Технический директор Reverb Networks Ариф Ансари рассказал о решениях его компании для самоорганизующихся сетей (SON) как стратегической составляющей успеха в LTE. Он привел результаты исследования Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update, согласно которым к 2016 году месячный мировой объем передачи данных достигнет 10 Эбайт, в наибольшей степени этот рост будет обусловлен наличием сетей LTE и устройств с поддержкой LTE (к примеру, доля планшетов составит 1 Эбайт или 10 %). При этом более 100 млн пользователей смартфонов будет использовать более 1 ГБайт трафика данных уже к 2012 году, а в 2014 году средняя скорость соединения превзойдет 1 Мбит/с. По его словам, максимизация емкости сети и эффективности, а также уменьшение стоимости и сложности будут ключевыми для предоставления большого объема трафика данных, который будет востребован среди абонентов. Кроме того, с представлением технологии LTE ожидается, что во многих регионах по крайней мере три технологии будут работать параллельно (2G, 3G и LTE/SAE) в течение некоторого времени. Поэтому имеет место жизненно важный интерес операторов к минимизации операционных затрат и стоимости внедрением механизмов самоконфигурации и самооптимизации. Эти автоматизированные функции нацелены на самоорганизовывающееся поведение сети, улучшая работу сети и качество, реагируя на динамические изменения. Таким образом, SON как комбинация различных функций для обеспечения автоматического и автономного O&M является краеугольным камнем построения мультимодовых и мультибэндовых сетей.
Далее Ариф Ансари рассказал о преимуществах SON на базе наклонов антенн, который имеет наибольшее значение для доступности, интенсивности и качества радиосигнала от антенны. Компания Reverb предлагает динамическое и интеллектуальное решение InteliSON, которое автоматически настраивает антенны сети на оптимальную работу, имея функции распределения нагрузки, уменьшение уровня интерференции и самовосстановления (определение потерь в зоне покрытия из-за аварий, незамедлительная реакция путем изменения наклонов антенн окружающих сот, откат настроек после восстановления нормальной работы «выпавшей» соты). В качестве реального использования InteliSON г-н Ансари привел пример одного неназванного восточноевропейского сотового оператора с 2 млн абонентов 3G/UMTS. Перед Reverb была поставлена задача определить необходимость дополнительных UMTS-сайтов для оптимизации покрытия и емкости сети на базе SON для определения возможности улучшения показателей голосового соединения и скорости передачи данных. Детектор критических зон InteliSON определил 19 критических сот в кластере из 350 сот, при этом балансировка нагрузки в 2 критических зонах вокруг 2 наиболее критических сот привела к тому, что уровень неуспешности звонков уменьшился на 15 %, а нормализованная скорость передачи данных улучшилась на 20 %.
Использование SON на различных этапах строительства и эксплуатации сетей. Из презентации Арифа Ансари, Reverb
Об автоматической интеграции базовых станций (Automated Neighbor Relations, ANR) в рамках концепции SON говорил и Артём Кузнецов из департамента мобильного ШПД Ericsson по Северной Европе и Центральной Азии. Она происходит за время первого вывода в эфир БС (15 мин, включая проверку ПО) и применима при любом масштабе развертывания сети. ANR дает уменьшение времени выхода на рынок на 60 %, уменьшение времени интеграции на 30 минут, при этом достаточно одного посещения сайта. Таким образом, внедрение мультистандартного решения (ANR-LTE поддерживает WCDMA и GSM) позволяет улучшить качество сети, обеспечив ее быстрое развертывание. И по данным г-на Кузнецова, 60 % операторов, использующих LTE-решения Ericsson, используют и ANR (еще более трети запланировали внедрение на 2012 год, и лишь 8 % не имеют подобных планов). Из презентации Asok Chatterjee, вице-президента Ericsson по межотраслевым связям, посетители конференции узнали, что 75 % мировых абонентов сетей LTE (около 9 млн человек) на конец 2011 года приходилось на США, а самым динамичным растущим рынком была Южная Корея (1,2 млн LTE абонентов за 6 первых месяцев работы сетей). Каждый день роста экосистемы LTE приносит 48 тыс. абонентов, а рост числа смартфонов уже превзошел все предыдущие оценки.
Распределение спектра по регионам планеты. Данные из презентации Asok Chatterjee, Ericsson
Заместитель директора департамента беспроводных технологий регионального отделения Huawei по России, Украине и Белоруссии Дмитрий Конарев, в свою очередь, рассказал о перспективах и возможностях развертывания сетей LTE в диапазоне 900/1800 МГц. По данным GSA, именно Huawei лидирует по коммерческим контрактам LTE в мире: на май 2012 года 35 из 72 работающих сетей LTE было построено на ее оборудовании (о достижениях и планах компании в материале рубрики «Huawei» от 23 апреля 2012 г.). При этом на оборудовании Huawei построены 7 из 16 коммерческих сетей LTE в диапазоне 1800 МГц, 15 сетей LTE находятся на этапе развертывания, существует и 20 тестовых зон, кроме того, более 40 сотовых операторов мира в настоящее время осуществляют рефарминг в диапазоне 1800 МГц, большинство из них с учетом LTE1800 hardware ready.
Из ключевых преимуществ диапазона 1800 МГц Дмитрий Конарев выделяет доступность частот (основной диапазон для услуг голоса – GSM 900, в то время как полоса 1800 МГц используется не в полную нагрузку). В результате более 50 европейских операторов имеют более 10 МГц доступной полосы в этом диапазоне для развёртывания LTE. При этом достигается практически 50%-ное сокращение количества сайтов в сравнении с LTE 2600 при том же покрытии сети (около 50 % сохранения TCO на сайте с SDR-решением). В то же время инфраструктура для LTE1800 готова со второй половины 2010 года, а коммерческие терминалы стали доступны уже год назад (в диапазоне 1800 МГц работает 50 устройств, еще 43 поддерживают тройной европейский диапазон 800/1800/2600 МГц,то есть около 20 % всех доступных сегодня LTE-устройств, согласно отчету GSA на январь 2012 года). В то же время на решение операторов о рефарминге диапазона GSM 1800 на GSM/LTE 1800 (G/L1800) влияют и общие отраслевые тренды, согласно которым объём передачи данных удваивается каждый год, а основным драйвером роста передачи данных являются смартфоны, генерирующие в 30 раз больше трафика, чем обычные «трубки». Модернизация текущей сети или переход на другую технологию настоятельно необходимы, ведь технология LTE позволяет в 85 раз увеличить среднюю производительность соты в сравнении с EDGE (с 200 Кбит/с до 17 Мбит/с). Поэтому G/L1800 рефарминг является лучшим выбором для взрывного увеличения объёма пропускаемых данных.
Huawei предлагает операторам плавный и гибкий рефарминг сетей GSM на LTE
GSM/LTE1800 является поистине «голубой мечтой» российского дочки Tele2, компания уже провела успешные тесты в Омске и Пскове на совместную работу двух технологий в одном диапазоне (см. материал рубрики «Tele2» от 14 марта 2012 г.). Это еще раз подтвердил своим выступлением директор по обеспечению лицензионно-разрешительной деятельности «Tele2 Россия» Кирилл Андрухов. По его словам, 80 % БС сети Tele2 готово к LTE-1800 без дополнительных мер по расширению емкости сети, при этом, по данным основного поставщика сетевых решений оператора – компании Nokia Siemens Networks (см. интервью с техническим директором Tele2 в России Ритварсом Криевсом от 2 ноября 2011 г.), за счет ряда новых технических решений емкость сети может быть увеличена еще на 40 %. Стоит отметить, что все 17 российских регионов, запущенных «Tele2 Россия» с 2009 года (как и 6 новых на Дальнем Востоке, строящихся в настоящее время), полностью построены на новом универсальном оборудовании Nokia Siemens Networks, включающем БС FlexiMultiradio (выполнено в соответствии с концепцией SDR – Software-defined radio), которые могут быть переключены на другую технологию (2G/GSM/EDGE, 3G/WCDMA/HSPA и 4G/LTE), просто «перезалив» ПО.
Tele2 в настоящее время располагает полосой частот 15 МГц в диапазоне 1800 МГц, намереваясь выделить из них под LTE 5 МГц – большей полосы под LTE в условиях малого числа таких абонентов в первые годы после реального запуска сетей и не потребуется (по данным Nokia Siemens Networks, на полосе в 5 МГц средние скорости доступа в городе составят 8,3 Мбит/с при пиковых значениях в 43 Мбит/с. Но при ширине полосы излучения 10 МГц скорость передачи данных увеличивается в 2 раза). С другой стороны, по результатам проведенных тестов, качество в сети GSM после изъятия 5 МГц не падает. Закончил свое выступление г-н Андрухов выводом, что развертывание LTE1800 в России возможно в более короткие сроки без ущерба для качества связи абонентам действующих сетей 2G. При этом такое решение наряду с LTE 800/2600 является идеальным для преодоления цифрового неравенства на всей территории страны.
Соответственно, технологической нейтральности, необходимой в том числе для внедрения LTE в диапазоне GSM 1800, а также другим изменениям в законодательстве было посвящено выступление исполнительного директора «Союз операторов связи LTE» Гульнары Хасьяновой. По ее данным, в России действительно намечается смена поколений сотовой связи: несколько сетей LTE запустила Yota (см. материал рубрики «LTE» от 12 мая 2012 г.), а также по модели MVNO на ее частотах и «МегаФон» (см. материал рубрики «LTE» от 15 мая 2012 г.), опытную зону TD-LTE развернул в Москве и МТС (см. материал рубрики «МТС» от 3 февраля 2012 г.). Тем не менее все это свидетельствует лишь об «очаговом» внедрении, тем более что для развития сетей предыдущего поколения 3G еще очень много нужно сделать. По данным г-жи Хасьяновой, если сетями 2G/GSM покрыто около 100 % населенных пунктов, то российскими сетями 3G/UMTS – менее 20 % территории (75 % населения). Поэтому перед сетями LTE в России ставится весьма амбициозная задача по устранению цифрового неравенства и улучшению условий жизни не только в крупных городах, но и в небольших населённых пунктах. С другой стороны, именно недостаточное проникновение фиксированного ШПД позволит сетям LTE занять свою нишу в России, а растущий рынок с географией в регионах позволит оптимизировать покрытие сети нового поколения.
Исполнительный директор «Союз операторов связи LTE» Гульнара Хасьянова
И хотя сегодня рынок мобильной передачи данных в 4 раза меньше рынка мобильного голоса, с другой стороны, он растет лавинообразными темпами. Если за 2010 год он вырос в 2,6 раза, то в течение ближайших 5 лет вырастет в 26 раз. В результате сети 3G просто не справляются с требуемым объемом трафика в глобальном масштабе, поэтому необходимость перехода к 4G/LTE обусловлена не столько новыми доходами, сколько объемами трафика ПД. Для снижения капитальных затрат при строительстве сетей LTE набирает все большую популярность модель MVNO или «виртуального оператора» (mobile virtual network operator), а также Network Sharing – совместное строительство сетевой архитектуры (см. пример шведского Tele2 в материале рубрики «LTE» от 8 октября 2010 г.). В частности, были приведены данные Analysys Mason 2010 года, когда совместное строительство операторами LTE сети в 2500 сайтов может давать до 30 % экономии капиталовложений в течение пяти лет, а также уменьшить эксплуатационные расходы на 15 % за каждый год.
В этой связи Гульнара Хасьянова от «Союза операторов связи LTE» предложила внести несколько изменений в действующее законодательство, направленных на обеспечение возможности совместного использования радиоэлектронных средств несколькими операторами связи при организации и эксплуатации сетей связи. Первым из предложений является издание отдельного нормативно-правового акта, регулирующего правила построения сети мобильного широкополосного доступа перспективных технологий. Внесение изменений в действующее законодательство включает:
- порядок использования радиочастотного спектра и понятие статуса пользователя радиочастотным спектром (Федеральный закон от 07.07.2006 № 126-ФЗ «О связи»);
- порядок использования в составе своей сети РЭС другого оператора связи («Правила регистрации радиоэлектронных средств и высокочастотных устройств», утвержденные Постановлением Правительства от 12 октября 2004 г. № 539 «О порядке регистрации радиоэлектронных средств и высокочастотных устройств»; Приказ Мининформсвязи России от 8 августа 2005 года № 97 «Об утверждении требований к построению телефонной сети связи общего пользования»);
- порядок ввода в эксплуатацию объектов связи, которые используются несколькими операторами в составе своих сетей («Правила ввода в эксплуатацию сооружений связи», утв. Приказом Минсвязи РФ от 9 сентября 2002 г. № 113).
Международный бизнес-форум «Эволюция сетей мобильной связи – LTE Russia & CIS 2012» традиционно является самым важным и представительным отраслевым событием
Что касается дальнейших перспектив развития телекоммуникационной отрасли, то с таким футурологическим докладом выступила региональный менеджер по технологиям Nokia Siemens Networks Лидия Варукина. По ее словам, если сейчас доступны технологии для создания микросхем с топологией 32 нм, то через пять лет они уменьшатся до уровня 1 нм и ниже, что приблизится практически к размерам атома. Тогда закон Мура работать перестанет, дальше уплотнять количество электронных компонентов возможности уже не будет, поэтому прогресс пойдет по пути увеличения числа процессоров на одном кристалле и увеличения числа их ядер. И если сейчас имеются процессоры с 8 ядрами, то к 2020 году их число может возрасти до 200 и выше. При этом повышая производительность процессорных устройств, мы можем приблизиться к возможностям искусственного интеллекта, сравнимого с человеческим. Если сегодня доступны нейрочипы с числом нейронов около сотни и числом нейронных связей до 100 тыс., что сравнимо со сложностью строения мозга паука, соответственно, к 2020 году возможно появление искусственного интеллекта, по сложности сопоставимого уже с разумом человека. «Естественно, все это будет влиять на наши сети, их интеллектуальность, насыщенность услугами, да и сам операторский бизнес в целом. Будут развиваться и оптические технологии, – если сегодня доступна передача 100 Гбит/с на лямбду, то через десяток лет будут доступны скорости уровня 1 Тбит/с на одну длину волны, а по волокну можно будет передавать данные со скоростью до сотни Тбит/с. И если сейчас оптический канал можно подводить лишь к самим устройствам, то через несколько лет за счет миниатюризации можно будет уже подвести их напрямую к процессорным устройствам», – отметила г-жа Варукина.
Соответственно, за счет всего этого отрасль придет и к более компактным сетевым компонентам. Если в 1990-е годы объем макробазовой станции составлял около 500 литров, то сегодня это 50 л, а через десять лет дойдет до 10. Если же говорить о микросотах, то их размер вообще будет сопоставим с чипами. Соответственно, это напрямую скажется на росте производительности сетевых устройств – базовые станции смогут поддерживать канал до 200 МГц, спектральная эффективность возрастет в три раза, до 5 – 6 Бит/с/Гц. В результате, по оценкам Nokia Siemens Networks, каждый пользователь к 2020 году будет потреблять около 1 Гбайт данных в сутки, причем по цене довольно низкой, сопоставимой с $1. Сети наши загружены неравномерно, по статистике, 15 % сот генерируют до 50 % сетевого трафика. При этом всем очевидно, что перегруженные соты находятся, как правило, в центре города, и собирать трафик с помощью традиционных макробазовых станций становится просто неэффективно ни с технической, ни с экономической точек зрения. Для этого создаются гетерогенные сети с микро-, пико- и фемтоуровнями, а также подстилкой Wi-Fi, которая уже сегодня «прокачивает» до 50 % сетевого трафика.
«Таким образом, за следующие десять лет число базовых станций в мире увеличится с 5 до 50 млн, и управлять такими сетями традиционными средствами станет уже невозможно. Поэтому будут развиваться средства самоорганизации сетей, причем от сегодняшней концепции SON к самообучающимся когнитивным сетям, когда сети будут работать не по каким-то установленным критериям, а будут подстраивать их от текущей ситуации на сети», – отметила в заключение своего выступления региональный менеджер по технологиям Nokia Siemens Networks Лидия Варукина.
