Величезний ринковий потенціал Азіатсько-Тихоокеанського регіону з урахуванням великої чисельності населення став вирішальним фактором у визначенні стратегії розвитку мобільного зв'язку 3-го покоління. На цій території, віднесеної Регламентом радіозв'язку до Району 3, активну позицію займають кілька країн, у числі яких Японія, Корея, Китай і Малайзія, їхньої пропозиції по програмі ІМТ-2000 переконливо свідчать про прагнення цих країн до світового лідерства в масовому застосуванні новітніх технологій зв'язку. Незважаючи на те що кожна з них має свої національні особливості переходу до систем 3-го покоління, загальною рисою проектів є зсув акцентів убік власних виробників устаткування.
Південна Корея з 1991 р. активно бере участь у розробках і впровадженні мереж CDMA. Для неї міжнародні стандарти мобільного зв'язку, і насамперед майбутні стандарти ІМТ-2000, особливо важливі, тому що південнокорейські гіганти Samsung і Hyundai давно і послідовно реалізують свої плани скорення світового ринку. Виходячи з цього в її проектах головний упор був зроблений на виробництво устаткування CDMA. Усі ці фактори визначили загальну основу двох радикально розрізняються проектів стандартів для ІМТ-2000, що надійшли від цієї країни.
У Китаї орієнтуються на технологію GSM. Тому його проект заснований на використанні комбінованого методу доступу і сполученні технологій TDMA і CDMA.
Стратегії переходу до 3G-систем
У рамках концепції ІМТ-2000 припустимі дві стратегії переходу до 3G-системам: поступове (еволюційне) і «одномоментное» (революційне). Розглянемо ті переваги і недоліки, що таїть кожна з них (табл. 3).
|
Визначальний фактор |
Еволюційний підхід |
Революційний підхід |
|
Метод використання частотного ресурсу |
Робота в старих діапазонах |
Освоєння нових діапазонів |
|
Принцип надання послуг |
Поступово розширюваний асортимент послуг |
Нові послуги з початку розгортання |
|
Пропускна здатність |
Поступово нарощувана |
Споконвічно висока |
|
Стратегія створення мережної інфраструктури |
Повільний і поступовий перехід від 2G до 3G у міру появи попиту на послуги |
Створення досвідчених районів («острівців») з повним набором послуг |
|
Технологічний рівень |
Нові технології в окремих елементах |
Усі технології – новітні |
|
Архітектура мережі |
Максимальне використання існуючої інфраструктури |
Нова |
|
Комерційний ризик |
Низький |
Високий |
|
Склад операторів |
В основному ті ж, що и у 2G |
Оператори, що купили ліцензії на послуги 3G |
|
Глобальний роумінг |
З обмеженнями |
Без обмежень |
|
Капітальні витрати |
Незначні |
Значні |
Таблиця 3. Дві стратегії впровадження послуг 3-го покоління
мобільного зв'язку
Революція припускає упровадження всіх новітніх технологій і нових інтерфейсів, однак передбачає повну заміну існуючого устаткування і ПО, що сполучено з великими капітальними витратами і визначеним комерційним ризиком. Для відпрацьовування даної стратегії в різних районах світу вже створюються експериментальні мережі.
Один з найважливіших ознак, що принципово розділяють два підходи, – спосіб освоєння частотного ресурсу. При революційному сценарії потрібно новий частотний ресурс. Японія і Європа мають намір піти цим шляхом і виділити для систем 3-го покоління «індивідуальні» смуги радіочастот . Підхід у США абсолютно інший – там спектр, виділений для ІМТ-2000, уже зайнятий службою PCS і 3G-системи будуть працювати в старих смугах частот разом з існуючими мережами стандартів TDMA/AMPS. Еволюційне упровадження вимагає менших капітальних витрат і припускає плавну заміну устаткування в залежності від попиту на конкретні види послуг. Такий підхід дозволяє максимально використовувати існуючу інфраструктуру мережі зв'язку, упроваджуючи нові мережні елементи в процесі послідовної модернізації.
Прихильники двох найбільш масових технологій 2-го покоління -TDMA/AMPS і GSM – стали прихильниками еволюційного шляху розвитку. Сьогодні ці системи мають обмежені можливості по нарощуванню пропускної здатності і видам послуг у рамках виділеного частотного діапазону. Ріст їхньої ємності без додаткового розширення радіочастотного спектра можливий лише за рахунок переходу на напівшвидкісні канали (GSM), уведення багатосекторних антен чи використання спектрально-ефективних методів модуляції (8PSK і ін.).
Єдність і боротьба протилежностей
У боротьбі за лідерство при прийнятті світових стандартів 3-го покоління утворилися два табори, що оформилися у виді двох партнерських об'єднань: 3GPP і 3GPP2.
У перше об'єднання – 3GPP – входять ETSI (Європа), ARIB (Японія), Комітет ТІ (США), а також три регіональних органи стандартизації від Азіатсько-Тихоокеанського регіону – CWTS (Китай), ТТА (Корея) і ТТС (Японія). Важливо відзначити, що спільні позиції ETSI і ARIB повинні усталитися з впровадженням експериментальних мереж на базі WCDMA, активно розроблювальних за участю компаній DoCoMo, Ericsson і Nokia. Основний внесок партнерства 3GPP у програму ІМТ-2000 – гармонізація п'яти проектів: UTRA FDD (ETSI), WCDMA (ARIB), WCDMA NA (T1P1, США), WIMS (TR-46.1, США) і CDMA II (ТТА). Його учасники мають намір запропонувати два варіанти радіоінтерфейса. Перший – IMT-DS (ІМТ-2000 Direct Spread) – побудований на базі проектів WCDMA (UTRA FDD) із прямим розширенням спектра (DS-CDMA) і частотним дуплексним розносом (FDD), орієнтованим на використання в парних смугах частот. Інший тип радіоінтерфейса – – ІМТ-ТС (ІМТ-2000 Time-Code), представлений цим об'єднанням у МСЭ, заснований на кодово-тимчасовому поділі каналів TDMA/CDMA з тимчасовим дуплексним розносом (TDD) і призначений для організації зв'язку в непарних смугах частот. ІМТ-ТС фактично являє собою чисто формальне об'єднання двох різних технічних рішень – європейської пропозиції UTRA TDD і китайського TD-SCDMA.
З технічної точки зору основна відмінність варіантів IMT-DS і ІМТ-ТС від раніше надійшли в МСЭ пропозицій – у базової чипової швидкості. У цих проектах вона змінена з 4,096 Мчип/с на 3,84 Мчип/с (табл. 4).
|
Показник |
Технологія |
||||
|
IMT-DS |
ІМТ-МС |
ІМТ-ТС |
IMT-SC |
IMT-FT |
|
|
Автори технічних специфікацій |
3GPP, ARIB, ETSI WCDM |
3GPP2, TIA TR- 45,3 |
3GPP, ETSI |
3GPP2, UWCC, CWTS |
ETSI TIA TR – 45,3 |
|
Базова технологія |
А, UTRA FDD |
cdma2000 |
UTRA TDD TD-SCDMA |
UWC-136 |
DECT EP |
|
Метод доступу |
DS- CDMA |
MC-CDMA |
TDMA/CDMA |
TDMA |
MC-TDMA |
|
Дуплексний рознос |
FDD |
FDD |
TDD |
FDD |
FDD/TDD |
|
Чипова швидкість, Мчіп/с |
3,84 |
3,6884 |
3,84 (UTRA) 1,28 (SCDMA) |
Н/д |
Н/д |
|
Швидкість передачі, кбіт/с |
Н/д |
Н/д |
Н/д |
384; 2048 |
1152; 2304; 3456 |
|
Вид модуляції |
QPSK/B PSK HPSK* |
QPSK/B PSK |
QPSK/BPSK HPSK* |
BOQA M QOQA M |
GFSK; p/2-DPSK p/4-DQPSK p/8-D8PSK |
|
Довжина кадру, мс |
10 |
5 і 20 |
10 |
4,6 |
10 |
Примітка. Н/д – немає даних. * HPSK (Hybrid Phase-Shift Keying) – гібридна фазова маніпуляція (відома також як OCQPSK).
Таблиця 4. Характеристики радіоінтерфейсів для ІМТ-2000
Абревіатура IMT-FT (ІМТ-2000 Frequency Time) привласнена проекту DECT ЕР, що надійшов від ETSI. Новий стандарт на мікростільникову систему DECT припускає застосування комбінованого частотно-тимчасового дуплексного розносу і призначений для роботи як у парних, так і в непарних смугах частот. У IMT-FT визначені три значення швидкостей передачі: 1,152; 2,304 і 3,456 Мбіт/с, реалізувати які можна за рахунок уведення нових методів модуляції p/2-DPSK, p/4-DQPSK і p/8-D8PSK відповідно. В друге партнерське об'єднання – 3GPP2 – входять Асоціація промисловості зв'язку ТІА (представлена підкомітетами ТІА TR-45.3 і ТІА
У рамках ETSI було розглянуто п'ять базових концепцій радиодоступа для систем 3-го покоління: -концепція (WB-CDMA), що базується на FMA2 і пропозиціях ряду японських фірм, -концепція (OFDMA), -концепція (WB-CDMA), заснована на FMA1 без розширення спектра, d-концепція (WB-TD-CDMA) на основі FMA1 з використанням спектра розширення і j-концепція (ODMA), див. таблицю.
