В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Развитие мобильного ШПД находится под пристальным вниманием телекоммуникационной отрасли. Ассоциация GSMA опубликовала результаты распространения мобильного ШПД за период с IV квартала 2008 г. до I квартала 2012 г. (новые технологии/количество абонентов, рис. 1).
Именно в этот период операторы начали модернизацию своих сетей в направлении технологии WCDMA-HSPA. И если на 1 января 2011 г. по количеству абонентов лидером было семейство CDMA2000 (порядка 500 млн абонентов), то уже через квартал на первое место вышла технология WCDMA-HSPA. Если же учитывать совокупную долю семейства WCDMA и WCDMA-HSPA, семейство CDMA2000 потеряло лидерство еще раньше.
По данным независимого агентства GSA (Global mobile Suppliers Association), сети на основе технологии HSPA находятся в коммерческой эксплуатации в 183 странах у 472 операторов (по состоянию на 11 июля 2012 г.). Активное внедрение технологии НSPA и ее вариантов продолжается, и эксперты считают, что до 2016 г. она будет безоговорочно лидировать. Что касается технологии LTE, то активная фаза ее роста начнется не ранее 2014 г.
По данным GS А, в коммерческой эксплуатации находятся 96 сетей LTE (на 11 сентября 2012 г.). По оценкам аналитиков, к концу 2012 г. в мире будет не менее 152 коммерческих LTE-сетей в 65 странах. О своей поддержке данной технологии заявили 338 операторов в 101 стране мира.
На рис. 2 представлено распределение количества абонентов - подписчиков сетей LTE по регионам по состоянию на 1 июля 2012 г. По внедрению технологии LTE лидирует Северная Америка - 56% мирового рынка (по данным Ассоциации 4G Americas).
По данным аналитической компании ABI Research, количество абонентов сетей LTE к концу 2012 г. превысит 40 млн человек, вчетверо превысив количество абонентов в 2011 г. По прогнозу аналитической компании Maravedis, к 2017 г. в мире будет 560 млн абонентов сетей LTE. Более оптимистичны эксперты аналитической компании Strategy Analytics: к концу 2012 г. количество подключений к сетям на базе технологии LTE вырастет не менее чем в 10 раз, достигнув 90 млн, что сделает LTE-сети уже вполне осязаемыми, а к 2017 г. количество подключений перевалит за миллиард.
Аналитики полагают, что интенсивному развитию будет способствовать продвижение смартфонов с поддержкой LTE. На первом этапе такие устройства наиболее востребованы на рынках США, Южной Кореи и Японии - именно эти регионы являются основными потребителями смартфонов. Strategy Analytics считает, что беспрецедентная приверженность мировых операторов мобильной связи на основе технологии LTE в качестве 4G и, как результат, преобладание обновлений инфраструктуры сетей мобильной связи применительно к LTE обеспечат этой технологии в 2017 г. долю в 15% от мировой базы мобильных подключений. Операторы надеются, что именно LTE способна обеспечить экономическую эффективность предоставления сервисов передачи данных. Причем если технологии GSM, чтобы нарастить базу подключений до миллиарда, потребовалось 12 лет, a WCDM А перешагнула этот рубеж за 11 лет, то LTE на достижение такого же результата затратит всего 7 лет.
На первом этапе движение в сторону LTE было неспешным, но за последний год темпы развертывания таких сетей существенно выросли. Стимулом, как мы отметили, стал рынок смартфонов с поддержкой LTE. Следует сказать, что проникновение LTE на рынке происходит с высокими показателями: если технология WCDMA стартовала при объеме рынка в 1 млрд мобильных подключений, то в середине 2012 г., когда разворачиваются LTE-сети, объем рынка составляет 6 млрд. При этом мобильные операторы делают ставку на низкие тарифы за трафик, снижая цену за гигабайт практически в том же темпе, с каким падает доход за гигабайт трафика. На операторском рынке LTE является одним из ключевых средств, способных улучшить эту ситуацию: на начальном этапе развития технология дает оператору шанс ускорить возврат инвестиций в обновление сети мобильной связи.
Эксперты отрасли предполагают существенный рост мобильной передачи данных, обусловленный именно становлением технологии LTE. Так, исследование компании ABI Research прогнозирует существенный рост мобильной передачи данных - до 110 Exabyte к 2017 г. Для сравнения: эксперты оценивают объем переданного мобильного трафика в 2012 г. не более чем в 13,4 Exabyte. Таким образом, совокупный среднегодовой темп роста мобильной передачи данных (CAGR, Compound Annual Growth Rate) эксперты оценивают в 53%. Применительно к сетям 3G ABI Research прогнозирует CAGR за 2012-2017 гг. в 69%, но для сетей на основе технологии LTE -147%. Последнее во многом обусловлено надеждой на технологию VoLTE.
В заключение обзора ситуации в мировой подвижной связи рассмотрим распределение количества абонентов по регионам по состоянию на 1 июля 2012 г. (рис. 3). Очевидно, что по количеству абонентов доминирует Азиатско-Тихоокеанский регион.
Среди основных тенденций развития мобильной передачи данных (по состоянию на 1 сентября 2012 г.) эксперты в первую очередь выделяют "Внедрение технологии VoLTE" (Voice over Long Term Evolution). Это обусловлено тем, что комбинация технологии VoLTE (голос (VoIP) поверх LTE) с возможностями LTE позволяет операторам предложить инновационные мультимедийные услуги в сочетании с высокой информационной безопасностью и качеством предоставления услуг (QoS). К новым услугам в сетях VoLTE можно отнести распределенное видео, видеоконференции, интеллектуальные адресные книги, участие в социальных сетях и т.п. Услуги на основе технологии VoLTE первым в мировой практике предложил крупнейший корейский оператор SK Telecom в августе 2012 г. По мнению экспертов, США и Южная Корея лидируют в области внедрения LTE (см. рис. 2).
Очевидно, операторам при переходе к VoLTE придется модернизировать инфраструктуру. Это подтверждают результаты исследования фирмы Dell'Oro Group: объем мирового рынка оборудования операторской телефонии во II квартале 2012 г. составил $1,5 млрд. Рост данного сегмента, по мнению экспертов Dell'Ого Group, "...в значительной степени обеспечили покупки оборудования для речевых сервисов на основе VoLTE, хотя в целом абонентская база пользователей речевых сервисов растет достаточно медленно".
В октябре 2012 г. начнутся тесты вендоров по интероперабельности технологии VoLTE. Эксперты отмечают, что в таких тестах особое внимание уделяется комплексу услуг, предоставляемых одновременно. Большинство операторов сетей LTE используют серверы приложений, поддерживающие архитектуру IMS, что предполагает корректное взаимодействие приложений на основе VoLTE. Тестирование пройдет при участии специалистов организации MSF (MultiService Forum), GSM Association и ETSI (European Telecommunications Standards Institute) на базе двух лабораторий и спонсируется оператором Verizon. Первый подобный тест проводился в сентябре 2011 г. В нем приняли участие 19 вендоров, включая Alcatel-Lucent, Cisco, Huawei, Samsung и ZTE.
Другой тенденцией, определяющей перспективы мобильной передачи данных, следует считать активность телекоммуникационных регуляторов применительно к процессам рефарминга частотного ресурса, а также их стремление к реализации политики технологической нейтральности.
К рефармингу операторы сетей подвижной связи активно приступили в 2009 г., когда стали появляться первые UMTS900-ceTH. По данным GSA, в коммерческой эксплуатации находятся 44 UMTS900-ceTH (3G/WCDMA-HSPA) в 31 стране (на 28 августа 2012 г.).
В ЕС решение о возможности использования диапазона 900 МГц для сетей UMTS900 было принято в июле 2009 г. (Directive 2009/114/ЕС, ратифицирована в октябре 2009 г.).
Однако в разных странах ЕС внедрение процедуры рефарминга растянулось на несколько лет. Так, только в мае 2012 г. германский регулятор FNA (Federal Network Agency) поднял вопрос о рефарминге частот (диапазоны 900 и 1800 МГц), используемых GSM-операторами. Такая реакция обусловлена анализом трафика мобильных данных, который показал, что за последние два года по объему он вырос втрое. По мнению экспертов, мобильный ШПД в указанных диапазонах в Германии может быть реализован к 2017 г. Очевидно, что регулятор заблаговременно предлагает начать дискуссию всем заинтересованным сторонам. Напомним, что в мае 2010 г. операторы Германии заплатили порядка 4,4 млрд евро за использование дополнительных частот, выделенных под мобильный ШПД. Вероятно, реализация рефарминга GSM-частот существенно обесценит затраты двухгодичной давности.
В регионах мира по рекомендации ITU технологии/стандарты LTE, UMTS и GSM могут быть реализованы в различных частотных диапазонах (см. табл.). Применительно к LTE рефарминг и технологическая нейтральность предполагают внедрение технологии LTE в различных частотных диапазонах, в том числе и тех, которые в настоящее время используются для голосовой связи, например на основе стандарта GSM. Во всех регионах, кроме Северной Америки, для рефарминга LTE выделен диапазон 1800 МГц. Для UMTS аналогичная закономерность для диапазона 900 МГц. Очевидно, что диапазон 700-1800 МГц более эффективен в сельской местности, где требуется большой радиус покрытия одной БС.
По данным GSA 32 оператора из 96, имеющих сети LTE в коммерческой эксплуатации, используют диапазон 1800 МГц (по состоянию на 11 сентября 2012 г.). К ним относятся сети в Германии и Дании. До конца 2012 г. сети LTE 1800 предполагается запустить в Италии, Испании, Великобритании. Для работы в сети абонентам доступны 98 абонентских терминалов.
В РФ регулятор (Государственная комиссия по радиочастотам, ГКРЧ) впервые законодательно применил "Принцип технологической нейтральности относительно сети сухопутной подвижной радиотелефонной связи стандарта IMT-2000/UMTS в полосах радиочастот 900/1800 МГц на территории г. Москвы и Московской области" в своем решении от 29 октября 2010 г. (№ 10-09-08). Компания МТС первой успела воспользоваться введенным принципом технологической нейтральности для частот UMTS-900. В январе 2012 г. оператор анонсировал запуск в коммерческую эксплуатацию в Московском регионе первой в РФ сети 3G/UMTS в диапазоне 900 МГц в дополнение к уже развернутым сетям третьего поколения в диапазоне 2100 МГц. Также в I квартале 2012 г. сеть UMTS-900 в столичном регионе была введена компанией "МегаФон", а во II квартале 2012 г. и оператором "ВымпелКом".
В целом по РФ вопрос о возможности построения сетей подвижной связи на основе технологии LTE в одном радиочастотном диапазоне с GSM-сетями может быть решен ГКРЧ уже в 2012 г. Вероятно, вопрос о введении принципа технологической нейтральности в сетях сотовой связи ГКРЧ рассмотрит на заседании 1 декабря 2012 г.
Среди тенденций развития мобильной передачи данных отметим и стремление операторов к повышению скорости загрузки (доступа).
Аналитическая компания Strategy Analytics с 2009 г. проводит оценку скорости загрузки данных в сетях HSPA+. По данным компании, в начале 2012 г. средняя скорость загрузки у операторов составляла 14 Мбит/с, а в конце 2012 г. должна превысить 20 Мбит/с.
Насколько велика реальная скорость в LTE-радиоканале и как она зависит от ширины спектральной полосы? По данным GSMA, скорости доступа по технологиям HSPA+ и LTE сравнимы при полосе 5-10 МГц. В США в сетях LTE, находящихся в коммерческой эксплуатации, операторы используют полосы 10 и 20 МГц. По данным независимых исследований, при полосе 10 МГц средняя скорость в канале не превышает 22 и 16 Мбит/с (соответственно вниз/вверх). Таким образом, это сравнимо с реальными скоростями в сетях HSPA+.
Эти результаты согласуются с объявленными в августе 2012 г. итогами ежеквартального мониторинга сети оператора "МегаФон". Измерения показали рост скорости передачи данных в Москве. "...Средние скоростные показатели мобильного Интернета в сети 3G в августе выросли на 40% и составили около 5 Мбит/с, в сети 4G стабильны - более 20 Мбит/с1".
Поэтому говорить о преимуществах высокоскоростных LTE-каналов разумно только при выделенной полосе 15 МГц и более. Дальнейшие надежды операторов связаны с технологией LTE-Advanced2, которая должна обеспечить скорость доступа 1 Гбит/с у неподвижных абонентов и 100 Мбит/с у абонентов, находящихся в движении. Однако начало ее внедрения относится к 2017 г., никак не ранее. Тем более что для этой технологии регуляторам предстоит выделить конкретные частотные диапазоны, поскольку внедрение технологии предполагает наличие полосы более чем 20 МГц, а для указанных выше скоростей требуется полоса более 50 МГц.
Сергей Сухацкий
В статье подробно рассматриваются аспекты перспектив мобильной передачи данных, что, очевидно, потребовало разностороннего и глубокого изучения данной тематики. И видимо, из-за масштабов данного вопроса, актуального для отрасли в интернациональных масштабах, был недостаточно проанализирован опыт отечественных компаний, вовлеченных во внедрение новых стандартов подвижной радиосвязи.
Данный опыт показывает, что в условиях дефицита радиочастотного ресурса наиболее эффективным с точки зрения качества предоставляемых услуг является развертывание новой технологии одновременно в нескольких диапазонах радиочастот, качественно отличающихся по характеру использования. Данная тенденция была успешно апробирована при развертывании GSM-сетей в диапазонах 900/1800 и была применена также в сетях третьего поколения IMT-2000/UMTS (диапазон 2100 был дополнен 900 МГц). Такое сочетание дает большое преимущество как в качестве предоставляемых услуг, так и в скорости развертывания сети, а следовательно, и в скорости ввода в эксплуатацию полноценного варианта сети нового стандарта. Так подобное сочетание обеспечивает за счет диапазона выше 2 ГГц высокую емкость сети в условиях с плотностной концентрацией потребителей услуг, а за счет диапазона ниже 1 ГГц - больший охват территорий с низкой концентрацией абонентов при меньшем количестве базовых станций, а также стабильное качество связи в движении и indoor-условиях.
Российский сценарий внедрения новых стандартов подвижной связи (в том числе и LTE), развертываемых в диапазонах радиочастот, большая часть которых исторически была выделена для нужд обороны страны, особенно зависит от возможности освоения полос радиочастот в нескольких диапазонах. При этом освоение дополнительных диапазонов частот в интересах развития сетей связи четвертого поколения связано с необходимостью проведения комплекса исследований по обеспечению ЭМС с РЭС специального назначения, функционирующих в совпадающих и смежных полосах частот, номенклатура которых существенно шире рассматриваемой для ЭМС с РЭС сети второго и третьего поколений.
Российскими компаниями накоплен большой опыт решения задач повышения эффективности использования радиочастотного ресурса при внедрении перспективных стандартов подвижной радиосвязи.
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #5, 2012
Посещений: 5810
Статьи по теме
Автор
| |||
В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
