Главное меню сайта
Меню товаров
Популярные статьи
» Ремонт мобильных телефонов в Екатеринбурге.
» Русификация китайских телефонов в Екатеринбурге.
» Ремонт цифровых фотоаппаратов в Екатеринбурге.
» Ремонт сотовых телефонов в Екатеринбурге.
» Разблокировка 3G модемов в Екатеринбурге.

Навигация по тегам
C261, Chinese-Other, Ericsson, FAQ по iPhone, Fly, iPhone 2G, iPhone 3G, iPhone 3GS, L6, Motorola, Nec, Nokia, Nokia 6101, Samsug, Samsung, Samsung C230, Samsung X120, Sharp, Siemens M65, Sony, Sony Ericsson S600i, SonyEricsson, T720, unlock, user lock, V3x, V9, VK, Активации для GSM Боксов, код телефона, прочистка телефонов, прошивка телефонов, разблокировка телефонов, раскодировка телефонов, ремонт телефонов, русификация телефонов, снятие паролей, Список доступных Логов, Схемы

Показать все теги

Радио Оn-Line


Общая информация » Истории Связи » 3G связь: История мобильной связи 3G


Планирование 3G началось еще в 1985 году, когда Международный союз электросвязи (ITU) с поразительной прозорливостью предсказал потребность в более емких и сложных услугах, чем те, что способны обеспечить многочисленные аналоговые технологии мобильной связи того времени.

 

Пятнадцать лет спустя ошеломительный успех GSM (Global System for Mobile Communications) и SMS (Short Message Service) доказал верность планов 3G. Более того, люди хотят использовать свои мобильные телефоны не только для разговоров. Недавнее внедрение и развитие GSM-операторами сервиса MMS (Multimedia Messaging Service) во всем мире со всей очевидностью свидетельствует о наличии спроса на услуги передачи по мобильным сетям информационно-насыщенных сообщений.

После 1985 года появлялось множество планов и разработок, направленных на поиск наилучшей технологии 3G. В 1998 году после многочисленных перекрестных оценок и испытаний организации по стандартизации из Европы, США, Японии и Кореи объединились в союз «Программа партнерства третьего поколения» (3G Partnership Project, 3GPP) для продвижения Wideband CDMA (WCDMA) в качестве наиболее подходящей радиотехнологии, на которую следует переходить растущей индустрии GSM.

Впоследствии версия 3G от 3GPP - UMTS (Universal Mobile Telephone System) - стала доминирующим мировым стандартом. Почти все лицензии 3G, выданные в мире на сегодняшний день, относятся к технологии WCDMA.

Первые лицензии 3G - на базе WCDMA - в 1999 году выдало правительство Финляндии, за которой в 2000-2001 годах последовали другие страны. Однако 3GPP тогда еще не выпустила набор пригодных к практическому применению спецификаций на оборудование UMTS, и его пришлось ждать некоторое время.

Лишь в марте 2002 года, когда завершился необходимый длительный процесс достижения индустрией консенсуса, вышла полностью «облеченная плотью» спецификация Release 99. И только после этого многие операторы смогли приступить к созданию своих сетей 3G.

Release 99 включает все, что необходимо для внедрения коммерческих сетей 3G. Совместимые с ним сети лягут в основу той функциональности, которая добавляется релизами 4, 5 и 6, что позволит UMTS развиваться достаточно быстрыми темпами. Каждый релиз, совместимый с предыдущими, создает платформу для внедрения операторами еще более инновационных услуг.

Хотя пресса иногда указывает на задержки развития 3G, необходимо помнить, как много уже сделано и как близок тот час, когда 3G радикально изменит отношение потребителей и предприятий к мобильной связи. GSM понадобилось десятилетие, чтобы стать доминирующим мировым стандартом мобильной связи. UMTS тоже стал результатом многолетних исследований, разработок и испытаний.

Гигантские размеры и охват мировой индустрии GSM означают, что в процесс вовлечено огромное число разработчиков, поэтому первостепенную важность имеет гарантия открытости и совместимости стандартов и интерфейсов.

На каждом этапе процесса разработки - а развитие UMTS это эволюционный процесс - спецификации открыты для изучения всеми участниками индустрии. Пусть на достижение консенсуса потребовалось длительное время, его результаты - открытые стандарты - стали главным условием успеха многих мировых технологий, таких как GSM.

Nokia вышла в признанные лидеры индустрии мобильной связи благодаря своим разработкам — начиная с первых аналоговых сетей, таких как NMT, появившихся в начале 1980-х, через разработку оборудования GSM в начале 90-ых и вплоть до выпуска аппаратуры HSCSD и GPRS в конце 90-х. В разработке UMTS и EDGE Nokia вновь оказалась на передовой, взращивая эту сложную технологию, но гарантируя при этом открытость и совместимость.

Как видно из настоящего документа, лидирующие разработчики, такие как Nokia, и организации по стандартизации, такие как ITU и Европейский институт по стандартизации телекоммуникаций (ETSI), работали в унисон, чтобы выпустить на рынок технологию, обещающую стать самой потрясающей с момента появления Интернета.

 

Два десятилетия успеха


За последние 20 лет революция в сфере мобильных телекоммуникаций вновь и вновь доказывала, что инновации, экономическая эффективность и универсальность достижимы только благодаря открытым стандартам и конкуренции. По данным ITU, в 1986 году было всего 1,4 миллионов абонентов мобильной связи, тогда как число фиксированных телефонных линий составляло 410 миллионов. В конце 90-х в некоторых странах, например в Финляндии, количество мобильных телефонов превысило число фиксированных линий, и таких стран становится все больше. В первом полугодии 2002 года число абонентов мобильных сетей в мире достигло магической цифры 1 миллиард. И этот экспансиальный рост продолжается.

 

Новые абоненты в 2002 году, по технологиям и регионам. Первая десятка (не считая Японии)

 

TDMA США/Канада 2,2%
CDMA США/Канада 6,7%

TDMA Латинская Америка 5,6%
CDMA Латинская Америка 2,8%

GSM Ближний Восток 2,9%

GSM Восточная Европа 11,6%

GSM Африка 4,9%

GSM Западная Европа 13,2%

CDMA Азиатско-Тихоокеанский регион 5,4%
GSM Азиатско-Тихоокеанский регион 44,6%

Телекоммуникационный бум последних лет в большой мере вызван широким распространением мобильных телефонов. Из предмета роскоши, каким он был два десятилетия назад, мобильный телефон превратился в основное средство связи для миллионов людей в развивающихся и развитых странах во многом благодаря появлению GSM и последующему доминированию этого стандарта в мировой индустрии мобильной связи.

Лишь такое массовое признание и такая универсальность позволили разработчикам технологии достичь экономии масштаба, необходимой для снижения стоимости высокой технологии до уровней, приемлемых для сотен миллионов людей.

 

Первый глобальный мобильный стандарт


GSM стал первым в мире и единственным по-настоящему глобальным мобильным стандартом. Сегодня услуги GSM предлагают свыше 500 операторов, имеющих лицензии в 170 странах. На долю GSM приходится более 70 процентов мирового рынка, и эта цифра продолжает расти. По прогнозам, к 2006 году доля мирового рынка сетей GSM-семейства - GSM, GPRS, EDGE и WCDMA - достигнет 85 процентов.

 

В 1990 году в мире было всего 10 с лишним миллионов абонентов мобильной связи, к середине 90-х это число выросло в десять раз, а к 2001 году превысило 1 миллиард, что составляет примерно половину всех телефонных каналов в мире. К концу 2003 года только у GSM будет 1 миллиард абонентов. Это беспрецедентный рост в истории технологии, будь то электрические сети, радио, телевидение или Интернет. Например, в Тайване проникновение GSM превышает один контракт на человека. На другом конце шкалы во многих развивающихся странах мобильный телефон, один на всех жителей села, может служить единственным средством связи в округе. Мобильная связь проникает туда, куда не может добраться традиционная телефонная сеть PSTN (Public Switched Telephone Network).

 

Услуги передачи данных стимулируют рост


Мобильная телефония не только позволяет людям говорить друг с другом; она соединяет друзей, семьи и предприятия, предлагая им уникальное средство передачи данных. SMS, или служба коротких сообщений, сопровождает GSM с момента первого внедрения этого стандарта в начале 90-х. По данным Ассоциации GSM, первое сообщение SMS было отправлено с персонального компьютера на телефон Vodafone в Великобритании в декабре 1992 года. SMS передаются по каналу сигнализации — радиоканалу, предназначенному для управления и не рассчитанному ни на что другое. Сначала инженеры операторов мобильной связи использовали SMS для связи друг с другом и с центральным офисом, но постепенно эта практика начала распространяться и на заказчиков.

 

С широким распространением бесплатных почтовых ящиков голосовой почты для каждого абонента в формате SMS стали передаваться оповещения о поступивших голосовых сообщениях, и объем SMS-трафика начал расти пропорционально количеству новых мобильных пользователей.

Затем произошло нечто странное. В 1995 году германский оператор GSM предложил первую услугу с предоплатой. Новая модель без абонентской платы и учетной записи открыла новый рынок мобильных услуг. Развивая успех, модель с предоплатой быстро подхватили GSM-операторы по всему миру, что привело к трехкратному увеличению числа пользователей GSM.

Сегодня у среднего европейского оператора GSM на каждого абонента с контрактом приходятся примерно по два клиента с предоплатой. Некоторые, такие как Virgin Mobile, опираются исключительно на модель предоплаты. Она пользуется огромным успехом у тинэйджеров, позволяя им заранее ограничивать расходы. Но так как до конца 90-х голосовой трафик оставался относительно дорогим, десятки миллионов молодых пользователей открыли для себя преимущества общения друг с другом посредством SMS. Ключевую роль в том успехе, которого достиг сервис SMS, сыграла совместимость.

 

Тинэйджеры любят переписываться


Однако приобретая миллионы новых пользователей, операторы теряли миллионы долларов, бесплатно транспортируя эту растущую волну SMS-трафика. Рассчитанные на предоплату биллинговые системы не были приспособлены к расчетам за передачу текстовых сообщений - они учитывали лишь минуты голосовой связи. Для адаптации этих систем потребовалось время.

 

К тому моменту, когда операторы смогли учитывать и выставлять счета за текстовые сообщения, десятки миллионов тинэйджеров уже изобрели особый язык для общения через SMS. Так как длина сообщения ограничена всего 160 символами, слова в этом языке сливались, лишались гласных и безбожно сокращались. К моменту появления биллинговых систем для текстовых сообщений SMS уже достигли критической массы.

SMS-трафик рос с устрашающей быстротой, и многие операторы потонули в сообщениях, которые не могли ни хранить, ни достаточно быстро пересылать. К текстовым сообщениям между двумя пользователями добавились текстовые рассылки (как правило, службы распространения контента по подписке, такие как биржевые сводки, спортивные новости или прогнозы погоды), текстовые игры, логотипы и мелодии звонка, передаваемые посредством SMS, а также текстовые чаты. В январе 2002 года в мире GSM было передано 4 миллиарда текстовых сообщений, а в мае 2002 года - уже 24 миллиарда, причем операторы получали от SMS от 10 до 20 процентов своих доходов.

 


Рост числа отправляемых SMS в миллиардах за период с января по май 2000 года

Из 25 ведущих операторов мобильной связи, получающих доходы от передачи данных, 22 - это операторы GSM. Три оставшихся (NTT DoCoMo и J-Phone используют PDC, a KDDI использует CDMA) - это японские операторы, инвестировавшие значительные средства в службы рассылки контента по подписке, такие как Imode. В Филиппинах, стране с самым высоким уровнем текстового общения, SMS приносят двум крупнейшим операторам GSM, Smart и Globe, свыше 35 процентов общей выручки от каждого пользователя.

 


Процент средней ежемесячной выручки от продажи услуг в расчете на одного абонента (ARPU, Average Revenue Per User), приходящийся на услуги передачи данных

SMS - естественная функция GSM, но не других мобильных стандартов, таких как CDMA, TDMA, iDEN, PDC или PHS. Поэтому операторы GSM на годы опередили своих конкурентов, извлекая значительную часть своих доходов из служб передачи данных. Операторы CDMA давно стремятся повторить успех SMS, но только сейчас находят способ развития текстового сервиса.

 

Карта с удостоверением личности


SIM (Subscriber Identity Module)-карта стала еще одним ключевым фактором успеха GSM. В отличие от других стандартов, таких как CDMA, TDMA, iDEN, PDC или PHS, SIM является естественной функцией GSM, и поэтому операторам GSM удалось создать с ее помощью реальные преимущества для предприятий и потребителей.

 

Персональный идентификатор и номер телефона абонента сначала распознается не самим аппаратом, а SIM-картой. Это позволяет использовать несколько телефонов на одну учетную запись, менять операторов, не меняя аппарат, или же сохранять одного и того же оператора и один и тот же номер, ежегодно обновляя мобильный телефон.

Эта последняя возможность особенно помогла операторам справится с текучестью клиентов, предоставив разработчикам трубок возможность непрерывно обновлять модели и добавлять функции. SIM-карта стала важным ресурсом и для хранения основных данных, таких как журнал звонков и адресные книги, которые можно переносить из одного аппарата в другой.

Несанкционированное использование SIM-карты предотвращают PIN-код (Personal Identification Number) и другие коды персональной защиты.

 

Свободный роуминг


Третьим ключевым фактором успеха GSM стала присущая этой технологии поддержка роуминга и совместимость. Это предполагает, что каждый абонент GSM может делать и принимать звонки во всех странах, где есть операторы GSM. На практике это означает огромную экономию масштаба, так как во всем мире действуют одни и те же телефоны и сети, а у конечных пользователей, где бы они ни находились, всегда есть доступ к знакомым услугам.

 

Такая форма совместимости легла в основу процесса планирования GSM, который начался еще в 1985 году - за семь лет до пуска в эксплуатацию первой сети GSM.

Однако в США, где долгие годы царил неоднородный рынок услуг сотовой связи - с сетями CDMA, AMPS, iDEN и TDMA - роуминг и совместимость сильно задержались. В числе других причин называют трудность организации расчетов в тех случаях, когда вызываемый абонент оплачивает звонок вызывающего абонента.

Соглашения о роуминге и совместимость позволили GSM-операторам получать любую часть платы за любой транспортируемый ими звонок либо непосредственно от абонента, либо через другого оператора, обслуживающего вызывающую сторону.

Сочетание роуминга, совместимости, новых поддерживаемых SIM-картами услуг и SMS сделали GSM самым популярным стандартом мобильной связи в мире. Причем GSM в большой мере развивался усилиями европейских операторов, разработчиков технологии и регулирующих ведомств.

Если ПК-революция - главным образом заслуга американцев при значительном участии Японии и Тайваня, то GSM стала первой мировой технологией, сердцем, душой и мозгом которой была Европа.

 

20 лет GSM


Аналоговые системы сотовой связи коммерчески используются почти 25 лет, но они не смогли добиться быстрого роста, как и ранний рынок ПК до стандартизации на платформе Macintosh и технологии IBM. Сетевое оборудование и телефоны были громоздкими, дорогими и плохо обслуживались. Рынок услуг сотовой связи был раздроблен на десятки конкурирующих стандартов и производителей.

 

Путь к универсальной мобильной технологии проложили скандинавские страны. Их операторы объединились вокруг аналогового стандарта NMT (Nordic Mobile Telephone system). Введенный в 1978 году Финляндией, Швецией, Данией, Норвегией и Исландией, NMT стал первым стандартом аналоговой сотовой связи, действующим в диапазоне 450 МГц. NMT приобрел достаточную популярность, чтобы его экспортировали во всем мире. Даже сегодня NMT продолжает использоваться на коммерческой основе такими операторами, как украинская UMC.

Первая сеть NMT была пущена в эксплуатацию в 1981 году, причем многие автомобильные телефоны для нее произвела Nokia. К 1987 году Nokia выпустила первый портативный мобильный телефон для NMT. Его популярность росла, и благодаря возможности роуминга во всех скандинавских странах он обратил на себя внимание Европейского Союза, который заинтересовался потенциалом мобильной связи.

В 1982 году ЕС выделил для цифровых сетей в Европе частотный диапазон 900 МГц - более широкий, чем у NMT. К 1986 году была выбрана радиотехнология, которая впоследствии превратилась в GSM.

 

Появление первых цифровых мобильных сетей


К 1989 году ETSI утвердил окончательные спецификации первой очереди GSM. К 1992 году заработала первая в мире коммерческая сеть GSM финского оператора Radiolinja, что отражало передовую роль, которая начинала играть Финляндия в сфере мобильной связи. Вскоре за Финляндией последовали другие страны, и к концу следующего года во всем мире действовали 32 сети GSM, а к 1996 году их стало 120. В 1995 году для обеспечения совместимости и роуминга была создана Ассоциация GSM (сначала она называлась GSM MoU, Memorandum of Understanding).

 

Растущее число операторов и пользователей привело к тому, что первоначально запланированного спектра в диапазоне 900 МГц стало недостаточно. Вскоре появились сети GSM 1800 МГц и между сетями обоих диапазонов была достигнута совместимость. Несмотря на широкую клиентскую базу сетей CDMA, AMPS и PHS в США, Федеральная комиссия по связи выделила для сетей GSM и IS-95 диапазон 1900 МГц. В 1999 году появились первые трехдиапазонные телефоны GSM, что доказывало, что GSM стал действительно мировым стандартом.

 

 

GSM охватывает 95% планеты (декабрь 2002 года)
GSM: 787 миллионов абонентов в 169 странах
CDMA: 142 миллионов абонентов в 32 странах

К 1999 году начали появляться серьезные планы проложить путь к 3G. Три новые технологии - HSCSD (High Speed Circuit Switched Data), GPRS (General Packet Radio Service), EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution), продемонстрированные на выставке ITU Geneva 1999, показали, что для перехода на услуги передачи данных может и не потребоваться враз радикально перестраивать всю сеть, так как каждая из этих технологий добавляется к существующей радиосети GSM.

На рубеже веков сообщество операторов GSM быстро осваивало GPRS. Для индустрии переход от сетей с коммутацией каналов к сетям с коммутацией пакетов означал важный прорыв, ускоривший переход к первым по-настоящему мультимедийным услугам, таким как MMS.

 

Путь к 3G


Хотя стандарт GSM родился в мире аналоговых мобильных сетей, планирование ее последователя началось на много лет раньше. GSM использует технологию, называемую множественным доступом с разделением по времени (time division multiple access, TDMA), которая позволяет передавать более одного звонка по одной полосе радиочастоты, разделяя ее на таймслоты. Это означает, что каждый звонок занимает выделенный канал связи между трубкой и базовой станцией внутри ячейки сети и использует этот канал по очереди с другими звонками, причем данные передаются со скоростью 9,6 Кбит/с, а голос со скоростью 12,2 Кбит/с. Если для голосовой связи, где нагрузка предсказуема, этого вполне достаточно, то для высокоскоростных услуг такая технология непригодна. Спектр является ограниченным ресурсом, и потенциал GSM для передачи данных невелик, хоть эта технология и лучше аналоговой, которая требует выделенной частотной полосы для каждого отдельного звонка.

 

1G 2G 3G
NMT GSM WCDMA для новых частотных диапазонов
EDGE для существующих астотных диапазонов
- появилась в начале 80-х
- аналоговая
- голос (данные)
- роуминг в скандинавских и некоторых других европейских странах
- появилась в начале 2000-х
- голос, высокоскоростная передача данных с коммутацией пакетов (GPRS)
-
шифрование
- SMS и MMS
- глобальный роуминг
- появилась в начале 2000
- голос
- очень высокая скорость передачи данных
- мобильный интернет
- MMS multi-call
- видеопотоки

Еще в 1985 году регулирующие организации предвидели, что будущее мобильной связи за мультимедиа - передачей голоса, видео и данных. Поэтому в 1985 году ITU, всемирная головная регулирующая организация в сфере электросвязи, приступила к планированию цифровой сотовой технологии нового поколения - Future Public Land Mobile Telecommunications Systems (FPLMTS), которая впоследствии стала называться IMT-2000. Задачей FPLMTS было обеспечение в общем международном частотном диапазоне широкополосных мультимедийных беспроводных услуг и стандартизированных, совместимых технологий. Для этой цели предполагалось выделить частотный диапазон в районе 2000 МГц.

Исследовательские проекты в области технологии мобильной связи третьего поколения обросли множеством аббревиатур - RACE 1, RACE2 ACTS, FAMOUS, CODIT, ATDMA и FRAMES - и потихоньку выполнялись в продолжение второй половины 80-х и до середины 90-х.

Особенно важное значение имели разработки CODIT (Code Division Testbed) и ATDMA (Advanced Time Division Multiple Access). В этих проектах исследовались широкополосные технологии радиодоступа Code Division Multiple Access (CDMA) и Time Division Multiple Access (TDMA) как самые многообещающие для 3G. Обе они оставались в стадии изучения до 1998 года.

 

Европа берет инициативу в свои руки


В 1988 году управление процессом разработки последователя GSM взял на себя только что образованный ETSI. Для европейских политиков, завидующих буму в области ИТ и ПК в США и странах Тихоокеанского региона, эта разработка становилась задачей номер один. В 1994 году Европейская Комиссия опубликовала документ Mobile Green Paper. В 1995 году была создана UMTS Task Force - межотраслевая организация, которая должна была стимулировать разработку и способствовать внедрению сетей 3G. В Европе такие сети стали называть Универсальной службой мобильной телефонии (Universal Mobile Telephony Service, UMTS).

 

С 1988 по 1998 год ETSI продолжала работать над основополагающими стандартами радиоинтерфейса, который стал бы европейским сервисом 3G. В 1998 году было решено, что UMTS должна включать элементы с разделением каналов (WCDMA) и с разделением по времени (TD-CDMA).

Между тем ITU поручил двум своим отделениям, ITU-T и ITU-R, наблюдать за международной стандартизацией соответственно протоколов и методов радиопередачи. Обычно рекомендации ITU представляют собой набор требований, выработанный на основе проектов спецификаций, которые запрашиваются у разработчиков из коммерческой и академической науки. В 1998 году ITU объявил открытый конкурс на технологические проекты и получил 15 предложений. Десять из них относились к наземным сотовым системам и пять - к спутниковым системам.

Из этих проектов выделились две наиболее предпочтительные. Предложенный ETSI и поддерживаемый Японией и ЕС проект UTRA (наземная сеть радиодоступа UMTS) и выдвинутый американскими разработчиками проект, получивший название CDMA2000 - развитие стандарта IS-95, т.н. CDMAOne, широко распространенного в Северной Америке и Южной Корее.

 

Один стандарт, множество вариантов


Оба лагеря имели мощную политическую и экономическую поддержку, и стало ясно, что выбрать победителя тайным голосованием вряд ли удастся. Европейский Союз твердо стоял на том, что следует отдать предпочтение семейству стандартов UMTS, так как оно служит естественным развитием GSM, который в то время стал самым распространенным в мире стандартом мобильных сетей с долей рынка, превышающей 60 процентов. Хотя GSM - это дуплексная технология с разделением по времени, а UMTS основана на разделении каналов, проект WCDMA предлагал мировым операторам GSM более естественный процесс модернизации сетей через GPRS и EDGE, чем его главный конкурент CDMA2000.

 

Организация CDMA Development Group, основной поборник CDMA2000, состояла главным образом из североамериканских производителей, вложившихся в превращение CDMAOne в мировой стандарт мобильной связи нового поколения. Но в то время доля рынка CDMA составляла всего 15 процентов. Америка не разделила успеха GSM и не хотела оставаться технологически изолированным островом в море совместимости.

GSM с самого начала имел чисто европейскую историю успеха. Разработанный для объединения разрозненных европейских аналоговых мобильных сетей, этот стандарт вскоре стал мировым и одним из немногих достижений в области информационной технологии, в котором Европа могла похвастаться своим лидерством. Многие наиболее развитые азиатские страны, пользовавшиеся разными стандартами цифровой мобильной связи, такими как GSM, CDMA, PDC, а также аналоговыми сетями на основе AMPS, NMT и PHS, взяли сторону европейцев. Например, Корея была страной CDMAOne, но из желания гарантировать глобальную совместимость выдала операторам сетей 3G две лицензии WCDMA.

Итак, японские, корейские и даже американские организации по стандартизации присоединились к европейцам для разработки программы 3GPP, нацеленной на согласование различных проектов WCDMA. 3GPP набрала такую силу, что ETSI перевел на эту программу все свои исследования и всю работу по стандартизации в сфере 3G.

Но образовалась вторая группа для стимулирования совместимости и распространения CDMA2000. В этой группе, получившей название 3GPP2, вскоре вновь начались серьезные разногласия. К концу 1998 года ни один лагерь не преодолел своих амбиций, и ITU выступил с ультиматумом. Но решения так и не нашлось, и в марте 1999 года ITU опубликовал стандарт с пятью вариациями. Он позволял 3G двигаться вперед, но не способствовал достижению мировой гармонии в сфере мобильной связи. Это был стандарт WCDMA с вариантами для CDMA2000 и технологии TD-CDMA, которая должна была быть разработана позднее в процессе развития 3G. Однако на деле доминирующим стандартом 3G стал WCDMA, и это подтверждалось практикой выдачи лицензий. К концу 2002 года 112 операторов выбрали для своих сетей 3G WCDMA и только два - CDMA2000.

 

Частотные колебания


Не менее сложным оказался выбор глобального частотного диапазона для IMT-2000, несмотря на то, что согласование радиоинтерфейса для 3G длилось многие годы.

 

О первоначальном диапазоне, который используется современными сетями 3G в Европе и Японии, договорились еще на Всемирной конференции радиосвязи в 1992 году, когда решили, что международным частотным диапазоном для мобильных сетей будет частота 1900-2200 МГц. Всемирная конференция радиосвязи 2000 года подтвердила это решение и добавила в качестве еще одного возможного частотного диапазона для мобильных сетей частоту 2500 МГц.

К сожалению, в США ни один из этих частотных спектров недоступен. Вместо этого американцы решили, что их мобильные службы IMT2000 будут работать в диапазонах 800-900 МГц, 1700-1900 МГц или 2500-2700 МГц. Но и эти частотные спектры оказались несвободными - нижний частично уже занят владельцами лицензий на мобильную связь, средний принадлежит Министерству обороны, которое наотрез отказалось переносить его, а верхний используется каналом общественного и образовательного телевидения, который за перенос потребовал компенсацию в десятки миллиардов долларов.

Новый план правительства США состоит в изучении возможности использовать диапазоны 1710-1770 МГц и 2110-2170 МГц. Если они будут утверждены, то аукцион на соответствующие лицензии состоится не раньше сентября 2004 года. Это не задержит внедрение американскими операторами служб, аналогичных службам 3G в существующих диапазонах, но ограничит их потенциал из-за усугубляющейся тесноты в радиоэфире.

Для мобильных операторов в остальной части мира, особенно тех, что выбрали WCDMA/UMTS, этой проблемы не существует. WCDMA требует парных спектров - в одной полосе передаются входящие данные, а по другой исходящие. Так, в Европе для служб WCDMA выделили диапазоны 1920-1980 МГц и 2110-2170 МГц, а для TD-CDMA - 2010-2025 МГц.

 

Следуя проложенным курсом


В 1998 году стандарты и частоты достаточно упорядочились, чтобы разработчики смогли приступить к испытаниям различных систем 3G. NTT DoCoMo, прозорливый японский мобильный оператор, уже добившийся успеха с узкополосной службой передачи данных Imode, начал планировать ее развитие. Он выбрал стандарт WCDMA и с помощью терминала Nokia в сентябре 1998 года сделал звонок, который считается первым телефонным звонком 3G.

 

В феврале 1999 года Nokia приняла участие во втором важном событии в истории UMTS - первом звонке WCDMA через коммутируемую телефонную сеть общего пользования. Звонки делались с использованием WCDMA-терминала в опытной сети Nokia в Финляндии и проходили через базовую станцию WCDMA и коммутирующие центры Nokia GSM Mobile, подключенные к сети PSTN.

Вскоре за первыми шагами компании Nokia последовали первые шаги правительства Финляндии. В следующем месяце, марте 1999 года, Министерство транспорта и связи Финляндии выдало первые в мире 3G-лицензии на 20-летний срок компаниям Sonera, Radiolinja, Telia Mobile и Suomen Kolmegee. Счастливые победители этого «конкурса красоты» стали обладателями двух парных частотных спектров шириной по 15 МГц и непарного 5-МГц спектра бесплатно, в отличие от бедствующих теперь победителей британских и германских аукционов, которым их лицензии обошлись в миллиарды.

В декабре того же 1999 года была анонсирована первая версия 3GPP. Эта спецификация, разрабатываемая организациями по стандартизации в тесном сотрудничестве с технологическими фирмами, определяет конструктивные блоки для каждой части службы 3G - радиосеть, центральную сеть, терминалы, OSS и требования совместимости с сетями 2G и 2,5G. 3G содержит множество технологических новинок, и 3GPP обеспечивает единство и тесное взаимодействие с другими отраслевыми группами в разных секторах информационных технологий, такими как Internet Engineering Task Force (IETF), World Wide Web Consortium (W3C), WAP Forum, группа MPEG и проект Digital Video Broadcasting (DVB).

 

3GPP Release 99 дает почуствовать вкус будущих возможностей


Первый полный набор спецификаций 3GPP, который теперь называют 3GPP Release 99, предоставил разработчикам согласованный набор стандартов для создания аппаратуры и ПО.

 

3GPP Release 99 это базовый стандарт UTRA в обеих режимах дуплексной передачи данных с разделением по времени и по частоте. Он обеспечил поддержку мультиплексирования с разделением каналов, ATM, CAMEL phase 3 (позволяет абонентам обращаться ко всему пакету своих IN-услуг даже при роуминге в зарубежной сети); открытую архитектуру услуг, что позволяет взаимодействовать оборудованию от разных поставщиков; услуги, зависящие от местонахождения; и новый голосовой кодер-декодер AMR для любых сетей GSM.

AMR (adaptive multi rate) это новый речевой декодер, который поможет передавать голос со значительной экономией спектра. Эта технология, «зашитая» в трубку, позволяет устройству выбирать оптимальные условия для голосовой связи. При малом уровне помех AMR сужает полосу пропускания для передачи речи переговорного качества до половины от той, какая требуется в большинстве современных сетей GSM. Но по мере возрастания плотности пользователей в данной ячейке сети или при значительном уровне помех кодек AMR может временно еще больше сузить полосу пропускания, жертвуя качеством передачи голоса ради сохранения общего качества обслуживания, доступного всем пользователям.

Таким образом, 3G предлагает операторам не только новый частотный спектр для разгрузки все более густонаселенных спектров GSM 900,1800 и 1900 МГц, но и гораздо более эффективные средства управления голосовым трафиком.

С появлением этого стандарта разработчики получили необходимую совместимость между их оборудованием и другой аппаратурой, такой как карманные ПК, биллинговые системы или радиосети. Лишь после этого операторы смогли с полной уверенностью начать строить сети 3G. Первые сети UMTS FOMA оператора DoCoMo в Японии, опытная сеть UMTS оператора O2 на острове Мэн и сеть 3G Monaco Telecom, построены на открытой, но очень ранней версии стандарта 3GPP Release 99. Настоящие внедряемые коммерческие сети WCDMA строятся на базе оборудования, поддерживающего 3GPP Release 99 от марта 2002 года или более позднюю версию.

 

Эволюция продолжается


Однако 3GPP Release 99 это лишь малая часть всей картины UMTS. За те 20 лет, пока действуют лицензии UMTS, в стандартах, определяющих сети, приложения и услуги, появится масса усовершенствований. Подходит к концу процесс разработки продуктов для версии Release 4 (прежнее обозначение Release 00), замороженной в марте 2001 года (это означает, что никаких новых функций в эту спецификацию добавляться уже не будет). На разных этапах разработки находятся разнообразные сетевые подсистемы, такие как подсистема с коммутацией каналов, ядро с коммутацией пакетов и радиосети. В феврале 2002 года на Конгрессе GSM в Каннах демонстрировались первые совместимые с Release 4 продукты ядра. А в октябре Nokia и итальянская Vodafone Omnitel осуществили первый в мире звонок VoIP в совместимой с Release 4 сети, в которой голосовые звонки и запросы данных с коммутацией каналов транспортируются по базовой IP-сети.

 

 

 

Release 5, самая современная версия спецификаций 3GPP, вводит ряд новых услуг и была заморожена только в марте 2002 года. CAMEL Phase 4; полностью гарантированное качество обслуживания; немедленный обмен сообщениями; мультимедийные услуги на базе IP; поддержка SIP; High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) и радиосеть с IP-ядром — вот неполный перечень ее новинок.

Последнее означает, что голос от трубки к трубке будет передаваться не по сети с коммутацией каналов, а по IP-сети. Это не только открывает массу возможностей для новых услуг, но и позволяет посещать Интернет и отправлять e-mail, не прерывая разговора по телефону. Поддержка этой версией 3GPP технологии HSDPA позволит довести максимальную скорость загрузки данных до 10 Мбит/с.

А прогресс тем временем продолжается. Версия Release 6, которую планируется закончить в середине 2003 года, добавит еще один набор новых услуг, таких как мультимедийное широкое вещание, push-сервисы, беспроводные локальные сети, управление цифровыми правами, распознавание речи, универсальный доступ и управление присутствием.

Многие из этих новшеств будут реализованы в коммерческих сетях 3G уже в 2005 году.

Европейский Союз требует, чтобы к марту 2003 года все сети 3G входящих в него государств охватывали около 80 процентов их населения.

 

Выводы и будущие разработки


Главные факторы развития UMTS
  • WCDMA - самый естественный путь перехода с GSM
  • Расчет на насыщенный цифровой контент и услуги разного класса
  • Более широкий спектр для передачи голоса
  • Сохраняются глобальный роуминг и совместимость GSM
  • Мир беспроводных сетей приходит на смену миру кабельных сетей
  • Совместимость стандартов, приложений и услуг с добавленной стоимостью
  • Включает перспективу всемирной беспроводной деревни

 

Эволюция мобильных услуг передачи данных

  • Темпы роста популярности услуг SMS, сопоставимые с Интернет-бумом
  • Набор услуг DoCoMo NTT служит примером инновационного мобильного контента
  • MMS и передача изображений уже пользуются успехом
  • Среди передовых пользователей растет популярность мобильных игр
  • 3G обеспечивает повышенное быстродействие и режим постоянного доступа
  • Большее проникновение, чем у «горячих зон» WLAN
  • Идет работа над обеспечением совместимости с 3GPP2
  • OMA обеспечивает совместимость на уровне приложений

 

Как и WCDMA, CDMA2000 не является единым цельным стандартом. Он развивался от CDMAOne (2G-эквивалента GSM) к CDMA2000 1xRTT, который увеличивает голосовую емкость примерно на 40 процентов и позволяет передавать данные со скоростями до 144 Кбит/с, и к CDMA2000 1xEV-DO, который теоретически обеспечивает скорость передачи данных в 2 Мбит/с.

ITU считает CDMA2000 3G-совместимым стандартом, но это предусматривает реализацию версии технологии, называемой CDMA2000 3xRTT. Так как на практике реализована лишь узкополосная версия этой технологии CDMA2000 1xRTT, системы CDMA2000 не отвечают предъявляемым ITU требованиям к сетям 3G. Процесс практического внедрения CDMA2000 аналогичен освоению GPRS и EDGE. Будущие сети 1xEV-DV, коммерческих реализаций которых пока нет, на самом деле представляют собой 3G-эквивалент WCDMA, так как используют новый частотный спектр.

Это означает, что первая в мире коммерческая сеть 3G на самом деле базируется на WCDMA. В октябре 2001 года после многолетних разработок и испытаний компания NTT DoCoMo, один из самых дальнозорких операторов в мире, пустила в коммерческую эксплуатацию в Японии сеть на базе ранней версии стандарта 3GPP Foma (Freedom of Mobile Multimedia Access). Вслед за DoCoMo в декабре 2002 года сеть на базе последней версии стандарта 3GPP открыла J-Phone.

Может показаться, что CDMA2000 не сталкивается с теми же проблемами совместимости, с которыми приходится иметь дело WCDMA. Но это заблуждение, вызванное одним из качеств WCDMA. Крупнейшему сообществу производителей мобильных технологий, где главный приоритет отдается открытым стандартам, может потребоваться больше времени на согласование всех спецификаций множеством разработчиков, но их оборудование эффективно взаимодействует друг с другом между разными сетями, с разными телефонами и в разных странах. А к 3G-совместимости WCDMA добавляется также совместимость 2G-3G. Сети WCDMA не замещают сетей GSM, но взаимодействуют с ними, сохраняя гигантские инвестиции, сделанные в сети 2G за последнее десятилетие.

На долю WCDMA вместе с семейством других GSM-технологий - GSM, GPRS, EDGE - приходится, вероятно, свыше 80 процентов мировых сетей 3G, так что их преимуществом служит глобальная совместимость, а она крайне необходима. Экономия масштаба позволит разработчикам снижать цены, а пользователи получат для своих 3G-телефонов простой роуминг, какой существует сегодня для телефонов GSM, но с добавлением услуг передачи данных следующего поколения.

 

 


© Nokia Networks

 

 

  Покупка Продажа и Ремонт Электронных Гаджетов Девайсов Аксессуаров Мобильных Устройств Планшетов Телефонов Смартфонов Новейшей Электроники и Электрики Девайсы 2021 года Инновационная Электроника и Электротехника Купить в Екатеринбурге! Интернете Магазин   Покупка Продажа и Ремонт Электронных Гаджетов Девайсов Аксессуаров Мобильных Устройств Планшетов Телефонов Смартфонов Новейшей Электроники и Электрики Девайсы 2021 года   Покупка Продажа и Ремонт Электронных Гаджетов Девайсов Аксессуаров Мобильных Устройств Планшетов Телефонов Смартфонов Новейшей Электроники и Электрики Девайсы 2021 года