CC BY
28
Фемтореальность корпорации NEC
Алексей ДОЙНИКОВ,
начальник отдела системного планирования ЗАО «ЫЕС Нева Коммуникационные Системы»
первые термин FemtoCell (фемтосота или фемтоячейка) был употреблен в 2005 г. для обозначения миниатюрной домашней базовой станции. В 2007 г. был организован Femto Forum, одной из задач которого стала разработка и стандартизация новой технологии. И уже в конце 2008 г. Femto Forum подготовил, а 3GPP утвердил стандарт для SG/UMTS-фемтосот (Номе Node B - HNB)[2].
Фемтосота и ее возможности
Одно из наиболее полных определений фемтосоты дал Femto Forum: это маломощная точка беспроводного доступа, работающая в лицензированном спектре и обеспечивающая подключение стандартных мобильных устройств к сети оператора с использованием абонентского DLS или другого канала широкополосного доступа (ШПД). Другими словами, фемтосота представляет собой миниатюрную домашнюю базовую станцию с максимальной мощностью излучения менее 0,1 Вт (менее 0,02 Вт для 3G). Устройство обычно поддерживает от 2 до 8 параллельных разговоров или сессий обмена данными. Фемтосота размещается недалеко от мобильного телефона, что обеспечивает значительную экономию заряда бата-
Век Качества N° 2
По результатам исследования компании ABI Research, к 2011 г. количество пользователей услуг на основе фемтосот превысит 102 млн абонентов. Идея персональных базовых станций привлекла внимание связистов всего мира. Что заставило 17 из 20 крупнейших операторов с абонентской базой в 2,3 трлн абонентов [1] вступить в Femto Forum и приступить к испытаниям технологии? Что это за технология, развивающаяся столь быстро, и каковы перспективы ее внедрения на отечественном рынке?
реи и выгодно отличает ее от «прожорливых» Ш1-Р1-телефонов.
При своей миниатюрности фемтосота, тем не менее, должна обладать «интеллектом», достаточным для решения целого ряда задач:
^ исключение взаимных помех (интерференции) с макросетью и другими фемтосотами (при массовой установке фемтосот невозможно выполнять частотное планирование);
^ автоматическое конфигурирование и настройка по принципу «р1^&р1ау» для самостоятельной установки оборудования пользователем;
^ определение местоположения фемтосоты для предотвращения | несанкционированного переноса оборудования и поддержки вызовов экстренных служб;
^ исключение несанкционированного доступа фемтосоты к макросети и неавторизиро-ванных пользователей к фемтосоте.
^ обеспечение высокого качества
предоставляемых услуг (QoS) при передаче данных через сеть оператора ШПД.
Решение NEC
Bce поставленные задачи нашли ответ в решении корпорации NEC, известной своим инновационным подходом в области разработки решений для мобильных и фиксированных сетей связи. Активный член Femto Forum, корпорация в числе первых предложила законченное, полнофункциональное решение на базе фемтосотовых точек доступа (фемтосоты), фемтошлюза и системы управления (АР-MS) фемтосотами. На рис. 1 проиллюстрировано реше-
Решение NEC по организации фемтосот в сети 3G
Автономная фемтосота
ние NEC по организации фемтосот в сети 3G. Для обеспечения безопасности фемтосоты подключаются к шлюзу RAN GW (RGW) через IP-сеть с применением протокола шифрования IPsec. Включение RGW в сеть оператора осуществляется через стандартные интерфейсы Iu-PS и Iu-CS, используемые для подключения контроллеров базовых станций (RNC).
Фемтосота поддерживает стандартный Uu-радиоинтерфейс, обеспечивая поддержку любых телефонов и абонентских SG-устройств. Телефонный коммутатор (MSC) и коммутатор данных (SGSN) взаимодействуют со шлюзом RGW так же, как при обработке звонков в мобильной сети. Поэтому абонентам доступны все услуги макросети, включая переадресацию, голосовую почту, доступ в Интернет и другие. NEC предлагает как автономные, так и интегрированные фемтосоты (рис. 2).
Рассмотрим некоторые особенности решения NEC:
SS гибкость подключения: поддержка архитектуры 3G GSM/UMTS 3GPP (Release 8)[2] и архитектуры IMS/SIP (3GPP Release 9). Любая из перечисленных архитектур позволяет обеспечить подключение сотен тысяч фемтосот при помощи только одного шлюза RGW, в отличие от архитектуры, использующей подключение фемтосот через Iu-b к контроллеру RNC;
SS установка фемтосоты «Zero Touch». При приобретении устройства пользователь сообщает оператору адрес установки фемтосоты и номера телефонов, которым будет разрешен доступ к ней. Для подключения потребуется установка SIM-карты в фемтосоту, подключение к DSL-модему и включение питания. Остальная настройка произойдет автоматически и займет не более 10 минут;
SS система управления фемтосотами (APMS). Управление фемтосотами осуществляется с использованием стандарта TR-069, рекомендованного Femto Forum. Это позволяет полностью контролировать фемтосоты, автоматизировать загрузку параметров конфигурации и обновлений программного обеспечения для внедрения новых услуг и поддержки дополнений к стандартам (Iu-h). Система управления легко мас-
Автономная и интегрированная фемтосоты
Интегрированная фемтосота
штабируется для обслуживания миллионов фемтосот;
SS предотвращение несанкционированного перемещения фемтосоты. Фемтосота постоянно сканирует радиоокружение и определяет наличие соседних фемтосот 3G и макросот GSM. При изменении окружения генерируется сигнал, на основании которого фемтосота может быть заблокирована оператором. Данная особенность исключает потребность в GPS-приемниках, усложняющих устройство и установку фемтосоты. Дополнительно осуществляется привязка фемтосоты по IP- и МАС-адресам провайдера ШПД.
Для чего оператору фемтосоты?
Основной причиной растущей популярности фемтосот является простота и эффективность, с которой технология решает насущные проблемы операторов:
SS быстрый рост трафика данных, для обработки которого и создавались сети 3G. При этом большая часть трафика (до 70%) потребляется и генерируется дома или в офисе. Появление на рынке iPhone3G и его многочисленных последователей значительно ускорило этот процесс;
SS значительные затраты на обеспечение качественного покрытия и высокой скорости 3G внутри помещений, то есть там, где оно более всего востребовано;
SS усиление конкурентной борьбы с фиксированными операторами за сегмент пользователей услуг дома и в офисе, реализация FMS (Fixed Mobile Substitution). Результаты исследований Femto Forum подтверждают привлекательность для операторов технологии фемтосот для различных бизнес-моделей [3] за счет нескольких факторов: SS уменьшение капитальных расходов. Фемтосоты обеспечивают экономичный способ улучшения покрытия 3G в помещениях и увеличивают емкость (доступную
пропускную способность) сети за счет отвода трафика из макросети в фиксированную сеть;
SS уменьшение эксплуатационных расходов за счет исключения оплаты за размещение, подключение и электропитание базовых станций;
SS увеличение ARPU, уменьшение оттока абонентов, привлечение других членов семьи;
SS увеличение доходов от внедрения новых услуг, основанных на информации о входе/выходе абонента в/из фемтозоны. Например, оповещение родителей о приходе детей домой, различные push-услуги при входе в фемтозону: загрузка музыки, выгрузка медиаконтента на YouTube, Vkontakte и другие ресурсы.
Для абонентов основными преимуществами внедрения фемтосот являются: отличное качество голосовых вызовов, высокоскоростная передача данных, появление выгодных тарифных планов и новых интересных услуг.
Проекты NEC
Одна из ведущих участниц Femto Forum — корпорация NEC подписала ряд контрактов с международными операторами связи о проведении эксплуатационных испытаний своих фемторешений.
Среди них проекты для частных пользователей: контракты с японским оператором сотовой связи SoftBank и датским сотовым оператором TDC Modile, a также коммерческий контракт по внедрению услуг на базе фемтосот для корпоративных клиентов во Франции с телекоммуникационным концерном France Telecom.
Повышенный интерес к технологии Femtocell за рубежом заставляет российских операторов и вендоров внимательней рассматривать перспективы внедрения фемтосот на отечественном рынке.
Не секрет, что тремя из двадцати крупнейших операторов, не вступивших до сих пор в Femto Forum, остаются российские компании.
Но кто знает, возможно, тернистый путь от стандартизации к внедрению технологии окажется короче ожидаемого, и уже завтра фемтофорумы станут фемтореальностью нашей цифровой жизни? J
Использованные источники
1. «Getting in touch with your femtocell side». www.telecomredux.com
2. «3GPP Picks Femtocell Standard» Michelle Donegan, European Editor. http://www.dectweb.com
3. «Comprehensive study projects positive femto-cell business case». http://www.femtoforum.org
Март-апрель 2009 г.
6З
а
