Артем Кузнецов, департамент мобильного ШПД, Ericsson, Северная Европа и Центральная Азия, Как построить эффективную сеть LTE

LTE, как никогда, сейчас актуально для России. То есть недавно проведено тестирование LTE 1800 (Прим. АБ – речь идет о тестировании LTE 1800 компанией Tele2 и НИИР в Омске и Пскове) и ожидается, как мы сегодня слышали, результат - отчет по данному тестированию. Также в России объявлены частотные конкурсы.

В сегодняшней презентации я хотел бы поделиться опытом, который есть у нас и у наших партнеров-операторов, обсудить стратегии развертывания сети LTE.

Начну с выдержек из условий конкурса, возможно, все вы их уже знаете, тем не менее, напомню.

Есть сроки развертывания, то есть первая сеть LTE на частотах по итогам конкурса должна быть запущена в России до июня 2013 года. При этом есть требования по динамике развертывания сетей в каждом лоте, они немного отличаются. От, минимум, пяти регионов в первый год, до покрытия всей территории России до 2019 года. Причем определяется, что «покрытие региона» - это значит, что необходимо обеспечить услуги LTE в населенных пунктах с численностью населения больше 50 тысяч человек и более.

Еще есть требования к передаче данных от абонента к базовой станции, то есть требования на аплинк - это 1 Мб/с во всех средних и высших учебных заведениях в данном населенном пункте. И есть требование - даются дополнительные баллы за гарантирование большЕй скорости опять же аплинка, т.е. за 4 Мб/с аплинка дается дополнительно 90 баллов.

Вывод - всё-таки агрессивный план развертывания сетей LTE заложен в условиях конкурса, при этом, как мы знаем, нет никакой информации о том, какие именно частоты и когда точно будут доступны для оператора.

Алексей Бойко, редактор MForum.ru

Есть требования к инвестициям: оператору необходимо подтвердить готовность инвестировать 15 млрд рублей ежегодно.

Требование к скоростям аплинка - это ключевой момент, раньше никаких требований к скоростям аплинка, например, в 3G, не было, а сейчас они появились, да еще при максимальной нагрузке сети. И это условие конкурса на распределение частот для систем LTE в России.

Алексей Бойко, редактор MForum.ru

Перед оператором, естественно, стоит задача выполнить эти условия конкурса, но также ему необходимо решать и свои задачи. В частности требуется построить эффективную сеть, оптимизировать затраты, быстро начать предоставление услуг. То есть включить эти сети и предоставить возможность пользования абонентам, обеспечив для них лучшие характеристики услуги. При этом необходимо наращивать доходы от предоставления услуг мобильного широкополосного доступа.

Алексей Бойко, редактор MForum.ru

Что я имею в виду под "эффективной сетью", что значит "построить сеть эффективно"? Один вариант - предоставить лучшие характеристики аплинка. То есть можно либо развернуть покрытие с меньшим количеством сайтов но при этом добиться высоких скоростей аплинка, и за счет этого получить больше баллов, как следует из условий конкурса. Либо обеспечить более высокие скорости доунлинка (downlink) или обслужить большее количество абонентов, т.е. это напрямую будет влиять на повышение либо качества услуг для абонента, либо для оператора - возможности обслуживать больше абонентов на том же ресурсе.

Кроме того у абонентов должна быть возможность перехода в сеть 3G/2G на первых этапах развертывания сети LTE, то есть до 2019 года, когда планируется покрыть всю территорию России. Причем вне тех населенных пунктов, которые обязательно необходимо покрывать сетями LTE, тоже необходимо дать возможность абонентам переходить в сети 2G/3G, желательно без прерывания оказания услуг, то есть без значительного снижения качества.

Сеть должна работать стабильно, без прерывания услуг, услуги должны предоставиться за минимальное время и, естественно, необходимо предоставить возможность оператору сократить затраты на развертывание.

Алексей Бойко, редактор MForum.ru

Первый пример реализации, который я хотел бы показать, - это наш партнер TeliaSonera и его первая в мире сеть LTE, развернутая в Стокгольме,в партнерстве TeliaSonera и Ericsson. Как они справились, так скажем, с задачей обеспечения качества именно в аплинке? На графике выше приведены реальные измерения в коммерческой сети, то есть это не драйв-тесты - это статистика, собранная с коммерческих терминалов через систему управления. Эти измерения включают и измерения в indoor location [в помещениях] и, соответственно, это коммерческие терминалы абонентов TeleaSonera.

Размер круга ["цепочка" синих кругов разного диаметра] определяет количество этих измерений. По оси х - уровень сигнала, по оси y - скорость в Мбит/с, которые были получены. Вы видите, что услуга предоставляется до уровня "- 131 dBm". Раньше при таких уровнях сигнала уже никакие услуги не предоставлялись, просто невозможно было получить доступ ни в сеть GSM, ни в сеть 3G. И если мы возьмем уровень от "- 120 dBm" и выше, то видим, что скорость в аплинке предоставляется от 1 Мбит/с и выше.

Это позволило TeliaSonera развернуть сеть в диапазоне 2600 МГц, то есть в более высокочастотном диапазоне, причем переиспользуются площадки 1800 МГц сети GSM. То есть практически новых сайтов при развертывании LTE не строилось, было добавлено считанное количество площадок.

Алексей Бойко, редактор MForum.ru

Следующий пример, который я хотел показать - данные Vodafone Germany. Vodafone получил частоты в диапазонах 800 МГц и 2600 МГц и, по требованию регулятора необходимо было предоставить, в первую очередь, покрытие LTE в сельских районах Германии, где не было возможности подключения DSL, не было возможностей выхода в интернет у населения. В данной сети использовано решение, они уже более года им пользуются в режиме коммерческой эксплуатации, под названием AIR (antenna integrated radio).

Алексей Бойко, редактор MForum.ru

(прим. АБ – это фото добавлено мной, в докладе оно не показывалось)

Представляет собой совмещение в одном корпусе антенны и радиомодуля, что дает примерно 1 дБ выигрыша, как в аплинке, так и в даунлинке. Это позволяет, либо уменьшить количество сайтов, которые требуются для обеспечения покрытия, примерно на 10-15% меньше сайтов, либо улучшить характеристики для конечного абонента. Данное коммерческое решение разворачивается уже больше года, по последним данным уже более 30% домохозяйств в сети Vodafone Germany в сельской местности Германии обеспечены возможностью выхода в интернет. Vodafone предлагает LTE, как замещение фиксированного доступа, с помощью такого терминального оборудования Fixed Wireless Terminals [на слайде - LTE Turbobox] предоставляется доступ в LTE по модели фиксированного доступа в LTE.

Следующий момент, который я уже упоминал - лучшие характеристики. И вчера, и сегодня на конференции говорится, что LTE обеспечивает лучшие характеристики, надеюсь, сейчас никто уже не сомневается, что это именно так.

Интересно, что новый iPad в Северной Америке он поддерживаает LTE в диапазоне 700 МГц. И когда планшет был выпущен, компания CNET провела его тестирование в различных сетях в мире – результаты представлены на картинке.

Алексей Бойко, редактор MForum.ru

Я здесь выделил сеть Telstra в Австралии, результаты 16.08 Мбит/с в даунлинке и сеть LTE в Сан-Франциско оператора AT&T (28.47 Мбит/с в даунлинке). Почему здесь сравниваются сети 3G и LTE? Потому что, как оказалось, сеть LTE в Австралии развернута в диапазоне 1800 МГц, а эппловские планшеты не поддерживает этот диапазон. После ряда исков, Apple даже предложил австралийским абонентам, купившим устройство и, так скажем, не получившим услугу 4G, возможность вернуть купленное устройство.

С другой стороны, на сети Telstra в Австралии (это наш заказчик) внедрена технология Dual Carrier, которая позволяет обеспечивать пиковую скорость в даунлинке до 42 Мбит/с. Сеть LTE в Сан-Франциско оператора AT&T показала лучшие характеристики - почти 30 Мбит/с! Сети 3G обеспечивают результаты слабее, но вряд ли можно говорить о намного худшем качестве (Прим. АБ – речь, вероятно, не столько о качестве, как о user experience – пользовательском опыте). Сети сопоставимы - там и там у операторов 10 МГц. И результаты, которые обеспечивает абоненту сеть с поддержкой Dual Carrier в Австралии и LTE в полосе 10 МГц в США, сравнимые. Это коммерческие сети, то есть нагруженные абонентами, это не какое-то тестовое измерение на пустой сети.

Не везде все так хорошо – на картинке приведены также данные из Лондона и Сингапура с гораздо худшими характеристиками, как абонент, не хотел бы работать, например, с этим устройством в сети в Лондоне (0.64 Мбит/с).

Алексей Бойко, редактор MForum.ru

Поговорим еще о Telstra (Австралия). Обеспечивается качество 3G хорошее, сопоставимое с тем, что дают сети LTE. Можно ли это монетизировать? Получает ли Telstra какую-то выгоду от этого? На данном графике приведен рост количества абонентов Telstra, а также отражено количество абонентов 3G.

Рост 25% за 1,5 года! При том, что на рынке Австралии достигнуто насыщение услугами мобильной связи. Уровень проникновения в Австралии выше 100%, похожая на российскую ситуация, при этом Telstra увеличивает свою рыночную долю! За счет лучшего качества сетей мобильного широкополосного доступа они получают абонентов от своих конкурентов, которые, соответственно, теряют базу. А у Telstra растет доход.

Они очень успешно проводят политику миграции абонентов 2G в 3G, как позволяет судить картинка. Доля 3G-абонентов в их сети сейчас составляет около 80%, и совсем небольшая доля терминалов осталась, которые поддерживают только 2G. За счет этого они запустили в 2011 году сеть LTE 1800. При этом, оператор смог высвободить спектр, то етсь провести рефарминг. В том числе за счет того, что сеть 3G уже разгрузила сеть 2G, там уже почти нет абонентов в 2G. Cейчас они активно набирают (на графике это стрелочка вверх показывает) абонентов LTE.

Алексей Бойко, редактор MForum.ru

Еще я говорил про "бесшовность". То есть абоненту зачастую всё равно, LTE или 3G, ему главное - получить услугу там, где он хотел бы ей пользоваться. AT&T в США, который разворачивает сеть LTE поверх сети 3G/HSPA+ позиционирует это, как свое преимущество по сравнению со своим ближайшим конкурентом (Прим. АБ: Verizon). В своих рекламных объявлениях они отмечают, что они и сеть HSPA развивают, что абонент, находясь в зоне покрытия LTE, может получить сравнимое качество услуг и при «выпадении» в сеть HSPA+. При этом они кивают на конкурента, у которого сеть CDMA и, соответственно, при «выпадении» абонента из зоны покрытия LTE, уровень качества услуги значительно падает.

Еще один интересный момент, который я хотел бы отметить - это то, что сеть HSPA+ в Америке называется "4G". В рекламе AT&T они заявляют - у нас есть сеть 4G/HSPA+, а также мы запустили сеть 4G/LTE. Потому что характеристики HSPA+ и LTE на их сети сравнимы. Естественно, в LTE при получении большого спектра эффективность растет, но для абонента, как я уже сказал, технологические подробности не столь интересны.

Алексей Бойко, редактор MForum.ru

Следующий момент, о котором я уже говорил - это стабильность работы сети. Посмотрим на другого северо-американского оператора, на самую нагруженную на сегодня сеть LTE в мире [Прим. АБ: Verizon Wireless]. Сеть большим проникновением смартфонов LTE. Увеличение трафика, вы видите, произошло где-то в 8 раз за 7 месяцев. Объем трафика измеряется терабайтами в день! Сейчас это уже, созможно, петабайты.

Трафик растет - синяя кривая, при этом количество обрывов пакетных соединений падает! Или остается стабильным в зоне - меньше 1%. То есть сеть работает стабильно, с ростом трафика спокойно с этим справляется, никаких проблем у оператора, связанных со стабильностью работы системы, не возникает.

Алексей Бойко, редактор MForum.ru

Как помочь уменьшить расходы или уменьшить время развертывания сети? В LTE реализована автоматическая интеграция базовых станций, которая позволяет менее квалифицированному персоналу и за меньшее время интегрировать базовую станцию. Эта фича используется во всех наших rollouts [развертывание, строительство], которые проходят сейчас на всех континентах. Планируется и следующий шаг в развитии данной возможности - для интеграции сайта уже не будет требоваться, ни компьютер, ни инженер (технический специалист оператора). Достаточно будет любому сотруднику сфотографировать на свой смартфон штрихкод, скажем, установленной базовой станции или того модуля, который необходимо интегрировать, и этот штрихкод запустит процесс интеграции данного оборудования. Не будет необходимости, как сейчас, подключаться с ноутбуком, чтобы запускать автоинтеграцию. Решение мы уже показывали в 2012 году в Барселоне.

Алексей Бойко, редактор MForum.ru

Еще одно решение из разряда самоорганизующихся сетей (SON). Оно тоже помогает снизить затраты и сократить время развертывания - это автоматическое прописание "соседей". Также коммерческое решение, работающее уже во многих сетях. На картинке приведена статистика наших операторов, большинство из них задействовали эту функциональность. В 2012 году, как ожидается, и оставшаяся часть, то есть практически все операторы на конец года будут использовать эту функциональность.

Решение снимает необходимость ручного планирования «соседств» в сети LTE. Будет и следующий шаг – автоматизация планирования межстандартных соседств в комбинированной сети LTE / 3G / GSM. Это сокращает расходы и уменьшает время развертывания сетей LTE.

Алексей Бойко, редактор MForum.ru

В завершение я хотел бы сказать. что на нескольких примерах операторов-партнеров, которые используют наши решения, я показал, как они решают задачи вывода LTE на рынок, развертывания сетей. Понятно, что можно обеспечить и высокие показатели качества, и добиться снижения расходов при развертывании, оптимизировать количество сайтов, уменьшить начальные инвестиции в развертывание.

Те операторы у которых есть возможность использовать сети 3G/HSPA в качестве «подложки» или, как вчера сказал Олег Свирский из МТС, "подушки 3G" для обеспечения бесшовности услуг, смогут, естественно, предоставить лучшее качество услуги, быстрее набрать абонентскую базу. И увеличить доход с одного абонента.

Вывод: те условия частотного конкурса LTE, которые опубликованы, те задачи, которые ставятся перед операторами, они, в принципе, выполнимы и достижимы.

Алексей Бойко, редактор MForum.ru

Вот, внятный разговор...

Даешь UMTS 2100/900/1800 операторов по всей России!