Стандарт	Стандарт-ТЕХНО

Российские горизонты фемтосот

Есть ли будущее у фемтосот в России, и что препятствует их массовому распространению? Какие возможности предоставляет эта технология абонентам, и почему она выгодна операторам связи? Об этом в авторском материале для журнала "Стандарт" рассуждает Юрий Тенишев, руководитель подразделения беспроводных технологий департамента развития бизнеса и технологий Alcatel-Lucent в России и странах СНГ.

Последние пару лет фемтосоты находятся в фокусе пристального внимания игроков рынка мобильной и фиксированной связи. Коммерческие или "предкоммерческие" сети с использованием этой технологии уже развернуты такими операторами, как SoftBank (Япония), Chungvas Telecom (Тайвань), Vodafone (Великобритания и Катар), Orange (Франция), StarHub (Сингапур) и AT&T (США). Согласно прогнозам исследовательской компании Berg Insight к 2014 году 104 млн абонентов будут регулярно использовать 45 млн фемтосот. Эти цифры кому-то могут показаться невероятными, но аналитики считают, что бум на рынке фемтосот неизбежен. Их убежденность подкрепляется желанием абонентов сотовой связи улучшить качество получаемых услуг. Периодические разрывы соединения, пропадание сигнала и низкое качество передачи голоса – с этими недостатками сотовой связи знаком каждый пользователь мобильного телефона. Особенно часто они проявляются внутри помещений, где связь с базовыми станциями значительно ухудшается из-за препятствий на пути радиосигнала.

Исследования потребительского рынка, проведенные компанией Alcatel-Lucent в Великобритании в начале 2009 года, показали, что главной причиной неудовлетворенности абонентов мобильной связью является ее низкое качество покрытия (56%). Оказывается, эта проблема для большинства пользователей стоит острее высокой стоимости услуг (51%) и неудовлетворительного уровня технической поддержки (46%). Но даже невзирая на это, многие люди отказываются от стационарного телефона в пользу сотовой связи. К примеру, только в США по статистике 33 млн абонентов даже дома используют для связи лишь мобильный телефон. Такие потребители, вкупе с операторами, желающими снизить расходы на улучшение покрытия сетей внутри помещений, и формируют благоприятную среду для продвижения фемтосот.

База в миниатюре

Фемтосота – это миниатюрная базовая станция малой мощности, предназначенная для установки дома или в небольшом офисе. Она подключается к каналу широкополосного доступа в Интернет через доступный интерфейс (например, ADSL или Ethernet). Через IP-сеть данные от фемтосоты достигают ядра сети мобильного оператора и терминируются на фемтошлюзе (рис. 1), который перенаправляет трафик дальше в телефонную сеть общего пользования (ТфОП), Интернет, на серверы приложений и т. д. Помимо решения базовой технической проблемы – улучшения покрытия внутри помещений – она открывает массу новых рыночных возможностей. С помощью фемтосот мобильный оператор может развивать направления FMC и MVNO, предлагать новые сервисы для абонентов фиксированного доступа в Интернет, а также "привязывать" пользователей к домашней сети при помощи гибкой тарифной политики.

Обычно фемтосоты ассоциируются с UMTS, но на самом деле эта технология применима и в беспроводных сетях на базе других стандартов связи, включая WiMAX, GSM и CDMA. Использованию фемтосот в сетях 2G препятствует низкая пропускная способность, ограниченный набор услуг, а также постоянно снижающийся уровень ARPU. Кроме того, фемтосоты, работающие на частотах 900 или 1800 МГц, могут вносить в радиосеть существенные помехи на макроуровне из-за интерференции, а чем выше частота – тем меньше уровень интерференции. Что касается сетей WiMAX, то в России этот рынок находится еще на стадии формирования. Поэтому пока что основные перспективы применения фемтосот большинство производителей этих устройств связывают с сетями 3G с перспективой перехода к LTE.

Плюсы для потребителя и оператора

Когда абонент подходит к своему дому или офису, оборудованному фемтосотой, его мобильный телефон автоматически переключается на работу через эту миниатюрную базовую станцию, обеспечивающую более качественную связь внутри помещения. При этом фемтосота позволяет полностью отказаться от традиционной телефонии благодаря специальным тарифам мобильного оператора, а также создать единую домашнюю беспроводную среду передачи данных для связи телефона с компьютером и системой цифрового или IP-телевидения.

Подключение фемтосоты выполняется конечным пользователем: для этого достаточно подсоединить к ней кабель питания и кабель Ethernet от DSL-маршрутизатора или любого другого сетевого устройства, имеющего выход в Интернет. При этом настройка и управление фемтосотой производится дистанционно оператором, например, посредством протокола TR-069. Данные от фемтосоты идут к серверам оператора сотовой связи через открытую IP-сеть, но по шифрованному туннелю IPsec, что гарантирует их безопасность.

Выгоды оператора, получаемые при внедрении фемтосот, тоже весьма существенны. Во-первых, благодаря фемтосоте, он может доставлять на мобильное устройство абонента практически любые услуги связи, что будет способствовать увеличению показателя ARPU и снижению оттока клиентов. Во-вторых, распространение фемтосот среди корпоративных пользователей и населения может снизить потребность в увеличении количества уличных или устанавливаемых внутри помещений дорогостоящих базовых станций с сопутствующей антенно-кабельной инфраструктурой. Благодаря этому оператор может существенно снизить затраты на развитие сети. В-третьих, фемтосоты поддерживают удаленное обновление программного обеспечения, диагностику и добавление услуг, что позволяет избавить службу технической поддержки оператора от выездов к клиентам по любому поводу. Тем самым, с одной стороны, можно повысить скорость обслуживания абонентов, а с другой – снизить сопутствующие издержки. Наконец, в-четвертых, голосовой трафик от фемтосот передается через IP-сеть, что позволяет разгрузить опорные сети оператора и тем самым предоставить большую полосу для абонентов.

Массовое внедрение фемтосот будет способствовать развитию рынка приложений для них. Основной движущей силой этого процесса наверняка станут корпоративные пользователи, которые смогут использовать фемтосоты для интеграции офисной АТС и мобильных терминалов, доступа с мобильного телефона к корпоративным приложениям (как в офисе, так и дома), построения корпоративной системы оповещения или отслеживания сотрудников при нахождении в зоне действия фемтосоты. На массовом рынке фемтосоты могут быть задействованы в системах дистанционного управления домашней техникой, видеонаблюдения и контроля доступа, а также для упрощенного обмена данными между мобильными и фиксированными устройствами.

Подводные камни

Радужную картину перспектив применения фемтосот нарушают некоторые законодательные и технические шероховатости. Одним из них является незавершенная стандартизация интерфейсов между фемтосотой и фемтошлюзом. Чем больше абонентских устройств будет распознавать такой шлюз, тем проще оператору подобрать комплексное решение, и тем ниже его стоимость. Работы по стандартизации ведутся организацией 3GPP совместно с Femto Forum и Broadband Forum. Также необходимо учитывать, что фемтосота, несмотря на кажущуюся простоту, достаточно сложное устройство, которое после включения проводит оптимизацию радиопокрытия, "нащупывая" соседние базы (как макро, так и фемто), что влечет за собой сложное радиочастотное планирование. Также очень важно формализовать ответственность каждого из участников процесса предоставления услуг связи посредством фемтосот, а именно оператора сотовой сети, интернет-провайдера и абонента.

Для России наиболее важной проблемой является правовая сторона использования фемтосот. Пока что эти устройства, согласно федеральному закону "О связи" (ст. 2, раздел 5 постановления Правительства РФ от 25.06.2009 №532, документ МСЭ №5D/TEMP/195-E), относятся к категории "Базовая станция" со всеми вытекающими последствиями. То есть для установки и использования фемтосоты придется получать разрешения на частоты, оплачивать частотный спектр, регистрировать установленное оборудование и разрешать множество других формальностей (рис. 3).

Для решения задач, связанных с внедрением фемтосот, в России сформированы две рабочие группы. Первая – в рамках Национальной радиоассоциации (НРА) – отвечает за исследования для определения возможности введения упрощенных условий использования радиочастотного спектра для фемтосот. Вторая – в рамках Инфокоммуникационного Союза – осуществляет разработку принципов внедрения фемтосот на сетях подвижной связи в РФ, включая анализ бизнес-моделей представления услуг с использованием фемтосот, а также создание проектов нормативно-правовых актов (НПА), необходимых для ввода этого оборудования в эксплуатацию. В работе обеих групп принимают участие производители оборудования и операторы связи. Результаты научно-исследовательской работы, в рамках НРА, уже получены и будут представлены для одобрения на заседании комиссии ГКРЧ в феврале 2010 года.