l1800 lte что значит
Выбираем LTE2600 или LTE1800 с позиции оператора
На что поставить оператору мобильной связи при выборе диапазона частот для технологии LTE?
Пришло время, когда можно всерьез задуматься о масштабной стройке LTE в Росcии, речь не о «тестовой сети» на 10% от 3G пятна по городам миллионникам, а о полноценном покрытии. Проверим эту гипотезу.
Будем воображать в рамках возможностей трех основных Российских сотовых операторов + Ростелеком/TELE2.
Кто, в частности, принимает конкретное, не концептуальное, решение о начале развертывания новой сети? Один из таких людей — CEO оператора. Ему же отчитываться перед акционерами о качестве возврата инвестиций. Какую входную информацию ему стоит учесть? Одна из характеристик — это скорость возврата инвестиций. Она будет во многом определяться существованием рынка в той технологии, которую предполагается освоить.
Деньги
На графике показаны доходы, получаемые Российскими операторами с разделением по видам сервисов (данные ABI research).
Данные на графике как исторические, так и прогнозные: 2013 — последний год, статистика которого учтена. SMS стагнирует, при этом доля доходов от передачи данных растет (прогноз). Доходы от голосовой связи уменьшаются. Делаем существенный для инвестирования вывод: передача данных становится важнее.
Но отсюда не очевидно каким образом обеспечить «сбор» пакетного трафика с абонентов. Для этого существуют 2G (GSM900/DCS1800), 3G 2100МГц, LTE множества вариаций. Рассматриваем технологический и спектральный мейнстрим, т.к. нужно (инвесторам) вернуть инвестиции, а не прогреметь с выводом новой технологии и понести убытки.
Технологии
На следующем графике виден быстрый рост объемов данных, приходящихся на одного абонента, для восточной Европы, включая Россию. Такие картинки любят приводить производители телеком оборудования, убеждая оператора, что пришла пора внедрить новую технологию. Но предыдущий график охлаждает горячие головы.
Промежуточный вывод: технология 2G, скорее всего, не справится с ростом объемов данных. Необходимо принять решение о том, какой технологией стоит собирать пакетный трафик. Альтернатива ужасна: не развиваем пакетную сеть (в смысле предназначенную, в основном, для решения задачи сбора пакетного трафика).
Промежуточный вывод: если скорость возврата инвестиций важнее в трехлетней перспективе (а, она важнее с учетом устаревания оборудования), то решать задачу, поставленную вторым графиком будем при помощи 3G. При этом, имеем ввиду, что придется построить одну-две тысячи 3G базовых станций (если их еще не было) для региона (ограничимся масштабом региона), за один год. Можно и за два года, но конкуренты не ждут и расширяются. Такой вывод скорее может сделать оператор, имеющий слабое 3G покрытие, т.е. для нашего примера TELE2/Rostelecom или кто-то из большой тройки, кто запоздал с 3G в каком-то регионе, но начал сомневаться, не вложиться ли сразу в LTE, минуя 3G.
План развития
Крупное решение о порядке ввода или расширения технологий в трехлетней перспективе мы приняли: первая фаза плана понятна — 3G. Что же насчет LTE?
Управляя компанией технологической и прогрессивной (хотя бы в своей рекламе), наш CEO, возможно, решит потратить часть денег на «брендовое покрытие» подконтрольной территории сетью LTE, чем покажет дальновидность, прогрессивность и сформирует задел на вторую фазу. И кроме возвращенных инвестиций покажет инвесторам долгосрочный план развития, материализованный в виде современных фрагментов сети.
Ограничимся сверху 5-10% от покрытия 3G. Т.е. на первой фазе построим не 1000 NodeB (3G базовых станций), а 950(3G) + 50(LTE). Тогда через год, у нас будет сносное покрытие 3G в регионе и несколько хот-спотов LTE.
Уточняем план
Выберем какую именно технологию и спектр LTE будем использовать. Выбор не очень большой, но ответственный: TD-LTE и FDD. При наличии спектра делаем ставку на вторую, но понимаем, что занятый спектр и свободный — это не одно и тоже, может потребоваться расчистка (refarming).
Кроме этого не забываем посмотреть на график, как обстоят дела в мире. На графике ниже по вертикали показана частота спектра в мегагерцах. По горизонтали количество сетей LTE в указанном диапазоне (проанализировано
380 сетей LTE, данные OVUM и GSMA). Видно, что производители оборудования и операторы (в конечном итоге производители телефонов) пришли к тому, что будет два основных диапазона для LTE (по
Хотим получить выгоду, поэтому рассматриваем 1800 и 2600МГц диапазон частот для LTE FDD. Расставим приоритеты, т.к. придется заказывать оборудование, поддерживающее конкретный диапазон. Две модернизации вместо одной — это дорого, нужно сделать правильный выбор.
Проникновение сигнала
По оценкам производителей телеком оборудования и компаний предоставляющих сервис оптимизации радиосети на основе геолокации абонентов до 80% трафика генерируется в помещениях. Эта информация однозначно дает преимущество диапазону 1800 перед 2600МГц. Потери на проникновение в помещение для 1800МГц существенно ниже, чем для диапазона 2600. Трафик соберет лучше тот диапазон, проникновение которого лучше. Разница между WCDMA2100 и DCS1800 достаточно заметна, но за счет в среднем более чувствительных терминалов UMTS разница нивелируется. Но при сравнении 2600 и 1800МГц, при прочих равных, делаем выбор в пользу 1800.
Роуминг
Смогут ли абоненты других сетей (или, скорее, сетей других стран) пользоваться нашей LTE сетью? Кроме такой важной административной составляющей как роуминговое соглашение между операторами, в нашем случае нужно учесть будет ли мобильный терминал поддерживать наш стандарт и диапазон частот. Нас интересуют Band 3 — 1800 и Band 7 – 2600 МГц.
Выборка моделей iPhone5s и Galaxy S4 — несколько большее предпочтение отдается диапазону 1800МГц.
Модель A1533 (GSM):
LTE (полосы 1, 2, 3, 4, 5, 8, 13, 17, 19, 20, 25)
Модель A1533 (CDMA):
LTE (полосы 1, 2, 3, 4, 5, 8, 13, 17, 19, 20, 25)
Модель A1453:
LTE (полосы 1, 2, 3, 4, 5, 8, 13, 17, 18, 19, 20, 25, 26)
Модель A1457:
LTE (полосы 1, 2, 3, 5, 7, 8, 20)
Модель A1530:
FDD-LTE (диапазоны 1, 2, 3, 5, 7, 8, 20);
TD-LTE (полосы 38, 39, 40)
Модель Galaxy S4 EU (GT-I9505)
LTE-TDD LTE-FDD
Band 1 — 2100
Band 3 — 1800
Band 5 — 850
Band 7 — 2600
Band 8 — 900
Band 20 — 800EU
Делаем следующую гипотезу: диапазоны частот, поддерживаемые топовыми терминалами, постепенно «растекутся» по всему спектру предложений с некоторыми вариациями. Так, вероятно, будет какая-то доля терминалов поддерживающих только 2600 или 1800, но не одновременно оба. На основании того, как часто поддерживается диапазон в таких моделях, экстраполируем распределение на весь рынок терминалов и скоррелируем с текущей статистикой распределения в существующих моделях. Видна большая тяга к диапазону 1800, хотя и распределение сетей не объясняет полностью этот факт.
Пользовательские терминалы
Простота обеспечения пользователей своей сети терминалами это не тоже самое, что обеспечение работы роумеров (статистическое распространение поддерживаемых диапазонов терминалами). Роумерская миграция процесс более случайный, поэтому мы учитываем фактическое положение дел на рынке и можем влиять на захват таких роумеров через развертывание у себя предпочитаемого ими диапазона. А для своих абонентов нужно лишь не препятствовать использованию выбранных устройств. Вывод: 1800МГц — немного лучше.
Доступность спектра и refarming
Анализ, сделанный в отрыве от фактически доступного оператору спектра, конечно, требует дополнения: если наш оператор — один из «четверки», то, очень вероятно, что у него есть 1800МГц диапазон, используемый для DCS (2G). Случай, когда есть в наличии 900МГц и мы планируем его использовать для LTE тоже не исключаем в целом, но в нашем частном случае, когда нужна поддержка большим количеством абонентских устройств (планируем зарабатывать деньги), его не станем пока рассматривать.
Итак, останавливаем выбор на 1800 и тут понимаем, что весь доступный спектр занят под DCS, который нам успешно приносит деньги, хотя, и не так успешно как раньше. Придется решить техническое противоречие: технология LTE в диапазоне 1800 нужна, чтобы приносить деньги в будущем и технология не нужна в этом диапазоне, чтобы продолжать приносить деньги сейчас (разрыв — несколько лет, это не для нас).
Можно пойти по пути компромисса и сделать частичное освобождение спектра в 1800 диапазоне от DCS (минимальное, иначе емкость, а значит и трафик, существенно упадет), но не для того мы ввели противоречие, чтобы довольствоваться компромиссом. Перенесем максимум зарабатывания денег в 3G, насколько нам это позволит опыт. Поэтому максимум голоса должен уйти в 3G, не зря же запланировано строительство 950 BTS 3G, параллельно вырастет качество голоса (MOS), как минимум, не упадет. По остаточному принципу позволим абонентам в 3G 2100МГц пользоваться интернетом.
Вот теперь освободившуюся емкость DCS 1800 можно начать отдавать под LTE 1800. На практике, скорее всего, получится компромиссное решение, т.к. к моменту начала рефарминга (нам нужен год на строительство 3G) пакетный трафик на 2G вырастет еще и емкость фактически освободится не так сильно как ожидалось, но, в любом случае, у нас есть 3G, куда можно перенаправить абонентов, пытаясь сохранить качество на урезанном рефармингом DCS.
Вывод
Выбираем 1800 диапазон. Для технологии LTE главное — это наличие 3G. Вне ограничений, когда нужно следить за качеством или зарабатывать деньги, вывод оказывается другим, но это другая история.
Некторые факты
Распределение по регионам:
Что такое LTE Band 3, Band 7, Band 20? Бэнды LTE в России
В описании различного оборудования для работы в сетях мобильной связи нередко встречаются такие характеристики, как поддержка «Band 3, Band 7, Band 20». Способность LTE-модема или смартфона работать в тех или иных «бэндах» напрямую связана с доступными для оборудования стандартами сотовой связи и мобильного интернета. Что такое бэнды LTE и какие бэнды используются в России? Давайте разбираться!
Что такое бэнд LTE?
Если говорить простым языком, то бэнды соответствуют определенным частотным диапазонам, используемым в сотовой связи. Так, под LTE Band 7 подразумевается, что мобильная 4G-сеть работает в диапазоне 2600 МГц. Полный список утвержденных бэндов и частот можно легко найти в справочной литературе или открытых интернет-источниках.
Помимо основной частоты приема и передачи данных, каждому бэнду соответствует набор сопутствующих уникальных характеристик, таких как доступная ширина канала и режим дуплекса. Например, одни бэнды рассчитаны на режим частотного разделения (Frequency Division Duplex — FDD), при котором прием и передача данных происходят на разных частотах, в то время как другие — на режим временного разделения (Time Division Duplex — TDD), когда прием и передача осуществляются на одних и тех же частотах поочередно.
Бэнды сотовой связи в России могут не соответствовать бэндам, используемым на территории других стран. Всего существует 88 бэндов LTE, однако на практике в каждой стране используется лишь несколько. Выделение тех или иных частот для нужд операторов мобильной связи происходит на государственном уровне и обычно учитывает особенности существующей инфраструктуры специальной, военной и гражданской связи.
Давайте же рассмотрим, какие бэнды сотовой связи используются в России!
Сотовая связь второго поколения (2G)
Сплошная нумерация бэндов была введена для описания стандартов 3G и 4G (LTE), однако в некоторых случаях в литературе можно встретить упоминания GSM Band 3 или GSM Band 8. Поскольку GSM-сети используют те же частоты, что и более поздние поколения связи, становится возможным использование нумерации бэндов по аналогии, поэтому в случае с GSM-сетями корректнее говорить об «эквивалентных бэндах». Чаще бэнды GSM записываются просто с указанием частоты (например, GSM-900 или GSM-1800).
GSM-900
Uplink: 890–915 МГц
Downlink: 935–960 МГц
Наиболее распространенный GSM-стандарт, работающий на частоте 900 МГц. Низкая частота обеспечивает превосходную дальность распространения сигнала до 30 км, что позволяет операторам создать ковровое покрытие надежной голосовой связью. GSM-900 работает как в городах, так и в сельской местности, включая отдаленные населенные пункты. Связь 2G сопровождает водителей транспортных средств при движении по федеральным и междугородним трассам. Классические сети GSM-900 используются всеми операторами, кроме Tele2.
GSM-E900, EGSM (Extended GSM), GSM Band 8
Uplink: 880–915 МГц
Downlink: 925–960 МГц
В отличие от простого GSM-900, этот расширенный стандарт 2G получил дополнительные 10 МГц во входящем и нисходящем каналах. Появление EGSM напрямую связано с чрезмерно интенсивным использованием «классического» GSM в городах. В определенный момент операторам потребовался дополнительный частотный ресурс, который был выделен государственными органами под нужды сотовой связи.
GSM-1800, DCS-1800, GSM Band 3
Uplink: 1710–1785 МГц
Downlink: 1805–1880 МГц
Альтернативный частотный диапазон сетей второго поколения, работающий на частоте 1800 МГц. В отличие от GSM-900, GSM-1800 чаще всего встречается в городах и крупных населенных пунктах и не используется для коврового покрытия территории. Стандарт был введен постепенно как ответ на нехватку свободных полос в сетях GSM-900. Расширение диапазонов с течением времени обусловлено как возникновением новых стандартов, так и ростом числа абонентов, а также появлением новых операторов на рынке услуг мобильной связи. Сети GSM-1800 используются всеми операторами, в том числе Tele2 (кроме Москвы, где оператор не получил лицензию на этот диапазон).
Как уже было отмечено выше, для обозначения 2G-стандартов обычно используется буквенная номенклатура с численным значением частоты передачи данных. Однако изредка встречаются попытки применить универсальную номенклатуру бэндов, используемую для 3G/4G-связи. В такой записи сети GSM-E900 соответствуют GSM Band 8, а сети GSM-1800 могут быть названы GSM Band 3.
Сотовая связь третьего поколения (3G)
3G Band 1 (UMTS-2100)
Uplink: 1920–1980 МГц
Downlink: 2110–2170 МГц
Главный 3G-диапазон, работающий в российских городах, поселках и других населенных пунктах. UMTS-2100 способен предоставить максимальную скорость мобильного интернета, доступную в режиме 3G. Дальность действия сети достигает 15 км от базовой станции. Стандарт 3G Band 1 применяется всеми без исключения операторами сотовой связи.
3G Band 8 (UMTS-900)
Uplink: 880–915 МГц
Downlink: 925–960 МГц
Стандарт используется оператора связи вблизи военных частей, границ, аэропортов и прочих объектов, где диапазон 2100 МГц занят под нужды специальной связи. UMTS-900 является дополнительным стандартом и редко встречается в городах, поскольку в крупных населенных пунктах выгоднее использовать UMTS-2100 с большей полосой пропускания и, как следствие, с более высокой скоростью мобильного интернета.
Бэнды LTE в России
LTE Band 3 (LTE-1800)
Uplink: 1710–1785 МГц
Downlink: 1805–1880 МГц
Стандарт использует частотный диапазон 1800 МГц, совпадающий с диапазоном GSM-сетей. При создании 4G-сети на базе уже построенной 2G-инфраструктуры операторы, как правило, сохраняют исходную сеть и выделяют часть диапазона под новую 4G-сеть. LTE Band 3 встречается как в городах, так и в сельской местности. Данный вид связи работает в дуплексном режиме FDD с частотным разделением нисходящего и восходящего канала.
LTE Band 7 (LTE-2600)
Uplink: 2500–2570 МГц
Downlink: 2620–2690 МГц
Ведущий 4G-стандарт, занимающий частотный диапазон 2600 МГц. Благодаря широкой полосе частот, LTE-2600 отличается самой высокой скоростью работы мобильного интернета. В то же время высокая частота стандарта обеспечивает небольшую дальность распространения радиоволн. LTE Band 7 используется в городах и крупных населенных пунктах, обладающих развитой инфраструктурой операторов связи и высокой плотностью установки базовых вышек. Дуплексный режим бэнда — FDD.
LTE Band 20 (LTE-800)
Uplink: 832–862 МГц
Downlink: 791–821 МГц
«Низкочастотный» стандарт LTE Band 20, применяемый операторами за городом для коврового покрытия и в городах для поддержки агрегации частот (передачи данных в нескольких стандартах мобильного интернета одновременно). Нередко LTE-800 используется для сплошного покрытия территории, охвата участков федеральных трасс и пригородной зоны. Интересная техническая особенность представленного стандарта: в отличии от других «бэндов» российских LTE-сетей, у LTE-800 частоты канала Uplink расположены выше частот Downlink.
LTE Band 31 (LTE-450)
Uplink: 452,5–457,5 МГц
Downlink: 462,5–467,5 МГц
Достаточно редкий низкочастотный стандарт LTE Band 31 на частоте 450 МГц. Используется только оператором Skylink для сплошного покрытия мобильной сетью больших территорий. Сети на основе LTE-450 работают в Москве, Подмосковье, и еще нескольких крупных городах и областях. К существенным недостаткам LTE Band 31 можно отнести узкую полосу частот, что значительно ограничивает скорость работы мобильного интернета. Дуплексный режим бэнда — FDD.
LTE Band 38 (LTE-2600 TDD)
Uplink/Downlink: 2570–2620 МГц
Единственный российский LTE-стандарт, работающий в режиме TDD (дуплексный режим с разделением по времени). Как было отмечено в вводной части статьи, в режиме TDD устройство одновременно может либо принимать, либо передавать сигнал, поэтому в каналах Uplink и Downlink используется общий частотный диапазон. LTE Band 38 применяется в Москве и Подмосковье, а также некоторых других городах. Чаще всего операторы добавляют LTE Band 38 для поддержки агрегации частот с другими стандартами мобильного интернета.
Прочие бэнды LTE
Выше мы перечислили основные бэнды LTE, которые активно используются в России. Однако нельзя оставить «за кадром» диапазоны 900 и 2100 МГц, который также могут использоваться для построения 4G-сетей. В рамках подхода технологической нейтральности операторы получили возможность заново использовать диапазоны GSM и 3G для расширения LTE-покрытия. На сегодняшний день сети LTE Band 1 и LTE Band 8 встречаются относительно редко, однако в дальнейшем можно ожидать более широкого распространения этих бэндов.
Операторы предпочитают LTE 1800
Экономическая ситуация и невозможность полноценного использования диапазона 800 МГц вынуждает операторов активнее развивать 4G в полосе частот 1800 МГц. Причём, большая часть экспертов считает, что к 2020 году до 50% всего покрытия будет обеспечиваться именно за счёт LTE 1800. Экономическая эффективность этого диапазона по сравнению с 2600 МГц гораздо выше, а затраты минимальны. О том, как операторы занимаются «умным рефармингом» GSM в LTE на практике, какие преимущества и недостатки это несёт, мы выяснили у технических специалистов МТС на Урале.
Распределение сетей LTE в мире по диапазонам (анализ 400 крупнейших сетей LTE, данные OVUM и GSMA):
Вот какие причины такой активности приводят в самой МТС. Во-первых, экономика. LTE 1800 гораздо дешевле и эффективнее.
Агрегация спектра 1800 и 2600 МГц при наличии в каждом из двух диапазонов полосы шириной по 10 МГц позволяет повысить пиковые скорости передачи данных с 75 Мбит/c до 150 Мбит/с, а в случае агрегации сразу трех несущих – до 225 Мбит/c. В апреле 2015 года тесты МТС в Башкортостане на частотах 1800+2600+800 МГц с суммарной шириной полосы до 35 МГц продемонстрировали пиковые скорости до 260 Мбит/с.
По оценкам производителей телеком оборудования и компаний, предоставляющих сервис оптимизации радиосети на основе геолокации абонентов, до 80% трафика генерируется в помещениях. Этот факт однозначно даёт преимущество диапазону 1800 перед 2600МГц. Потери на проникновение в помещение для 1800МГц существенно ниже, чем для диапазона 2600. Трафик соберет лучше тот диапазон, проникновение которого лучше. Разница между WCDMA2100 и DCS1800 достаточно заметна, но за счет в среднем более чувствительных терминалов 3G разница нивелируется.
Стандарт LTE-1800 поддерживает до 90% моделей LTE-устройств ведущих производителей, в том числе Apple, Samsung, HTC, Huawei, LG, Nokia, Sony, ZTE и другие. С его развитием в России пользоваться 4G-интернетом могут также владельцы гаджетов, которые не поддерживают другие распространенные в стране диапазоны LTE, такие как iPhone 5, iPad mini.
Если продолжать сравнение, то по словам Константина Кубанцева, LTE-2600 обостряет и без того напряжённую ситуацию с поиском дополнительных объектов, на которые требуется устанавливать оборудование. «В городах крайне мало зданий, на которые мы можем зайти и получить разрешения на установку оборудования от собственников. Мы постоянно сталкиваемся с отказами. На переговоры может уйти не один год».
В итоге в компании приняли решение о том, что LTE-2600 будет использоваться в самых больших городах в зонах наибольшей нагрузки по интернет-трафику. Правда, в этом случае нужно решать вопросы, связанные с обеспечением устойчивого сигнала внутри помещений, в том числе с использованием indoor-покрытия.
В остальных случаях будет использоваться LTE-1800. Под него не придётся менять существующую инфраструктуру, вкладывать серьёзные инвестиции в строительство новых базовых станций и тратить много времени.
Распределение доходов у российских операторов мобильной связи по типам трафика:
В итоге основной объем базовых станций в регионах уже через несколько лет придётся на двухдиапазонные сети – 1800/2600 МГц или LTE800/2600 МГц в зависимости от наличия частотных ресурсов в каждом конкретном регионе.
Вторая причина роста интереса со стороны МТС – ограничение на использование диапазона 800 МГц. Несмотря на то, что оператор получил соответствующие частотные присвоения и уже платит за аренду, их реализация затруднена работой систем противоракетной обороны, а также работой военных и гражданских аэродромов. Существующие правила не позволяют использовать частоты в радиусе 40 км от аэропортов. С этой проблемой операторы сталкиваются по всей России в одинаковой мере.
На вопрос о том, почему первым регионом на Урале, где оператор начал массово запускать LTE-1800, стала Челябинская область, в компании ответили, что год назад именно на Южном Урале была закончена полная модернизация сети. В течение этого времени оборудование Motorola, работавшее без малого 10 лет, было заменено на Ericsson самого современного поколения с повсеместной поддержкой LTE-1800. На сети не осталось ни одного старого усилителя, коммутатора или свитча. Одновременно с этим была расширена ёмкость магистральной сети.
Под LTE-1800 в Челябинской области в МТС выделили полосу в 5 МГц из доступных 15. По словам технических специалистов оператора, этой полосы хватить для существующего количества абонентов 4G. При этом качество 2G сети и её ёмкость не пострадает. В дельнейшем в компании буду анализировать возможность увеличения полосы частот до 10 МГц в каждом конкретном населённом пункте.
Что касается шеринга 4G с «Билайн», то в МТС подчеркнули, что договорённости касаются исключительно сетей LTE800/2600 МГц. Доступ к LTE1800 будут иметь лишь собственные абоненты компании.
В настоящий момент двухдиапазонная сеть уже работает в двадцати населенных пунктах Челябинской области, в частности, в Златоусте, Миассе, а также в малых городах, таких как Озерск, Троицк, Сатка, Еманжелинск, и в местах летнего отдыха жителей и гостей региона — на озере Увильды и других. Также в 2015 году сеть LTE-1800 будет запущена в Челябинске и Магнитогорске с целью улучшения покрытия 4G внутри зданий.
В ближайшей перспективе в МТС собираются внедрить платформу Single RAN (Single Radio Access Network) с возможностью организации покрытия всех стандартов GSM, 3G и LTE с помощью одной базовой станции.