Мобильная связь прочно оккупирует внутреннее пространство офисов и частных квартир, несмотря на старания традиционных телефонных провайдеров разнообразить предлагаемые сервисы.

По статистике, которую приводит агентство Ovum, мобильные абоненты делают 30–40% звонков внутри зданий, имея под рукой более дешевые средства телекоммуникаций. Сотовым компаниям остается лишь поощрять эту тенденцию, предлагая простые решения для улучшения качества связи внутри помещений и вводя привлекательные тарифные планы. Доступность широкополосных подключений в зданиях подталкивает операторов к конвергенции технологий мобильной и фиксированной связи, позволяющей удешевлять процесс оказания услуг. Именно на почве развития FMC возникла идея использовать специальные устройства, подключаемые к широкополосным сетям, которые должны обеспечивать улучшенное качество радиосигнала в квартирах и офисах. Такие устройства называют «абонентскими фемтошлюзами», а саму новую технологию — «фемтосотовой связью».

Через фемтосоты — дешевле

Концепция фемтосот нашла место в архитектуре сетей 3G как решение, призванное улучшить покрытие сигнала в офисах и жилых домах (где мобильные абоненты проводят значительную часть времени), а также разгрузить транспортную сеть сотового оператора. Установив маломощные indoor-передатчики, клиенты получат очень качественный радиосигнал, на который не смогут «претендовать» пользователи с улицы. Конечно, нужно убедиться, что сигнал не покидает пределы здания и не создает помех внешним радиосетям. За счет улучшения качества сигнала достигается более устойчивая голосовая связь и повышается скорость мобильной передачи данных.

Обратный канал связи фемтошлюза с операторской сетью организуется поверх любого выделенного IP-канала. В домовладениях эту роль, как правило, играют широкополосные линии xDSL или сети Ethernet. Использование имеющихся широкополосных соединений (на Западе уровень их проникновения в домашнем секторе колеблется в пределах 35–60%) для транспортировки мобильного трафика дает сотовым операторам очевидные преимущества.

Во-первых, снижается стоимость предоставления услуг, так как xDSL — более дешевый транспорт, чем опорные магистрали, связывающие обычные базовые станции с контроллерами БС и мобильным коммутатором. По IP трафик пользователей сразу же попадает в ядро операторской сети, откуда автоматически транслируется либо в Internet, либо в центр мобильной коммутации (в зависимости от типа трафика). Во-вторых, снижая себестоимость услуг, оператор может предлагать специальные тарифы на обслуживание, выгодно отличающиеся от базовых. В некоторых случаях, как показывает мировая практика, звонки через фемтосоты обходятся даже дешевле, чем через сети IP-телефонии.

Горе от UMA

Идея построения фемтосотовой связи лежала, что называется, на поверхности, но об успехах операторов в этой области до недавних пор ничего не было слышно. Дело в том, что лишь в документах 3GPP версии 5 были впервые описаны протоколы, служащие для передачи пользовательского трафика и сигнализации между фемтошлюзами и контроллером радиосети. До этого фемтоячейки попросту не могли появиться на свет как законченное технологическое решение. А в сетях второго поколения роль связующего мостика между абонентским терминалом и ядром операторской сети играла технология безлицензионного мобильного доступа (Unlicensed Mobile Access, UMA).

Принцип действия UMA заключается в том, что как только абонент с двухмодовым терминалом GSM/WiFi пересекает границу зоны действия локальной беспроводной сети, все его звонки и активные соединения автоматически перенаправляются через WiFi. При выходе за радиус действия точки доступа WLAN все происходит наоборот, причем переключения с одной сети на другую осуществляются незаметно для пользователя.

Обязательным условием предоставления такого сервиса является наличие у клиента особого устройства, поддерживающего не только оба стандарта беспроводной связи (GSM и WiFi), но и протоколы UMA. А таких устройств на рынке сотовой связи предлагалось совсем немного. На российском сайте Nokia, к примеру, была указана всего одна модель, соответствующая таким требованиям. Вдобавок у абонента должен быть беспроводный маршрутизатор, настроенный на передачу пользовательского трафика в сеть мобильного оператора. Все это могло сыграть роль естественного барьера на пути распространения технологии UMA в сферу частных домовладений (или Home Zone, как называют этот сегмент рынка на Западе).

В середине 2006 года компания Telecom Italia объявила о запуске сервиса фиксированно-мобильной телефонии UNICO. Решение базировалось на технологии UMA для сетей GSM. Выплачивая 15 евро в месяц за широкополосный ADSL-канал, подписчики UNICO могли делать звонки из дома на любые фиксированные телефоны Telecom Italia и мобильные телефоны абонентов Telecom Italia Mobile без дополнительных затрат. Вне дома у них сохранялась возможность звонить по нулевому тарифу на два мобильных номера и один фиксированный. Поставлять терминалы взялся Samsung, выпустивший на тот момент UMA-телефон SGH P200. Однако уже в декабре 2007 года итальянский оператор сообщил о свертывании работ по проекту. Указывались две главные причины: противодействие национального регулятора, предписавшего Telecom Italia обеспечить равные условия конкуренции и доступа к инфраструктуре «последней мили» более мелким провайдерам, и ограниченное число трубок с поддержкой UMA.

Некоторые специалисты указывают, что, справляясь с потребностями домашних пользователей, технология безлицензионного мобильного доступа не подходит для применения в корпоративной среде. В ней, например, не предусмотрены столь важные функции, как перевод вызова или конференц-связь.

На территории СНГ пионером в области UMA попытался стать оператор «Голден Телеком Украина». В конце 2006 года он сообщил о готовящемся запуске конвергентных сервисов в Киеве, Донецке и Одессе. Компания располагала частотами в диапазоне 1800 МГц в 22 областях республики, которые она и решила задействовать для организации услуг фиксированно-мобильной связи. Сервисы должны были ввести в коммерческую эксплуатацию еще в I квартале 2007 года. Однако затем украинский оператор отодвинул срок запуска на конец года, а еще позже объявил, что Alcatel-Lucent не справилась с поставками UMA-контроллеров в отведенные сроки, из-за чего «Голден Телеком Украина» вынужден сменить поставщика. Наконец, в 2008 году у «Голден Телекома» появились куда более важные проблемы, вызванные интеграцией в бизнес-структуру «ВымпелКома».

Классика жанра

На фоне сложностей с развертыванием точек доступа WiFi и приобретением специальных телефонных аппаратов классическая технология фемтосот 3G кажется настоящим подарком абоненту. В пятой версии документов 3GPP, принятых в 2002 году, была описана возможность адаптации стандартного протокола Iub (служащего для передачи трафика и сигнализации между БС и контроллером радиосети RNC) к IP-среде. Эта опция и дала толчок к созданию фемтошлюзов, работающих с любыми сотовыми телефонами 3G.

В архитектуре фемтосотовой связи абонентский шлюз играет роль миниатюрной базовой станции, управляемой из операторского центра, то есть по формальным признакам фемтошлюз относится к устройствам категории Customer Premise Equipment (CPE). На стороне оператора размещается другое устройство, являющееся агрегатором клиентского трафика. Оно передает агрегированный трафик на RNC, который в составе данного решения должен управлять работой нескольких тысяч малопроизводительных домашних БС вместо привычного обслуживания нескольких десятков обычных уличных станций. Нагрузка на контроллер отчасти снижается благодаря тому, что часть традиционного функционала RNC делегируется самим шлюзам, а их потребности в вычислениях существенно ниже, чем у внешних БС.

Критики фемтосотовой связи утверждают, что коммерческих перспектив у нее еще меньше, чем у технологии UMA. Адаптированный к пакетной среде протокол Iub over IP имеет множество несовместимых между собой «диалектов», отчего клиентские фемтошлюзы можно использовать далеко не с любым инфраструктурным оборудованием оператора связи. Чтобы решить эту проблему, некоторые производители предлагают фемтошлюзы и контроллеры в одном комплекте. По такому пути, в частности, пошел Huawei. Другие стремятся добиться совместимости своих инфраструктурных решений с продуктами как можно большего числа независимых производителей фемтошлюзов. К примеру, на прошедшем в Барселоне Mobile World Congress компания Nokia Siemens Networks демонстрировала пять моделей CPE, разработанных Ubiquisys, Netgear и другими фирмами и уже протестированных на совместимость с ее сетевым оборудованием.

Во многом благодаря усилиям разработчиков, нацеленным на достижение интероперабельности инфраструктурного и абонентского оборудования, разговоры о фемтосотах сегодня переходят в плоскость практического применения. В феврале испанский оператор Telefonica O2 заявил о начале коммерческих испытаний фемтосотовой технологии на территории Великобритании. В качестве клиентских устройств будут применяться фемтошлюзы ZoneGate производства Ubiquisys; на стороне оператора установлена платформа корпорации NEC. К лету текущего года тестовая зона O2 охватит 500 британских домовладений. Еще раньше испанский оператор приступил к тестированию фемтосот в Мадриде и городах Чехии.

Со второй попытки

Эпоха сетей третьего поколения вселила надежду в приунывших сторонников UMA. Они доработали технологию с учетом предыдущих ошибок, и в конце прошлого года рабочая группа GERAN проекта 3GPP вынесла на рассмотрение обновленную версию UMA, предназначенную для использования в сетях 3G. Помимо прежней опции поддержки двухстандартых телефонов GSM/WiFi в ней содержится расширение, описывающее работу обычных UMTS-абонентов через UMA-совместимую фемтоячейку.

Оба типа фемтошлюзов UMA (WiFi и 3G) теперь будут подключаться к сотовой сети посредством особого сетевого элемента 3G UNC (UMA Network Controller). От него пользовательский трафик по двум стандартным интерфейсам (Iu-PS и Iu-CS) будет расходиться в сети с пакетной и канальной коммутацией, то есть на узлы SGSN/GGSN и на мобильный коммутатор MSC. Разработчики преподносят UMA Network Controller как высоко масштабируемый и универсальный по функциональности элемент системы, так как в нем содержатся блоки контроля над клиентскими IP-соединениями, медиашлюза и сервера безопасности. Новый подход сторонников UMA к организации фетмосот выгодно отличается от предыдущего тем, что нет необходимости задействовать дорогостоящие контроллеры радиосети. Но о стоимостных параметрах самих UNC в лагере UMA предпочитают умалчивать.

Прогнозы — дело благодарное

Телефон Nokia 6086 — один из немногих, приспособленных для работы в сетях GSM с поддержкой UMAВ целом, рыночные аналитики разделяют оптимизм представителей лагеря UMA. Так, Strategy Analytics предсказывает на ближайшие три года взрывной рост объемов продаж FMC-решений домашнего назначения. Согласно Infonetics Research, емкость этого рынка к 2010 году составит 46,3 млрд долл., причем примерно три четверти этой суммы придутся на UMA-решения для сетей второго и третьего поколений.

Но если до 2007 года у UMA вообще не было технологических конкурентов в области фемтосотовой связи, то теперь в игру вступают решения для стандартных одномодовых трубок, стремительно набирающие популярность. Отметим также, что в прогнозах аналитиков UMA-решения заметно превалируют над RNC-фемтосотами в денежном выражении, но существенный вклад в ее преимущество будет вносить стоимость двухстандартных телефонов. В оценку рынка оборудования для обычных фемтосот такие устройства, понятное дело, не входят.

Эксперты из ABI Research отмечают, что число подписчиков всех типов мобильных сервисов Home Zone к 2012 году вырастет во всем мире до 250 млн. Правда реальное число действующих фемтошлюзов окажется меньшим, поскольку каждое такое устройство способно обслуживать нескольких абонентов. Ovum предполагает, что только в Западной Европе к 2010 году будет развернуто порядка 12 млн фемтосот, а в 2011 году их количество возрастет до 17 млн.

Для того чтобы бизнесу предоставления домашних FMC-сервисов сопутствовал успех, операторам следует придерживаться взвешенной ценовой политики. Многие независимые эксперты сходятся во мнении, что ежемесячная стоимость безлимитного пакета, обеспечивающего звонки из домашней зоны, не должна превышать 20 долл. Немногие известные «истории успеха» операторов связи лишь подтверждают это предположение.

Один из самых известных проектов развертывания сервисов Home Zone на базе двухстандартных терминалов реализует Orange. Запущенный более года назад во Франции сервис Unik обеспечил этому оператору 10-процентную прибавку ARPU и 15-процентный приток новых подписчиков. За океаном пионером в области фемтосотовой связи считается Sprint. Организация фемтостоты по тарифам Sprint обойдется подписчику в 50 долл., а еще за 15 долл в месяц он получит возможность неограниченно звонить по телефону при нахождении внутри домашней зоны. Для сравнения: безлимитный тариф на телефонную связь у VoIP-провайдера Vonage составляет 25 долл. в месяц. Аналогичный сервис HotSpot @Home, запущенный прошлым летом на территории Германии, развивает T-Mobile. Стоимость установки клиентского оборудования аналогична той, которая предлагается в рамках проекта Sprint, а безлимитный тариф составляет 20 долл.

Практичный ум пользователей подсказывает еще одну возможность использования фемтосот, которая наверняка придется по душе роумерам. Однако в ее законности сомневаются как поставщики оборудования, так и операторы связи. Речь идет о том, чтобы брать с собой компактные легкие фемтошлюзы в заграничные поездки и подключать их к домашней сотовой сети через гостиничный Internet. В результате на ограниченном пространстве гостиничного номера роумер сможет звонить по расценкам домашней сети.

Противозаконность подобных действий абонента, казалось бы, налицо. Фемтошлюз — не только клиентское устройство, управляемое сервис-провайдером, а еще и радиопередатчик, излучающий сигналы в лицензируемом диапазоне. Этот диапазон используется местными операторами связи на законных основаниях, а потому они вправе требовать изъятия устройства у нарушителей. Однако производители абонентских фемтошлюзов настаивают на том, что мощность встроенных передатчиков не превышает 30 мВт, поэтому их сигнал никогда не выйдет за периметр квартиры или гостиничного номера. Значит, внешние пользователи не ощутят помех.

Видимо, убедиться в том, какая из сторон лукавит, удастся лишь на практике, хотя это чревато проблемами с законом. А в таких случаях лучше не рисковать, да и сотовые операторы способны избавить предприимчивых роумеров от искушения, введя запрет на подключение фемтошлюзов через зарубежные IP-сети.

Организация фемсотовой связи посредством домашних фемтошлюзов и RNC (классический вариант)

Организация фемсотовой связи в соответствии с обновленной версией UMA для сетей 3G

Законодательная ловушка

В течение года сети третьего поколения будут введены в коммерческую эксплуатацию на территории России, а потому интересно узнать, что думают о возможности оказания услуг Home Zone отечественные операторы.

Сразу отметим, что ни один из представителей «большой тройки» не поддержал идею скорейшего развертывания фемтосот. В «ВымпелКоме» отметили, что коммерческие перспективы сервисов UMA призрачны: мало соответствующих терминалов, да и бизнес-модель предоставления услуг не до конца понятна. Что касается «классических» фемтосот 3G, российское законодательство никак не регулирует этот вопрос, а в рамках действующих законов фемтошлюз будет рассматриваться как обычная базовая станция — с вытекающими отсюда последствиями.

В пресс-службе МТС пояснили, что видят несколько ограничений при использовании фемтошлюзов:

  • законодательство не определяет лиц, которые могут эксплуатировать данный вид оборудования. В нынешних условиях его эксплуатация разрешена только операторам связи, обладающим лицензией и частотными присвоениями;
  • не определены условия пропуска трафика от фемтосот, а по действующим нормативным документам вызовы мобильных абонентов должны обязательно проходить через центр мобильной коммутации;
  • будучи обычными радиоэлектронными средствами, фемтошлюзы должны проходить обязательную сертификацию СОРМ.

Специалисты «МегаФона» тоже отметили, что действующая нормативная и правовая база не позволяет частным и корпоративным клиентам свободно использовать преимущества фемтосотовой связи. Решением ГКРЧ от 23 октября 2006 года определены условия применения радиоэлектронных средств на территории России в сетях третьего поколения. Из этого документа следует, что фемтосоты (или «домашние» базовые станции) являются элементами сети сотовой радиосвязи. Изменения условий их использования могут быть приняты ГКРЧ лишь по результатам соответствующих исследовательских работ.

Если верить пресс-службе «МегаФона», выход из законодательного тупика все же имеется. Однако услуги Home Zone должны очень заинтересовать сотовых операторов, чтобы те согласились профинансировать исследовательские работы для ГКРЧ.