С любезного разрешения председателя отделения ИТТ РАЕН, д.э.н., академика РАЕН Валерия Олеговича Тихвинского, предлагаю слайды его презентации на конференции "Evolution of Mobile Networks - LTE Russia & CIS2010" (Москва, 25-26 мая 2010 года).
Мне достался сложный, но, в то же время, интересный вопрос, который имеет множество неопределенностей. В чем особенности роуминга в сетях LTE и LTE-Asvanced? Прежде всего, в том, что эти сети должны обеспечивать роуминг с сетями всех других ранее разработанных технологий в рамках проекта 3GPP, т.е. GSM, UMTS и LTE, а также роуминг с сетями связи других стандартов и даже с сетями беспроводного доступа, такими, как WiMAX и Wi-Fi.
У роуминга есть два аспекта. Прежде всего, это коммерческий аспект и технический аспект. Поскольку сетей LTE в настоящее время мало, о коммерческом аспекте мы пока говорить не будем, пусть появится практический опыт. Сейчас мы уделим внимание технологическим аспектам, вопросам стандартизации роуминга, рассмотреть протоколы интерфейса, которые используются для организации роуминга. остановимся на особенностях роуминга в сетях 3GPP и не 3GPP.
Я представляю известный институт ОАО "Гипросвязь", который в настоящее время получил новую функцию - он является Центром компетенции ОАО "Связьинвест". Соответственно, в качестве центра компетенции, мы сейчас выступаем в качестве генерального подрядчика при создании сети LTE в диапазоне 2.3 - 2.4 ГГц для компании "Ростелеком". Вы итоги конкурса все помните, 39 регионов было разыграно на этом конкурсе и будет создаваться сеть TDD-LTE. Поэтому мы накапливаем компетенции в области LTE.
Роуминг в сетях LTE, как я уже отметил, это вопрос сложный. До сих пор не определено никаким документом, как и нет нашей нормативной базы, которая бы определяла, что же такое роуминг. На слайде приведены два определения роуминга - одно из них дается GSMA. Из него вытекает, что это роуминг - это "возможность". С другой стороны, часто слышна трактовка "услуга роуминга".
Мы сегодня будем рассматривать роуминг с технологической точки зрения, т.е. как совокупность процедур: прежде всего, сетевого взаимодействия на уровне сетей радиодоступа, обеспечения сканирования диапазонов LTE, выполнение процедур выбора соты, аутентификации и авторизации в визитной сети.
Также необходимо выполнить процедуру назначения IP адреса для абонентского устройства после его аутентификации в визитной сети и обеспечить доступность услуг; обеспечить маршрутеризацию трафика сигнализации в условиях роуминга и обеспечить межсетевой биллинг.
Для этого сделано очень многое в 3GPP.
Основой роуминга является несколько базовых стандартов (технические спецификации 3GPP), основные из которых объединены в так называемой 23-й серии (TS 23.401 и TS 23.402). 401 нам дает понимание, каким образом осуществляется роуминг с сетями доступа 3GPP, а 402-я спецификация поясняет, как осуществляется роуминговое взаимодействие с сетями не 3GPP. Кроме этого есть еще несколько технических спецификаций, которые определяют технические требования к вопросам роуминга, это, в частности, спецификация TS 23003, которая определяет, как формируется мобильный роуминговый номер при голосовых услугах, как определяются идентификаторы, точки доступа для IP-сетей мобильных или Wi-Fi.
Существует несколько базовых интерфейсов, которые поддерживают роуминг. Есть такие, которые выполняют вспомогательную роль, а есть такие, которые выполняют главную роль - TS 36410, определяющий функции интерфейса S1 при роуминге, а также TS 29215, выполняющий функции интерфейса S9 при роуминге. Есть еще интерфейс S8, не показанный на слайде, его роль подробно расписана в спецификациях TS 23401 и TS 23402.
В чем суть роуминга? Главное, что он обеспечивает - это "бесшовную" мобильность в любых сетях, которые работают в известных радиоинтерфейсах.
Мобильность, как функция сети LTE подразумевает и дискретную мобильность (роуминг) и непрерывную мобильность (хэндовер).
И, как я уже сказал, роуминг должен обеспечиваться для всех мобильных сетей.
Для роуминга используются протоколы управления мобильностью IP-сети - мобильные протоколы IP версии MiPv4, MiPv6, построенные на базе хостов, а также протоколы на базе сетей - PMIPv6 (прокси-протоколы мобильности).
Базовыми в сети LTE, как правило, выбирают прокси протоколы PMIPv6 (RFC 5213) для сетей All-IP, а также протокол GTP-Cv6 для GPRS-сетей.
Соответственно, управление мобильностью осуществаляется при помощи процедуры IP MS.
При обеспечении мобильности при взаимодействии с сетями НЕ 3GPP, например, CDMA2000 и ряда других, реализация концепции базируется на тех же протоколах и, соответственно, используется еще дуальный протокол управления мобильностью DS MIP v6.
Основные сетевые протоколы. S1 обеспечивает взаимодействие базы LTE в плоскости управления с логическим узлом MME (S1-MME), а в области пользователя - с сервисным шлюзом S-GW (S1-U). Интерфейс S8 обеспечивает взаимодействие между шлюзами: сервисным S-GW и пакетным P-GW в направлении от визитной сети к домашней. Также осуществляется маршрутеризация трафика в домашней сети. Интерфейс S9 обеспечивает взаимодействие между двумя логическими модулями, которые определяют политики и тарификацию в направлении от визитной к домашней сети.
Соответственно, этот интерфейс решает конфликтные ситуации в зависимости от выбранного профиля качества услуг, оказываемых абоненту.
Взаимодействие сетей LTE с сетями 3GPP в условиях роуминга на протоколе прокси MIPv6. Здесь создается специальный тоннель между сервисным и пакетным узлами домашней сети. В этой ситуации сервисный узел выполняет функции шлюза MAG, а пакетный (PDN) - функцию узла привязки LMA.
В чем отличие обеспечения роуминга с сетями не 3GPP? Такие сети делятся на надежные IP-сети, т.е. сети, где предприняты меры по обеспечению безопасности IP-сети и ненадежные сети. На слайде показано, как используется специальный протокол безопасности, который ненадежную сеть переводит в категорию надежной сети, и, соответственно, создаются туннели для пропуска трафика из визитной сети в домашнюю сеть.
В правой части слайда показано, как взаимодействуют два сервера AAA с использованием протокола DIAMETR.
Вкратце о том, используется ли сейчас роуминг или нет. Я вчера разговаривал с президентом Ассоциации GSM. Он на своем слайде показал, что в Стокгольме создается сеть 900 и 2.6 ГГц. На самом деле, это только намерения - те сети, которые сейчас есть, не используют роуминг из-за отсутствия частотных диапазонов и многомодовых, многочастотных абонентских устройств. Так что пока что роуминг в сетях LTE - это недалекое будущее.
Будет или нет роуминг в сетях LTE? Понятно, что обязательно будет и на данном бизнес-форуме озвучивалась статистика, я также привожу некоторую статистику на данном слайде. Очевидно, что вопросы роуминга будут решаться, а роуминг - обеспечиваться.
(Прим. А.Бойко - цифра 40 контрактов в отношении ALU, безусловно, включает в себя не только небольшое число заключенных коммерческих контрактов, но и почти на порядок большее число контрактов на опытные зоны LTE. Некоторые компании, такие, как Huawei, называют еще большее число контрактов, однако это всегда сумма коммерческих контрактов (не превышающих 10 и пилотных). Уточненная информация по ситуации с коммерческими контрактами основных вендоров LTE находится здесь >>>> )
(Прим. Алексей Бойко: рекомендую подборку информации по абонентским устройствам LTE здесь >>>>)
В 2010 году ожидается появление моделей UE, которые будут поддерживать роуминг в сетях LTE.
В заключение хочется сказать, что в настоящее время создана технологическая база обеспечения роуминга, основанная на технических спецификациях, разработанных проектом 3GPP и организацией по стандартизации интернет-сообщества IETF.
Вопросы роуминга с сетями доступа LTE осуществляется пока что на основе GTP-роуминга поверх протоколов GTP на основе интерфейса S8, и, соответственно прокси MIPv6.
Роуминг с сетями доступа не 3GPP осуществляется также за счет Proxi MIP - протокола, который работает поверх PMIP на основе интерфейса S8.
Для управления взаимодействием визитной и домашней сетей в части качества обслуживания, учета политики взаиморасчетов используется интерфейс S9.
Смотрите также: Николай Тамодин, "Как 4G уничтожит операторов голосовой мобильной связи"
