Femtobuňky: 3G do každé domácnosti

Femtobuňka je koncept!

Zdůraznit si můžeme hned také další důležitou okolnost: že femtobuňky jsou vlastně obecný koncept, který může být využit v různých sítích.

Tedy jak v sítích GSM (v pásmech 900 MHz, 1 800 MHz i jakýchkoli dalších), v sítích 3G/UMTS, ale třeba i v sítích CDMA apod. V praxi se tak můžeme setkat s 2G femtobuňkami (hlavně pro síť GSM), ale mobilní operátory asi nejvíce lákají 3G femtobuňky, protož jim umožňují „dostat“ jejich 3G služby i k takovému koncovému zákazníkovi, který není v dosahu dostatečně silného a kvalitního „řádného“ 3G pokrytí (tj. v dosahu makro, mikro či piko buněk).

Však také první komerční službou, založenou na femtobuňkách, byla služba AIRAVE amerického operátora Sprint, spuštěná jako 2G služba ještě v září 2007. První komerční 3G službou se stala až služba Home Zone singapurského operátora Star Hub, který ji po dlouhých měsících testování řádně spustil v listopadu 2008. A další operátoři v oznamování svých plánů s femtobuňkami rozhodně nezůstávají pozadu.

Ani u 3G však možnost využití konceptu femtobuněk zdaleka nekončí. Co třeba WiMAXové femtobuňky?

Nicméně jednu „hranici“ femtobuňky skutečně mají, a na ní končí: jde o samotné použití licenčních frekvencí. Jakmile bychom tento předpoklad změnili a místo něj připustili použití bezlicenčních frekvencí (stejně jako např. u Wi-Fi), už by se nejednalo o femtobuňky, ale o jiný koncept.

Tomu se říká UMA (Unlicensed Mobile Access), a otevírá to dveře do stejného byznysu i pevným operátorům, resp. operátorům bez mobilní licence. I když v praxi se již můžeme setkat s využitím tohoto konceptu i u mobilních operátorů, disponujících vlastními licenčními frekvencemi. Příkladem mohou být služby Unik od Orange (od roku 2006), britská BT Fusion, či HotSpot@Home amerického T-Mobile fungující od roku 2007.

Společnou nevýhodou všech služeb na bázikonceptu UMA je ale potřeba speciálních „duálních“ mobilních telefonů: musí umět komunikovat jak v licencovaném pásmu (pro komunikaci s klasickou mobilní sítí), tak i bezlicenčním pásmu (pro samotné UMA).

To koncept femtobuněk tuto nevýhodu nemá: stačí mu jen podpora komunikace v licenčních pásmech, a tak dokáže pracovat obecně se všemi mobily a mobilními zařízeními.

Femto combo

Když už jsme se tedy vrátili zpět ke konceptu femtobuněk, fungujících jen v licenčních pásmech: řekl někdo, že by tyto femtobuňky (jako zařízení) nemohly poskytovat ještě další služby, souběžně s těmi dosud popisovanými mobilními?

Femtobuňka jako zařízení může být integrována například s domácím firewallem, který bude nabízet přístup k Internetu nejen přes 3G, ale i přes Wi-Fi či běžný Ethernet. Fantazii výrobců zařízení se opravdu žádné meze nekladou. A tak na letošním světovém mobilním kongresu v Barceloně byly femtobuňky k vidění už jaké běžné „pultové zboží“. A často právě jako integrované, resp. v kombinaci s dalšími funkcemi.

Ukažme si to na jednom konkrétním příkladu, který by mohl být reprezentativní pro kategorii „domácích bran“. Premiéru mělo v Barceloně zařízení Netgear DVG834GH, označované také jako „Femtocell Voice Gateway“. Jde o jeden konstrukční celek, který v sobě integruje:

• 3G femtobuňku (s podporou HSDPA na 3,6 a 7,2 Mbit/s)
• ADSL2+ modem
• směrovač a dvojitý SPI firewall
• Wi-Fi AP (802.11g)
• 4x (drátový) Ethernet
• 2x VOIP linky (FXS porty, podpora SIP)

Netgear DVG834GH vypadá jako obyčejný router, ale že je to trošku jinak napoví přiložené schéma

Proč?

Zkusme si ještě naznačit, proč vlastně mohou mít mobilní operátoři zájem na nějakých femtobuňkách? Vždyťpřeci mají své „makro“ sítě, nabízející plošné pokrytí.

Jeden možný důvod je ten, že to s „plošností“ jejich pokrytí to není až tak slavné. Zvláště u nás doma bychom mohli vyprávět... No a právě femtobuňky mohou být způsobem, jak pokrytí značně vylepšit – alespoň tam, kde lidé podle statistik komunikují zdaleka nejvíce. Tedy doma či v kanceláři.

Teoreticky si dokonce lze představit, že nějaký mobilní operátor by mohl budovat pouze „femto-pokrytí“, aniž by vůbec měl „makro-pokrytí“. Nejspíše by ho to vyšlo mnohem levněji. No, reálnější asi bude spíše snaha optimalizovat své 3G „makro-pokrytí“, a pomocí femtobuněk jej vytvořit či jen posílit v místech, kde jinak není či nepostačuje.

S tím úzce souvisí jiný důvod: požadavky na kapacitu 3G sítí v poslední době rostou, díky rostoucí oblibě datových přenosů. Ovšem výnosy z mobilních datových služeb už zdaleka tak rychle nerostou. A tak mobilní operátoři musí hledat cesty, jak zvyšovat kapacitu svých sítí co nejlevněji. Protože klasická cesta, tedy inovování a upgrady na „makro“ úrovni, je hodně drahá. A podle některých názorů už přestává být ekonomicky schůdná. Cesta femtobuněk je naopak levnější. Navíc zvyšuje disponibilní kapacitu právě tam, kde ji zákazníci chtějí a konzumují nejvíce: v domovech a kancelářích.

Tak proč toho nevyužít? Zvláště když integrace femtobuněk s dalšími funkcemi (viz výše uvedený příklad combo zařízení od Netgearu) otevírá mobilním operátorům ještě další nová působiště a zdroje potenciálních výnosů: skrze jedno integrované zařízení mohou poskytovat konvergované služby (tedy kromě mobilních i ty fixní, včetně samotného přístupu k Internetu) pro domácnosti i celé kanceláře.

Kde jsou úskalí?

Většímu rozšíření femtobuněk, v rámci skutečně komerčních služeb, dosud bránily některé ne zcela dořešené technické otázky. Zejména pokud jde o jejich plně automatické nastavování, které musí být skutečně maximálně spolehlivé a „neprůstřelné“.

Další okruh problémů je už méně technický: jak třeba zabránit zákazníkovi, aby svou femtobuňky nevzal, nepřestěhoval se s ní někam do zahraničí, tam si ji připojil k Internetu a zapnul? Vlastně by si tak „svou mobilní buňku“ od svého mobilního operátora vzal sebou, třeba na druhou stranu zeměkoule.

Něco takového se nelíbí ani operátorům, ani regulátorům. Třeba už kvůli tísňovým voláním, kdy nemohou předat příslušným složkám správnou informaci o poloze volajícího (což je stejný problém jako třeba u VOIP služeb). A asi největším problémem by ale bylo využití licenčních frekvencí „domácího“ operátora v zahraničí. Někteří výrobci i mobilní operátoři navrhují řešit popsaný problém pomoc zabudované GPSky, která by umožňovala detekovat přesnou polohu femtobuňky. Ale i to má své „mouchy“.

Kdy se dočkáme i v ČR?

Pokud jde o nasazení femtobuněk v ČR, zde nemám od našich mobilních operátorů žádné konkrétní informace. Nedovedu si ale představit, že by o této možnosti nevěděli, nezvažovali ji a neměli s ní nějaké své plány. Byť asi hodně závislé na plánech jejich mateřských společností. Zkrátka jen zatím nejsou veřejné.

Jedinou konkrétnější, byť stále nepřímou indicii, mám od T-Mobile. Jeho zástupci na světovém mobilním kongresu v Barceloně zmínili, že T-Mobile již dokončil tři pilotní projekty s femtobuňkami, a v Německu je bude nabízet na řádné komerční bázi, byť zatím jen v omezeném měřítku (zdroj). A ještě v letošním roce prý T-Mobile plánuje obdobné služby i v dalších zemích, kde působí. Na můj dotaz se mi dostalo ujištění, že mezi nimi bude i Česká republika.

Podobně ale plánují komerční spuštění služeb na bázi femtobuněk v letošním roce i O2 (zdroj) a Vodafone (konkrétně ve Španělsku).