Покрытие Indoor (индор) – обеспечение связи внутри зданий
Качество – один из главных факторов, определяющих выбор того или иного поставщика услуг связи на зрелом рынке, которым безусловно является российский. По этой причине забота об Indoor-покрытии, обеспечивающим качественные услуги связи внутри помещений, становится важной и необходимой задачей.
Фото: предоставлено Ericsson
Когда мобильная связь только входила в нашу жизнь, это было дорогое удовольствие, которое вскоре стало повседневной необходимостью. Тогда стоимость была первым, на что смотрел потребитель. Продолжительные ценовые войны и падение стоимости оборудования (и клиентского, и операторского) сделали связь доступной всем слоям населения. Проникновение услуг мобильной связи сегодня в России – уже около 185% (по данным IC Insights). И сегодня решающий фактор – именно качество услуг. Потребители «разбаловались» и хотят все самое лучшее и желательно недорого. За премиальные услуги люди готовы платить больше, но в этом случае качество становится еще более важным.
При этом, большую часть времени (по подсчетам компании Ericsson — 90% всей жизни и две трети времени, когда бодрствуют) люди проводят в помещениях. Это значит, что именно внутри зданий абоненты потребляют большую часть услуг связи. Вывод напрашивается сам собой: телекомам нужно сделать так, чтобы связь indoor работала как минимум хорошо. Т.к. пользовательский опыт складывается в основном из того, что получает человек от оператора в зданиях. Но вместе с тем, обеспечить качественную связь в стенах офисов, торговых центров, в подземке и прочих помещениях – задача непростая. Дмитрий Крючков, менеджер по разработке решений и поддержке продаж мобильного широкополосного доступа Ericsson в регионе Северная Европа и Центральная Азия объясняет: «Зачастую обеспечить качественное покрытие внутри помещений невозможно средствами Outdoor базовых станций по причине невозможности их более плотного размещения в городах. По этим причинам решение проблемы покрытия внутри помещений уже сейчас является одним из приоритетных направлений в развитии сетей операторов, так как это дает не только конкурентное преимущество в качестве предоставляемых услуг, но и значительное увеличение дохода при правильном выборе объектов для реализации индор-решений».
Основные проблемы, которые возникают со связью внутри зданий
• Заблокированный сигнал (Blocked Signal)
Радиоволны встречают препятствия в виде стен, потолков, стекол, должны пройти через различные материалы и предметы, чтобы добраться до конечного устройства от базовой станции (БС). Чем большее количество препятствий преодолевает сигнал, тем слабее он становится. Радиоантенны устройств при этом направлены в определенную сторону, и не факт, что в ту, куда приходит достаточно сильный сигнал. Поэтому, как правило, больше всего проблем со связью случается на подземных парковках и на верхних этажах высоток.
• Обрыв сигнала (Broken Signal)
Во многих зданиях основной канал для обеспечения Indoor-покрытия – это Wi-Fi. Но такое решение не учитывает необходимости сохранять работоспособность приложений, и не обеспечивает непрерывного соединения при переходе устройства на outdoor-сигнал. Соединение рвется, когда мы (точнее наше устройство) переключается с Wi-Fi на мобильную сеть 3G и обратно. В этом случае проблема заключается не в плохом покрытии, а в отсутствии технологической интеграции: разные сети и технологии плохо взаимодействуют между собой.
Эта проблема нарастает все больше. В последнее время растет потребление стриминговых сервисов для прослушивания музыки, просмотра видео и т.д. Становятся все более популярными видеозвонки. Буквально на днях появилось приложения для броадкастинга, активно набирающее приверженцев – Periscope. С его помощью каждый может транслировать видео того, что происходит рядом. Если при выходе на улицу любимая песня прерывается или лицо приятеля исчезает с экрана, это неприятно. После этого, как правило, приходится заходить в приложение и перезапускать его. Собственно, суть мобильности именно в том, чтобы получать услуги во время передвижения, независимо от того, где находишься: в торговом центре или в парке, в офисе или в метро.
Для того, чтобы обойти озвученные сложности важно учитывать расстояние до базовой станции, а также распределение и состав предметов и препятствий, которые стоят на пути сигнала. Компания Ericsson предлагает использовать подход, который назвала Real Performance. Он подразумевает цельный взгляд на обеспечение пользователей связью. Существует множество различных решений, применимых в зависимости от сложности и размера зданий. Эти решения, очевидно, необходимо использовать так, чтобы они были совместимы друг с другом и работали в единой мультитехнологичной сети, включающей как Wi-Fi, так и 3GPP технологии (2G, 3G, LTE). Только интегрированные сети способны обеспечить абонентам однородный пользовательский опыт. Такие решения также следует применять на всех уровнях сетевой архитектуры: начиная с доступа до ядра. Функции контроля в этом случае передается интегрированной системе управления сетью.
В идеале правильно организованная мультитехнологичная сеть позволит предоставить пользователям равноценно высокое качество услуг не зависимо от того, где они находятся.
Возможные решения
На раннем этапе развития мобильных сетей основным решением для indoor-покрытия была пассивная распределенная антенная система (Passive Distributed Antenna System – PDAS, или, как её чаще называют, - DAS). По всему зданию расставлялись антенны, которые были подключены через единую линию к базовой станции. Дмитрий Крючков говорит, что монтаж таких систем, как правило, дорогостоящий и сложный процесс, поскольку необходимо протянуть коаксиальный кабель по всему зданию, установить множество антенн, не повредив при этом внутреннюю отделку помещения. По этой причине чаще всего операторы стараются согласовать проект и приступить к строительству DAS системы еще на этапе строительства здания и проведения отделочных работ. «При этом, если системы DAS хорошо справляются с задачей обеспечения покрытия GSM для голосовых сервисов, то с появлением WCDMA и LTE, когда на первый план выходит вопрос высокой пропускной способности системы, традиционные DAS уже не в силах конкурировать новейшими решениями».
Связано это, в частности, и с появлением технологии MIMO в LTE для увеличения спектральной эффективности, которая предполагает использование нескольких приемопередающих ветвей, из-за чего стоимость DAS с поддержкой MIMO увеличивается в несколько раз.
К новейшим решениям в этой области относятся Small cells и Radio DOT.
Small Cells (малые соты) – это, по сути, миниатюрная версия обычной базовой станции. Зона покрытия и емкости современных Small Cells Ericsson таковы, что они вполне могут использоваться в качестве компактных решений для обеспечения связи даже внутри больших зданий с высокой нагрузкой.
В конце прошлого года на рынке появилось еще одно решение – Ericsson Radio DOT. Оно оптимально для обеспечения качественным покрытием WCDMA/LTE зданий средних и больших размеров. В данной системе вместо обычных пассивных антенн используются активные устройства (Radio DOT), которые равномерно размещаются по зданию, обеспечивая сплошное покрытие. Каждое такое устройство с помощью обычного LAN-кабеля подключается к радиомодулю внутри помещения, который обеспечивает его питанием и полезным сигналом. В сравнении с DAS, система Radio Dot изначально поддерживает технологию MIMO, при том, что ее монтаж требует значительно меньше времени и финансовых затрат, так как недорогой LAN-кабель легко и быстро можно провести по всему зданию.
В портфеле Ericsson есть решения, позволяющие обеспечить полноценную мобильность и бесшовный переход из сетей Wi-Fi в сети 3G и наоборот без разрыва соединения. Они также позволяют терминалу выбирать более производительную сеть (по максимальной скорости передачи данных), в случае если одновременно доступны сети Wi-Fi и 3G.
По странам и континентам
Indoor-покрытием озадачились во многих странах, где рынок мобильной связи уже достаточно зрелый и качество стало играть важнейшую роль. В первую очередь это Япония, Корея и США. Европейские операторы также активно внедряют соответствующие решения. «Российские сотовые компании идут в ногу со временем, реализуя проекты по установке дополнительного оборудования для индор-покрытия, в первую очередь в крупных городах, где уже имеется значительная потребность в услугах мобильной связи внутри помещений, которая только увеличивается по мере развития технологий WCDMA и LTE, повышения уровня проникновения современных абонентских терминалов, а также появления привлекательных тарифных планов» — добавляет Дмитрий Крючков.
Анна Айбшева, пресс-секретарь «Вымпелком», говорит, что в 2014 году проект оператора по адресному улучшению связи внутри объектов стал отдельным направлением в программе по улучшению качества связи и затронул все регионы России. «По итогам года мы можем отметить, что были существенно улучшены показатели качества связи на объектах, где проводились работы (повышение скоростей передачи данных в 3G/4G сетей/ улучшение качества предоставляемых голосовых услуг в 2G/3G сетях). Проект позволил существенно улучшить показатели качества связи в торговых центрах, аэропортах, ж/д вокзалах. – Рассказывает госпожа Айбашева. — Среди наиболее крупных объектов можно отметить улучшение 4G покрытия в ряде московских аэропортов, а также улучшение покрытие на таких объектах в Москве как Башни Москва СИТИ Меркурий, Башня Федерации ВОСТОК».
В проекте «Вымпелкома» для улучшения качества связи применялись несколько подходов. Так, использовалось специальное оборудование: макро БС, репитеры, DAS-системы. А также проводилась оптимизация параметров радиосети.
Дмитрий Солодовников, директор МТС по внещним коммуникациям, рассказывает, что во второй половине прошлого года оператор также запустил проект по развертыванию indoor-покрытия в крупных городах России – в Москве и Санкт-Петербурге, а затем в Новосибирске, Екатеринбурге, Нижнем Новгороде и Казани. Для этого использовались сети малых сот (small cells). «Это решение принято после анализа результатов пилотных проектов. – Рассказывает господин Солодовников. — В частности, в Москве в рамках пилота малые соты были подключены к оптоволоконной сети GPON МГТС и установлены в холлах торгово-развлекательных центров, а также на столбах освещения, рекламных конструкциях, киосках». МТС также станет первым оператором в РФ, который установит Ericsson Radio Dot System. Тестирование этого инновационного решения проходит в коммерческой сети 3G/LTE оператора в Южном федеральном округе.
Как видно, в России операторы лишь недавно всерьез озадачились вопросами indoor-покрытия. При этом, как прогнозирует Ericsson, трафик мобильных данных в мире к 2020 году увеличится более чем восемь раз по сравнению с текущим уровнем. Это приведет к тому, что вырастет потребность в высоких скоростях мобильного интернета, а соответственно, и в обеспечении высокой емкости сети оператора, в особенности внутри помещений. «При ограниченном частотном ресурсе (а этот ресурс всегда ограничен), основной способ увеличить пропускную способность сети – строительство новых базовых станций при соответственно более плотном их размещении, по этой причине операторы будут просто вынуждены обеспечивать качественную связь внутри большего количества зданий для того, чтобы обслужить растущий абонентский трафик. — объясняет господин Крючков. — В портфеле Ericsson есть полный набор продуктов "под ключ", позволяющий операторам реализовывать решения с перспективой, одновременно поддерживающие все технологии, включая LTE-advanced. Именно такие пакеты услуг и продуктов позволяют операторам работать на опережение и строить сети связи будущего, которые легко интегрируются с существующими сотовыми сетями для обеспечения более эффективного их функционирования». Новейшие технические решения и грамотное их применение, а также переход на эффективные бизнес-модели по совместному использованию инфраструктуры сети позволяют решить основные проблемы мобильных операторов, возникающие при развертывании сетей WCDMA, LTE и LTE-A внутри помещений, а также оптимизировать затраты на развитие и эксплуатацию сетей, обеспечивая при этом качественный сервис для абонентов».
Это не голословные утверждения. В начале этого года на оборудовании Ericsson была продемонстрирована скорость передачи данных 600 Мбит/сек в indoor сети LTE-advanced.
Идея Ericsson и всех остальных производителей операторского «железа» состоит в том, чтобы телекомы приобрели и установили базовые станции и другое сетевое оборудование, которое поддерживает сразу несколько стандартов связи. Это решит почти все проблемы с indoor-покрытием.