ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ
Курсова робота
з навчальної дисципліни
" Менеджмент у сфері РТЛ"
на тему
" Архітектура, історія, перспективи LTE стандарта в Україні та світі"
Студента 5 курсу, групи РТДМ-52
Спеціальності "Радіоелектронні пристрої, системи та комплекси"
Кривоноса Антона
КИЇВ - 2011
Зміст
Історія технології……………………………..…………….….3
Перспективи…………………………………………………….4
Архітектура……………………………………………………..7
Бізнес план
1. Резюме……………………………………………..………………10
2. Мета і завдання ….........................................................................10
3. Продукт (услуга)……………………………..………….…...…...11
4. План маркетинга……………………………………………..…..12
5. Производственная программа………………………….…….…12
6. Організаційно-правова структура підприємства …….….......13
7. Стоимость оборудования ………..…………………….……….13
8. Висновок………………………..…………………………...….....14
1. Історія технології LTE
Рівень економічного розвитку будь-якої країни в даний час визначається ступенем розвитку сучасних технологій. Важливе значення надається новітнім технологіям, які окреслюють напрями науково-технічного прогресу. Сучасному етапу розвитку телекомунікаційних мереж властива низка особливостей: формується платоспроможний попит на нові телекомунікаційні послуги у споживачів, що приносять операторам телекомунікацій основні доходи; нові технології передачі, комутації та обробки інформації дозволяють ефективно модернізувати телекомунікаційні мережі, істотно підвищивши конкурентоспроможність операторів телекомунікацій. Це досягається за рахунок поступового переходу до мереж наступного покоління - NGN (Next Generation Network), FGN (Future Generation Network), LTE, які підтримують широкий спектр інфокомунікаційних послуг.
Телекомунікації є однією з найважливіших найактуальніших наукоємних галузей. Неупереджена оцінка нинішнього стану телекомунікаційних мереж України приводить до незаперечного висновку: перспективи визначаються тим, наскільки продумано та зважено будуть використані потенційні можливості наявних традиційних мереж зв’язку. LTE грунтується на фундаментальній ідеї розподілу функцій комутації та функцій надання послуг, що дозволяє виконати впровадження глобальної інформаційної інфраструктури (ГІІ), яка надає можливість користувачам отримати всі види телекомунікаційних послуг з високою якістю, належною вартістю у будь-якому місці та у будь-який час. Щоб забезпечити такі вимоги необхідна більш гнучка архітектура транспортної мережі, яка б легко підтримувала швидке введення в дію нових послуг та їх супроводження з визначеною достовірністю на всій глобальній мережі.
Розвиток телекомунікацій в Укрїні, а саме впровадження нових радіо технологій завжди було «важким процесом». Адже вільного діапазону частот для реалізації інновацій в нашій країні немає. А відповісти на це питання допоможе технологія, про яку піде далі мова.
Long Term Evolution (3GPP) — назва мобільного протоколу передачі даних (Long Term Evolution). Проект 3GPP є стандартом по вдосконаленню технології CDMA, UMTS, GSM для задоволення майбутніх потреб щодо швидкості передачі даних. Ці вдосконалення зможуть, наприклад, підвищити ефективність, знизити затримки, розширити і вдосконалити послуги, що на даний момент уже надаються, і найголовніше - легку інтеграцію щодо існуючих протоколів.
2. ПЕРСПЕКТИВИ:
К 2014 году объем рынка LTE может превысить 11 млрд. долл.
Объем мирового рынка услуг связи в стандарте LTE в 2014 году может превысить 11 миллиардов долларов. С таким прогнозом выступила аналитическая компания Infonetics Research, передает «Lenta.ru».Аналитики подсчитали, что к 2014 году количество абонентов LTE-сетей может превысить 150 миллионов человек. При этом наибольшее количество пользователей сетей связи четвертого поколения будут проживать в странах Юго-Восточной Азии и в Европе. Развитие сетей LTE будет происходить волнообразно. Специалисты Infonetics прогнозируют, что первая волна широкого распространения LTE придется на 2010-2012 годы. В этот период сети четвертого поколения должны появиться в США и странах Юго-Восточной Азии. На 2012-2013 годы выпадет вторая волна распространения нового стандарта - она затронет Китай и Западную Европу. LTE является перспективным стандартом сетей беспроводной связи следующего поколения. Теоретическая скорость мобильного доступа в интернет с помощью LTE превышает 100 мегабит в секунду. Первая коммерческая LTE-сеть была развернута в Стокгольме и Осло шведским оператором TeliaSonera в декабре 2009 года. Скорость скачивания в сети оператора составляет от 20 до 80 мегабит в секунду.
Alcatel-Lucent намерена построить для «МТС-Украина» тестовую зону сети LTE 4G
Оператор мобильной связи компания «УМС» (ТМ «МТС-Украина») и Alcatel-Lucent заключили договор о сотрудничестве в области развития сервисов широкополосной передачи данных на базе технологии LTE. Об этом «proIT» сообщила пресс-служба «МТС-Украина».Так, согласно договору, Alcatel-Lucent намерена установить базовые станции LTE, опорную сеть с коммутацией пакетов EPC (Evolved Packet Core), сетевые элементы для сервисной IP-маршрутизации, а также системы для эксплуатации, управления и технической поддержки инфраструктуры.Начало испытаний технологии LTE оператор запланировал на вторую половину 2010.Напомним, что ранее «МТС-Украина» договорился с Alcatel-Lucent о постройке транспортной сети для внедрения мобильных широкополосных услуг на основе технологий IP MPLS.
В новом iPhone может появиться поддержка сетей четвертого поколения
Компания Apple разместила на своем сайте вакансию руководителя разработок программного обеспечения, связанного с технологиями мобильной связи. В должностные обязанности нового сотрудника, согласно описанию, войдет внедрение новых технологий сотовой связи в iPhone, пишет «CNews.RU». Эксперты полагают, что речь идет об обеспечении поддержки стандартов связи четвертого поколения в смартфонах iPhone.Соответствующее заключение они сделали. Проанализировав список требований к кандидату на новую должность. В частности, этот список включает «глубокие знания в области WCDMA/UMTS, HSPA, HSPA+, LTE» и других стандартов мобильной связи третьего и четвертого поколений, а также опыт работы в индустрии телекоммуникаций. Apple планирует выпускать новую модель iPhone каждые 12 месяцев. В случае если, как и в прежние годы, сроки будут соблюдены, новую модель смартфона можно будет увидеть в июне 2010 г. Среди наиболее ожидаемых нововведений: поддержка многозадачности, двухъядерный процессор, AMOLED-дисплей и возможность видеосъемки в HD-разрешении. По неофициальной информации, следующее обновление смартфона будет наиболее значительным со времени дебютного 2007 г.
МТС инициирует выделение частот под LTE в Украине
Оператор МТС Украина инициирует внесение в план использования радиочастотного ресурса технологии четвертого поколения (4G) стандарта LTE (Long Term Evolution). МТС обратился с этой инициативой к Национальную комиссию по вопросам регулирования связи и Государственной администрации связи. План использования радиочастотного ресурса и изменения в него утверждаются Кабинетом Министров. Напомним, что МТС планировал начать тестирование сети LTE во второй половине 2010 года. «МТС Украина» считает нецелесообразным начинать внедрять технологии мобильной связи UMTS (3G) после 2010 года.
CDMA Ukraine планирует переходить на LTE
Украинский оператор CDMA Ukraine рассматривает возможность внедрения на своих частотах в диапазоне 800 МГц технологии LTE. Оператор уже модернизировал существующие сети во всех регионах до уровня EV-DO Rev.A (позволяет передавать данные с максимальной скоростью до 3,1 Мбит/с по направлению к абоненту и до 1,8 Мбит/с— от абонента). Теперь, компания уже ведет переговорами с производителями оборудовании о проведениях тестирования оборудования на частотах 800 МГц. В Европе в этом диапазоне операторам связи выдают лицензии на «цифровой дивиденд» (остатки незадействованных полос после внедрения цифрового телевидения), который предполагается использовать под этот стандарт. Однако, по словам представителя компании, LTE - сеть – это перспектива 2012-2013, ведь доступного оборудования под этот стандарт пока нет.
Киевстар» не против заняться LTE
Киевстар намерен инвестировать в развитие технологии LTE. «Киевстар» изъявлял желание инвестировать, а остальные пока только интересуются»,— сказал член НКРС Олийнык. Это означает, что оператор будет получать лицензию на пользование частотами без определения в документе определенной технологии, которая будет использоваться. По его словам, в Украине есть все возможность для развития LTE сетей.
А тепер розглянемо покроковий шлях до LTE в нашій країні:
Ліцензування LTE в Україні
Під LTE планують діапазон частот 900МГц та 1800МГц, який вже використовується оператором. Також є можливість використання діапазону 790-860МГц, що зараз використовується для радіо віщання телебачення (так званий «цифровий дивіденд»,що в країнах заходу вже розприділяється). НКРЗ (Національна комісія по регулюванню зв’язку), зі слів її члена Володимира Олійника, готова виділити дану смугу частот під технологію LTE.
Організація технічної бази:
Архітектури мережі SAE (System Architecture Evolution).
Технології доступу OFDMA (мультиплексування за допомогою незалежних несучих). Навідміну від мереж 2G и 3G поколінь в LTE використовується модуляція не однієї піднесучої, а декількох. Головна задача OFDMA - це боротьба з між символьною інтерференцією в приймачі за рахунок багатопроменевого розповсюдження сигналу (так як багато антен транслюють різні сигнали, накладання яких не допускається).
Багатоантенна система MIMO. Різновиди її: 1,2 і 4 передаючих і прийомних антен (1×1; 2×2 ; 4×4). В LTE використовується диверсифікована передача (декілька антен передають один потік даних та декілька антен приймають цей потік даних). Основні види передачі в MIMO: просторове мультиплексування (кожен антенний канал транслюється незалежно від інформаційного потоку) та диверсифікована передача (декілька антенних каналів використовують для передачі одного потоку даних).
3. Архітектура LTE
Ядро мережі SAE включає в себе:
Модуль управління мобільністю( MME) - зберігання інформаціїї про абонента та керування нею.
Модуль управління абонентом( UPE) - встановлення низхідних з’єднань (БС-АС), маршрутизація і пересилка пакетів.
3GPP-якорь виконує функцію шлюза між мережами 2G/3G та LTE.
SAE-якорь використовується для підтримки безперервного обслуговування при переміщенні абонентів мережі LTE між іншими безпровідними мережами.
Навідміну від мережі GSM в цій архітектурі відсутня система комутації, а зменшення числа типів вузлів дозволяє знизити виплати як на розгортання мереж LTE/SAE, так і на їх наступну єксплуатацію. Технологія LTE має за основу використання одного протоколу IP для передачі даних, голосу, телебачення та надання інших послуг.
Основними принципами архітектури LTE/SAE є:
загальна опорна точка та вузол шлюза (GW) для всіх технологій доступу;
оптимізована архітектура для рівня користувача — початок переходу на знижену кількість типів вузлів (с чотирьох до двох — базових станцій та шлюзів);
протоколи на базі IP у всіх інтерфейсах;
розділення функцій RAN-CN, відповідне розділення в випадку WCDMA/HSPA;
розділення на рівні управління/користувача між системою управління мобільністю (MME) и шлюзом;
інтеграція технологій доступу, що не відносяться до 3GPP, за допомогою IP для мобільного зв’язку.
GSM та WCDMA/HSPA інтегруються в LTE/SAE безпосередньо стандартизованими інтерфейсами, з’єднуючий вузол SGSN (обслуговуючий вузол підтримки GPRS) та удосконалену опорну мережу. Сюди входять інтерфейси з MME для передачі контексту та установки каналів при переміщенні між технологіями доступу, а також з шлюзом для установки IP-з’єднання з використанням абонентського обладнання (UE). Тобто для терміналів GSM та WCDMA/HSPA вузол шлюза функціонує в якості SGSN (вузла підтримки шлюза GPRS).
Дана архітектура дозволяє також створювати спільну опорну пакетну мережу для GSM, WCDMA/HSPA і LTE шляхом з’єднання SGSN і MME в одному вузлі.
В паралель із радіодоступом LTE, опорні пакетні мережі також еволюціонують до плоскої архітектурі SAE. Ця нова архітектура розроблена для оптимізації продуктивності, поліпшення ефективності витрат і спрощення запуску послуг на базі IP для масового ринку.
На користувацькому рівні архітектури SAE є всього два базових пристрої: базова станція LTE (eNodeB) і гейт SAE Gateway. Базові станції LTE підключаються до опорної мережі, використовуючи інтерфейс S1 - Core Network - RAN. Така архітектура скорочує число вузлів, необхідних для забезпечення з'єднання.
Існуючі системи 3GPP (GSM і WCDMA / HSPA) і 3GPP2 (CDMA2000 1xRTT, EV-DO) інтегровані в систему LTE за рахунок використання стандартизованих інтерфейсів, що забезпечують оптимізовану мобільність. Для систем 3GPP це означає наявність сигнального інтерфейсу між CDMA RAN і нової опорною мережею. Така інтеграція забезпечить підтримку, як подвійних, так і поодиноких радіо хендоверів, забезпечуючи можливість плавного міграції до LTE. Управління сигналізацією, наприклад, для забезпечення мобільності, підтримується вузлом управління мобільністю (Mobility Management Entity, MME), виділеним з гейта (Gateway). Це спрощує оптимізацію розгортання мережі і забезпечує можливість гнучкого масштабування її ємності. Сервер домашніх абонентів (HSS) підключається до пакетної мережі (Packet Core) за рахунок інтерфейсу, заснованого на Diameter, а не на базі сигналізації SS7, яка використовувалася в мережах GSM і WCDMA. Сигналізація мережі для поліцейського прослуховування і для білінгу (charging) також заснована на Diameter. Це означає, що всі інтерфейси архітектури - це IT-інтерфейси.
Існуючі системи GSM і WCDMA / HSPA інтегровані з системою LTE за допомогою стандартизованих інтерфейсів між SGSN і опорною мережею LTE. Як очікується, спроба інтегрувати CDMA доступ також призведе до забезпечення можливості підтримки мобільності між мережами CDMA й LTE. Така інтеграція також повинна забезпечувати, як дуальні, так і одиночні хендовер виклики, що забезпечує гнучку можливість міграції з мереж CDMA в мережі LTE. У LTE-SAE діє концепція QoS (якості послуги), заснована на понятті класу послуги. Це забезпечує просте, але ефективне рішення, що дозволяє оператору пропонувати диференціювати пакетні послуги послуги що надаються.
Плоска архітектура LTE і SAE До того часу, як виявиться доступним обладнання LTE, мобільні широкополосні пристрої стануть масовими продуктами на ринку. Галузева аналітична група Strategy Analytics прогнозує, що до 2010 року, близько півмільярда телефонів WCDMA буде продаватися протягом року, а понад 2 / 3 з них будуть забезпечувати підтримку HSPA (жовтень 2006 року). Сьогодні більшість людей згадують про мобільні телефони, коли ми говоримо про мобільні дзвінки. Однак, у найближчі роки, такі пристрої, як ноутбуки, нетбуки, ігрові пристрої та відеокамери будуть активно використовуватися в мережах зв'язку завдяки таким технологіям, як HSPA, CDMA2000, а також LTE. Це буде можливо за рахунок використання стандартизованих PCI Express вбудованих модулів. Багато компаній, що працюють у сфері споживчої електроніки, зможуть ефективно впроваджувати технології мобільного ШСД при створенні пристроїв, які забезпечать нову цінність для споживачів. Термінали фіксованого бездротового зв'язку (FWT - Fixed Wireless Terminals) - це ще одна можливість ефективного використання мобільного ШПД. FWT можна порівняти з DSL-модеми для підключення до Ethernet, WLAN або POTS різних пристроїв в офісі чи вдома. Основна відмінність в тому, що широкосмугові послуги забезпечуються не за допомогою мідного кабелю, а за допомогою радіомережі. FWT дають оператору можливість забезпечувати послугу ШСД ефективним за витратами способом для всіх абонентів, які вже мають у своєму розпорядженні настільними комп'ютерами з підключенням до Ethernet або власникам ноутбуків, здатних підключатися до мереж WLAN.
Бізнес план
2.1. Резюме
Приймаючи рішення про перехід на мережу нового покоління, оператору слід уважно розглянути, щонайменше, чотири істотних питання. Перший - це трафік. Як тільки оператор побачить, що його мережа активно наповнюється трафіком, йому варто задуматися про розширення ємності мережі, що, в кінцевому рахунку, може призвести до ще більшого зростання трафіку даних. Друге - це термінали. Чи є у виробників термінального устаткування плани з випуску терміналів з підтримкою цього стандарту і коли ці термінали можуть стати доступними для широкого кола абонентів. Третє - вже існуюча технологія радіо доступу. Простіше за все до LTE перейти від HSPA, а при переході з CDMA доведеться інвестувати в розвиток мережі дещо більше. Четвертий і, можливо, найважливіший чинник - це наявність частот.
2.2. Мета і завдання
Нищенаведені у цьому пункті переваги свідчать про актуальність, можливість та доцільність застосування новітніх технологічних досягнень технічно розвинених країн, якою на даному етапі розвитку телекомунікаційних систем стала технологія LTE, для розв’язання проблем масової інформатизації в Україні. Але одного розуміння доцільності застосування Long Term Evolution недостатньо для отримання конкретних техніко-економічних результатів від застосування цієї технології. Потрібна цілеспрямована науково-дослідницька робота формулювання проблем і завдань та пошуку інженерних та організаційних рішень для застосування «новинок» у конкретних видах обладнання, програмних продуктах, існуючих базових мереж та систем зв’язку. Тож саме ці завдання я і поставив перед собою в курсовій роботі, узагальнивши їх в підпункти:
Дослідження існуючих мереж з точки зору використання їх для впровадження LTE.
Вивчення принципів інтеграції та конвергентності технологій доступу.
Узагальнення технічних даних LTE.
Питання підвищення завадостійкості та показників якості передачі даних, при підвищенні швидкості передавання.
Дослідження результатів, досвіду впровадження технології в світі.
Переваги LTE для компанії:
Значне збільшення швидкості передачі даних: до 324 Мбіт/с на прийомі та 86,4 Мбіт/с на передачі (в порівнянні WCDMA, що забезпечує всього 384Кбит/с).
Надання великого спектра послуг за більш низкими цінами (за рахунок All-IP протокола).
Покращення базових показників продуктивності.
Зменшення капітальних и експлуатаційних витрат.
Можливість обслуговувати в 10 разів більше абонентів, ніж з технологією WCDMA.
Взаємодія з мережами попередніх поколінь (дзвінок чи сеанс передачі даних може бути переданий без розриву в мережі 2G чи 3G).
Зниження собівартості послуг передачі даних в 6 разів менше в порівнянні з 3G (за даними UMTS-форума).
Зкорочення відгуку мережі радіодоступу до 10 мс.
Підтримка роботи, як з парним, так і з непарними частотним діапазонами.
Можливість використання діапазонів від 5 МГц до 20 МГц.
2.3 Продукт (услуга)
Технологія LTE для користувачів – це, перш за все, відносно великі швидкості передачі даних як в висхідному, так і низхідному каналах. Зростання швидкості передачі супроводжується підвищенням вимог до вірогідності передачі інформації, до підвищення завадостійкості високошвидкісних мереж. Найбільший вплив на завадостійкість передачі даних здійснюють такі фактори, як флуктуаційний шум, лінійні перекручування, що виявляються у виникненні міжканальних перехідних і міжсимвольних завад, імпульсних завад і короткочасних перерв зв'язку(завмирання сигналу).
Ліцензування LTE в Україні
Під LTE планують діапазон частот 900МГц та 1800МГц, який вже використовується оператором. Також є можливість використання діапазону 790-860МГц, що зараз використовується для радіо віщання телебачення (так званий «цифровий дивіденд»,що в країнах заходу вже розприділяється). НКРЗ (Національна комісія по регулюванню зв’язку), зі слів її члена Володимира Олійника, готова виділити дану смугу частот під технологію LTE.
Прогнози на рахунок LTE
За даними UMTS Форуму передбачається, що до 2015 року загальний дохід операторів мереж зв'язку стандарту LTE складе 50 млрд. (~ 15% доходів світового ринку послуг стільникового зв'язку), а число їх абонентів по всьому світу перевищить 400 млн. Очікується, що розгортання комерційних мереж LTE почнеться не пізніше 2010 року, а широке надання послуг на їх основі - з 2011 року. Ряд операторів вже вибрали постачальників для здійснення trial-проектов, наприклад, про пілотні проекти з Verizon Wireless оголосили Nortel і Alcatel-lucent, NEC вибраний компанією NTT Docomo.
2.4 План маркетинга
Таблиця 1. Оцінка окупності впровадження транспортної мережі
на базі IP/MPLS
Роки
Інвестиції та
прибутки
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
Розмір інвестицій, віднесених на початок відповідного періоду, млн. грн.
8.3
---
7,0
---
---
6,0
---
---
Розмір інвестицій, віднесених на кінець відповідного періоду, млн. грн
---
8,4
33,5
33,5
33,5
84,5
84,5
84,5
З врахуванням дисконту,
50 %, млн. грн
---
5,63
14,74
10,05
6,7
10,99
7,6
5,07
Річний коефіцієнт дисконтування
---
0,67
0,44
0,3
0,2
0,13
0,09
0,06
Чистий приведений прибуток, млн. грн.
-7,9
-2,8
6,47
16,52
23,22
22,21
36,8
41,9
2.5 Производственная программа
Штатное расписание
Должность
Кол-во, чел.
Оклад, грн.
Сумма,грн.
Генеральный директор
1
1500
1500
Инженер
4
800
3200
Итого
5
4700
Внештатное расписание
Должность
Кол-во, чел.
Оклад, грн.
Сумма, грн.
Генеральный директор
1
12000
10710
Инженер
4
3000
9248
Бухгалтер
1
2500
2500
Уборщица
1
800
800
Охрана
2
3000
6000
Итого
9
29258
Смета расходов по белой бухгалтерии
Статьи расходов
Сумма,грн.
ФЗП
4700
Начисления на ФЗП
1880
Аренда
46400
Канцелярия
500
Хоз. расходы
150
Непредвиденные расходы
1000
Итого
54630
Смета расходов по черной бухгалтерии
Статьи расходов
Сумма, грн.
ФЗП
29258
Итого
29258
2.6 Організаційно-правова структура підприємстваОрганізаційно-правова форма підприємства - Товариство з ог-зпечних відповідальністю, фірма за всіма критеріями підходить під категорію малого підприємства і користується пільгами по подат-гообложенію і правом на використання патенту на спрощене оподаткування.Вищим органом управління організації є загальні збори засновників, безпосереднє керівництво фірмою буде здійснюватися генеральним директором.
2.7 Стоимость оборудования
На данний час існує мережне та абонентське обладнання, що підтримує LTE, такі компанії як Nokia Siemens Networks, Alcatel-Lucent, Motorola вже зараз пропонують RF-модулі, сервісні маршрутизатори, вузли eNodeB, контролери та базові станції для розгортання архітектури SAE.
Для користувачів запропоновані наступні види терміналів:
Мобільний телефон Самсунг ( CSH-900)
Розроблений фірмою LG USB-модем LTE
Нетбук N-150 компанії Самсунг з можливістю підключення до LTE-мереж та 4G-модем цієї ж компанії.
Витрати на оренду і ремонт приміщення80 кв. м * (240/12) = 1600 грн/ місяць.Оплата здійснюється за перший і останній місяці 1600 * 2 = 3200 грн.Пошук приміщення буде вести реелторская фірма, за що їй будет виплачено винагороду в розмірі 70% від місячної стоїмості оренди.1600 / 0,7 = 1120 грнВитрати на ремонт 3000 грнРазом витрат 7320 грнВсього початкові витрати складають 19700 грн
2.8 Висновок
Звичайно кожна складова (будь це система чи технологія) в складі досліджуваної нами LTE є інновацією відносно попередніх поколінь та досить лабораторно випробувана для того, щоб змінити уявлення наші про майбутнє зв’язку.