Femtokomórki - prywatne stacje bazowe

W przypadku sieci 3G RAN dostawcy rozwiązań femtokomórkowych sugerują adaptację interfejsu Iu w taki sposób, aby ich sprzęt można było łączyć ze standardowym szkieletem sieci 3G przy minimalnych zmianach. Pozwoli to zachować pełen zestaw istniejących usług świadczonych końcowemu użytkownikowi. Rozwiązanie "Iub over IP" wykorzystuje te same protokoły komórkowe, co duża stacja bazowa 3G, współpracująca z protokołem IP. Taka architektura pozwala przyłączyć femtokomórkę bezpośrednio do RNC.

Problemem standardu Iub jest brak tolerancji dla opóźnień, zmienności opóźnień i strat pakietów, tak typowych dla publicznej sieci internet. Kolejny problem to niska skalowalność rozwiązania, które może sprawiać problemy przy obsłudze tysięcy lub dziesiątek tysięcy femtokomórek połączonych przez IP.

SIP przekazuje więcej funkcjonalności do femtokomórki, w tym SGSN (Serving GPRS Support Node) oraz GGSN (Gateway GPRS Support Node) szkieletu sieci. Rozmowa głosowa jest kierowana do MSC (Mobile Switching Centre) lub Iub. Jeżeli końcowy użytkownik korzysta z aplikacji VoIP zamiennie ze standardową usługą telefoniczną, rozmowa może być traktowana jako VoIP wykorzystujący szkielet IMS. Na rynku pojawia się coraz więcej rozwiązań femtokomórkowych opartych na protokole SIP oraz IP.

Trzy główne konkurujące architektury

  • Zmodyfikowany 3G RAN, wykorzystujący istniejące RNC w sieci
  • Architektura oparta na protokole SIP
  • UMA (Universal Mobile Access)

UMA jest rozwiązaniem, w którym standardowy interfejs mobilnego szkieletu sieci pozwala na dostęp do wszystkich usług sieci komórkowych 2G i 3G. W tej architekturze istnieje standardowe połączenie pomiędzy UMC (kontrolerem femtokomórki) a samą femtokomórką. Połączenie jest zabezpieczone przez tunel IP (IPSec), w celu zapewnienia prywatności i mechanizmów bezpieczeństwa. W przeciwieństwie do rozwiązań Iub lub IP, w tym przypadku znaczna część funkcjonalności radiowych jest przypisywana do femtokomórki. Takie podejście pozwala na zwiększenie skalowalności oraz wydajności. Istnieje jednak kilka problemów związanych z tą implementacją.

Prace nad standaryzacją interfejsu Iu nadal trwają. Rozwiązania UMC rozwijane są przez producentów, którzy przeważnie nie są powiązani z produktami RNC. Wymaga to od operatora dodatkowych środków na integrację nowego systemu z istniejącą infrastrukturą.

Femtokomórki kontra FMC (Fixed-Mobile Convergence)

Femtokomórki - prywatne stacje bazowe

Stacja Oyster 3G firmy ip.access została uznana za produkt roku 2007 przez stowarzyszenie GSM Association, w kategorii Best Radio Access Product.

Czy femtokomórki mogą konkurować z rozwiązaniami FMC? To pierwsze rozwiązanie jest przeznaczone dla użytkowników, którzy żyją i pracują w miejscach, gdzie pokrycie makrokomórkową siecią nie jest zbyt duże. Żeby wzmocnić sygnał w domu lub biurze można kupić femtokomórkę Wi-Fi.

Konkurencyjną ofertę stanowi technologia FMC, będąca kombinacją Wi-Fi i technologii komórkowej, i pozwalająca na korzystanie z dwuzakresowych telefonów. Sprzęt FMC klasy operatorskiej umożliwia bezpośrednie przełączanie pomiędzy wewnętrzną siecią Wi-Fi a siecią komórkową.

Możliwości FMC mogą zostać wykorzystane do poprawy słabej jakości sygnału komórkowego wewnątrz budynku lub minimalizacji opłat za telefonię komórkową w ramach sieci prywatnej. Produkty FMC pozwalają wykorzystać zaawansowanie wewnętrznej sieci Wi-Fi oraz przełączanie na zewnętrzną sieć komórkową bez przerywania połączenia. Jak wspomniano, użytkownicy FMC muszą dysponować dwuzakresowymi telefonami.

Nie jest oczywiste, w jaki sposób usługi femtokomórkowe będą postrzegane przez przedsiębiorstwa. Femtokomórka wzmacnia sygnał na przestrzeni kilkuset metrów kwadratowych. Czy przedsiębiorstwa zdecydują się na zakup kilku urządzeń i zwiększą wewnętrzny zasięg bez potrzeby zastosowania rozproszonych systemów antenowych oraz drogich mikrokomórkowych stacji bazowych? Możliwe, ale jak to będzie współdziałało z istniejącym zestawem usług, tego nikt nie jest w stanie przewidzieć.

Wojciech Jabczyński, Rzecznik Prasowy Grupy TP

Wojciech Jabczyński

Technologia femtokomórek nie jest stosowana przez polskich operatorów telekomunikacyjnych (również na świecie liczba jej zastosowań jest mocno ograniczona). Jest to spowodowane trzema głównymi przyczynami:

  • Rozwiązanie nie jest jeszcze w pełni dojrzałe.
  • Brakuje rozwiązań prawnych.
  • Technologia nie zapewnia jeszcze dostatecznego bezpieczeństwa dla funkcjonowania sieci telekomunikacyjnych GSM.

Femtokomórki mogą istotnie zakłócać pracę sieci MNO i wymagają dogłębnej integracji z jej elementami. Nie ma przy tym rozwiązań pozwalających na ich bezpieczną

integrację z siecią MNO.

W przyszłości operatorzy mogą być zainteresowani wykorzystaniem femtokomórek, oczywiście po wcześniejszym rozwiązaniu wszystkich problemów formalnoprawnych oraz technicznych.

Obecnie są stosowane rozwiązania, które mogą być substytutem femtokomórek. PTK Centertel stosuje technologię UMA, która jest "odwrotnością" femtokomórki z punktu widzenia technologicznego: telefon GSM, który znajdzie się w zasięgu sieci Wi-Fi (np. routera domowego, czy biurowego) przełącza się na nią i od tej pory połączenia realizowane są za pośrednictwem łącza internetowego. W ten sposób realizowana jest jedna z podstawowych koncepcji femtocell, tzn. lokalny nadajnik dostępny w miejscu o nie najlepszym zasięgu

GSM. W sieci Orange usługa oparta na technologii UMA nosi nazwę Unifon i oprócz polepszenia jakości połączeń w miejscach narażonych na zakłócenia, pozwala także na obniżenie kosztów realizowanych połączeń.


TOP 200