Невдяев Л.М. Мобильная связь третьего поколения (2000) (1151875), страница 2
Текст из файла (страница 2)
И этим мы во многом обязаны понятию «мультимедиа», которое стремительно ворвалось в нашу жизнь. Из-за отсутствия общепринятого названия или потому, что неопределенное название более всего подходит для данного периода развития связи, термин «мультимедная вобрал в себя все новое и прогрессивное, что связано с передачей высококачественной широкополосной и достаточно разнообразной информации. Говоря о системах 3-го поколения, услуги принято делить на две группы: немультнмедийные (узкополосная речь, низкоскоростная передача данных, график сетей с коммутацией каналов) и мультимедийные (асимметричные и интерактивные услуги широкополосной связи, передача видео и мобильный доступ к 1пгегпе!). Быстро растущая потребность в мультимедийных услугах для мобильных абонентов приводит к необходимости искать значительно более широкие полосы частот, чем те, которые используются в системах 2-го поколения.
Несмотря на то, что все наиболее «привлекательные» участки спектра лежат ниже 1 ГГц, «частотная планкав постепенно поднимается вверх. В рамках 1МТ-2000 верхняя граница частотного диапазона уже увеличена до 2,2 ГГц и это не предел. В ближайшие годы планируется поднять ее еще выше — до 2,5 ГГц, Проблемы, связанные с выделением частотного ресурса для 1МТ-2000, обсуждаются в третьей главе.
В главе четыре рассматривается организация работ по стандартизации систем 3-го поколения, проводимых под эгидой 1ТО. Приводится подробный анализ всех предложений по спутниковой и наземной связи, дается уточненная архитектура наземного семейства стандартов 1МТ-2000, которая состоит из сетей радиодоступа и базовых сетей. Если по стандартам наземной связи достигнут в процессе гармонизации определенный компромисс как в странах Европы, так и мира в целом, то в отношении спутниковых сетей еще целый ряд вопросов ждет своего решения.
Поэтому в рамках данной книги рассматриваются лишь ключевые характеристики спутниковой сети 1МТ-2000. Следует отметить, что представленные в !ТО проекты не исчерпывают всех возможных путей создания новых технологий. В пятой главе анализируются эволюционные пути развития ОБМ на базе новых технологий НБСБР, ОРКБ, ЕООЕ. Технологии ОРКБ и ЕООЕ представляют собой платформу, удобную для поэтапного внедрения услуг 13МТБ!1МТ-2000. Усовершенствованные сети ТОМА (18-136) предполагается реализовать в стандарте (!%С- !36.
Проведенный анализ показывает, что в настоящее время имеются все предпосылки для развития двух наиболее распространенных технологий ОБМ и ТОМА по единому сценарию, хотя говорить об их глобальном слиянии еще рано. Главы 6-8 посвящены рассмотрению трех ключевых технологий, реализованных на базе СОМА: сбша2000, %СОМА и ТОМА/СОМА. Североамериканский стандарт сйпа2000 представляет дальнейшее развитие системы сдшаОпе, %СОМА — объединенное предложение, поступившее от разных регионов мира: %СОМА (Япония), ОТКА (Европа), %СОМА НА и %1МБ (США) и СОМА П (Ю.Корея).
Третья технология ТОМА!СОМА — объединенное предложение УТКА ТРО (Европа) и БСОМЛ (Китай). В книге рассматриваются осо- ВВЕДЕНИЕ бенности построения и архитектура этих технологий, принципы кодирования и модуляции, вопросы управления мощностью н обеспечения синхронизации, В Приложениях описана модель оценки характеристик системы сйпа2000 и приведен ряд примеров, поясняющих особенности формирования сигналов в сбша2000 и Ъ'СРМА. В конце книги приводится краткий англо-русский толковый словарь, охватывающий новую терминологию по технологиям 3-го поколения. Следует отметить, что перспективы создания систем 3-го поколения сегодня представляются более благоприятными, чем это было десять лет назад перед появлением цифровых систем 2-го поколения.
Внедрение систем 2-го поколения проходило на мировом рынке за непродолжительное время и развивалось исключительно путем «вытеснениял старых технологий, с которыми не предполагалось обеспечение преемственности. С внедрением систем 3-го поколения начнется продолжительный период совместного существования !МТ-2000 и систем 2-го поколения. Благодаря различиям в ассортименте н стоимости предоставляемых услуг новые технологии будут не конкурировать, а гармонически дополнять друг друга.
Несмотря на резкий прорыв высокоскоростных технологий еще рано говорить о предоставлении услуг массовому пользователю. Основная причина в слишком высокой стоимости абонентского оборудования, по крайней мере, на начальном этапе развертывания систем мобильной связи 3-го поколения. МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ 3-го ПОКОЛЕНИЯ 1. СИСТЕМЫ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ 2-го ПОКОЛЕНИЯ 1.1. Краткая история развития Ретроспектива Первые системы двусторонней радиотелефонной связи между подвижными объектами появились более 50 лет назад. Связь осуществлялась на фиксированных частотах, а передаваемые сигналы занимали в эфире широкую полосу частот.
С развитием техники традиционной (конвенциональной) радиосвязи возникли проблемы, связанные с ограниченным частотным ресурсом и низкой пропускной способностью таких систем. Идея создания сотовых систем была основана на разбиении обслуживаемой территории на небольшие зоны (соты), в каждой из которых размещена, как правило, одна базовая станция. Такой принцип организации связи позволяет увеличить число абонентов и повысить качество связи за счет повторного использования одних и тех же частот в различных сотах [1, 2). Однако прошло много лет, прежде чем такие системы были реализованы на практике.
Лишь в начале 80-х годов в ряде стран были развернуты коммерческие системы сотовой связи, использующие для передачи речи аналоговую частотную модуляцию. Одной из первых начала предоставлять услуги система )чМТ-450 (!9огб!с МоЬ!!е Те!ерйопе), созданная в 1981 г. рядом Скандинавских стран, Вскоре появились и другие системы, работающие в диапазоне частот 400-500 МГц. Это были системы стандарта С-450 (Германия), Каб!осош- 2000 (Франция), КТМБ- ! 0 ! Н (Италия).
Наиболее мощный толчок к разработке новых систем сотовой и транкинговой радиосвязи был дан, когда началось интенсивное освоение диапазона частот 800-900 МГц. С появлением таких систем как АМРБ !США), )ЧМТ-900 (Скандинавские страны), ТАСЯ и ЕТАСБ !Англия), НСМТБ, 3-ТАСБ (Япония) началась эра систем подвижной сотовой связи !СПСС). Все перечисленные стандарты являются аналоговыми и относятся к первому поколению систем сотовой связи. По своим характеристикам СПСС первого поколения выголно отличались от используемых ранее систем двусторонней речевой связи. Благодаря сотовому принципу территориально-частотного планирования удалось добиться лучшего качества связи при более высокой эффективности использования частотного спектра. Стандарт )ЧМТ-450 особенно удобен при обеспечении связи на больших территориях с относительно малой плотностью населения.
Этот стандарт до сих пор занимает прочную позицию на рынке подвижной связи. В России на долю ХМТ-450 прихолится около 1058 всех абонентов сотовых сетей, и он принят наряду с ОБМ в качестве федерального !3). Первый опыт эксплуатации аналоговых систем позволил выявить также и ряд присущих им недостатков: возможность прослушивания переговоров, наличие двойников, перегруженность частотного диапазона вследствие его неэффективного использования, ограниченность зоны действия. Кроме того, распространение радиоволн в условиях интенсивных городских застроек связано с возникновением глубоких селективных замираний, вызванных многолучевым распространением радиоволн. Наличие замираний приводит к ухудшению отношения сигнал/шум на выходе ЧМ приемника на 10-20 дБ !4).
Таким образом, с точки СИСТЕМЫ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ 2-го ПОКОЛЕНИЯ зрения качества передачи речи системы первого поколения не оправдали возлагавшихся на них ожиданий. Начиная с середины 80-х годов, в мире начался интенсивный рост числа подвижных абонентов, который превзошел все самые смелые прогнозы. Стало ясно, что существующие аналоговые системы, базирующиеся на болыпом числе несовместимых друг с другом стандартов, не отвечают современным требованиям, и переход от действующих аналоговых сетей к цифровым технологиям является неизбежным.
Число абонентов аналоговых сетей с каждым годом стремительно уменьшается, а в некоторых странах наметился полный отказ от ннх. В целом аналоговая абонентская база с 91,4 млн, (1997 г) сократилась до 79,5 млн (1999 г.), и прогнозируется ее дальнейшее уменьшение до 54,5 млн, к 2003 г. (51. Однако темпы снижения числа абонентов, пользующихся аналоговыми стандартами АМРБ и ХМТ-450, разные. Наиболее быстро ивыдавливаютсяи с рынка абоненты стандарта АМРБ, который не выдерживает конкуренции с перспективными цифровыми технологиями ТОМА (1Б-!36) и СОМА (!Б-95). Что же касается сетей ХМТ-450, то в них отток абонентов пока не столь велик, а в районах Центральной и Восточной Европы даже наблюдается небольшой рост.
Такая ситуация объясняется тем, что последняя версия стандарта ХМТ-450 доработана до такой степени, что она обладает некоторыми свойствами, которые присущи сетям 2-го поколения, например, услугами международного роуминга. Стандарты 2-го поколения Первые проекты цифровых систем сотовой связи, которые сейчас принято относить ко второму поколению, появились в начале 90-х годов. Они отличаются от аналоговых систем двумя принципиальными отличиями (6): а) возможностью использования спектрально-эффективных методов модуляции в сочетании с временным (ТОМА) и кодовым (СОМА) разделением каналов вместо традиционно используемого в аналоговых системах частотного разделения каналов (РОМА); б) предоставлением пользователям широкого спектра услуг за счет интеграции передачи речи и данных с возможностью шифрования (засекречивания) данных.
Переход на цифровые способы передачи и обработки информации позволил существенно сократить число стандартов. К 1995 г. в мире действовали цифровые системы трех стандартов — ОБМ, П-АМРБ (!Б-54, впоследствии 1Б-! 36) и РРС. Широкое распространение получил общеевропейский стандарт ОБМ, который был создан по инициативе специальной группы подвижной связи Огонр Брес!а! Мо841е (ОБМ)', организонанной в рамках ЕТБ!. Первая коммерческая сеть, работающая в стандарте ОБМ, была разнернута в !992 г. в Германии. С тех пор стандарт непрерывно развивается и совершенствуется.