О клубе Новости Интервью 3G-устройства События Обзоры
16.12.2010

Alcatel-Lucent: выбор отрасли будет сделан в пользу VoLTE на IMS

Благодаря внедрению архитектуры IMS (IP Multimedia Subsystem), у сотовых операторов появится не только возможность предоставления новых типов сервисов и создания принципиально отличных сетей на основе гибкой горизонтальной IP-архитектуры. Также IMS даст возможность оказания голосовых услуг в сетях LTE. В Alcatel-Lucent, решения которого для коммерческих сетей LTE выбрали семь заказчиков, в том числе два крупнейших оператора мира (AT&T и Verizon Wireless), не сомневаются, что отраслевым стандартом станет именно VoLTE (Voice over LTE) на базе IMS. Об этом нам рассказал менеджер по решениям радиодоступа подразделения беспроводных технологий компании Alcatel-Lucent в России и странах СНГ Сергей Максаков.

- Что представляет собой архитектура IMS сегодня и какие преимущества дает операторам ее внедрение?

- IMS (или IP Multimedia Subsystem) - это стандартизованная архитектура, обеспечивающая предоставление на основе протокола IP широкого (по большому счету, неограниченного) набора услуг для абонентов различных сетей фиксированной и мобильной связи, в том числе с обеспечением непрерывности сервиса при переходе абонента из одной сети в другую. Архитектура IMS описана как распределенная архитектура с множеством функциональных элементов: в ней четко разделены уровни терминалов, доступа, управления сеансами связи и приложений, а также определены стандартные интерфейсы между разными уровнями и функциональными элементами. Взаимная независимость уровней означает, что управление сеансами связи может оставаться неизменным при внедрении новых сервисов или приложений, а одна и та же услуга может предоставляться на разные типы терминалов.

- Полная реализация такой архитектуры нередко внушает операторам опасения своей сложностью, есть ли промежуточные решения?

- Для небольших проектов и на начальной стадии внедрения IMS мы рекомендуем использовать наше унифицированное решение - интегрированное исполнение IMS («IMS в одной полке»), позволяющее впоследствии мигрировать на распределенные IMS-сети любой сложности. Оно реализуется контроллером IP сессий 5060 ICS (IP Call Server), который обеспечивает все основные функции IMS: управление сеансами связи (P-CSCF, I-CSCF, S-CSCF, E-CSCF, AGCF) и шлюзами (Breakout Gateway Function), а также начислением оплаты. Кроме того, контроллер обеспечивает базы данных абонентов и их профили (HSS), поддержку сервера приложений (голосовые услуги, ДВО) и динамическое управление ресурсами (правила политики, QoS). Решение «IMS в одной полке» снимает противоречие между NGN (программными коммутаторами Softswitch), как заведомо промежуточным решением по миграции сетей к IP, и классической распределенной системой IMS, как решением хорошо стандартизованным, перспективным, полностью ориентированным на IP, универсальным для любых сетей доступа, но технически сложным.

- Вы не могли бы привести конкретные примеры реализации специализированных услуг на базе архитектуры IMS?

- Такого рода услуги ориентированы на узкую аудиторию и предлагаются, обычно, независимыми разработчиками услуг. Их оригинальным и даже «экзотическим» примером можно назвать управление сетью торговых автоматов с помощью отображения состояния оборудования через услугу IMS Presence (присутствие). Гораздо важнее понять, какого рода массовые услуги могут быть внедрены посредством IMS. Здесь можно упомянуть о стратегической инициативе Rich Communication Suite (или RCS), объединившей крупнейших игроков телекоммуникационного рынка: операторов связи, поставщиков сетевого оборудования и абонентских устройств, разработчиков сетевых приложений. Разработанные и протестированные RCS услуги гарантированно обеспечивают сквозную совместимость всех компонентов для доставки услуг через множество сетей и на множество абонентских устройств. Инициатива RCS ориентирована на предоставление комплексных услуг через удобный клиентский интерфейс в форме браузера. Например, абоненту может быть предоставлен сервис Enchanced Address Book, - улучшенная адресная книга, интегрированная с мультимедийными компонентами. Она позволяет отображать статус присутствия абонента, доступные возможности коммуникаций и инициировать различные виды связи (голос, видео, обмен сообщениями, передачу файлов) с ним. RCS также позволяет организовать предоставление мультиэкранных услуг, единую сетевую синхронизацию контактов на различных терминалах Network Address Book и т.д. В целом же, аналитики предполагают, что в ближайшем будущем RCS приобретет статус новой массовой универсальной услуги связи.

- Означает ли внедрение IMS готовность операторов к поддержке голоса в сетях LTE или для этого нужна серьезная доработка решения?

- Alcatel-Lucent является ведущим поставщиком решения IMS в области создания проводных и беспроводных IP-сетей,  - развернутые нами по всему миру решения IMS, поддерживают миллионы линий. IMS, как общая технологическая инфраструктура, помогающая объединить Internet, ТфОП и беспроводные сети доступа и обеспечить конвергенцию технологий и устройств доступа, была выбрана в отрасли как платформа для перехода к сетям all-IP. Поэтому среди наших клиентов, выбравших IMS для своей сети, не только ведущие мобильные игроки (AT&T, Brazil Telecom, China Mobile, China Telecom и т.д.), но фиксированные и универсальные операторы. Наше решение IMS подчиняется таким требованиям как прозрачность доступа (отделение транспортного уровня и уровня доступа от сервисного уровня), совместимость с имеющимися сервисами, взаимодействие с телефонными сетями, применение стандартизированных механизмов обмена пользовательской информацией, аутентификации и биллинга, возможность одновременного включения в сеанс связи нескольких сервисов реального времени. И когда будут доработаны спецификации для VoLTE (Voice over LTE), реализовать поддержку передачи голоса в сети LTE мобильного оператора, уже внедрившего IMS, не составит большого труда и не потребует серьезных капиталовложений.

- Verizon Wireless, запустивший 5 декабря крупнейшую коммерческую сеть LTE в мире, неоднократно заявлял о возможности поддержки голоса. Каким образом она реализована?

- Многие ведущие операторы ориентируются на то, чтобы сначала реализовать услуги передачи данных в наложенной сети LTE, продолжая использовать сети 2G/3G для передачи голоса, а затем со временем перейти к передаче голоса поверх LTE. Verizon Wireless, как оператор располагающий большими ресурсами CDMA-сети, также заинтересован в возможности хэндовера в режиме разговора при переходе абонента из сети CDMA в сеть LTE. Однако, услуга, реализованная Verizon в сетях CDMA, не предоставляла пользователям возможность одновременно с разговором осуществлять и передачу данных, - это было устранено с запуском услуг LTE. Но проблема в том, что на сегодняшний день форум 3GPP пока еще не завершил разработку технических спецификаций для межтехнологического хэндовера от сетей 2G/3G к LTE и обратно, поэтому, как Verizon Wireless, так и его ближайший конкурент UMTS-оператор AT&T временно используют механизм CSFB (Circuit Switched Fallback).

- CSFB как и VoLGA были основными конкурентными решениями для технологии VoLTE, изменилось ли что-то в расстановке сил?

- Согласно последнему отчету по стратегиям внедрения сетей 4G аналитической компании Infonetics, можно сделать вывод, что 2010 год стал годом победы архитектуры IMS. 71 % опрошенных операторов подтвердил выбор IMS для реализации голосовых услуг в сетях 4G (37 % в 2009 году). В тоже время 41 % операторов готов использовать технологию Circuit Switched Fallback (CSFB, 21 % в прошлом году), а 12 % предпочитают решение VoLGA. В качестве других альтернатив также назывались предложение программного клиента и преобразование традиционной сигнализации сетей 2G/3G в SIP для передачи по IP RAN. Механизм CSFB позволяет переиспользовать сети GSM/UMTS для оказания «традиционных» услуг передачи голоса, CAMEL факсимильной связи G3 для абонентов сети LTE, основной услугой которой остается беспроводной широкополосный доступ. Работа VoLGA, как механизма преобразования голосового трафика от систем канальной коммутации в пакетный трафик, была продемонстрирована на февральской выставке 2010 года в Барселоне. Суть этого механизма в том, что для преобразования и передачи голоса используется, так называемая, сеть общего доступа (generic access network – GAN).

- По каким причинам большинство операторов, в итоге, склоняются к решению VoLTE (Voice-over-LTE) на базе IMS?

- Хотя к преимуществам CSFB можно отнести минимизацию ресурсов для предоставления услуг в новых сетях LTE и полное наследование услуг от существующей сети GSM/UMTS, недостатком решения для пользователя могут стать большие задержки, а также разрыв сессии данных при инициализации Fallback. VoLGA – это механизм, эмулирующий функциональность IMS в части преобразования трафика канальной коммутации в пакетный. Да, для этой цели он не требует полного развертывания подсистемы IMS, но учитывая, что функциональность IMS намного шире, и то, что многие крупные операторы пошли по пути внедрения именно этой подсистемы, выбор отрасли будет сделан в пользу VoLTE в рамках IMS. Собственно, VoLTE и есть не что иное, как спецификация передачи голосового трафика от систем канальной коммутации и SMS непосредственно через сети LTE с использованием IMS. Что касается поддержки решения VoLTE глобальной ассоциацией GSMA, то основными вопросами для развития услуги передачи голоса по LTE здесь были следующие: обеспечение широкого покрытия сетями LTE и разнообразие абонентских терминалов, поддерживающих VoLTE. Инициатива GSMA в области VoLTE позволяет решить именно второй вопрос, объединяя усилия игроков отрасли вокруг стандартизованных подходов к VoLTE точно так же, как это в свое время было сделано для стандартизации передачи голоса в сетях 2G/3G для стандарта GSM. В этом случае, вместо разделения между стандартами GSM и CDMA, отрасль объединится вокруг VoLTE.

- Ранее мы затронули американского оператора Verizon Wireless. Вы не могли бы рассказать о подробностях контракта Alcatel-Lucent с ним в области внедрения LTE?

- Впервые компания заговорила о своих намерениях в отношении LTE на Всемирном мобильном конгрессе в Барселоне в феврале 2009 г., когда исполнительный вице-президент и главный исполнительный директор Verizon Дик Линч (Dick Lynch), представил подробный план строительства первой в Америке сети нового поколения LTE. Тогда же одним из своих основных поставщиков компания назвала и Alcatel-Lucent.
А в начале декабря 2010 г. оператор сообщил о коммерческом запуске первой в США LTE- сети федерального масштаба, которая покрывает 38 регионов и 60 аэропортов на всей территории от восточного до западного побережья Америки. При этом, 17 ноября Verizon Wireless и Alcatel-Lucent объявили о подписании 4-летнего соглашения предполагаемой стоимостью в $4 млрд об использовании беспроводной сетевой архитектуры и услуг Alcatel-Lucent в продолжение расширения сети Verizon Wireless 3G и строительства сети 4G/LTE. В рамках этого соглашения Alcatel-Lucent предоставляет оператору инфраструктурные решения, а именно – комплексные решения для сетей радиодоступа CDMA и LTE, транспортные IP-сети, оптические сети и радиорелейные сети, полный ассортимент профессиональных услуг и услуг сетевой интеграции.

- Как реализована поддержка концепции SDR (Software Defined Radio) в ваших базовых станциях?

- 4 февраля 2010 года Alcatel-Lucent представила новую конвергентную радиотехнологию, позволяющую мобильным операторам легко поддерживать любое сочетание технологий 2G, 3G и 4G/LTE в одной сети. Мультитехнологичный радиомодуль на основе технологии SDR можно установить на любую из более чем 700 тыс. базовых станций Alcatel-Lucent, развернутых по всему миру, - это позволит операторам постепенно переходить от GSM к W-CDMA и LTE. Стоит отметить, что оборудование Alcatel-Lucent может быть реализовано во всех частотных диапазонах IMT-2000 (от 700 МГц до 2,6 ГГц) с различными вариантами ширины полосы (1,4; 3; 5; 10; 15 или 20 МГц). При этом, все базовые станции 3G поставляемые нами сейчас, уже идут в варианте «LTE-ready», поддерживая технологии 2G/3G/LTE на частотах 900 МГц и 1800 МГц.

- А в чем преимущества БС «кабинетного типа» перед классической компоновкой?

- Наши базовые станции LTE строятся на основе базовых станций GSM, WCDMA или CDMA. Операторы, использующие оборудование Alcatel-Lucent смогут произвести модернизацию сети, например, путем установки новых модулей в уже имеющиеся стойки или же за счёт обновления существующего программного обеспечения на новое с поддержкой LTE. При развертывании сети LTE решение Alcatel-Lucent позволяет реализовать как распределенную архитектуру (удаленное подключение к базовому блоку), так и архитектуру классической базовой станции. И у того, и у другого типа есть свои преимущества, - выбор оператора будет определяться тем, какие задачи он хочет решить при развертывании сети. Преимущества макро- или «кабинетного» решения (Cube Cabinet) состоят в том, что радио приёмо-передающие устройства находятся в самом кабинете, что упрощает доступ инженерам для профилактического обслуживания оборудования. А возможность переиспользования уже существующих площадок 2G/3G является преимуществом решения распределенного типа. Поэтому те операторы, которые уже имеют установленную базу оборудования Alcatel-Lucent, скорее всего, будут ориентироваться на базовую станцию распределенного типа, которая также позволяет экономить место, выделяемое под оборудование. Тем же, кто разворачивает сеть с нуля, удобнее ориентироваться на кабинетный тип решения. Впрочем, выбор того или иного типа построения радиосайта является исключительно прерогативой самого оператора и зависит от множества факторов.

-  Насколько базовая станция LTE дороже БС для 3G?

- Прямое сравнение было бы некорректным. Если взглянуть на то, какие возможности обеспечивают эти базовые станции, то мы увидим, что доставка базовой станцией LTE того же объема данных на ту же ширину полосы реализуется более экономично, чем базовой станцией 3G, - ее эффективность в среднем, в 2-3 раза выше.

- В заключении, расскажите о вашем решении LTE для сети казахского оператора «Кар-Тел» (бренд «Билайн»)?

- Контрактные обязательства мы не вправе разглашать без согласования с «Кар-Тел», поэтому этот вопрос лучше адресовать непосредственно оператору. Техническое же решение состоит из радио части, т.е. базовых станций, и опорной сети, которая развернута на базе сервисных и пакетных шлюзов, сервера с базой абонентов, сервера управления мобильностью и сервера политик (SGW, PGW, HSS, MME, PCRF). Ядро сети сформировано с учетом дальнейшего роста, - при необходимости количество радиосайтов может быть смело увеличено в 10 раз без риска перегрузить трафиком опорную сеть. Что касается покрытия, то радиус соты БС при работе сети в диапазоне 700 МГц в условиях городской застройки может составлять около 2 км (в зависимости от трафик-модели), а в условиях менее плотной застройки или сельской местности радиус может увеличиться до 5-10 км, при аналогичных с городскими параметрами использования трафик-модели абонентов.

Биографическая справка. Сергей Максаков:

В 1996 г. Сергей окончил факультет «Вычислительной техники и автоматизированных систем» Курского государственного технического университета по специальности «программное обеспечение». По окончании университета пришел на должность ведущего инженера IT в компанию «Ростелеком». До 2006 г. - ведущий инженер подсистемы базовых станций сотового оператора «Вымпелком», затем -  старший инженер технической поддержки компании Siemens. В 2007 г. Сергей начал работать в отделе мобильной связи Alcatel-Lucent. В настоящее время, - менеджер по решениям радиодоступа подразделения беспроводных технологий компании Alcatel-Lucent в России и странах СНГ. Отвечает за развитие бизнеса LTE в России и странах СНГ и взаимодействует со всеми заказчиками, заинтересованными во внедрении этой технологии.

Справка о компании:

Работая более чем в 130 странах мира, Alcatel-Lucent насчитывает свыше 77 тыс. сотрудников. В 2009 году совокупный доход компании составил 15,2 млрд евро. Решения Alcatel-Lucent выбрали для строительства коммерческих сетей LTE семь заказчиков, в том числе два крупнейших в мире оператора (AT&T и Verizon). Кроме того, в настоящее время Alcatel-Lucent реализует 58 пилотных проектов LTE в разных странах мира.

Ключевые слова: международная сотовая связь, Alcatel, 3G, LTE, Verizon, CDMA