‫מאת‪ :‬אהרון אהרון‬ ‫מנהל תחום אלחוט‪,‬‬ ‫בינת תקשורת מחשבים‬ ‫הפחתת עומס למפעילים סלולריים‬ ‫הצונאמי של תעבורת הנתונים‪ ,‬הנגרמת בשל ריבוי המכשירים הסלולריים החכמים‪ ,‬גורמת‬ ‫למפעילי רשתות הסלולר בארץ ובעולם למצוא פתרונות תקשורת אשר יקלו על תעבורת‬ ‫המידע ברשתות הסלולריות‬ ‫“הטלפון האדום”‪“ ,‬הקו האדום” וה”דואר‬ ‫האדום” הינם הדרכים המהירות לשליחת‬ ‫המידע העדכני המוקלט‪ ,‬המצולם‬ ‫והמתועד על‪-‬ידי אזרחים לרשתות‬ ‫השידור בארץ ובעולם‪ .‬אמצעים אלו‬ ‫אחראים‪ ,‬בין היתר‪ ,‬להתפוצצות המידע‬ ‫ברשתות הסלולר וברשתות האלחוטיות‪.‬‬ ‫לפי פרסום של חברת המחקר ‪,ABI‬‬ ‫עד שנת ‪ 2015‬יהיו בעולם מעל ‪7.4‬‬ ‫מיליארד מכשירים חכמים התומכים‬ ‫בתקני האלחוט ‪ ,802.11n‬מתוכם ‪1.2‬‬ ‫מיליארד יהיו טלפונים חכמים‪ .‬הצונאמי‬ ‫של תעבורת הנתונים הנגרמת בשל ריבוי‬ ‫המכשירים הסלולרים החכמים (‪Smart‬‬ ‫‪ )Phone‬מחייבת את מפעילי רשתות‬ ‫הסלולר בארץ ובעולם למצוא פתרונות‬ ‫תקשורת אשר יקלו על תעבורת המידע‬ ‫ברשתות הסלולריות‪.‬‬ ‫מפעילי התקשורת הסלולרית נמצאים‬ ‫תחת לחץ לספק קצבי העברת נתונים‬ ‫מהירים יותר ולהדביק את הביקוש שאינו‬ ‫יודע שובע מצד הלקוחות שלהם וזאת‬ ‫עקב ריבוי האפליקציות הקיימות כיום‪.‬‬ ‫בנוסף‪ ,‬ההכנסה החודשית מכל לקוח‬ ‫נשארה קבועה במקרה הטוב וברוב‬ ‫המקרים אף ירדה‪ .‬כתוצאה מכך‪ ,‬חברות‬ ‫הסלולר מתכננות להיעזר בכל טכנולוגיה‬ ‫אפשרית להגדלת רוחבי הפס ב”אוויר”‬ ‫כולל‪:‬‬ ‫•האצת השימוש בטכנולוגיית ה‪Long( -‬‬ ‫‪-Term Evolution (LTE‬טכנולוגיית‬ ‫הדור הרביעי בסלולר‪.‬‬ ‫•הגדלת הקיבולת (‪ )Backhaul‬מאתרי‬ ‫הקצה לאתרי המרכז‪ ,‬הן באמצעות‬ ‫הסיבים הפרוסים והן באמצעות עורקי‬ ‫רדיו ייעודיים‬ ‫‪22‬‬ ‫‪Focus 2012 H2‬‬ ‫•הפעלת בקרת תנועה ברשת לתעדוף‬ ‫מידע חיוני‬ ‫•שימוש באתרי סלולר מזעריים‬ ‫‪ Femtocells‬באזוריים בנויים‬ ‫•שימוש בטכנולוגיית ‪ Wi-Fi‬מתקדמת‬ ‫בהתחשב בעובדה שבכל מכשיר נייד‬ ‫(‪ )Smart Phone‬כיום מוטבע רכיב‬ ‫סיליקון התומך בתקן ‪ ,802.11‬השימוש‬ ‫בטכנולוגיית ‪ Wi-Fi‬הינה הדרך החסכונית‬ ‫ביותר להגדיל את רוחבי הפס באוויר‪ ,‬תוך‬ ‫מתן מענה לריבוי משתמשים באזורים‬ ‫קטנים יחסית ‪.‬‬ ‫הדור הבא של‬ ‫רשתות האלחוט‬ ‫רשתות האלחוט ‪ WIFI‬נפוצות כיום‬ ‫כמעט בכל בית ובכל משרד‪ ,‬אולם‬ ‫רשתות אלו מתאימות יותר לצרכן הביתי‬ ‫והמשרדי ומתאימות פחות לדרישות‬ ‫המפעילים הסלולריים‪ .‬עבור המפעילים‬ ‫הסלולריים ברשתות ‪ WIFI‬כלל‪-‬ארציות‬ ‫ישנו צורך בניהול מלא מקצה לקצה של‬ ‫רשת האלחוט‪ ,‬תוך כדי ניצול מירבי של‬ ‫התדרים הקיימים למניעת הפרעות ‪RF‬‬ ‫הדדיות בין יחידות האלחוט ‪.WIFI‬‬ ‫בנוסף‪ ,‬רשתות אלו צריכות לתמוך בנדידת‬ ‫(‪ )Roaming‬משתמשים בצורה חלקה‬ ‫בין יחידות האלחוט ‪ WIFI‬לבין רשת‬ ‫הסלולר על‪-‬פי תקני הסלולר העולמיים‬ ‫‪.3GPP‬‬ ‫רשתות האלחוט ‪ WIFI‬הללו נקראות‬ ‫גם “‪ “Next Generation Wi-Fi‬והן‬ ‫מותאמות לעבודה מלאה בצורה‬ ‫סינרגטית לרשתות הסלולר‪.‬‬ ‫תקן ‪ ,802.11u‬המכונה גם ‪HOTSPOT‬‬ ‫‪ ,2.0‬שאמור לצאת בחציון השני של השנה‬ ‫(‪ )2012‬נותן פתרון מלא לביצוע מעבר‬ ‫חלק (‪ )Roaming‬של המשתמשים‬ ‫‪Next‬‬ ‫בטלפון הנייד לרשת ה ‪-‬‬ ‫‪ ,Generation Wi-Fi‬תוך כדי שימוש‬ ‫ב‪ SIM -‬הקיים ברשות המשתמש‪ .‬עד‬ ‫לאימוץ תקן זה‪ ,‬קיימות מספר שיטות‪,‬‬ ‫שיפורטו בהמשך‪ ,‬לביצוע ‪Roaming‬‬ ‫מלא או חלקי‪ ,‬של משתמשי האלחוט‬ ‫בין רשתות ה‪Next Generation Wi-Fi -‬‬ ‫לבין רשתות ה‪.3G/4G Cellular -‬‬ ‫“הדור הבא” של רשתות האלחוט ‪WIFI‬‬ ‫מבוסס על טכנולוגיות המחייבות תמיכה‬ ‫במספר פרמטרים חשובים כגון‪:‬‬ ‫ריבוי יחידות ‪ WIFI‬בשטח נתון‬ ‫כיום‪ ,‬פריסת רשת אלחוטית לא ניתן‬ ‫לתכנן רק על סמך גודלו של השטח‬ ‫המבוקש לכיסוי אלחוטי‪ ,‬אלא יש לתכנן‬ ‫על פי כמות יחידות ‪ WIFI‬במטר רבוע‪,‬‬ ‫שכן כמעט לכל משתמש ישנם לפחות‬ ‫שני מכשירים (לדוגמא‪ ,‬טלפון נייד‪,‬‬ ‫‪ Tablet‬ומחשב נייד) התומכים כולם ב‪-‬‬ ‫‪.WIFI‬‬ ‫כיסוי ‪ WIFI‬בשטחים פתוחים‬ ‫רשתות ה‪ WIFI -‬אמורות לספק פתרונות‬ ‫גם עבור שטחים פתוחים ולצורך כך‬ ‫יש להשתמש בטכנולוגיות ייעודיות‬ ‫המתאימות לפריסה רחבה בתקני השידור‬ ‫המותרים‪ .‬הטכנולוגיה הפופולארית‬ ‫ביותר הינה שימוש בטכנולוגיית ‪Beam‬‬ ‫‪“( forming‬עיצוב אלומה”) המאפשרת‬ ‫לספק רוחבי פס גבוהים יותר עבור‬ ‫משתמשי אלחוט אשר נמצאים במרחק‬ ‫מיחידות הגישה‪.‬‬ ‫ניהול ספקטרום האוויר‬ ‫ריבוי יחידות ה‪ WIFI -‬עשוי לגרום‬ ‫להפרעות הדדיות בספקטרום האוויר‬ ‫ולכן ישנו צורך חיוני במערכות ניהול‬ ‫אשר מווסתות את עוצמות השידור ותדרי‬ ‫העבודה על פני הספקטרום הנתון בכל‬ ‫שטח‪.‬‬ ‫תעדוף משתמשים ואפליקציות‬ ‫רשתות האלחוט הינם משאב משותף בין‬ ‫כלל המשתמשים והאפליקציות ולכן ישנו‬ ‫צורך לתעדף באמצעות מנגנון ‪ QOS‬את‬ ‫האפליקציות החיוניות יותר כגון וידיאו‪.‬‬ ‫אבטחת משתמשים‬ ‫המכשירים הניידים כוללים מידע רגיש‬ ‫ולכן התקשורת בינם לבין הרשת‬ ‫האלחוטית ‪Next Generation Wi-Fi‬‬ ‫חייבת להיות מאובטחת ומוצפנת על‪-‬פי‬ ‫תקני האלחוט המחמירים ‪. 802.11i‬‬ ‫ניהול “קצה לקצה”‬ ‫רשתות האלחוט ‪ WIFI‬משמשות‪ ,‬בין‬ ‫היתר‪ ,‬כרשתות עבור מפעילים סלולריים‪,‬‬ ‫‪ ,Carrier Class‬והן חייבות להיות מנוהלות‬ ‫בצורה מלאה על‪-‬ידי מערכות ניהול‬ ‫ייעודיות‪ ,‬אשר מספקות “תמונת מצב”‬ ‫בכל רגע נתון אודות הרשת וכן פרמטרים‬ ‫כגון עומסים ברשת‪ ,‬כמות משתמשים‪,‬‬ ‫הפרעות ‪ ,RF‬תכנון תדרים ועוד‪.‬‬ ‫מעבר בין רשתות‬ ‫וחוויית לקוח‬ ‫יתרונות פתרון ה‪Cellular data -‬‬ ‫‪ offload‬עבור מפעילי הסלולר הוסברו‬ ‫מעלה בפירוט‪ ,‬אולם יתרונות אלו חייבים‬ ‫לקחת בחשבון גם את חווית משתמש‬ ‫הקצה‪ ,‬כך שהלקוחות יוכלו להשתמש‬ ‫ברשתות השונות ללא הצורך להזדהות‬ ‫מחדש ובמינימום הפרעה לגלישה‬ ‫הסלולרית‪ ,‬או לרשת האלחוטית ‪. WIFI‬‬ ‫לצורך כך‪ ,‬בעתיד הקרוב תקן ‪802.11u‬‬ ‫(ראה מסגרת) אמור לאפשר פתרון‬ ‫לחוויות המשתמש‪ ,‬אולם עד ליישום‬ ‫התקן במלואו (יחידות הקצה‪ ,‬יחידות‬ ‫האלחוט ‪ WIFI‬והמערכות במרכז הבקרה‬ ‫חייבים לתמוך בתקן זה‪ ,‬שעל פי רוב הוא‬ ‫מחייב חומרה עדכנית) קיימים מספר‬ ‫פתרונות אפשריים ליישום ‪Roaming‬‬ ‫חלקי‪ ,‬או כמעט מלא‪ ,‬בין רשתות הסלולר‬ ‫‪ 3G/4G‬לבין רשתות ‪Next Generation‬‬ ‫‪.Wi-Fi‬‬ ‫להלן מספר שיטות לביצוע מעבר בין‬ ‫הרשתות‪:‬‬ ‫‪Seamless Authentication‬‬ ‫‪Solution‬‬ ‫בשיטה זו משתמשי האלחוט יחוברו‬ ‫בצורה ידנית בפעם הראשונה לרשת‬ ‫ה‪ ,Next Generation Wi-Fi -‬כאשר‬ ‫סיסמת המשתמש קיימת באתר הראשי‬ ‫ומתבססת על ה‪ SIM -‬של המשתמש‪.‬‬ ‫בשיטה זו‪ ,‬הלקוח אינו צריך לספק‬ ‫סיסמא ידנית‪ ,‬אולם הוא חייב לבצע‬ ‫הזדהות ראשונה מול הרשת ‪Next‬‬ ‫‪. Generation Wi-Fi‬‬ ‫ההזדהות מתבססת על ‪Proxy RADIUS‬‬ ‫אשר מקבל את נתוני המשתמשים‬ ‫ישירות מבסיס הנתונים של מפעילי‬ ‫הסלולר (בדרך כלל מיחידת ה‪.)HLR -‬‬ ‫לאחר אישור המשתמש‪ ,‬הלקוח יכול‬ ‫לגלוש ברשת כמו כל משתמש ‪.WIFI‬‬ ‫תצורת חיבור זו נועדה להסיט את‬ ‫תעבורת ה‪ DATA -‬מרשתות ה‪3G/4G -‬‬ ‫לרשתות ה‪Next Generation Wi-Fi -‬‬ ‫וזאת בכדי להפחית עומסים מרשתות‬ ‫הסלולר‪.‬‬ ‫‪Monitored Service Solution‬‬ ‫בדומה לשיטה הקודמת‪ ,‬המשתמשים‬ ‫בשיטה זו יחוברו באופן ידני לרשת‬ ‫ה‪ Next Generation Wi-Fi -‬ויאומתו‬ ‫ע”י שרת ייעודי‪ Smart Gateway ,‬אשר‬ ‫יעביר דרכו את כל המידע של משתמשי‬ ‫האלחוט‪ .‬שרת זה יאפשר לרשתות‬ ‫ה‪ Next Generation Wi-Fi‬לבצע‬ ‫תעדוף למשתמשי האלחוט וכן יוכל‬ ‫לספק דוחות למערכות החיוב (‪)Billing‬‬ ‫והרישום של מפעילי הסלולר‪.‬‬ ‫‪Wall-Garden Access Solution‬‬ ‫שיטה זו מאפשרת למשתמשי הקצה‬ ‫הסלולרים המתקדמים‪ ,‬התומכים בחלק‬ ‫מיכולות ה‪ ,HOT Spot 2.0 -‬להתחבר‬ ‫בצורה ישירה לרשת ה‪Next Generation -‬‬ ‫‪ Wi-Fi‬ללא צורך ברישום ראשוני ובצורה‬ ‫אוטומטית‪ .‬החיבור מבוצע באמצעות‬ ‫יחידת ‪ Smart Gateway‬ייעודית אשר‬ ‫מעבירה דרכה את כל תעבורת הרשת‬ ‫האלחוטית והיא יכולה להתחזות כ‪-‬‬ ‫‪ GGSN‬עבור רכיבי ה‪ SGSN -‬וכן כ‪-‬‬ ‫‪ SGSN‬עבור רכיבי ה‪.GGSN -‬‬ ‫חיבור אוטומטי ללא צורך באימות המשתמש‬ ‫חווית המשתמש במכשירי הקצה החכמים היא כיום הצורך החיוני ביותר ליישום על‪-‬ידי מפעילות הסלולר‪ .‬בשל היכולות‬ ‫המתקדמות של מכשירי הקצה לא ניתן כיום לספק שירות אשר מאלץ את הלקוחות לבצע רישום או אימות מחדש‪ .‬ביצוע‬ ‫‪ Roaming‬מלא ומהיר ללא צורך באימות המשתמשים הינו צורך הכרחי ביישום ‪ . Cellular Data Offloading‬לצורך כך‪ ,‬ארגון‬ ‫התקינה ‪ IEEE‬תיקנן את תקן ‪ 802.11u‬אשר יאפשר‪ ,‬בין היתר‪:‬‬ ‫•חיבור אוטומטי בין יחידת הקצה לרשת ה‪ Next Generation Wi-Fi -‬ללא צורך באימות המשתמש‬ ‫•זיהוי אוטומטי של יחידת הקצה את רשת האלחוט ‪Next Generation Wi-Fi‬‬ ‫•“דחיפה” אוטומטית של המדיניות (‪ )Policy‬המותרת למשתמש הקצה‬ ‫•חיבור מאובטח לרשת ה‪Next Generation Wi-Fi -‬‬ ‫•שימוש בפרסום ‪( SSID‬שם הרשת האלחוטית) אחד עבור מספר רשתות שונות‬ ‫•ביצוע ‪ Roaming‬מלא בין רשתות ‪ 3G/4G‬לרשתות ה ‪ Next Generation Wi-Fi -‬בצורה אוטומטית‪.‬‬ ‫‪www.bynet.co.il‬‬ ‫‪23‬‬