Невдяев Л.М. Мобильная связь третьего поколения (2000) (1151875), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Передача симметричных потоков данных с более высокой скоростью — 384!384 кбит/с возможна за счет агрегирования трех каналов по 128/128 кбит/с. Показатели обслуживания для немультимедийных услуг аналогичны существующим службам передачи данных в ОВМ (14,4 кбитУс). Типовое сообщение принималось равным 40 кбайт, а «приемлемая» задержка для данного вида услуг — 30 с, объем среднескоростных мультимедийных услуг — 0,5 Мбайт за 14 с., а для высокоскоростных — 1О Мбайт за 53 сек. Интерактивная мультимедийная связь, или, другими словами, видеотелефонная связь, обеспечивалась со скоростью 128 кбитУс по симметричному каналу. Длительность интерактивного обмена сообщениями — 144 с (180 с при коэффициенте занятости канала 0,8).
Затраты пропускной способности на корректирующие коды, служебные сигналы, обучающие последовательности для всех видов услуг составляли около 20%. Считалось, что интерактивные мультимедийные услуги, коммутируемые данные и речь передаются в режиме, ориентированном на установление соединения с допустимым коэффициентом блокирования 0,02. В остальных трех режимах реализована пакетная передача с коэффициентом эффективности передачи пакетов 0,75.
При прогнозировании услуг систем 3-го поколения важную роль играет распределение графика по зонам обслуживания. Ожидается, что услуги высокоскоростной мультимедиа будут необходимы на первом этапе развертывания систем 3-го поколения только в пикосотах (табл. 3.2), а наиболее интенсивный обмен остальными видами услуг будет происходить в микросотах. МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ 3-го ПОКОЛЕНИЯ Таблица 3.2. Распределение трафика по зонам обслуживания Пикосота Микросота Макросота Класс услуг 0% 100% 0% Высокоскоростная мультимедиа Среднескоростная мультимедиа 25% 70% 5% 70% 25% 5% Интерактивная мультимедиа 25% 10% 65% Передача данных с коммугацией канатов Низкоскоростная передача данных 25% 10% 65% 65% 10% 25 "я 1 олосовые услуги Частотный ресурс для наземных сетей По оценкам ()МТВ Форума потребности для европейских стран в радиоресурсах для наземных сетей составят 369 МГц" в 2005 г. и 555 МГц в 2010 г.
(табл, З.З). Для работы внутри помещения (режим ТОП) потребуют спектр 20 МГц в 2005 г. и 40 МГц в 2010 году. Таблица 3.3. Потребности в спектре для наземных и спутниковых сетей (по данным !)МТ5 Форума) Суммарный частотный ресурс, равный 555 МГц, образуется из следующих частотных полос: — 155 МГц — общая полоса частот, выделенная в соответствии с решениями ьт'КС-92 для наземнгих сетей !МТ-2000, которая включает следующие участки спектра: 1900- 1980; 2010-2025; 2110-2170 МГц; — 240 МГц — существующая полоса частот, выделенная в Европе для наземных мобильных систем 2-го поколения; — 160 МГц — дополнительные полосы 1, планируемые к выделению на радиоконференции 1)(гКС-2000, с целью обеспечения потребностей мобильной связи в Европе с 2010 года. В рекомендациях 1)МТБ суммарная гютребиость в частотном ресурсе указана 406 МГц (2005) и 580 (2010).
Эти данные получены с учетом эксплуатационного запаса, учитывающею неэффективность использования спектра и наличие защитных полос между сетями различиых операторов. Запас принимался равным 10% в 2005 г. и 5% в 2010 г. Снижение величины запаса в 2 раза в 20! 0 г. обусловлено более эффективным испольюванием спектра.
47 ЧАСТОТНОЕ ПРОСТРАНСТВО ДЛЯ !МТ-2000 Минимальная ширина полосы частот, необходимая для работы одного оператора по оценкам ЕВС составляет 2х20 МГц. Частотный ресурс, требуемый для работы нескольким конкурирующим операторам, предоставляющим современные мультимедийные услуги в одном крупном географическом регионе, оценивается в 300-500 МГц.
В рамках 1Т() специалисты разных стран также провели исследования по оценке необходимого дополнительного спектра, которые показали, что в 2010 году для наземных сетей 1МТ-2000 необходим частотный ресурс в 532 МГц (табл. 3.4). Как видно из табл. 3.4, прогнозы!Т() и те оценки, которые получены европейскими специалистами, достаточно близки, хотя несколько и расходятся.
Таблица 3.4. Требуемый частотный ресурс дпя наземных сетей !МТ-2000 (прогноз!Т(!) Согласно оценкам !Т(), общая ширина спектра существующего наземного сегмента (10 и 26) с учетом корневых полос составляет: 395 МГц (регион 1), 230 МГц (регион 2) и 320 МГц (регион 3). Частотный ресурс дпя спутниковых сетей Прогнозы показывают, что до 2010 года спутниковые системы нового поколения (б-1МТ- 2000) и традиционные спутниковые сети (служба МВВ) будут развиваться параллельно, поделив между собой один и тот же рынок услуг. Для предоставления услуг будут использоваться два базовых типа терминалов: портативный и мультимедийный. По оценкам европейских экспертов потребность в услугах спутниковой связи на территории Европы составляет 12,5% от общемирового спроса на немультимедийные услуги и б'~6 спроса — на мультимедийные услуги. Необходимый дополнительный радиоспектр для спутниковых сетей составит 50 МГц (2005 г.) н 90 МГц (2010 г.), что обеспечит общеевропейское покрытие.
Теперь несколько слов о тенденции распределения графика мультимедийных услуг в спутниковой связи. В силу того, что скорости передачи по каналам спутниковой связи ниже, чем в наземных сетях, рост услуг мультимелиа будет происходить не столь стремительно, как в наземной связи (см. рис. 3.3). Тем не менее, согласно данным 1Т() (!2) уже с 2005 г. объем графика мультимедиа превысит немультимедийные виды услуг, предоставляемые в спутниковых сетях. Анализ тенденций распределения графика по регионам (рис.
3.4), проведенный !Т(), показывает, что наибольший рост услуг спутниковых систем 3-го поколения ожидается в Северной и Южной Америке, Японии и Азии. Что же касается Европы, то здесь объем услуг спутниковой связи невелик по причине хорошего покрытия наземными сетями сотовой связи, которые уже «опуталия практически всю Европу.
Гоповотт график, Гбаяг гоЛ 2000 Речь Головок гтнФтт» Гоатп гол 1000 500 Регион 1 Северная и Южная Америка ам Регион 2 Япония и тикоокеан- ский регион .100 Регион 3 Западная Европа 200 Регион 4 Восточная Европа и Евразия Репкнт Рептон 1 Рис. ЗЗ. Прогнозируемый годовой график для мобильной спутниковой службы ! МТ-2000 Рис.
3.4. Прогнозируемый годовой график для мобильной спутниковой службы 1МТ-2000 Регион В Средний Восток и остапьная часть Азии МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ 3-го ПОКОЛЕНИЯ Даитнте .':лв»ьптлтелпа Нитеракпплна» вюь ] -разбро покаланпйпрогноза 5 5 — прогноз 2005 г ВЕЕ٠— прогноз 2010 г Регион 1 Репин Репин а Е 5 — разор те полат»пня врогион '1 5 — прогноз 2005 г ЦД вЂ” прогн з 2010 г ЧАСТОТНОЕ ПРОСТРАНСТВО ДЛЯ !МТ-2000 Согласно прогнозу 1Т()", потребность в услугах спутниковых сетей несколько выше, чем в оценках, сделанных в отчетах 1)МТВ Форума (табл. 3.5). Таблица 3.5. Прогнозируемая потребность в спектре для !МТ-2000/М55 3.5.
Дополнительные полосы-кандидаты ! Полоса частот 806-960 МГц. Во всем мире этот диапазон распределен для сотовых, транкннговых и систем беспроводного доступа. В России в нем работают системы воздушной радионавигации, посадки самолетов, а также спутниковые системы. В соответствии с рекомендациями ~3МТБ Форума в этом диапазоне предлагается выделить полосу 1х40 МГц (в диапазоне 806-862 МГц) при условии выделения парной полосы 40 МГц в диапазоне 470- 806 МГгь Полоса частот 1427-1525 МГц.
Полоса рассматривается для выделения вне европейского региона. В США с января 1999 г. участок спектра 1427-!435 МГц передан в коммерческую эксплуатацию. В Японии полосы частот 1435-1453Л 447-150! МГц отведены лля работы систем 2-го поколения. В соответствии с решениями СЕРТ в Европе часть диапазона 1452-1492 МГц выделена для спутниковой и наземных служб цифрового радиовещания. Полоса частот 1710 — 1885 МГц.
Один из наиболее перспективных диапазонов для наземного сегмента систем 3-го поколения, который может быть выделен на всемирной основе для !МТ-2000. Сегодня практически весь участок спектра отведен для системы сотовой связи 2-го поколения 05М-1800 (1710-1785Л805-1885 МГц). Предоставление услуг 1МТ- Прогноз падгстоадсн спсииадистани Мснгдунарсдная системы !пгпагзаг ! В настоящее время в международных организациях (1ТО, Форум ()МТВ) активно исследуются дополнительные полосы частот для 1МТ-2000Л)МТЗ, Предложения по выделению дополнительных полос будут рассмотрены в 2000 г. на Всемирной радиоконференции 9згйС- ! 2000.
Ниже приведен анализ полос-кандидатов в диапазоне до 3 ГГц, которые могли бы быть использованы в наземных сегментах систем 3-го поколения. Полоса частот 470-806 МГц. В Европе эта полоса используется для аналогового телевидения, радиорелейной и правительственной связи.
При переходе на цифровое телевизионное вещание Гд'тгВ возможно, что отдельные участки спектра станут доступны другим службам. Изыскивается возможность выделения полосы 1х40 МГц при условии выделения парной полосы 40 МГц в диапазоне 806-862 МГц. В США процесс перехода от аналогового к цифровому ТВ также связывают с возможностью освобождения полосы частот шириной 2х12 МГц (764-776/794-806 МГц). 50 МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ 3-го ПОКОЛЕНИЯ 2000 предполагается осуществить по мере роста спроса на такие услуги. Также планируется освоение участка между парными полосами частот ОБМ-1800 (1785-1805 МГц). В США произошло перераспределение полосы частот 17!0-!755 МГц, которая с 1999 г. совместно используется правительственными и коммерческими структурами (с 2004 г полоса становится полностью коммерчески доступной).
В России эта полоса частот перекрывается с отдельными участками РРЛ (1550-2100 МГц) и малоканальных тропосферных РРЛ (1700-2100 МГц). Полоса частот 2290-2400 МГц. Форумом ()МТЗ было предложено несколько вариантов использования этого диапазона, Так, нижний участок спектра шириной 1О МГц (2290- 2300 МГц) может быть выделен для нелицензируемых видов услуг в режиме ТРР. Возможен вариант его использования в комбинации с другой полосой частот, выделяемой в верхней части этого диапазона.
В случае, если будет успешно решен вопрос о перемещении служб воздушной телеметрии в другие участки спектра (не выше 3 ГГц), то просматривается несколько вариантов предоставления лицензируемых услуг; выделение полосы 11О МГц в режиме ТРР, выделение полосы 2х40 МГц или 2х1 10 МГц (при условии парного выделения полосы частот в диапазоне 2520-2 670 МГц). Что же касается США, то там только участок спектра 2385-2390 МГц пригоден для коммерческого использования и то после 2005 г. Полоса частот 2500-2 690 МГц.
Считается, что эта полоса является наиболее вероятным кандидатом для развития систем !МТ-2000 на 2-м этапе нх совершенствования (после 2008 г.). Просматривается возможность выделения полосы 150 МГц для режима ТРР или организация парных полос 2х70 МГц (если позволит дуплексный разнос). Планируется выделение полосы 1х110 МГц при условии парною выделения в диапазоне 2290-2400 нли 2700-2900 МГц нлн ! х120 МГц в диапазоне 2535-2655 МГц. Полоса частот 2700-2900 МГц.
В соответствии с решением СЕРТ оценивается возможность выделения полосы 2х50 МГц или 1х110 МГц (парная полоса) лля режима РРР или 100 МГц- для режима ТРР. 3.6. Пути повышения эффективности использования спектра Сегодня в мире существует острый дефицит спектра в диапазоне частот до 3 ГГц, что при.
водит к необходимости принятия рядом национальных администраций дополнительных жестких мер по повышению эффективности использования спектра. Так, в США с 1997 г за. прещенгл новые разработки РРЛ, если их спектральная эффективность ниже 6 Гц/бит. Ана. логичные меры предприняты в Западной Европе. В России такие работы ведутся в рамки комплексной программы «Спектр-2000». Увеличение эффективности спектра может быть осуществлено, в первую очередь, зг счет усовершенствования приемопередающей аппаратуры, применения новых спектрально эффективных технологий абонентского радиодоступа, методов модуляции и помехозащи.