Почему я не люблю сети 3G?
Стандарт 3G совершил революцию в сотовых сетях. Он открыл нам дорогу в мобильный интернет. Но, сыграв свою роль, он постепенно заменяется более совершенными сетями 4G.
За многие годы работы с 3G у каждого инженера накопилось множество претензий к этому стандарту. Это очень субъективно, поэтому не стал называть статью “главный недостаток 3G“. Расскажу лишь своё мнение.
Базовая станция любого поколения и стандарта имеет свою конечную ёмкость. Когда эта ёмкость заканчивается нагрузку, то есть абонентов нужно переключать на другие частотные каналы и соседние станции. И вот с этим возникают сразу две проблемы.
Во-первых, эту самую нагрузку достаточно сложно оценить. В 2G мы можем посчитать количество занятых таймслотов, а в 4G – вычислить утилизацию ресурсных элементов.
В 3G не всё так просто. Каждому абоненту выделяется часть кодового дерева для передачи данных и голоса. И даже когда это кодовое дерево используется лишь наполовину сота уже может оказаться перегружена из-за слишком высокого шума от абонентов.
Просто посчитать количество абонентов в соте также не получится из-за той же проблемы. Мы не можем однозначно судить, что при таком-то количестве абонентов сота однозначно перегружена. Сильно влияет объём передаваемых данных, местоположение абонентов относительно друг друга, количество голосовых пользователей и т.д.
То есть факторов влияющих на загрузку соты 3G очень много. Часто судить о перегрузах приходится уже по косвенным признакам: нехватке мощности, отказам в выделении ресурсов, низким скоростям и т.п.
Во-вторых, даже если мы приняли решение о том, что сота загружена лишних абонентов не так уж и просто передать в другие соты. С балансировкой трафика между каналами на другие частоты особых проблем нет. А вот с переключением абонентов в соседние соты на той же частоте возникают большие сложности.
В 2G и 4G есть специальный хэндовер по нагрузке, когда абонента можно передать в соседнюю соту, в том числе другой станции, когда мы считаем, что нагрузка в текущей соте превышает допустимый порог. В 3G такого хэндовера нет.
Разработчики стандарта 3G придумали другой элегантный механизм под названием дыхание соты – Breathing Pilot. Идея его в том, что по мере роста нагрузки сота сама уменьшает зону обслуживания. Абоненты при этом будут переключаться на соседние соты из-за уменьшения уровня сигнала.
Но есть одна большая проблема. Что если все соты в определённом районе будут загружены сильно? Тогда все они уменьшат своё покрытие и зона обслуживания 3G может уменьшиться в несколько раз.
В итоге, уровень сигнала у абонентов будет плавать в течение дня, что сделает работу сети непредсказуемой и полной обрывов соединений и отказов обслуживания.
Эти две взаимодополняющие проблемы создают изрядную головную боль операторам сотовой связи, которым приходится или строить сеть с большим запасом по ёмкости, ну или заведомо идти на риск низких скоростей в часы наибольшей нагрузки (ЧНН). И, как правило, побеждает второй путь.