от GSM до LTE/eLTE - история сетей и мобильного интернета

[Копировать ссылку]
Опубликовано : 2018-4-24 23:06:38 Последний ответ:2018-04-28 20:46:09
1160 1
akor8    

Мобильная связь появилась давно и в Россию пришла в виде сетей стандарта GSM (2G, 2-е поколение). 
2G
Основными сервисами в то время были голосовые вызовы и SMS. Также, предоставлялся медленный (и дорогой) доступ в интернет с использованием голосового канала, как и при обычном вызове (WAP, dial-up).
Операторское оборудование состояло из двух частей
1)     подсистема базовых станций (BSS):  Антенны + BTS + BSC
2)     подсистема коммутации (NSS): MSC + HLR

Для GSM вызова – телефон связывался с базовой станцией (BTS) по радиоканалу, и далее голосовой тракт проключался через контроллер базовой станции (BSC) в сторону коммутатора (MSC), который мог обеспечить передачу вызова и голоса другому своему абоненту (через BSC/BTS) или в другую телефонную сеть (не только мобильную).



С популяризацией интернета, появилась потребность в более быстром доступе к интернету через мобильный телефон, который реализовался в технологии GPRS.

Данные стали передаваться не по голосовому каналу, а в пакетном виде.. Нужны были новые телефоны для поддержки этой технологии, а операторы связи модифицировали свою сеть: BSC получил дополнительный модуль (PCU) для работы с пакетным траффиком на радио-интерфейсе и передачи его в подсистему коммутации. Но подсистема NSS c коммутацией каналов (CS) была рассчитана на передачу только голосового траффика, поэтому для пакетного траффика нужно было построить отдельную структуру (обеспечивающую подключение к интернет) – сеть с коммутацией пакетов (PS) – которая включала в себя такие элементы как SGSN и GGSN..
 
Сеть GSM с поддержкой GPRS  (условно можно назвать 2,5G) – обеспечивала более быстрый доступ в интернет. Дальнейшая эволюция с технологией EDGE  (2,75G) – обеспечило дополнительное повышение скорости при той-же структуре сети.

Однако, бурное развитие интернета опережало возможности мобильных сетей, имеющих ограничения в 2G радио-интерфейсе, заложенные на этапе проектирования GSM.

3G
Для более быстрого доступа – были внедрены сети третьего поколения (3G) – имеющие новую систему радио-доступа (RAN) – с новыми реализациями базовых станций (NodeB) и их контроллером (RNC). При принципиально том-же ядре сети (CS+PS) – новая сеть позволяла обеспечить на радиоинтерфейсе более высокие скорости.



При этом путь пакетного траффика между абонентом и интернетом проходил через элементы NodeB, RNC, SGSN, GGSN (а в последствии – и в обход SGSN).
А путь голосового вызова – через NodeB, RNC, MGW под контролем элемента MSC Server.

4G
Сети LTE – 4-е поколение сетей связи, в которой обновление коснулось как радиочасти, так и ядра сети.
Новая сеть радиодоступа:
- новые базовые станции eNodeB (и новые аппараты), соответственно – новый радио-интерфейс
- отсутствие контроллера базовых станций (его функционал встроен в eNodeB)

Новое ядро сети (EPC):
- MME вместо SGSN для обработки сигнализации
- шлюзы S-GW,P-GW вместо GGSN
- отсутствует часть CS полностью (голосовые вызова не осуществляются в сети 4G, за исключением VoLTE)

Для предоставления голосовой связи, абонент передаётся (перерегистрируется) из сети 4G в сети 2G/3G (процедура CS-fallback)
Исключением является VoLTE – сервис передачи голоса через пакетную сеть (по аналогии с аудио-вызовами WhatsApp), который, к тому-же, имеет возможность предоставить большую полосу пропускания в радиоинтерфейсе, чем это было в 2G/3G – т.е. обеспечить более высокое качество голоса.

В данный момент времени - все эти сети сосуществуют и используются совместно



Что-же такое eLTE?
В последнее время наблюдаем рост Enterprise сегмента – оборудование для предприятий. Это-же касается и сетей связи. Организации, которые желают организовать собственную (служебную) связь – имеют более скромные потребности чем всем известные операторы мобильной и фиксированной связи в России, при том-же (или большем) желаемом качестве и функционале связи.

eLTE – это сеть LTE, адаптированная под enterprise сегмент. Оборудование имеет относительно небольшую абонентскую ёмкость, но имеет более интегрированную и компактную структуру..

Так функционал стандартного (операторского) ядра пакетной сети LTE, в решении eLTE Huawei, представлен физически в виде одного элемента:

eSCN230 (высота оборудования 2U) для малых/средних сетей
поддерживает до 50 базовых станций, до 4тыс абонентов и до 1024 одновременных голосовых звонков

или eSCN210 (размер оборудования 14U) – для больших сетей,
поддерживает 51…1500 базовых станций, до 200тыс абонентов и до 16тыс одновременных голосовых звонков.



Сеть eLTE позволяет совершать не только голосовые вызовы, но и предоставляет ряд других новых сервисов (групповые вызовы, PTT, сервисы позиционирования, подключение видеокамер, централизованное управление абонентскими терминалами и пр.). Подорбнее -  http://e.huawei.com/ru/solutions ... broadband-trunking

Есть вариация автономной быстро-развёртываемой сети (например, для организации мобильной связи при чрезвычайных ситуацях или в удалённых районах).
Есть вариция сети для организации связи на железных дорогах LTE-R, представляющую из себя адаптацию сети LTE, которая предоставляет больше возможностей, чем аналогичная адаптированный стандарт GSM-R. (статья на-русском языке о GSM-R и LTE-R = ) 


В настоящее время - сети eLTE появляются во многих странах мира на предприятиях различных сфер деятельности.
Этот пост был последний раз изменен пользователем akor8 в 2018-4-25 11:17.

У статьи есть другие ресурсы

Требуется войти для загрузки или просмотра. Нет аккаунта?Register

x
  • x
  • Обычный:

Комментарий Ответ

owx507226
Перейти к ответу
Tony_UCC     Опубликовано 2018-4-28 20:46:09

Отличная статья, спасибо!
  • x
  • Обычный:

Комментарий Ответ Нравится(2) Полезно(2)

Ответ
Выполните вход в систему, чтобы ответить на пост. Вход | Регистрация

Внимание! Внимание! С целью защиты ваших юридических прав и интересов, а также прав и интересов сообщества и третьих лиц не публикуйте контент, который может создавать правовые риски для всех сторон. К такому контенту может относиться, помимо прочего, контент, содержащий политически неоднозначные высказывания, информацию порнографического характера, рекламу азартных игр, наркотиков или запрещенного товара; контент, раскрывающий объекты интеллектуальной собственности или нарушающий права интеллектуальной собственности третьих лиц, включая коммерческие тайны, товарные знаки, авторские и патентные права, персональные и конфиденциальные данные. Не предоставляйте данные вашего аккаунта и пароля другим лицам. Вы будете нести ответственность за все действия, выполняемые под вашим аккаунтом, и за их последствия.“Более подробную информацию читайте в Заявлении о конфиденциальности..”
Если кнопка вложения недоступна, обновите Adobe Flash Player до последней версии.
Быстрый ответ Вверх