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

Опубликовано 2018-4-24 18:06:38Последний ответ апр 28, 2018 15:46:09 1878 1 4 0
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 2018-04-25 06:17.

У статьи есть другие ресурсы

Требуется войти для загрузки или просмотра. Нет аккаунта?Register

x
  • x

Tony_UCC  Гость   Опубликовано 2018-4-28 15:46:09 Полезно(2) Полезно(2)
Отличная статья, спасибо!
  • x

Ответ

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

Внимание! В целях защиты правовых интересов Вас, сообщества и третьих лиц, не публикуйте любой материал, содержащий политические высказывания, порнографию, упоминание азартных игр, употребление наркотиков, а также материал, нарушающий коммерческую тайну или содержащий персональные данные пользователей. Также не предоставляйте данные от вашей учетной записи. Вы будете нести ответственность за все действия, выполняемые под вашим аккаунтом. Подробная информация: “Политика конфиденциальности..”
Если кнопка вложения недоступна, обновите Adobe Flash Player до последней версии.
Быстрый ответ Вверх