Стандарты 3G

Концепция систем 3-го поколения нацелена на создание условий для предоставления услуг мультимедиа, включая высокоскоростную передачу информации, видео и речи, факсимильных сообщений и данных любому абоненту с помощью мобильного терминала, имеющего единый номер. Стоимость услуги должна быть минимальна при приемлемом качестве и уровне безопасности. Главная цель разработки систем 3-го поколения - удовлетворение потребности массового рынка в персональной связи, и ее достижение будет зависеть как от тарифов для сетей общего пользования, так и от стоимости абонентского терминала. Программа IMT-2000 базируется на ряде признаков, определяющих принципы построения систем 3-го 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).

Таблица 1. Услуги систем 3-го поколения

Виды услуги Скорость передачи КБит/c Средняя длитель ность сообщения, с Режим работы Услуги
Голосовая связь 4-32 60 Коммутация каналов Речь, голосовая почта
Низкоскоростной обмен данными 9,6-14,4 30 Коммутация пакетов SMS, определение местоположения
Передача к коммутируемым данным(ISDN) до 64 156 Коммутация каналов Услуги сетей ISDN
Инетрактивный обмен мультимедиаданными 128-134 144 Коммутация каналов Видеотелфонная связь, передача изображениф и больших объёмов информации
Асимметричная передача мультимедиаданных 384-2048 14-53 Коммутация пакетов Работа с сетями Internet и интрасетями

Что же касается набора услуг, то он фактически приближается к предоставляемому в сетях фиксированной связи. Это и высокоскоростной доступ в Internet, и мультимедиа (табл. 1). 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.

Сухопутная подвижная связь

В июне 1998 г. в МСЭ поступило 10 предложений по проектам стандартов наземной связи, восемь из которых разработаны на базе технологии CDMA и два - на основе TDMA (табл. 2). Проекты были заявлены от трех крупных регионов мира - Северной Америки, Европы и Азиатско-Тихоокеанского - и отражают "национальные" различия в технологиях и путях перехода к системам подвижной связи 3-го поколения.

Таблица 2. Проекты стандартов сухопутной подвижной связи

Район Проект Краткая характеристика проекта
Европа(район1) UTRA(ETSI) Расширяет спектр услуг и пропускную способность системы микросотовой связи DECT
. DECT EP (ETSI) Объединяет две технологии: широкополосный доступ WCDMA и комбинированный доступ TDMA/ CDMA . Первоначально в качестве чиповой скорости была выбрана 4,096 Мчип/с, в процессе гармонизации значение уменьшено до 3,84 Мчип/с
Северная Америка (Район 2) UWC-136 (TIA TR45.3) Базируется на технологии TDMA и предъявляет минимальные требования к частотным ресурсам
. cdma2000 (TIA TR45.5) Основан на эволюции стандарта cdmaOne (IS-95) и несовместим по чиповой скорости с предложениями WCDMA (ARIB) и UTRA (ETSI)
. WIMS (TIA T46.1) Компромиссное решение, объединяющее стандарты UTRA (Европа) и WCDMA (Япония)
. WCDMA NA (T1P1 ATIS) Во многом идентичен предложениям UTRA и WCDMA, но со своими особенностями применения режима TDD (Ericsson)
Азиатско-Тихоокеанский регион (Район 3) WCDMA (ARIB) Основан на широкополосной технологии DS- CDMA и содержит базовые технические решения для систем 3-го поколения с частотным дуплексным разносом. (Япония) Первоначально в качестве базовой чиповой скорости была выбрана 4,096 Мчип/с, впоследствии измененная на 3,84 Мчип/с
. CDMA I (TTA) Базируется на синхронной технологии DS- CDMA и технических решениях стандарта cdma2000 (Южная Корея)
. CDMA II (TTA) Основан на широкополосной асинхронной технологии DS- CDMA и технических решениях стандартов WCDMA и UTRA (Южная Корея
. TD-SCDMA (CATT) Комбинированный вариант синхронной системы TDMA/ CDMA (Китай)

В Европе сумели выработать единую политику перехода к 3-му поколению, скоординировав деятельность всех европейских стран, в результате чего количество ее проектов ограничилось двумя: UTRA и DECT EP.

Однако следует отметить, что представленные в МСЭ проекты не исчерпывают всех возможных путей создания новых технологий. Так, в число заявленных стандартов не попали предложения по совершенствованию GSM, которые будут развиваться ETSI на базе новых технологий GSM-400, HSCSD, GPRS и EDGE. Но, по мнению заявителей, технологии GPRS и EDGE представляют собой всего лишь платформу, удобную для внедрения услуг UMTS/IMT-2000. В США, в отличие от Европы, отказались от единого национального предложения и представили целых четыре проекта, два из которых подготовлены не институтами по стандартизации типа ANSI или TIA, а промышленными фирмами Qualcomm и Ericsson (Северо-Американским отделением) и могут "по сути" считаться корпоративными.

Фактически, предложения США означают три пути развития для 3G-систем. Первый из них основан на дальнейшем совершенствовании технологии TDMA*/AMPS, получившей широкое развитие не только в США, но и в мире. Этот стандарт предполагает использование мобильных терминалов с речевым кодеком VSELP (8 кбит/с), пакетную передачу данных CDPD (19,2 кбит/с), передачу коротких сообщений (SMS), факсимильную передачу (группа G3) и т. п. Концепция построения системы 3-го поколения на базе стандарта IS-136 изложена в проекте стандарта UWC-136 RTT, предложенном техническим подкомитетом TR-45.3 (США). Данный проект предполагает совершенствование стандарта TDMA в три этапа, причем на каждом будут использоваться три разных типа радиочастотных каналов: IS-136+ (без расширения полосы канала 30 кГц), IS-136 HS (Outdoor/Vehicular) с шириной полосы канала 200 кГц и IS-136 HS (Indoor Office) с шириной полосы канала 1,6 МГц.

Второй проект предлагает постепенно наращивать пропускную способность системы cdmaOne**, переходя от существующей инфраструктуры к технологии cdma2000. Что же касается двух других предложений США -WCDMA NA (T1P1, США) и WIMS (TR-46.1), - то они практически полностью совпадают с предложениями от Европы (UTRA) и Японии (WCDMA) и в процессе дальнейшего рассмотрения слились в единый проект.

Другая особенность национального подхода США к проблеме 3-го поколения - совершенно отличный от других стран принцип распределения частотного ресурса. Частотное регулирование в США осуществляется за счет закрепления за операторами полос частот, распроданных с аукциона. Тот, кто заплатил деньги, имеет полную свободу в выборе типа используемого стандарта и сроков реализации проекта.

Огромный рыночный потенциал Азиатско-Тихоокеанского региона с учетом большой численности населения стал решающим фактором в определении стратегии развития мобильной связи 3-го поколения. На этой территории, отнесенной Регламентом радиосвязи к Району 3, активную позицию занимают несколько стран, в числе которых Япония, Корея, Китай и Малайзия. Их предложения по программе IMT-2000 убедительно свидетельствуют о стремлении этих стран к мировому лидерству в массовом применении новейших технологий связи. Несмотря на то что каждая из них имеет свои национальные особенности перехода к системам 3-го поколения, общей чертой проектов является смещение акцентов в сторону собственных производителей оборудования.

Южная Корея с 1991 г. активно участвует в разработках и внедрении сетей CDMA . Для нее международные стандарты мобильной связи, и прежде всего будущие стандарты IMT-2000, особенно важны, так как южнокорейские гиганты Samsung и Hyundai давно и последовательно реализуют свои планы покорения мирового рынка. Исходя из этого в ее проектах главный упор был сделан на производство оборудования CDMA . Все эти факторы определили общую основу двух радикально различающихся проектов стандартов для IMT-2000, поступивших от этой страны.

В Китае ориентируются на технологию GSM. Поэтому его проект основан на использовании комбинированного метода доступа и сочетании технологий TDMA и CDMA.

[назад] [содержание] [вперед]