W drodze do LTE

LTE u operatora

Z racji swej innowacyjności nowa technologia komórkowa wymusza większe zmiany po stronie operatorskiej, niż miało to miejsce w przypadku poszerzenia funkcjonalności UMTS o systemy HSDPA/HSUPA. Struktura szkieletu sieci LTE nosi nazwę SAE (System Architecture Evolution) i już od swego powstania jest przygotowana do obsługi systemów komórkowych czwartej generacji (LTE-Advanced).

LTE/SAE to architektura całkowicie oparta na protokole IP (IPv4, IPv6), nie obsługuje starszych rozwiązań do przesyłania głosu i danych (sieci z komutacją obwodów). Jest przystosowana do współpracy z urządzeniami dostępowymi, routerami, przełącznikami pracującymi w sieciach gigabitowych. SAE, co bardzo ważne, definiuje maksymalne opóźnienia w sieci do 10 ms, dzięki czemu możliwe jest bezproblemowe korzystanie z VoIP, aplikacji czasu rzeczywistego, transmisji telewizyjnych na żywo, wideokonferencji itp.

W porównaniu z typowymi systemami GSM, struktura sieci LTE/SAE została znacznie uproszczona. Rolę BSC (Base Station Controller) w sieciach GSM czy RNC (Radio Network Controller) w telefonii 3G (UMTS) przejęły stacje bazowe e-Node B. Są one bezpośrednio połączone ze szkieletem sieci za pomocą interfejsu S1 oraz ze sobą, tworząc tym samym architekturę kraty (grid, interfejs X2). Takie rozwiązanie usprawnia działanie sieci i zapobiega obciążeniu szkieletu sieci nadmiernym ruchem.

Stacje bazowe e-Node B analizują stan obciążenia sieci, kontrolują mobilność użytkownika oraz zasoby radiowe.

Jak podkreślają specjaliści, w sieciach LTE możliwe jest częściowe wykorzystanie istniejących stacji bazowych, jeśli są one wyposażone w technologię SDR (Software Defined Radio). W takim przypadku rozbudowa niektórych elementów będzie wiązała się jedynie z wymianą oprogramowania (należy jednak mieć na uwadze, że moduły radiowe pracują w określonym pasmie częstotliwości, które może różnić się od pasma wybranego dla LTE).

Najważniejszą częścią składową szkieletu sieci LTE i "sercem" całego systemu jest jednak ePC (evolved Packet Core). ePC składa się z czterech części. Mobility Management Entity (MME) jest głównym punktem zarządzającym sieci LTE/SAE. Rozwiązanie na bieżąco analizuje stan urządzenia abonenta, obsługuje procedury przywoławcze, współpracuje z HSS (Home Subscriber Server) w celu uwierzytelnienia użytkownika, kontroluje wymianę danych między innymi sieciami (2G/3G) a LTE.

W drodze do LTE

W porównaniu z systemami W-CDMA (UMTS), architektura LTE została znacznie uproszczona

Kolejnym elementem ePC jest brama Packet Data Network Gateway (PDN Gateway), realizująca połączenia między urządzeniem abonenta a innymi sieciami; pełni także funkcję wejścia i wyjścia danych na zewnątrz sieci LTE. Serving Gateway (SGW) zarządza zaś mobilnością użytkownika. Jest też główną granicą między warstwą radiową LTE a siecią szkieletową. SGW utrzymuje połączenia pomiędzy e-Node B a PDNG. Jeżeli urządzenie abonenta przemieszcza się z jednej e-Node B do drugiej, to zadaniem SGW jest ustanowienie odpowiedniej ścieżki przesyłu danych. ePC zawiera także system do analizy ruchu w sieci oraz funkcję naliczania odpowiednich opłat (Policy and Charging Rules Function).

Ciekawą cechą LTE jest dążenie do najprostszego i w miarę możliwości zautomatyzowanego procesu konfiguracji, optymalizacji i naprawy poszczególnych elementów sieci (Self-Organizing Networks). Przy zwiększonej niż w innych rozwiązaniach liczbie stacji bazowych wsparcie systemowe w zarządzaniu całą infrastrukturą stanowi istotne udogodnienie.

Wraz z rozwojem LTE na znaczeniu zyskają multimedialne platformy IMS (IP Multimedia Subsystem). To one w sieciach opartych całkowicie na IP będą sterować i kontrolować zarówno przesył danych, jak i głosu (VoIP). Według analityków firmy Gartner, do 2010 r. globalne wydatki na rozwiązania do kontroli i zarządzania biznesowymi systemami VoIP przekroczą 5 mld USD. Aż 77% z tych środków pochłoną inwestycje w IMS, a pozostała część zostanie przeznaczona na zakupy infrastruktury typu softswitch.

Dla operatorów analizujących zarówno potrzeby klientów, jak i nowości na rynku telekomunikacyjnym, Long Term Evolution może być propozycją, która znacznie zwiększy ich konkurencyjność na rynku usług komórkowych (w szczególności tych związanych z przesyłaniem danych). Co ważne, analitycy twierdzą, że ujednolicona architektura LTE/SAE pozwoli operatorom na zredukowanie kosztów operacyjnych (OPEX) w porównaniu z ponoszonymi obecnie. Zanim jednak do tego dojdzie potrzebne są inwestycje, które - według danych ABI Research - mogą sięgnąć 3,3 mld USD w 2011 r. Przeważającą część tej sumy będą stanowiły wydatki na stacje bazowe e-Node B.


TOP 200