Наряду с возрастающей ролью бизнес-процессов с жесткими ограничениями на время принятия решения, в последнее время возник интерес к социальным сетям, предусматривающим функционирование в режиме реального времени. Желание пользователей получать услуги доступа без ограничений по месту подключения и появление современных мобильных терминалов привели к значительному увеличению подключений к сети Интернет через сети мобильных операторов.

Внедрение в GSM-сетях технологий пакетной передачи данных GPRS (General Packet Radio Service) и EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) позволило поднять скорость передачи данных с 9,6 Кбит/с до 115,2-384 Кбит/с. Однако это уже не может удовлетворить возрастающие потребности клиентских приложений к пропускной способности. Несмотря на общий экономический спад, общемировой тенденцией является увеличение трафика передачи данных через мобильные сети. На рисунке 1 представлен прогноз по ежемесячному росту трафика передачи данных в сетях мобильных операторов.

Рис.1 Прогноз ежемесячного роста трафика передачи данных через мобильные сети

По оценкам экспертов трафик передачи данных в сетях мобильных операторов будет ежегодно возрастать на порядок. В то время как мировые провайдеры уже сейчас испытывают перегрузки в сетях, вызванные увеличением трафика передачи данных, украинские операторы только готовятся к столкновению с данной проблемой. Публичные отчеты операторов подтверждают общемировую тенденцию.

Для ее решения используют два метода локального увеличения пропускной способности — с помощью фемтосот или технологии Wi-Fi. Применение фемтосот нагружает дорогостоящую инфраструктуру провайдера неспецифическим трафиком передачи данных. Используемая для его передачи инфраструктура становится несоизмерима с запросами клиента. В то же время рост трафика передачи данных происходит преимущественно за счет современных двустандартных мобильных терминалов, имеющих поддержку технологии Wi-Fi.

В случае необходимости предоставления доступа к сети Интернет для высокоскоростных клиентов целесообразнее использовать технологию Wi-Fi. Стоимость применения точек доступа дешевле применения фемтосот, в тоже время точки доступа специализированы для передачи данных и предоставляют большую пропускную способность. Процедура официальной регистрации фемтосот не отличается от процедуры регистрации базовых станций и является очень длительной и дорогостоящей, тогда как точки Wi-Fi регистрируются по облегченному алгоритму.

Технология Wi-Fi для провайдера является более привлекательной по критерию цена/качество и позволяет не только обслуживать собственных абонентов, но и расширять свое присутствие на рынке интернет-услуг в жилых районах, торгово-развлекательных и бизнес центрах. Более низкая входная стоимость сегмента Wi-Fi, наряду с высокой пропускной способностью и стандартизованной технологией позволяет операторам предоставлять услуги доступа для «стационарных» клиентов, снабженных беспроводными адаптерами. В краткосрочной перспективе основной трафик передачи данных в сетях мобильных провайдеров будет передаваться с помощью технологии Wi-Fi, позволяя оператору получать максимальную отдачу от сети.

Интеграция технологии Wi-Fi в сеть мобильного оператора может осуществляться несколькими путями, наиболее часто используются архитектуры тесного и свободного взаимодействия. Рассмотрим их на примере сети GSM оператора.

Архитектура тесного взаимодействия (рис.2), подразумевает применение сети Wi-Fi в качестве дополнительной к GPRS. Использование в качестве опорной сети разветвленной инфраструктуры GPRS в короткие сроки решает проблему перегрузки с минимальными затратами.

Рис.2 Архитектура тесного взаимодействия

Подключение сегмента Wi-Fi к сети мобильного оператора осуществляется с помощью шлюза GPRS, обеспечивающего стандартизованный интерфейс взаимодействия. Применение шлюза предоставляет не только доступ к сети передачи данных, но и осуществляет провижининг услуг GPRS (передачу сообщений SMS и MMS, определение местоположения абонента и т.д). Преимущества архитектуры тесного взаимодействия реализуются благодаря отсутствию различия для инфраструктуры GPRS между беспроводными частями сети Wi-Fi и беспроводной сети мобильного оператора. Применение AAA-инфраструктуры GPRS облегчает использование SIMаутентификации и сохранение открытого IP-сеанса при переключении между сегментами Wi-Fi и GPRS.

Несмотря на ряд преимуществ в описанном решении есть существенный недостаток — трафик проходит через сеть GPRS, не рассчитанную на трафик Wi-Fi, а стоимость увеличения пропускной способности сети GPRS значительно выше увеличения пропускной способности IP-сети. В архитектуре свободного взаимодействия (рис. 3) трафик передачи данных не проходит через сеть GPRS, а направляется через IP-сеть провайдера напрямую в Интернет.

Рис.3 Архитектура свободного взаимодействия

Применение свободного взаимодействия реализует значительно больше одновременно возможных процедур аутентификации и облегчает включение в сеть точек доступа других провайдеров. Ключевыми элементами в такой сети являются AAA-сервер и шлюз мобильной сети.

Для подключения клиентских устройств наряду с аутентификацией EAP-SIM есть возможность применить, например, веб-аутентификацию и различные механизмы обеспечения оплаты услуг. На шлюз сети возлагаются функции медиатора при проверке подлинности абонента и синхронизация биллинговой информации.

Модель свободного взаимодействия позволяет более полно использовать все преимущества используемых в сети технологий, но усложняет используемую инфраструктуру и требует больших, по сравнению с моделью тесного взаимодействия, капитальных затрат.

В силу актуальности задачи уменьшения загруженности мобильной сети и перспективности применения для этих целей технологии Wi-Fi ряд организаций по стандартизации предложили свои рекомендации. Успех их применения зависит от соотношения применяемой провайдером бизнес-модели предоставления услуг и технических особенностей выбранной модели взаимодействия, позволяя мобильным операторам продолжать устойчивый рост абонентской базы и оставаться лидерами на рынке интернет-услуг.

Список используемой литературы:
1. Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update, 2009—2014//http://www.cisco. com/en/US/solutions/collateral/ns341/ ns525/ns537/ns705/ns827/white_paper_c11520862.html.

2. Apostolis K. Salkintzis, Rajesh Pazhyannur, «WLAN-GPRS Integration for next-generation mobile data networks»// IEEE Wireless Communications, October 2002.

Автор статьи — менеджер проектов отдела беспроводных технологий ДП «ЭС ЭНД ТИ УКРАИНА»