Чем фемтосота отличается от GSM-репитера, Wi-Fi-роутера и макросоты? Кто какой аплинк использует?

Можно запросто запутаться в том, какое оборудование как используется: что такое базовая станция, что такое Femto AP, как это все относится к Wi-Fi и так далее.
В топике простое объяснение про различные типы оборудования и классификация базовых станций для мультистандартных сотовых сетей.

Иерархия сети

Если вы хотите знать, что за штука висит на соседнем доме и как она создаёт вам сотовое покрытие, добро пожаловать под кат. 

Первое, что нужно понять — это то, что приставки типа макро-, пико- и т.п никак не характеризуют изменение количественных параметров базовой станции, они только обозначают место класса в иерархии.

Макросота (большая)



Базовая станция


Секторные антенны

Это стандартные базовые станции, на которых строится мобильная сеть оператора. Принципы работы, используемые транспортные решения, приведены в любой статье об архитектуре сотовых сетей. Основной транспорт на настоящий момент – стандартные сети SDH-TDM, но все ближе момент массового перехода на IP/Ethernet. Характеризуются высокой мощностью — до 60W, большим радиусом покрытия – 10...100 км, большими массово-габаритными показателями (стойка до 200кг). Существуют разновидности макро базовых станций – такие как распределенные базы (Distributed BTS), но в данной классификации это не существенно. Бывают любого стандарта разрешенного к использованию на территории России: GSM/UMTS/CDMA в будущем — LTE.

Микросота (10-6)



Микро базовая станция

Очень распространенное решение в сетях крупного оператора. Фактически является компактным вариантом первого типа, с урезанными характеристиками в части емкости базы, излучаемой мощности – до 5...10W, радиуса покрытия – 1...5 км и массово-габаритных характеристик (компактный корпус весом до 50 кг). Используется оператором там, где сложно установить макро базовую станцию, или где не требуется высокая мощность и емкость. Например: крупные торговые центры, офисные комплексы, удаленные поселки и т.п. Часто используется в комплексе с Распределенной Антенной Системой (Distributed Antenna System – DAS), состоящей из кабелей и антенн, разведенных по зданию. Выглядеть антенны могут разнообразно, например, как в метро: 


Панельные антенны

Также бывают стандартов GSM/UMTS/CDMA в будущем – LTE.

Пико- или нано базовая станция (10-12 и 10-9)



Пикосота


«Наносота»

Это уже более экзотичный вариант. Базовая станция малой мощности офисного/домашнего исполнения. В качестве опорной транспортной сети использует только сети IP/Ethernet, в которых резервируется необходимая полоса для пропускания трафика, генерируемого базовой станцией. Типичные мощности до 0,2W, габариты – примерно с ноутбук. Несмотря на маленькие габариты – это все еще базовая станция, которая принадлежит оператору и не может быть передана абоненту для самостоятельного запуска и использования. Обычно устанавливаются в офисах корпоративных клиентов, или в местах возможной концентрации пользователей – в ресторанах, гостиницах и т.п.

Технически тоже могут быть GSM/UMTS/CDMA в будущем – LTE. Однако сейчас сложилась практика – что pico/nano базовыми станциями называют только маломощные базы стандарта GSM.

Фемтосота или femto-точка доступа (10-15)



Домашняя фемтосота

Фемтосота — это уже не базовая станция – это Access Point. Разница в терминологии появляется из-за того, что данное оборудование изначально ориентировано на использование в качестве домашнего или офисного, и предполагается, что владельцем является пользователь. Транспорт – только IP/Ethernet, причем как выделенный провайдером канал, так и публичный Internet. Принципиальное отличие от всех остальных типов базовых станций – автоконфигурация при включении в транспортную сеть и подключении к сети оператора. Femto AP самостоятельно оценивает радиопараметры в точке запуска, выбирает наилучшие настройки для себя, и активируется, если это разрешает оператор. Для защиты данных – все взаимодействие с оборудованием оператора начинается только после создания тоннеля IPSec. Типичная излучаемая мощность – до 0,1W, габариты – примерно соответствуют домашнему Wi-Fi-роутеру.
Те же GSM/UMTS/CDMA стандарты, в будущем – LTE. Однако сейчас Femto AP прочно ассоциируется только со стандартом UMTS (3G), в будущем ожидается массовое появление таких устройств стандарта LTE.

Репитер



GSM-Репитер

Данное оборудование включено в обзор исключительно по причине того, что многие также считают его оборудованием для создания сотовой сети. Это заблуждение! Репитер – это всего лишь усилитель внешнего сигнала от макростанции, и его предназначение – транслировать сигнал с улицы внутрь здания. Репитер не создает дополнительной емкости сети, то есть если донорная базовая станция перегружена – внутри здания также не удастся воспользоваться телефоном по причине перегрузки. Несмотря на кажущуюся простоту устройства и монтажа – правильная настройка репитера требует специфических навыков и приборов для контроля создаваемого покрытия. Более того – согласно российскому законодательству – владеть таким оборудованием, а также монтировать и запускать его может только фирма, имеющая соответствующие лицензии. Часто использовать репитер бывает невозможно, поскольку для его работы требуется монтаж внешней антенны на фасаде здания, принимающей сигнал от макро базовой станции.

Существуют варианты самых различных репитеров. Разной мощности, исполнения и стандартов. Наибольшее распространение в сетях операторов получили репитеры с высоким коэффициентом усиления, стандартов GSM/UMTS. Применяются для организации связи в труднодоступных участках (к примеру с перепадом высот), как временное решение до запуска полноценной базовой станции одного из типов описанных выше.

Кто кого переборет: Wi-Fi роутер или фемтосота?

Чем же лучше такая Femto AP чем мой родной Wi-Fi роутер? Ответ очень прост — это совершенно разные типы оборудования! Все базовые станции, описанные выше, предназначены для создания мобильной сети стандартов GSM/UMTS, в этих сетях доступны голосовые и пакетные сервисы, которые вы можете получить, воспользовавшись телефоном поддерживающим стандарты GSM/UMTS. Привычный же нам Wi-Fi-роутер – это просто беспроводной удлинитель медного кабеля от вашего провайдера, и по нему вам могут предоставляться только пакетные сервисы, в том числе: Voice/Video over IP (к примеру Skype). 
Любой желающий (или определённые люди внесенные вами в списки) могут войти в зону действия фемтосоты с 3G телефоном без Wi-Fi и получить доступ прямо к сети оператора. 

Существуют модели фемтосот доукомплектованные Wi-Fi-передатчиком, и таким образом вы можете пользоваться и UMTS и Wi-Fi сетями, используя один CPE, но не забывайте – это не конкурирующие, а взаимодополняющие друг друга технологии.

Надеюсь, теперь путаница устранена. Если что-то ещё осталось, спрашивайте в комментариях, постараюсь детально ответить.

Более 25 лет разработки!

PicoCell - лидер в разработке систем усиления сотовой связи. Только оборудование PicoCell, способно работать в сложной радио обстановке.
С нашим оборудованием Вы не только усилите голосовую связь, но и Интернет.