Невдяев Л.М. Мобильная связь третьего поколения (2000) (1151875), страница 27
Текст из файла (страница 27)
6.2 приведены три способа использования полосы частот при различных вариантах построения системы сйпа2000. МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ 3-го ПОКОЛЕНИЯ 104 Рис. 6.2. Варианты использования полосы частот 10 МГц при различных вариантах построения системы г мгя 9 ) б 7 В 9 !О 9) О 3 75 М! ц 5 а) МС-СОМА (9(=7) б) О5 СОМА (1Х + ЗХ + ЗХ), где Х =1,25 МГц в) О5 СОМА (1Х + бХ) б! 1,М! и О ! 3 3 9 5 б 7 В 9 !О в) 0 ! 7 3 ! 5 б 7 8 9 !О Например, в полосе 10 МГц можно разместить 7 каналов по 1,25 МГц (вариант МССРМА) или 1 канал с шириной спектра 1,25 МГц и 2 канала с шириной спектра 3,75 МГц (вариант РБ-СРМА) или 1 канал с шириной спектра 1,25 МГц и 1 канал с шириной спектра 7,5 МГц (вариант РБ-СРМА) Для обеспечения совместимости с другими системами по краям спектра введены защитные интервалы шириной 625 кГц Предлагаемый подход к проектированию широкополосной системы обеспечивает не только совместимость с существующими системами, но и позволяет гибко использовать полосы частот в эфире, реализуя различные стратегии развертывания сети.
Система сб)ша2000 обеспечивает непрерывный режим передачи, что позволяет снизить пиковую мощность излучаемого сигнала, минимизировать уровень помех и обеспечить возможность работать с низкими скоростями передачи Длина кадра составляет 5 и 20 мс при передаче управляющей информации и 20 мс при передаче данных и речи Перемежение и повторение данных осуществляется по всей длине кадра, что обеспечивает улучшение качества обслуживания за счет временного разнесения Использование более коротких кадров могло бы снизить задержку при передаче речи, но это привело бы к снижению показателей помехоустойчивости вследствие более короткого интервала перемежения Во втором варианте сигнал передается с расширением спектра на одной несущей с чиповой скоростью, кратной 1,2288 Мчип/с, при этом может быть получен следующий ряд скоростей й=Х х 1,2288 Мчип/с, где Х =1, 3, 6, 9, 12 Базовая скорость в проекте сйпа2000 принята равной й= 3,6864 Мчип/с (Х=З) ТЕХНОЛОГИЯ сдпза2000 105 б.З.
Сравнительный анализ сдлза2000 и 1ИСОМА Ранее уже говорилось о конкурентной борьбе, которая развернулась на этапе гармонизации проектов сдта2000 и ФСРМА, и чем окончилось противостояние между компаниями Ег1сззоп и Оца!сопип. Принятое в конце 1999 г. компромиссное решение открыло дорогу к 3-му поколению сразу двум технологиям.
Североамериканский проект сйпа2000 окончательно дорабатывается в рамках стандарта !МТ-МС (вариант МС-СРМА), а работы по %СРМА и Е)ТКА разделились на два направления. Первый стандарт 1МТ-РБ базируется на технических решениях 95ГСРМА РРР и Е!ТВА РРР (для парных полос частот), а второй 1МТ-ТС [для непарных полос частот) основан на технических решениях европейского проекта !)ТКА ТРР и китайского проекта ТР-БСРМА. Ключевое отличие сйпа2000 и 95ГСРМА, которое стало предметом острой полемики,— разные чиповые скорости 3,6884 и 3,84 Мчигь1с.
Выбор чиповой скорости в проекте с115па2000 произвелен из условия обеспечения обратной совместимости с сйпаОпе (Зх!,2288 Мчип/с) и возможности использования на переходном этапе к !МТ-2000 двухрежимных терминалов типа сйпа2000!сйпаОпе. В отличие от сйпаОпе, разрабатываемый в Европе и Японии стандарт ФОРМА не преследует целей обеспечения совместимости с существующими сетями связи, хотя заложенные в нем решения базируются на использовании единых базовых сетей ОБМ МАР, А!5181-41 и !Р-сетей.
Для разделения сигналов базовых станций в сйпа2000 используются короткие коды длиной 2 с разными циклическими сдвигами, что требует их взаимной синхронизации. 15 Асинхронный принцип построения сети %СРМА делает ее независимой от внешнего источника синхронизации. Такая возможность обеспечивается за счет использования разных кодов Голда [для разделения базовых станций).
Начальная синхронизация мобильных станций в системе сг[ша2000 обеспечивается по общему пилот-сигналу, излучаемому каждой базовой станцией. Так как все БС в сети синхронны, то никакой дополнительной синхронизации не потребуется. После захвата пилот- сигнала мобильная станция определяет все параметры, необходимые для когерентной демодуляции сигнала и обеспечения хэндовера, Процедура начального поиска в системе ФСРМА более сложная, так как осуществляется в три этапа. Однако с точки зрения быстродействия она обладает преимуществом, т.к. на каждом этапе область неопределенности сравнительно невелика.
Время установления начальной синхронизации в сйпа2000 несколько выше из-за большой априорной неопределенности [72). Между рассматриваемыми технологиями есть и много общего. Прежде всего, ддя увеличения пропускной способности в них используется мультикодовая передача, позволяющая выделить одному пользователю сразу несколько каналов. Оба стандарта предусматривают динамическое управление мощностью в прямом и обратном каналах связи, хотя в проекте 95ГСРМА используется более быстродействующая схема управления мощностью. Повышение помехоустойчивости обеспечивается за счет разнесения на передаче, использования сверточных и турбо-кодов и др, Более подробно особенности каждой из двух технологий будут рассмотрены в последующих разделах книги.
Краткие сравнительные характеристики системы сдгпа2000 и ФСРМА приведены в табл. 6.4. 100 МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ 3-го ПОКОЛЕНИЯ Таблица 6.4. Сравнительные характеристики ссйиа2000 и )/(/СОМА Система слша2000 9ГСОМА Характеристика Диапазон частот, МГц 824-849 / 869-894 и 1900 1920-! 980, 2110-2170 3,75 (3 х 1,25) — базовая 1,25 х)4, где)4=1, 6, 9, 12 Полоса частот, МГц 5 — базовая 1,25; 1О и 20 МС-СОМА ОБ-СОМА Метод доступа Совместная эксплуатация с ОБМ и обеспечение хэндовера Совместимость Обратная совместимость с сдшаОле 3,6864 (Зх!,2288) — базовая )чх1,2288, где )9 =1, 6, 9, 12 Чиповая скорость, Мчип/с 3,84 (базовая), 7,78 и 15,56 Сверточный код (К=9, К=1/2, 1/3, 1/4), турбо-код (К=4) Сверточный код (К=9; К=!г2, 1/3) + код Рида-Соломона, турбо-код (К=З) Кодирование Синхронизации базовых станций Синхронная работа Асинхронная работа (возможна синхронная) Функции Уолша и квазиортого- нальные коды Ортогональные коды Короткие коды длиной 2 и длили ные коды длиной (2"~-1) Расширяющие последо- вательности Колы Голда Схема поиска сот По пилот-сигналу Длина кадра, мс 5,20 !О Модуляция данных ОРБК ОРБК «вниз» ВРБК ВРБК «вверх» «вниз» ОРБК Расширяю- щая моду- ляция ОРБК 11РБК или НРБК (ОС! 1РБК) «вверх» Мягкий, жесткий (межчастотный) Метод автоматического переключения каналов Мягкий, жесткий (межчастотный или межсистемный) Скорость 1,6 кбит/с, шаг управления 0,25-1,5 Технология сдта2000 имеет открытую архитектуру с гибко изменяемой конфигурацией и протоколами, которые охватывают физический, канальный и верхние уровним.
Обобщенная диаграмма функционально взаимосвязанных физического, канального и более высоких уровней приведена на 6,3. Рассмотрим подробнее функции, обеспечиваемые на каждом из перечисленных выше уровней. Верхние уровни охватывают все уровни эталонной модели ВОС выше второго. Управление мощностью Скорость 0,8 кбит/с, шаг управления 0,25; 0,5 и 1,0 6.4.
Услури и протоколы Услуги верхних уровней Ортогональные коды переменной длины ОЧБР с коэффициентом рас- ширения 1-5! 2 (4-256 в 13ТКА) Трехэтапный поиск (поиск кода Гол- да, кадровая синхронизация, иден- тификация скремблирующего када) ТЕХНОЛОГИЯ с((гпа2000 107 Рис. 6.3. Канальная архитектура системы се(пза2000 !Б-95 26 сигнализация (уровень 3) сйпа 2000 сипилизация (верхние уровни) Услуз и передачи пакетов Услупг коммутируемых сетей Другие виды сигнализации Верхние уровни Речевые услуги Интерфейс услуг подуровня ьАС !Б-95 20 сигнализация (уровень 2) сапа 2000 Другие виды сигнализация сигнализации (уровень 2) (уровень 2) ьАС подуровень Пакетные Нудь Коммутируемы данные протокол данные (уровень 2) (уровень 2) (уровень 2) РЫСР тип 1 (сигнализация) Р!.1СР тип 2 (даниые) МАС подуровень РЕОСР тип 1 Р1.ОСР тип 2 РЫСР уплотнение и Ооз подуровень Физический уровень Физический уровень Основной задачей верхних уровней является обработка потоков данных конечного пользователя, служебных сообщений и сигнализации.
Различают три основные категории услуг: — речевые услуги, включающие доступ в сети общего пользования (ТфОП), радиотелефонную связь между мобильными станциями, 1Р телефонию; — услуги передачи данных (1Р, !Я)Н, В-1317)ч), ЗМ5, мультимедиа); — передача управляющей и контрольной информации (сигнализация).
Иерархическая структура сйпа2000 ориентирована на обеспечение широкополосных видов услуг, включая мультимедиа. Предоставление таких услуг потребует объединения нескольких или даже всех видов обслуживания (т.е, речи, пакетной информации и потоков с коммутацией каналов), которые будут передаваться по одному радиоканалу. Механизм управления имеет гибкую структуру, позволяющую линамически изменять показатели обслуживания (О03) для каждого активного сеанса связи.
Наличие гибкой архитектуры обеспечивает возможность совместимости системы ст)та2000 с существующими сетями. Речевой трафнк от совместимых вокодеров (например, ЕЧзчС) может переноситься непосредственно на основной канал (Гцпт!апел(а! сйаппе!) без предоставления дополнительных возможностей ЕАС н МАС уровней. В случае передачи речевого трафика в пакетном режиме (!Р телефония) система сйпа2000 также сможет предоставлять все услуги канального уровня. И, наконец, в случае передачи речевого трафика сетей с коммутацией каналов будет реализован режим с динамическим изменением показателей качества обслуживания ()00.
При передаче данных возможны два основных вида обслуживания; передача пакетной информации и передача коммутируемых данных. В первом случае используются протоколы, ориентированные на режим работы как с установлением, так н без установления соединения, включая протоколы ТСР и Е)0Р н межсетевой протокол без установления соединения СЕЛР (Соппес1юл!евй 1п(егпеплгогЫлк Рго(осо!). Протоколы сигнализации, реализованные в системе сйпа2000, способны поддерживать два режима: — !8-95 2О сигнализацию, обеспечивающую совместимость со стандартом 18-95; — ст!пза2000 сигнализацию, предоставляющую расширенные возможности и обеспечивающую поддержку услуг 1МТ-2000. 10В МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ 3-го ПОКОЛЕНИЯ Кроме того, система сйпа2000 обеспечивает совместимость с верхними уровнями сигнализации других систем, определенных в рекомендациях 1Т(3.