Беспроводная мобильность. Что есть сегодня и что будет завтра

В марте 2003 года компания Intel представила мобильную платформу Intel Centrino. Чтобы ноутбук смог получить этот логотип на свой корпус, он должен был состоять из трёх компонентов – процессора Pentium M, чипсета Intel (интегрированного или дискретного) и сетевой карты Wi-Fi. Последний компонент был весьма прогрессивным для того времени. На Западе (не говоря уже про отечественные бескрайние просторы) тогда было довольно мало точек доступа. Впрочем, до прогрессивности Apple, которая начала предлагать Wi-Fi в качестве опции в 1999 году, Intel далеко.

По сути, с того момента началось распространение данной технологии. Пять лет спустя Wi-Fi уже был в кафе, аэропортах, отелях, квартирах и везде, где только можно придумать. Расчёт процессорного гиганта оказался верным.

Тем не менее Wi-Fi – это не единственная беспроводная технология, которую сегодня можно встретить в ноутбуках. Помимо неё могут быть установлены контроллеры Bluetooth, WiMAX и модемы для работы в сетях CDMA/EDGE/3G. Об их возможностях и перспективах развития пойдёт речь в этой статье.

Bluetooth

Среди рассматриваемых стандартов Bluetooth обеспечивает наименьший радиус действия, поэтому начнём описание с него. Прежде поясним, для чего он нужен. А нужен он для обмена данными между различными мобильными и не очень устройствами. Так, с его помощью вы сможете скинуть новые темы с компьютера (мобильного или настольного – не важно) на мобильный телефон или КПК. Можно обмениваться любой информацией между телефонами либо сбрасывать фотографии, мелодии (вообще всё, что может позволить передать аппарат) на компьютер. Ещё одна область применения Bluetooth – беспроводная гарнитура. Она сегодня стоит сравнительно недорого и довольно распространена.

Распространение стандарта Bluetooth (в буквальном переводе – «синий зуб») началось раньше остальных. Финальные спецификации его первой версии были приняты в середине 1998 года. «Синие зубы» предполагалось «вставлять» в различные мобильные устройства, в частности в сотовые телефоны. Несложно догадаться, что таких поначалу было мало. Одной из первых продукты с поддержкой Bluetooth представила компания Ericsson, что объясняется её участием в создании данной технологии.

Однако версия 1.0 (и несколько её модификаций) содержала большое количество ошибок, что отрицательно сказывалось на скорости и стабильности соединения. Куда как лучше дело пошло после 2002 года, когда свет увидела версия 1.1. Появилось множество мобильных телефонов и ноутбуков с Bluetooth, а для настольных компьютеров предлагалось использовать внешние USB-контроллеры.

В 2005 году первое поколение Bluetooth было доведено до ума окончательно. Это сделала версия 1.2. За ней буквально сразу последовала 2.0. Её главное изменение – увеличение скорости передачи данных в несколько раз, до 3 Мбит/с. Помимо этого, исправили парочку ошибок. Самое интересное, что все скоростные достижения были заслугой специального дополнения EDR (Enhanced Data Range). Отсюда и название: Bluetooth 2.0 + EDR. Без EDR «второй» Bluetooth тоже может обходиться, но это, по сути, тот же Bluetooth 1.2 с несколькими исправлениями ошибок.

Конец 2007 года ознаменовался выходом Bluetooth 2.1. Несложно догадаться, что этот стандарт также улучшил уже существующие наработки, не привнося ничего нового. Было лишь немного снижено энергопотребление, ускорено соединение устройств между собой и кое-что ещё по мелочам. Конечно, прогресс не стоит на месте, и уже подготавливается спецификация стандарта Bluetooth 3.0. Ожидается, что он сможет значительно повысить скорость передачи данных – до нескольких сот мегабит. Но когда он будет завершён, пока неизвестно.

Теперь немного о видах Bluetooth-адаптеров. Их бывает три:

• Class 3. Мощность 1 мВт. Радиус действия – до 1 метра
• Class 2. Мощность 2,5 мВт. Радиус действия – до 10 метров
• Class 1. Мощность 100 мВт. Радиус действия – до 100 метров

Class 3, как вы понимаете, практически не используется. Он даже для гарнитуры плохо подходит: допустим, мобильный телефон находится в нижнем кармане брюк (бывают такие штаны с карманами ниже колена), а наушник находится в ухе – расстояние в 1 метр запросто будет превышено, если только вы не карлик.

Class 2 и Class 1 куда более популярны, что вполне нормально и ожидаемо. Нам неизвестно, какие именно контроллеры используются в ноутбуках, но определённо один из них. Для настольного компьютера вы сами можете выбрать класс устройства. Конечно, Class 1 Bluetooth-адаптер стоит больше, но буквально на 150-300 рублей. В данном случае экономить мы вам не рекомендуем.

Что касается текущей поддержки стандартов, то после выхода Bluetooth 2.0 + EDR он моментально занял рынок мобильных устройств, ноутбуков и USB-донглов. Он оказался настолько успешным, что даже версия 2.1 только-только начинает внедряться. Впрочем, у всех стандартов сохранена обратная совместимость со старыми версиями, так что специально гнаться за самым последним, отказываясь от понравившегося устройства (мобильного телефона или ноутбука), не стоит.

Wi-Fi

Wi-Fi сегодня уже не ограничивается только рынком ноутбуков. Популярность этого стандарта выросла настолько, что он уже давно перекочевал в КПК и коммуникаторы. Нередко он появляется в смартфонах и некоторых мобильных телефонах. Хоть он и потребляет больше энергии, чем Bluetooth, всё же его куда удобнее использовать для доступа в Интернет. Прошли те времена, когда в Сеть выходили только через связку КПК + телефон, «сцепленные синими зубами». Сейчас это можно сделать напрямую посредством одного устройства.

Впрочем, область применения Wi-Fi не ограничивается возможностью выхода в Интернет. Это ведь, по сути, беспроводная реализация технологии Ethernet, хотя для простой передачи данных Wi-Fi применяется реже. Вести обмен между телефоном и обычным компьютером так не всегда удобно. А вот записать что-нибудь на ноутбук с настольного ПК или наоборот – вот это более возможно.

Порой при помощи Wi-Fi соединяют проводные сети Ethernet. Конечно, если речь идёт о двух (или более) больших сетях, между которыми Wi-Fi выступит единственным мостом, то обмен данными будет весьма медленным (если только не воспользоваться внешними антеннами и точками доступа, поддерживающими стандарт 802.11n). Как вариант вы сможете подключиться к проводной сети при помощи ноутбука (или настольного компьютера с картой Wi-Fi), если к ней подсоединена точка доступа.

Но вернёмся к применению Wi-Fi в рамках одного ноутбука. Итак, вы можете при помощи современного мобильного ПК подключиться к сети Wi-Fi. Если через неё доступен Интернет, то теоретически вы без труда выйдете в Сеть. Практически же всё зависит от настроенных прав доступа. Об этих правах лучше всего узнавать у администраторов сети.

Понятно, что передача данных через радиоволны куда опаснее, чем по проводам. Её перехватить значительно проще. Поэтому были придуманы и внедрены специальные алгоритмы шифрования. В Wi-Fi сегодня применяются три основных: WEP, WPA и WPA2. Первый, WEP, – довольно слабый. После его принятия в 2001 году он был быстро взломан, и сейчас легко можно найти утилиту для его расшифровки. На смену WEP пришёл WPA, а затем и WPA2. Все три стандарта поддерживаются как современными точками доступа, так и сетевыми картами. Лучше всего, если используется WPA2.

Зачем необходима защита сети Wi-Fi, если вы не будете ничего серьёзного через неё передавать? Такой вопрос могут задать многие. Полагаем, что кое-что серьёзное вы всё же можете передать. Это могут быть пароли доступа к различным ресурсам (даже пароль для ICQ, который отправляется при подключении). Вплоть до проникновения на ваш компьютер. Скажете, он никому не нужен? Возможно. Но зачем рисковать? Всегда могут найтись, хм, нехорошие люди, которым за радость банально почистить ваш жёсткий диск.

Ещё одно «мобильное» применение Wi-Fi – соединение между устройствами напрямую, без участия точки доступа. Это могут быть два ноутбука, ноутбук и КПК, КПК и коммуникатор – вариантов много. В таком случае, включив необходимый режим, вы можете вести обмен данными. Правда, в такой сети могут быть объединены только два устройства.

Теперь о скоростях. Скорость зависит непосредственно от используемого стандарта. А поддержка того или иного стандарта зависит уже от сетевой карты и точки доступа. И первая, и вторая должны поддерживать одинаковые. Сегодня распространены четыре стандарта: 802.11a/b/g/n.

Самым первым был 802.11-1997, принятый в 1997 году. Но его максимальная скорость составляла 2 Мбит/с, что даже с Bluetooth 2.0 + EDR не всегда сравнимо. Впрочем, два года спустя свет увидели стандарты 802.11a и 802.11b. Первый, как это ни странно, обеспечивает более высокую скорость – до 54 Мбит/с. В случае второго это значение не превышает 11 Мбит/с. Однако 802.11a получил весьма ограниченное распространение. Дело в том, что он работает на частоте 5,0 ГГц, которая в некоторых странах запрещена. Волны 2,4 ГГц, которые посылаются устройствами 802.11b, напротив, открыты.

Следующее обновление случилось в 2003 году. Тогда появился 802.11g. Это, по сути, сильно модернизированная версия 802.11b. Она работает на той же частоте, обеспечивает практически такой же радиус действия (до 38 метров в помещениях, до 140 метров на открытом пространстве), а её пиковая скорость составляет 54 Мбит/с.

Вот уже второй год доступен стандарт 802.11n. Точнее, доступна его черновая версия. Изначально он должен был обеспечивать скорость до 108 Мбит/с в одну сторону, но его последние модификации увеличили это значение в полтора раза. Таким образом, нормальное дело, когда пишут о значениях скоростей до 300 Мбит/с (по 150 Мбит/с в каждую сторону). Стандарт использует частоты из диапазона как 2,4, так и 5,0 ГГц. Его радиус действия довольно велик – до 50 и 250 метров в помещениях и на улице соответственно.

Стандарт Wi-Fi 802.11n доступен в ноутбуках ещё с середины 2007 года, когда было представлено четвёртое поколение платформы Intel Centrino. Правда, не все ноутбуки оснащались такой сетевой картой. Но с выходом Centrino 2 ситуация изменится – будет полная совместимость с последней версией 802.11n. Мобильные ПК на основе процессоров AMD также не отстают – довольно часто попадаются модели с быстрой беспроводной сетевой картой.

Ситуация с 802.11n несколько осложняется тем, что по нему никак не могут завершить финальную спецификацию. Это решение затянули настолько, что производители стали выпускать решения на основе черновой версии. Но уже в следующем году всё должно закончиться. По последним данным, затем институт IEEE (а именно он работает над стандартами Wi-Fi) примется за Wi-Fi, способный передавать данные со скоростью до 1 Гбит/с.

Тем не менее прежде чем перейти на сверхскоростной Wi-Fi, ноутбуки обретут поддержку другого стандарта – WiMAX. Опционально он поддержан платформой Centrino 2. Посмотрим, что же он даст обычным пользователям.

WiMAX

WiMAX, как можно подумать при взгляде на название, не является ни альтернативой, ни более современной заменой Wi-Fi. Его цель – заполнить нишу между сотовыми сетями и сетями Wi-Fi. Первые недостаточно быстры (во всяком случае, поколение 3G, не говоря уже об EDGE/GPRS), а вторые обеспечивают малый радиус действия. Более того, в последнее время компании – разработчики WiMAX пытаются сделать этот стандарт следующим поколением глобальной связи, своеобразным 4G. Получится это у них или нет – пока не ясно, но альтернатива WiMAX существует, причём не одна. О них мы говорили ещё в далёком 2006 году в статье «Четвёртое поколение сотовой связи: Интернет в мобильнике со скоростью 2,5 Гбит/с – реальность или миф?».

Технология WiMAX универсальна. Её базовые станции (а именно они служат в качестве передающих устройств, что не позволит поставить такую у себя в квартире) могут передавать данные как на контроллеры WiMAX в настольных компьютерах, ноутбуках и более мобильных устройствах, так и быть подключёнными к сетям Wi-Fi и/или Ethernet. За всё спасибо протоколу IP.

Назначение WiMAX практически такое же, как и у Wi-Fi в кафе и аэропортах, – обеспечение доступа в Интернет. Причём не только ноутбуков и продвинутых мобильников, но и целых городских районов, а также отдалённых деревень. Такое разнообразное применение потребовало разработки четырёх модификаций:

• Fixed WiMAX. Использует высокочастотный диапазон 10-66 ГГц, предназначенный для объединения удалённых объектов, находящихся в пределах прямой видимости.
• Nomadic WiMAX. По сути, тот же Fixed WiMAX, но с поддержкой сессий. Так, при подключении к одной вышке создаётся сессия. Если вы выйдете за пределы её досягаемости, но окажетесь в зоне действия другой, то ваша сессия может быть передана. При этом соединение никак не пострадает.
• Portable WiMAX. Позволяет автоматически переключать сессии от одной базовой станции к другой. Использует более низкий частотный диапазон, позволяющий перемещаться со скоростью до 40 км/ч.
• Mobile WiMAX. Данная версия стандарта была принята самой последней в качестве дополнения 802.16-2005. Позволяет принимать сигнал на скорости до 120 км/ч. Отлично подходит для мобильных устройств.

Ноутбукам, вероятнее всего, будут доступны два последних стандарта. Хотя Intel и подготовила контроллеры Wi-Fi/WiMAX для платформы Centrino 2, применять их реально негде. До сих пор ещё толком нигде не была развёрнута сеть WiMAX не в тестовом режиме. Что-то с этим затягивают. Не исключено, что в качестве 4G будет принят другой стандарт, тогда WiMAX либо займёт свою строго отведённую нишу, либо вообще исчезнет. Но в любом случае пока что в качестве наиболее «глобального» стандарта лучше сетей сотовой связи сегодня нет.

GPRS/EDGE/3G

Современные бизнес-ноутбуки могут быть оснащены не только поддержкой Bluetooth и Wi-Fi, но и EDGE/GPRS, а порой ещё и 3G. Зачем это надо? Для выхода в Интернет из любой точки, где есть сотовая связь. Ведь Wi-Fi доступен только в городах, преимущественно больших, и радиус действия у него невелик. WiMAX ещё не внедрён, так что остаётся сотовая связь.

Ноутбуков с поддержкой EDGE/GPRS на самом деле больше, чем может показаться на первый взгляд. Навскидку мы можем вспомнить Dell XPS M1210, Sony VAIO серии SZ (некоторые модификации). Порой такую поддержку можно обнаружить совершенно случайно, найдя под аккумулятором отсек для сим-карты. Тем не менее сегодня EDGE/GPRS не позволяют работать с большими скоростями. Максимум 384 кбит/с. Куда как симпатичнее смотрятся стандарты 3G.

Третье поколение сотовой связи у нас распространено совсем незначительно. На Западе и Дальнем Востоке (в Южной Корее, Японии и так далее) ситуация чуть получше. Поэтому ноутбуки со встроенным контроллером 3G найти сложно. У нас такой был один: Toshiba Portege R400.

Зато существует возможность подключения специального модема, выполненного в формате карты PC Card или ExpressCard. И тут есть два варианта. Если речь идёт о «классическом» 3G, то скорость может достигать 2,4 Мбит/с. Но сейчас всё популярнее становится расширение этого стандарта – HSDPA. Его ещё иногда называют 3.5G. Скорость в этом случае может вырастить до 10-14 Мбит/с.

Впрочем, чем искать ноутбук со встроенным EDGE/GPRS-модемом, проще будет воспользоваться услугами мобильного телефона в качестве посредника между Интернетом и мобильным (или даже настольным) компьютером.

Заключение

Итак, как мы можем видеть, сегодня в современных ноутбуках могут встретиться четыре различные беспроводные технологии. Первая, Bluetooth, предназначена для обмена данными в малом радиусе с различными мобильными устройствами вроде мобильных телефонов. Эта технология обеспечивает сравнительно низкие скорости, несовместима с другими технологиями, но потребляет мало энергии.

Вторая, Wi-Fi, распространена куда больше. Поддержка Bluetooth обычно отсутствует в бюджетных ноутбуках, тогда как Wi-Fi есть везде, даже в дешёвых нетбуках и супердешёвом XO (стодолларовый ноутбук, созданный в рамках проекта OLPC). Если «синий зуб» может пригодиться далеко не всегда, то вот о Wi-Fi такое сказать нельзя, особенно если вы едете в путешествие – в кафе, ресторане или отеле может оказаться точка доступа в Интернет.

Третья, WiMAX, вот-вот должна появиться на мобильных компьютерах. Она ожидалась ещё с платформой Santa Rosa (четвёртое поколение Centrino), но появилось лишь Centrino 2, да и то пока недоступно. Радиус действия – от нескольких десятков метров до десятков километров. Если всё пойдёт по плану, через несколько лет будет возможно выходить в Интернет через WiMAX на большой скорости (до 75 Мбит/с) повсеместно. Причём не только в больших городах, но и за их пределами. Но пока что реально работающей сети WiMAX нигде нет.

Остаётся четвёртая технология – сотовая связь. Современные ноутбуки могут её использовать как через встроенные модули, так и через внешние. В качестве последних могут выступать карты расширения и мобильные телефоны. Данный способ выхода в Интернет может быть полезен, если вам необходима максимальная мобильность. Даже можно подобрать специальный ноутбук со встроенным модулем. В противном случае тратить деньги на такой не стоит.