Archive for the ‘3G’ Category

NSN u T-Mobile končí jako dodavatel RAN

Úterý, Červenec 7th, 2015

T-Mobile zahájil výměnu svého 3G hardwaru na vysílačích pilotním clusterem čtyř NodeB na Strakonicku. Novým dodavatelem je Huawei, který již T-Mobilu dodává 2G a 4G základnovky. Opouštěným dodavatelem je Nokia Siemens Networks (NSN), který překvapivě zvítězil ve výběrovém řízení před čtyřmi lety. NSN tak na trhu s RAN prvky v České republice zůstává už jen jako dodavatel 4G pro O2. Důvodem swapu je zřejmě SingleRAN feature, tedy vysílání UMTS+LTE 2100 z jednoho transcieveru, kterou provozuje na hardwaru Huawei český Vodafone. V T-Mobilu ale zůstává NSN jako dodavatel hlasové části core sítě.

Tajuplný Vodafonův 10737

Pátek, Listopad 18th, 2011

Před letošním ročníkem mezinárodního filmového festivalu Vodafone posílil kapacitu své 3G sítě na karlovarské kolonádě spuštěním druhé nosné frekvence (druhého carrieru). Nedávno se stejné řešení objevilo v Berouně, kam sem se za ním, mnohem blíže Praze, vypravil.

Vodafone pracuje se svojí druhou nosnou úplně jinak, než 3G veterán Telefónica O2. U O2ky tvoří obě nosné (10564 a 10588) víceméně samostatně fungující vrstvy buněk, mezi kterými může telefon v idlu dle libosti přecházet. Vodafone zvolil metodu řízeného přístupu. Do druhého Vodafoního carrieru není povoleno přímé přihlášení. Všechny telefony ve Vodafoní síti idlují na prvním carrieru. V okamžiku datového přenosu jsou sítí přehozeny na druhý carrier. Ve chvíli, kdy po pár sekundách neaktivity přechází do dormant stavu, jsou sítí okamžitě vykopnuty zpátky na první carrier.

Hlasové hovory probíhají primárně na prvním carrieru, ale v případě potřeby jsou z kapacitních důvodů přehazovány do druhého carrieru a zpět, a to i několikrát v průběhu hovoru.

V druhém carrieru v podání Vodafonu se tedy nikdy neidluje. A proto je bohužel nedobytný pro lov na Nokiích, jejichž baseband v dedikovaném režimu neaktualizuje údaje o Cell ID. Proto se druhý Vodafonův carrier nikdy neobjeví v CellTracku. Fieldtest také nikdy nezobrazí Cell ID z druhého carrieru, ale alespoň je v něm jeho přítomnost viditelná v tabulce ranking summary.

Stejně neviditelný je i pro můj Android (Nexus S), je ale možné, že Androidy s jiným basebandem se chovají jinak. Jednou možností, jak odlovit tuto netykavku je zpracování nahrávky z TEMSu, na kterém je vyvoláván datový provoz třeba ve wapovém prohlížeči.

Nejsnazší metodou lovu tedy budou Google Maps, kde se Cell ID druhého carrieru objevují. Zajímalo by mě, z jakých telefonů se tam dostávají…

Co se týče Cell ID, používá se stejná desítková řada, a to následující volná čísla po sektorech prvního carrieru (Beroun) nebo pevně čísla od čtyřky nahoru (Karlovy Vary). Scrambling kódy jednoho sektoru jsou shodné na obou carrierech.

Vodafone 3G: 5000 sektorů v seznamu

Úterý, Květen 31st, 2011

Téměř přesně šest měsíců stačilo, aby náš seznam Vodafone UMTS narostl o další tisícovku. Žebříček lovců viz zde.

Jak se dělá cedník

Úterý, Únor 15th, 2011

Když začal T-Mobile s výstavbou své 3G sítě, ozývaly se tu a tam na internetu nářky, že pokrytí je nespojité, děravé jako cedník. Od té doby T-Mobile síť zahustil, nicméně nářky neustaly. Jedno možné vysvětlení pro subjektivně horší 3G pokrytí T-Mobilu proti konkurenci by mohlo být skryto v nastavení předávání mezi 3G a GSM sítěmi.

Pojďme si stručně osvětlit, jak může síť řídit chování mobilních telefonů v této oblasti. 3G síť vysílá na paging kanálu spousty řídících informací. Nás zajímá obsah zpráv SIB 3, které nesou dále například Cell ID a informaci o barringu.

Parametr, který mobilní telefon používá pro výběr sledovaného (serving) sektoru, je Ec/N0. Zjednodušeně řečeno jde o poměr síly pilotního signálu měřeného sektoru proti celkovému signálu všech sektorů v kanálu. Limitní hodnota Ec/N0, kterou má ještě telefon považovat za použitelnou, je udávána sítí v parametru QualMin. Na O2 je vysíláno -19 dB, u T-Mobilu -18 dB. Pokud Ec/N0 klesne pod tyto hodnoty a není k dispozici lepší sektor, telefon ohlásí ztrátu pokrytí.

Telefon jednou za 2,5 sekundy (při příležitosti paging slotu) změří Ec/N0 na serving sektoru. Pokud je naměřená hodnota lepší, než určitý limit, telefon opět usne sladkým spánkem a šetří energii. Ale pokud Ec/N0 klesne pod limitní úroveň, telefon začne průběžně měřit Ec/N0 na sousedních sektorech (podle neighbour listu). Tuto mezní úroveň řídí síť sadou parametrů Intrasearch (pro měření v rámci kanálu) a Intersearch (pro měření na jiných frekvenčních kanálech, u nás relevantní jen pro O2). Hodnoty jsou vyjádřeny jako offsety nad QualMin. U O2 je Intrasearch 12 dB, tzn. měření začíná, pokud Ec/N0 serving sektoru klesne pod -7 dB. Intersearch u O2 je 8 dB (pod -11 dB). Intrasearch u T-Mobile je nastaven na 10 dB, mezní kvalitou signálu, která spouští měření je potom -8 dB.

Pokud je sousední (kandidátní) sektor souvisle lepší než serving sektor po dobu dvou sekund (parametr Treselection) o více než HYST2s dB (další parametr, u O2 4 dB, u T-Mobilu 2 dB), telefon začne sledovat (provede reselekci na) nový sektor.

Měření pro přechod do GSM sítě funguje obdobně, akorát s vlastní sadou parametrů. Offset Ec/N0 se v tomto případě jmenuje GSM searchRAT a u našich operátorů nabývá hodnot 2 dB u O2, a 6 dB u T-Mobilu. To znamená, že telefon začne hledat lepší signál v GSM síti, pokud Ec/N0 na serving sektoru klesne pod -17 dB u O2 a pod -12 dB u T-Mobilu. Od tohoto okamžiku běží interval Treselection násobený parametrem interRAT scaling (v obou případech 4x). Tedy, po osmi sekundách neplnění podmínek popsaných před chvílí telefon přechází z 3G do GSM sítě (GSM signál je téměř vždy dostatečně silný na to, aby ho telefon preferoval nad slabým 3G signálem).

O2 přechází do GSM při Ec/N0 horším než -17 dB. O2 je 3G držák, telefon se vám bude držet 3G sítě zuby nehty často až do úplného ztracení signálu. Za mezní Ec/N0, při kterém lze ještě realizovat nějakou užitečnou službu, totiž bývá považováno -15 dB.

T-Mobile přechází do GSM při Ec/N0 horším než -12 dB. T-Mobile vám bude padat do GSM při první známce slabšího signálu nebo pilot pollution situace.  Vždyť ještě -10 dB je považováno za solidní signál.

Závěr: T-Mobile má na duálních telefonech subjektivně o 5 dB  horší pokrytí 3G než bublinková konkurence. Zase vám s ním ale nikdy nespadne hovor - vždy bude včas bezpečně předán do GSM sítě.

PS. Tento text jsem napsal na základě přečtení standardu, doufám, že jsem ho správně pochopil… Vodafone sem do srovnání úmyslně nezahrnul, neboť tam, kde má Vodafone GSM síť v 1800 pásmu, 3G signál telefonuje daleko za místem kde to GSM již vzdalo…

MORAN

Středa, Únor 9th, 2011

Včera došlo k formálnímu podpisu dohody o sdílení 3G sítí mezi O2 a T-Mobilem. Pojďme si stručně popsat zvolené technické řešení.

MORAN (Multi Operator Radio Access Network) je druh sdílení UMTS sítě. Každý fyzický prvek přístupové sítě se chová jako dvě samostatná virtuální zařízení. V Node B jsou pro každý sektor osazeny dvě TRX karty, každá vysílá na frekvenci a nese kód sítě svého operátora. Provoz obou operátorů je oddělený, nejde o vnitrostátní roaming. Antény mohou být sdíleny, ale nemusí, v pilotních instalacích sdíleny nebyly. To umožňuje nejen samostatné řízení tiltu (náklonu), ale i individuální azimuty antén. Z Node B běží data společnou rourou přes mikrovlnný spoj k RNC.

Na RNC jsou nakonfigurovány dvě virtuální oblasti (LAC). Provoz z RNC již jde po samostatných propojích do core sítí jednotlivých operátorů. Sdílené RNC se projeví stejným prefixem dlouhého Cell ID v obou sítích, jinak je celé řešení pro koncového zákazníka naprosto transparentní.

Každý operátor realizuje provoz druhého operátora plně na svém hardwaru, to znamená, že zákazníci O2 v Čechách si mohou na vlastní mobil vyzkoušet HSPA+ a zákazníci T-Mobilu na Moravě zase mohou zjistit, jak daleko se dostali v 3G hardwaru čínští soudruzi.

Pilot sdílení 3G sítí v Dobříši?

Neděle, Říjen 31st, 2010

Operátoři Telefónica O2 a T-Mobile zřejmě testují sdílení 3G sítí. V Dobříši jsem našel tuto zajímavou střechu (kliknutím zvětšíte):

Jde o sajt T-Mobilu v ulici Boženy Němcové. Všimněme si páru UMTS antén do každého sektoru. Otázkou zůstává rozsah sdílení, antény má evidentně každý operátor vlastní. Předpokládám i vlastní Node B. Naopak RNC je zřejmě sdílené, oba operátoři mají podle Cell ID zde nakonfigurováno RNC 199. Sdílení mikrovlného spoje si netroufám odhadnout, i když by dávalo smysl, dnes je to největší položka v rozpočtu výstavby nového 3G pokrytí.

V Dobříši je ještě druhý podobný sajt na komíně bývalých rukavičkářských závodů, opět dvě UMTS antény nad sebou, na spodním ochozu.

Na závěr neúplný seznam CID, které jsem vypáčil z Fieldtestu. Oba operátoři zde mají síť nepřístupnou pro běžné zákazníky.

Komín
O2 199:6139 LAC 4000 scr. 1
O2 199:6140 LAC 4000 scr. 2
T-Mobile 199:53858 LAC 22865 scr. 424
T-Mobile 199:53859 LAC 22865 scr. 440

Panelák
O2 199:6135 LAC 4000 scr. 3
T-Mobile 199:53851 LAC 22865 scr. 416
T-Mobile 199:53852 LAC 22865 scr. 408

Aktualizováno: Podobnou instalaci, tentokrát na lokalitách O2, jsme nalezli v Humpolci: foto foto.

Druhý UMTS carrier a Fieldtest

Pondělí, Říjen 25th, 2010

Tento stručný návod si klade za cíl zefektivnit lovení nově spouštěných 3G buněk na druhém carrieru. V běžném provozu telefon monitoruje carrier dle svého uvážení. Informace o druhém carrieru jsou sice k dispozici, ale jen o buňkách, které jsou propagovány v neighbour listu (seznamu sousedů) v danou chvíli přijímaného sektoru.

Může nastat situace, kdy jsme v dosahu slabé vzdálené buňky na druhém carrieru, ale nemáme o ní tušení, protože chybí v neighbour listu. Další nástrahou je fakt, že Telefónica O2 na zdvojené buňce nepropaguje stejný sektor na druhém carrieru, nejspíš aby se zamezilo přeskakování telefonu mezi nosnými. Tímto je druhý carrier jednosektorových buněk zcela neviditelný po vstupu do pokrytí dané buňky.

Naštěstí Fieldtest umožňuje vynutit používání jednoho konkrétního UMTS carrieru. Použije se funkce zámku na kanál a použije se speciální kód 999. Poté je nutno vynutit reselekci, nejlépe přepnutím pásma mezi Duálním režimem a Pouze 3G režimem, ať již ve Fieldtestu nebo v menu telefonu.

Telefónica O2 dodržuje zásadu, že oba carriery stejného sektoru mají společný rozprostírací kód. Po zachycení neznámé buňky na druhém carrieru lze tedy vyhledat v seznamu známé buňky se stejným kódem na prvním carrieru, a pak již vyrazit k téměř jistému úlovku, samozřejmě za předpokladu, že seznam obsahuje kódy známých buněk.

Změna spread kódů na síti T-Mobile 3G

Pátek, Říjen 1st, 2010

Ve středu došlo ke změně spread kódů v T-Mobile UMTS síti na celém území Prahy a Brna. Ostrava se zdá být nepostižena. Jak vypadá situace v ostatních pokrytých městech?

HSPA+ v teorii

Úterý, Září 7th, 2010

High Speed Packet Access Evolution (HSPA Evolution) nebo také HSPA+ je popsána v Release 7 UMTS standardu. Tato revize byla připravována paralelně s Release 8 (LTE) a obsahuje tak řadu vylepšení vymyšlených pro LTE, které se daly aplikovat zpět do HSPA světa.

eFACH

Uživatelé HSPA terminálů znají po kliknutí na odkaz krátkou prodlevu, než se začne něco dít. V tomto čase terminál, který odpočíval na paging kanále, vyjednává se sítí sestavení dedikovaného datového kanálu. To síti zabere necelou sekundu a až poté mohou začít téct data. V UMTS sítích již od R99 existuje Forward Access Channel (FACH). Běhají na něm hlavně řídící povely, ale umožňuje i přenos velmi malých datových paketů. Je sdílený pro všechny terminály v sektoru a má pevnou přenosovou rychlost 30 kbps. HSPA+ zavádí do sítě Enhanced FACH kanál, který je fyzicky přenášen na HSDPA (HS-DSCH) kanálu. Toto umožňuje okamžitě po pagingu terminálu přenášet data na downlinku rychlostí až jednoho megabitu, dříve než je vyjednán dedikovaný datový kanál a komunikace přejde na tradiční metody zavedené v Release 5 (HSDPA).

MIMO

HSPA+ zavádí možnost vysílací diverzity na downlinku, známé i z Wifi 802.11n sítí jako Multiple Input Multiple Output (MIMO). Node B sestavuje dva rozdílné datové toky obsahující každý polovinu přenášených dat. Oba jsou kódovány a rozprostírány stejnými kódy, každý z nich je ale následně odvysílán přes samostatnou anténu. Terminál zdekóduje ten datový tok, který v daný okamžik dorazil na jeho antény silnější, poté jej z příjmutého signálu odečte a provede znovu demodulaci druhého datového toku. Teoreticky lze tímto postupem dosáhnout 100% navýšení přenosové rychlosti. MIMO je v Release 7 nasazeno jen na downlinku, teoretické špičkové hodnoty jsou 23.4 Mbps pro 3/4 kódový (ochranný) poměr a 28.0 Mbps pro 1/1 kód.

16QAM a 64QAM

HSPA+ zavádí podporu 64QAM modulace na downlinku. Tato modulace dokáže přenést šest bitů během jednoho symbolu, což je o 50% více než 16QAM z HSDPA, která přenáší čtyři bity per symbol. Podmínkou pro použití 64QAM je o 6 dB lepší odstup signálu od šumu než u 16QAM, lze ji tedy využít jen ve zhruba 20% případů, kdy je terminál blízko vysílače a signál je dostatečně kvalitní. Špičková přenosová rychlost 64QAM je 21.1 Mbps. MIMO není s 64QAM povoleno.

Na uplinku byla zavedena modulace 16QAM známá z HSDPA, v HSUPA byla dosud používána obyčená QPSK modulace. Tímto byla zdvojnásobena rychlost uploadu vůči HSUPA z 5.7 na 11.5 Mbps.

Optimalizace na druhé sítové vrstvě (L2)

UMTS sít používá na druhé sítově vrstvě Radio Link Control Protocol (RLC), jehož hlavní činností v R99 bylo hlídat, zda datové pakety dorazily úspěšně do cíle a případně zajistit jejich opakování. V HSPA standardu tuto činnost přebrala přímo první síťová vrstva. Co ovšem zůstalo je požadavek na pevnou velikost RLC paketu, která činí 40 bajtů payloadu. To znamená, že i v HSPA je datový paket fragmentován na RNC do 40-bajtových bloků, které jsou samostatně přenášeny přes Node B do terminálu. Tento proces je zaprvé náročný na výpočetní výkon, zadruhé vnáší na rádiové rozhraní overhead, který činí vždy minimálně 5%. HSPA+ toto řeší zavedením Flexible RLC s možností zvětšit RLC pakety až do velikosti 1500 bajtů, což je tradiční velikost IP paketu v Internetu.

Příjmová diverzita

HSPA+ zavádí nutnost dvou samostatných antén a dvou samostatných přijímacích obvodů v terminálu, primárně kvůli MIMO. Tyto dva přijímací obvody ale najdou svoje využití i tam, kde se síť rozhodne MIMO nepoužít nebo operátor MIMO nezainvestovat. Terminál má díky dvěma anténám k dispozici příjmovou diverzitu, což byla dosud výsada BTS. Hlavně v oblastech na okrajích buněk diverzitní příjem výrazně pomůže oddělit užitečný signál od rušení z ostatních sektorů. Přenosové rychlosti na downlinku se v těchto situacích zvýší podle simulací o 50-80%, a to i na sítích, které dosud HSPA+ nenasadili. Celá úprava je totiž čistě na straně terminálu a pro síť je transparentní.

Nespojitý příjem a vysílání

V UMTS sítích včetně HSPA terminál nepřetržitě vysílá na řídícím kanále informace nutné k řízení vysílacího výkonu protistrany (power control). HSPA+ umožnuje terminálu nespojité vysílání DPCCH (Dedicated Physical Control Channel), terminál tak může zcela vypnout vysílací obvody ve chvílích, kdy nečekají žádná data na upload (např. mezi malými pakety při stahování nebo VoIP hovoru). Zároveň byl v HSPA+ přidán povel, kterým síť informuje terminál o možnosti přestat poslouchat příchozí provoz po určitý časový úsek (discontinuous receive - DRX). Primární motivací pro tyto změny je snaha šetřit energii terminálu a tím prodloužit výdrž na baterii. Pozitivním vedlejším efektem je drobné zvýšení kapacity sektoru, méně provozu znamená méně interferencí.

Plochá architektura

Poslední dvě změny jsou pro terminál neviditelné a týkají se architektury sítě. První inovace HSPA+ umožňuje datovému provozu obcházet (tunelovat) SGSN, přes které nově běží jen řídící data. Druhou změnou je pak zvýšení počtu RNC v síti (dosud 4096), což umožní výrobcům infrastruktury integrovat funkčnost RNC do Node B a propojení Node B přímo s SGSN a GGSN. Těmito úpravami se redukuje latence, protože datový provoz uživatele bude procházet jen dvěmi zařízeními (Node B a GGSN) místo dosavadních čtyř.

Druhý UMTS carrier dorazil do republiky

Sobota, Srpen 28th, 2010

Společnost Telefónica O2 osadila na svojí 3G síti v Karlových Varech druhý carrier, a to plošně po celém městě s výjimkou několika stožárů v okrajových oblastech pokrytí. Původní nosná běží na frekvenci 10564, nová nosná je na frekvenci 10588. Obě nosné jsou kombinovány do společné antény. Scrambling kódy jsou na obou nosných identické, ale každá nosná v sektoru má vlastní Cell ID.

Na závěr připomeňme, že druhá nosná znamená zdvojnásobení kapacity sítě.