Невдяев Л.М. Мобильная связь третьего поколения (2000) (1151875), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Этот процесс в сетях 65М происходит под управлением МВС/НЕК, т.е. мобильного центра коммутации, который для абонента является исвоимв. В отличие от 05М протокол А)ч)51-4! предусматривает применение шлюзового МВС, По этой причине асе вызовы из 65М в ТРМА направляются через шлюзовой маршрутизатор. Теперь несколько слов о взаимодействии 65М и ()МТ5. Как уже говорилось, существующие сети ОВМ базируются на применении мобильного центра коммутации МВС в качестве платформы, обеспечивающей коммутацию и предоставление услуг. Внедрение же УМТ5 будет происходить в условиях, когда сети фиксированной связи, по крайней мере, в Европе, будут мигрировать в широкополосные сети с коммутацией пакетов на основе платфермьз АТМ.
Это дает возможность использовать преимущества широкополосной архитектуры ()МТ5 на базе существующих систем коммутации, Таким образом, применение ()МТ5 позволит устранить зависимость инфраструктуры 05М от специализированных МВС и за счет этого обеспечить быстрое внедрение мощных приложений, способных одинаково хорошо функционировать в любой сети. Проблемы переходного периода можно решить за счет использования общей транспортной среды для всех видов трафика. Такая возможность может быть реализована на базе коммутатора 13-МВС ((ЗМТ5 МоЬ|!е 5егч!сез 5чт!тсЬ!пк Септег), который обеспечит коммутацию трафика 65М, пакетный режим ОРК5 и два новых режима %СРМА ЕРР и УТКА ТРР. 4.7. Развитие спутниковой связи в ИМТ-2000 Концепция спутниковой подсистемы 5-1МТ-2000 Если по стандартам наземной связи Т-1МТ-2000'з достигнут в процессе гармонизации опремленный компромисс, то в отношении спутниковых сетей еще целый ряд вопросов ждет сюего решения.
Поэтому в рамках данной книги ограничимся рассмотрением лишь ключевых характеристик 5ИМТ-2000, При создании спутниковой подсистемы ключевыми требованиями являются: освоение нового 5-диапазона частот, разработка эффективных радиоинтерфейсов, обеспечивающих иитеграцшо спутниковых и наземных систем связи.
С помощью спутниковых сетей абонентам будет предложен расширенный ассортимент услуг: — голосовая 'связь и низкоскоростная передача данных (короткие сообщения и электронная почта) со скоростью 2,4-16 кбит)с: — асимметричные услуги, включающие передачу данных, доступ к базам данных, выход в сеть 1п!епзег, при скорости передачи до 144 кбит!с; — интерактивные мультимедийные услуги (видеотелефония, видеоконференцсвязь) со скоростью до 144 кбит)с. Префиксы 8 (за!сапе) н Т (!спев!па!) в названнак 3-!МТ-2000 н Т-!Мтз2000 означают соответственно спугниковую и наземную подсистемы !МТ-2000 3' 68 МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ 3-го ПОКОЛЕНИЯ Скорость передачи в сетях спутниковой связи несколько ниже, чем в наземной свя.
зи, т.е, не более!44 кбит!с, Тем не менее, такой пропускной способности вполне достаточно, чтобы обеспечивать высокоскоростную передачу данных и мультимедиа. Введение новых видов услуг и протоколов будет происходить без предьявления дополнительных требований к существующим сетям радиотелефонной связи и передачи данных. Таким образом, спутниковые сети 3-го поколения уже на первой фазе развертывания будут предоставлять практически тот же набор услуг, что и наземные, но в глобальной зоне обслуживания. Общий подход к разработке стандартов спутниковых систем в рамках проекта 8-1МТ. 2000 несколько отличается от проектирования наземного сегмента Т-1МТ-2000.
Прежде всею, для спутниковой связи выделен только парный диапазон: 1980-20!О МГц (аЗемлвспутник») и 2! 70-2200 МГц («спутник-Земля»), т.е. работа в режиме с временным дуплексным разносом (Т(30) пока не планируется. Чтобы обеспечить меньшие затраты пропускной способности на сигнализацию и пе. редачу управляющей информации, длина кадра в спутниковых сетях выбрана больше, в скорость передачи битов управления мощностью ниже, чем в наземных. Один из основных путей наращивания пропускной способности и обеспечения заданной энергетики спутниковых линий — использование высокоэффективных многолучевых бортовых антенных систем. Максимально.
возможный запас по энергетике, реализуемый в современных системах, как правило, не превышает 20 дБ и реализуется в основном за счет снижения скорости передачи. Структура орбитальных группироаок Концепция построения систем 3-го поколения может быть реализована в системах с косых. ческими аппаратами (КА) на геостационарной (ГСО) и негеостационарной (НГСО) орбите (табл. 4.8). Несмотря на перегруженность ГСО и наличия большой суммарной задержки (а среднем около 500 мс), эта орбита по-прежнему будет очень привлекательна для связи бла. годаря тому, что она не вносит перерывов в обслуживании. Система из 3-4 спутников и) ГСО обеспечивает охва~ почти всей территории Земли. Однако системы с геостационарными КА будут потенциально эффективны лишь в случае, когда формируемые на поверхноста Земли зоны обслуживания будут сравнительно невелики, Прообразом систем будущего мо.
жет явиться система ТЬцгауа . Построение космического сегмента на негеостационарной орбите будет практическа совпадать с тем, которое используется в существующих системах 2-го поколения. Европей. ским космическим агентством (ЕБА) предложено использовать для связи 4 типа НГСО группировок, которые достаточно близки к тем, которые используются в системы О!оЬаВ!аг (ЕЕО), Е!!!рзо (Вогеа1!5), !СО (МЕО), Агсй(шее(ез (НЕО). Переход к негеостациа. парным орбитам позволяет обеспечить более высокие характеристики обслуживания абю.
нентов за счет увеличения рабочих углов места и числа КА, находящихся одновременна в зоне радиовидимости абонентского терминала. Особенность негеостационарной орбиты со. Регвомавьцав система связи е двумв КА нв геостационарной арбате (44ь в д и 25ь в д ), разработанная Нвеае (США) цо эвквэу Объелиценных арабских эмиратов (УАВ). В системе доетцгцугы уникальные харакэериаа ки. 250-300 цереконфигурируемых ца бойзу лучей, пропускная способность на КА — (3750 каналов (в с дива. зоне), мощность солнечных батарей — 13 кВт, скорость в рааицханале-46,8 хбцт/е, Светема тьцгаув плавврр ется к введению в эхсцлуатацих» в конце 2000 г. В цей предлелагаетев реаацэовать весь спектр етаядвртвв1 услуг, используемых в 08М сетях СЕМЕЙСТВО СТАНДАРТОВ МОБИЛЬНЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ бЯ Таблица 4.8. Варианты построения орбитальной группировки для систем 3-го поколения (Е5А) Обозначение орбиты*т ЕЕО НЕО ОЕО МЕО НЕО Тип орбиты В Круговая Агсыщесез Круговая огеа!л Круговая Число КА 8 6 48 1О Высота орбиты, км (апогей~перигей), км 1414 7846/520 26784Л 000 36000 7846!4223 10355 Наклонение, град 116 52 63,4 Число плоскостей на КА в каждой плоскости 1хб бх! Вхб 2х4 2х5 1х4 Высота переключения с захоллщего на восходящий КА, км 20500 7303 Минимальный угол места, грал 1О 20 10 40 20 Диаметр зоны, км Число лучей Ширина луча, град 5850 13380 15900 11340 12900 19 61 160 169 21,5 2,9 2,3 Максимальная задержка при распространении, мс ! 1,7 38,2 131,9 101,8 Разброс по задержке, мс 14,1 13,4 12,6 6,95 33,4 Доплеровский сдвиг частоты, кГц е 36,6 э 20,0 е 10,3 Я!4,6 Время пребывания в ближнем луче, с 9500 Пост.
720 334 Время пребывания в дальнем луче, с 356 1040 9870 Пост. 1258 ') ОЕО (Оеозтат!влагу ЕакЬ ОгЬн) — геостационарная орбита (ГСО), НЕО (Н!8Ь ЕПтрпса! ОгЬн) — высокоэллиптическая орбита, 1.ЕО (Еотт- Еакь ОгЬц) — низкая околоземная орбита, МЕО (Мед!ащ ЕакЬ ОгЫт)— средневысотная околоземная орбита. ") Вычисления максимального времени распространения радиоволн и доплеровского сдвига частоты для значений, приведенных в табл. 4.6, производилось для центральной точки луча на поверхности Земли.
ЦСНтр самоГо ближнего луча находился в нодспутниковоя точке, а самый дальний луч лежал на границе зоны устойчивой связи. Первоначально в 1ТУ поступили на рассмотрение пять проектов (рис. 4.4), которые можко разделить на две группы. Первая из них основана на использовании технологи ТОМА: Ног!гопз (!птпагзат),!СО КТТ (1СО О!ОЬа! Ссяппаптсабопз), а другая создается на базе СОМА: 8АТ-СОМА (Южнал Корея), Вт)!г-СОМА и 5%-СТОМА (ЕВА), Несколько позже был заявлен елте один проект ()ЧХ (!г!б!цпт 1Чех! Оепегатюп), подготовленный компанией Мотого!а. стоит в том, что по мере снижения высоты, с одной стороны, увеличивается энергетический запас в радиолинии, а, с другой стороны, снижается суммарная длительность сеансов связи и увеличивается доплеровский сдвиг частоты.
МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ 3-го ПОКОЛЕНИЯ 70 Высота орбгпы, кы Рис. 4.4. Переход к спутниковым системам 3-го поколения 36000 26800 (апогей) )0390 78500 (апогей) )600 )400 800 Проекты, основанные на СОМА Европейским космическим агентством (ЕБА) совместно с рядом ведущих компаний Европы разработаны два предложения: первое из них основано на широкополосном кодовом разделении каналов 59)/-СРМА (Ба!е111(е %Ыейапб СРМА), а второе — на гибридном кодововременном разделении каналов, получившим название Вга/-С/ТРМА (Ва(е!!1(е 16/ЫеЬаш( Соде але( Тине Р(ч!8(оп Мцййр!е Ассем), Основная идея проекта БФ-СРМА заключается в адаптации технологии широкополосной системы с кодовым разделением Ч/СРМА, разработанной в рамках проекта системы ()ТКА РРР, применительно к спутниковой связи (49). В системе ВЖ-СРМА используется структура логических каналов, сходная с той, которая реализуется в наземной сети (/ТКА.
Длина кадра равна 20/10 мс и может изменяться в зависимости от чиповой скорости 1,92 или 3,84 Мчип/с. Структура кадра аналогична тойг которая предложена в наземной сети УТКА. Кадр состоит из 15 канальных интервалов длиной 0,625 мс (3,84 Мчил/с) илн 1,25 мс (1,92 Мчил/с). Некоторые отличия от ()ТКА имеются в структуре передаваемых сообщений.
Вместе с пилот-сигналом и командами управления излучаемой мощностью ТРС (Тгалзш(1 Ро)тег Сонно!) по спутниковому каналу передается сигнал, в котором указана скорость передачи текущего кадра. СЕМЕЙСТВО СТАНДАРТОВ МОБИЛЬНЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ Вследствие того, что задержки в спутниковой системе больше, чем в наземной сети, для повышения быстродействия замкнутой петли регулирования использован 4-уровневый сигнал (2 бита на кадр). Суперкадр (мультнкадр) длиной 600 мс образуется путем объединения бО нли 30 кадров (в случае половинной скорости). Модуляция данных осуществляется с использование ОРВК. Для снижения фазовых ошибок нри малых скоростях передачи (менее 4,3 кбит!с), вместо ()РВК применяется ВРВК илн двухканальная ВРВК (с!ца1 ВРВК).