Все-симки.ру “canopy™” – стационарная система беспроводной передачи данных компании motorola
Сanopy – это стационарная cистема беспроводной широкополосной передачи данных производства Моторола. Система Сanopy призвана решать задачи быстрой и простой организации каналов связи для обмена данными между абонентами, расположенными в зоне действия системы, в том числе для предоставления высокоскоростного Интернет-сервиса.
Оборудование Canopy позволяет строить сети любой топологии, объединяя схемы “точка-точка” и “точка-многоточка” в единую систему. Линии связи “точка-точка” с использованием Canopy могут быть организованы на дальностях до 56 км, в сетях “точка-многоточка” – до 16 км.
Результаты испытаний свидетельствуют о том, что система Canopy обеспечивает:
- простоту развертывания системы в течение нескольких часов (а при решении всех организационных вопросов в течении 15-20 мин.);
- компактность всех модулей (вес любого модуля не превышает 0,45 кг);
- высокую скорость передачи данных;
- гарантированное качество передачи данных (параметр QoS);
- прозрачность среды передачи для различных видов информации;
- возможность интеграции с оборудованием других производителей по протоколу Ethernet;
- возможность передачи речи в формате IP при использовании дополнительного оборудования.
При возникновении необходимости в увеличении емкости системы решение Canopy демонстрирует свою превосходную способность к масштабированию, удовлетворяя новые требования к площади покрытия, плотности абонентов и пропускной способности. Благодаря высокой устойчивости к интерференции и использованию направленных антенн, добавление новых приемо-передатчиков базовой станции увеличивает емкость системы, но не уровень интерференции.
Таблица 7.2.1 Технические характеристики системы Canopy
Характеристики радиоинтерфейса Canopy | |
диапазон частот | 2,4-2,5 ГГц, 5.25-5.35 ГГц и 5.725-5.825 ГГц |
метод доступа и тип модуляции: | TDMA, высокоиндексная BFSK (оптимизированная по помехоустойчивости) |
соотношение сигнал/шум | C/l3dB10-4BER@-65dbm |
скорость передачи | 10 Mбит/с конфигурация “Звезда” (Multipoint) 20 Mбит/с конфигурация “точка-точка” (Backhaul) |
рабочая дальность | до 3.5 км с интегрированной антенной (“точка-многоточка”) до 16 км с пассивным отражателем (“точка-многоточка”) до 32 км с пассивным отражателем (“точка-точка”) |
Питание Canopy | |
источник питания | питание по неиспользованным парам Ethernet24 VDC @ О.ЗАМР (в состоянии передачи) |
интерфейс | RJ45 автоопределение 10/100 Baselполу / полный дуплекс в соответствии со стандартом IEEE 802.3 |
Допустимые параметры окружающей среды Canopy | |
температура воздуха | от -30°С до 55°С (-40°F to 131°F) |
относительная влажность | 100% |
ветер | 190 км/ч |
размеры | 29,9 см х 8,6 см 2,8 см (ВхШхГ) (8,6 см – с креплением) |
вес | 0,5 кг |
Функционально система Canopy состоит из нескольких компактных модулей.
Базовая станция Canopy (точка доступа Access point) находится на стороне оператора или провайдера и обеспечивает передачу услуг в пределах 60? сектора для 200 абонентов. Кластер блоков базовой станции в составе до 6 модулей может обслуживать до 1200 абонентов по всем направлениям (360?).
Абонентский модуль (Subscriber Module) устанавливается у заказчика для обеспечения доступа к услугам, предоставляемым оператором или провайдером, и его можно подключить непосредственно к домашней сети, персональному компьютеру или устройству Wi-Fi.
Модули транзитного соединения (Backhaul Module) используются для объединения нескольких сайтов структуры “точка-многоточка” либо создания одной или нескольких структур “точка-точка”. Для увеличения дальности связи в системе точка-точка совместно с модулем транзитного соединения используются пассивные рефлекторы.
Модуль управления базовой станцией (Cluster Management Module) осуществляет питание, GPS-синхронизацию и соединение с локальной сетью Ethernet всего кластера блоков базовой станции. Модули транзитного соединения Canopy также могут быть подключены к нему, что делает модуль управления базовой станцией центральной связующей точкой в многосайтовом варианте построения сети.
BAM-сервер регулирует полосу пропускания для каждого абонента и обеспечивает необходимые требования по защите информации от несанкционированного доступа по радиоинтерфейсу благодаря использованию современных методов аутентификации и шифрования. Передача пакетов данных происходит между абонентом и базовой станцией на основании данных QoS (гарантированного качества передачи данных), предоставляемых ВАМ-сервером.
Решение Canopy™ обеспечивает превосходную производительность за счет использования схемы частотной модуляции BFSK, наилучшим образом реализующую качественную передачу данных и устойчивость к внешней интерференции.
Рис. 7.3.2. Структурная схема системы беспроводной передачи данных Canopy.
Техническая спецификация:
1008СК – модуль управления кластером включает:
- GPS приемник;
- антенну для автоматической синхронизации точек доступа;
- встроенный Ethernet коммутатор с подачей электропитания;
- по незадействованным проводам кабеля типа витая пара;
- источник переменного тока.
5200АР / 5700АР – Canopy точка доступа (АР)
- размеры: 29,9 см х 8,6 см х 2,8/8,6 см;
- 10/100baseT Ethernet соединение.
5200SM / 5700SM – Canopy модуль абонента (SM)
- размеры: 29,9 см х 8,6 см х 2,8/8,6 см;
- один кабель к устройству – стандартный RJ45, 8-pin Ethernet;
- конвертер-инжектор питания (220VAC/24VDC).
5200ВН / 5700ВН – Canopy канальный модуль (ВН)
- размеры: 29,9 см х 8,6 см х 2,8/8,6 см;
- размер пассивного отражателя: 60 см х 47 см;
- 10/100baseT Ethernet соединение.
300SS – защитный разрядник
- опциональный разрядник для защиты по Ethernet кабелю может монтироваться вне помещения, подключается к точке заземления.
Система Canopy позволяет операторам связи организовывать сети передачи данных, в том числе и высокоскоростного доступа в Интернет. По своим характеристикам она подходит не только для решения задач операторов связи, но и для построения самостоятельных технологических и административно-технологических сетей передачи данных и доступа к информационным ресурсам, а также систем видеонаблюдения на промышленных предприятиях, энергетических объектах, добывающих комплексах.
Место на рынке
В настоящее время выдача европейским операторам радиочастот в диапазоне 40 ГГц находится в стадии подготовки. В результате сложилась ситуация, когда Россия чуть ли не впервые опередила зарубежные страны в выделении радиочастот для развертывания коммерческих сетей связи.
Кроме России аналогичная работа произведена национальной администрацией связи только в Чехии. Именно это обстоятельство объясняет то, что в настоящее время на рынке пока отсутствуют массовые предложения оборудования для работы в диапазоне 40 ГГц, хотя, как свидетельствуют различные информационные источники, целый ряд компаний-производителей работает в данном направлении и имеет продукты, близкие к началу коммерческих продаж (mmRadiolink, Hughes Network Systems, Technosystems и др.).
Кроме того, целый ряд компаний, уже выпускающих аналогичные системы для работы в диапазонах 27.5-29,5 ГГц (Netro, Alcatel и др.), при определенной заинтересованности способны освоить выпуск систем для диапазона 40 ГГц. Коренное изменение данной ситуации на рынке оборудования ожидается после распределения радиочастот в большинстве европейских стран, когда при появлении реальных операторов появятся и соответствующие предложения поставщиков.
Вынужденная пауза в широком внедрении систем диапазона 40 ГГц вызвана также необходимостью осознания со стороны потенциальных операторов всех открывающихся перспектив в части набора услуг, объема потенциального телекоммуникационного рынка и охвата потенциальных пользователей с учетом уже имеющегося опыта внедрения различных частных проводных/кабельных и беспроводных решений.
Оценивая перспективы сетей MWS, в настоящее время зарубежные специалисты высказывают мнения, что в будущем операторы широкополосных сетей, использующих оборудование типа MWS, могут поглотить значительную часть операторов различных узкополосных сетей, действующих в мегаполисах, включая операторов подвижной сотовой связи.
В настоящее время появились ориентиры для определения границ объемов информационных потоков, которые могут потребоваться потенциальным пользователям. Специалистами высказываются мнения, что в ближайшем будущем индивидуальный пользователь (семья, проживающая в отдельном коттедже или квартире) будет потреблять информационный поток со скоростью до 15 Мбит/с в направлении от базовой станции и от 384 кбит/с до 1-2 Мбит/с в обратном направлении, что подразумевает следующий типовой набор услуг:
- 2 точки подключения ТВ-приемников для независимого приема программ ТВ-вещания, а также получения услуг “видео по требованию” (VoD) и пр.;
- 4 телефонных номера;
- 2 и более точек подключения к Интернет в режиме on-line.
Беспроводная широкополосная сеть фиксированной связи, обеспечивающая мультисервисное обслуживание самого широкого круга абонентов, будет представлять собой новую телекоммуникационную инфраструктуру, не только альтернативную существующей инфраструктуре ТфОП, но и превосходящую ее как по пропускной способности, так и по возможной степени интеграции услуг связи.
Мобильная связь
С услугами мобильной связи у «Ростелекома» некоторая неразбериха, которая продолжается и по сей день. Изначально оператор выходил на рынок через приобретение Tele2, однако в 2022 году запустил мобильную связь под собственным брендом, работая на сетях Tele2.
Но и это ещё не всё – на текущий момент «Ростелеком» отказался от собственного бренда и перестал подключать исключительно мобильных абонентов. Однако подключиться к «Ростелекому» по-прежнему можно в составе конвергентного тарифа. К слову, теперь при подключении к Tele2, наоборот, можно выбрать услугу домашнего интернета.
Чем вызваны такие метания, непонятно. Возможно, эксперимент с собственным брендом мобильной телефонии оказался неудачным и в «Ростелекоме» решили развивать уже раскрученный Tele2.
Так как Tele2 представляет собой общество с ограниченной ответственностью, никаких отчётов оператор публиковать не обязан. Приходится ориентироваться лишь на заявления пресс-службы и годовые отчёты самого «Ростелекома».
По состоянию на конец 2020 года у Tele2 (включая клиентов «Ростелекома») было 46,6 млн. абонентов из общих 257 млн. абонентов России. По данному показателю оператор занимал четвёртое место, отставая от «Билайн» с его 49,9 млн. абонентов совсем не намного.
К сожалению, данных за 2 полугодие 2021 года Tele2 не предоставил, поэтому непонятно, взял ли оператор третье место, потеснив конкурента с его текущими 50,1 млн. абонентов. Шансы на это весьма хороши, ведь отток у оператора отрицательный уже долгое время. При этом работает Tele2 в 68 регионах страны, а в Москве и области у него нет сети 2G.
К большому сожалению, Роскомнадзор уже давно не публикует статистику роста базовых станций мобильной связи в России, так что сказать, сколько именно «Ростелеком» построил БС, невозможно. Однако стройку оператор ведёт активную, по итогам 2020 года их число увеличились на 28%, а в Москве – на 45%.
Мобильная связь – самая большая статья дохода «Ростелекома». За 2 квартал 2021 года оператор заработал 47,907 млрд. рублей (из общих 138,589 млрд. рублей) – это на 12% больше, чем годом ранее. Нет никаких сомнений, что и доходы от мобильной связи будут увеличиваться и дальше.
Вряд ли Tele2 достигнет показателей «Мегафона» и МТС, но вот потеснить «Билайн» компании вполне под силу. Ранее национальный оператор уже обогнал конкурента по числу БС.
Появление широкополосного соединения (немного истории)
Возможно, вы помните то время, когда подключаться к интернету можно было только посредством телефона и модема. Это не так уж давно было — лет 10-15 назад. Скорость была мучительно медленной — максимум 256 Кб/с. Но мы не знали, что она может быть другой, поэтому не жаловались.
Причем это не единственное неудобство — еще интернет занимал телефонную линию, поэтому в определенный момент можно было пользоваться либо одним, либо другим благом человечества. Такое счастье называлось коммутируемым доступом или dial-up.
Далее интернет эволюционировал с семейством технологий xDSL, которые тоже предполагали использование модема и телефона, но с одним нюансом: можно одновременно сидеть в интернете и говорить по телефону. Последний работает на самых низких частотах, а все остальное пространство полосы занял интернет.
Этот вид подключения получил право называться широкополосным.
В целом, любой интернет, скорость которого превышает 256 Кб/с, может считаться не только широкополосным, но и высокоскоростным. Самая распространенная технология из описанного семейства (ADSL2 ) соответствует и этому критерию. Ее максимальная скорость составляет 48 Мбит/с.
Вполне возможно, что в офисах предприятий и государственных учреждений, где нельзя обойтись без стационарного телефона, до сих пор пользуются этим видом связи. Как бы там ни было, он уже отживает свое. Что пришло ему на смену? Читаем далее.
Связанные понятия
(англ. Unified communications, UC) — это технология, представляющая собой интеграцию услуг реального времени таких как: мгновенные сообщения (чат), информация о присутствии (presence), телефония (включая IP-телефонию), видеоконференция, совместная работа над документами, управление вызовами и распознаванием речи с унифицированными почтовыми системами (голосовая почта, электронная почта, SMS и факс).
(ДБО) — общий термин для технологий предоставления банковских услуг на основании распоряжений, передаваемых клиентом удаленным образом (то есть без его визита в банк), чаще всего с использованием компьютерных и телефонных сетей. Для описания технологий ДБО используются различные в ряде случаев пересекающиеся по значению термины: Клиент-Банк, Банк-Клиент, Интернет-Банк, Система ДБО, Электронный банк, Интернет-Банкинг, on-line banking, remote banking, direct banking…
Сетевая архитектура
В соответствии с реализацией (полной или частичной) сервисного потенциала архитектура сетей на базе систем BWA/MWS может иметь несколько вариантов, зависящих от размера обслуживаемой территории, технических характеристик применяемой системы и заложенных в нее производителем функциональных возможностей.
Вообще с точки зрения покрытия сеть BWA/MWS может иметь зоновую или сотовую структуру. Зоновая структура (как самый простой вариант сотовой) представляет собой сеть из одной или более базовых станций (БС), зоны покрытия которых не соприкасаются. Сотовая структура предназначена для сплошного покрытия обширной территории, а также для предоставления возможности оператору увеличивать пропускную способность сети BWA/MWS в зависимости от роста клиентской базы (аналогично сетям сотовой радиотелефонной связи).
Размеры зоны покрытия каждой БС определяются используемым диапазоном радиочастот и мощностью передающего оборудования БС и абонентских терминалов. В зависимости от функциональных возможностей систем BWA/MWS сети на их основе могут быть однонаправленными и двунаправленными. Скорости передачи информации определяются оператором сети в зависимости от его потребностей.
При использовании двухстороннего обмена информационными потоками в абонентском комплекте (конверторе) присутствует передатчик, STB работает в интерактивном режиме. При необходимости сеть BWA/MWS может выполняться в комбинированном виде, интегрируясь как с сетями КТВ, так и с другими сетями BWA/MWS.
Аналогичным образом сеть BWA/MWS может выступать в роли транспортной сети для сетей КТВ (телефонных сетей, сетей ПД и пр.), а также для других сетей BWA (в частности, сеть MWS может осуществлять доставку многопрограммного ТВ-вещания на базовую станцию системы MMDS, имеющую большую зону охвата).
Сеть BWA также может использовать информационные потоки, получаемые из сетей КТВ и др. В общем, оперативный простор для телекоммуникационного оператора огромен. Все это следует иметь в виду российским специалистам в области связи и особенно бизнесменам, поскольку польза от развертывания универсальных беспроводных телекоммуникационных решений на отечественных просторах более чем очевидна.
Эволюция технологий сетей сотовой связи и широкополосного доступа. – часть 1 | блог о шифровании
Развитие технологий сотовой связи обычно связано с изменением все^ составляющих системы: предоставляемых услуг, возможностей структурнь^ компонентов сети и связей между ними, сетевой архитектурой. В этом разв различают 3 поколения (этапа):
1- е поколение (1 Generation – 1G), относящееся к 80-м годам XX века;
2- е поколение (2G), относящееся к 90-м годам XX и началу XXI века;’
3- е поколение (3G), относящееся к текущему времени с прогнозируемым сроком завершения к началу 20-х годов XXI столетия.
Перечисленным поколениям предшествовала предыстория становления сотовой связи, иногда именуемая «поколением 0». Основополагающие идеи и технические решения систем сотовой связи были сформулированы в 40-50-х годах XX века, однако их аппаратурная реализация оставалась невозможной до начала 80-х – до появления твердотельной микроэлектронной техники. Существенным фактором развития сотовой связи являются вопросы, связанные с выделением радиочастотного ресурса для потребностей ее экспериментальной и коммерческой реализации. Основные сведения о вехах развития мобильной связи приведены в табл. 1.6.
В сетях Поколения 1G предоставляемые услуги ограничивались передачей речевых сообщений. Каждой соте, в зависимости от типа системы, выделялось несколько десятков частотных каналов шириной порядка 25-30 кГц, а передача сообщений осуществлялась с помощью аналоговых сигналов. Множественный доступ был реализован по схеме FDMA (Frequency Division Multiple Access, т.е. с частотным разделением каналов). Применение сотовой связи 1G началось с введения в коммерческую эксплуатацию осенью 1981 г. усовершенствованной системы мобильной телефонной связи (Advanced Mobile Phone System – AMPS), созданной в США, а затем и системы NMT-450 (Nordic Mobile Telephone) в странах северной Европы (Швеция, Норвегия, Финляндия, Дания, Исландия).
К поколению 2G относятся системы, позволяющие обеспечить передачу речевых сообщений и низкоскоростную передачу данных посредством цифровых радиосигналов. Типовым способом доступа к частотным каналам в системах 2G стал множественный доступ с временным разделением (Time Division Multiple Access – TDMA). Это прежде всего такие системы, как:
– Global System for Mobile Communication (GSM): наиболее распространенная система поколения 2G (применяется более чем в 200 странах мира); ее разработка инициирована европейскими странами в 1982 г., а коммерческая эксплуатация началась в 1991 г.; ширина частотных каналов GSM составляет 271 кГц (шаг сетки частот – 200 кГц);
– цифровая AMPS (Digital AMPS – D-AMPS), разработка которой в 1989 г. была инициирована в США в связи с необходимостью усовершенствования аналоговой AMPS поколения 1G; коммерческая эксплуатация D-AMPS начата в 1990 г.; ширина частотных каналов D-AMPS составляет 30 кГц; система D-AMPS заменила аналоговую AMPS в странах, где та получила широкое распространение (в частности, в США и Японии).
Эволюция систем’ мобильной сотовой связи
Система | Год | Краткая характеристика системы ————————— |
I | 2 | 3 ——————————————————————————————————————————————————————————————————— _ |
Поколение 0G ” ~~— | ||
MTS | 1946 | Мобильная телефонная связь (Mobile Telephone Ser vi сёГойггё^ полудуплексной радиосвязи операторского класса с обеспечением выхода в PSTN (до 25 каналов, диапазон частот 150 МГц) |
AMTS | 1965 | Передовая мобильная телефонная система связи (Advancedlvlobiie” Telephone System) – портативная система полнодуплексной радиосвязи, используемая в Японии (диапазон частот 900 МГц) |
IMTS | 1969 | Усовершенствованная система мобильной телефонной связи (Improved Mobile Telephone Service) – двухдиапазонная система полнодуплексной связи с обеспечением выхода в PSTN (до 9 каналов в диапазоне 35-44 МГц, до 11 каналов в диапазоне 152-158 МГц, до 12 каналов в диапазоне 454-460 МГц; радиус зоны обслуживания 60-100 км) |
Поколение 0.5 G | ||
PALM | 1971 | Public Automated Land Mobile – автоматизированная наземная сеть мобильной связи с обеспечением выхода в PSTN. Первая система с использованием цифровых сигналов для передачи управляющих сообщений и аналоговых сигналов для передачи голоса |
ARP | 1971 | AutoRadioPuhelin – система автомобильной полудуплексной (позже полнодуплексной) радиосвязи операторского класса с размером зоны обслуживания до 30 км (до 80 каналов в диапазоне частот 150 МГц) |
Поколение 1G | ||
NMT | 1979 | Nordic Mobile Telephone – скандинавская двухдиапазонная аналоговая система мобильной сотовой телефонной радиосвязи операторского класса, ориентированная на покрытие больших территорий (ширина канала 12.5 кГц, рабочий диапазон частот 450 МГц и 900 МГц) |
AMPS | 1981 | Advanced Mobile Telephone System – усовершенствованная подвижная телефонная система мобильной связи в диапазоне частот от 825 до 890 МГц (более 600 дуплексных каналов, ширина канала 30 кГц, мощность передатчика БС – 45 Вт, мощность передатчика автомобильной подвижной станции – 12 Вт, мощность передатчика переносного аппарата – 1 Вт) —— |
TAGS | 1983 | Total Access Communication Systems – аналоговая система радиосвязи общего пользования в частотном диапазоне 900 МГц (ширина канала 25 кГц, «Европейская версия» AMPS) ———— — |
Hicap | 1985 | Система мобильной сотовой радиосвязи – усовершенствованна* версия системы NTT (Nippon Telegraph and TelephoneJtaoH«L^ |
Mobitex | 1988 | Национальная общедоступная сеть беспроводной передачи ^ ^ ных – система передачи данных с общим доступом, включают^ сетевую службу двусторонней пейджинговой связи (ширина Ki ла 12.5 кГц, модуляция GMSK) — |
Продолжение таблицы 1.6
! | 2 | з ………………………………………………………………………………….. — |
DataTac | 1990 | Двухдиапазонная система беспроводной передачи данных, типа Mobitex (ширина канала 25 кГц, диапазоны частот 403-433 МГц и 806 -870 МГц, пропускная способность 19.2 кбит/с) |
Поколение 2G | ||
PHS | 1990 | Personal Handy-phone System – разработанная в Японии система радиосвязи, основанная на использовании портативных телефонов, (TDMA-TDD, диапазон частот 1880-1930 МГц, скорость передачи данных до 32 кбит/с) |
GSM | 1991 | Global System for Mobile Communications – четырехдиапазонная глобальная система мобильной сотовой связи (TDMA; диапазоны частот: 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц и 1900 МГц; модуляция GMSK, ширина канала 200 кГц) |
Digital- AMPS | 1991 | Цифровой вариант аналоговой системы AMPS (FDMA, диапазон 825-890 МГц, модуляция тс/4-DQPSK, ширина канала 30 кГц) |
PDC | 1992 | Personal Digital Cellular – стандарт персональной цифровой сотовой связи (TDMA, диапазон частот 800 МГц, ширина канала 25 кГц). Используется только в Японии |
CdmaOne | 1995 | Первая система с CDMA-доступом и прямым расширением спектра, известная как стандарт IS-95 или TIA-EIA-95 (CDMA, рабочий диапазон частот 800 МГц, ширина канала 1.25 МГц, модуляция BPSK/QPSK) |
CSD | 1997 | Circuit Switched Data – технология передачи данных с коммутацией каналов, изначально разработанная для систем GSM |
Поколение 2.5G | ||
WiDEN | 1996 | Wideband integrated Dispatch Enhanced Network – широкополосная интегрированная диспетчерская усовершенствованная сеть (до 4 каналов по 25 кГц, пропускная способность 100 кбит/с) |
GPRS | 2000 | General Packet Radio System – усовершенствованная технология пакетной передачи данных для систем GSM (ширина канала 200 кГц, максимальная пропускная способность 171,2 кбит/с) |
HSCSD | 2000 | High-Speed Circuit Switched Data – усовершенствованная технология высокоскоростной передачи данных с коммутацией каналов, совместимая с GSM. Максимальная скорость передачи данных 57.6 кбит/с (качество выше, чем в GPRS) |
Поколение 2.75G | ||
cdma2000 | 2000 | ЗС-эволюционный вариант развития стандарта cdmaOne (скорость передачи данных увеличена до 2,4 Мбит/с, насчитывает на сегодняшний день несколько ревизий/релизов (Revision)) |
EDGF | 2003 | Enhanced Data rates for GSM Evolution – усовершенствованная цифровая технология передачи данных для систем мобильной связи GSM (TDMA, модуляция 8-PSK, максимальная скорость передачи данных до 384 кбит/с, ширина канала 200 кГц) |
1 | 2 3 …………………………………………………………………………… ^—^ | |
Поколение 3G | ||
UMTS | 1999 | Universal Mobile Telecommunications System – универсальная”^ етема мобильной сотовой связи технологии W-CDMA (диапазоны частот: 850 МГц, 1900 МГц, 2100 МГц; ширина канала 5 МГц скорость передачи данных до 2 Мбит/с) |
lxEV-DO | 2000 | Усовершенствованная версия системы cdma2000 (IS-856) (максимальная пропускная способность по линии «вниз» – 307 кбит/с, максимальная пропускная способность по линии «вверх» – 153 кбит/с ^ |
FOMA | 2001 | Freedom of Mobile Multimedia Access – первый W-CDMA 3G сервис японской торговой марки NTT DoCoMo (W-CDMA/FDD, для полос частот 1920-1980 МГц, 2110-2170 МГц) |
GAN / UNA | 2006 | Generic access network – сеть общего доступа, ранее известная как нелицензированный мобильный доступ. Обеспечивает мобильные услуги GSM и GPRS в нелицензируемых диапазонах частот |
Поколение 3.5G | ||
HSDPA | 2006 | High-Speed Downlink Packet Access – усовершенствованная технология высокоскоростной пакетной передача данных по линии «вниз» для систем W-CDMA (скорость передачи данных до 14.4 Мбит/с) |
Поколение 3.75G | ||
HSUPA | 2007 | High-Speed Uplink Packet Access – усовершенствованная технология высокоскоростной пакетной передачи данных по линии «вверх» для систем W-CDMA (скорость передачи данных до 5.76 Мбит/с) |
Поколение 4G | ||
Широкое применение технологий MIMO, MultiCarrier CDMA (MC-CDMA), OFDMA, UWB и программно-реконфигурируемого радио (Software Defined Radio) | ||
К поколению 2G относят также первую систему сотовой связи с кодовым разделением каналов (Code Division Multiple Access – CDMA) IS-95 (Qualcomm, США), прошедшую тестовые испытания в 1989 г. и введенную в коммерческую эксплуатацию в 1995 г. По перечню предоставляемых услуг и скорости передачи сообщений IS-95 соответствует второму поколению, однако используемый в ней метод множественного доступа широко применяется в следующем поколении сотовой связи – 3G. В то же время, доля систем CDMA по охвату пользователей связью «в эпоху 2G» составляла не более 1% (это обстоятельство акцентируется в условном наименовании систем CDMA поколения 2G – cdmaOne).
Поколение 3G отличается от предшествующих качественным изменением перечня предоставляемых услуг благодаря существенному увеличению скорости передачи информации. Услуги сетей поколения 3G включают, помимо речевой связи и низкоскоростной передачи данных, передачу видео- и мультимедийных сообщений, а также высокоскоростную передачу данных. Повышение скорости цифровых потоков обусловлено увеличением ширины частотных каналов систем 3G и применением широкополосных радиотехнологий.
Важная роль в системах третьего поколения отводится технологии доступа к каналу посредством разделения сигналов по форме (кодовая селекция сигналов или множественный доступ с кодовым разделением – CDMA). Технология CDMA позволяет использовать в множестве соседствующих сот каналы с одинаковой несущей частотой (коэффициент повторного использования частот равен единице). Благодаря этому, обеспечивается возможность существенного увеличения числа сот, в т.ч. за счет «вложения» сот меньшего размера в соты большего размера: пикосот в микросоты, микросот в макросоты (рис. 1.9).
Рис. 1.9. Многоуровневое «вложение» сот
Концепция систем 3G была предложена в 1996 г. Международным Союзом Электросвязи, инициировавшим программу IMT-2000 (International Mobile Telecommunication – 2000) создания систем мобильной связи. Соответствующая ей европейская программа имела целью разработку Универсальной системы мобильной связи (Universal Mobile Telecommunication System – UMTS). Качество связи и пропускная способность каналов этих систем приближаются к типовым характеристикам современных систем фиксированной связи. Коммерческое применение сотовой связи 3-го поколения началось в октябре 2001 г.
Сети BWA появились на два десятилетия позже, чем сети сотовой связи. Обусловлено это тем, что именно широкое распространение мобильных телефонов, наряду с распространением персональных компьютеров, вызвало рост потребительского спроса на беспроводную связь на малых расстояниях (единицы и десятки метров). Небольшие размеры территориальных зон сетей BWA и соответственно небольшие уровни сигналов делают возможным повторное использование частотных каналов независимых сетей в диапазонах частот, предназначенных для промышленного, научного и медицинского применения (Industrial, Scientific, Medical – ISM), в частности, в диапазоне 2.4-2.48 МГц [1]. Скорость передачи сообщений и, соответственно, ширина полос частотных каналов определяется назначением сети, например:
– в локапьных беспроводных сетях (WLAN) как альтернативы проводной связи между ПК, необходимая скорость передачи данных достигает нескольких Гбит/с;
– в персональных беспроводных сетях (WPAN), обеспечивающих замену проводной связи между приборами бытового и мультимедиа назначения скорость передачи согласуется с производительностью источников сообщений: от десятков кбит/с для аудиосообщений до десятков Мбит/с для видеосообщений.
Обзорные сведения о характеристиках радиочастотных каналов сетей BWA (в т.ч. значения их спектральной эффективности) приведены в табл. 1.7. Обычно последние превосходят значения спектральной эффективности сетей сотовой связи. Это обусловлено фактором высокой подвижности станций сотовой связи, в частности, более существенным влиянием аддитивных и мультипликативных помех (замираний).
Таблица 1.7
Характеристики радиочастотных каналов сетей широкополосного доступа
В заключение отметим, что наряду с технологиями сетей BWA, в 90-х годах XX столетия изучалась возможность создания сверхширокополосных (Ultra Wide Band – UWB) сетей доступа. К таковым относят сети, где ширина рабочей полосы частот составляет около 20% от среднего значения частоты данной полосы (вплоть до 0.5 ГГц). Применение UWB-систем могло бы обеспечить скорости передачи данных, близкие к скоростям передачи информации по оптоволоконным линиям – порядка 1 Гбит/с. В связи с наличием предложений по двум альтернативным технологиям формирования UWB-сигналов и отсутствием согласованного решения, активность работ по стандартизации UWB-систем, начиная с 2006 г., была заметно снижена.
