Femto za giga budućnost

Zahvaljujući interesovanju mog čitaoca Mihajla, evo jednog mog teksta o femto ćelijama od pre godinu ipo dana (objavljen u časopisu Connect feb 2012. godine). Tekst mi je ostao u sećanju po tome što je jedan od operatora, na pitanje redakcije „šta mislite o femto?“, odgovorio da je to bezveze. No, živi bili, pa videli! U svakom slučaju, bez obzira na budućnost malih ćelija i na evoluciju Femto Foruma u Forum za male ćelije (originalni tekst nisam update-ovao ni menjao), nekome od mladih ljudi željnih znanja i informacija iz savremenih mobilnih komunikacija će ovaj tekst sigurno koristiti. Uzdravlje vam čitanje!

FEMTO ĆELIJE ZA GIGA BUDUĆNOST

Femto ćelije će u bliskoj budućnosti postati neizbežan deo mobilne data mreže

Komplikovana definicija Femto Foruma (www.femtoforum.org) glasi: Femto ćelije su bežični pristupni uređaji niske primopredajne snage (reda 10-20mW) koji rade u licenciranom delu (3G/4G) spektra i koji služe za povezivanje mobilnih aparata (smart-telefona, 3G/4G donglića) na mrežu mobilnog operatora preko DSL ili kablovske širokopojasne (broadband) mreže. Jednostavnije rečeno, femto ćelije omogućavaju mobilnim korisnicima da obavljaju razgovore i pristupaju Internetu preko svoje kućne fiksne broadband veze. To su, ustvari, male kućne bazne stanice koje se povezuju na fiksnu broadband mrežu, tj. na Ethernet port kablovskog ili ADSL rutera/modema. Obično se na jednu femto ćeliju može istovremeno povezati do 4 odnosno 8 korisnika. Potrošnja femto ćelija je svega oko 5W, a domet u krugu od 10-20m.

Femto ćelije predstavljaju most između fiksne i mobilne mreže. Korisničke kućne veze i uređaji (home network) mogu se na taj način, preko femto ćelija, upravljati i sa nekog udaljenog mesta (remote) pomoću mobilnog aparata. Femto ćelije značajno povećavaju kapacitet mobilne mreže i njenu efekasnost, uz smanjenje troškova operatora (za postavljanje novih baznih stanica). Na taj način se korisnicima može ponuditi jednako dobro iskustvo nezavisno od toga da li se nalaze na otvorenom prostoru ili u svojim sobama i kancelarijama.

Dobro je poznato da sve veći broj korisnika koristi svoje mobilne telefone u zatvorenom prostoru, u svojim domovima i kancelarijama, odnosno tamo gde već postoje fiksne telefonske ili kablovske veze. Sve češće rodbinu i prijatelje zovemo na mobilni broj umesto ranije uobičajenog fiksnog broja. Statistike pokazuju da čak 80% mobilnog saobraćaja potiče upravo iz zatvorenog prostora (indoor). Samim tim, nameće se pitanje efikasnijeg upravljanja ovim saobraćajem odnosno mogućnost njegovog transfera kroz fiksnu mrežu (tzv. offload mobilnog data saobraćaja). Taj tzv. femto offload omogućava operatorima da na ekonomski efikasan način upravljaju porastom mobilnog data saobraćaja, istovremeno nudeći odličan kvalitet servisa. 

Statistike pokazuju da jedan indoor korisnik troši kapacitet bazne stanice ekvivalentan potrošnji deset outdoor korisnika. Iz ovoga se može zaključiti da je uticaj indoor korisnika, na ukupan broj korisnika koje može opslužiti jedna bazna stanica, ogroman i veoma (nepovoljno) utiče na efikasnost mobilne mreže. Femto ćelije upravo omogućavaju da se ogromna količina podataka koje mobilni korisnici troše iz svojih soba i kancelarija prenese kroz fiksnu broadband mrežu. Time se ne samo unapređuje iskustvo korisnika u korišćenju mobilnog broadband servisa, nego se i oslobađaju kapaciteti mobilne mreže. Taj oslobođeni kapacitet automatski poboljšava i kvalitet i mogućnosti mreže za outdoor korisnike. Korišćenje femto ćelija ni na koji način ne ugrožava upotrebu kako bilo kog korisničkog uređaja (mobilni telefon, smartfon, dongle), tako i bilo kog postojećeg mobilnog servisa (govor, SMS, data). Dakle, nisu potrebna nikakva dodatna podešavanja.

Sa praktične strane, upotreba femto ćelija povećava kapacitet mobilne mreže tačno tamo gde je to povećanje neophodno. Statistika pokazuje da se trošak po GB (gigabajtu) isporučenog saobraćaja na ovaj način smanjuje čak 4 puta! Neka istraživanja pokazuju da je isporuka data saobraćaja posredstvom femto ćelija za operatore i do 100 puta jeftinija od isporuke preko klasične mobilne mreže! Naravno, to zavisi od mnogo faktora koji se tiču same mobilne mreže. Postoji još nekoliko pogodnosti za korišćenje femto ćelija za offload data saobraćaja. Drugačije rečeno, na koji još  način, femto ćelije štede i zarađuju novac mobilnim operatorima? Prvo, smanjuje se signalizacioni saobraćaj između smartfonova i kontrolera radio mreže (RNC); drugo, s obzirom da su femto ćelije produžetak 3G/4G mreže, prihod koji generišu korisnici povezani na femto ostaje prihod mobilnog operatora; treće: korišćenjem femto ćelija operatori mogu mnogo brže i preciznije da odgovore na rastuće zahteve za data saobraćajem nego što bi to bio slučaj da moraju da prošire kapacitet postojeće bazne stanice ili da izgrade novu, i četvrto: potrošnja femto ćelija zavisno od uređaja može max biti 15-20W, dok je potrošnja makroćelija baznih stanica i do 3kW. Mreža femto ćelija je «zelenija».

Poznato je da potpuno pokrivanje populacije i teritorije mobilnom mrežom i kvalitetnim signalom nije jednostavan i lak posao i predstavlja izazov za svakog mobilnog operatora. Na višim frekvencijama, na kojima rade 3G i 4G mreže (1800MHz/2100MHz/2600MHz), pokrivanje unutar objekata (indoor) nije baš lako i jednostavno. Često i nemoguće. Troškovi kvalitetnog pokrivanja 3G/4G mrežom su veoma veliki, jer je potrebno instalirati znatno veći broj baznih stanica u odnosu na GSM/2G tehnologiju. Nemoguće je očekivati da se bazne stanice instaliraju na svakoj zgradi i u neposrednom komšiluku. Lošije pokrivanje često znači nezadovoljstvo korisnika kvalitetom mreže i njihov odliv (tzv. churn).  Uvođenje femto ćelija rešava problem unutrašnjeg pokrivanja objekata, omogućava duže trajanje baterije mobilnog aparata, kvalitetan signal, veće brzine protoka i omogućava zadržavanje korisnika u okviru mobilne mreže. Prihod od mobilnog korisnika u tom slučaju ubire mobilni operator.

Ukoliko neko od korisnika u svom domu ili kancelariji nema nikakav ili ima slab mobilni signal, femto ćelije su upravo pravo rešenje za njega! Femto je lična bazna stanica veličine ADSL/WiFI rutera koja upravo rutira vaše mobilne pozive ili prenos podataka kroz fiksnu mrežu. Nudiće vam je, da ne bude zabune, vaš mobilni operator. Činjenica da nemate mobilni signal u svom stanu ili kancelariji, primoraće vas da svoj mobilni telefon preko WiFi konekcije povežete na ADSL ruter. To za mobilne operatore znači - gubitak prihoda, a za vas kao mobilnog broadband korisnika zadržavanje nepotrošene kvote, od strane mobilnog operatora dodeljenih MB/GB.

Zašto bi operatori pokrivali 3G/4G signalom redom područja koja možda nisu od prevelikog interesovanja i nemaju značajniji broj korisnika, kada korišćenjem femto ćelija, mogu obezbediti pokrivenost upravo na mestu od interesovanja odnosno korisniku kome je to zaista potrebno? Pri tome, trošak instaliranja femto ćelije može se delimično ili potpuno na razne «skrivene» načine naplatiti od samog korisnika (kroz servis, cenu megabajtova ili ugovorni period), a može mu se ponuditi i «besplatno». Svejedno, bitno je da svi budu zadovoljni i da su uzajamni interesi zadovoljeni. 

Legitimna je težnja mobilnih operatora da preuzmu deo kolača (u vidu telefonskih impulsa, minuta ili MB prenetih podataka) od fiksnih operatora. U tom smislu povećane konkurentnosti, femto ćelije imaju veliki značaj za mobilne operatore. Naravno da i fiksni operatori imaju odgovor na konkurenciju mobilnih operatora u vidu VoIP-a i WiFi konekcije. Povezivanje mobilnih korisnika preko WiFi priključaka «seli» mobilne korisnike u fiksnu mrežu, a od toga mobilni operatori nemaju nikakve koristi. Ovo ne važi za integrisane fiksno-mobilne operatore (kao što je npr. kod nas Telekom Srbija) i čak predstavlja značajnu komparativnu prednost u odnosu na čisto fiksne ili čisto mobilne operatore.

Početkom 2011. godine, u SAD se dogodio istorijski preokret u bežičnoj tehnologiji: broj femto ćelija premašio je broj instaliranih baznih stanica na stubovima (oko 256.000). Broj instaliranih femto i dalje rapidno raste. Međutim, nemogućnost da obezbede dobar i kvalitetan signal u stanu, mobilni operatori u SAD uglavnom naplaćuju dodatno. Hoću reći, naplaćuju korisnicima korišćenje femto uređaja! Verovatno su vam i u mnogim drugim tehnologijama, za neke od servisa, poznati slični slučajevi kod pojedinih operatora. Nekima je možda čudan ovako primenjeni biznis model, jer se logično može pomisliti da bi se besplatnim deljenjem femto ćelija, broj korisnika povećao, a samim tim i prihod operatora. Jedno od realnih objašnjenja za ovo bi moglo biti da operatori izgleda nisu baš voljni da provere i testiraju izdržljivost, protočnost i robusnost svoje mreže ako bi broj korisnika mobilnog broadbanda nekontrolisano porastao. Hoću reći, stvari nisu jednostavne i moraju se sveobuhvatno, iz više aspekata, posmatrati i analizirati.

Sa druge strane, drugi po veličini francuski mobilni operator SFR, koji ukupno ima oko 21 milion korisnika, od čega su polovina 3G korisnici, početkom jeseni 2011. uvrstio je u svoju ponudu femto ćelije koje se korisnicima nude besplatno. Sličnu besplatnu ponudu, ali za svoje jake ARPU korisnike imaju i japanski operator SoftBank Mobile, grčki Cosmote i Vodafone.

Tržište femto ćelija poslednjih nekoliko godina doživljava ogroman rast. Čak 7 od 10 najvećih mobilnih operatora u svetu nude servise preko femto ćelija, kao i blizu 40 operatora u više od 20 zemalja. Sve veći broj operatora širom sveta najavljuje korišćenje femto ćelija u svojim mobilnim mrežama. Čak su se i mnogi veliki proizvođači čipova uključili u femto tržište (Broadcom, Qualcomm, Texas Instruments). Ova činjenica ukazuje da će cena femto ćelija sigurno vremenom opadati, što je dobro za operatore koji ih onda mogu nuditi i besplatno svojim korisnicima. Trenutno je cena femto uređaja oko 100 €. Mnogo moćnih i zainteresovanih sigurno garantuje uspeh. Garancija perspektivnosti femto ćelija je i Femto Forum, organizacija koja broji preko 70 proizvođača opreme i oko 60 operatora koji ukupno imaju trećinu ukupnog broja mobilnih korisnika u svetu. Analitičari kompanije «Informa Telecoms & Media» predviđaju da će do 2014. godine ukupan broj femto pristupnih tačaka u svetu biti preko 45 miliona, a da će preko njih oko 115 miliona mobilnih korisnika pristupati mobilnim mrežama. Možda nije daleko ni trenutak integracije femto ćelija u kablovske/ADSL rutere (modeme)! Zamislite integraciju femto u sklopu set-top-box-a!? Šta bi to značilo za korisnike, za mrežu, za provajdere servisa? Samo da all-IP mreža sve to izdrži i «svari».

U ponudi mobilnih operatora u Srbiji trenutno nema femto ćelija, ali će ih u budućnosti sigurno biti. Osim efikasnije pokrivenosti, razlog za mora biti i nastavak trenda smanjenja troškova operatora, od koga vode dva putića: offload data saobraćaja i zajedničke mreže. Naime, usled smanjenja prihoda zbog pada cena i velike konkurencije, radi osiguranja dobiti operatori moraju da povedu mnogo više računa o svojim kapitalnim i operativnim troškovima. Naročito će implementacija 4G mreže značiti verovatno i neminovnost korišćenja femto ćelija ili WiFi hotspotova za obezbeđivanje dobrog kvaliteta servisa. Razlog je jednostavan, obezbediti pokrivanje cele teritorije odnosno populacije 4G/LTE radio signalom je dugotrajan, zahtevan i skup posao, naročito za jednog operatora. Zato se korišćenje femto ćelija mora ozbiljno uzeti u obzir.