Спецпроекты

Михаил Миньковский, «МаксимаТелеком»: Скорость Wi-Fi в московском метро повысится до 200 Мбит/с

Телеком

Столичная подземка выйдет на другие скорости Wi-Fi-соединения абонентов. О том, зачем метро нужна интернет-модернизация, как к ней относятся сотовые операторы и какую роль в этом играет Hotspot 2.0, в интервью CNews рассказал Михаил Миньковский, технический директор «МаксимаТелеком».

CNews: Расскажите, пожалуйста, как происходит процесс модернизации сети Wi-Fi в метро?

Михаил Миньковский: Сеть мы построили в 2013-2014 годах. С тех пор технологии Wi-Fi и Track Side Network (TSN) получили ряд обновлений.

Сейчас сеть обеспечивает скорость соединения поезда с интернетом примерно в 80 Мбит/с. По мере роста абонентского трафика, с появлением новых устройств и приложений, этой емкости перестает хватать.

Хотя количество абонентов в метро ограничено естественным образом — вместимостью вагонов — они стали использовать больший объем трафика, сеть стала перегружаться. Существует некий момент времени, который называется «час наибольшей нагрузки» (ЧНН), или час пик. В эти периоды в центральной части города, на радиальных линиях сеть испытывает большие перегрузки, канал практически полностью занят трафиком.

Вдобавок в последние годы мы запустили ряд технологических проектов для метро и города, которые связаны с передачей служебного трафика, они тоже занимают часть диапазона и емкости транспортной сети. Потребность в емкости для цифровых городских сервисов в будущем будет только расти.

Поэтому мы решили провести модернизацию. Сейчас в метро есть две совершенно разные радиосети, одна из которых соединяет движущиеся в метро составы с тоннелем, а другая — подключает пользователей внутри составов к Wi-Fi. Обе эти сети могут быть модернизированы для улучшения пропускной способности.

Мы решили начать модернизацию с транспортной сети, которая используется в тоннеле. Для начала — расширить канал в 2-3 раза с потенциалом дальнейшего расширения без замены оборудования в будущем. Еще сильнее увеличить пропускную способность можно будет за счет уже чисто программной модернизации, установки программных лицензий. Суть первого этапа модернизации в замене активного оборудования и антенных систем в тоннеле и на поездах: это радио, антенны и комплектующие (кабельные сборки, источники питания и так далее).

CNews: Что даст модернизация рядовому абоненту?

Михаил Миньковский: Мы ориентированы на повышение не максимальной скорости доступа абонентов, а минимальной. Мы видим основную проблему абонента в том, что когда сеть перегружена, скорости доступа — низкие. С точки зрения пользовательского опыта это эквивалентно неработоспособности сети. Мы хотим уйти от этой ситуации.

Михаил Миньковский: Потребность в емкости Wi-Fi в метро для цифровых городских сервисов в будущем будет только расти

После модернизации абоненты даже в час пик при максимальной загрузке вагона будут получать разумную минимальную скорость, которая позволит им комфортно работать. Максимальная скорость тоже вырастет. В пустом вагоне после модернизации можно будет легко получить 170-200 Мбит/с. До модернизации лучшим показателем были 80 Мбит/с. Кроме того, перед нами стоят дополнительные цели по снижению задержек в сети, что необходимо для решения технологических задач, связанных не только с доступом абонентов в интернет.

CNews: Кто стал вендором на этом проекте? И кто им был раньше?

Михаил Миньковский: Сейчас сеть работает на оборудовании израильской компании Radwin. В рамках модернизации мы также тестируем Fluidmesh. Это компания итальянского происхождения, производящая оборудование на своих заводах в разных частях света, в том числе на Тайване.

CNews: А почему вы решили поменять поставщика?

Михаил Миньковский: Такой цели не было. Мы постоянно анализируем ситуацию на рынке и понимаем, что выбор очень маленький. В мире существуют буквально три–четыре производителя, которые могут решать задачи по строительству таких сетей на транспорте и в метрополитене, в частности. Еще есть несколько менее известных зарубежных компаний, специализирующихся в том числе на TSN. Мы делаем итоговый выбор, исходя из совокупности характеристик доступного в данный момент оборудования, опыта производителя и условий доступа к технологии для нас. Текущее поколение оборудования и ПО FluidMesh имеет определенные технические преимущества, связанные, в первую очередь, с сетевой архитектурой решения.

CNews: То есть оборудование — это базовые станции?

Михаил Миньковский: Да, это базовые станции, которые стоят в тоннелях, и аналогичные радиомодули, которые можно называть поездными терминалами, установленные в поездах. От базовой станции они физически почти не отличаются.

CNews: А роутеры будут меняться?

Михаил Миньковский: Если вы имеете в виду Wi-Fi-роутеры, то мы их вообще не используем в метро. Роутер (маршрутизатор) — это сетевой элемент, который используется в TCP/IP сетях. У нас есть маршрутизаторы в составах, есть и в стационарной сети. Wi-Fi-роутер — это устройство, совмещающее точку доступа Wi-Fi и маршрутизатор, в основном, для домашнего использования. Мы устанавливаем в вагонах точки доступа компании Cisco, которые не совмещены с маршрутизаторами и не являются Wi-Fi-роутерами. Планы по их замене на новое поколение Wi-Fi 6 у нас есть, но более долгосрочные.

CNews: А канал, ведущий к базовой станции, тоже будет заменен?

Михаил Миньковский: До базовой станции у нас протянута своя собственная оптическая сеть, она не меняется, это пассивная часть. А вот активная часть — система агрегации, ядро сети данных — меняется для того, чтобы адаптироваться к увеличенному трафику.

CNews: И какими будут параметры ядра сети?

Михаил Миньковский: Сейчас в часы пик мы пропускаем через существующее ядро порядка 30 Гбит/с. Напомню, что ядро проектировалось 6 лет назад, оно построено по технологии 10G. В ближайшем будущем мы ожидаем заметного роста трафика в результате расширения канала, с тенденцией к дальнейшему росту. Поэтому мы заменяем ядро сети на современное оборудование, поддерживающее технологии 10/40/100G, чтобы в будущем масштабировать сеть к растущему трафику без существенной модернизации.

CNews: Какой бюджет под это закладывается?

Михаил Миньковский: Более одного миллиарда рублей. Проектом предусмотрена также модернизация сети Wi-Fi. Именно она станет главным узким местом после расширения транспортной сети.

В Москве сеть Wi-Fi в вагонах построена по технологии Wi-Fi 4 в новой нотации Wi-Fi Alliance (802.11n). В Питере, кстати, сейчас Wi-Fi 5 (802.11ac). Нагрузка на сети Wi-Fi в вагонах высокая, особенно диапазоне 2,4 ГГц, очень большая конкуренция и высокая интерференция в час пик. Современные устройства легко переключаются на 5 ГГц, с этим диапазоном ситуация лучше. Но некоторые виды устройств, особенно старые, или, например, iPhone с более старыми прошивками, упорно используют 2,4 ГГц. И в этом диапазоне у абонентов не оптимальная ситуация. Диапазон 5 ГГц на той же технологии Wi-Fi 4 тоже заметно перегружен, но все же в нем ситуация лучше.

Переход на Wi-Fi 6 в условиях высоконагруженной Wi-Fi-сети даст хороший эффект, так как эффективность работы системы шестого поколения при большом количестве абонентов заметно выше, чем в предыдущих поколениях, особенно в диапазоне 2.4 ГГц. Но это задача на вторую половину следующего года. Следует дождаться появления поддержки Wi-Fi 6 в устройствах абонентов, иначе замена сети не будет иметь особого смысла.

CNews: iPhone каких моделей работают в диапазоне 2,4 ГГц?

Михаил Миньковский: Это больше от iOS зависит, чем от самого аппарата. У iPhone (в отличие от Android) нет явного механизма выбора диапазона. Apple считает, что пользователю не нужны такие тонкости, поэтому телефон сам решает, в какой сети ему работать. Старые версии ОС отдают приоритет диапазону 2,4 ГГц. С 10-й версией iOS эта ситуация начинает меняться, Современные iOS стали более интеллектуально себя вести и часто используют диапазон 5 ГГц.

CNews: Кто будет производителем точек доступа Wi-Fi 6? Cisco?

Михаил Миньковский: Мы еще не выбрали, потому что Wi-Fi 6 только появляется на рынке. Есть несколько вендоров, которые предлагают серийные точки доступа Wi-Fi 6, в том числе Cisco и Huawei. Мы их тестируем, хотим выяснить, кто лучше работает, определиться с ценовой составляющей. У нас еще есть время, поскольку сам проект начнется только в третьем квартале 2020 года.

Сейчас же вся пакетная сеть — на Cisco: и роутеры, и коммутаторы, и уровень агрегации, и ядро.

CNews: В Питере останется Wi-Fi 5?

Михаил Миньковский: Да, он работает лучше, чем Wi-Fi 4. Там существенных проблем с перегрузкой Wi-Fi нет. Подождем пару лет, посмотрим, как будет меняться трафик. К слову, в Петербурге транспортная сеть с первого дня строилась на решениях FluidMesh.

CNews: Более глобальный вопрос: сотовые операторы усиливают свое присутствие в метро, в том числе в тоннелях. Как вам удается с ними конкурировать?

Михаил Миньковский: Формально мы конкурируем с сотовыми операторами, что, кстати, опровергает миф о наличии монополии в метро. В Петербурге, например, сотовая сеть покрывает весь метрополитен, включая тоннели. С другой стороны, в большинстве случаев это не конкуренция, а движение в сторону кооперации.

Весь мир движется в сторону кооперации сотовых и Wi-Fi-сетей, сети в метро тут не исключение. Это, в первую очередь, связано с оффлоадом трафика из сотовых сетей в Wi-Fi. Например, коллеги по Wireless Broadband Alliance утверждают, что качественный оффлоад в публичных сетях приводит к 10-процентному увеличению потребления трафика. И все это — без каких-либо изменений в опыте для абонента.

Технически и экономически наличие Wi-Fi-сетей выгодно сотовым операторам. Сотовая сеть — технология дорогая, Wi-Fi — гораздо более дешевая. Сотовую связь часто дополняют хотспотными сетями. Та же концепция применения хотспотов (широкое покрытие на сравнительно низкой скорости и сверхвысокая скорость в местах концентрации трафика) имеет место и в 5G.

Кроме того, потребности в использовании трафика отличаются в зависимости от того, что делает абонент. Мобильные абоненты используют мало трафика, стационарные — много. Трафик сотовых сетей составляет буквально несколько процентов от того, что потребляет абонент во всех видах сетей. Весь остальной трафик идет через офисные, домашние сети и через публичные Wi-Fi-хотспоты. Если смотреть только публичные беспроводные сети, то доля публичного Wi-Fi составит примерно 60-70% в зависимости от страны. 30-40% трафика идет через сотовые сети.

Так что, возвращаясь к вопросу конкуренции, — Wi-Fi и сотовые сети технически друг друга дополняют. И вся система международных стандартов развивается именно в направлении их координации.

CNews: Помимо разгрузки сети, в чем еще преимущество сотовых операторов в такой кооперации?

Михаил Миньковский: Основной дефицит сотовых сетей — частотный ресурс, а у Wi-Fi его много, и он продолжает расти (сейчас в мире открывают диапазон 6 ГГц). Операторы сотовых сетей делят между собой спектр, оперируя полосами в десятки мегагерц, и то — в лучшем случае. У нас в метро разрешено две полосы по 200 МГц — это больше, чем у всех сотовых операторов вместе взятых, если считать LTE. Поэтому сотовая связь сейчас учится использовать частотный ресурс Wi-Fi, потому что он безлицензионный. Есть целая группа технологий совместного использования частот. Сотовые сети при этом имеют пониженный приоритет, они используют принцип Listen Before Talk. А более современные стандарты подразумевают прямую координацию, когда Wi-Fi-сеть просто обменивается данными с сотовой сетью для того, чтобы обеспечить оптимальную координацию использования частотного ресурса. Технологии в принципе повышают утилизацию использования частотного диапазона и очень полезны для сотовой сети.

В принципе, Wi-Fi вообще выполняет функцию своеобразной подушки: если он правильно интегрирован, то оператор просто сбрасывает туда часть своего трафика. Это обеспечивает разгрузку сотовой сети, увеличивает качество работы и при этом никак отрицательно не влияет на экономику сотового оператора. А если передавать трафик, идущий через Wi-Fi, через сотовую сеть, то последняя сильно подорожает. Посмотрите еще раз на приведенные мной цифры: 60-70% трафика идут через Wi-Fi-сеть — что будет, если ее выключить? Что произойдет с сотовыми сетями? Перегруз.

То же самое — в московском метро. По нашим данным, через Wi-Fi идет гораздо больше трафика, и им пользуется гораздо больше пользователей, чем сотовыми сетями. Если Wi-Fi выключить, сильно снизится качество обслуживания.

CNews: А как продвигается проект с МТС по установке фемтосот в вагонах метро?

Михаил Миньковский: МТС мы в основном обеспечиваем голосовую связь, потому что это 3G. Данные компания старается передавать через собственные LTE-сети. Наш проект по фемтосотам обеспечивает полноту набора услуг и непрерывность связи, проект с самого начала поддерживался городом и был нужен для обеспечения тотальной доступности связи для жителей, в том числе — в экстренных ситуациях.

CNews: Вы планируете работать еще с какими-то сотовыми операторами?

Михаил Миньковский: Мы готовы, но они пока не до конца понимают необходимости разгрузки своих сетей.

CNews: Вы недавно добавили новую технологию авторизации в своей сети.

Михаил Миньковский: Да, мы уже начали двигаться в сторону бесплатной защищенной сети. Мы провели контрольное тестирование сети на базе технологии Hotspot 2.0. В принципе, это тот же самый Wi-Fi, но с более надежной аутентификацией и защищенным шифрованным каналом. В тестировании приняли участие больше тысячи абонентов. Каждый день более половины из них входят в сеть и продолжают пользоваться этой технологией, она их устраивает. В самое ближайшее время мы планируем массовый запуск, а для этого нужно обеспечить удобство подключения для абонента. Планируем интегрировать эту функцию в мобильное приложение MT_FREE, это случится в ближайшие месяцы.

При этом подключение будет бесшовным, достаточно будет установить приложение и активировать в нем функционал Hotspot. Все остальное произойдет автоматически, если у абонента премиальный доступ, или через push-уведомление.

Hotspot 2.0 — это сертификационная программа, требующая поддержки целого ряда стандартов семейства 802.11. И если iPhone поддерживает все эти стандарты, начиная c определенного поколения, то для Android-устройств уровень полного соответствия требованиям Hotspot 2.0 составляет лишь около 21%. И процесс onboarding — подключения к сети для Android-телефонов — несколько другой. Наша задача — скрыть эту особенность от абонентов, чтобы все пользователи Android-устройств свободно подключались к Hotspot 2.0.

Если говорить о защите, то в Hotspot 2.0 важно не только то, что радиоканал защищен, но и то, что ID абонента подделать гораздо сложнее.

CNews: То есть без этой технологии при входе в сеть можно было бы подменять MAC-адрес?

Михаил Миньковский: Да, замена MAC-адреса — это технология, которая давно используется дешевыми смартфонами и в целом доступна на Android с root-доступом (я сейчас не имею в виду другой вид подмены, который современные мобильные ОС используют для затруднения трекинга абонентов). В Hotspot 2.0 для «узнавания» устройства используются, помимо MAC-адреса, и более надежные уникальные идентификаторы. Это дополнительный профиль, пара «логин-пароль» либо сгенерированный сертификат.