Поколения сетей сотовой связи

В 1999 году ITU-T выбрал пять технологий для наземной сото¬вой связи (не на спутниковой базе): Wideband CDMA (W-CDMA), CDMA2000 (развитие IS-95 CDMA), TD-SCDMA (time division-synchronous CDMA), UWC-136 (развитие IS-136) и DECT. Сегодня на роль единой претендуют первые две технологии.

На рис. 12.1 показаны связи между различными платформами, которые содержат группу спецификации IMT-2000.

Из рисунка видны трудности однозначного определения 3G при наличии нескольких конкурирующих платформ радиодосту¬па, которые, будем надеяться, достигнут полной унификации к поколению 4G или позже (если вообще достигнут). Одна из них, называемая W-CDMA (Wideband CDMA), была предложена фирмой Ericsson, использует расширение спектра с примене¬нием кода прямой последовательности и полосу пропускания 5 МГц. Она совместима по межсетевому обмену с сетями стан¬дарта GSM, то есть позволяет мобильному абоненту не преры¬вать связь при выходе из соты W-CDMA и входе в ячейку GSM. Эта система продвигается Европейским Союзом под названием универсальная система мобильной связи UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) и подробно рассматривается в лекции 16.

Другая система CDMA2000 предложена Qualcomm и тоже ис-пользует принцип расширения спектра с применением кода прямой последовательности и полосу пропускания 5 МГц, однако не под-держивает межсетевое взаимодействие с GSM, то есть передача соединения при переходе в соту GSM, равно как и в соту D-AMPS, не обеспечивается. Среди технических отличий CDMA2000 от W-CDMA стоит отметить иную скорость следования элементарных посылок, иные кадровый интервал, используемый спектр и способ синхро-низации. И все же эти различия не являются принципиальными. Если бы можно было организовать совместную работу инженеров из Ericsson и Qualcomm, поставив им задачу выработать единую систему, они, без сомнения, справились бы с этим. В конце кон¬цов, базовый принцип обеих систем - это CDMA в канале с полосой 5 МГц. Как читатель не раз уже видел и еще увидит на других стра-ницах этой книги, настоящей проблемой является отнюдь не инже-нерное решение, а политика.

В данном случае Европе требовалась система, умеющая рабо-тать с GSM; Соединенным Штатам нужна была система, совмес-тимая с одной из наиболее распространенных там систем - IS-95. Каждая сторона поддерживала свою компанию, Ericsson находится в Швеции, Qualcomm - в США. В результате Ericsson согласилась приобрести разработку Qualcomm, обе компании согласились на единый стандарт 3G, однако с множеством несовместимых функ¬ций, которые, впрочем, в большой степени связаны с документа¬цией, а не с техническими различиями. К обсуждению европейской версии 3G мы еще вернемся в лекции 16.

12.8. Мобильная связь

четвертого поколения 4G

Несмотря на то, что сеть 3G до сих пор не реализована в полном объеме, многие исследователи рассматривают ее появление как свершившийся факт и уже работают над созданием систем четвер-того поколения, которые будут характеризоваться более высокой пропускной способностью, полной конвергенцией с проводными IP-сетями, адаптивным управлением частотным спектром и высоким качеством обслуживания мультимедийного трафика. Эти исследова-ния стимулируются тем, что сегодня повсеместно устанавливается большое количество точек доступа к беспроводным ЛВС стандарта 802.11, строятся хот-споты Wi-Fi и зоны WiMAX и т.п.

В связи с этим некоторые аналитики рассматривают 3G как мертворожденное поколение систем, что, тем не менее, не лишает читателя необходимости изучить посвященную UMTS лекцию 16. А к вопросу перспективных сетей 4G мы еще вернемся в лекции 20 книги.

Е^=* Ключевые слова: 1G, хэндовер, AMPS, NMT-450, 2G, D-AMPS, GSM, базовая станция BS, CDMA-450, 3G, IMT-2000, хот-спот, WiMAX, 4G.

Ч —I Контрольные вопросы

1. Что означает буква G в «2G»?

2. Охарактеризуйте механизмы действия СПС первого поколения. В чем, по-вашему, их слабые места?

3. Какие стандарты сетей 1G применялись в составе ЕСЭ России?

4. Каковы различия между сотовыми системами первого и второго поколения?

5. Опишите общие черты и различия СПС второго поколения. В чем, по-вашему, их слабые места?

6. Какие стандарты сетей 2G применяются в составе ЕСЭ РФ?

7. Какие факторы, по вашему мнению, обеспечили всемирный успех GSM?

8. Каковы, на ваш взгляд, причины возникновения систем 3G?

9. Какие скорости передачи в зависимости от трех степеней мобильности абонентов предусмотрены в 3G?

10. Сравните сети подвижной связи по возможному числу абонентов на соту

11. Сравните сети подвижной связи по информационной защите.

Ж   Задачи и упражнения

1. Представьте графически  эволюцию поколений СПС от 1G до 3G. В приложении к графику опишите  периоды появления каждого поколения, характер новых возможностей  и услуг каждого следующего  поколения.

^* Литература к лекции 12

12.1. Ратынский М. В. Основы  сотовой связи/ Под ред. Д.Б. Зимина. -М.: Радио и связь, 2000. - 248 с.