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

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)

которое определяет процент времени , в течение которого отношение сигнал / взаимная помеха  на входе приемника будет меньше допустимого значения. Интеграл (2.3) является табулированной Q – функцией.

Нижний предел интегрирования в (2.3) определяется соотношением

,                                               (2.4)

где  – минимально допустимая величина отношения сигнал / взаимная помеха, дБ;

 – определяется выражением

.                               (2.5)

В свою очередь значения  и  определяются формулами

;

,                             (2.6)

где  – параметр, определяющий диапазон случайных флуктуаций уровня сигнала в точке приема (для сотовых систем =6…12 дБ), по техническому заданию =8 дБ [6–8];

.

Значения  и от вида диаграмм направленности антенн, используемых на БС (круговая или секторная).

При использовании антенн с круговой ДНА () и секторными ДНА ( и ) значения  составляют 6, 2 и 1 соответственно. Величина  определяет собой количество «мешающих» базовых станций, расположенных в соседних кластерах, а  – величину, обратную отношению мощности сигнала к мощности помех, создаваемых -той «мешающей» станцией.

Как известно, приближенное значение отношения сигнал / взаимная помеха по мощности () определяется соотношением

,                                    (2.7)

где  – расстояние от АС до «мешающей» БС;

 – радиус соты;

 – параметр затухания радиоволн. При распространении радиоволн в свободном пространстве =2, для сотовых систем связи 2<<5. В соответствии с техническим заданием берем =4.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13