Изучение технологий доступа для широкополосной электросвязи (стр. 13 )

Восходящий канал

Основные улучшения для физического уровня восходящего канала стандарта DO Пересмотр A таковы:

•        Физический уровень H-ARQ

•        Более высокие скорости передачи данных (пиковые скорости передачи данных 1,8 Мбит/с/1,25 МГц) и более мелкое деление между возможными скоростями

•        Широкомасштабное централизованное управление с минимальной сигнальной избыточностью

Широкомасштабное централизованное управление

Стандарт 1xEV-DO Пересмотр A предоставляет сети доступа несколько механизмов централизованного управления в дополнение к тем, которые предусмотрены стандартом 1xEV-DO Вариант 0. На Рисунке 2 показаны механизмы централизованного управления в стандарте DO Пересм. A.

Рисунок 9 – Механизмы централизованного управления восходящего канала в стандарте 1xEV-DO Пересмотр A

1xEV-DO Пересмотр B (EV-DO со многими несущими)

EV-DO со многими несущими является обратно совместимым с системами 1xEV-DO Пересмотр A. В то время как от новых терминалов требуется обеспечивать полномасштабную работу со многими несущими, терминалы с одной несущей, построенные по стандарту 1xEV-DO Вариант 0 или 1xEV‑DO Пересмотр A, могут работать в эволюционировавших сетях EV-DO, которые поддерживают работу со многими несущими. Стандарт 1xEV-DO Пересмотр B предлагает конечным пользователям более насыщенные услуги и улучшенные ощущения пользователя, снижая при этом стоимость передачи одного бита. Стандарт 1xEV-DO со многими несущими определяет систему шириной до 20 МГц, где каждая несущая имеет ширину 1,25 МГц, а терминалы поддерживают одну или несколько несущих. Операторы могут предоставлять услуги на базе EV-DO со многими несущими путем обновления программного обеспечения в канальных картах 1xEV-DO Пересмотр A. Устройства со многими несущими могут работать в режиме с одной несущей в стандарте 1x (IS-2000) или 1xEV-DO, или в режиме со многими несущими с двумя или более несущими EV-DO Пересмотр A. Устройства EV-DO со многими несущими могут поддерживать работу канала CDMA в полосе, состоящей из несмежных участков, что позволяет достичь максимального выигрыша от использования частотной селективности канала и баланса нагрузки между несущими.

Основные положения

Основные положения, введенные в стандарт EV-DO со многими несущими, таковы:

1        Объединение каналов при помощи Многоканального протокола радиоканала (ML-RLP)

2        Симметричный и асимметричный режимы работы

3        Адаптивный баланс нагрузки

4        Гибкое дуплексное назначение несущих

5        Увеличение срока жизни аккумуляторов (Увеличение времени разговора и времени режима ожидания)

I.2.3.1.4        Матрица WCDMA и HSPA

I        Введение

Технология WCDMA входит в число семейств стандартов МСЭ IMT-2000 и в настоящее время предлагается более 134 операторами в 59 странах для более 100 миллионов абонентов16. Стандарт WCDMA Вариант 99 обеспечивает теоретически максимальную скорость в нисходящем канале, составляющую чуть больше 2 Мбит/с. Хотя точная пропускная способность зависит от выбранных оператором доступных для пользователя размеров канала, возможностей устройств и числа активных пользователей в сети, пользователи в коммерческих сетях могут достичь значений пиковой пропускной способности 350 кбит/с. Пиковые скорости в нисходящем канале сети составляют 384 кбит/с. Пиковые значения пропускной способности в нисходящем канале сети составляют также 384 кбит/с в последних вариантах реализации, при этом достигаемые пиковые скорости для одного пользователя составляют 350 кбит/с.

На большей части сетей WCDMA в Северной Америке, Европе, Австралии, Японии, Корее, Гонконге, Филиппинах, Южной Африке и Среднем Востоке активировано обновление HSDPA для обеспечения полных возможностей беспроводной широкополосной связи17. Регулярные обзоры Ассоциации поставщиков глобальных услуг подвижной связи (GSA) подтверждают, что 147 операторов сетей в 67 странах обязались строить системы WCDMA-HSDPA, причем среди этого числа в 100 сетях в 54 странах осуществлен коммерческий запуск услуг широкополосного беспроводного доступа. Существует более 200 видов устройств с возможностью HSDPA, причем более 80 из них - телефоны18.

WCDMA представляет собой хорошо разработанный путь эволюции для предоставления возможностей подвижной широкополосной связи при одновременном поддержании обратной совместимости. На следующем рисунке показана эволюция WCDMA и списки основных расширений:

Рисунок 10 – Эволюция WCDMA

WCDMA(UMTS)	HDSPA	HSUPA	Эволюция 3G
3GPP Вариант 99	Вариант 5	Вариант 6	Вариант 7	Вариант 8 +
Прямой канал 64 кбит/с CS 384 кБит/с – 2 Мбит/с Обратный канал 64 кбит/с CS 384 кБит/с RL MMS/LCS Транспорт АТМ	Прямой канал 1,8 – 14,4 Мбит/с IMS IP - Транспорт WB-AMR	Прямой канал 1,4 – 5,8 Мбит/с MBMS Взаимодействие WLAN - UMTS	Предлагаемый MIMO Сети полностью IP Поддержка новых частот для UMTS	Предлагаемый Продолжение эволюции WCDMA шириной 5 МГц LTE OFDMA MIMO Гибкая ширина полосы

Высокоскоростным пакетным доступом (HSPA) называются улучшения радиоинтерфейса WCDMA в Вариантах 5 и 6 стандартов 3GPP. Доступом HSPA+ называются улучшения радиоинтерфейса WCDMA в фазах 7 и 8. Прямой канал или нисходящий канал называется высокоскоростным нисходящим каналом пакетного доступа (HSDPA), а обратный канал или восходящий канал называется высокоскоростным восходящим каналом пакетного доступа (HSUPA). HSDPA позволяет вести передачу данных в нисходящем канале со скоростями до 14,4 Мбит/с. HSUPA позволяет вести передачу данных в восходящем канале со скоростями до 5,76 Мбит/с. Как HSDPA, так и HSUPA могут быть реализованы в стандартном канале сетей WCDMA шириной 5 МГц. HSPA+ будет обеспечивать повышенную пропускную способность для услуг реального времени, таких как VoIP, MIMO, а также обратную совместимость. HSPA+ будет обеспечивать пиковые скорости
14–42 Мбит/с в нисходящем канале, а пиковые скорости в восходящем канале до 11 Мбит/с, в зависимости от варианта реализации новейших функций.

II        Информация о стандартах

Спецификации технологии IMT-2000 определены во многих Рекомендациях МСЭ, наиболее известны из которых Рекомендация МСЭ‑R M.1457 и серия Рекомендаций МСЭ‑T Q.174x, которые соответственно описывают радиоинтерфейсы и базовые сети для семейства стандартов IMT‑2000. IMT-2000 – это результат взаимодействия множества структур внутри МСЭ (МСЭ-R и МСЭ-T), и внешних относительно МСЭ организаций (3GPP, 3GPP2 и т. п.).

III        Возможности WCDMA/HSPA

WCDMA Вариант 99

•        Повышенная пропускная способность

-        Значительное повышение значений пропускной способности для голоса. По оценкам пропускная способность для голоса составит примерно 70-100 пользователей19 при
GoS = 2% в одном канале шириной 5 МГц стандарта WCDMA Вариант 99, использующем вокодеры AMR (7,95–12,2 кбит/с).

-        Значительное повышение значений пропускной способности на сектор в нисходящем канале и восходящем канале.

•        Более высокие скорости передачи данных

-        WCDMA Вариант 99 предлагает максимальные пакетные скорости передачи данных, равные 384 кбит/с как в нисходящем канале, так и в восходящем канале. Однако в стандарте определены пиковые скорости передачи данных, как в нисходящем канале, так и в восходящем канале, равные 2 Мбит/с.

-        Используя переменные коэффициенты расширения спектра, система WCDMA Вариант 99 определяет различные скорости передачи данных в каналах. Чем меньше расширение, тем выше скорость передачи данных в канале.

-        Технология WCDMA Вариант 99 определяет канал передачи данных с коммутацией каналов для обеспечения постоянной скорости передачи данных 64 кбит/с.

•        Улучшенные услуги и приложения за счет применение QoS

-        Значительное улучшение ощущений конечного пользования для существующих приложений;

-        Видеотелефония данных с коммутацией каналов;

-        Становятся реальными приложения одновременной передачи голоса и данных.

•        Обратная совместимость

-        Повторное использование узлов базовой сети GPRS;

-        Поддержка передачи обслуживания между системами (WCDMA-GSM).

Высокоскоростной нисходящий канал пакетного доступа (HSDPA)

HSDPA – это технология, которая предоставляет операторам широкополосной подвижной связи улучшенные параметры передачи данных в нисходящем канале и позволяет предоставлять новейшие услуги передачи данных. Эта технология, которая в настоящее время широко используется операторами всего мира, объединяет высокое качество передачи данных в нисходящем канале с высокими пиковыми скоростями передачи данных и расширенной пропускной способностью системы, значительно уменьшенные показатели задержки, отличный бюджет и покрытие канала, а также возможности получения высокого качества на границах соты.

HSDPA – это новый нисходящий канал высокоскоростной пакетной передачи данных, введенный в составе Варианта 5 расширений технологии WCDMA как надстройка над обычными каналами Rel-99 WCDMA. Канал передачи Варианта 5 разработан для одновременной поддержки пользователей HSDPA и R99, либо HSDPA может использоваться на собственной отдельной несущей.