В свое время аналитики прогнозировали, что 2002 год станет переломной точкой в процессе повсеместного внедрения в мире технологий третьего поколения (3 Generation, 3G). Однако переход к этим технологиям оказался не столь гладок, как представлялось еще пару лет назад. Реализация 3G-систем породила огромное число самых разных проблем: политических, правовых, экономических, экологических, не говоря уже о технических, в том числе в области стандартизации.

Исходной точкой процесса создания перспективных технологий мобильной наземной связи принято считать 1985 год. Именно тогда Международный союз электросвязи (МСЭ, в то время называвшийся CCIR) организовал исследовательскую группу по изучению проблем мобильной связи, приступившую к работе над проектом сухопутной мобильной системы общего пользования FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunication System). Целью проекта было определить пути интеграции систем беспроводного доступа и наземной сотовой связи. Впоследствии появилась необходимость интегрировать в единую систему связи и спутниковые технологии, и другие виды радиосвязи, без которых невозможно обеспечить глобальную связь. Обновленные требования к такой единой системе связи были сформулированы в программе IMT-2000 (International Mobile Telecommunications). Как видим, из названия исчезло слово Land, т. е. сухопутная, но появились цифры: 2000 указывает не только на дату принятия стандарта, но и на значение диапазона частот — 2 ГГц, в котором будут выделяться частотные ресурсы для этих наземных и спутниковых систем связи.

Передел спектра

За несколько лет мобильная связь прошла ошеломляющий путь, став поистине массовой. Если в 1992 году в мире насчитывалось 22 млн абонентов мобильной связи, то к началу 2002 года их число достигло 700 млн.

Но именно в 1992 году, на Всемирной конференции WARC-92, где решался вопрос о выделении частотного ресурса для IMT-2000, и зародилась первая проблема 3G-систем. В условиях острого дефицита частотных ресурсов свободных участков частот просто не было. Это подтолкнуло МСЭ к беспрецедентному решению — выделить на всемирной основе для 3G-систем два участка спектра: 1885—2025 и 2110—2200 МГц (170 МГц — для наземных и 60 МГц — для спутниковых систем), которые в то время «принадлежали» другим средствам связи. Предполагалось, что за последующие 10 лет удастся преодолеть возникшие сложности и перевести эти средства связи в другие диапазоны частот.

Однако инертность административных структур связи многих стран в решении этого вопроса побудила МСЭ четыре года спустя, на конференции WRC-95, принять положение об экстренных мерах по освобождению указанных полос частот от работающих в них радиосредств. Очевидно, что такое решение носило дискриминационный характер, поскольку в ряде стран, в том числе и в России, в этих участках спектра традиционно работали радиорелейные линии и другие радиосредства. Однако передел спектра давал хоть какую-то возможность высвободить частотный ресурс для IMT-2000.

Конечно, решения WARC-92 по реализации новых положений Регламента радиосвязи (РР) выполнялись по-разному в разных регионах, однако большинство стран пошли сходным путем.

В Европе было принято решение поэтапно предоставлять для систем UMTS (Universal Mobile Telephone System) весь указанный в РР спектр, кроме диапазона 15 МГц, уже выделенного для DECT-средств.

В США создан собственный план распределения частот, отличный от европейского. Часть спектра, выделенного для систем PCS (Personal Communications Services — стандарт США для служб персональной связи, работающих в диапазонах 1850—1910 и 1930—1990 МГц), разделена на участки 2х15 МГц и 2х5 МГц и распродана с аукциона. На этих участках предполагается постепенное наращивание услуг TDMA-систем на базе стандарта IS-136 с плавным переходом к системам на основе стандарта UWC-136 по мере появления спроса на новые услуги. Аналогичный эволюционный путь должны будут пройти и системы, базирующиеся на технологии CDMAOne, которые решено модифицировать в средства CDMA2000.

Здесь уместно отметить, что правительство США, обеспокоенное медленным ходом работ по развертыванию 3G-сетей, приняло решение до 30 сентября 2002 года провести аукционы по выдаче лицензий на необходимые для них частоты. При этом полосы, которые в настоящее время заняты другими средствами связи, должны постепенно освобождаться.

Сценарий внедрения 3G-систем в Японии и Южной Корее во многом напоминает европейский. В Китае коммерчески доступна большая часть полос частот, выделенных для IMT-2000, однако детальных планов распределения частот пока нет.

Проблема выделения частот в полосе 1885—2200 МГц весьма актуальна и в России, поскольку все планируемые для 3G-связи участки давно имеют «владельцев» (в основном они закреплены за государственными структурами и МО РФ). Долгое время частоты для общедоступной связи в нашей стране назначались по остаточному принципу, поскольку средства правительственной и государственной связи имели исключительные права на использование ресурса. Первый шаг к конверсии спектра был сделан в 1996 году, когда была скорректирована национальная таблица частот и увеличена доля коммерчески доступных полос. В прежних полосах частот у нас остались малоканальные тропосферные радиорелейные линии, но их разрешено использовать на Крайнем Севере, Дальнем Востоке и в Сибири, где, как всем ясно, внедрения 3G-систем в ближайшее время не предвидится.

Очевидна и другая «спектральная» проблема. На начальном этапе внедрения систем 3-го поколения неизбежно возникнут сложности их «увязывания» с работающими в этих диапазонах средствами беспроводной и фиксированной связи, т. е. проблемы электромагнитной совместимости. Нельзя недооценить и материальные затраты, связанные с вынужденной "миграцией по спектру" гражданских и военных радиостанций. Так, в ряде стран с уже сложившейся телекоммуникационной инфраструктурой (Германия, Великобритания и т. д.) затраты на перевод «старых» радиосредств на работу в других диапазонах частот включены в стоимость операторских 3G-лицензий, что привело к резкому удорожанию последних.

Лицензирование

Процесс выдачи лицензий на 3G-системы еще не закончен, но уже сейчас ясны его негативные последствия и просчеты в решении вопроса. Пик спроса на эти лицензии практически во всех странах мира пришелся на середину 2000 года: именно тогда были проданы почти все предлагавшиеся лицензии (табл. 1). Но с того времени наблюдается неуклонное падение интереса, а эйфория «3-го поколения», в которой пребывали многие операторские компании, сменилась разочарованием. Каковы же причины этого явления?

Таблица 1. Выдача 3G-лицензий в странах Западной Европы

Страна Число лицензий Способ продажи Срок, лет Ресурс (число лицензий), МГц Цена, млрд евро
Австрия 6 Аукцион 20 25(5) + 20(1) 830
Бельгия 4 (3*) Аукцион 20 35(4) 450,2
Великобритания 5 Аукцион 20 35(1) + 30(1) +25(2) 38 575
Германия 6 Аукцион 20 25(5) + 20(1) 50 800
Греция 3 Аукцион 15—20   146,7
Дания 5 Аукцион - 35(4) + 5(1) -
Испания 4 Конкурс 20 35(4) 520 (14,1**)
Италия 5 Аукцион 150 35(2) + 25(3) 14 640
Нидерланды 5 Аукцион 15 35(2) + 25(3) 2680
Норвегия 4 Конкурс - - 12 000 (2000**)
Португалия 4 Конкурс 15 35(4) 400
Финляндия 4 Конкурс 20 35(4) 0,001х4
Франция 4 (2*) Конкурс 15 40(2) 9800 (2*)
Швейцария 4 Аукцион 15 35(4) 46 800
Швеция 4 Конкурс 15 35(4) 0,01х4
* Число выданных лицензий; ** ежегодная дополнительная плата за лицензию

Прежде всего это отсутствие единого механизма выдачи лицензий. МСЭ, национальные администрации и правительства разных стран не смогли выработать унифицированную процедуру получения лицензий, основанную на объективных критериях, в которой бы использовались открытые, недискриминационные, прозрачные механизмы. В результате каждая страна мира использует собственные правила. Так, в Европе претендентов отбирают на основе аукционов или конкурсов. При этом каждое государство само определяет механизмы и условия лицензирования на своей территории.

К сожалению, международные эксперты не выработали и официальных требований к зонам покрытия и условиям развертывания систем. Как следствие, большинство выданных лицензий не гармонизированы между отдельными операторами и странами. По-разному трактуются в этих лицензиях и условия доступа к 2G-сетям (так называемый внутренний роуминг). В Европе, в отличие от Японии и США, лицензии UMTS обязывают операторов использовать выделенный спектр для новых 3G-услуг, но не позволяют работать в них традиционным 2G-системам.

Число лицензий, уже выданных в странах Западной Европы, колеблется от 3 до 6 в одной стране (см. табл. 1), а ширина полосы частот, выделяемая на одну лицензию, составляет 25—30 МГц (2 или 3 блока полос частот по 5 МГц для режима FDD и 5 МГц для режима TDD). Средняя плата за лицензию в пересчете, например, на одного жителя Германии составляет около 620 евро. К настоящему времени европейские операторы истратили только на покупку лицензий свыше 130 млрд евро. Примерно в такую же сумму им обойдется развертывание 3G-сетей и маркетинг, и неудивительно, что некоторые из них близки к краху, поскольку сумма выплат за лицензии иногда превышала годовой оборот компании. В результате многие из операторов из эйфории впали в другую крайность и вообще сомневаются в целесообразности построения сетей 3G. Кроме того, некоторые операторские компании, получившие лицензии на развертывание 3G-системы, намерены оспорить решения администраций, проводивших аукцион, или сдать лицензии назад.

Тем не менее сегодня более 60 операторов из 16 стран Европы обладают лицензиями на предоставление 3G-услуг, и прогнозируется, что их число достигнет 250.

Непомерная стоимость лицензий и высокая ежегодная плата за лицензию, введенная в некоторых европейских странах, привели к тому, что операторы отказываются от участия в аукционах и ищут обходные пути выхода на рынок 3G-услуг. И такие пути есть. Один из них базируется на опосредованном предоставлении услуг: организация 3G-связи виртуальным оператором, т. е. компанией, купившей часть частотного ресурса у первичного оператора, может оказаться намного дешевле.

Попытку навести хотя бы элементарный порядок с лицензированием в свое время предпринял ЕС. Было издано несколько законопроектов, обязывающих страны — члены EC координировать свои действия перед проведением лицензирования, чтобы унифицировать правила, ограничения и механизмы реализации лицензий.

Тем не менее следует отметить, что в директиве EC допускается торговля спектром на вторичной основе. Это означает, что вскоре могут появиться не только вторичные лицензии, но и третичные, четверичные и т. д. Такой разнобой в условиях неизбежно вызовет перекосы и неопределенность на рынке услуг в разных странах мира, а это может негативно повлиять на условия развертывания сетей.

Услуги и рынок

Колоссальные средства, вложенные в лицензирование и создание инфраструктуры 3G-сетей, должны породить немалый массовый рынок услуг, качественно отличных от традиционных (речь, передача данных). В противном случае инвестиции операторов не окупятся никогда.

Концепция 3G-систем подразумевает предоставление целого спектра таких принципиально иных услуг, способных привлечь пользователей и в то же время выгодных для операторов. Среди них высокоскоростная передача данных, конференц-связь, видеотелефония, доступ в Интернет, мобильная коммерция, мобильные развлечения и т. п. Но главная проблема 3G-систем состоит в том, что наиболее популярные виды услуг (Интернет, мобильные развлечения, видеотелефония, интерактивное телевидение), которые к тому же создают и наибольший объем трафика, требуют новых технологических решений.

О популярности мобильного Интернета говорить не приходится. Ее наглядно подтверждает следующий факт: услуга I-mode (Интернет со скоростью 9,6 кбит/с), введенная японской компанией DoCoMo, позволила ей за 20 месяцев работы привлечь более 20 млн абонентов. Такой успех стал возможен благодаря тщательно продуманной технической политике. Это прекрасно понимают и другие операторы мобильной связи, однако многим из них пока не ясны ни стратегия на рынке, ни способы решения многочисленных технических проблем (например, на маленьком экране неудобно набирать длинные Web-адреса и т. п.).

Один из принципов в концепции 3G-услуг — их персонализация (услуги должны быть «привязаны» к определенному пользователю). Другой принцип — вседоступность. Реализовать оба в одном устройстве не так уж просто.

Горячие споры идут и о перспективности мобильной коммерции, в рамках которой все денежные расчеты осуществляются с мобильного телефона. Однако успех этой идеи на рынке будет зависеть от заложенных в систему мер безопасности. Музыка «по мобильнику» пользуется популярностью у молодежи в развитых странах, но, к сожалению, пока не приносит реального дохода операторам.

И хотя рынок новых мобильных услуг для любого оператора есть terra incognita, ясно одно: чтобы минимизировать риск, необходимы высокоэффективные технологические решения, а значит, немалые начальные инвестиции. При этом сложные многопрофильные услуги должны внедряться уже сейчас, на исходной стадии развертывания, а не через несколько лет, поскольку процесс их опробования и поиска оптимальных технологических решений может затянуться на годы и значительно снизить темпы возврата инвестиций.

На первом этапе ни одной из операторских компаний скорее всего не удастся занять лидирующее положение на рынке. Именно поэтому важно уже сейчас исключить стратегические ошибки. Наилучшей тактикой для операторов, по мнению многих аналитиков, должна стать не конкуренция, а тесное сотрудничество с другими операторами и поставщиками услуг. Причем успеха добьются в первую очередь те из них, кто сможет объединить несколько самых востребованных услуг в один пакет. И здесь эксперты отводят особую роль стратегическим альянсам операторов с производителями оборудования.

В силу неоднородности старой сетевой инфраструктуры, построенной на базе нескольких стандартов, 3G-операторам придется иметь дело с несколькими техническими решениями. Такая неоднородность среды может вызвать недоверие у пользователей, если своевременно не будут решены вопросы межсетевого сопряжения и роуминга.

Другая важная проблема состоит в стоимости услуг. Чтобы окупить расходы, на первом этапе операторы неизбежно будут устанавливать значительно более высокую абонентскую плату, чем в традиционных сетях. Однако практика показывает, что по мере массового распространения услуг цена за эфирное время начинает резко снижаться. В этом случае основным сдерживающим фактором для абонентов станет цена 3G-телефонов. По прогнозам аналитиков, они будут на 40—50% дороже традиционных трубок (а мультимедийные терминалы — по крайней мере, вдвое дороже). В результате круг потребителей 3G-услуг может оказаться весьма ограниченным.

Однако не исключено, что ситуация радикально изменится, если будут созданы относительно дешевые портативные двух- или трехрежимные трубки с малым энергопотреблением, которые позволят абоненту работать в сетях как старых, так и новых стандартов. Заметим, что сегодня изготовить такой терминал значительно проще, чем 2—3 года назад, да и стоит он немногим больше однорежимного.

Защита связи

Мошенничество в мобильной связи возникло сразу же, как только появились первые сотовые системы. Действия преступников в основном были направлены на уклонение от оплаты эфирного времени. Вначале использовались аналоговые телефоны-двойники. После перехода на цифровые трубки этот вид мошенничества исчез, но появились другие, более изощренные методы, например, подделка кредитных карточек. С точки зрения разнообразия методов мошенничества и их изощренности мобильная связь ничуть не уступает Интернету. Сложности для мошенников начинаются лишь на этапе получения доступа к требуемым ресурсам.

Переход к 3G-системам резко обострит проблемы информационной безопасности. С появлением таких систем лакомым куском станет коммерческая информация, передаваемая в сети.

Нет сомнений, что после развертывания 3G-систем радиохакеры попытаются найти в них уязвимые места, хотя уже сейчас производители разрабатывают специальные средства защиты. По мнению аналитиков, теоретически можно полностью искоренить мошенничество, но принятые меры не всегда целесообразны. Эксперты считают, что задача операторских компаний — найти баланс между теми убытками, которые они несут, и затратами на борьбу с мошенничеством. А чтобы рынок мобильной коммерции стал привлекательным для пользователей, их нужно убедить в надежности защиты коммерческой и финансовой информации при проведении электронных денежных операций.

От GSM к UMTS

Сети сотовой связи на основе технологии GSM сегодня охватывают огромные территории, и в них вложены значительные средства. Поэтому при выборе стратегии их модернизации разработчики 3G-спецификаций пошли эволюционным путем, решив постепенно наращивать пропускную способность радиоканала. Эволюция GSM к 3G-системам начнется с внедрения таких новых технологий, как HSCSD, GPRS и EDGE, а лишь затем можно будет приступить к реализации услуг UMTS.

Переход потребует увеличения скорости передачи до 144 кбит/с для абонентов с высокой мобильностью, до 384 кбит/с в сетях с макросотовой структурой и до 2,048 Мбит/с в сетях с микросотовой структурой. Достижение таких высоких скоростей при ограниченном частотном ресурсе и при использовании каналов с замираниями потребует принципиально нового радиоинтерфейса. Кроме того, для повышения эффективности работы с большими объемами данных нужна также интеграция радиосетей с фиксированными сетями связи ISDN и обеспечение их сервисами интеллектуальных сетей IN/CAMEL.

Агрегированная скорость

Первый шаг на пути от GSM к системам третьего поколения — внедрение технологии HSCSD (High Speed Circuit Switched Data, высокоскоростная передача данных с коммутацией каналов), позволяющей увеличить скорость передачи данных за счет объединения нескольких частотных GSM-каналов, выделенных для речевой связи.

Наиболее простое решение основано на суммировании двух канальных интервалов (скорость 28,8 кбит/с без кодирования). В этом случае модификация коснется лишь программных средств и протоколов обмена, не затрагивая инфраструктуру действующей сети GSM. По мере развития HSCSD станет возможным и дальнейшее увеличение скорости передачи путем агрегирования временных интервалов. Однако существующие сотовые телефоны уже не способны реализовать такой режим GSM-сети без соответствующей доработки.

Заметим, что технология HSCSD пригодна только для переходного этапа, поскольку в ней, как и в GSM, используется коммутация каналов. Это означает, что на время сеанса связи канал целиком предоставляется в распоряжение двух абонентов независимо от объема передаваемых данных. Что же касается дальнейшего увеличения скорости (до 76,8 кбит/с), то для этого потребуется доработка магистральной базовой сети, где скорость обмена информацией между базовой станцией и центральным коммутатором ограничена величиной 64 кбит/с.

Пакетная передача

Существующие сети GSM поддерживают только трафик сетей с коммутацией каналов. Поэтому одним из важных шагов на пути от GSM к UMTS стало внедрение новой службы пакетной передачи информации — GPRS (General Packet Radio Service, общая радиослужба пакетной передачи). Система, использующая эту технологию, способна обеспечить сквозную передачу данных (от абонента до абонента) в пакетном режиме по IP-протоколу уже сейчас, до начала развертывания 3G-сетей. Именно поэтому технологию GPRS относят к поколению, получившему название 2,5G.

Внедряемая в систему сотовой связи служба GPRS работает «поверх» существующей сети GSM, не требуя кардинальной модернизации оборудования, причем сетевая инфраструктура, обеспечивающая связь на линии антенна — контроллер базовой станции, остается неизменной. В ней лишь появляются два новых технологических узла, поддерживающих службу пакетной передачи данных (SGSN) и шлюзовые функции (GGSN). По сути эти узлы GPRS предназначены для наращивания сетевой инфраструктуры на базе IP-протокола. В структуре системы они могут быть объединены или находиться в разных узловых элементах сети. Каждый абонент "закрепляется" за одним или несколькими обслуживающими узлами SGSN с помощью основного регистра местоположения HLR.

Система, оснащенная службой GPRS, обеспечивает гораздо более высокую скорость передачи, величина которой зависит от применяемой схемы кодирования и отношения сигнал/помеха. Для GSM/GPRS предусмотрены четыре схемы кодирования CS1 — CS4. Заметим, что при использовании схемы с наибольшей шириной полосы теоретически достижимая максимальная скорость передачи составляет 21,4 кбит/с на канальный интервал. Это соответствует величине общей скорости в радиоканале 115 кбит/с. Процедура адаптации радиолинии, необходимая при внедрении GPRS, включает в себя выбор той или иной схемы кодирования, в зависимости от вида передаваемой информации, характеристики радиоканала и уровня помех.

Схема CS1 гарантирует установление соединения в каналах с низким качеством связи и чаще всего используется для передачи служебного трафика и сигнализации. CS2 наиболее удобна для передачи информационного трафика; два других варианта кодирования обеспечивают наивысшую скорость передачи при высоком отношении сигнал/помеха. При использовании схемы кодирования CS2 скорость передачи данных в GPRS-системе реально составляет 115,2 (8х14,4) кбит/с, однако теоретически (если применить схему кодирования CS4) она может быть увеличена до 171,2 (8х21,4) кбит/с.

Основные «прикладные» отличия технологии GPRS от высокоскоростной передачи HSCSD — возможность совместного использования несколькими абонентами одного канала и одновременного предоставления нескольких видов услуг (например, один абонент во время сеанса связи со вторым может принимать сообщения от третьего). Это потребовало нового механизма тарификации, при котором оплата за услуги перераспределяется между абонентами, использующими один и тот же канал. Фактически абонент GPRS платит не за время использования канала, а только за объем передаваемой информации.

Что касается мобильных терминалов, то в стандарте GPRS определены три класса абонентских устройств, предназначенных для работы в разных режимах. Терминалы класса А предоставляют полный спектр услуг и поддерживают одновременно два режима работы GSM/GPRS (коммутацию каналов/пакетов). Обладатели терминалов класса B также смогут работать в двух режимах GSM/GPRS, но в каждый момент времени они могут передавать или принимать только один вид трафика. И, наконец, терминалы класса С функционируют только в режиме пакетной передачи. Такая классификация позволяет новым абонентам с самого начала работать в широких зонах покрытия GSM-сетей. Терминалы каждого из трех классов способны поддерживать режим многоканальной (многослотовой) работы, обеспечивая при этом максимальную скорость на канальный интервал 21,4 кбит/с.

Технология EDGE

Новый радиоинтерфейс стандарта EDGE (Enhanced Data for Global Evolution, повышенная скорость передачи данных для глобальной эволюции) ускоряет передачу данных по сравнению с GPRS — до 384 кбит/с, что обеспечивает плавный переход от GSM к UMTS (табл. 2). Что же касается более высоких скоростей передачи — до 2048 кбит/с, которые определены в IMT-2000 для пико- и микросотовых сетей, то реализовать их предполагается в спецификациях EDGE второй фазы разработки этого стандарта. Службы радиоинтерфейса EDGE, как и GPRS, надстраиваются над существующей сетью и совместимы с другими сервисами GSM, в том числе с HSCSD и GPRS.

Таблица 2. Скорости передачи информации для технологий мобильной связи переходного периода

Технология мобильной связи Скорость передачи, кбит/с
теоретическая реализованная
GSM 9,6 или 14,4 9,6 или 14,4
HSCSD 57,6 28,8
GPRS 171,2 56 (115)
EDGE 384 144

Из наиболее существенных преимуществ EDGE по сравнению со стандартами «низших» этапов развития 3G-технологий следует отметить применение спектрально эффективной модуляции и адаптивной настройки канала в зависимости от требований абонента и реальной помеховой обстановки. Так, эффективность использования спектра для систем EDGE почти в 3 раза выше, чем для GPRS-сетей.

В спецификациях EDGE заложены принципиально новые по сравнению с GSM возможности, в частности, автоматическое распознавание типа модуляции, применяемого в радиолинии, и автоматический переход в требуемый режим. Усовершенствованный метод модуляции позволяет абонентской радиостанции автоматически адаптировать пропускную способность канала радиосвязи к его качеству, при этом самые высокие скорости передачи обеспечиваются, безусловно, в наиболее благоприятных условиях распространения радиоволн (например, вблизи базовых станций).

Технология EDGE предусматривает организацию двух служб — усовершенствованной службы пакетной передачи EGPRS (Enhanced GPRS) и усовершенствованной службы коммутации каналов ECSD (Enhanced Circuit Switched Data). Максимальная скорость передачи на один канальный интервал составит не менее 38,4 кбит/с для службы ECSD (коммутация каналов) и 69,2 кбит/с для EGPRS (пакетная передача).

В режиме ECSD за счет объединения двух каналов можно обеспечить даже «скорость ISDN» — 64 кбит/с, причем при малых значениях вероятности ошибки на бит (10-6 и ниже). В режиме EGPRS теоретическая пропускная способность на несущую равна 553,5 кбит/с.

В основе адаптивной модуляции EDGE для режима с коммутацией пакетов также лежит использование уровней кодирования с различными характеристиками помехоустойчивости, но, в отличие от GPRS, шести (от PCS-1 до PCS-6). Режим кодирования меняется каждый раз, когда предыдущий декодируемый блок принят с низкой достоверностью. В результате следующий блок данных передается с более высокой помехозащищенностью.

Технология EDGE по техническим характеристикам уступает намеченным для европейского стандарта третьего поколения UMTS (WCDMA), но тем не менее это прекрасная платформа для создания интегрированной TDMA-технологии, которая обеспечит плавный переход от GSM и IS-136 к новым возможностям систем 3-го поколения.

Европейский подход к IMT-2000

Идея создания UMTS возникла в начале 90-х годов на волне успехов европейской экономической интеграции и успешной реализации в очень сжатые сроки такого масштабного международного проекта, как GSM. Для объединения усилий всех заинтересованных сторон в 1996 году был образован UMTS Forum (http://www.umts-forum.org), призванный выработать согласованные решения по стандартизации UMTS и регулированию радиочастотных ресурсов.

Концепции UMTS и IMT-2000 во многих чертах сходны, однако с точки зрения реализации UMTS имеет ряд существенных преимуществ. Заметим также, что, несмотря на «европейское происхождение», технология UMTS разрабатывалась для глобальной системы связи, включающей как наземные, так и спутниковые сети. В рамках стандарта UMTS/IMT 2000 сегодня предлагаю тся две технологии: первая использует широкополосную связь с разделением по частоте (WCDMA), а вторая — дуплексную передачу с разделением по времени (TD-CDMA). Их сочетание обеспечивает хорошие характеристики обслуживания абонентов.

Технологию WCDMA предполагается применять не только в макро-, но в микросотах (т. е. в крупных городах с пригородами). Она пригодна также для связи с быстро движущимися транспортными средствами, поскольку производительность обмена 384 кбит/с обеспечивается при скорости движения до 120 км/ч.

Система, реализующая TD-CDMA, удобна для меньших по размеру сот (микро- и пико) в районах с интенсивным использованием связи или в так называемых горячих точках (в районах с тесной застройкой, аэропортах, на массовых мероприятиях и т. п.), т. е. главным образом для связи с неподвижными или медленно движущимися объектами. При скорости движения до 12 км/ч она обеспечивает скорость передачи до 2 Мбит/с.

Эволюционная стратегия перехода к UMTS предполагает сосуществование в течение какого-то времени нескольких дополняющих друг друга стандартов. Открытая архитектура UMTS дает возможность операторам связи предоставлять в 3G-среде любые услуги, в том числе уже реализованные в сетях на базе GPRS или EDGE (например, доступ к WAP/Интернету, определение местоположения, электронные платежи), последовательно внедряя оборудование стандарта UMTS. Базовые станции вначале будут развернуты в крупных городах и местах интенсивного пользования услугами мобильной связи, где реально требуется высокая пропускная способность, а затем по мере возрастания спроса зоны обслуживания будут расширяться, охватывая сельскую местность.