Uniwersalna femtokomórka

Udało się pogodzić sprzeczne interesy producentów sprzętu i operatorów dotyczące funkcji i protokołów dla jednolitego, uniwersalnego standardu femtokomórek.


Organizacja 3GPP (Third Generation Partnership Project) dość nieoczekiwanie ogłosiła, że jej członkowie uzgodnili zasady przygotowania nowego standardu definiującego protokół komunikacyjny oraz funkcjonalność femtokomórek (femtocell), bezprzewodowych stacji bazowych do obsługi sieci 3G. Prawie jednocześnie amerykański operator AT&T podpisał z ip.access, znanym producentem femtokomórek, pięcioletni kontrakt na dostawy tych urządzeń. Jego wartość to ponad 500 mln USD, przy założeniu, że ceny femtokomórek powinny być zmniejszone poniżej 100 USD za sztukę. Jest to pierwszy tak wielki kontrakt dotyczący tego typu urządzeń, który może być poważnym bodźcem sprzyjającym rozwojowi masowego ich rynku.

Wykorzystanie femtokomórki

3GPP skupia większość liczących się na rynku operatorów komórkowych i dostawców sprzętu, więc tego typu porozumienie może istotnie przyczynić się do popularyzacji tej technologii, zwłaszcza że za największą barierę uznawano dotąd brak jednolitych standardów. Femtokomórki mają obecnie w ofercie takie firmy jak Ubiquisys, Netgear, Nokia Siemens Networks, NEC, Motorola i ip.access, ale są to urządzenia, które wykorzystują rozwiązania firmowe i nie gwarantują wzajemnej zgodności. Planowana przez 3GPP na grudzień tego roku publikacja specyfikacji standardu ma to zmienić.

Femtokomórki to małe urządzenia, które mogą przyczynić się do zatarcia różnic między telefonią stacjonarną, internetową, komórkową i technologią dostępu do Internetu przy wykorzystaniu urządzeń mobilnych. Urządzenia są podłączane do szerokopasmowego łącza w firmie lub domu i umożliwiają bezprzewodowy dostęp do sieci przy wykorzystaniu częstotliwości 3G. Idea jest oparta na dotychczasowych znanych technologiach tworzenia małych stacji bazowych, pośredniczących w wymianie sygnałów między użytkownikami telefonów komórkowych a stacjami bazowymi GSM, określanych jako mikrokomórki (microcell) lub pikokomórki (picocell). Znajdują one zastosowanie przede wszystkim tam, gdzie propagacja sygnałów radiowych jest utrudniona lub niemożliwa.

Potencjalny rynek na femtokomórki może być jednak znacznie większy, bo urządzenia te z założenia mają znaleźć zastosowanie nie tylko do obsługi komunikacji w biurach i pomieszczeniach firm lub instytucji, ale również w prywatnych domach i mieszkaniach. Jeśli nastąpi rozwój rynku masowego, to ceny takich urządzeń na pewno spadną do znacznie niższego niż obecnie poziomu.

Femtokomórki korzystają z istniejącej infrastruktury połączeń internetowych, łączą zalety mobilnych sieci 3G z dobrym pokryciem w pomieszczeniach oraz potencjalnie niską ceną usług. Umożliwiają one odciążenie pasma radiowego operatorów przez wypełnienie wnętrz sygnałem nadawanym z bardzo małą mocą. Z założenia, użytkownicy urządzeń mobilnych mają korzystać z femtokomórki zawsze, gdy znajdą się w zasięgu ich sygnału. Wymaga to opracowania technologii wymuszenia na telefonie GSM korzystania z femtokomórki nawet jeśli sygnał operatora jest silniejszy, a także płynne przełączanie do sieci GSM w momencie wyjścia poza zasięg stacji bazowej bez przerwania połączenia.

Technologia femtokomórek w pewnym stopniu jest konkurencją dla rozwiązań GSM/Wi-Fi, czyli telefonów komórkowych wyposażonych w interfejsy Wi-Fi, które wykorzystują standardowy protokół UMA (Unlicensed Mobile Access) do komunikacji z siecią VoIP i łącza GSM, gdy znajdują się poza zasięgiem Wi-Fi. Ale w firmach, które zbudowały taką infrastrukturę, femtokomórki mogą znaleźć zastosowanie jako podłączone do sieci dodatkowe stacje bazowe zapewniające komunikację z telefonami nie wyposażonymi w złącza Wi-Fi.

Standard Iu-h

Standard przygotowywany przez 3GPP powstaje przy współpracy z organizacją Femto Forum i ma zostać oficjalnie opublikowany przed końcem tego roku. Ma on zawierać wytyczne dotyczące produkcji i użytkowania femtokomórek oraz specyfikację protokołu określanego jako "Iu-h". Definiuje on sposób, w jaki standardowe femtokomórki mają zestawiać połączenia na styku sieci Internet i 3G. Jest on kompromisem między propozycjami różnych dostawców i znaną już technologią UMA pozwalającą na przełączanie komunikacji między sieciami GSM i Wi-Fi.

Protokół nie jest na razie kompatybilny ze względnie nową technologią LTE (4G). Być może w przyszłości pojawi się jego kolejna, usuwająca to ograniczenie wersja, ale na razie nie ma to większego znaczenia, bo smartfony 4G, które mają się pojawić za kilka lat będą najprawdopodobniej zapewniały zgodność z protokołem 3G. Jednym z najważniejszych założeń protokołu "Iu-h" jest możliwość zdalnej, programowej konfiguracji femtokomórek. Ma to umożliwić względnie łatwą modyfikację ich parametrów i funkcjonalności w sieciach operatorów lub korporacji, gdzie zainstalowane są setki lub tysiące takich urządzeń.