بخشی از مقاله
راهکارهای پیادهسازی LTE در راستای ارائه خدمات نوین مخابراتی
چکیده
این مقاله به مسئله پیادهسازی 4LTE در سیستمهای مخابرات سلولی همراه اول میپردازد. لزوم پیادهسازی LTE به عنوان یک استاندارد نسل چهارم طرح شده و راهکارهای ارائه شده برای حل مشکلات پیش رو در راستای ارائه خدمات جدید مطرح میگردد. بستر مورد نیاز برای خدمات جدید انتقال اطلاعات به صورت ایمن و با سرعت و کیفیت بالا مبتنی بر فناوری 5IP از جمله 6VOIP، خدمات چند رسانهای و انتقال داده تعیین میشود. در نهایت دورنمایی از دستاوردهای پیاده سازی این فناوری در صنعت مخابرات سیار کشور ارائه خواهد شد.
واژههای کلیدی: نسل چهارم مخابرات سیار، پیادهسازی LTE، خدمات نوین
-1 مقدمه
با توجه به توصیههای سازمان جهانی مخابرات مبنی بر ایجاد یک شبکه واحد مبتنی بر IP که قابلیت پشتیبانی از 7QOS را داشته باشد[1]، نسل چهارم مخابرات سلولی به دنبال ایجاد شبکهای واحد بر پایه IP است که بتواند خدمات ویدئو، داده و صوت را پشتیبانی کند. فناوری LTE و نسخه پیشرفته آن LTE-Advanced، که امروزه موسسه 83GPP به دنبال تحقق آن است، از گزینههای شبکه های نسل چهارم مخابراتی هستند.[2]
در سالهای اخیر، LTE به عنوان سریع ترین فناوری رو به رشد مخابرات سیار شناخته شده است. اتحادیه جهانی تولید کنندگان تلفن همراه9 با ردیابی مراحل تجاری سازی LTE و تحولات بازار، گزارشی از روند پیشرفت و پیادهسازی این فناوری در سطح جهان ارائه نموده است.[3] بنا بر این گزارش، تا ماه سپتامبر 2012، حدود 347 اپراتور در 104 کشور جهان در نسل
1
چهارم تلفن همراه سرمایهگذاری نمودهاند و 96 شبکه به صورت تجاری در 46 کشور راهاندازی شده است. بیش از 55 اپراتور در 11 کشور دیگر در حال راهاندازی آزمایشی، تست و یا مطالعات مربوطه میباشند. بنابر پیشبینی GSA تا پایان سال 2012، تعداد شبکههای LTE به صورت تجاری به 152 شبکه خواهد رسید. از سویی دیگر، سرعت توسعه و معرفی گوشی های سازگار با LTE چشمگیر است. تاکنون، 417 گوشی سازگار با نسل چهارم توسط 67 تولیدکننده ساخته شده است که این تعداد هر سال 3 برابر میشود. روند توسعه LTE در دنیا در شکل 1 نشان داده شده است.[4]در این شکل، کشورهایی که به صورت تجاری LTE را ارائه میدهند با رنگ قرمز، کشورهایی که بصورت آزمایشی LTE را پیادهسازی کردهاند با رنگ آبی روشن و کشورهایی که درحال گسترش شبکه LTE میباشند با آبی تیره نشان داده شده است. پیشبینی موسسه IDATE برای آینده تعداد کاربران این فناوری نیز در نمودار 1 نشان داده شده است.
با توسعه چشمگیر فناوری LTE در دنیا، در ایران نیز اپراتور همراه اول، LTE را به عنوان راه حلی برای پاسخ به نیازهای کاربران، افزایش تقاضا برای ترافیک باندپهن و کاهش سود ناشی از انتقال دادهی این اپراتور انتخاب کرده است. در این مقاله به بررسی انگیزهها و راهکارهای پیادهسازی LTE توسط اپراتور اول میپردازیم. همچنین خدمات جدیدی که این فناوری وعده تحقق آن را میدهد، از جمله VOIP، خدمات چند رسانهای و خدمات انتقال داده، معرفی کرده و بستر مورد نیاز برای پیاده سازی آنها را به صورت ایمن و با سرعت و کیفیت بالا مبتنی بر فناوری IP بررسی می نماییم.
شکل : 1 روند توسعه LTE در دنیا[4]
نمودار : 1 پیشبینی تعداد کاربران آینده LTE
2
ادامه مطالب این مقاله به صورت زیر تدوین گردیدهاند. ابتدا در بخش دوم به بررسی انگیزهها و راهکارهای پیادهسازی LTE در اپراتور همراه اول و مشکلات و چشماندازهای پیشروی آن خواهیم پرداخت. سپس در بخش سوم، به معرفی خدمات جدید قابل ارائه در LTE اشاره میکنیم. بخش چهارم به اندازهگیری میدانی و بررسی علاقه شهروندان سیستان و بلوچستان در استفاده از خدمات دادهی اپراتور همراه اول اختصاص داده شده است. نتیجهگیری و آینده پیشروی پیادهسازی LTE در بخش پنجم آورده شده است.
-2 انگیزهها و راهکارهای پیاده سازی LTE
برای پیادهسازی LTE باید به دو سوال اساسی پاسخ دهیم: چرا به LTE نیاز داریم؟ چگونه LTE را پیادهسازی کنیم؟ در ادامه علاوه بر پاسخگویی به این دو سوال، مشکلات و چشماندازهای پیادهسازی LTE را نیز بررسی خواهیم کرد.
به طور کلی انگیزه پیادهسازی LTE از دو دیدگاه قابل بررسی است: الف) کاربران استفادهکننده از شبکه ب) شرکتهای خدماتدهنده مخابرات سلولی.
رفتار کاربران استفاده کننده از شبکههای مخابرات سلولی به دلیل استفاده از پایانههای پیشرفته تغییر کرده است. نمودار2 پیشبینی موسسه IDATE را در گسترش استفاده از گوشیهای هوشمند نشان میدهد. امکان دسترسی به شبکه های نسلهای سوم و چهارم، خدمات چندرسانهای و اینترنتی از طریق این پایانهها، باعث تغییر رفتار کاربران و علاقه آنها به خدماتی جدید بر پایه اینترنت، با سرعت وکیفیت بالا شده است.
نمودار : 2 گسترش استفاده از موبایل های هوشمند
دلایل فنی و اقتصادی فروانی خدماتدهندگان مخابرات سلولی را ملزم به پیادهسازی نسل چهارم از جمله LTE کرده است. پیشبینی افزایش تقاضا برای مخابرات سیار باند پهن و خدمات داده از طریق پایانههای همراه در نمودار 3 نشاندهنده اشباع شدن خدمات صوت و لزوم برنامهریزی برای ارائه خدمات نوین است. در این شرایط، سودآوری اپراتورهای مخابراتی در آینده فقط از طریق ارائه خدمات داده پرسرعت و ایمن ممکن خواهد بود.
3
نمودار : 3 پیش بینی افزایش تقاضا برای موبایل باندپهن و سرویسهای دیتا
با توجه به ساختار شبکه [5]LTE، کاهش نودهای شبکه از جمله: 1BSC، 2MSC، 3TRC و همچنین حذف شبکه زیرساخت ارتباطی فعلی بر پایه 4TDM و استقرار شبکه مبتنی بر IP، کاهش چشمگیر هزینههای توسعه و نگهداری شبکه را به دنبال خواهد داشت. کاهش تعداد نودها در شبکه علاوه بر کاهش پیچیدگی در ساختار، امکان مدیریت متمرکز در شبکه و رفع سریع مشکلات احتمالی را به وجود آورده و مشکلات و هزینههای ناشی از نگهداری شبکه را کاهش میدهد. از طرف دیگر، با پیادهسازی زیرساخت متمرکز مخابراتی بر پایه IP، تغییر شبکه زیرساخت ارتباطی از TDM و سوئیچ مداری به شبکهی سوئیچ بستهای بر پایه IP، علاوه بر ایجاد ظرفیت بالای سوئیچ، امکان ایجاد پروتکلهای امنیتی و اعمال فناوریهای مهندسی ترافیک در شبکه باعث سوددهی بیشتر شرکتهای خدماتدهنده مخابرات سیار خواهد شد.
شرکت ارتباطات سیار ایران، همراه اول، به عنوان بزرگترین اپراتور مخابرات سیار در خاورمیانه، با توجه به تقاضای روزافزون مشترکین در استفاده از خدمات مخابرات سیار باندپهن، در راستای مشتریمداری، حفظ محبوبیت، ارتقاء ساختار شبکه و همچنین کاهش هزینهها به دنبال پیاده سازی LTE در ایران میباشد. در راستای این اهداف، اپراتور همراه اول بر طبق برنامهریزی های انجام شده به دنبال مهاجرت از نسل 2.5 موجود به سمت LTE می باشد. این ارتقاد در سه مرحله پیشبینی شده است:
(1 حذف سوئیچهای کلاسیک مبتنی به TDM و تغییر بستر انتقال مبتنی بر TDM به 5IPBB، (2 ارتقاء نرمافزاری 6SGSN و 7GGSN، بگونهای که بتوان به 8IPN و 9SAE دست یافت،
(3 استقرار تجهیزات 1ENB بر روی دکلهای موجود جهت برقراری لایه دسترسی با کاربران شبکه .LTE
