Московский Государственный Университет Связи и Информатики лекции
| Вид материала | Лекции |
СодержаниеПреимущества CDMA Перспективы технологии множественного доступа с кодовым разделением (каналов) CDMA |
- 16-19 марта 2011 г в Минске состоялся Европейский семинар по устойчивому развитию, 13.55kb.
- Методология формирования и реализации аппарата анализа и планирования рыночного потенциала, 598.83kb.
- Министерство Образования Российской Федерации Московский Государственный Университете, 1997.23kb.
- Федеральное агентство связи Сибирский государственный университет телекоммуникаций, 622.46kb.
- Московский государственный университет имени, 111.06kb.
- Министерство образования и науки, 38.9kb.
- Примерная программа 10. 00-11. 00 Регистрация, 36.7kb.
- II. Логика и язык, 5497.75kb.
- Курса, 405.14kb.
- Управление компетенциями в самообучающейся организации, 72.07kb.
Преимущества CDMA
В системах 1G и 2G множественного доступа с частотным разделением (каналов) FDMA существует проблема так называемого "многократного использования" ("reuse") частотных каналов (частот).
Чтобы не мешать друг другу, соседние базовые станции BTS должны использовать разные частоты.
Если у базовой станции шесть "соседей" (наиболее часто рассматриваемый случай - 7 сот в минимальном фрагменте сети), зона действия каждой BTS представляет собой равносторонний гексагон - шестиугольник (соту).
Количество каналов, которые может использовать эта базовая станция BTS в семь раз меньше, чем общее количество каналов в отведённом для сети диапазоне. Это приводит к уменьшению пропускной способности ячейки - зоны (соты), которую обслуживает BTS, и к необходимости увеличивать плотность установки базовых станций за счет разбиения ячеек в густонаселённых районах.
В системах CDMA не используется технология FDMA, поэтому частотный ресурс в CDMA используется очень эффективно.
Пропускная способность сети множественного доступа с кодовым разделением (каналов) CDMA обычно в несколько раз выше, чем в сетях множественного доступа с временным разделением (каналов) TDMA, и на порядок выше чем в сетях FDMA - множественного доступа с частотным разделением (каналов).
Для того, чтобы мобильные станции MS, находящиеся близко к базовым трансиверным станциям BTS, не "мешали" своим сигналом более отдалённым MS, в CDMA предусмотрена плавная автоматическая регулировка мощности, что приводит к значительному сокращению энергопотребления MS вблизи BTS и, соответственно, увеличению времени работы мобильной станции без подзарядки аккумулятора.
Одной из особенностей сетей CDMA является возможность "мягкого переключения" от одной базовой станции BTS к другой ("soft handoff"). При этом, возможна ситуация когда одну мобильную станцию MS "ведут" сразу несколько базовых трансиверных станций BTS.
Пользователь не замечает, что его "передали" другой базовой станции BTS. Чтобы это стало возможным, необходима синхронизация базовых станций BTS.
В коммерческих системах синхронизация обеспечивается сигналами времени от спутников системы GPS - Global Positioning System - глобальной системы навигации (США).
Технология CDMA - это практически полностью цифровой стандарт, т.к. все преобразования информационного сигнала происходят в цифровой форме, и только "последняя миля" (всегда) является аналоговой, причём гораздо более простой, чем для других стандартов.
Это позволяет практически весь мобильный телефон выполнить в виде одной микросхемы с большой степенью интеграции, тем самым значительно снизив его стоимость.
Системы CDMA используют современные технологии для преобразования аналоговых (речевые, видео, звуковые) сигналов в цифровые сигналы.
Это повышает качество передачи аналогового сигнала по сравнению со схемами множественного доступа с временным разделением (каналов) - TDMA.
Недостаток стандарта CDMA: необходимость использования достаточно широкой и неразрывной полосы частот, что не всегда возможно в современной обстановке дефицита частотного ресурса, сложность аппаратной реализации данной технологии и, как следствие, высокая стоимость.
^
Перспективы технологии множественного доступа с кодовым разделением (каналов) CDMA
В мире, развитие технологии CDMA идет нарастающими темпами.
Наибольшее применение получили стандарты IS-95 (800,0мГц) и CDMA PCS (1900,0мГц).
Исторически сложилось так, что стандарт CDMA наиболее распространён в Северной и Южной Америке и Юго-Восточной Азии.
С принятием в Китае стандарта CDMA, как федерального стандарта, по прогнозам экспертов этот стандарт станет основным на нашей планете.
Cтандарт CDMA изначально включал функцию передачи данных и сегодня, почти все современные системы стандарта CDMA способны передавать данные со скоростью 14,4кбит/с, при этом сеть использует IP.2,0 протокол. Таким образом, технология CDMA уже сейчас полностью совместима с Интернет.
Нет проблем и с более высокими скоростями.
Операторы связи сетей CDMA в США предоставляют услуги передачи данных со скоростями до 144,0кбит/с.
Система, используемая этими Операторами, позволяет динамически изменять пропускную способность канала в зависимости от активности пользователя и загрузки сети, тем самым оптимизируя использование ресурсов сети.
Компания CDMA Development Group (США) заявила, что уже сейчас достижима скорость 300,0кбит/с, а это вплотную приближает существующие CDMA стандарты к третьему поколению - 3G.
У систем CDMA гораздо меньше проблем при переходе к третьему поколению - 3G - по сравнению с системами множественного доступа с временным разделением (каналов) TDMA.
Компания TIA / EIA (Telecommunication Industry Association / Electronic Industries Alliance) предолжила группу стандартов CDMA 2000 (врéменный стандарт:IS-2000), которые являются развитием действующего врéменного стандарта IS-95.
Основные отличия стандарта CDMA 2000 от своего предшественника -
CDMA One (CDMA + CDMA 800) - огромное количество диапазонов для использования в мобильной связи и увеличение скорости передачи данных до 1,0мбит/с÷1,5мбит/с. Также добавлены новые протоколы для обеспечения всевозможных сервисов. Особо следует подчеркнуть требование стандарта к взаимной совместимости с IS-95.
Все мобильные станции, поддерживающие стандарт CDMA 2000 должны работать в сетях врéменного стандарта IS-95, и соответственно все базовые станции сетей CDMA 2000 должны обслуживать мобильные станции IS-95. Более того, имеется требование - обеспечение " soft handoff" ("мягкое перереключение" из одной зоны, соты в другую) между CDMA 2000 и IS-95.
Таким образом осуществляется, незаметно для пользователей сети, переход от стандарта IS-95 к CDMA 2000 и обратно.
Стандартом CDMA 2000 предусмотрено использование некоторых диапазонов, используемых аналоговыми стандартами, например, Band Class 5 (NMT-450) что даёт возможность Операторам связи этих стандартов перейти от первого поколения - 1G сразу к третьему - 3G, постепенно отдавая участки своего диапазона стандарту CDMA 2000, по мере увеличения количества абонентов пользующихся новым оборудованием. Однако в системах стандарта CDMA 2000 сохранена возможность работы мобильных и базовых станций в аналоговом режиме. Этот режим практически идентичен стандарту AMPS, обеспечивает связь там, где использование цифрового режима по тем или иным причинам не возможно.
Стандарт CDMA 2000 был принят в группу "международные мобильные телекоммуникации" - International Mobile Telecommunications - IMT 2000, которая определяет глобальную перспективу организацией ITU (International Telecommunication Union, или МСЭ-Т) систем мобильной связи третьго поколения 3G, в качестве одного из основных радиоинтерфейсов, что обеспечит дальнейшее распространение этого стандарта.
Из-за преимуществ перед TDMA технологиями (стандарт IS-136 также предлагается в качестве одного из возможных радиоинтерфейсов в IMT-2000) вполне возможно распространение технологий CDMA и в Европе, которая на данный момент является территорией стандарта GSM - множественного доступа с временным разделением (каналов) -TDMA.
Технология CDMA 2000 в своем базовом варианте относится к семейству стандартов третьего поколения, так как, в соответствии со спецификациями
международной группы телекоммуникаций IMT-2000, обеспечивает пропускную способность передачи данных не менее 384,0кбит/с, что достаточно для двусторонней видеосвязи с разрешением 320х240.