LWA

Aricent сообщила о запуске агрегации LTE LAA и LTE Wi-Fi агрегации (LWA) для базовых станций eNodeB, что позволяет оператору сотовой связи использовать частоты лицензионного и нелицензионного диапазонов. Решение Aricent LTE-LAA использует одну или более 20 МГц полос в лицензируемой части спектра, а также частоты Wi-Fi в качестве дополнительного ресурса, что позволяет увеличить пропускную способность сети LTE в помещении. LTE-LAA решение разработано для поддержки сосуществования сетей LTE и Wi-Fi за счет использования протокола LBT, что позволяет не создавать помех работе сетей Wi-Fi, но сохранить возможность использования частот в Wi-Fi диапазоне сетью сотовой связи, если они не заняты системой Wi-Fi в данный конкретный момент времени. Решение поддерживает встроенный механизм динамического выбора частот (DFS - Dynamic Frequency Selection). Решение предназначено для использования в малых сотах для которых критичны требования малого потребления энергии и высокого коэффициента переиспользования частот. Учитывая ограниченность частотных пулов, что является типовой ситуацией для многих операторов, передовые операторы разных стран намерены внедрять агрегацию частот диапазона 5 ГГц.

V2X

Первая фаза стандартизации V2X завершилась на встрече разработчиков 3GPP в Новом Орлеане. Дальнейшее совершенствование потребует новые сценарии V2X. Как ожидается, полная спецификация будет готова в марте 2017 года в рамках Rel-14.

V2V-коммуникации опираются на D2D-коммуникации, разработанные еще в рамках ProSe в Rel.12 и Rel.13. Новый интерфейс D2D доработан для использования быстро движущимися средствами, в частности, обеспечивается поддержка скоростей движения до 250 км/ч, и высокой плотности транспортных средств (тысячи узлов). Дизайн масштабируется для различных полос частот, включая полосы 10 МГц и двух конфигураций высокого уровня, которые уже определены. Обе конфигурации используют выделенную полосу для V2V, а также спутники геопозиционирования для синхронизации времени.

На сайте 3GPP можно найти развернутое описание, как работает интерфейс PC5, полная детализация находится здесь (RP-161894.zip).

Определено две высокоуровневых конфигурации применения, как показано на рисунках ниже. Обе конфигурации используют выделенную полосу частот для V2V, что означает, что целевой диапазон используется только для работы интерфейса PC5 и коммуникации V2V на его основе. Кроме того, оба сценария используют глобальные системы спутникового позиционирования для синхронизации времени.

В конфигурации 1 планирование и управление интерференцией трафика V2V поддерживается с использованием распределенных алгоритмов (Mode 4), которые использует интерфейс PC5 для обмена информацией между собой движущихся объектов. Как уже отмечалось выше, распределенный алгоритм опирается на зондирование полупостоянной передачи. Кроме того, введен новый механизм, который предусматривает, что назначение ресурсов зависит от полученной географической информации.

В конфигурации 2 планирование и управление интерференцией трафика V2V осуществляется при поддержке базовых станций eNB (Mode 3) за счет управляющей сигнализации по интерфейсу Uu. eNodeB будет заниматься присвоением ресурсов, используя данные сигнализации V2V в динамике.

5G

Согласно прогнозу Strategy Analytics, число подключений к сетям 5G в мире в 2022 году составит 116 млн, на 2020 год – около 2 млн.

Беспилотники и сети сотовой связи

Тема все чаще привлекает внимание операторов сотовой связи. Согласно прогнозам, число беспилотных летательных устройств в ближайшие годы начнет измеряться в ряде стран миллионами. Их безопасной эксплуатации, как ожидается, будет способствовать активная интеграция с сетями сотовой связи, которые могут использоваться как канал управления и передачи видеопотока и других данных с БЛА, так и для контроля за перемещениями беспилотников и в качестве опорной сети для автономных БЛА. Такое взаимодействие сетей и БЛА создает ряд требований к развитию сетей сотовой связи в ближайшие годы, в частности, потребуется оптимизация сетей LTE в интересах пользователей БЛА. Развивая сети в соответствии с этими требованиями, операторы сотовой связи создадут возможности для целого ряда пользовательских кейсов и получат новые потоки доходов.

Ряд ведущих операторов уже проводят тестирование работы БЛА с использованием коммерческих сетей LTE, например, Verizon, США. Эксперименты показывают, что необходима будет оптимизация сетей LTE с учетом специфики, присущей беспилотникам.

В частности, Qualcomm уже создал Центр управления БЛА, где можно проводить испытания взаимодействия БЛА и сети сотовой связи LTE. Исследования дали возможность заключить, что существующие сети LTE обеспечивают возможность обслуживания БЛА, летающих на небольших высотах – до 120 метров. Могут решаться следующие задачи: авторизация полета перед его началом, обеспечение режима FPV (управление БЛА «от первого лица» с использованием очков «виртуальной реальности»), обеспечение стриминга видео с борта БЛА, дублирования канала управления для сценариев прямой видимости.

В ходе тестов на существующей сети LTE, наблюдались беспроблемные хендоверы между различными базовыми станциями с нулевыми потерями управления. Также тесты показали, что несмотря на ориентацию антенн в сторону земли, на высотах до 120 метров БЛА может обслуживаться множеством базовых станций на разных частотах, что обеспечивает в целом хороший радиоканал. Вместе с тем, с повышением высоты полета наблюдался рост интерференции, что негативно влияло на качество канала связи с БЛА. В частности, наблюдался высокий уровень опорного сигнала (RS), получаемого со множества соседних базовых станций, кроме того, беспилотник «видел» намного больше базовых станций, чем в ситуации «на уровне земли».

В США, например, наблюдалась следующая зависимость:

Специалисты Qualcomm рекомендуют следующие направления оптимизации сетей LTE для их подготовки к массовому использованию БЛА:

• уменьшение интерференции, связанной с большим числом «соседних» базовых станций, которые эффективно излучают сигналы на высотах порядка 120 метров;
• оптимизация хендоверов, которая будет учитывать, что они имеют иной характер, нежели хендоверы абонентских устройств на уровне земли;
• учет специфики БЛА, вероятно, потребует от сети умения понимать, что данный приемопередатчик установлен на летающем БЛА, а не является «наземным» устройством.

Сети 5G, как ожидают в Qualcomm, создадут возможность для еще большего числа сценариев использования летающих беспилотных средств, сделав возможным их массовое и безопасное внедрение. Сценарии работы с БЛА следует учитывать еще на ранних стадиях разработки технологии и развертывания сетей.

Компания Verizon, США уже объявила об инициативе ALO (Airborne LTE Operations), которая подразумевает обеспечение подключенности для беспилотных летающих устройств. В Verizon занимаются этой темой уже порядка двух лет, что позволяет компании заявлять о своем лидерстве в данной области. В рамках инициативы Verizon планирует обеспечивать поддержку услуг для БЛА аварийных служб, поддерживает разработчиков ALO-сервисов, занимается сертификацией соответствующих устройств и участвует в разработках приложений для управления БЛА за пределами прямой видимости. Verizon сотрудничает с American Aerospace Technologies Inc. (AATI) в тестах летающих беспилотных платформ на сети LTE. Тесты показали, что комбинация беспилотных технологий и беспроводных сетей может существенно помогать в работе аварийных служб. Verizon также инвестирует в компанию Skyward и PrecisionHawk, известных своими разработками для рынка БЛА.

Феномен Pokemon Go и сети сотовой связи

Исследования Nokia показали заметное влияние игры Pokemon Go на функционирование сетей сотовой связи. Pokemon Go уже называют «убойным приложением» в области дополненной реальности. Средний пользователь уделяет игре до 43 минут в день, что больше, чем он тратит на Instagram или WhatsApp. Игра может создавать заметные помехи в работе сайтов, в районе действия которых скапливается большое число «мастеров», охотящихся за редким покемоном.

По данным Nokia, трафик игроков в среднем увеличился на 10% от значения, которое было до того, как они начали играть. Для операторов существенным является то, что заметно выросло число запросов радиоканала от пользователей-игроков, т.е. загрузка MME. В настоящее время доля запросов каналов от пользователей Pokemon Go в среднем составляет от 0.8 до 1.8% всех запросов каналов на сети. С учетом числа активных игроков, можно говорить об относительно высоких показателях. Если говорить об использовании частот, то обслуживание Pokemon Go требует сейчас порядка 2-3.9% всего частотного ресурса сети. В плане трафика, влияние игры на сеть не столь заметно – это не более 0.26%-0.56% всего сетевого трафика.

Алексей Бойко, телеком-эксперт