63273 (588924), страница 3
Текст из файла (страница 3)
С учётом специфики существующих в мире на сегодняшний день сетей сотовой связи были разработаны варианты миграции этих сетей в сети третьего поколения, показанные на рисунке 1.4.
Рисунок 1.4 – Миграция стандартов сотовой связи в сети третьего поколения
IMT-2000 обеспечивает [15–8]:
-
высокую скорость передачи данных как внутри помещений, так и на открытой местности;
-
симметричную и асимметричную передачу данных;
-
поддержку канальной и пакетной коммутации для обеспечения таких сервисов, как Internet Protocol (IP) и Real Time Video;
-
высокое качество голоса, не уступающее качеству голоса при передаче по проводной линии;
-
большую компактность спектра и более эффективное его использование;
-
возможность глобального роуминга.
Программа IMT-2000 базируется на ряде признаков, определяющих принципы построения систем третьего поколения и их архитектуру. Уже на первом этапе развертывания они должны обеспечивать определенные значения скорости передачи для различных степеней мобильности абонента (т.е. разных скоростей его движения) в зависимости от величины зоны покрытия:
-
до 2,048 Мбит/с при низкой мобильности (скорость менее 3 км/ч) и локальной зоне покрытия;
-
до 144 кбит/с при высокой мобильности (до 120 км/ч) и широкой зоне покрытия;
-
до 64 (144) кбит/с при глобальном покрытии (спутниковая связь).
Что же касается набора услуг, то он фактически приближается к предоставляемому в сетях фиксированной связи. Это и высокоскоростной доступ в Internet, и мультимедиа. Очевидно, что достижение таких высоких скоростей при ограниченном частотном ресурсе и работе в каналах с замираниями потребует разработки принципиально новых подходов к построению радиоинтерфейса.
Архитектура систем будущего включает два основных элемента: cетевую инфраструктуру (Access Network) и магистральные базовые сети (Core Network). Такая структура обеспечивает возможность наращивания инфраструктуры путем последовательной модификации ее составных элементов, но чтобы гарантировать работу сетей в долгосрочной перспективе, необходимо помнить об абонентской части архитектуры – терминалах, которые за счет изменяемой конфигурации должны удовлетворять требованиям многих стандартов.
В борьбе за лидерство при принятии мировых стандартов третьего поколения образовались два лагеря, оформившиеся в виде двух партнерских объединений: 3GPP и 3GPP2.
В первое объединение – 3GPP – входят ETSI (Европа), ARIB (Япония), Комитет T1 (США), а также три региональных органа стандартизации от Азиатско-Тихоокеанского региона – CWTS (Китай), TTA (Корея) и TTC (Япония). Важно отметить, что совместные позиции ETSI и ARIB должны упрочиться с внедрением экспериментальных сетей на базе WCDMA, активно разрабатываемых с участием компаний DoCoMo, Ericsson и Nokia.
Основной вклад партнерства 3GPP в программу IMT-2000 – гармонизация пяти проектов: UTRA FDD (ETSI), WCDMA (ARIB), WCDMA NA (T1P1, США), WIMS (TR-46.1, США) и CDMA II (TTA). Его участники намерены предложить два варианта радиоинтерфейса. Первый – IMT-DS (IMT-2000 Direct Spread) – построен на базе проектов WCDMA (UTRA FDD) с прямым расширением спектра (DS-CDMA) и частотным дуплексным разносом (FDD), ориентированным на использование в парных полосах частот.
Другой тип радиоинтерфейса – IMT-TC (IMT-2000 Time-Code), представленный этим объединением в МСЭ, основан на кодово-временном разделении каналов TDMA/CDMA с временным дуплексным разносом (TDD) и предназначен для организации связи в непарных полосах частот. IMT-TC фактически представляет собой чисто формальное объединение двух различных технических решений – европейского предложения UTRA TDD и китайского TD-SCDMA.
1.3.3 Стандарт третьего поколения IMT-MC (IMT-2000 Multi Carrier)
IMT-MC иногда упоминается как MC-CDMA или CDMA2000 1X или CDMA 1xRTT.
IMT-MC это стандарт 3-го поколения, в который могут мигрировать существующие сети первого и второго поколений, использующие технологию кодового разделения доступа – CDMA, а так же сети первого поколения, использующие технологию частотного разделения доступа – FDMA и спецефические сети второго поколения – PDC, получившие широкое распространение в Японии. К этим сетям относятся: IS-95A, он же CDMAOne; IS-95B; IS-2000; NMT; PDC.
IMT-MC является стандартом с гибридным методом доступа, который позволяет повысить спектральную эффективность и помехозащищенность радиосистемы.
IMT-MC – по сути представляет собой модификацию многочастотной системы cdma2000, в которой обеспечивается обратная совместимость с оборудованием стандарта CDMAOne (IS-95). Увеличение пропускной способности реализуется за счет одновременной передачи сигналов на нескольких несущих с частотным дуплексным разносом, предполагается работа в непарных полосах частот [6, 7].
1.3.4 Стандарт 3-го поколения IMT-DC (IMT-2000 Direct Spread)
IMT-DC иногда упоминается как WCDMA (Wideband CDMA) или как UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)
IMT-DC – это стандарт 3-го поколения, в который могут мигрировать существующие сети переходного поколения 2.5G.
К этим сетям относятся:
– GSM-GPRS;
– GSM-EDGE, (могут упоминаться как E-GPRS).
Организация ETSI традиционно участвует в разработке систем сотовой связи для массового использования. На этот раз ее вкладом в создание систем 3-го поколения стала программа UMTS, базирующаяся на успешном опыте разработки и внедрения систем GSM и DECT.
В этой программе однозначно определено, что UMTS – это глобальная система, включающая как земные, так и спутниковые сети. Диапазон ее возможностей и областей применения необычайно широк. Она отличается от GSM и других систем 2-го поколения широким спектром услуг передачи речи с высоким качеством (сопоставимым с качеством при фиксированной связи) и мультимедиа при конкурентоспособных ценах на эти услуги. UMTS позволяет организовать полное взаимодействие с системами GSM и модификациями этого стандарта (GPRS и др.), что обеспечит сохранность инвестиций, сделанных в работающие сейчас сети.
В связи с тем, что стандартизация UMTS в настоящее время происходит только в области выбора частотного диапазона и структуры радиоинтерфейса, различные компании предлагают самостоятельные технические решения.
В рамках ETSI было рассмотрено пять базовых концепций радиодоступа для систем 3-го поколения: a-концепция (WB-CDMA), базирующаяся на FMA2 и предложениях ряда японских фирм, b-концепция (OFDMA), g-концепция (WB-CDMA), основанная на FMA1 без расширения спектра, d-концепция (WB-TD-CDMA) на основе FMA1 с использованием спектра расширения и j-концепция (ODMA) (таблица 1.3).
Таблица 1.3 – Основные характеристики радиодоступа систем на базе UMTS
| Метод доступа | WB-CDMA (концепция a) | OFDMA (концепция b) | WB-TDMA (концепция g) | WB-TD-CDMA (концепция d) | ODMA (концепция e) |
| Разнос несущих | DS-CDMA | SFH-TDMA, OFDM | TDMA | TDMA/CDMA | CDMA/TDMA |
| Скорость в радиоканале | 4,4–5,2 МГц (шаг 200 кГц) | 100 кГц (24 несущие) | 1,6 МГц | 1,6 МГц | 1 и 4 МГц |
Проведенное ETSI в начале 1998 г. голосование по выбору проекта среди стран Европы не позволило выявить абсолютного победителя. Установленный при голосовании порог принятия решений в 71% голосов ни одним из претендентов превышен не был. Но две технологии из пяти получили наибольшее признание: WB-CDMA для парных частотных полос и TD-CDMA для непарных полос. Они и легли в основу спецификации UTRA, представленной в МСЭ [7].
1.3.5 Различия между WCDMA (IMT-DC) и TD-CDMA (IMT-TC)
WCDMA продвигали в первую очередь Ericsson (все мы помним, какую сенсацию произвело летом прошлого года сообщение о том, что Ericsson уже несколько лет проводит изыскания в области CDMA) и Nokia. Вокруг TD-CDMA сложилось свое сообщество компаний, в состав которого входят такие гиганты, как Motorola, Siemens, Alcatel, Bosch, Italtel, Nortel и Sony. Технические аспекты технологий-фаворитов рассматриваются во врезках «Широкополосный CDMA» и «Радиоинтерфейс TD-CDMA».
Согласно процедурным правилам, принятым ETSI, для утверждения в качестве стандартной технология должна была набрать 71% голосов участников собрания. Преодолеть этот барьер не смогли ни WCDMA, ни TD-CDMA: первая получила чуть больше 61%, вторая – несколько меньше 39% голосов. Поэтому было принято компромиссное решение, согласно которому в UTRA технология WCDMA должна применяться для парных частотных полос (FDD, Frequency Division Duplex), а TD-CDMA – для непарных частотных полос (TDD – Time Division Duplex).
С точки зрения пользователя, это означает, что для связи с мобильными пользователями, перемещающимися вне зданий, будет использоваться WCDMA, а для фиксированных пользователей и для связи внутри зданий – TD-CDMA. Согласно требованиям стандарта UTRA, мобильные абонентские терминалы должны поддерживать оба режима, TDD и FDD.
Одним из важнейших положений, связанных со стандартом нового поколения, является недопустимость отказа от построенной в Европе развитой инфраструктуры сетей GSM. С этой точки зрения, технология TD-CDMA имеет определенные преимущества. Что же касается WCDMA, здесь, по-видимому, совместимость с GSM предполагается обеспечивать за счет использования комбинированных абонентских терминалов, поддерживающих обе технологии радиоинтерфейса; это может привести к удорожанию мобильных телефонов. Именно в том, чтобы не допустить подорожания абонентских устройств, состоит еще одно требование к UTRA и IMT-2000. Напротив, ставится задача стирания грани между мобильной и фиксированной телефонной связью; в перспективе, не должно быть никакой разницы между мобильным и домашним телефонами.
2. Анализ вопросов проектирования сотовой системы связи стандарта DCS-1800 оператора «Астелит»
2.1 Расчет величины дуплексного разноса между частотными каналами
Величина дуплексного разноса определяется соотношением [6]
= 
-
= 
-
, (2.1)
где , – верхняя (максимальная) частота поддиапазонов частот, выделенных для работы ССС;
и – нижняя (минимальная) частота этих же поддиапазонов.
= 1805–1710 = 1815,8–1720,8 = 95 МГц.
2.2 Расчет общего числа частотных каналов
Общее число каналов в ССС 
определяется формулой [6]
= 
, (2.2)
где 
– целая часть числа 
.
= 
= 72.
Для ССС необходимо выделение 72-х каналов.
2.3 Расчет размерности кластера
Размерность кластера 
(частотного параметра) можно определить, используя соотношение [6]
, (2.3)
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
