Наводим мосты: эволюция БШПД-решений Eltex

22 Июля 2025

Эволюция БШПД-решений Eltex


Без названия (1).png

Глубоко в тайге, где карьеры гудят от работы тяжёлой техники, рабочие общаются с родными через интернет. Или удалённая деревня, жители которой начинают стримить видео и общаться с миром по видеосвязи. Это реальность, которая возможна с помощью технологий беспроводного широкополосного доступа (БШПД).

БШПД многогранен. Он может быть основан на сотовых стандартах LTE и 5G, спутниковом доступе, решениях WiMAX и Wi-Fi. Именно последний остаётся наиболее доступной и адаптируемой технологией для подобных задач.

В статье мы расскажем о линейке БШПД-оборудования Wi-Fi Eltex: как она развивалась на фоне новых технологических трендов и как мы интегрировали наш накопленный опыт в новые продукты.

В начале очертим общие тенденции Wi-Fi сегмента рынка БШПД.


Развитие Wi-Fi рынка БШПД

Широкополосный доступ на базе Wi-Fi – это история о том, как технология, рождённая для локального удобства, доросла до решения широкого круга сложных задач доступа.

Основными вехами в рамках развития БШПД считается принятие двух стандартов: IEEE 802.11n (Wi-Fi 4) – в 2009 году, IEEE 802.11ac (Wi-Fi 5) – в 2013-м. Они принесли технологию MIMO (Multiple Input Multiple Output), агрегацию пакетов и более эффективные методы модуляции. Это позволило не только увеличить скорость оборудования на их основе, но и значительно повысить стабильность и дальность связи.

Для задач БШПД стандартное Wi-Fi-оборудование не подходило.

Во-первых, оно рассчитано на работу на малых расстояниях, тогда как для широкополосного доступа требуется покрытие на километры.

Во-вторых, типичные Wi-Fi устройства имеют ограниченную мощность передатчика (до 100 мВт в большинстве стран), чего недостаточно для преодоления больших дистанций и препятствий.

В-третьих, в них чаще используются всенаправленные антенны, рассеивающие сигнал во все стороны, что неэффективно для точечного подключения удалённых клиентов.

Наконец, чаще всего такое оборудование не было рассчитано на круглосуточную работу в условиях улицы – оно не выдерживало перепадов температур, осадков и других климатических воздействий.

Требовалось специализированное оборудование, и оно появилось. Между тем мировой рынок потребителей Wi-Fi БШПД начал сегментироваться на несколько групп, две самые большие – операторы связи и корпоративные заказчики.

Операторы

В операторском сегменте Wi-Fi БШПД рассматривается как экономически эффективный способ расширения зоны покрытия и инструмент устранения цифрового неравенства, особенно в регионах с низкой плотностью населения. Причём отсутствие качественного интернета – проблема не только развивающихся и слаборазвитых стран: «Сегодня в сельской местности по всему миру насчитывается более 2,9 миллиарда пользователей, у которых нет доступа к Интернету. Учитывая стоимость внедрения услуг сотовой связи <…> развёртывание Wi-Fi считается основным и наиболее подходящим решением для устранения проблем с цифровой связью»  [перевод — наш].

Особенно выделялись небольшие локальные операторы, так называемые WISP (Wireless Internet Service Provider), которые начали появляться, как грибы после дождя, по всему миру в первом десятилетии 2000-х. Они увидели в Wi-Fi возможность предоставлять доступ в интернет там, где гиганты телекома не хотели по разным причинам, в основном экономическим, подключать абонентов. В сельской местности США, в горных деревнях Европы, в быстрорастущих пригородах стран Азии и так далее – для миллионов людей доступ на базе Wi-Fi стал единственным окном в цифровой мир.

Компании

Параллельно шло развитие в корпоративном секторе. Компании осознали, что радиоканал – идеальный способ подключать удалённые объекты без прокладки километров проводов.

Wi-Fi рассматривается корпоративным сектором как основное или резервное решение для подключения удалённых объектов к сетевой инфраструктуре. Например, нефтегазовые компании используют БШПД для связи с объектами добычи и переработки, логистические – для подключения удалённых складов и т. д.

Общие тенденции

По данным аналитического агентства Business Research Insights, рынок только БШПД-мостов стабильно растёт на 13 % в год, весомая его часть приходится именно на решения Wi-Fi в диапазонах 5 и 6 ГГц.

Исследователи выделяют несколько драйверов развития:

  • Экономика: стоимость сети БШПД на основе Wi-Fi намного ниже, чем стоимость прокладки кабельной инфраструктуры.
  • Скорость развёртывания: там, где на прокладку кабеля уходят месяцы, беспроводное решение может быть запущено за день.
  • Гибкость: Wi-Fi позволяет быстро масштабировать сеть, менять топологию, адаптироваться под изменяющиеся потребности.

Технологические вызовы БШПД-рынка связаны прежде всего с вопросами интерференции и эффективного использования спектра. Открытые диапазоны 2.4 ГГц и 5 ГГц становятся все более загруженными, и это стимулирует постепенный переход на диапазон 6 ГГц. Причина проста: меньше помех, больше доступного спектра, выше пропускная способность.

Глобальный рынок Wi-Fi БШПД характеризуется присутствием как крупных международных вендоров, так и региональных производителей. Вторые предлагают конкурентоспособные решения, что оказывает давление на традиционных игроков рынка.

Между глобальным опытом и локальными потребностями

Казахстанский рынок БШПД формировался в уникальных условиях, сочетающих географические особенности, регулятивные ограничения и стратегические государственные инициативы. Территориальная протяжённость и неравномерность распределения населения создали предпосылки для применения беспроводных технологий как альтернативы традиционной проводной связи.

Важным драйвером развития БШПД-рынка стали государственные программы по устранению цифрового неравенства.

  • В рамках программы «Информационная инфраструктура» предусмотрено финансирование сетей связи в населённых пунктах с численностью от 100 до 500 человек.
  • Программа «Устранение цифрового неравенства» предусматривает создание доступа к широкополосному интернету в 13 тысячах населённых пунктов.

И чаще всего оптимальным решением являются именно беспроводные технологии, включая Wi-Fi БШПД.

Корпоративный сектор демонстрирует не менее выраженную потребность в БШПД-решениях. Особенности экономики со значительной долей добывающих и перерабатывающих отраслей формируют специфические условия подключения удалённых объектов инфраструктуры в суровом климате на удалённых расстояниях.

Регулятивная среда для осуществления таких кейсов имеет свои особенности, которые значительно влияют на развитие локальных Wi-Fi технологий. Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) определяет правила использования частотного спектра, включая требования по регистрации оборудования и получению разрешений на использование частот и мощности передачи. Для диапазона 5 ГГц уже давно действует система регистрации частот, что создаёт дополнительные административные процедуры. Решение ГКРЧ о выделении диапазона 5925–6425 МГц создало новые возможности для развития высокопроизводительных решений на телеком-рынке.

Наш путь в разработке БШПД-оборудования начался в 2015 году, и поначалу он не был простым. Были технические вызовы и моменты, когда приходилось полностью переосмысливать подход к разработке.


Три поколения решений БШПД Eltex

Первое поколение: проба пера

До момента разработки БШПД-решений у нас был некоторый опыт создания Wi-Fi устройств: уже вышли первые линейки точек доступа WEP и WOP. Начало пути в области беспроводного широкополосного доступа пришлось на период активного интереса к подобным решениям со стороны заказчиков.

В первое поколение БШПД-устройств включались базовая станция WOP-12ac-LR и абонентская станция WB-1P-LR, работающие на стандарте Wi-Fi 5. Эти устройства воплотили в себе подход и вызовы, характерные для первых опытов у любого производителя подобных решений. Но об этом расскажем чуть позже. Сначала приведём ключевые возможности.

2 23 07.png

Базовая станция WOP-12ac-LR имела отличные для своего времени характеристики: радиус покрытия до 3 километров совместно с абонентской станцией, три независимых радиоинтерфейса с технологией MIMO 2×2, мощный радиомодуль до 27 дБм. Скорость передачи данных у базовых и абонентских станций до 867 Мбит/с была быстрой в контексте возможностей, доступных в середине 2010-х годов.

Поддержка WDS у базовых станций для подключения по схеме «точка-точка» (Point-to-Point – PTP) открывала перспективы создания мостов на дальние расстояния – до 8 км с использованием параболических антенн.

В абонентских станциях WB-1P-LR был реализован технологический Wi-Fi 2.4 ГГц. Эта функция позволяла специалистам удобно выполнять юстировку и настройку оборудования «по воздуху» через смартфон. 
При этом первое поколение устройств столкнулось с рядом проблем.

Ключевыми стали ограничения в работе с частотным спектром, регулируемым ГКРЧ. Проблема крылась в чипсетах того времени и стандартной логике Wi-Fi. Оборудование работало с фиксированными каналами шириной 20, 40 или 80 МГц. Даже при включении расширенного режима 10 МГц шаг был слишком большим.

Кроме того, по стандартной логике 802.11ac в некоторых режимах (ширина канала 40/80 МГц) могли использоваться разные центральные частоты для трафика управления (Management/Control) и пользовательского трафика (Data). Это создавало дополнительные сложности при согласовании с ГКРЧ.

Используемые тогда чипсеты не позволяли настроить оборудование на произвольные частоты с нужным шагом, доступные в рамках лицензирования. Фиксированный шаг настройки частоты (20 МГц), определённый стандартом 802.11, не обеспечивал необходимую гибкость.

Анализ опыта эксплуатации первого поколения показал, что чисто технократический подход к разработке БШПД недостаточен. Необходимо больше опираться на особенности регулятивной среды, специфические потребности заказчиков и технические ограничения, накладываемые условиями эксплуатации в реалиях.

Мы завершили развитие первого поколения устройств в пользу разработки принципиально нового. Уже в нём опыт разработки устройств первого поколения стал важным фактором, который помог решить выявленные проблемы и обеспечить качественно новый уровень функциональности.


Второе поколение: зрелость


В 2017 году мы запускаем следующее поколение БШПД-устройств. Линейка включает базовые станции WOP-2ac-LR2, WOP-2ac-LR5, WOP-2ac-LR5 SYNC, WOP-2ac-LR2 SYNC и абонентские станции WB-2P-LR2, WB-2P-LR5.


3 23 07.png


Проблемы первого поколения были полностью решены. Важным нововведением стало введение шага в 5 МГц, что обеспечило гибкую настройку в соответствии с частотами, приобретаемыми у ГКРЧ.

Принципиальным улучшением стала передача трафика управления и пользовательского трафика на одной частоте, что устранило конфликты с требованиями частотного регулирования. На момент внедрения подобный механизм практически не встречался в решениях других производителей.

Увеличилось количество WDS-линков до 8. Это позволило создавать сложные топологии с использованием не только базовых, но и абонентских станций в качестве ретрансляторов.

Появились модели базовых и абонентских станций для диапазона 2.4 ГГц: WOP-2ac-LR2, WOP-2ac-LR2 SYNC, WB-2P-LR2. Это расширило возможности применения оборудования для заказчиков, не желающих покупать лицензии на частоты. Работа в нелицензируемом диапазоне требовала только регистрации устройств в ГКРЧ, что значительно упрощало их ввод в эксплуатацию.

Фиксированная модуляция открыла новые возможности для работы в сложных радиочастотных условиях. Например, принудительное использование низких модуляций давало стабильную связь при неблагоприятных условиях распространения радиоволн на больших расстояниях или в условиях непогоды и интенсивных помех. Кроме того, в этом поколении устройств появляется новая функция Maximum Rate для ограничения уровня модуляции по верхней границе и использования всех нижестоящих уровней.

Особое место во втором поколении заняла линейка SYNC, представлявшая новый подход к построению базовых станций БШПД. Концепция использования нескольких базовых станций (до 4), работающих на единой частоте, решала задачи эффективного кругового покрытия больших территорий. Каждый такой сектор поддерживает до 30 абонентских станций, что даёт высокую плотность подключений.

Продолжением разработок в этом направлении стала реализация технологии Polling, которая решала проблему коллизий в сетях БШПД с секторными антеннами. В отличие от стандартных Wi-Fi сетей, где все клиенты находятся в зоне взаимной слышимости, в БШПД-сетях устройства, подключённые к разным секторам, могут не «слышать» друг друга. Это приводит к одновременным передачам с их стороны и коллизиям. Polling решает эту проблему, обеспечивая упорядоченный доступ к среде передачи.

Наши исследования аппаратных возможностей устройств второго поколения и развитие программного обеспечения для него привели к расширению поддерживаемого частотного диапазона с предела частот 5835 МГц до 6160 МГц (до 230 канала). Были попытки достичь частоты 6425 МГц, но в рамках устройств Wi-Fi 5 это решили не делать. Многие наработки легли в основу развития следующего поколения устройств.


Третье поколение: новая парадигма – универсальность и Wi-Fi 6


Если второе поколение – про гибкость и адаптацию, то третье (появилось в 2024 году) – про переосмысление архитектуры наших решений БШПД.

Во-первых, мы перешли на новые протоколы 802.11ax (Wi-Fi 6 и Wi-Fi 6E) – 160 МГц, модуляция 1024-QAM, улучшенный MU-MIMO, 6 ГГц стали доступны в новых устройствах. Это дало нашим решениям новые перспективы при планировании сетей и использовании лицензированного спектра.

Во-вторых, мы разработали новые мощные устройства – радиомосты. Уже доступны модели WB-3P-PTP2, WB-3P-PTP5 и WB-3P-PTP6 для диапазонов 2.4, 5 и 6 ГГц соответственно. Модель на 6 ГГц – наш первый БШПД-продукт с полноценной поддержкой всего разрешённого диапазона (вплоть до 6425 МГц). Они могут работать как со встроенной секторной антенной на расстояниях до 3 км, так и с внешней офсетной параболической антенной, обеспечивая стабильное подключение вплоть до 34 км. Кроме того, сейчас в разработке новые базовые и абонентские станции третьего поколения – WOP-3ax-LR5 и WOP-3ax-LR6, WB-3P-LR5 и WB-3P-LR6 соответственно. Об их серийном выходе мы сообщим отдельно.


4 23 07.png


В-третьих, мы задались вопросом: нужно ли жёсткое разделение на классы устройств? Так зародилась ключевая концепция третьего поколения – универсальность. В грядущих версиях ПО 2.3.0/2.3.1 для новых устройств будут доступны три режима работы: точка доступа PTP, точка доступа PMP (Point-to-Multipoint) и клиент.

Это открывает большое количество сценариев применения, а выбор устройства диктуется спецификой задач и дальностью подключения. Например, можно построить канал PTP между двумя базовыми станциями или даже абонентскими, если расстояние, на которое нужно протянуть мост, небольшое. Или использовать мосты в роли клиентов в схемах PMP.


Новый проприетарный протокол


Технологическое сердце третьего поколения – реализация собственного протокола TDD (Time Division Duplex) для управления двунаправленной передачей данных. Он приходит на смену Polling, используемый в предыдущем поколении устройств. В отличие от Polling, где время кадра варьируется, TDD работает с фиксированными 10-миллисекундными кадрами. Каждый кадр поделён на два слота: для передачи (Downlink – DL) и приёма данных (Uplink – UL) в соотношении 50/50. Кадры чередуются каждые 10 мс.

В схеме PTP это обеспечивает гарантированную одновременную передачу и приём. В схеме PMP базовая станция 50 % времени вещает клиентам, а 50 % времени принимает данные.

TDD будет доступен, начиная с версии 2.3.0. В последующих версиях мы планируем уменьшить время кадра до 5 мс, добавить регулировку соотношения DL/UL-слотов и автоматический режим выбора этого соотношения в зависимости от количества трафика. Например, для IP-камер нужно больше аплинка. Новые улучшения помогут настроить соотношение под конкретные задачи.

Новая тестовая зона

Разработка БШПД-оборудования – это не только программирование и схемотехника. Это бесконечные часы полевых испытаний наших устройств в реальных условиях. Именно для этого была создана тестовая зона в Подмосковье.

Выбор места не случаен: находится достаточно далеко от Москвы, чтобы избежать сильных помех от городской инфраструктуры, но удобно для оперативной работы инженеров. Рельеф местности позволяет тестировать связь как в условиях прямой видимости, так и при наличии препятствий.

Тестовая зона включает несколько стационарных точек на расстоянии до 34 км друг от друга. Есть вышки разной высоты для моделирования различных сценариев развертывания. Это даёт возможность проводить климатические испытания и другие тесты, в том числе длительные, для выявления редких проблем.


5 2307.png


Мы рассказали о том, что БШПД-оборудование играет важную роль в устранении цифрового неравенства и поддержке цифровизации бизнеса во всём мире. Наши планы – быть на передовой развития таких решений с опорой на новые технологии и собственные разработки.

Будущее отечественных беспроводных решений создаётся здесь и сейчас руками казахстанских инженеров, с учётом местной специфики и с прицелом на лучшие мировые практики. Не без трудностей. Но на то они и трудности, чтобы их решать. И история развития БШПД-оборудования Eltex – тому подтверждение.

Назад к списку
Оборудование