Certifikace pro WiMAX

Certifikace wimaxových zařízení má několik fází
Po ukončení prací na standardu 802.16e pro mobilní zařízení WiMAX (12/2005) se v lednu a březnu 2006 objevily první produkty „WiMAX Certified“. Tyto kroky jsou nesporným úspěchem při uvádění nové technologie WiMAX na trh a mohou vyvolat otázku, co nám jako uživatelům a především provozovatelům tyto první certifikované produkty přinášejí.
Celý certifikační proces je rozdělen do několika vln, z nichž každá řeší určitou část vlastností wimaxových produktů. Počáteční certifikační vlna, která byla plánována původně na konec roku 2005 a proběhla v prvním čtvrtletí 2006, je klíčovou pro všechny, kdo do technologií WiMAX vkládají svá očekávání. Dochází k vyhodnocení výkonnosti wimaxových zařízení v reálných podmínkách namísto vytváření odhadů vycházejících z abstraktních předpokladů.
Tato vlna stojí na samém počátku procesu, rozděleného do několika „waves“ testování. Každá vlna bude obsahovat nové certifikační profily nebo nové funkcionality, případně podporu nových frekvencí či přístupových technik (pevných, nomadických, přenosných a mobilních). Pochopení, jak se certifikační proces vyvíjí, je klíčové pro vytvoření správných očekávání od certifikovaných produktů.

První vlna testuje pouze některé vlastnosti wimaxových produktů
Certifikace produktů bývá často vnímána černobíle – produkt je buď certifikován, nebo ne, ale realita vypadá o mnoho složitěji. Produkt bude certifikován jen pro některou funkcionalitu. Jako příklad může sloužit první vlna certifikace, která nezahrnuje vlastnosti QoS. Výsledkem je, že dva certifikované produkty mohou spolupracovat v základní konfiguraci (v první vlně se testuje Air protocol interoperability), ale nejsou kompatibilní v oblasti QoS. To bude limitující faktor pro poskytovatele služeb, pro něž je nabídka služeb vyžadujících QoS (např. VoIP) hlavním důvodem k pořízení technologie WiMAX.
Zde bych rád přiblížil, jak systémy založené na standardu 802.16 pracují – po samotném fyzickém spojení základnové stanice a klientské jednotky je nutné nastavit přenosové parametry přenosu ke klientské jednotce. První část je závislá na rádiových parametrech, a vychází tedy z Air protocol interoperability, ale definice přenosových parametrů (kapacit, priorit a dalších) se realizuje pomocí systému QoS. Z toho důvodu lze očekávat, že v této fázi vývoje produktů a certifikace spolu budou moci reálně spolupracovat (přenášet užitečná data) pouze základnová stanice a klientské jednotky od stejného výrobce.

WiMAX Forum definuje několik systémových a certifikačních profilů pro třídy produktů a vytváří postupné certifikační vlny, z nichž každá přidává novou funkcionalitu.

Ne všechny produkty „WiMAX Certified“ budou vzájemně kompatibilní
Zařízení se mohou lišit pracovní frekvencí či způsobem využití přiděleného kmitočtového pásma – TDD či FDD. WiMAX Forum pro tyto účely vytvořilo 2 různé profily:

System profile – obsahuje základní požadavky, které musí wimaxové systémy splňovat. Nyní jsou definovány pouze profily založené na standardu 802.16-2004 pro pevné a nomadické přístupové sítě. Další systémové profily, vztahující se ke standardu 802.16e, budou zahrnovat přenosné a mobilní přístupy (ale také pevný a nomadický).

Certification profile – každý systémový profil může mít více certifikačních profilů. Pro 802.16-2004 je dnes definováno 5 certifikačních profilů, pro standard 802.16e ještě nejsou vytvořeny.
Tyto profily se vytvářejí na začátku certifikačního procesu v závislosti na dostupnosti vhodných kmitočtů v různých regionech, na požadavcích trhu a samozřejmě na očekáváních výrobců.

Certifikační profily WiMAX Fora pro 802.16-2004
Kmitočtové pásmoDuplexní metodaŠířka kanálu
3,5 GHzTDD3,5 MHz
3,5 GHzFDD3,5 MHz
3,5 GHzTDD7 MHz
3,5 GHzFDD7 MHz
5,8 GHzTDD10 MHz

Každý produkt musí během certifikačního procesu projít dvěma fázemi testování:
Compliance testing
– produkt vyhovuje specifikaci obsažené v systémovém profilu.
Interoperability testing – klientské stanice a základnové stanice různých výrobců musí spolupracovat v jedné síti.

K získání certifikace pro WiMAX je potřeba projít úspěšně oběma testy. I když je compliance testing poměrně jednoznačnou záležitostí, testování interoperability mohou v počátečních vlnách testování provázet zpoždění, vyvolaná požadavky výrobců na úpravy jejich zařízení.
Požadavky na úpravy zařízení vyplývají z vývoje technologií během procesu uvádění výrobků na trh a reagují na změny v požadavcích uživatelů na nová zařízení. Certifikační program musí být schopen přebírat tyto změny, ale musí udržet v rovnováze podporu inovací a interoperabilitu produktů certifikovaných v různých krocích procesu.

Proto je certifikační proces rozdělen do několika vln (waves), z nichž následující vždy přináší nové profily a funkcionalitu. Produkty certifikované během první, inicializační vlny prodělají pouze omezenou sadu testů – jsou zaměřeny na Air interface protocol a tvoří solidní základ celé certifikace. V následujících vlnách budou přidávány nové profily a funkcionality, ale interoperabilita mezi produkty certifikovanými v první a následujících vlnách bude omezena jen na vlastnosti testované v předchozí vlně. To je pro většinu uživatelů nedostatečné a očekává se, že produkty certifikované v druhé vlně budou splňovat většinu jejich požadavků.

Certifikační vlny WiMAX
Tento časový plán certifikačních vln napovídá, kdy mohou uživatelé očekávat produkty s jednotlivými vlastnostmi či službami.

Proč mají výrobci rozdílný přístup k certifikaci?
Různí výrobci přistupují k certifikaci rozdílným způsobem a s různými očekáváními v závislosti na jejich marketingových strategiích, roadmapách produktů a vyčlenění svých zdrojů na rozdílné úkoly.

Někteří výrobci přihlásili své produkty do úvodní vlny certifikace s cílem být mezi prvními, kteří získali certifikaci pro WiMAX. Zapojení producentů do počáteční certifikační vlny není primárně motivováno marketingovou strategií, ale tito výrobci chtějí hrát aktivní roli v certifikačním procesu od samotného počátku. Tuto strategii zvolily společnosti Airspan, Aperto, Axxcelera, Proxim, Redline, SEQUANS, Siemens a Wavesat a získaly certifikaci pro WiMAX na některé ze svých výrobků.

Odlišnou strategii přidat se k certifikaci v pozdějších fázích zvolili výrobci, kteří se chtějí v současné fázi věnovat rozvoji svých dnešních produktů a podpoře současných zákazníků a projektů. Náročnost certifikačních požadavků první fáze vidí vzhledem k reálnému přínosu výsledku jako vysokou a své síly upírají k současným komerčním záležitostem a vývoji a ověřování produktů v reálných instalacích. Tento postup zvolila společnost Alvarion, která současné produkty založené na standardu 802.16-2004 bude certifikovat v druhé vlně během 2Q 2006 a k certifikaci nabídne kompletní řadu produktů včetně Macro Base Station, Micro Base Station, outdoorové a indoorové klientské jednotky s tím, že současně dodávané produkty budou po softwarovém upgradu „WiMAX Certified“. Podobnou strategii zvolila i společnost SR Telecom.

Výrobci, kteří preferují přenositelnost a mobilitu, zcela přeskočí certifikaci pro 802.16-2004 a budou se účastnit až vln týkajících se standardu 802.16e nejdříve v roce 2007 – mezi těmito společnostmi jsou Alcatel, Motorola, Navini, Nortel a další.

Samotná účast v první vlně certifikace neznamená ani technologickou vyspělost, ani reálný obchodní náskok před konkurencí, ani časovou výhodu při vstupu na wimaxové trhy. Spíše je projevem různých přístupů k trhu a rozdílných očekávání jednotlivých společností a nelze dělat závěry, že kdo není v první vlně certifikace, ztrácí na ostatní.

Jaké jsou tedy reálné výsledky první certifikační vlny?
Byly certifikovány produkty pro licenční pásmo 3,5 GHz v systémech FDD i TDD. Dnes je certifikováno 14 produktů od 8 výrobců, z nichž šest vyrábí zařízení a dva čipy. Pouze 3 výrobci zařízení z 6, tj. 50 %, má certifikován wimaxový systém, tedy jak základnovou stanici, tak klientskou jednotku. To je poměrně malé číslo a je vidět, že výrobci kladou velký důraz na marketingovou stránku certifikace pro WiMAX.

Začněme systémy TDD, které v současnosti není možné v České republice nasadit do reálného provozu.
Byly certifikovány produkty společností Aperto, Proxim, Redline, SEQUANS a Wavesat, přičemž pouze Redline má certifikován wimaxový systém (základnovou stanici + klientskou jednotku).

Certifikované systémy využívající FDD patří společnostem Airspan, Axxcelera, SEQUANS, Siemens a Wavesat. SEQUANS a Wavesat (jak TDD, tak FDD) jsou výrobci čipů a ze zbývajících tří společností má Airspan a Siemens certifikován celý systém (základnová stanice + klientská jednotka). Koncepce těchto systémů je vhodná pro nasazení u operátorů s celoplošnými licencemi a dostatečným kmitočtovým přídělem, protože základnové stanice jsou koncipovány jako šasi do oblastí s vysokou koncentrací uživatelů. Klientské jednotky obou výrobců jsou v indoorovém provedení, což v reálném nasazení zmenšuje buňku na průměr několika jednotek kilometrů. Takový systém není pro nasazení v České republice zatím vhodný vzhledem k charakteru zákazníků a k jejich vzdálenosti od základnové stanice. Zajímavostí je, že certifikaci neobdržely 3 „malé“ základnové stanice a 2 typy outdoorových klientských stanic.

Závěr
První vlna certifikace je nesporným krokem vpřed při prosazování technologie WiMAX, ale skutečnou interoperabilitu, kterou mohou využít provozovatelé pro poskytování kvalitních služeb, přinesou až produkty vycházející z dalších certifikačních vln. Očekáváme, že produkty certifikované v dalších vlnách budou komplexněji splňovat požadavky provozovatelů. Je jen otázkou, zda zařízení certifikovaná v první vlně budou opakovaně přihlášena do dalších vln k získání certifikace zajišťující kompatibilitu vyspělých funkcí.