В середине сентября европейское отделение Международного союза электросвязи (МСЭ) провело в Москве семинар, посвященный группе стандартов IMT-2000 и мобильным сетям третьего поколения.
В последние годы сети 3G вышли на первое место среди тем, активно обсуждаемых мировым телекоммуникационным сообществом. Оно и понятно: слишком многое поставлено на карту. Без особого преувеличения можно сказать, что от темпов развертывания сетей 3G и предоставления абонентам новых сервисов, а также от востребованности последних зависит будущее мобильной связи, а значит, и развитие всех мировых телекоммуникаций. Стратегически ошибки, совершенные регулирующими органами и операторами при проведении аукционов в ряде стран Западной Европы (отныне столь резкой формулировки уже никто не стесняется) плюс серьезные финансовые проблемы, с которыми столкнулись многие операторы и индустрия связи в целом, вызвали в проблематике 3G дополнительный интерес.
На семинаре руководители МСЭ, консорциумов UMTS Forum и CDMA Development Group (CDG) познакомили собравшихся с деятельностью соответствующих учреждений, с современными стандартами, регламентирующими развертывание и функционирование сетей третьего поколения, с перспективами развития мобильной связи в ближайшие годы. Кроме того, оборудование мобильной связи для сетей разных типов (UMTS, CDMA2000) представили компании Alcatel, Huawei, Lucent, NEC, Qualcomm, ZTE. Однако наиболее интересными, по мнению автора, были сообщения ведущих отечественных операторов о ходе работ, связанных с тестированием технологий мобильной связи третьего поколения.
Уточненные данные
Мероприятие МСЭ состоялось примерно через полгода после бизнес-форума «Мобильные системы 2002», на котором российские компании озвучили первые данные, полученные в развернутых ими опытных зонах 3G (см. Сети, 2002, № 8, с. 12; № 10, с. 9). На сей раз слушателям была предоставлена более полная информация, а некоторые цифры буквально противоречили результатам и прогнозам, прозвучавшим минувшей весной.
Нет ничего удивительного в том, что в деле тестирования технологии и оборудования UMTS крупнейший российский сотовый оператор опередил своих конкурентов. Получив разрешение Минсвязи на создание опытной зоны сети третьего поколения в начале 2000 года, компания MTC сначала обратилась к радиоинтерфейсу IMT-TC (технология временного кодирования, TDD), установив в Москве две базовые станции, контроллер, оборудование, поддерживающее функции коммутации каналов и пакетов, и сервер приложений. Фрагмент соответствующей опытной зоны был продемонстрирован в мае 2001 года на выставке «Связь-Экспокомм 2001». В октябре того же года открылась опытная зона с радиоинтерфейсом IMT-DS (технология FDD). Она представляла собой уже полнофункциональную реализацию схемы UMTS в соответствии со стандартом 3GPP Release 99 (R3). В качестве оборудования использовались продукты компаний Siemens и NEC.
По словам первого вице-президента MTC Юрия Громакова, к настоящему времени основные цели развертывания опытной зоны достигнуты. В частности, выполнены работы по оценке дальности и качества связи между подвижными станциями в Москве, исследованы проблемы управления подвижностью и обеспечения процедуры handover, протестированы условия взаимодействия абонентов сети UMTS с ТфОП, сетями ISDN и Internet. С точки зрения прикладных услуг продемонстрированы возможности передачи речи, изображений и видео в формате MPEG-4, организация мобильных видеоконференций, предоставление информации с учетом текущего местоположения абонента и другие сервисы. В настоящее время проводятся эксперименты, направленные на оценку электромагнитной совместимости (ЭМС) оборудования UMTS и систем иного назначения, использующих корневые полосы частотного диапазона 2 ГГц. Кроме того, MTC изучает возможность применения в будущих сетях 3G оборудования других поставщиков — Motorola, Lucent, Huawei. Возможно, соответствующие устройства со временем будут установлены в региональных сетях.
Конфигурация опытной зоны, которую развернула фирма «ВымпелКом», во многом аналогична таковой у MTC. В ней тоже используются две БС, установленные на двух различных площадках. В то же время оператор сделал ставку на продукцию Alcatel, прежде всего на оборудование радиодоступа Evolium. Полноценная работа с 3G-терминалами этого производителя началась только в апреле, поскольку на первых порах прототип UMTS телефона весил 40 кг (!) — величина, имеющая мало общего с параметрами привычных нам мобильных трубок. Первая очередь опытной зоны была развернута в самом конце прошлого года, а сейчас компания завозит оборудование для создания полноценной опорной сети.
За прошедшие месяцы специалистами ОАО «ВымпелКом» проведено тестирование связи с ТфОП и сетями GSM, услуг доступа в Internet (при скорости передачи 384 Кбит/с — максимальной из предусмотренных стандартом 3GPP Release 99, опирающимся на технологию FDD), сервиса видеоконференц-связи в режиме коммутации каналов (пропускная способность 64 Кбит/с, что соответствует интенсивности видеопотока 20 кадров/с), услуг передачи по запросу видеофрагментов DVD-качества, трансляции сигналов с Web-камер в режиме реального времени.
Тем не менее, по признанию сотрудников самого «ВымпелКома», работа эта еще далека от завершения. В ближайшем будущем фирме предстоит проработать вопросы ЭМС, проверить возможность реализации функции «мягкого» handover между различными базовыми станциями, исследовать разные виды услуг мультимедиа.
Операторская группа «МегаФон» приступила к тестированию технологии 3G намного позже своих конкурентов. Опытная зона в Москве была развернута в феврале этого года в Санкт-Петербурге — в период с марта по июнь. Для построения тестовой сети в городе на Неве (три базовые станции) компания выбрала оборудование производителей Siemens и NEC, а в российской столице (две БС) — оборудование Ericsson.
Как можно заключить из сообщений руководителей московской и петербургской компаний, входящих в группу «МегаФон», несмотря на поздний старт, этим фирмам удалось выполнить довольно широкий спектр работ. Взять те же приложения: помимо традиционных услуг, протестированных другими операторами, сотрудники «МегаФона» исследовали функционирование в сети UMTS программ, поддерживающих управление мобильным персоналом, мобильный шопинг, мобильный чат и мобильные игры (в том числе многопользовательские), передачу файлов по протоколу FTP, передачу фрагментов карты города и трехмерных анимационных открыток, функции персонального информационного секретаря и персональные порталы мобильных пользователей и т. д.
Безусловный интерес представляют результаты, относящиеся к техническим характеристикам сети. Оказалось, что при установке антенн на мачтах на крышах зданий зона устойчивой голосовой связи, обеспечиваемая одной базовой станцией, имеет радиус порядка 1-1,5 км (в московской опытной зоне было получено меньшее значение — 796 м). На открытых пространствах, допускающих беспрепятственное распространение луча после первого отражения, устойчивая связь имела место на расстояниях 3-4 км. При движении в автомобиле устойчивое соединение в режиме голосового вызова сохранялось при уровне сигнала -115 дБм, тогда как в сетях GSM подобный результат просто невозможен. После обрыва звонка повторное соединение удавалось установить также при чрезвычайно низком уровне сигнала (-105 дБм). Аналогичные эксперименты, но уже с целью оценить возможности передачи данных, были организованы в Москве. При движении автомобиля со скоростью 20-30 км/ч в радиусе 200-300 м от базовой станции средняя пропускная способность находилась в диапазоне 80-90 Кбит/с, а пиковое значение составило 114 Кбит/с. Следует напомнить, что в спецификациях 3G максимальная пропускная способность для связи с быстро движущимися объектами установлена равной 128 Кбит/с.
Повторяя пройденное
Цели, преследуемые операторами при построении опытных зон, во многом схожи: изучение возможностей радиоинтерфейсов и технических характеристик оборудования, исследование электромагнитной совместимости с существующими РЭС, проработка бизнес-аспектов и оценка затрат, с которыми будет сопряжено развертывание сетей нового типа, создание задела для последующего проектирования этих сетей, проверка их совместимости с ТфОП и сетями GSM. Не отличались особым разнообразием и приложения, запускавшиеся операторами в опытных зонах (за исключением, пожалуй, «МегаФона»). Пока не придуманы уникальные услуги, которые гарантировали бы сетям 3G блестящие рыночные перспективы, операторам ничего не остается, как пройтись по стандартному списку приложений и сервисов.
Тем не менее каждая компания вынуждена самостоятельно повторять путь, ранее проделанный другими. И дело здесь не только в жесткой рыночной конкуренции и логичном стремлении Минсвязи получить информацию из максимального числа независимых источников, перед тем как принимать окончательные решения о порядке развертывания сетей 3G в России. Серьезную проблему представляет неспособность продуктов разных производителей функционировать в одной сети. Та же «Соник Дуо» не смогла наладить взаимодействие между собственными фрагментами UMTS в Москве и Санкт-Петербурге из-за несовместимости оборудования Siemens и Ericsson в некоторых режимах, предусмотренных стандартами 3GPP. Вследствие особенностей программного обеспечения оборудование даже одного поставщика не всегда позволяет одновременно предоставлять услуги, основанные на коммутации каналов и пакетной коммутации; для перехода от одного режима к другому систему требуется перезагрузить.
Но если даже один оператор сегодня не может организовать роуминг между собственными опытными сетями, что уж говорить о взаимодействии сетей, принадлежащих разным компаниям. Остается лишь надеяться, что производители решат проблемы несовместимости задолго до того, как в нашей стране сети третьего поколения будут пущены в коммерческую эксплуатацию. Впрочем, вероятность такого хода событий велика: сами производители планируют приступить к совместным испытаниям своих изделий уже в текущем году.
Возможны варианты
На мартовском форуме «Мобильные системы» операторы все как один сетовали на астрономические суммы, которые им предстоит израсходовать в связи с развертыванием инфраструктуры 3G. Пожалуй, наиболее отчетливо проблему обозначил Шагит Резников, директор службы новых технологий и услуг MTC. По оценкам, сделанным специалистами этой компании, для устойчивого обслуживания абонентов сети UMTS в условиях плотной городской застройки базовые станции придется устанавливать, что называется, на каждом углу, а точнее — на расстоянии 100-200 м друг от друга. Понятно, что, задавшись целью полностью покрыть сетью третьего поколения мегаполис уровня Москвы, оператор должен будет привлечь инвестиции, которые окупятся через десятилетия (читай: не окупятся никогда).
Последние результаты, представленные руководителями «МегаФона», позволяют взглянуть на проблему более оптимистично. Диаметр сота на уровне 1,5 км, полученный в опытной зоне в Санкт-Петербурге, оказывается аналогичным таковому значению для сетей GSM1800. По мнению Дениса Ночевнова, заместителя директора департамента новых технологий северо-западного филиала ОАО «МегаФон», подобное совпадение (при имеющейся разнице рабочих частот) обусловлено повышенной чувствительностью оборудования UMTS. Именно она позволяет сохранять соединение при столь низких уровнях сигнала, при которых связь между абонентами GSM была бы в принципе невозможна. Эксперты «МегаФона» полагают, что при развертывании сетей UMTS операторы существующих сетей GSM1800 смогут воспользоваться уже построенными площадками для базовых станций и тем самым существенно снизить свои затраты. Однако надо заметить, что в сетях третьего поколения значительно возрастет интенсивность трафика данных (по сравнению с сетями GSM), а поэтому расширение емкости магистральных каналов все равно неизбежно. Тем не менее при расстояниях между базовыми станциями около 1 км проблема затрат на строительство сети выглядит уже не столь катастрофично.
Вопрос лишь в том, чьим оценкам верить — МТС или «МегаФона». К сожалению, на семинаре автору не удалось услышать содержательных комментариев на сей счет от представителей двух названных компаний. Игорь Акулинин, директор отдела стратегического развития ЗАО «Соник Дуо», ограничился лишь общими заявлениями о том, что все зависит от конкретной ситуации, намерений оператора, размера реальной и прогнозируемой абонентской базы, типов абонентов, желательной конфигурации зоны покрытия и других факторов. Действительно, если речь пойдет о предоставлении новых услуг только корпоративным клиентам (как это сегодня имеет место с сервисом GPRS в сетях МТС в разных городах), то покрытие крупных мегаполисов может быть не полным, а кусочным, что повлечет за собой существенную экономию средств. Стоит учесть, однако, что операторы мобильной связи как во всем мире, так и в России, изучая вопрос о новых сервисах, не в последнюю очередь делают ставку на молодежную аудиторию, которая традиционно проявляет интерес к мультимедиа и развлекательным услугам. Об этом свидетельствует и ряд приложений, тестировавшихся в опытных зонах. Понятно, что без гарантии полного покрытия территории эту категорию абонентов будет сложно обратить в подписчиков услуг 3G.
Впрочем, не исключено, что обсуждать подобные вопросы пока преждевременно. Недаром Громаков подчеркнул необходимость подготовиться к предоставлению новых услуг в различных ситуациях. Каждый конкретный оператор может либо получить 3G-лицензию, либо в такой лицензии ему откажут, либо само проведение конкурса (или аукциона) по выдаче лицензий будет отложено на неопределенный срок.
С развитием ситуации в случае первых двух сценариев все более-менее ясно. Министр связи и информатизации РФ Леонид Рейман обозначил позицию своего ведомства еще весной. Количество выдаваемых лицензий будет равно четырем, и трудно представить себе, что кто-то из трех крупнейших отечественных операторов сотовой связи окажется «за бортом». Что же до сроков, то здесь неопределенность сохраняется. Хочется надеяться, что медлительность Минсвязи вызвана стремлением подробно изучить западный опыт, дабы избежать ошибок в своем отечестве. Впрочем, определенные подвижки налицо.
Как сообщил на семинаре президент ассоциации 3G Александр Крупнов, Минсвязи РФ уже приняло решение предоставлять операторам права на использование частот путем конкурсного отбора. На каких критериях будет основываться этот отбор, неизвестно. Если подход окажется таким же, как в свое время при поиске частот для компании «Соник Дуо», то ничего хорошего от грядущей процедуры ждать не приходится. Сама же идея провести конкурс, а не частотный аукцион, безусловно продуктивна. С одной стороны, она гарантированно защитит операторов от астрономических выплат, с которыми были сопряжены 3G-аукционы в ряде европейских стран. С другой, платить все же придется: размер конкурсного взноса предполагается установить исходя из необходимости покрыть расходы, связанные с высвобождением радиочастотного спектра в диапазоне 2 ГГц от использующих его РЭС военного назначения. Таким образом, надежды некоторых компаний на то, что частоты могут вообще достаться бесплатно, вряд ли оправдаются.
По мнению Крупнова, выдаваемые лицензии должны распространяться на всю территорию страны, минимальный срок их действия целесообразно установить равным 20 годам, а предоставление коммерческих услуг в первых фрагментах развертывания сети должно начаться уже через полтора года после выдачи частотных присвоений. Последнее требование выглядит жестковато, однако если оно не будет сопровождаться нормативами охвата территории, на которой проживает определенная часть населения страны (как в странах Западной Европы — см. Сети, 2002, № 10, с. 11), то операторы смогут удовлетворить его без особых проблем.
Когда же истекут упомянутые полтора года? Все работы в опытных зонах должны быть завершены к концу 2002 года, после чего полученные результаты будут направлены в Минсвязи РФ. Как показал семинар, на такие сроки настроены и сами операторы. Другими словами, при удачном раскладе выдача лицензий и начало строительства российских сетей третьего поколения могут состояться уже в следующем году, а первые абоненты воспользуются 3G-услугами уже в конце 2004 года.