Kyle Harper, Texas Instruments
 |
Наступившая эпоха мобильного Интернета настойчиво и стремительно вытесняет бизнес и инфраструктуру сотовых операторов в совершенно новом направлении. Для того чтобы поспевать за стремительным ростом беспроводного трафика и избежать сбросов звонков, безуспешных попыток загрузки и перерывов видео, операторам придется переходить к стандарту 4G LTE (Long-Term Evolution). |
Каким же образом оператор сможет надежно доставлять все эти новые и разнообразные пакеты потребителю и при этом получать прибыль? Традиционными средствами – никак. Настало время неизбежного перехода к широкополосной беспроводной связи, по завершении которого через несколько лет гомогенная топология сотовой сети каждого мобильного оператора, образованная макро- и компактными базовыми станциями, будет надежно укреплена гетерогенной смесью малых базовых станций.
Наряду с внешними удаленными радиоблоками, пико- и городскими сотами, базовые станции будут включать в себя внутренние офисные и домашние ячейки. Кроме того, топология транспортных сетей станет одинаково неоднородной, причем, на одних участках операторы будут продолжать эксплуатировать и расширять свои собственные каналы выхода в Интернет, а на других – использовать существующие подключения операторов проводных сетей.
Эта новая смесь базовых станций и транспортных сетей должна позволить мобильным операторам использовать и превращать в деньги свой самый дефицитный ресурс – частотный спектр, обеспечивая передачу голоса, данных и мультимедиа с нормальной рентабельностью, в любое время и в любом месте. Добавление малых ячеек расширит арсенал технических средств операторов решениями, позволяющими наилучшим образом заполнить неизбежные разрывы зон радиопокрытия и организовать взаимодействие с провайдерами проводного Интернета для транспортировки все возрастающей доли 4G трафика к сети Интернет.
Скорость передачи данных постоянно растет
В 2010 году голос начал отступать под натиском видео и мультимедиа, ставших убийцами пользователей мобильных телефонов. В то время как доля пользователей смартфонов составляла 13% клиентской базы операторов, на них приходилось 33% общего сетевого трафика. Теперь, когда iPad и прочие планшетные устройства стремительно усиливают давление на сети, операторам, чтобы не обмануть ожидания потребителей своих услуг, приходится активно работать над увеличением пропускной способности беспроводных сетей.
Так что же могут сделать операторы, чтобы предоставить каждому пользователю бóльшую скорость передачи данных? Во-первых, операторы могут увеличить долю пропускной способности, приходящуюся на потребителя, сократив количество самих потребителей в соте. Это даст возможность каждому пользователю получить больший ломоть от общего пирога пакетов одной ячейки.
Ввиду того, что развертывание сетей 4G/LTE будет происходить на фоне и на основе существующей инфраструктуры 3G, многие операторы собираются сократить радиус покрытия своих базовых станций наполовину, с номинальных 10…30 миль до 5…15 миль. Поскольку эта мера значительно увеличит бреши в зонах покрытия, или «мертвые зоны» между существующими макро сотами, что явно не приведет пользователей в восторг, операторам придется решать, как заполнить образовавшиеся промежутки. Наилучшим образом подходят для этой цели малые ячейки, экономически намного более эффективные, чем макро или компактные базовые станции.
Спасение в мини ячейках
Мини ячейки могут быть самых разных габаритов и конструкций, включая такие наружные мини ячейки, как удаленные радиоблоки, пико и городские соты, или внутренние мини ячейки, такие как офисные или домашние фемто соты. Общим для всех мини ячеек является следующее:
- Радиус покрытия существенно меньше, чем у макро или компактных базовых станций, что более подходит для заполнения небольших промежутков
- Существенно меньшие габариты, позволяющие спрятать оборудование от посторонних глаз
- Существенно меньшая стоимость оборудования и его монтажа, чем для макро и компактных базовых станций
В тоже время, с распространением мини сот обострится проблема взаимного влияния смежных ячеек, что заставляет операторов внимательно изучать характеристики сетей на краях мини сот и искать пути уменьшения этого влияния.
Диапазоны покрытия кластеров удаленных радиоблоков, внешних пико- и городских базовых станций намного обширнее, так как они разрабатывались для обслуживания большего количества пользователей, чем короткодиапазонные офисные и домашнее ячейки.
Хотя операторам придется оплачивать расходы, связанные с обслуживанием наружной аппаратуры, эти расходы будут намного меньше, чем расходы на поддержание макро и компактных станций. К тому же, плата за обеспечение функционирования внутренних фемто ячеек будет возложена не на оператора, а на предпринимателей или домовладельцев.
Обеспечение качества предоставления услуг
Считать все пакеты данных одинаковыми уже будет нельзя. Как макро, так и мини ячейкам придется научиться анализировать и различать голосовые пакеты, пакеты данных, мультимедиа и потокового видео для приоритизации и соответствующей маршрутизации.
Для передачи такой смеси пакетов от малых ячеек к Интернету придется задействовать иные каналы, нежели те, которые используются для макро и компактных базовых станций. В то время как макро и компактные станции традиционно используют для подключения к Интернету собственные транспортные сети операторов, большинство малых базовых станций будут внедрять свой трафик поверх протоколов существующих широкополосных проводных сетей третьей стороны.
Этой «третьей стороной» будет интернет провайдер, используемый собственником домашних фемто, или офисных фемто, городских и пико ячеек. Пропускная способность, которую смогут предоставить интернет провайдеры операторам, будет значительно розниться от станции к станции. Чтобы в такой ситуации гарантировать минимальное качество обслуживания, оператору будет необходимо оговаривать с провайдером минимальный объем трафика, скорее всего, в обмен на некоторую долю своих доходов. Здесь можно ожидать сложностей, поскольку мобильные операторы и провайдеры проводных сетей редко сотрудничали в прошлом.
Заключение
С переходом от 3G к 4G операторы будут должны преобразовать свою инфраструктуру, переориентировав топологию, рассчитанную на транспортировку голоса и данных, на топологию, оптимизированную под потребителей мультимедийной и развлекательной продукции, независящую ни от сценариев ее использования, ни от категории пользователей. Благодаря использованию мини сот для заполнения существующей макро топологии, операторы и пользователи получат возможность наслаждаться высокой пропускной способностью за счет повышения спектральной эффективности и повторного использования частотных полос.
