Лекція №6 Безпровідний зв'язок 1g nmt 2g gsm 2,5 g gprs 75g edge 3g umts



Скачати 67.55 Kb.
Дата конвертації15.12.2016
Розмір67.55 Kb.
Лекція № 6
Безпровідний зв'язок
1G NMT

2G GSM


2,5 G GPRS

2.75G EDGE

3G UMTS (W-CDMA), CDMA2000 (1xEV-DO)

3.5G UMTS (HSPA, HSDPA, HSUPA), CDMA2000 (EV-DO Rev.A)

3.75G UMTS (HSPA+), CDMA2000 (EV-DO Rev.B/3xRTT)

4G WiMAX, LTE

NMT (англ. Nordic Mobile Telephone) — аналоговий стандарт стільникового зв'язку в діапазоні частот від 453 до 468 МГц. В україні використовувався до
GSM (англ. Global System for Mobile Communications) — міжнародний стандарт для мобільного цифрового стільникового зв'язку.Стандарт був розроблений під патронатом Європейського інституту стандартизації електрозв'язку (ETSI) наприкінці 80-х років. Мережі GSM працюють у може працювати в діапазонах 400 МГц, 450 МГц, 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц, але найбільше використовуються 900 МГц та 1800 МГц частоти. При роботі у стандартному діапазоні 900 МГц використовуються діапазон 890—915 МГц для зв'язку від терміналу до базової станції, та 935—960 МГц для зв'язку від базової станції до терміналу. Смуга у 25 МГц ділиться на 124 канали (несучі), кожен шириною у 200 кГц.
GPRS (General Packet Radio Service - технологія пакетної передачі даних ) - надбудова над технологією мобільного зв'язку GSM, що здійснює пакетну передачу даних. GPRS дозволяє користувачеві мобільного телефону проводити обмін даними з іншими пристроями в мережі GSM і із зовнішніми мережами, в тому числі Інтернет. GPRS може працювати на максимальній швидкості - 171,2 Кбіт/с.
EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution ) це наступний етап розвитку мереж GSM / GPRS. EDGE - це технологія, яка в теорії здатна передавати дані зі швидкістю до 473,6 кбіт / с. Як показує практика реальна швидкість передачі даних досягає всього 100-120 кбіт / с, з піковими значеннями до 240 кбіт / с.
UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), Універсальна Система Мобільних Телекомунікацій - це один із стандартів, що розроблений Європейським Інститутом Стандартів Телекомунікацій (ETSI). UMTS - це високошвидкісна передача даних, Мобільний Інтернет, різні додатки на основі Інтернету, інтранету та мультимедіа. Ключовою технологією для UMTS є Широкосмуговий Багатостанційний доступ з кодовим поділом (WCDMA). Ця технологія підтримує всі мультимедійні послуги 3G. Системи WCDMA / UMTS включають вдосконалену базову мережу GSM і радіоінтерфейс за технологією WCDMA. Швидкість передачі в радіоканалі для мобільного абонента досягає 2 Мбіт / с (на практиці максимально 400 кб/с). WCDMA призначена для використання в системах, що працюють в частотному діапазоні 2 ГГц. Одна несуча WCDMA має ширину 5 Мгц (ширина каналу).

В Україні UMTS використовує Utel.

CDMA 2000 1x 1xEV-DO (Code Division Multiple Access - ущільнення з кодовим поділом каналів. CDMA і GSM, є конкуруючими між собою цифровими стандартами мобільного зв'язку. Вже діє зараз в багатьох частотних діапазонах великої кількості країн (450, 800, 900, 2000 МГц ), і є, можна сказати, передовою технологією. CDMA 2000 1x відрізняється тим, що передача даних з її допомогою відбувається на дуже високій швидкості, а це зараз необхідно багатьом. GSM здійснює високу швидкість за допомогою використання GPRS.

В Україні, то цей стандарт зайняв вже міцні позиції в особі таких операторів, предоставяют послуги стандата CDMA 2000 1x, як ITC CDMA України, Велтон. Телеком, Інтертелеком, а також оператора третього покоління 3G CDMA 2000 1xEV-DO PEOPLEnet.

CDMA 2000 має ряд сервісів: прямий номер, CDMA Інтернет.

EV-DO (Evolution-Data Optimized) - технологія передачі даних, що використовується в мережах стільникового зв'язку стандарту CDMA. Швидкість передачі даних в EV-DO, в залежності від поколінь (релізів) стандарту, досягає (завантаження / віддача):

Rev.0 - (CDMA 2000x1EV-DO rev.0) - 2,4 / 0,153 Мбіт/с (Down_link) \ (Up_link)

Rev.A - (CDMA 2000x1EV-DO rev.A) - 3,1 / 1,8 Мбіт/с

Rev.B - (CDMA 2000xEV-DO rev.B) - 73,5 / 27 Мбіт/с , 4,9 / 1,8 Мбіт/с
На даний час постачальники послуг, що використовують технологію UMTS /HSPA, задумуються про перехід до більш швидкісної технології LTE. Це дозволить надавати більший спектр послуг із кращою якістю. Але LTE на сьогодні мало досліджена та розповсюджена (існує тільки одна мережа, що надає комерційні послуги). Це пов’язано з тим, що багато країн світу не змогли вирішити проблему з виділенням частот під дану технологію. Тому буде доцільніше модернізувати уже існуючу технологію третього покоління UMTS/HSPA за допомогою HSPA Evolution (High-Speed Packet Access Evolution), інша назва якої HSPA+.

У порівнянні з попередніми технологіями, HSPA Evolution є технологією розвитку HSPA нижчих рівнів, яка має на меті збільшити швидкість передачі даних у мережах 3G/WCDMA. При подальшому розвитку технології HSPA+ розраховують на збільшення швидкості передачі даних downlink до 42 Мбіт/с, а від абонента до базової станції – до 12 Мбіт/с. Щоправда, приведені значення – пікові, а не типові. Технологія HSPA Rel-7 і Rel-8 має свої характерні особливості, основними з них є:

використання частотного дуплексування FDD із шириною каналів прийому та передачі 5 МГц, як у Rel-6;

HSPA Rel-7 у напрямку DL використовує 64 QAM із (1х2) SIMO або 16QAM із (2x2) MIMO, а в каналі UL - 16QAM;

HSPA Rel-8 підтримує в DL каналі 64QAM і MIMO, при цьому розглядають можливість підвищення порядків MIMO до більш високих порядків у каналах.

Стандартизовані 3GPP розширення HSPA дозволяють забезпечити швидкість передачі 21 Мбіт/с у напрямку DL та 14 Мбіт/с у напрямку UL. Цю фазу еволюції до HSPA Evolved називають HSPA+. Такі швидкості досягаються за рахунок використання методу модуляції 64QAM та методу MIMO, який заснований на використанні наборів антен на прийомі та передачі. Крім цього, може використовуватися принцип передачі-прийому одночасно на декількох несучих, що і дозволяє у відповідне число разів збільшувати пікову швидкість.

Проте, у порівнянні з LTE, технологія HSPA+ вже має власне технічне забезпечення та виділені частоти, чого не можна сказати про LTE.

Отже, можна зробити висновок, що використання HSPA+, як перехідної сходинки до LTE, є досить раціональним та економічно вигідним застосуванням даної технології.

WiMAX від англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access Стандарт IEEE 802.16 — стандарт безпровідного зв'язку, що забезпечує широкосмуговий зв'язок на значні відстані зі швидкістю, порівняною з кабельними з'єднаннями.

Long Term Evolution (або просто LTE) — назва мобільного протоколу передачі даних (англ. Long Term Evolution — довго-строковий розвиток). Проект 3GPP є стандартом з вдосконалення UMTS для задоволення майбутніх потреб в швидкості. Мережі 4G на основі стандарту LTE здатні працювати практично по всій ширині спектра частот від 700 МГц до 2,7 ГГц. Швидкість закачування за стандартом 3GPP LTE в теорії досягає 326,4 Мбіт/с (download), і 172,8 Мбит/с на віддачу (upload). Практично забезпечує швидкість передачі даних від базової станції до пристрою абонента до 100 Мбіт/с і швидкість від абонента до базової станції — до 50 Мбіт/с.

З технічної точки зору LTE і WіMAX схожі за технічними характеристиками і використовуються в якості головних компонентів IP і OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing- мультиплексування з ортогональним частотним розподіленням каналів) а також MIMO (Multiple-Input, Multiple-Output - фізичне розділення радіоканалу за допомогою декількох передаючих антен ).

З однієї точки зору WіMAX має перевагу, бо затверджена в якості стандарту, тоді як стандарти LTE тільки готуються до завершення. На даний момент країни з більш як 50% населення землі ліцензували WіMAX. У WіMAX на відміну від LTE є плани на майбутнє у вигляді стандарту WіMAXm а точніше 802.16m або реліз 2.0. WіMAX підтримують Intrel та Samsung, це забезпечить використання її в ноутбуках (а саме в останнє покоління платформи для ноутбуків – Centrino 2 Montevina). З іншої сторони, LTE забезпечує більшу гнучкість ніж WіMAX. LTE працює на більших швидкостях ніж WіMAX, а саме для реалізації швидкостей до 326.4 Мбіт/с планується використовувати технологію MIMO в конфігурації антен 4x4. У конфігурації 2x2 граничних швидкості "вниз" можуть досягати 172.8 Мбіт/с (у кожній частотній смузі 20 Мгц). Пікова швидкість в направленні "вгору" може досягати 86.4 Мбіт/с на кожну смугу в 20 Мгц. Ця технологія може передавати голос по IP/IMS - що в майбутньому допоможе при створенні NGN. LTE використовує набагато нижчі частоти ніж WіMAX, тому дальність дії базової станції може бути більшою при однаковій потужності. На відміну від WіMAX, LTE може працювати в двох різних діапазонах: низькому та високому. Технологію LTE підтримують дуже багато компаній телекомунікаційної сфери, а саме Qualcomm, Ericsson, Nokia, LG, Huawei та інші. Зокрема Nokia заявила що технологія WіMAX є безперспективною і що LTE до 2015 року займе домінуючу позицію на ринку технологій зв’язку. Головна різниця між LTE та WіMAX закладена в стратегії впровадження. WіMAX потребує побудови нової мережі, а LTE служить розвитком існуючих мереж WCDMA/HSPA, тому оператори мереж CDMA і GSM будуть впроваджувати LTE, до того ж в одній соті, при необхідності, можуть одночасно працювати GSM і LTE, використовуючи спільний модуль MCPA (Multi-Carrier Power Amplifier).


Архітектура GSM
Мережа GSM складається з декількох функціональних об'єктів, функції та інтерфейси яких показані на малюнку.

ADC- Administration Center Адміністративний центр


АUС Authentication Center Центр аутентифікації
BTS Base Ttransceiver Station Базова приймально-передавальна станція
BSC Base Station Controller Контролер базової станції
BSS Base Station System Підсистема базової станції
EIR Equipment Identification Register Регістр ідентифікації обладнання
HLR Home Location Register Домашній регістр місцеположення
ISDN Integrated Services Digital Network Цифрова мережа з інтеграцією служб
MS Mobile Station Мобільна станція
MSC Mobile Switching Center Центр комутації мобільного зв'язку
NMC Network Management Center Центр управління мережею
ОМС Operation and Maintenance Center Центр експлуатації та технічного обслуговування
PDN Packet Data Network Мережа пакетної комутації
PSTN Public Switched Telephone Network Телефонна мережа загального користування
SSS Switching Subsystem Комутаційна підсистема
VLR Visit Location Register Візитна регістр місцеположення
TCE Transcoder Equipment Транскодер



Мережа GSM містить три основні частини. Мобільні станції (MS), що переміщуються з абонентом. Підсистема базових станцій (BSS), яка управляє радіоліній зв'язку з мобільною станцією. Підсистема комутації (SSS), головна частина якої - центр комутації мобільного зв'язку (MSC), виконує комутацію між мобільними станціями і між мобільними або стаціонарними мережевими користувачами. MSC також управляє роботою, пов'язаною з пересуванням абонента. На малюнку не показаний центр обслуговування, який спостерігає за надійним функціонуванням та змінами в мережі. Мобільна станція і підсистема базових станцій зв'язуються по інтерфейсу Um, також відомому як «повітряний інтерфейс» або радіолінія зв'язку.


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка