Femtocell

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 29. november 2017; checks kræver 16 redigeringer .

Femtocell ( eng. Femtocell ) er en lav-effekt og miniature cellulær kommunikationsstation designet til at betjene et lille område (et kontor eller lejlighed). Opretter forbindelse til en mobiloperatørs netværk via en kommunikationskanal, der er forbundet til brugeren (offentligt internet), betjener samtidig et vist antal telefoner i taletilstand - fra 4/8 til hjemmet og små kontorer og 16/32 for en virksomhed. Mange flere brugere kan være i inaktiv tilstand på en femtocell.

Femtoceller, picoceller, metroceller og mikroceller hører til kategorien af såkaldte "små celler" - trådløse adgangspunkter med lav effekt, der opererer i det licenserede frekvensspektrum og kontrolleres af operatøren.

Fordele

Takket være femtoceller forbedres mobilnetværkets dækning dramatisk på netop de punkter, hvor det er nødvendigt. Giver alle de samme funktioner som en "stor" celle, men i én enhed, der er nem at installere, svarende til konventionelle routere. Selvom fokus er på udviklingen af UMTS femtoceller (en 3G-standard), kan de også laves til andre standarder.

For en mobiloperatør gør det det muligt at forbedre dækning og netværkskapacitet, især inde i bygninger. Det bliver muligt at levere yderligere tjenester til reducerede priser og spare på udstyr.

Lignende principper blev brugt i Fixed Mobile Convergence-teknologien, men det krævede telefoner med to standarder, der kunne skifte mellem mobil- og Wi-Fi-forbindelser .

Funktioner af femtoceller, vanskeligheder med implementering og brug

Selvom femtoceller i høj grad kan hjælpe operatøren, er der mange tekniske begrænsninger for deres masseadoption.

Gensidig interferens af en femtocelle og en udendørscelle. Et radiosignal fra en femtocelle kan påvirke "globale" celler, hvis den bruger samme frekvensområde. Beslutningen for operatøren kan enten være at bruge en anden frekvens for femtocellerne, eller ved de samme frekvenser i korrekt planlægning, som består i den korrekte placering af femtocellen og i at indstille visse parametre, der balancerer femtocellen og udecellen i den. makro netværk. Grænseværdierne for overlapningsniveauerne for en femtocelle og en udendørscelle, hvor der ikke vil være interferens, er i størrelsesordenen 90-95 dBm. På højere niveauer kan der opstå gensidig interferens, især når to brugere taler side om side, men den ene af dem taler gennem en femtocelle og den anden gennem en udendørscelle.
Frekvensspektrumforbrug. Når man bygger et mobilnetværk, bruger operatører komplekse frekvensplanlægningsteknologier. Det er umuligt at anvende dem for hver mikrocelle, der sælges til brugeren, hvilket betyder, at deres drift skal være designet til at være tæt på de samme enheder, såvel som til "globale" celler i et snævert frekvensområde, der er tildelt operatøren.
Forhindrer forbindelse gennem en nærliggende femtocelle. Der kan være situationer, hvor drift gennem en andens femtocelle bør udelukkes (hvis der gives prisincitamenter, eller de transmitterede data skal være hemmelige). Teknologien har forskellige autorisationstilstande, men den rigtige tilgang eller den korrekte indstilling af femtocell-adgangspunktets autorisationstilstande er påkrævet.
I nogle lande skal den nøjagtige placering af mobiltelefoner være kendt, især for nødopkald. Denne regel er svær at overholde for stationer, der er tilsluttet uafhængigt af brugeren og endda kan transporteres til et andet land. Femtocell-teknologien har evnen til at bestemme placeringen ved hjælp af bestemte parametre, men forskellige producenter løser dette forskelligt: den mest grundlæggende måde er at scanne det eksterne netværk og bestemme din placering ved hjælp af kendte makroceller, men i mangel af det, kan disse være parametre såsom IP-adresse, MAC-adresse på upstream-netværksenheder. Den juridiske side af kontrakten er også vigtig her, hvor operatøren tillader brug af en femtocell.
Vanskeligheder med at understøtte et stort antal stationer. Cellulære netværks arkitektur er designet til tusinder eller titusindvis af basestationer, men ikke millioner af små stationer, der genererer en stor samlet belastning på netværket og switchene. Selvom teknologien er baseret på, at femtoclusteret har sin egen femtogate, som understøtter titusindvis af femtoceller, skal den integreres i operatørens kerne, og disse problemstillinger skal løses.
Teknologien med uafbrudt service er nødvendig i nødsituationer, selv for strømafbrydelser og internetforbindelser. En mulig løsning er en redundant forbindelse gennem fastnettelefonledninger og uafbrydelige strømforsyninger. For sommeren 2009 er dette ikke fastsat i femtocell-teknologien, og når strømmen slukkes eller internetadgang mistes, forsvinder abonnentens forbindelse. Derfor prioriterer de fleste operatører nødopkald til faste celler.
Internetforbindelsen skal altid reservere den nødvendige båndbredde til cellen for ikke at forårsage kommunikationsafbrydelser. Visse indikatorer for internetkanalens kapacitet er fastsat, hvor femtocellen leverer visse tjenester. En lille kapacitetskanal er tilstrækkelig til et taleopkald, men en vis kapacitetskanal er nødvendig for at levere UMTS-tjenester såsom HSDPA.
Cellen har brug for en ekstremt stabil referencefrekvenskilde, hvilket er noget af en teknisk udfordring. Stationære celler justeres regelmæssigt til denne parameter. Synkronisering er nødvendig, så femtocellen og udecellen arbejder med samme tid, så man kan behandle overgangshændelser fra femtocellen til udecellen og koordinere stemmeopkald mellem femtocellebrugere og brugere på andre celler. Normalt foregår synkroniseringen ved hjælp af en speciel NTP-protokol i eller uden for IPSec-tunnelen, som femtocellen etablerer over det offentlige internet. Kilden til synkronisering er enten midlertidige servere installeret af operatøren eller tredjepartsservere på internettet. Nogle producenter (HUAWEI) femtoceller kan tage urkilden fra udendørsceller.
Den cellulære terminal skal pålideligt skifte til femtocellen, når den er i sigtbarhedszonen, ellers vil der ikke være nogen effekt af dens brug. Dette problem løses ved at indstille radioparametrene. Overgange fra et makronetværk til en femtocelle og omvendt håndteres forskelligt af hver producent og understøttes muligvis eller ikke afhængigt af versionen. Der er en standard, der definerer, hvad der skal stræbes efter, og producenter i konkurrencen forbedrer teknologien. I femtoteknologi er der et problem med overgange fra en udendørscelle til en femtocelle. Det ligger i forsinkelsen i behandlingen af denne begivenhed, fordi femtocell-netværket er adskilt fra gadecelle-netværket, og de har ikke tid til at blive enige om overførslen (overdragelsen) fra gadenettet til femtonetværket under den hurtige bevægelse af abonnenter. For 2017-2018, med den stærke udvikling af LTE-dækning og prioriteterne for LTE-netværk aktiveret af operatører, er der et overførselsproblem (CSFB) fra LTE-netværket til femtocell-netværket, når en bruger modtager eller foretager et taleopkald. Telefoner kan ikke se femtocellen, når de er på et udendørs LTE-cellenetværk. Dette problem vil fortsætte indtil installationen af en femtocell med LTE eller indtil brugen af taleopkald i LTE-standarden.

Sammenligning med pico-celler

Picoceller er et lignende koncept; adskiller sig ved, at pico-cellen ikke er en uafhængig basestation, men kun et fjernelement til modtagelse og transmission af et signal, hvilket kræver forbindelse til en standard "stor" basestationscontroller. En sådan forbindelse kan organiseres over billige internetnetværk. Problemerne med denne mulighed er den lavere sikkerhed af det transmitterede signal, kanalens pålidelighed og det faktum, at basestationscontrollere ikke er designet til et stort antal slavesendere. Spørgsmålet om sikkerhed løses ved at bruge VPN .

Introduktioner

En af de første og største installationer af femtoceller blev skabt af Sprint (USA) i byerne Denver og Indianapolis. Arbejdet har været i gang siden slutningen af 2007 ved at bruge femtoceller fremstillet af Samsung Electronics , kaldet Sprint Airave. Enhver telefon købt hos Sprint er understøttet.

Fra oktober 2009 er der allerede kommercielle lanceringer i USA hos AT&T baseret på IPACCESS-udstyr (med deltagelse af CISCO), på engelsk Vodafone baseret på Alcatel Lucent-udstyr, i Japan Softbank baseret på NEC-udstyr. i Thailand SturHub baseret på HUAWEI udstyr. Kommercielle lanceringer i Europa for 2010 fandt sted hos flere mobiloperatører. De mest berømte er SFR (Frankrig) på NEC-udstyr, Optimus (Portugal) på HUAWEI-udstyr, piloter i Telefonica, Mobicom Austria, Telecom Italia, T-mobile Germany og andre.

J'son & Partners Consulting præsenterede en analytisk rapport "Femtogrids i Rusland og i verden".

Ved udgangen af 2011 var der mere end 3 millioner aktive femtoceller af forskellige typer i verden (private og virksomhedssegmenter, by- og landnetværk), det vil sige mere end 3G-basestationer. Ved udgangen af 2012 forventes leverancerne at stige til 6 millioner enheder. 3G femtocell salget vil dominere.

Hovedudbydere: ip.access, Ubiquisys, Airvana, Alcatel-Lucent, Cisco, Huawei, NEC, Nokia-Siemens Networks (NSN), Samsung, ZTE osv. Hovedinstallatører: Sprint (1 million), Softbank, SFR og Vodafone - 100 tusind hver), AT & T (mere end 500 tusind).

LTE vil være en kraftfuld driver til at fremme femtocell (småcellet) teknologi. SK Telecom (Sydkorea) har allerede implementeret et kommercielt projekt for at implementere femtoceller i LTE-netværket. Virgin UK og Telefonica har annonceret små celleforsøg for LTE.

I Rusland

I Rusland lancerede operatører i 2011 femtocell-teknologi. I henhold til de eksisterende standarder registreres femtoceller i en forenklet anmeldelsesprocedure på et bestemt geografisk sted, til ejeren - en mobiloperatør eller en abonnent, men selv når den købes af en abonnent, forbliver femtocellen et element i operatørens radio. netværk, da det opererer i det licenserede spektrum med en frekvens svarende til den nærmeste macroBS, som operatøren betaler for. Operatøren kontrollerer placeringen af stationen og kraften i dens arbejde og andre parametre for korrekt interaktion med det eksterne makronetværk [1] . For eksempel er der i Moskva pålagt alvorlige restriktioner på strålingen fra 3G-celler på grund af nærheden af militære frekvenser, så femtoceller kan være af stor betydning.

MTS har allerede udført prøvedrift med positive resultater - en stigning i taletrafik [1] .

MegaFon lancerede i maj 2011 et pilotprojekt for kommerciel pilotdrift af 1000 femtoceller i hver gren (føderalt emne), designet til seks måneder. I december 2011 vurderede han resultaterne og udviklingstendenserne for 2012. VimpelCom startede med kommerciel pilotdrift i to regioner (nordvest og central) med Alcatel-Lucent- udstyr .

I juni 2011 blev verdenstopmødet om femtoceller afholdt i London. Inden for rammerne af topmødet afleverede en repræsentant for MegaFon en rapport om den aktuelle tilstand af projektet i Rusland [2] .

I september 2011 organiserede den fjernøstlige afdeling af MegaFon kommunikation baseret på femtoceller via VSAT -satellitkanalen på Nadezhda-sejlertræningsfartøjet , som tilhører Moscow State University. adm. G. I. Nevelskoy [3] .

I maj 2012 startede Sedov-barken sin jordomrejse, hvor der også blev installeret to femtoceller for at levere teknologisk kommunikation.

Noter

↑ 1 2 Virksomhedsabonnenter vil være i stand til at forbedre kvaliteten af kommunikationen på kontorer. Artikel i den elektroniske version af avisen RBC Daily 19.04.2011
↑ Summit-program Arkiveret 15. august 2011 på Wayback Machine Femtocells World Summit 2011
↑ Naval VSAT Arkiveret 24. april 2012 på Wayback Machine Sailing Training Vessel Nadezhda