Уильям Митчелл - Я++: Человек, город, сети

Для предоставления этих сервисов в любой точке земной поверхности покрытие систем НОО должно охватывать всю планету. Поэтому они особенно важны для удаленных и малонаселенных территорий, которые не спешат обслуживать операторы прочих типов инфраструктуры. Более того, в этих районах у них обычно наблюдается избыток мощностей, который может быть – по крайней мере в принципе – направлен на цели образования и поддержки экономического развития.

Далее, на высоте от 5 000 до 12 000 километров, находятся спутниковые системы средневысокой околоземной орбиты (СОО), такие как ICO. Они работают по тому же принципу, что и НОО, но иначе выстраивают баланс технических условий. Этим системам реже приходится переключать пользователя с одного спутника на другой, но зато им нужен более мощный сигнал, а удаленность от Земли сказывается в большей задержке связи.

Еще выше, примерно в 35 000 километрах, располагаются геостационарные телекоммуникационные спутники. В отличие от спутников НОО и СОО они занимают постоянную позицию относительно поверхности Земли – примерно как очень высокие телебашни. Они обеспечивают покрытие огромных территорий земной поверхности, что чрезвычайно эффективно для телевизионного вещания; однако их использование для связи между двумя абонентами экономически неоправданно. Кроме того, сигнал поступает с задержкой, весьма заметной при синхронной голосовой или видеосвязи. Предложенный Артуром Кларком в 1945 году принцип был впервые реализован в апреле 1965 года с запуском Intelsat 1, и с тех пор спутники подобного типа стали чрезвычайно распространенными. Целые кластеры таких устройств висят теперь над самыми густонаселенными частями планеты, обеспечивая голосовую связь, цифровое видео (например в системе DBS) и доступ в интернет в таких сервисах, как DirectPC и Starband.

Очевидно, что различные типы спутниковых систем конкурируют между собой и с наземными беспроводными системами 25. Геостационарный спутник обеспечивает беспрерывное покрытие огромной территории, но со значительными ограничениями возможностей и мощностей. Первоначальная стоимость спутниковых систем НОО очень высока, и на их развертывание нужно больше времени, но они перспективны с точки зрения технических преимуществ и эффективности. Наземные системы сравнительно недороги и могут расширяться по мере необходимости; если это происходит за достаточно короткий срок, пока новая спутниковая система только планируется и запускается, большая часть потенциального рынка услуг достается именно им (в чем, к своему несчастью, убедились разработчики системы Iridium). В долгосрочной перспективе спутниковые системы, скорее всего, займут важные ниши на рынке беспроводных сервисов (такие как GPS, глобальная поисковая связь и сервисы для малонаселенных сельских районов), но универсального решения предоставить не смогут.

От микроскопических беспроводных устройств, передающих сигнал на сантиметры, до геостационарных спутников с широчайшим покрытием – беспроводной мир вьет вокруг себя все более плотный, многослойный кокон из антенн, точек доступа к сети, ретрансляционных пунктов и каналов. По мере внедрения телекоммуникационных стандартов и протоколов различные виды физических каналов все плотнее интегрируются в обширную непрерывную систему потрясающей сложности. Сегодня каждая точка на поверхности Земли – это часть волнового ландшафта, определяемого бесчисленными трансляциями, а также их отражениями и помехами. Электромагнитная территория, которую мы создали и продолжаем развивать, состоит из передатчиков и мертвых зон, районов уверенного приема и экранированных пространств, сот, через которые проходит сигнал, и перегруженных сот, не поддерживающих соединения; сигналов различной кодировки, создающих друг для друга помехи, и мультиплексированных сигналов, специально устроенных так, чтобы не мешать друг другу; зон глушения, клеток Фарадея и нескончаемого потрескивания электромагнитных шумов 26. Это весьма сложный, невидимый ландшафт, угадываемый лишь по наличию антенн (а иногда по нарисованным мелом символам, отмечающим незащищенные точки доступа) 27, исследовать который можно, выйдя или выехав на разведку с беспроводным ноутбуком.

Ландшафт этот определяет сложную геополитику и политэкономию беспроводного покрытия. На любом из его уровней идет конкуренция за доступ к потребителям, точки установки антенн, таймслоты и емкость каналов 28. Как королевства и империи древности боролись за контроль над территориями, те, кто стремится к власти сегодня, оспаривают друг у друга радиоволны.

Одна из геополитических стратегий, берущая начало в подходах традиционной телефонии, радио– и телевещания, состоит в том, чтобы воспринимать диапазоны как пограничные, недавно завоеванные земли. Правительство делит их на куски и распродает – как это происходило на проводившихся во многих странах аукционах частот для телефонной связи третьего поколения. Это облегчает всестороннее, управляемое сверху планирование. Но в итоге ответственность за обеспечение покрытия сосредотачивается в руках нескольких обладателей лицензий, что провоцирует развитие централизованных сетей. Вся информация в них проходит через несколько коммутационных центров, которые по мере роста числа пользователей становятся все более перегруженными. Кроме того, аукционы частот нередко затормаживают распространение услуг, поскольку обременяют владельцев лицензий гигантскими долгами.

Сторонники альтернативной стратегии учли опыт развития интернета и понимают спектр частот как общественный ресурс, как общинные выгоны в традиционной деревне или же как землю, отданную под вольное заселение. При условии соблюдения нескольких правил пользоваться частотами может всякий. Такая стратегия зависит от наличия нелицензируемого диапазона и обычно подразумевает использование беспроводных, иногда многоскачковых технологий небольшого радиуса действия. В такой ситуации картина получается запутанней, обеспечить адекватную защиту тут сложнее, а риск использования ресурса немногими за счет многих значительно выше, но эта стратегия имеет несколько важных преимуществ. Она позволяет децентрализованное развитие беспроводных сетей снизу вверх – подобно пакетной коммутации и семейству протоколов TCP/IP, которые когда-то обеспечили бурный низовой рост глобальной проводной сети. Кроме того, она способствует появлению децентрализованной сети с избыточной связностью, а это подразумевает, что вновь добавляемые каналы могут увеличить емкость, не перегружая центральные узлы.