Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Инновационные подходы к развертыванию сетей новых мобильных поколений

– У тебя какой IQ?
– У меня нет IQ, я пользуюсь "Скайпом"!
Александр Голышко
Главный аналитик компании Huawei
в России, на Украине и в Белоруссии, к.т.н.

А нужны ли новые сети?

Начиная очередную статью из тысяч уже опубликованных про развитие сетей мобильной связи 3G/4G, трудно отделаться от мысли, что в отличие от сетей 2G все лавры там достанутся отнюдь не только операторам. Или отнюдь даже не операторам. Ведь сегодня главный тренд – мобильный Интернет и его наполнение всевозможным контентом. А Интернет – такая вещь, которой трудно владеть безраздельно и постоянно. Когда-то в середине 1990-х гг. основатель Microsoft Билл Гейтс в одной из своих статей высказал знаменитую мысль о том, что в современном мире главным становится контент. В частности, он заметил, что "телевизионная революция способствовала возникновению целого ряда индустрий, включая производство телевизоров. Однако в конечном итоге в наибольшем выигрыше оказались те, кто использовал новую технологию для передачи информационных и развлекательных сообщений". Несмотря на то что на этот раз все, казалось бы, известно заранее, заметим, что весь будущий контент необходимо доставить потребителю, и без "настоящих связистов" тут все равно не обойтись. Так что связистам деваться попросту некуда. И они работают, работают и работают. А новые сети нужны, конечно.

Статистика динамики

Основная задача ИКТ-отрасли на ближайший период сформулирована генеральным секретарем МСЭ Хамадуном Туре: "Наша следующая задача – найти стратегии, чтобы перенести "чудо мобильной связи" на широкополосный Интернет, очень быстро превращающийся в базовую инфраструктуру. Страны без доступного широкополосного Интернета рискуют быстро оказаться позади". И тому есть весьма веские основания. По данным Cisco, к 2016 г. по всему миру будут работать свыше 8 млрд портативных электронных устройств, включая 2 млрд устройств М2М (навигаторы, электронные медицинские или промышленные приборы). В результате к 2016 г. мобильный трафик увеличится в 18 раз, достигнув 10,8 эксабайта в месяц (130 эксабайт в год), что эквивалентно 33 млрд DVD или 4,3 квадриллиона MP3-песен. В то время как сегодня его объем составляет около 1,3 эксабайта в месяц.

Весь предсказанный трафик необходимо доставить потребителям, для чего необходимо иметь соответствующую ИКТ-инфраструктуру, включая и магистрали, и доступ, и инвестиции на ее создание. В частности, сегодня активно строятся сети, претендующие на бренд 4G. В конце 2011 г. ассоциация GSA заявила о наличии 49 коммерчески доступных сетей LTE FDD/LTE TDD. К концу 2012 г. ожидается 119 работающих сетей стандарта LTE. Согласно данным компании Dell'Oro Group, более 40% роста мирового рынка инфраструктурного оборудования для мобильных сетей обеспечивается сегодня за счет роста закупок инфраструктурного LTE-оборудования.

Strategy Analytics прогнозирует, что в 2012 г. по всему миру потребителям будет продано около 67 млн мобильных устройств, поддерживающих технологию LTE, против 6,8 млн устройств, проданных в 2011 г. Эксперты говорят, что почти 10-кратный рост продаж LTE-гаджетов еще больше поспособствует росту объемов сетевого трафика у сотовых операторов и сможет заметно изменить расстановку сил на рынке беспроводного ШПД, подвинув многих городских операторов сетей Wi-Fi. Новая технология обещает стать быстро растущим и очень важным рынком, который ни один оператор, разработчик мобильных сервисов или поставщик сетевого оборудования не смогут игнорировать.

Кстати, о необходимости конвергенции специалисты говорили давно, но мало кто представлял, на какой платформе она произойдет. Еще недавно обсуждалось, что телевизор, компьютер или же игровая приставка станет центром слияния вычислительной и бытовой техники. Сегодня очевидно, что такой базой станут смартфоны и планшеты, имеющие выход в сети 3G/4G. Они легки, удобны, функциональны и способны играть роль связующего (управляющего) звена между другими устройствами. Появление подобных устройств – пролог к переносу межоператорской конкуренции непосредственно в терминал пользователя, где генерируется весь трафик.

Преимущества технологии

Развитие сетей LTE только начинается, и следует отметить их чисто технологические преимущества, помимо больших скоростей передачи информации и меньших задержек. Во-первых, это возможность одновременной работы в нескольких частотных диапазонах (band aggregation). Во-вторых, возможность одновременной работы в различных полосах частот в одном диапазоне (carrier aggregation). И то и другое позволяет использовать радиоспектр с невиданной ранее гибкостью. Ведь, к примеру, сети 3G обязательно должны иметь "подряд" 5 МГц, что подчас затрудняет их развертывание.

В-третьих, разработчики сетей LTE потратили достаточно сил, чтобы улучшить обслуживание абонентов, находящихся на дальних границах каждой соты, для чего используются весьма изощренные механизмы контроля. В условиях роста абонентского трафика сети предыдущего поколения (CDMA) с "дышащими" сотами, мягко говоря, уже не очень устраивают с точки зрения обеспечения качества. Теперь все должно быть лучше.

Отраслевые передовики

Технические достижения ведущих поставщиков регулярно дают пищу для СМИ. На выставке CSTB’2012 компания Huawei, продемонстрировала комплексное решение для передачи видеосигнала высокой четкости через мобильные сети 3G/Wi-Fi/WiMAX. В середине 2011 г. компания Ericsson продемонстрировала в действии технологию LTE Advanced, которая позволяет клиентам получать скорость передачи информации до 1 Гбит/с. Недавно Nokia Siemens Networks смогла добиться рекордной скорости передачи данных – 1,4 Гбит/с в такой же с использованием 100 МГц полосы спектра на коммерческой базовой станции Flexi Multiradio 10.

В конце прошлого года аналитическая компания ABI Research опубликовала свежий отчет "Оценка интеллектуальной собственности LTE – перспективы стандартизации". Согласно ему, Huawei и Ericsson вошли в группу лидеров в области развития стандартов и патентов LTE и LTE-Advanced.

Недавно компании Huawei и Ericsson независимо друг от друга объявили об успешных испытаниях на различных сетях в Китае радиорелейного оборудования E-Band (70–80 ГГц), которое позволяет заменить ВОЛС при подключении выносных модулей базовых станций и обеспечивает скорости передачи 2,5 Гбит/с. Вот так сегодня оптическое волокно оказалось не самым лучшим вариантом из-за высокой стоимости и затрат времени на развертывание. И решение, оказывается, уже есть.

В будущем многоуровневые сети мобильной связи, поддерживающие несколько диапазонов частот и режимов, столкнутся с экспоненциальным ростом количества соседних сот. Это серьезно усложнит процесс управления взаимосвязями между ними. В традиционных сетях GSM и UMTS управление и оптимизация взаимодействия соседних сот осуществляется вручную, что приводит к значительному росту затрат на эксплуатацию и техобслуживание. С ростом популярности интеллектуальных устройств и социальных сетей широкополосные сети мобильной связи сталкиваются со значительным ростом нагрузки, поэтому необходимы решения, которые помогут операторам эффективно управлять многоуровневыми и многорежимными сетями, снизить затраты на эксплуатацию и техобслуживание и повысить качество предоставляемых абонентам услуг.


В целом текущий этап развития сетевого оборудования характеризуется всеобщим распространением экономически эффективных унифицированных сетевых решений, которые предлагаются каждым ведущим поставщиком оборудования. В этом направлении развиваются технологии SDR и др. Эти решения способны поддерживать работу сети/сетей одновременно в нескольких стандартах, потенциально обеспечивая доставку любых услуг связи. Использование таких решений снижает будущие риски при смене сервисов, стратегий и технологий. Следует заметить, что указанные решения не являются прихотью компаний-поставщиков оборудования, а сформированы как ответ на инвестиционные проблемы всемирной модернизации сетей связи. И потому их применение будет расширяться, а сеть будущего будет полностью состоять из подобных унифицированных решений.

В части радиопокрытия современные операторы имеют широкий спектр решений для базовых станций от каждого поставщика.

Развитие мобильных сетей LTE ставит новые задачи для транспортных    сетей мобильных операторов помимо скоростей передачи. И эти задачи ведущими поставщиками во многом уже решены. Во-первых, это терабитная кросс-коммутация. Для транспортной сети требуется большая пропускная способность поперечных соединений для полносвязного подключения основных сетевых узлов и установления прямой маршрутизации между региональными узлами. Это позволяет минимизировать задержки в передаче информации, которые так важны в сетях LTE (ведь если транспорт не обеспечивает требуемых 50 мс, то даже самое лучшее радиооборудование уже никак не поможет). Терабитная кросс-коммутация помогла бы не перегружать без крайней необходимости трафик с оптического уровня на более дорогой IP-уровень.

Во-вторых, ключевым для транспортной сети является уровень интеллектуального управления ASON/GMPLS (ASON – Automatically Switched Optical Network), который может помочь реализовать предоставление услуг end-to-end с помощью поперечных связей большой пропускной способности при одновременном повышении надежности магистральных сетей. Оно может свободно обрабатывать сразу несколько аварийных ситуаций на линиях передачи. Вместе с таким уровнем управления, оптический слой и слой IP могут реализовать взаимодействие и синергию, реализуя высокую производительность и низкую стоимость магистральной сети. Разумеется, построить все сети правильно проще с чистого листа, когда оператор не отягощен наследством устаревших технологий. Ну что же, поставщики и здесь готовы предложить экономически эффективное решение либо с использованием старых коммуникаций, либо с отказом от них.

Самые главные инновации

Интересно, что самый инновационный подход к развитию мобильных сетей в каждой стране могут и должны продемонстрировать отнюдь не операторы, а регуляторы. Потому что, во-первых, во всех развитых странах имеется изрядный дефицит радиочастот, на которых можно было бы развивать новые сети мобильной связи. Именно поэтому там развернулось активное освоение так называемых частотных дивидендов в диапазонах 700, 800 МГц и др. К примеру, буквально только что Европейский парламент одобрил процедуру начала эксплуатации диапазона 800 МГц под нужды мобильных 4G-коммуникаций. Данный диапазон более всего подходит 4G-сетям, так как позволяет передавать данные на более длинные дистанции без потери сигнала и обеспечивает лучший прием в закрытых помещениях. К 1 января 2013 г. страны ЕС будут обязаны начать развертывать 4G-сети в диапазоне 800 МГц, что по итогам приведет к совместимости всех устройств и упростит роуминг.

Тем же самым, но с опозданием занимаются и в РФ, причем большинство ожиданий связано с высвобождением радиоспектра в связи с переходом на цифровое эфирное ТВ-вещание. В частности, для реального проявления всех достижений сети LTE необходимо иметь полосу радиоканала шириной 20 МГц. А если у вас есть, к примеру, только 5–10 МГц, то особой разницы с сетью HSPA/UMTS заметно не будет.

Во-вторых, важным решением регулятора становится рефарминг частот в рамках технологического нейтралитета, когда сети LTE разрешается развивать не во вновь открытых, а в давно используемых диапазонах 900 и 1800 МГц.

В-третьих, в компетенции национального регулятора находится разрешение на совместное построение инфраструктуры связи (network sharing), которое подразумевает использование разными операторами одних и тех же сооружений связи. А это не только удешевляет инфраструктуру, но и позволяет объединять радиочастотные ресурсы разных операторов. И тут уже 10 + 10 = 20 МГц, что, конечно же, уже совсем другое дело.

Что еще?

Следует понимать, что сами по себе радиотехнологии не в состоянии поддержать хостинг онлайнового магазина приложений, видеоконференции, электронную почту и высококачественную рекламу, а также дифференцированные тарифные планы, доступ к услугам по оплате за пользование. Технологии радиодоступа не способны агрегировать интернет-трафик и не могут менять маршруты, дифференцировать и разделять потоки трафика, направляя их по разным сетевым каналам. И они никак не могут помочь придумать какой-то новый сервис. Поэтому на самом деле перед каждым мобильным оператором стоит гораздо более сложная комплексная задача по обеспечению всего указанного выше. Но начать, конечно, стоит с хорошего покрытия, которое еще так дефицитно в наших сетях 3G. И тогда придет успех.

Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #2, 2012
Посещений: 5393

Статьи по теме

  Автор

Голышко Александр Викторович

Голышко Александр Викторович

эксперт

Всего статей:  22

В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций