni především výrobnci příslušných technologií. U Wi-Fi jde o sdružení Wi-Fi Aliance, a u WiMAXu o WiMAX Forum. Oba subjekty si sjednávaní příslušné testování u specializovaných laboratoří, kterým zadávají co a jak mají testovat.

V případě Wi-Fi takovéto testování běží již drahnou dobu, a konkrétní zařízení se tak již běžně honosí příslušnou nálepkou. Stejně tak zákazník, který kupuje nějaké konkrétní zařízení, se může sám kdykoli podívat do příslušné databáze, zda jím vybrané zařízení certifikaci skutečně má či nikoli.

V případě WiMAXu ale byly takovéto certifikace spuštěny až velmi nedávno, ve španělských laboratořích společnost Cetecom. Konkrétně 19. ledna 2006. Takže do té doby vlastně (v striktním slova smyslu) žádná "Wimax zařízení" neexistovala. Existovala pouze zařízení, vycházející z příslušných standardů řady 802.16, ale nikoli zařízení s právem nosit nálepku "Wimax Certified".

První zařízení, která úspěšně prošla certifikacemi a již mohou nosit nálepku "WiMAX", jsou určena pro "fixní" WiMAX. Vychází ze standardu 802.16-2004, a jsou určena pro licenční pásmo 3,5 GHz. Jedná se o produkty firem Aperto Networks, Redline Communications a SEQUANS Communications. Produkty dalších výrobců ovšem již čekají ve frontě, až na ně přijde řada. Takže další etapa rozvoje WiMAXu, charakterizovaná masovějším nástupem certifikovaných produktů - byť zatím asi jen pro "fixní" využití, bez mobility - má již dveře otevřené.