Эволюция мобильного ШПД до 2015 года — кейс на примере Копенгагена

Часть 5. Дискуссия и выводы.

В 2008 и 2009 году Telenor Denmark был зафиксирован значительный рост мобильного широкополосного трафика (HSDPA), основной причиной стало широкое проникновение смартфонов, нетбуков и радиомодемов с USB-интерфейсом. В Telenor Denmark считают тенденцию устойчивой и рассчитывают соответствующий апгрейд сети для удовлетворения высоких требований пользователей.

В документе представлены первые результаты совместного исследования компаний Nokia Siemens Network, Telenor Denmark и Ольборгского университета, сфокусированного на эволюции мобильных широкополосных сетей. Вкратце представлен принцип моделирования трафика, разработанные для анализа инструменты, а также результаты кейса на территории размерами 5 на 5 км в UMTS-сети в Копенгагене. В кейсе были рассмотрены две схемы развития сети: 1) только макроузлами, 2) гибридным способом, с использованием микросот.

Ключевые выводы по итогам первой фазы анализа развития мобильной широкополосной сети:
• Прогноз роста и моделирование трафика являются чрезвычайно важным аспектом исследования, поскольку трафик показывает экспоненциальный рост. Для текущего кейса величина годового роста трафика была принята на уровне 70%, однако это достаточно умеренный показатель по сравнению с цифрами 2009 года. Также выявлено стремление к более однородному распределению трафика данных между сотами. Число одновременных активных пользователей также растёт, что оказывает большое влияние на сигнализацию и среднюю производительность сервисов у конечных пользователей.

• Оба предложенных пути эволюции сети удовлетворяют заданным условиям с точки зрения роста трафика (в пределах выбранной модели). Однако применённая модель роста является слишком консервативной, вполне возможно внедрение LTE задолго до 2015 года с целью разгрузить сеть UMTS/HSPA и обеспечить более высокую пропускную способность пользователям.

• Апгрейд базовых станций UMTS/HSPA по предложенному сценарию является оптимальным решением с точки зрения затрат и эффективности. Среди всех шагов апгрейда наиболее эффективным является введение 2-й несущей в качестве первого шага. Апгрейд до 3-х несущих и 6-секторность являются наиболее затратными вариантами, поскольку требуют замены RAN-оборудования, установки новых фидеров и антенн.

• Производительность восходящего канала также была исследована с применением предложенной схемы апгрейда. Выявлено, что при асимметричном соотношении трафика 1:4 (uplink:downlink) сеть с точки зрения простоев остаётся чувствительной к скорости нисходящего канала.

• В показанном кейсе использование микросот не является рентабельным и проимгрывает варианту с развёртыванием макроузла. В основном это обусловлено высокой стоимостью транзита для микросот. Для повышения производительности и расширения покрытия сети необходимо использовать уплотнение макроузлов (особенно если претерпевает изменения пространственное распределение трафика).

Дальнейшие исследования будут направлены на улучшение результатов анализа. Будут рассмотрены следующие вопросы:

• Мультирадио-технология, включающая HSPA и LTE;
• Уплотнение макросот;
• Улучшение моделирования трафика, классы пользователей, мульти-классы пользователей, анализ чувствительности;
• Повышение рентабельности микросот, в особенности за счёт снижения стоимости транзита и затрат на узел.

В конце 2009 года Telenor Denmark продлила контракт по апгрейду сети с Nokia Siemens Network. Он призван обеспечить сеть оператора новейшим оборудованием для радиодоступа и подготовить сеть для мобильных сервисов нового поколения. Ключевой вывод данного анализа указывает на необходимость необходимость в гибком и масштабируемом оборудовании на узле для «бесшовного» апгрейда сети и соответствия требованиям, исходящим из объёма трафика и положительной оценки сервиса пользователями.

Ссылки

1. Cherry, S. Edholm's law of bandwidth. IEEE Spectrum, 41, pp 58-60. July 2004.
2. Rysavy Research. EDGE, HSPA and LTE: Broadband Innovation. 3G Americas, September 2008. http://www.3gamericas.org 
3. Aalborg University. Time Evolution of Mean Opinion Score vs User Data Rate. 2009 
4. Cammarota, G. Network Optimization Through Antenna Tilting — Central Copenhagen Case Study. Aalborg University, June 12, 2009. Masters thesis. 
5. 3GPP. Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Further advancements for E-UTRA Physical layer aspects. 2009-11. 3GPP TR 36.814 V1.5.0 
6. Holma, H. Toskala, A (eds). TVCDMA for UMTS — HSPA evolution and LTE. 4th edition. John Wiley & Sons, 2007. 
7. Hagerman, B et al. WCDMA 6 Sector Deployment-Case study of a real installed UMTS-FDD Network. IEEE VTC 2006-Spring, 2. pp. 703-707, 2006. 
8. Kuma,. S et al. Performance Evaluation of 6-Sector-Site Deployment for Downlink UTRAN Long Term Evolution. IEEE, VTC 2008-Fall, 2008. 
9. Jakes, W C (ed). Microwave Mobile Communication. New York, John Wiley & Sons. 1974.

Авторы

• Ян Эллинг, главный сетевой архитектор Telenor Denmark;
• Мадс Соренсен, системный разработчик, Telenor Denmark;
• Пребен Могенсен, представитель Nokia Siemens Network в Ольборгском университете;
• Эккехард Ланг, старший консультант, Nokia Siemens Network;
• Ю Ванг, докторант Ольборгского университета, Дания;
• Омер Тейеб, докторант Ольборгского университета, Дания.