Невдяев Л.М. Мобильная связь третьего поколения (2000) (1151875), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Согласно стандарту !5-95 коэффициент качества формы сигнала должен составлять величину не менее 0,944 при допустимых отклонениях по частоте 300 Гц и задержке не более й 1 мс (111. Сравнительные характеристики систем ОБМ, !5-136 (ТОМА) и!5-95 (СОМА) приведены в табл. 1.3 !!О). СИСТЕМЫ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ 2-го ПОКОЛЕНИЯ 17 мешается из соты в соту или переключается с одного спутника на другой.
Такой метод получил название хэндовер (от английского Ьапдочег). При переключении на соседнюю базовую станцию (в наземных системах) нли другой луч бортовой антенны (в спутниковых сетях) обычно происходит смена частоты несущей, что может приводить к снижению качества связи. Существуют два основных типа хэндовера: жесткий и мягкий. Жесткий алгоритм переключения каналов сопровождается кратковременным прерыванием связи в момент перемещения абонента из соты в соту. Такой метод автоматического переключения канала осуществляется в большинстве систем 2-го поколения, использующих метод ТЕЗМА (ОБМ, (Б- !36, РЕ)С).
Обрыв и восстановление связи воспринимается абонентом как кщелчок» в телефонной трубке, хотя возможно и более длительное прерывание разговора, когда связь с одной базовой станцией прекратилась, а с другой еще не установлена. Мягкий хэндовер происходит без потери качества связи. Он осуществляется между различными секторами антенны базовой станции в пределах соты (работа иа одной несущей частоте). В настоящее время он реализован в таких системах, как СОМА ()Б-95) и б!оЪайпаг. Управление процедурой хэндовера может быть организовано несколькими способами. В пределах одной соты может быть использовано макроразнесение, когда мобильная станция в процессе переключения связана одновременно с несколькими базовыми станциями (иягкий режим переключения).
В случае межчастотного хэндовера, т.е. с изменением несущей при переходе мобильной станции от одной соты к другой, непрерывность связи обеспечивается с использованием дополнительного приемопередатчика, либо за счет временного разделения, когда кадр разделяется на две части, а информация сжимается в два раза. В случае, если произошел сбой при организации мягкого хэндовера, то реализуется обычный алгоритм жесткого хэндовера, который аналогичен тому, который используется в ТОМА системах, Принципы построения микросотовых систем беспроводного доступа отличаются от иакросотовых тем, что в них частота переключений при хэндовере должна быть существенно выше, чем в сотовых системах. Следовательно, необходимы быстродействующие алгоритмы переключения каналов. Наиболее эффективно эта задача решена в сети беспроводного доступа ВЕСТ, где применяются распределенные алгоритмы управления, обеспечивающие принудительное переключение абонента.
Таким образом, проведенный анализ показал, что существующие системы 2-го поколения несовместимы друг с другом, В каждом из трех крупных регионов мира — Северной Америке, Европе и Азии использовались различные технологии и пути перехода от аналоговых систем первого поколения ко второму поколению. Более того, даже внутри каждого из регионов отдельные страны реализуют различные подходы к созданию и внедрению систем подвижной связи. Тем не менее, основная задача, которая стояла перед цифровыми системами второго поколения — массовое обеспечение услуг речевой связи и низкоскоростной передачи данных — была достигнута. 1В МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ 3-го ПОКОЛЕНИЯ 2. НА ПУТИ К СИСТЕМАМ 3-го ПОКОЛЕНИЯ 2.1. Что символизирует аббревиатура!МТ-2000 Одним из наиболее грандиозных проектов конца ХХ века является реализация концепции !МТ-2000, В ее основу положена идея создания нового поколения семейства систем подвижной связи, охватывающего технологии беспроводного доступа, наземной сотовой и спутниковой связи.
Работы по созданию систем мобильной связи проводятся !Т() (Международным союзом электросвязи) около 15 лет. Исходные предпосылки для создания системы будущего были заложены еще в 1986 году, когда в 1Т13 были сформированы требования к сотовым телефонам национальных и региональных сетей мобильной связи [12). В тот период, как известно, сети были аналоговыми, а внедрение новых технологий происходило только в пределах одной страны, в том числе в США, Японии и ряде стран Европы.
Существование большого числа разобщенных мобильных сетей на фоне общей тенденции этих стран к экономической интеграции, требовало создание единого стандарта, способного обеспечить абонентам свободу перемещения и сохранение обслуживания в любой сети вне зависимости от места ее развертывания. Это обстоятельство послужило поводом для разработки концепции единого стандарта под названием «Перспектив~ая сухопутная мобильная телекоммуникационная система общего пользования» — известной ранее как РРЕМТВ (Рцюге РцЬйс Ьапд МоЬйе Те1есогпгпцшсайопз Зузгет). По мере разработки требований к системам нового поколения идеологам создания РРЬМТБ стало ясно, что несмотря на повсеместное развитие сотовой связи и беспроводного доступа и первые успехи международного роуминга огромная часть территории, включая мировые океаны, оказывается не охваченной связью. Даже в перспективе наземные сети мобильной связи смогут обслужить ие более 20;4 земной поверхности.
Следовательно, полное покрытие мирового пространства и обеспечение глобального мобильного доступа к услугам 21-го века может быть реализовано только с помощью спутниковых систем. Изменение взглядов!Т(3 на концепцию развития мобильной связи нашло отражение н в названии, которое было изменено с !996 г. на 1МТ-2000 (!пгегпаг1опа1 МоЬйе Те!есоппгшшсабопз). Новое название отличается от прежней аббревиатуры РРЬМТБ не только тем, что яз него был исключен термин «Еапд» (сухопутные), но и потому, что введено число две тысячи, символически указывающее на ориентировочный срок принятия стандарта (после 2000 года) и используемый частотный диапазон, расположенный в районе 2000 МГц. Всемирная система мобильной связи, известная всем сегодня под названием 1МТ-2000,— это долгосрочная программа разработки, стандартизации и содействия внедрению национальных, региональных и международных систем, реализующих полный набор услуг в интересах наземной и спутниковой связи.
С организационной точки зрения 1МТ-2000 объединяет две предшествующие программы 1Т(1, т.е, ранее упомянутую Перспективную сухопутную мобильную телекоммуникационную систему общего пользования РРЬМТЯ и Глобальную персональную систему спутниковой связи ОМРСЗ (О!оЬа1 МоЬ11е Регзопа! Сопппцпгсайопз Ьу Ваге!1)ге). Объединение в рамках одной системы 1МТ-2000 нескольких магистральных базовых сетей позволит создать глобальную телекоммуникационную инфраструктуру, охватывающую все без исключения регионы мира, в том числе развивающиеся страны.
За счет гибкого сочетания сетей наземного и спутникового радиодоступа и глобального роуминга будет 19 НА ПУТИ К СИСТЕМАМ 3-го ПОКОЛЕНИЯ обеспечена бесперебойная связь между любыми уголками мира. Исходя из этого в рамках программы!МТ-2000 наиболее приоритетными задачами являются: освоение новых полос частот для спутниковой и наземной связи в диапазоне частот 2 ГГц, увеличение скорости передачи до 2,048 Мбит/с, разработка новых технологий радиодоступа, расширение ассортимента услуг с одновременным снижением тарифов. 2.2. Единый стандарт: миф или реальность Оаювной движущий мотив создания единого международного стандарта на мобильную систему, охватывающую беспроводный доступ, наземную сотовую и спутниковую связь— обеспечение глобального покрытия земного шара с предоставлением услуг массовому потребителю вне зависимости от его местонахождения, типа сети и используемого терминала (наземный или спутниковый).
Несмотря на неудачи последних лет, связанные с прекращением эксплуатации системы персональной спутниковой связи 1пгйшп и замедлением темпов развертывания систем 01оЬаЫаг и !СО, идея глобальной связи не утратила своего значения. Сегодня другой альтернативы обеспечению поистине глобальной связи на суше, на море и в воздухе, кроме спутниковой связи, — нет. Сочетание каналов спутниковой и наземной связи позволит создать гибкую систему с высокой оперативностью установления связи и малым временем развертывания новых сетевых инфраструктур, особенно в труднодоступных районах. Основная идея создания единого международного стандарта — предоставление услуг с помощью недорого портативного терминала с высокими эксплуатационными характеристиками 1энергопотреблением, качеством связи, уровнем безопасности).
С системных позиций единый стандарт означает гибкий радиоинтерфейс с однотипной сигнализацией и расширенным набором услуг, варьируемых в зависимости от требований пользователя и сценариев организации связи. К ключевым требованиям, предъявляемым 1Т1) к единому стандарту 1МТ-2000, относятся: высокая степень преемственности оборудования наземных и спутниковых систем в пределах всего земного шара, возможность конвергенции услуг типа «мобильный- мобильный» (для разных мобильных сетей) и «мобильный-стационарный» 1при связи с абонентами ТфОП), а также обеспечение услуг мультимедиа в рамках глобальной информационной инфраструктуры. Терминалы 3-го поколения должны обеспечивать высокое качество передачи речи, небольшие размеры и возможность передачи асимметричных потоков данных в линиях «вверх» и «вниз». Первоначально для решения этих задач были все предпосылки, 1Т1) создал концепцию единого стандарта 1МТ-2000 в виде серии рекомендаций, которые определяли структуру радиоинтерфейса и его основных сетевых элементов 113).