Фемтосота

Схема подключения фемтосот к сети мобильного оператора

Фемтосота (англ. Femtocell) — маломощная и миниатюрная станция сотовой связи, предназначенная для обслуживания небольшой территории (одного офиса или квартиры). Соединяется с сетью сотового оператора через канал связи, подведенный к пользователю (публичный Интернет), обслуживает обычно от 2 до 16 сотовых телефонов.

Преимущества

Благодаря фемтосотам, покрытие сотовой сети резко улучшается именно в тех точках, где это необходимо. Предоставляет все те же функции, что и «большая» сотовая ячейка, но в одном удобном для установки контейнере. Хотя основное внимание уделяется развитию UMTS-фемтосот, они могут создаваться и для других стандартов.

Для сотового оператора даёт возможность улучшить покрытие и ёмкость сети, особенно внутри зданий. Появляется возможность предоставлять дополнительные услуги по сниженным ценам и экономить на оборудовании.

Схожие принципы использовались в технологии Fixed Mobile Convergence, однако для неё требовались двухстандартные телефоны, способные переключаться между сотовой связью и Wi-Fi-подключением.

Особенности фемтосот, сложности при внедрении и использовании

Хотя фемтосоты могут значительно помочь оператору, для их массового внедрения существует немало технических препятствий.

• Взаимные помехи. Радиосигнал от фемтосоты может влиять на «глобальные» соты если использует тот же частотный диапазон. Решение для оператора может быть или в использовании другой частоты для фемтосот или при одинаковых частотах в правильном планировании, которое заключается в правильном месте расположении фемтосоты и в установки определенных параметров сбалансирующих фемтосоту и наружную соту макросети.

• Расходование спектра частот. При постройке сотовой сети операторы используют сложные технологии частотного планирования. Применить их для каждой микросоты, продаваемой пользователю, невозможно, а значит, их работа должна быть рассчитана на соседство с такими же устройствами, а также с «глобальными» сотами в узком частотном диапазоне, выделенном оператору.

• Предотвращение подключения через соседнюю фемтосоту. Могут быть ситуации, когда работа через чужую фемтосоту должна быть исключена (если предоставляются ценовые льготы или передаваемые данные должны быть секретными). В технологии заложены разные режимы авторизации, но необходим правильный подход или правильная настройка режимов авторизации точки доступа фемтосоты.

• В некоторых странах местоположение сотовых станций должно быть точно известно, в частности, это важно для экстренных вызовов. Это правило трудно соблюсти для станций, которые подключаются самостоятельно пользователем и даже могут быть перевезены в другую страну. В технологии фемтосот заложена возможность определения местоположения по определенным параметрам, но у разных производителей это решается по разному: самый базовый способ — это сканирование наружной сети и определение своего местоположения по известным макросотам, но в условиях её отсутствия это могут быть такие параметры как IP адрес, MAC адрес вышестоящих сетевых устройств. Здесь также важна юридическая сторона контракта, где оператор разрешает использовать фемтосоту.

• Сложности с поддержкой большого количества станций. Архитектура сотовых сетей рассчитана на тысячи или десятки тысяч базовых станций, но не миллионы маленьких станций, генерирующих большую суммарную нагрузку на сеть и коммутаторы. Хотя в технологии заложено, что у фемтокластера свой фемтошлюз, который поддерживает десятки тысяч фемтосот, но он должен интегрироваться в ядро оператора и эти вопросы должны быть проработаны.

• Необходима технология бесперебойного сервиса для экстренных ситуаций, даже для случаев отключения питания и интернет-подключения. Возможное решение — резервное подключение через наземную телефонную проводку и источники бесперебойного питания. На лето 2009 года пока в технологии фемтосот это не предусматривается и при отключении питания или интернета связь у абонента пропадает. Поэтому большинство операторов предоставляет приоритет в обслуживании экстренных вызовов для стационарных сот.

• Интернет-подключение должно всегда резервировать необходимую пропускную способность для соты, чтобы не вызывать перебои в связи. Заложены определенные показатели емкости интернет канала при котором фемтосота предоставляет определенные услуги. Для голосового звонка достаточно канала небольшой емкости, но для предоставления услуг UMTS например HSDPA необходим канал определенной емкости.

• Соте необходим источник чрезвычайно стабильной опорной частоты, что является достаточно сложной технической задачей. Стационарные соты регулярно подвергаются подстройке по этому параметру.

• Сотовый терминал должен надежно переключаться на фемтосоту когда она находится в зоне видимости, иначе эффекта от её применения не будет. Этот вопрос решается настройкой радиопараметров. Переходы из макросети в фемтосоту и обратно решаются у всех производителей по-разному и могут поддерживаться или не поддерживаться в зависимости от версии. Есть стандарт, который определяет, к чему необходимо стремиться, и производители в конкурентной борьбе совершенствуют технологию.

Сравнение с пикосотами

Пикосоты — аналогичная концепция; отличается тем, что пикосота — не самостоятельная базовая станция, а лишь выносной элемент для приёма и передачи сигнала, требующий подключения к стандартному контроллеру «большой» базовой станции. Такое подключение может быть организовано по дешёвым интернет-сетям. Проблемы этого варианта заключаются в меньшей защищенности передаваемого сигнала, надежности канала и в том, что контроллеры базовых станций не рассчитаны на большое количество ведомых передатчиков. Вопрос защищенности решается путем использования VPN.

Внедрения

Одну из первых и больших инсталляций фемтосот создала компания Sprint (США) в городах Денвер и Индианаполис. Работа ведется с конца 2007 г., используются фемтосоты производства Samsung Electronics, названные Sprint Airave. Поддерживаются любые телефоны, приобретенные у Sprint.

На октябрь 2009 уже есть коммерческие запуски в США у AT&T на базе оборудования IPACCESS (при участии CISCO), в английском Vodafone на базе оборудования Alcatel Lucent, в Японии Softbank на базе оборудования NEC. в Таиланде SturHub на базе оборудования HUAWEI. Коммерческие запуски в Европе на 2010 год состоялись у нескольких сотовых операторов. Самые известные — SFR (Франция)на оборудовании NEC, Optimus (Португалия)на оборудовании HUAWEI, пилотные в Telefonica, Mobicom Austria, Telecom Italia, T-mobile Германия и другие.

В России

В России операторы в 2011 году запустили в эксплуатацию технологию фемтосот. По существовавшим нормам каждая фемтосота как базовая станция должна быть зарегистрирована в определенном географическом месте и на неё должно быть получено разрешение. Это не касается фемтосот, с мощностью излучения до 100 мВт, которые оформляются в упрощенном режиме.

Операторы разработали следующую схему — фемтосоты будут оставаться в собственности оператора и будут устанавливаться у клиентов. В этом случае оператор сможет управлять местоположением станции и мощностью её работы.^[1] Так например в Москве на излучение 3G-сот наложены жесткие ограничения из-за близости военных частот, поэтому фемтосоты могут иметь большое значение.

МТС уже проводили пробную эксплуатацию с положительными результатами — увеличением голосового трафика.^[1]

МегаФон в мае 2011 запустил пилотный проект опытно-коммерческой эксплуатации 1000 фемтосот в каждом филиале (федеральном субъекте), рассчитанный на полгода. В декабре 2011 оценил результаты и тренды развития на 2012 год. Вымпелком начал с опытно-коммерческой эксплуатацией в двух регионах (Северо-Западном и Центральном) с оборудованием Alcatel-Lucent.

В июне 2011 г. в Лондоне прошел мировой саммит по фемтосотам. В рамках саммита представитель МегаФон выступил с докладом о текущем состоянии проекта в России^[2].

В сентябре 2011 года Дальневосточный филиал Мегафон организовал связь на базе фемтосот через спутниковый канал VSAT на парусном учебном судне «Надежда», которое принадлежит МГУ им. адм. Г. И. Невельского.^[3]

В мае 2012 стартовал в кругосветное путешествие барк Седов, на котором также были установлены две фемтосоты для обеспечения технологической связи.

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 15 мая 2011.

Примечания

1. ↑ ^{1 2} Корпоративные абоненты смогут улучшить качество связи в офисах. Статья в электронной версии газеты РБК Daily 19.04.2011
2. ↑ Программа саммита The Femtocells World Summit 2011
3. ↑ Морской VSAT Парусное Учебное Судно «Надежда»

Ссылки

• Мировой саммит по фемтосотам в Лондоне 2011 г., Презентация от МегаФона (Скородумов Павел)
• Мировой саммит по фемтосотам в Лондоне 2012 г., обзор Дэвида Чамберса