`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Фемтосети: кто быстрее освоит их потенциал?

Статья опубликована в №8 (674) от 10 марта

+11
голос

О том, что технологии пико- и фемтосетей способны изменить стратегию развития мобильной связи, заговорили еще несколько лет назад. Так, ABI Research настаивает на том, что к 2011 г. 102 млн подписчиков будут регулярно использовать 36 млн фемтосот. Поредевшие сторонники WiMAX утверждают, что значительная часть этих ячеек будет относиться к поддерживаемому ими стандарту.

Начнем с тезисного изложения фактов общеизвестных (однако редко объединяемых вместе), характеризующих развитие «традиционной» мобильной связи. На сегодняшний день операторское сообщество, большую часть которого согласно статистике составляют наследники GSM, кроме множества прочих различий, характеризуется приостановкой развития построенных сетей на разных уровнях: от поколения 2 до pre-4G. Подобный технологический винегрет обильно сдобрен предкризисной сумятицей и разбалансировкой в мировой экономике и является результатом неоднозначностей в выборе ориентиров дальнейшего развития, и в частности – экономически целесообразных направлений инвестиционной политики.

Рынок – штрихи к портрету

Не секрет, что несмотря на все еще продолжающийся вялотекущий рост абонентской базы сотовых сетей, отрасль ощущает снижение доходов, поскольку стоимость голосовых услуг мобильной связи непрерывно уменьшается.

Невзирая на спад потребительской активности, коснувшейся верхнего и среднего ценовых сегментов рынка мобильных устройств, ряд аналитиков продолжают прогнозировать, что к 2012 г. доля доходов, получаемых за сервисы передачи данных, включая мобильные онлайновые развлечения (видео, игры и музыку), выглядит позитивной и составит 13% общего объема.

Попутно заметим, что даже крупнейшие мировые компании мобильной связи сегодня вынуждены признать необходимость внутренней реструктуризации и пересмотра стратегии получения максимально возможной прибыли от среднестатистического клиента. При этом они все реже оперируют термином ARPU и сосредоточивают усилия на подключении как можно более массового потребителя с низким уровнем доходов (и, соответственно, с низкой платежеспособностью) на перспективу. Разумеется, с указанных позиций самый лакомый кусок для операторов представляют отнюдь не Еврозона и Украина, а государства, где «омобилено» еще менее половины общей численности населения.

Однако вернемся к тенденции слияния услуг мобильной и фиксированной связи, не забывая, что в сегодняшних сложных экономических условиях один из приоритетов деятельности операторов – минимизация затрат на построение комбинированных сетей. Существует мнение, что усредненным рубежом для оценки целесообразности дальнейшего расширения емкости сетей за счет развертывания новых традиционных базовых макростанций является ARPU в размере порядка $10.

Фемтосети кто быстрее освоит их потенциал? Основные базовые кирпичики внутренней структуры фемтоячейки идентичны таковым в обычном беспроводном шлюзе. Принципиально новым в архитектуре является столь важный для OFDM узел временной синхронизации. Разумеется, что для воплощения стандарта WiMAX требования к процессору и радиомодулю существенно выше, что долгое время препятствовало появлению таких дешевых референсных наборов, как приведенная на рисунке плата от picoChip

Тут уместно будет вспомнить, что все большее количество сотового трафика генерируется в режиме офиса и квартиры. К примеру, по прошлогодним аналитическим данным Yankee Group, 33 млн американцев даже дома используют только мобильный телефон. По оценкам Informa Telecoms & Media, в 2007 г. на долю домашних абонентов приходилось до 40% суммарного мобильного трафика, а к 2013 г. предполагается его рост до 58%. Данная тенденция нашла свое подтверждение и в 2008 г., т. е. чтобы выбрать действительно эффективный путь развития, операторам придется существенно скорректировать технологические принципы своей дальнейшей деятельности, среди которых необходимость перевода собственной инфраструктуры на IP является бесспорной.

Что касается WiMAX, не пользующегося протекцией со стороны операторов мобильной связи в отличии от LTE (Long Term Evolution), HSPA (High Speed Packet Access) и его программной модернизации HSPA+, то темпы его роста не вызывают особого оптимизма. В целом, доходы от WiMAX-обслуживания принесли в 2007 г. операторам около 1 млрд долл. Средний ARPU составил $46,3 на «домашнего» клиента и $144,09 – на юридическое лицо. Согласно отчету аналитиков Maravedis в IV квартале 2007 г. число подписчиков услуг на базе WiMAX во всем мире, выросло на 350 тыс. и составило 1,73 млн человек. По информации, обнародованной в прошлом году представителями WiMAX Forum, к 2012 г. численность абонентов сетей WiMAX в мире превысит 133 млн человек. Причем около 70% из них будут пользоваться широкополосным доступом в Сеть с помощью портативных устройств. Правда, на данный момент ни в этом, ни в других аналитических отчетах не удалось обнаружить долгосрочные (тем более свежие, с учетом продолжающегося спада потребительской активности) прогнозы изменения ARPU.

Пока же очевидно, что несмотря на количественный рост абонентов WiMAX, его распространенность по-прежнему невысокая. Основной проблемой на пути дальнейшей экспансии WiMAX продолжает оставаться недостаток приемлемого для массового потребителя по цене мобильного оборудования, поддерживающего эту технологию. По традиции надежды связывались с несостоявшейся Centrino-экспансией (по аналогии с Wi-Fi) со стороны ведущего законодателя в области мобильных платформ. Но сегодня проблема клиентских устройств – не единственная. И пока WiMAX-форум весь прошлый год ломал голову над предложением технических спецификаций для развития коммерчески жизнеспособной экосистемы для WiMAX, Nortel вслед за Alcatel-Lucent (кстати, входившей вместе с Cisco, Clearwire, Intel, Samsung Electronics и Sprint летом 2008 г. в Open Patent Alliance, OPA, нацеленный на рыночное продвижение технологии WiMAX) официально объявила о решении закрыть направление бизнеса по системам мобильного WiMAX, передав обязательства по поддержке клиентов в этой области компании Alvarion.

Тем не менее посылы на пути к дальнейшему снижению объемов начальных инвестиций в связи с расширением охвата и увеличением плотности обслуживаемых абонентов что у WiMAX, радиус действия базовой станции которой в условиях плотной застройки – всего сотни метров, что у операторов мобильной связи, осваивающих новые поколения сетей 3–3,5G, работающих в диапазоне 2 ГГц и выше, сходны. Когда обычная схема радиодоступа с использованием наружных базовых станций нереализуема из-за затухания радиосигнала, возникает целесообразность отхода от построения классической инфраструктуры мобильного оператора с мощными и дорогостоящими БС. Существенно увеличить емкость сетей, особенно внутри жилых и офисных зданий, куда сигнал может поступать с ослаблением 9–15 дБ и выше, позволяет использование микро-, пико- и фемтоячеек. Сниженный радиус их действия позволяет уменьшить потенциально возможную интерференцию и улучшить условия покрытия.

Как работает фемтосота

Фемтосотовые сети создаются с применением переносных базовых станций, которые обеспечивают «соты» с площадью радиопокрытия сверхмалого размера внутри помещений. Базовые станции фемтосотовых сетей непосредственно связаны с сетями передачи данных по технологии xDSL или через кабель-модемный доступ (до 7–10 клиентов при полосе в 10 Мб/с). Вполне допустим и вариант с использованием в качестве опорных радиосетей, например того же WiMAX.

Мощный толчок к созданию фемтошлюзов, работающих с сотовыми телефонами 3G и WiMAX-клиентами, дала пятая версия спецификаций 3GPP, в которых описана возможность адаптации протокола Iub (служащего для передачи трафика и сигнализации между БС и контроллером радиосети, RNC) к IP-среде.

С точки зрения абонента ячейка представляется обычной БС, точно так же коммутатор сотовой сети (MSC) и коммутатор центра обработки данных (SGSN) общаются с фемтосотой как с типовой абонентской трубкой.

Связь с базовой сетью организуется по IP-каналу (xDSL, Ethernet). Клиентский агрегатор трафика отправляет его (Iub over IP) на RNC, который управляет работой нескольких тысяч домашних БС. Нагрузка на него снижается делегированием части функционала RNC-шлюзам. Ряд моделей, например на чипах от специализирующейся на разработке чипсетов для фемтосот стандартов HSPA, TDS-CDMA, LTE и WiMAX компании picoChip, включают в себя также элементы корневой сети, так что некоторые процедуры обработки данных выполняются локально, без необходимости передачи данных в центральные коммутаторы.

Таким образом, со стороны потребителя инсталляция такого шлюза предельно упрощается, а настройка и управление могут производиться дистанционно. Поскольку данные от фемтоячейки идут к серверам сотового оператора через публичную IP-сеть, это может заметно снизить загруженность базовых станций для поставщика мобильной связи и уменьшить стоимость услуг для клиента.

Не обойдется тут и без ложки дегтя. Во-первых, при организации такого взаимодействия возрастают требования к временной синхронизация и к передаче данных между ячейкой и RNC. Повышенная критичность обнаруживается в вопросах минимизации свойственных IP-сетям задержек, джиттера и потерь пакетов, а также в обеспечении безопасности обмена. Широкополосное подключение должно всегда резервировать необходимую пропускную способность для соты, чтобы не вызывать перебоев в радиосвязи.

Во-вторых, сами RNC должны быть хорошо масштабируемыми и справляться с большим количеством ячеек. Сложности возрастают и могут привести к проблемам в сетях управления, если число включаемых/выключаемых (либо перемещаемых) фемтоэлементов велико. Кроме того, законодательные требования многих стран предполагают определение местоположения абонента, например для оказания ему экстренной помощи.

Иерархия решений для WiMAX

Подобный механизм взаимодействия ядра сети, его базовых макростанций и микроячеек в точности реализуем и в сетях на базе мобильного WiMAX. По аналогии с появлением разномасштабных БС, кроме стандартных полноразмерных макростанций, сегодня в ассортименте предлагаемых WiMAX-решений (таблица) имеется их облегченный вариант – микростанции: монтируемый в стойку контроллер высотой в 1-2U, к которому оптическим кабелем подключается расположенная на мачте трехсекторная радиочасть.

Пикостанция представляет собой устройство мощностью 20–30 dBm, монтируемое снаружи (в зонах радиозатенения, при большой плотности абонентов) или внутри аэропортов, торговых и офисных центров. Появление этого класса продуктов связано с необходимостью обеспечить более гибкое управление покрытием при сниженных капитальных вложениях. Как правило, процессорная, радиочасть, а часто и антенна, заключаются в единый корпус. Несколько устройств, как и в классических мобильных сотовых сетях, могут объединяться посредством промежуточного управляющего устройства, снижающего нагрузку на основные элементы ядра сети.

Дальнейшим шагом, способным, по мнению многих экспертов, предоставить дополнительный стимул распространению сетей WiMAX в данной иерархии решений, является выход высокопроизводительных чипов, послуживших основой для создания относительно дешевых домашних фемтоячеек/фемтошлюзов.

На данный момент рядом производителей для ускорения массового выпуска конечных устройств готовятся соответствующие наборы и референсные дизайны от разработчиков. Один из них, от Freescale Semiconductor и Sequence Communications, является результатом интеграции коммуникационного процессора PowerQUICC II Pro MPC8313E (333 MГц, 700 MIPS) от первого и одночипового WiMAX 802.16e Wave 2 PHY+MAC ASIC типа SQN2130 от второго.

Аналогичные решения представлены и другими производителями. Они содержит все необходимое для создания фемтоячейки для частот 2,5–2,7 ГГц, включая радиочасть и антенны, с поддержкой мобильного WiMAX Wave 2 (включая MIMO 2X/2X), Gigabit Ethernet, а также спецификаций GPS/IEEE 1588 для обеспечения сетевой синхронизации.

Появление фемтосот с ориентировочным ценовым пределом в начале массового выпуска около $200 и преодоления дальнейшего ценового рубежа в $100 сделает данную технологию еще более привлекательной для новых операторов, у которых сохранились намерения строить сети мобильного WiMAX, GSM-операторов, не получивших лицензий на UMTS, и наконец, операторов фиксированной связи, стремящихся в условиях сложившейся технологической неразберихи занять место в этом сегменте беспроводного рынка для самостоятельной (либо в расчете на дальнейшее сотрудничество с операторами мобильного доступа) работы.

+11
голос

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT