В декабре прошлого года на семинаре WRS-10 ITU определила официальное обозначение 4G. К 4G относятся технологии LTE и WiMAX, они реализуют основную идею 4G и позволяют передавать информацию со скоростью более 100 Мбит/с. Под давлением крупных операторов, в частности T-Mobile, ITU добавила к определению 4G развитые технологии 3G, а именно HSPA+. Но HSPA является ранней версией LTE, поэтому не станем на ней останавливаться.
Одним из главных параметров любой мобильной технологии является используемый частотный диапазон. Именно он определяет возможность оператора эксплуатировать какую-либо радиотехнологию. WiMAX и TD-LTE работают в диапазонах 2,3; 2,5; 3,5 ГГц, FD-LTE — в диапазоне от 0,7 до 2,1 ГГц.
Очевидно, что для внедрения новых технологий операторам связи необходимо выделить часть частотного диапазона, которым они обладают. Диапазоны частот от 700 до 2100 МГц уже распределены между GSM-, CDMA-, UMTS-операторами. Ситуация с диапазонами для TD-LTE и WiMAX 802.16m несколько лучше, так как полоса частот в диапазоне 2,3; 2,5; 3,5 ГГц шире и не настолько полно используется WiMAX-операторами.
Для перехода к новой 4G-технологии операторам необходимо решить две основные задачи: выделить свободные частоты и переключить сервисы абонентов с одной технологии на другую.
Естественно, что для миграции на 4G-технологии необходимо строить новую независимую сеть. Оператор по факту некоторое время будет использовать две сети: старую (CDMA, UMTS или WiMAX 802.16e/d) и новую (например, WiMAX 802.16m или TD-LTE). Такой вариант требует применения сложного радиопланирования и оптимизации сети. Для упрощения этих задач некоторые производители выпускают двухрежимное (dual mode) клиентское оборудование с 3G/4G-чипсетами. Это решает задачу переключения абонентов и защищает инвестиции в закупку клиентского оборудования.
Открытым остается вопрос об освобождении частот для операторов, которые владеют узким его диапазоном, и операторов с высокой плотностью базовых станций. Они не смогут внедрить новую технологию на имеющихся в их распоряжении частотах без отключения существующей сети.
Рассмотрим вариант быстрой миграции с технологии 802.16е на TD-LTE и 802.16m на базе оборудования Alvarion.
Основной задачей миграции является относительно безболезненный переход на новую технологию. Для его претворения в жизнь необходимо заменить радиочасть RAN (Radio Access network), или, проще говоря, базовые станции.
Архитектура решений 802.16е предусматривала следующие элементы базовой станции (рис. 1):
• внутренний блок, который включает платы питания, управления радиоблоком, сетевого процессора;
• внешний радиоблок;
• антенны.
Рисунок 2. Процесс миграции с технологии WiMAX 802.16е на TD-LTE на базе решений Alvarion
Процесс миграции будет сводиться к замене платы управления радиоблоком и программного обеспечения, все остальные элементы замены не требуют (рис.2). Такой вариант не только сохранит операторам инвестиции в сеть 802.16е, но и позволит осуществить миграцию в течение короткого времени, что не вызовет длительного прерывания сервисов.
Данное решение предусматривает еще и совместную работу обеих технологий на одной базовой станции, что позволяет постепенно наращивать новую абонентскую базу LTE, а также обеспечить постепенный переход клиентских устройств с одной технологии на другую.
Решение является очень гибким и позволяет решить сразу все основные задачи миграции без значительных капиталовложений.
Рисунок 3. Схема миграции центрального узла при переходе от технологии WiMAX 802.16е к TD-LTE на базе решений Alvarion
Элементы центрального узла сети как в технологии WiMAX, так и в LTE имеют одинаковое функциональное назначение, поэтому предполагается только замена программного обеспечения (рис. 3).
Технология WiMAX использует основной шлюз ASN-GW, он определяет сетевые сервисы и участвует в исполнении хендовера. Этот элемент путем программного апгрейда заменяется на MME и Serving GW, которые являются элементами сети LTE с аналогичным функциональным назначением. Соответственно СЕТИ WiMAX HA заменяется на PDN GW, а сервер аутентификации WiMAX AAA — на HSS и ААА.
Рисунок 4. Процесс миграции с технологии WiMAX 802.16е на WiMAX 802.16m на базе решений Alvarion
Миграция на технологию 802.16m предусматривает только замену программного обеспечения без замены элементов базовой станции (рис. 4).
Рисунок 1. Архитектура базовой станции WiMAX 802.16е Базовая станция будет поддерживать стандарты 802.16е и 802.16m, что не потребует замены клиентского оборудования и полностью сохраняет инвестиции в обе технологии. То же самое относится к центральному узлу, так как все элементы полностью совместимы.
Решение Alvarion обеспечивает быстрый переход к 4G-технологиям, при этом сохраняются не только инвестиции в уже работающие сети, но также минимизируются затраты на миграцию. Операторам не нужно беспокоиться о длительном радиоперепланировании, освобождении частот и переключении клиентских устройств с одной технологии на другую.
Те игроки рынка, которые владеют подходящими частотами для WiMAX и не спешат инвестировать в ожидании LTE, могут начать предоставлять услуги уже сейчас на базе существующей технологии IEEE 802.16e-2005. Одновременно стоит составить четкий план миграции на 802.16m или TD-LTE после появления на рынке стабильных решений.
