G) Применение GPRS

F) GPRS и Интернет

GPRS по принципу работы аналогична Интернет: данные разбиваются на пакеты и отправляются получателю (необязательно одним и тем же маршрутом), где происходит их сборка. При установлении сессии каждому устройству присваивается уникальный адрес, что по сути превращает его в сервер. Протокол GPRS прозрачен для TCP/IP, поэтому интеграция GPRS с Интернет незаметна конечному пользователю. Пакеты могут иметь формат IP или X.25, при этом не имеет значения, какие протоколы используются поверх IP, поэтому есть возможность использования любых стандартных протоколов транспортного и прикладного уровней, применяемых в Интернет (TCP, UDP, HTTP, HTTPS, SSL, POP3, Jabber и др.). Также при использовании GPRS мобильный телефон выступает как клиент внешней сети, и ему присваивается IP-адрес (постоянный или динамический).

Мобильный доступ в Интернет с приемлемой скоростью передачи данных, быстрым соединением и тарификацией по количеству переданных/полученных данных.

Мобильный и безопасный доступ сотрудников к корпоративным сетям, удаленным базам данных, почтовым и информационным серверам предприятий.

Телеметрия. Устройство может оставаться в подключённом состоянии, не занимая при этом отдельный канал. Такая услуга востребована службами охраны (сигнализация), банками и платёжными системами (установка банкоматов, терминалов оплаты услуг), в промышленности (датчики и счётчики различного рода, например по ходу нефте- и газопроводов).

EDGE

EDGE (англ. Enhanced Data rates for GSM Evolution) - цифровая технология для мобильной связи, которая функционирует как надстройка над 2G и 2.5G (GPRS) сетями. Эта технология работает в TDMA и GSM сетях. Для поддержки EDGE в сети GSM требуются определённые модификации и усовершенствования. На основе EDGE могут работать: ECSD - ускоренный доступ в Интернет по каналу CSD, EHSCSD - по каналу HSCSD, и EGPRS - по каналу GPRS. EDGE был впервые представлен в 2003 году в Северной Америке.

В дополнение к GMSK (англ. Gaussian minimum-shift keying) EDGE использует модуляцию 8PSK (англ. 8 Phase Shift Keying) для пяти из девяти кодовых схем (MCS). EDGE получает 3-х битовое слово за каждое изменение фазы несущей. Это эффективно (в среднем в 3 раза в сравнении с GPRS) увеличивает общую скорость, предоставляемую GSM. EDGE, как и GPRS, использует адаптивный алгоритм изменения подстройки модуляции и кодовой схемы (MCS) в соответствии с качеством радиоканала, что влияет, соответственно, на скорость и устойчивость передачи данных. Кроме того, EDGE представляет новую технологию, которой не было в GPRS - Incremental Redundancy (нарастающая избыточность) - в соответствии с которой вместо повторной отсылки повреждённых пакетов отсылается дополнительная избыточная информация, которая накапливается в приёмнике. Это увеличивает возможность правильного декодирования повреждённого пакета.

EDGE обеспечивает передачу данных со скоростью до 474 кбит в секунду в режиме пакетной коммутации (8 тайм-слотов x 59,2 кбит на схеме кодирования MCS-9) соответствуя, таким образом, требованиям ITU к сетям 3G. Данная технология была принята ITU как часть семейства IMT-2000 стандартов 3G. Она также расширяет технологию передачи данных с коммутацией каналов HSCSD, увеличивая пропускную способность этого сервиса.

В 2004 году наиболее активно EDGE был поддержан GSM-операторами Северной Америки, более, чем где-либо в мире. Причиной этому послужил сильный соперник: CDMA2000. Большинство других GSM-операторов рассматривали в качестве следующего шага развития технологию UMTS, поэтому предпочли либо пропустить внедрение EDGE, либо использовать его там, где будет отсутствовать покрытие UMTS-сети. Однако высокая стоимость и объём работ по внедрению UMTS (как показала практика) заставили некоторых западноевропейских операторов пересмотреть свой взгляд на EDGE как на целесообразный.

Несмотря на то, что EDGE не требует аппаратных изменений в NSS-части сети GSM, модернизации должна быть подвергнута подсистема базовых станций (BSS). Необходимо установить трансиверы, поддерживающие EDGE (8PSK модуляцию) и обновить ПО. Также требуются телефоны, обеспечивающие аппаратную и программную поддержку модуляции и кодовых схем, используемых в EDGE.

—

Технологию GPRS часто называют услугой поколения 2,5 - она явно превышает возможности сетей второго поколения, но еще не дотягивает по своим возможностям до третьего. Но для операторов сотовой связи ценность технологии GPRS заключается еще и в том, что она исподволь приучает пользователей к использованию новых сервисов. “Подсевшие” на быструю связь пользователи в будущем охотнее будут пользоваться возможностями 3G. Таким образом, подобные технологии предлагают постепенный переход к новым возможностям вместо резкого скачка. Эволюция против революции. Помимо GPRS, к технологиям поколения 2,5 относится и EDGE. Это название является аббревиатурой от Enhanced Data rates for GSM Evolution. Понятно, что в данном случае авторы технологии чуть-чуть схитрили с названием, чтобы аббревиатура лучше выглядела.

Технология EDGE предназначена для еще более быстрой передачи данных по сравнению с GPRS. Средняя скорость передачи данных колеблется от 75 до 130 Кбит/с, а пиковая скорость может составлять 170 Кбит/с. Это позволяет не только быстрее оперировать сетевым трафиком, но и активнее использовать мультимедийный контент. Здесь наконец-то могут пригодиться все возможности, заложенные в топовые модели сотовых телефонов. Подобная пропускная способность позволяет организовать даже видеоконференцию. Впрочем, справедливости ради надо упомянуть, что до передачи полноценных видеоматериалов, возможность использования которой декларируется в сетях третьего поколения, еще далеко. Скорее, можно будет сравнить сотовые телефоны с WEB-камерами, которые позволяют абонентам еще и вести диалог.

Мобильные телефоны третьего поколения: цифровая речь и данные

Должны обеспечивать цифровую голосовую связь и обмен данными (Интернет, электронная почта и т. д.) (3G - UMTS (W-CDMA), CDMA2000 (1xEV-DO/IS-856), FOMA, TD-SCDMA; 3,5G - UMTS (HSDPA), UMTS (HSUPA), CDMA2000 (EV-DO Rev.A); 3,75G - UMTS (HSPA+), CDMA2000 (EV-DO Rev.B/3xRTT));

История создания. Еще в 1992 году международный союз телекоммуникаций, ITU, сделал попытку конкретизировать и реализовать эти мечты (устройство в качестве телефона, проигрывателя компакт-дисков, DVD-проигрывателя, терминала для электронной почты, обладает веб-интерфейсом, возможностями текстового редактора, включает в себя электронные игры и многое другое. С его помощью можно без всяких проводов влюбой точке мира получить высокоскоростной доступ в Интернет.) и выпустил проект под названием IMT-2000, где IMT означало «международная мобильная связь» (International Mobile Telecommunications). Что касается числа 2000, то оно нужно было для трех вещей: во-первых, оно указывало на год, в котором задумывалось ввести в строй этот проект; во-вторых, именно на такой частоте (в мегагерцах) должна была работать система; в-третьих, предполагалось установить такую ширину полосы (в килогерцах).

Ни один из трех пунктов осуществлен не был. В 2000 году система реализована не была. ITU рекомендовал правительствам всех стран зарезервировать частоту 2000 МГц (2 ГГц) для международного роуминга. Рекомендации последовал только Китай. Наконец, в какой-то момент осознали, что невозможно выделить каждому пользователю пропускную способность в 2 Мбит/с, особенно учитывая особую мобильность многих из них (просто нереально с достаточно высокой скоростью осуществлять передачу с одной базовой станции на другую). Более реалистично выглядит выделение 2 Мбит/с стационарным абонентам, которые сидят дома (в этом случае такая система будет серьезным конкурентом ADSL), 384 Кбит/с для людей, которые не спеша прогуливаются по парку, и 144 Кбит/с — для связи с абонентами, движущимися в автомобилях. Тем не менее, вокруг 3G, кипит бурная деятельность. Третье поколение еще не оправдало в полной мере тех надежд, которые с ним связывали, однако вскоре несомненно оправдает.

Вот основные сервисы, для предоставления которых задумывалась сеть IMT-2000:

1. Высококачественная передача речи.

2. Обмен сообщениями (замена e-mail, факса, SMS, чата и т. д.).

3. Мультимедиа (проигрывание музыки, видео, фильмов, телевидения и т. д.).

4. Доступ в Интернет (включая просмотр страниц с аудио- и видеоинформацией).

В качестве дополнительных услуг могут быть видеоконференции, телепрезентации, групповые электронные игры, мобильная коммерция (использование мобильного телефона для оплаты покупок). Более того, все эти сервисы должны быть доступны по всему миру (с автоматическим соединением через спутник в тех местах, где станционарная сеть отсутствует) на основе постоянного подключения и с гарантированным качеством обслуживания.

ITU задумывал IMT-2000 как единую технологию, чтобы производители могли выпустить универсальное устройство, которое можно было бы продавать по всему миру. Одна стандартная технология сильно упрощает жизнь операторам связи и привлекает клиентов.

Было выдвинуто несколько технических предложений, впоследствии некоторые отсеялись и остались две основные технологии. Первая из них называется широкополосным CDMA (W-CDMA, Wideband CDMA) и была предложена фирмой Ericsson. Система использует расширение спектра с применением кода прямой последовательности, такой метод мы уже описывали ранее. Полоса пропускания составляет 5 МГц и предназначена для межсетевого обмена с сетями стандарта GSM, хотя система не имеет обратной совместимости с GSM. Зато она обладает свойством, которое позволяет пользователю при выходе из соты W-CDMA и входе в ячейку GSM не прерывать звонок. Эта система была продвинута Европейским Союзом, который назвал ее UMTS (Universal Mobile Telecommunications System — универсальная система мобильной связи).

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).

Сегодня в мире существуют две основные конкурирующие концепции 3G: UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems - универсальная мобильная телекоммуникационная система), поддерживаемая европейскими странами, и CDMA 2000 (Code Division Multiple Access - мультидоступ с кодовым разделением каналов), сторонниками которой традиционно являются азиатские страны и США. В принципе эти две технологии предполагают два различных подхода к организации сетей 3G: революционный (UMTS) и эволюционный (разновидности CDMA - CDMA2000, CDMA2000 IX, CDMA2000 IX EvDo). Эволюционный путь подразумевает сохранение частот и постепенный переход к новым технологиям, путем наращивания технических мощностей оператора. UMTS - совершенно новый стандарт, в то время как разновидности CDMA, предложенные для 3G, являются развитием уже эксплуатирующейся в мире технологии второго поколения cdmaOne (IS-95).

WCDMA (англ. Wideband Code Division Multiple Access — широкополосный CDMA) — технология радиоинтерфейса, избранная большинством операторов сотовой связи для обеспечения широкополосного радиодоступа с целью поддержки услуг 3G.

Технология оптимизирована для предоставления высокоскоростных мультимедийных услуг типа видео, доступа в Интернет и видеоконференций; обеспечивает скорости доступа вплоть до 2 Мбит/с на коротких расстояниях и 384 Кбит/с на больших с полной мобильностью. Такие величины скорости передачи данных требуют широкую полосу частот, поэтому ширина полосы WCDMA составляет 5 МГц.

Технология может быть добавлена к существующим сетям GSM и PDC, что делает стандарт WCDMA наиболее перспективным с точки зрения использования сетевых ресурсов и глобальной совместимости.

UMTS («Universal Mobile Telecommunications Systems») — третье поколение мобильной телефонии, в среднесрочном плане заменит существующие на настоящее время GSM системы. UMTS обеспечивает две основные компоненты: радиосеть и несущая сеть. Радиосеть состоит из мобильного оборудования и базовой станции, между которыми коммутируется передача данных. Несущая сеть, в свою очередь, соединяет базовые станции друг с другом, а также создаёт соединения с сетью ISDN и Интернетом.

При значительно большей полосе пропускания (5 МГц), чем у GSM (200 кГц) и использовании для передачи метода CDMA (Code Division Multiple Access) становится возможным передать информацию любого типа (мультимедийные приложения, загрузка из Интернета, видео и аудио) при высокой (2 Мбит/с) скорости передачи.

Это делает UMTS до 30 раз быстрее, чем ISDN (64 кбит/с) и до 200 раз быстрее, чем сеть GSM (9,6 кбит/с). Это позволяет передавать 1-2 источника видео в реальном времени с полным разрешением и приемлемым качеством.

Интересная особенность относительно UMTS заключается не только в том, что UMTS обладает очень высокой передающей способностью, но и в том, что он также поддерживает различные протоколы передачи, такие как TCP/IP, в комбинации с мобильностью.

UMTS (англ. Universal Mobile Telecommunications System — Универсальная Мобильная Телекоммуникационная Система) — технология сотовой связи, разработана Европейским Институтом Стандартов Телекоммуникаций (ETSI) для внедрения 3G в Европе. В качестве способа передачи данных через воздушное пространство используется технология W-CDMA, стандартизованный в соответствии с проектом 3GPP ответ европейских учёных и производителей на требование IMT-2000, опубликованное Международным союзом электросвязи как набор минимальных критериев сети сотовой связи третьего поколения.

С целью отличия от конкурирующих решений, UMTS также часто называют 3GSM с целью подчеркнуть принадлежность технологии к сетям 3G и его преемственность в разработках с сетями стандарта GSM.

Возможности

UMTS, используя разработки W-CDMA, позволяет поддерживать скорость передачи информации на теоретическом уровне до 21 Мбит в сек. (при использовании HSPA+). В настоящий момент самыми высокими скоростями считаются 384 Кбит/сек для мобильных станций технологии R99 и 7,2 Мбит/сек для станций HSDPA в режиме передачи данных от базовой станции к мобильному терминалу. Это является скачком по сравнению со значением в 9,6 Кбит/сек при передаче данных по каналу GSM, или использованием в соответствии с технологией HSCSD нескольких каналов 9,6 Кбит/сек (при этом максимально достигаемая скорость — 14,4 Кбит/сек в CDMAOne), и, наряду с другими технологиями беспроводной передачи данных (CDMA2000, PHS, WLAN) позволяет получить доступ к Всемирной Паутине и другим сервисам посредством использования мобильных станций.

Предшествующее поколению 3G второе поколение мобильной связи включает в себя такие технологии как GSM, IS-95, PHS, используемый в Японии PDC и некоторые другие, принятые на вооружение в самых разных странах. Эволюционным этапом на этом пути развития телекоммуникаций является поколение «2,5G», обозначающее применение на сетях технологии GPRS. Теоретически скорость передачи данных с GPRS может составлять максимально 171,2 Кбит/сек, но на практике она колеблется в пределах 56 Кбит/сек, что тем не менее повышает привлекательность технологии, основанной на пакетной коммутации по сравнению с более медленными в передаче данных способах, основанных на коммутации каналов. GPRS применена на многих сотовых сетях стандарта GSM, а следующий этап в этой технологии — EDGE, использующий более сложные схемы кодирования информации — позволяет поднять скорость передачи данных до 473,6 Кбит/с в теории и до 180 Кбит/сек на практике. Сети, развёрнутые с применением EDGE, относят к поколению «2,75G». Улучшенный GSM это и есть EDGE. GSM/EDGE составляют однин из уровней доступа 3G/UMTS - GERAN.

Начиная с 2006 года на сетях UMTS повсеместно распространяется технология высокоскоростной пакетной передачи данных от базовой станции к мобильному терминалу HSDPA, которую принято относить к сетям поколения «3,5G». К началу 2008 года HSDPA поддерживала скорость передачи данных в режиме «от базовой станции к мобильному терминалу» до 7,2 Мбит/сек. Также ведутся разработки по повышению скорости передачи данных в режиме от мобильного терминала к базовой станции HSUPA. В долгосрочной перспективе, согласно проектам 3GPP, планируется эволюция UMTS в сети четвёртого поколения 4G, позволяющие базовым станциям передавать и принимать информацию на скоростях 100 Мбит/сек и 50 Мбит/сек соответственно, благодаря усовершенствованному использованию воздушной среды посредством мультиплексирования с ортогональным частотным (скорее, имеется в виду фазовое) разделением сигналов OFDM.

UMTS позволяет пользователям проводить сеансы видеоконференций посредством мобильного терминала, однако опыт работы операторов связи Японии и некоторых других стран показал невысокий интерес абонентов к данной услуге. Гораздо более перспективным представляется развитие сервисов, предлагающих загрузку музыкального и видео контента: высокий спрос на услуги такого рода был продемонстрирован в сетях 2,5G.

Технология

Следующая ниже информация не применима к сетям, отличным от UMTS, но использующим радио-интерфейс W-CDMA: таким, как например FOMA

UMTS развёртывается путём внедрения технологий радио-интерфейса W-CDMA, TD-CDMA, или TD-SCDMA на «ядро» GSM. В настоящий момент большинство операторов, работающих как на сетях UMTS, так и других стандартов типа FOMA, выбирают в качестве технологии воздушного интерфейса W-CDMA.

Радио-интерфейс UMTS использует в своей работе пару каналов с шириной полосы 5 МГц. Для сравнения, конкурирующий стандарт CDMA2000 использует один или несколько каналов с полосой частот 1,25 МГц для каждого соединения. Здесь же кроется и недостаток сетей связи, использующих W-CDMA: неэкономичная эксплуатация спектра и необходимость освобождения уже занятых под другие службы частот, что замедляет развёртывание сетей, как, например, в США.

Согласно спецификациям стандарта, UMTS использует следующий спектр частот: 1885 МГц — 2025 МГц для передачи данных в режиме «от мобильного терминала к базовой станции» и 2110 МГц — 2200 МГц для передачи данных в режиме «от станции к терминалу». В США по причине занятости спектра частот в 1900 МГц сетями GSM выделены диапазоны 1710 МГц — 1755 МГц и 2110 МГц — 2155 МГц соответственно. Кроме того, операторы некоторых стран (например, американский AT&T Mobility) дополнительно эксплуатируют полосы частот 850 МГц и 1900 МГц. Далее, правительство Финляндии на законодательном уровне поддерживает развитие сети стандарта UMTS900, покрывающей труднодоступные районы страны и использующей диапазон 900 МГц (в данном проекте участвуют такие компании как Nokia и Elisa).

Для операторов связи, уже оказывающих услуги в формате GSM, переход в формат UMTS представляется лёгким с технической точки зрения и значительно затратным одновременно: при создании сетей нового уровня сохраняется значительная часть прежней инфраструктуры, но вместе с тем получение лицензий и приобретение нового оборудования для базовых станций требует значительных капитальных вложений.

Основным отличием UMTS от GSM является построение воздушной среды передачи данных на принципах Сети Общего Радиодоступа GeRAN. Это позволяет осуществлять стыки UMTS с цифровыми сетями интегрированного обслуживания ISDN, сетью Internet, сетями GSM или другими сетями UMTS. Сеть общего радиодоступа GeRAN включает три нижних уровня модели OSI (Open Systems Interconnection Model — модель Взаимодействия Открытых Систем), верхний из которых (третий, сетевой уровень) составляют протоколы, образующие системный уровень управления радиоресурсами (протокол RRM). Этот уровень ответственен за управление каналами между мобильными терминалами и сетью базовых станций (в том числе передача обслуживания терминала между базовыми станциями).

Взаимодействие сетей и международный роуминг

UMTS и GSM задействуют различные механизмы на уровне воздушного интерфейса, и потому не являются совместимыми. Однако последние разработки среди продаваемых на территории Европы, США, Северной Африки и большей части Азии мобильных терминалов и карт доступа UMTS позволяют работать в сетях обоих стандартов. Если абонент UMTS выходит из зоны действия UMTS, его терминал автоматически переключается на приём и посылку сигналов в формате GSM (даже если сети обслуживаются разными операторами связи). Вместе с тем, мобильные терминалы стандарта GSM не могут использоваться в сетях UMTS.

Распределение частот

К декабрю 2004 года по всему миру было выдано более 120 лицензий на предоставление услуг связи операторам, внедряющих технологию радиодоступа W-CDMA на оборудовании стандарта GSM. В Европе процесс выдачи лицензий пришёлся на время повышенного спроса на акции технологических компаний, и в таких странах как Великобритания и Германия стоимость лицензий была по мнению многих специалистов неоправданно завышена. В Германии покупатели выложили в сумме более 50 миллиардов евро за шесть лицензий, две из которых позже были аннулированы без возмещения стоимости (компании Mobilcom и консорциума финской Sonera и испанской Telefonica). Помимо оплаты стоимости лицензии, операторы брали на себя бремя достаточно высоких налоговых выплат в течение последующих десяти лет, что, по прогнозам финансистов, не могло окупить затрат участников и привело бы к банкротству (в числе наиболее рискованных игроков оказалась нидерландская KPN). Спустя несколько лет часть операторов предпочла частично или полностью отказаться от полученных лицензий.

Спектр частот, отведённый под использование UMTS в Европе, является уже занятым под предоставление других услуг на территории США: частота в 1900 МГц отведена под Personal Communications Service (PCS) стандарта 2G, частота 2100 МГц используется для спутниковой связи. Тем не менее, по решению государственных органов США часть диапазона 2100 МГц освобождается под услуги 3G, также как и часть диапазона 1700 МГц (для передачи данных в режиме «от мобильного терминала к базовой станции»).

AT&T Wireless запустила сеть UMTS в Соединённых Штатах Америки в конце 2004 г. в диапазоне 1900 МГц. Компания сотовой связи Cingular, приобретённая AT&T в том же 2004 году, смогла применить эту технологию на своей сети в ряде американских городов. В соседней Канаде запуск UMTS также анонсируется на частоте 1900 МГц. Другая компания, T-Mobile, предполагает развернуть сеть в диапазоне 2100/1700 МГц.

С целью расширения абонентской базы AT&T также осваивает диапазон в 850 МГц в части американских штатов. Австралийский оператор Telstra планирует к февралю 2008 года перейти от эксплуатации сети CDMA в диапазоне 850 МГц к UMTS на частоте 2100 МГц. Стоит отметить то, что диапазон 850 МГц позволяет охватывать большую зону действия в пределах одной базовой станции по отношению к сетям 1700/1900/2100 МГЦ.

Недостатки

В некоторых странах (в том числе США и Японии) порядок распределения радиочастотного спектра не соответствует рекомендациям Международного союза электросвязи, и в результате UMTS не может быть развёрнута в спектре, назначенном разработчиками. Это требует нового подхода к оборудованию сети связи, и перед производителями ставится задача разработки новых технологических решений. Опыт эксплуатации оборудования сетей GSM позволяет сделать предположение, что в скором времени на рынке появится оборудование, которое сможет удовлетворить требованиям заказчиков во всех странах мира, но его стоимость будет значительно выше существующих на данный момент предложений. Однако такая универсальность в конечном итоге позволяет снизить затраты по отрасли в целом, и в результате абонент окажется в выгоде.

В начале эры UMTS основными недостатками технологии представляются следующие моменты:

относительно высокий вес мобильных терминалов наряду с низкой ёмкостью аккумуляторных батарей;

технологические сложности корректного осуществления хэндовера между сетями UMTS и GSM;

небольшой радиус соты (для полноценного предоставления услуг он составляет 1-1,5 км).

В настоящее время одной из основных проблем остаётся повышенное энергопотребление в режиме UMTS по сравнению с режимом GSM. Большинство производителей телефонов указывают различное время работы для своих устройств в зависимости от того в сети GSM или сети UMTS работает телефон - при этом продолжительность жизни аккумулятора в сети UMTS значительно короче.

Вторая проблема в переходный от GSM к UMTS период - недостаточное покрытие территории сетью UMTS.

Вторым претендентом стала система CDMA2000, предложенная Qualcomm. В ней также используется принцип расширения спектра с применением кода прямой последовательности, да и вообще ее можно рассматривать как расширение IS-95 (между прочим, имеется обратная совместимость с этим стандартом). Полоса пропускания имеет ширину 5 МГц, однако CDMA2000 не предназначена для межсетевого взаимодействия с GSM, и передача соединения при переходе в ячейку GSM (или D-AMPS) не осуществляется. Среди других технических отличий от W-CDMA стоит отметить иную скорость следования элементарных посылок, иные кадровый интервал, используемый спектр и способ синхронизации.

CDMA-2000 является дальнейшим развитием стандарта 2 поколения cdmaOne. Дальнейшим развитием cdmaOne должен был стать IS-95C, и именно это обозначение очень часто используется производителями.Официальным обновлением стандарта, разработанным компанией Qualcomm и утвержденным ITU (Международный союз электросвязи, International Telecommunication Union), является cdma2000. В документах Lucent Technologies встречается обозначение IS-2000. Наконец, международный союз электросвязи (МСЭ) отобрал из десяти предложенных проектов пять радиоинтерфейсов третьего поколения IMT-2000 (International Mobile Telecommunications System - 2000 - Международная система мобильной связи - 2000), в их числе - IMT-MC (Multi Carrier), который представляет собой модификацию многочастотной системы cdma2000, в которой обеспечивается обратная совместимость с оборудованием стандарта cdmaOne (IS-95).

Еще один из пяти стандартов IMT-2000 - IMT-DS (Direct Spread) - построен на базе проектов W-CDMA и взят за основу европейской системы UMTS.

На начало 2003 г. из 127 миллионов пользователей CDMA почти 15 миллионов использовали технологию cdma2000. В течение первых семи месяцев 2002 года, в Азии и Америке было запущено 11 сетей CDMA2000 и общее количество этих сетей составляло 18. Это - 99 % рынка 3G, на IMT-MC приходилось 14,8 миллионов абонентов, на UMTS - 0,13 миллиона.

По данным Wireless Intelligence, на конец ноября 2006 г. в мире насчитывалось 364 млн абонентов 3G, из них 93,5 млн были подключены к сетям UMTS и 271,1 млн - к СDMA2000. Крупнейший оператор - японский NTT DoCoMo (30,8 млн абонентов).

Однако, стоит отметить, что реализованная фаза cdma2000 1X все же не является полноценным 3G, ибо не дотягивает до обязательных двух мегабит. Поэтому ее чаще называют 2.5G.

Изначально cdma2000 (IMT-MC) разделили на две фазы - 1X и 3X. Именно к первой фазе применяется название IS-95C. А вторую позже назвали 1X EV (evolution), разделив ее на две фазы - cdma2000 1X EV-DO (data only) и cdma2000 1X EV-DV (data & voice).

И именно стандарт cdma2000 1X EV-DO подразумевается под 3G IMT-MC. Стандарт 1x EV-DO был принят TIA в октябре 2000 года и предусматривает следующую схему функционирования: аппарат одновременно производит поиск сети 1x и 1X EV, передачу данных осуществляет с помощью 1X EV, голоса - с помощью 1x.

Стандарт 1X EV-DV полностью соответствует всем требованиям 3G.

Теперь о CDMA-450. Следует отметить, что стандарты семейства cdma2000 не требуют организации отдельной полосы частот и в ходе их эволюционного развития от cdmaOne могут быть реализованы во всех частотных диапазонах используемых системами сотовой подвижной связи (450, 700, 800, 900, 1700, 1800, 1900, 2100 МГц).

EV-DO (Evolution-Data Optimized) — технология передачи данных, используемая в сетях сотовой связи стандарта CDMA.

1X EV-DO — это фаза развития стaндарта мобильной связи CDMA2000 1x. EV-DO — сокращение от EVolution Data Only. В отличие от EV-DV (EVolution Data/Voice) эволюции подвергся только интерфейс передачи данных, а передача голоса осталась полностью идентичной CDMA2000 1x и CDMA One (IS-95a/b). EV-DO, получивший маркировку Rev. C, объединяет в себе такие мобильные технологии как CDMA, TDM, OFDM, Multiple Input Multiple Output (MIMO) и Space Division Multiple Access (SDMA).

Скорость

Скорость передачи данных в EV-DO, в зависимости от поколений (релизов) стандарта, достигает (DownLoad/UpLoad):

Rev.0 — 2,4 / 0,153 Мбит в секунду

Rev.A — 3,1 / 1,8 Мбит в секунду

Rev.B — 73,5 / 27 Мбит в секунду (15 каналов несущей, 4,9 / 1,8 Мбит/с при одной несущей, большинство телефонов или модемов, выпускаемых в 2010 году, поддерживают 2 или 3 несущие)

EV-DO Rev.C — 280 000/75 000 Кбит/с

Технологии

В прямом канале используется технология временного разделения абонентов TDMA (как и в GSM). Технология временного разделения наилучшим образом подходит для пакетной передачи данных. При этом в прямом канале в стандарте EV-DO используются 16 таймслотов длительностью по 1,67 мс каждый, в которых и передаётся абонентская информация. То есть в какой-то момент времени передаётся информация одного абонента. Это позволяет выделить полную мощность передатчика для каждого конкретного абонента. Нет необходимости контроля мощности в прямом канале. Соответственно в прямом канале нет источников интерференции внутри соты, присутствуют помехи только от соседних сот.

В зависимости от типа передаваемой информации используется адаптивная модуляция. От типа модуляции, применяемой в прямом канале, зависит скорость передачи данных, система оценивает размер кодируемого пакета, состояние радиоинтерфейса и назначает в соответствии с этим вид модуляции QPSK, 8-PSK или 16-QAM.

Для передачи пакетов большого объёма скорость передачи данных абонента достигает 2,4 Mбит/с. При этом он занимает всего лишь один таймслот. Вся остальная емкость доступна для других абонентов (и с другими скоростями, находящимися на разных дистанциях от Базовой Станции). То есть система управляет скоростью передачи и никогда не выделит больше ресурсов абоненту, находящемуся в худших условиях.

Скорость передачи данных (если бы 1 абонент занял все 600 таймслотов в секунду):

Вид	Длина пакета(бит)	Количество слотов	Длительность (мсек)	Скорость (кбит/сек)
QPSK			26,6	38,4
		6,6	153,6
		1,6	614,4
16-QAM			3,3	1228,8
8-PSK			1,6	1843,2
16-QAM			1,6	2457,6

Дата добавления: 2014-01-04