Частотные планы стандартов GSM-900 .

Основные характеристики стандартов систем сотовой связи

Система iDEN

Данный стандарт разрабатывался для реализации интегрированных систем, обеспечивающих все виды подвижной радиосвязи: диспетчерской связи, мобильной телефонной связи, передачи текстовых сообщений и пакетов данных. Технология iDEN ориентирована на создание корпоративных сетей крупных организаций или коммерческих систем, предоставляющих услуги как организациям, так и частным лицам.

Система iDEN выполнена на базе технологии МДВР. В каждом частотном канале шириной 25 кГц передается 6 речевых каналов. Это достигается путем разбиения кадра длительностью 90 мс на временные интервалы по 15 мс, в каждом из которых передается информация своего канала.

Для речевого кодирования используется кодек, работающий по алгоритму типа VSELP. Скорость передачи информации в одном канале составляет 7,2 Кбит/с, а суммарная скорость цифрового потока в радиоканале (за счет использования помехоустойчивого кодирования и добавления управляющей информации) достигает 64 Кбит/с. Столь высокой скорости передачи информации в полосе 25 кГц удается достичь за счет применения 16-позиционной квадратурной модуляции M16-QAM.

В стандарте используется стандартный для Америки и Азии частотный диапазон 805-821/855-866 МГц. IDEN имеет самую высокую спектральную эффективность среди рассматриваемых стандартов цифровой транкинговой связи, он позволяет разместить в 1 МГц до 240 информационных каналов. Вместе с тем, размеры зон покрытия базовых станций (ячеек) в системах iDEN меньше, чем в системах других стандартов, что объясняется малой мощностью абонентских терминалов (0,6 Вт – для портативных станций и 3 Вт – для мобильных).

В диапазоне 900 Мгц для ССПСЭ отведена полоса частот 890...960 МГц. В этом диапазоне работают системы стандарта GSM-900.

В цифровых стандартах GSM-900 полоса частот, отведенная на один частотный канал, составляет 200 кГц. Согласно плану частот стандарта GSM-900 (рис. 1.12,в), в этом стандарте 124 частотных канала. Полоса частот, занимаемая стандартом для приема (или передачи), составляет 25 МГц. Сдвиг между частотами приема и передачи в каждом канале 45 МГц. В канале с номером z средняя частота приема базовой станции, выраженная в мегагерцах,

средняя частота передачи, выраженная в мегагерцах,

Для увеличения пропускной способности системы цифрового стандарта применяют метод многостанционного доступа с временным разделением каналов. В стандарте GSM-900 в одном частотном канале работают восемь каналов связи (таймслотов), что позволяет получить общее число каналов связи Nсв = 8Nf = 992, где Nf - число частотных каналов по плану. Как видно, пропускные способности аналогового стандарта NMT-900 и цифрового стандарта GSM-900 практически совпадают.

Системы подвижной радиосвязи третьего поколения (3G)

Итак, что такое 3G? 3G – это стандарт мобильной цифровой связи, который под аббревиатурой IMT-2000 (International Mobile Telecommunications 2000) объединяет пять стандартов - W-CDMA, CDMA2000, TD-CDMA/TD-SCDMA, DECT, UWC-136. Из перечисленных составных частей 3G только первые три представляют собой полноценные стандарты сотовой связи третьего поколения, а DECT и UWC-136 играют вспомогательную роль. DECT – это стандарт беспроводной телефонии домашнего или офисного назначения, который в рамках мобильных технологий третьего поколения, может использоваться только для организации точек горячего подключения (хот-спотов) к данным сетям. Стандарт UWC-136 – это не что иное, как технология EDGE, которую относят к сетям 2,5G.

Стандарт IMT-2000 дает четкое определения сетей 3G – под мобильной сетью третьего поколения понимается интегрированная мобильная сеть, которая обеспечивает: для неподвижных абонентов скорость обмена информацией не менее 2048 кбит/с, для абонентов, движущихся со скоростью не более 3 км/ч – 384 кбит/с, для абонентов, перемещающихся со скоростью не более 120 км/ч – 144 кбит/с. При глобальном спутниковом покрытии сети 3G должны обеспечивать скорость обмена не менее 64 кбит/с.

Основой всех стандартов третьего поколения являются протоколы множественного доступ с кодовым разделением каналов. Технически сети с кодовым разделением каналов работают следующим образом – каждому пользователю присваивается определенный числовой код, который распространяется по всей полосе частот, выделенных для работы сети. При этом какое-либо временное разделение сигналов отсутствует, и абоненты используют всю ширину канала. При этом, естественно, сигналы абонентов накладываются друг на друга, но благодаря числовому коду могут быть легко дифференцированы.

Стандарт UMTS теоретически обеспечивает обмен информацией на скоростях до 2048 кбит/с, однако, на практике, скорость может быть несколько ниже. В сетях W-CDMA используют разделение сигнала по кодово-частоному принципу, т.е. идентификация пакетов информации передаваемых абонентами производится не только по уникальному идентификатору, но и по частоте. Для передачи данных протоколы UMTS использует частоты 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 из-за занятости данных частот сетями GSM1900 для UMTS выделен диапазон 1710 МГц – 1755 МГц и 2110 МГц – 2155 МГц соответственно. В ряде стран дополнительно задействованы диапазоны 850, 900 МГц и 1900 МГц[3]. Отмети также, что данная технология использует две широкие полосы радиочастот по 5 МГц, что обеспечивает высокую скорость передачи данных[2].

Стандарт TD-CDMA близок к рассмотренному выше стандарту W-CDMA, однако его основой является гибридный кодово-временной принцип разделения сигнала. В целом считается, что именно стандарт TD-CDMA наиболее приспособлен для передачи данных Интернет. Изначально данный стандарт был разработан немецким концерном Siemens, однако существует и китайская модификация данного стандарта – TD-SCDMA, которая появилась для того, что бы избежать лицензионных отчислений за W-CDMA и CDMA2000[3].

Стандарт CDMA2000, являющийся модификацией стандарта CDMA, активно продвигается американскими операторами и составляет реальную конкуренцию UMTS. Технологию CDMA2000 следует рассматривать как эволюцию технологии CDMA, тогда как UMTS радикально отличается от GSM. Стандарт CDMA2000 разделяют на три фазы - 1X (известной также как IS-95C), 1X EV-DO (только данные) и 1X EV-DV (данные & голос). Именно стандарт 1X EV-DV может считаться полноценным 3G-стандартом. Кстати, изначально, не было разделения на 1X EV-DO и 1X EV-DV, а в стандарте CDMA выделяли только две фазы 1XRTT и 3XRTT. Скорость обмена информацией в сетях CDMA2000 1X может достигать 153,6 кбит/с, в стандарте CDMA2000 1X EV-DO – 2,4 Мбит/c (ревизия 0) и 3.1 Мбит/c (ревизия А). В отличие от стандарта UMTS, стандарт CDMA 2000 не оговаривает, какие частоты должны использоваться для передачи сигнала, поэтому построение сетей CDMA 2000 возможно во всех частотных диапазонах используемых операторами сотовой связи – 450, 700, 800, 900, 1700, 1800, 1900, 2100 МГц. Кстати именно на базе технологии CDMA2000 1X на частоте 450 МГц оператор Скай Линк реализует свой услуги голосовой связи и высокоскоростного доступа в Интернет. Всего в мире существует более 40 сетей использующих технологию CDMA2000[1].

Сегодняшнее состояние рынка сотовой связи третьего поколения. По данным на сентябрь 2004 г., в мире работали 120 сетей третьего поколения. Из них 89 сетей использовали стандарт CDMA2000 1x, 12 сетей CDMA2000 1xEV-DO, 19 сетей UMTS (WCDMA). стандарт IMT-MC 450 – 14 сетей, из них 5 – в России. В мире насчитывается более 135 млн пользователей сетей третьего поколения. CDMA2000 используют 125,5 млн абонентов, UMTS/WCDMA – 9,5 млн. Пользователями стандарта IMT-MC 450 являются более 800 тыс. абонентов. Ситуация в России складывается следующим образом: услугами «Скайлинк» в Санкт-Петербурге пользуются около 70 тыс. абонентов, в Москве – свыше 20 тыс., «Сотел-Видео» – 6,2, «Скайнет» (КСС) – 7,5 тыс., I-Tell – 1,2 тыс., «Диалог» («БелСел») – 65 тыс. абонентов.

Третье поколение пока не успело прижиться, но уже начались испытания сети 4G, которая позволит передавать данные со скоростью до 3 Мбит/с в частотном диапазоне до 3 ГГц. Стандарт использует технологию Flash-OFDM (Fast Low-latency Access with Seamless Handoff Orthogonal Frequency Division Multiplexing, скоростной доступ с малым временем ожидания и бесшовным переходом между базовыми станциями на основе ортогонального частотного мультиплексирования). Вполне вероятно, что долго наслаждаться преимуществами сетей сотовой связи третьего поколения не придется, но в то же время и ожидать скорого повсеместного запуска сетей 4G не следует.

Список использованной литературы:

Литература

1. Григорьев В.А. Передача сигналов в зарубежных информационно-технических системах. – С-Пб.: ВАС, 1998 – 440с.: ил.

2.http://www.mforum.ru/phones/tests/065274.htm- сайт «3G: Что же такое сети третьего поколения?»

3. http://ru.wikipedia.org/wiki/W-CDMA- сайт «W- CDMA»

4. http://broadcasting.ru/wiki/index.php?title=3G&redirect=no- сайт «3G»

5. www.trubka.ru/cellular/article66.shtml- сайт «На пути к CDMA 3G»

Дата добавления: 2013-12-11