Радио интерфейсы мобильных систем связи третьего поколения

12. РАДИОИНТЕРФЕЙСЫМОБИЛЬНЫХСИСТЕМСВЯЗИ ТРЕТЬЕГОПОКОЛЕНИЯ

12.1. Общаяконцепциямобильнойсвязи третьегопоколения

Как неоднократно упоминалось, линия, разделяющая первые два поколения мобильной связи, весьма отчетлива: стандарты первого поколения (NMT-450, NMT-900, AMPS, TACS и др.) были аналоговыми, тогда как появившиеся в первой половине 1990-х гг. системы второго поколения (GSM, D-AMPS, PDC/JDC) воплотили многие потенциальные преимущества цифровой передачи сообщений (эффективная компрессия данных, помехоустойчивое кодирование, простота реконфигурирования, технологичность и стабильность аппаратных средств и т.д.). Хотя на момент написания книги системы первого поколения все еще функционируют и даже расширяются в некоторых регионах земного шара, многие страны с развитой телекоммуникационной инфраструктурой практически отказались от их использования, найдя более рациональные варианты утилизации отводившихся им прежде диапазонов частот (GSM-450, GSM-800). В Финляндии, к примеру, являющейся одним из мировых лидеров в области передовых информационных технологий, операторы сетей NMTвывели последние из эксплуатации к концу 2000 г.

В ходе стремительной экспансии коммерческих сетей мобильных телекоммуникаций довольно быстро стало очевидным, что потенциальный спектр предоставляемых ими услуг может простираться далеко за рамки первоначального назначения -беспроводного телефонного сервиса. Среди экспертов в области информационного маркетинга на определенном этапе утвердилось убеждение, что транснациональные электронные гиганты могут не выжить в телекоммуникационном секторе бизнеса, если не выступят со стратегическими инициативами, существенно раздвигающими горизонты сетей мобильной связи. Огромным стимулирующим фактором при этом явилось взрывное развитие Internet и охват им невиданной по своим масштабам аудитории. В итоге мобильные системы связи XXI века стали рассматриваться как универсальные сети, обеспечивающие высокоскоростной информационный обмен с потребителем, не ограничивая свободы перемещения последнего и поддерживая в любой географической точке Земли качество услуг на уровне того, которое могло бы быть предоставлено любой самой продвинутой стационарной сетью транспортировки информации (ISDN, LAN и пр.). При этом формат передаваемых данных может быть самым разнообразным: обычный телефонный разговор, компьютерные файлы, факсимильные, мультимедийные и аудиовизуальные сообщения, Internet-пакеты, электронная почта и др.

Нетрудно понять, что в рамках стандартов второго поколения подобная программа не представляется осуществимой в первую очередь из-за низких скоростей передачи данных. Спецификация GSM, например, предусматривает скорости 9,6 или 14,4 кбит/с, в то время как для передачи мультимедийных данных требуются многократно большие скорости.

Отметим, что сообществом GSM предприняты активные шаги в направлении приближения стандарта к новым реалиям. В литературе соответствующие предложения часто упоминают как "поколение 2,5" (2,5(3), характеризуемое тремя основными дополнениями к базовому стандарту [39, 58, 59]. Первое, обозначаемое аббревиатурой HSCSD (highspeedcircuit-switcheddata), состоит в предоставлении одному и тому же пользователю нескольких слотов в GSM-кадре (см. § 10.2), что увеличивает скорость передачи в соответстующее число раз. Второе - GPRS (generalpacketradioservice) - предусматривает организацию специального канала пакетной передачи со скоростями до 115 кбит/с (или даже выше, но без помехоустойчивого кодирования). Наконец, третье - EDGE (enhanceddataratesforglobalevolution) - подразумевает введение, наряду с гауссовской МЧМ, добавочного модуляционного формата: восьмеричной ФМ, утраивающей скорость передачи в рамках фиксированного частотного ресурса. Согласно рекламным материалам, совокупность всех названных мероприятий позволит повысить скорость передачи до 384 кбит/с. Разумеется, компании, насыщающие рынок аппаратурой других стандартов, стремятся избежать роли аутсайдеров и анонсируют усовершенствования аналогичного плана. Примером этого служит реализованный в рамках стандарта IS-95 обмен абонентской емкости на скорость передачи, позволяющий поднять последнюю до 115 кбит/с. Однако временный, переходный характер такого  рода  модернизаций  очевиден:   максимизация скорости означает предоставление всего имеющегося ресурса единственному потребителю, а ухудшение качества связи, сопутствующее применению ФМ8 и отказу от канального кодирования, резко ограничит зону обслуживания БС. Поэтому интенсивная работа по подготовке нового стандарта мобильной связи, откликающегося на вызовы XXI века, началась еще до возникновения вышеупомянутых проектов.