Организация «последней мили» по беспроводному каналу: Wi-Fi или GSM?

Уровень надёжности и безопасности современных беспроводных технологий позволяет им успешно конкурировать с проводными каналами передачи данных. В статье рассмотрены два решения по организации канала беспроводной связи для «последней мили»: с помощью Wi-Fi и сотового оператора. Проанализированы достоинства каждого из решений, указана их приблизительная стоимость.

При организации сети передачи данных большое значение имеет стоимость так называемой «последней мили», то есть совокупности оборудования, с помощью которого к сети подключаются точки-клиенты. Вопрос чрезвычайно насущный, если учесть, что таких точек обычно бывает достаточно много и их число со временем может увеличиваться.

Однако если возможности современных беспроводных технологий соответствуют требованиям, которые пользователь предъявляет к скорости и надежности линии связи, то «последняя миля» получится существенно дешевле, чем в случае прокладки оптического или медного кабеля. Если же учесть дополнительные плюсы беспроводных технологий (отсутствие необходимости согласовывать трассу кабеля с многочисленными службами, гораздо большая гибкость в размещении оборудования, возможность при переезде демонтировать оборудование и забрать его с собой), то становятся понятны серьезные преимущества именно такого решения.

Но какую технологию передачи данных по радио предпочесть для «последней мили»: Wi-Fi или сотовую связь? Имеет ли одна из них какие-либо весомые преимущества перед другой?

На самом деле, у каждой из этих технологий есть свои преимущества и свои ограничения. Вкратце их можно определить так: с помощью Wi-Fi скорость передачи данных выше, но расстояния - меньше. Сотовая связь обеспечивает меньшую скорость, зато охватывает большую территорию. Изучим текущую ситуацию на рынке организации беспроводных мостов, посмотрим на надежность, стоимость этих решений на примере реализованного решения и сделаем обоснованный выбор.

На графиках, представленных на рисунке 1, показан рост пропускной способности Wi-Fi и сотовой связи за последние десятилетия.

 

Рисунок 1. История роста скорости передачи данных: а – по сетям, Wi-Fi б – по мобильным сетям 

 

Рисунок 1. История роста скорости передачи данных: а – по сетям, Wi-Fi б – по мобильным сетям

Сетям Wi-Fi посвящена группа стандартов IEEE 802.11. Самый современный из них – стандарт IEEE 802.11ac – позволяет обеспечить скорость передачи данных до 1,3 Гбит/с (с помощью технологий MIMO, объединения каналов, модуляции 256 QAM).

Сотовая связь использует те же способы увеличения пропускной способности. На сегодня максимальная скорость, которую способна обеспечить сотовая связь, 100 Мбит/с (в пике – до 1 Гбит\с), достигнута в стандарте 4G LTE Advanced.

Рассмотрим практический случай организации «последней мили» с использованием двух технологий радиодоступа.

В одном московском бизнес-центре провайдер (которого по ряду обстоятельств невозможно было сменить) установил слишком высокие цены на интернет-связь. Однако по другим параметрам место в этом бизнес-центре заказчика устраивало. По техническому заданию требовалось создать канал связи со скоростью от 10 до 100 Мбит. Рядом, на расстоянии 200 м, имелась точка доступа одного из провайдеров «большой тройки», который был согласен на размещение дополнительного каналообразующего оборудования.

Соответственно, компания-интегратор «ЕвроМобайл» разработала для заказчика два предложения: радиомост Wi-Fi и организация канала с помощью сотовой связи.

Радиомост Wi-Fi

В случаях, подобных описанному многие «интернет-провайдеры» прибегают к использованию Wi-Fi мостов: это быстро, дешево и весьма эффективно, особенно на малых расстояниях.

На рисунке 2 показана предложенная заказчику схема организации Wi-Fi-канала:

Рисунок 2. Схема организации передачи данных по Wi-Fi 

Если заказчика устраивает канал на 10, 30, 60, 100 Мбит при расстоянии в несколько сотен метров, то можно предпочесть самый простой вариант: беспроводную точку доступа Wisnetworks WIS-D5230 (всего 67 долларов за устройство). Во время теста на 4 км в хорошей помеховой обстановке она показывает скорость около 90 Мбит/с (таблица 1).

Если окружающая среда не очень благоприятная (например, сильная помеховая обстановка, загруженный диапазон или в регионе часто бывает плохая погода), то лучше иметь «запас прочности». В этом случае можно выбрать более производительные устройства – например, WIS-L5825D (около 100 Мбит/с на расстоянии 20 км, 256 долларов) или WIS-L525AC (400-500 Мбит/с на расстоянии 4-5 км, 314 долларов): это все равно очень бюджетные варианты для коммерческого применения.

Сотовая связь

Второе решение, предложенное заказчику, базировалось на использовании 3G/4G-роутеров. Его имеет смысл применять, если поблизости нет провайдеров фиксированной связи (которые предоставляют провод, оптику, Wi-Fi-мост) или если их услуги слишком дороги.

Компания «ЕвроМобайл» использует роутеры двух лидирующих брендов – «Позитрон» и Robustel: в каждой из этих линеек есть 3G- и 4G-модели.

С помощью 3G-моделей обеспечивается скорость 14,4 Мбит/с (скачивание) и 5,76 Мбит/с (отдача). С помощью 4G-моделей – 100 Мбит/с (скачивание) и 50 Мбит/с (отдача).

Ниже указаны приблизительные цены за весь комплект устройств (роутер, антенну и блок питания), хотя обычно в комплектах Wi-Fi-мост не продается, антенна и блок питания подбираются отдельно:

• 3G-роутер «Позитрон VR diSIM WiFi» – 320 долл.;
• аналогичный 4G-роутер «Позитрон VR diSIM LTE WiFi» – 400 долл.;
• 4G-роутер Robustel R2000-4L – 310 долл.;
• 3G-роутер Robustel R2000-3P – 215 долл.

Рисунок 4. Промышленный роутер Robustel серии R2000

Оба решения позволяют организовать канал связи с использованием радиосвязи со скоростью, запрошенной в техническом задании (10…100 Мбит/с), а также выполнить остальные требования ТЗ. Дополнительные консультации с действующими сотрудниками провайдеров показали, что оба предложения физически реализуемы.

Теперь сравним скорость, обеспеченную в обоих случаях, и стоимость решений (той самой «последней мили») (таблица 2).

Таблица 2. Сравнение стоимости «последней мили»

Тип канала	Скорость, Мбит\с	Цена оборудования, долл.
Wi-Fi	90…500	(67…314) × 2 = 134…628
Сотовый	14,4…100	215…400

 

При организации радиомоста по Wi-Fi потребуется два блока (цена удваивается), а при организации моста по 4G – один блок, второй уже есть у провайдера сотовой связи.

Стоимость организации радиоканала в обоих случаях сопоставима (около 30 тысяч рублей) и намного ниже (в несколько раз, если не на порядок) стоимости прокладки кабеля или оптоволокна, которая обычно составляет сотни тысяч рублей.

Сегодня при организации «последней мили» радиотехнологии вполне имеют право на жизнь, они существенно дешевле традиционных физических линий (оптоволокна и медной пары), однако имеют как свои достоинства, так и недостатки. Выбор типа канала доступа (проводной или радио, Wi-Fi или сотовая связь) зависит от совокупности конкретных условий и требований заказчика, однако необходимо подчеркнуть, что радиосвязь на основе современных технологий является в этом выборе равноправным конкурентом.

Мирошниченко Евгений
evgeniy.miroshnichenko@euroml.ru

Шумилов Александр
alexander.shumilov@euroml.ru