Радиочастотное обеспечение BWIM – ЧАСТЬ 2

PAN (Std 1ЕЕЕ802Л5.1, IEEE802.15.3, IEEE802.15.4) LAN (Std IEEE802.il)

3400-3800

400

BWA (Европейская таблица)1

MAN (Std IEEE802.16)

5150-5350 5470-5725

200 255

WAS (Радиорегламент)2 и RLANs3 (Европейская таблица)

LAN (Std IEEE802.il a,

HIPERLAN) MAN (Std IEEE802.16)

5725-5875

150

ISM (Радиорегламент и Европейская таблица) и дополнительно BFWA4 (Европейская таблица)

LAN (Std IEEE802.Ua) MAN (Std IEEE802.16d, HIPERMAN)

Примечание:

1                полоса предназначена для сетей BWA (Broadband Wireless Access);

2                полоса предназначена для систем беспроводного доступа WAS (Wireless Access Systems);

3                полоса предназначена для беспроводных локальных сетей (Radio Local Area Network RLAN);

4                полоса предназначена для систем фиксированного широкополосного беспроводного доступа (Broadband Fixed Wireless Access).

Более детальные сведения о частотном обеспечении сетей В WA излагаются при рассмотрении соответствующих видов сетей в последующих главах книги.

2. Полосы частот, предназначенные для обеспечения функционирования се­тей сотовой мобильной связи, определяются их назначением (в частности, как систем массового обслуживания). Первостепенными факторами, влияющими на потребности радиочастотного обеспечения систем мобильной сотовой связи (суммарная ширина представляемых полос частот, их положение в пределах ис­пользуемого диапазона частот), являются:

•                количество и территориальная плотность распределения пользовате­лей;

•                размеры областей территориального покрытия сетей; разновидности услуг связи и обусловленная ими скорость передачи;

•                требуемое качество предоставляемых услуг.

Частотные полосы, регламентированные для радиочастотного

обеспечения сетей BWA

С момента появления систем мобильной связи, перечень предоставляемых ими услуг, как и число пользователей, непрерывно увеличивается. Это влечет за

ЧаСТОТНОГО спектРа– На первом этапе развития мобильнои связи (1G) Общее число пользователей не достигало 1% населения

планеты и к 1990 г. составляло примерно 20 млн чел. (изменение числа пользо­вателей сотовой связью на протяжении двух последних десятилетий показано на рис. 1.18). Единственной услугой мобильной связи 1G была речевая телефон­ная связь с шириной полосы каналов, не превышающей 30 кГц. Общий выде­ленный частотный ресурс, исчисляемый десятками МГц (40 МГц для систем AMPS, около 60 МГц – для систем NMT-450/NMT-900), выглядел при этом впол­не достаточным.

Рис. 1.18. Рост населения планеты и количества пользователей сотовой связи

на протяжении 1990-2010 гг. (тренд)

К концу XX столетия, когда мобильная связь была представлена, глав­ным образом, системами 2G (преимущественно GSM), общее число ее поль­зователей достигло 700 млн (приблизительно 12% населения планеты). При этом общая ширина необходимых частотных полос возросла до 200 МГц. По имеющимся оценкам, к 2010 г., когда наряду с системами 2G существенную роль будут играть системы 3G, а число пользователей превысит 4 млрд (не менее 60% населения), потребности в частотном ресурсе достигнут 600 МГц [29]. Наконец, оценочный прогноз потребностей в спектре на 2020 г. (при.на­селении планеты 7.5 млрд и относительном числе пользователей 70-80/о) около 1.6 ГГц.

Радиочастотное обеспечение систем сотовой связи осуществляется в рам­ках ресурса, выделяемого службам мобильной связи, включая их наземный (terrestrial) и спутниковый (satellite) сегменты. Согласно Таблице распределе­ния частот Регламента Радиосвязи МСЕ, в пределах диапазона UHF лп* земного сегмента службы мобильной связи предусмотрен радиочастот ресурс, более чем втрое превышающий прогнозируемые потребности 20 иГ Использование этого ресурса осуществляется на основе решений Всемип радиоконференций (WRC) сектора ITU-R МСЭ, содержание которых отобГ жается в ссылках (Footnotes) к Таблице распределения. За четыре десятка л существования сотовой связи из проведенных конференций определяющи " для нее стали: Ми

•                Конференция 1979 г. (WARC-79), где были приняты решения, обеспечив­шие применение систем поколений 1G и позднее – 2G;

•                Конференция 1992 г. (WARC-92), решения которой обеспечивали широкое распространение систем поколения 2G и последующее (начиная с 2000 г.) внедрение систем 3G;

•                Конференция 2000 г. (WRC-2000), решения которой учитывали потребно­сти распространения систем поколения 3G до 2010 г.;

•                Конференция 2007 г. (WRC-07), где были приняты решения по ча­стотному обеспечению систем 3G в нижней части диапазона UHF, ранее использовавшейся для потребностей систем поколений 1G и 2G (йиже 1 ГГц).

Краткие сведения о современном состоянии радиочастотного обеспечения систем мобильной сотовой связи приведены в табл. 1.14.

Частотный менеджмент в планетарном масштабе представляет собой одну из сложнейших задач, стоящих перед мировым сообществом. Это обусловлено следующими факторами:

•                глобальностью использования частотного ресурса системами мобильной сотовой связи;

значительным уровнем потребностей в РЧР в рамках совокупного ресурса UHF диапазона;

необходимостью перераспределения РЧР между службами, которые им пользуются в текущее время, и системами мобильной сотовой связи. Общая черта перечисленных факторов состоит в том, что планирование по­требностей частотного обеспечения должно осуществляться со значительным упреждением по времени (на десять и более лет), поскольку перераспределение спектра связано с реализацией будущих аппаратурных изменений РЭС и, соот­ветственно, с большими экономическими издержками.

Общий подход к планированию радиочастотного обеспечения опреде­ляется сектором радиосвязи ITU-R МСЭ посредством унификации методо­логии этого подхода (в рамках исследовательской группы <<(‘пектральн ^ менеджмент» сектора ITU-R функционирует рабочее отделение << ^ дологий и экономических стратегий спектрального менеджмента >.^ пример, оценка потребностей в

регламентируется Рекомендациями ITU-R М.1390, мл., <м £      0_

ваются методологии оценок, соответственно, для наземною и спугн

го сегментов IMT-2000.

_                                                                                             Таблица 1.14

Радиочастотное обеспечение систем сотовой мобильной связи

 

Глобальное

распределение (МСЭ^

Европейское Dacnnerie пряма

Границы полосы, МГц

Ширина полосы, МГц

Статус полосы

Границы полосы, МГц

Ширина полосы, МГц

Назначение полосы

WARC-79

862-960

98

Полоса расширения IMT-2000

890-915 935-960

50

GSM-900

876-890 921-935

28

E-GSM, R-GSM

WARC-92

1710-1885

175

Полоса расширения IMT-2000

1710-1785 1815-1880

150

DSC-1800

1885-2025, 2110-2200

230

«Корневые» полосы 1МТ-2000 (наземный и спутниковый сегменты)

1900-1980 2010-2025 2110-2170

155

Наземный и спутнико­вый сегмент 1МТ-2000/ UMTS

WRC-2003

1710-1885, 2500-2690

365

Полоса расширения IMT-2000

2500-2690

190

Полоса расширения IMT-2000

 

450^170

20

Полоса расширения IMT-2000

 

 

 

WRC-07

790-862

72

Полоса расширения IMT-2000

 

 

 

 

2300-2400

100

Полоса расширения IMT-2000

 

 

 

Примечание. Частотное обеспечение пионерских систем поколения 1G осуществля­лось на основе решений национальных Администраций связи, которыми, в частности, предусматривалось выделение следующих полос частот:

1)            в Европейских странах для нужд системы NMT-450 – полосы 453-457.5 МГц и 463-467.5 МГц (суммарная ширина обеих полос – 9 МГц);

2)            в странах Северной Америки для нужд системы AMPS – полосы 825-845 МГц и 870-890 МГц (суммарная ширина обеих полос – 20 МГц).

Специфические потребности радиочастотного обеспечения для технологий IMT-2000 в различных географических районах определяются региональными объединениями национальных Администраций связи (например, СЕРТ в Евро­пе) и международными промышленными ассоциациями (например, UMTS Fo­rum). Предложения таких объединений и ассоциаций учитываются в процессе работы Всемирных радиоконференций (WRC) ITU-R, являясь базой для выра­ботки согласованных Резолюций. Последние в рамках первоначальной темати­ки могут дополняться и изменяться последующими WRC. Например, в табл 1.14 отражены решения, содержащиеся в трех таких резолюциях:

–                Резолюция 212 – «Внедрение систем международной подвижной связи IMT- 2000 в полосах 1885-2025 МГц и 2110-2200 МГц»; эта резолюция, принятая в первоначальной форме WARC-92, неоднократно дополнялась на последую­щих конференциях, включая WRC-07; ее первоначальный (декларативный) вариант инициировал создание рабочих планов внедрения систем IMT-2000- дополнением WARC-95 определен временной рубеж начала внедрения – 2000 г.; дополнением WRC-97 полосы частот, предназначенные WARC-92 для систем IMT-2000, идентифицировались как «корневые» полосы, которые должны использоваться национальными Администрациями связи при раз­вертывании систем (их границы идентифицированы WARC-92 в Примечании S5.388 к Таблице распределения частот Регламента Радиосвязи); дополнени­ем WRC-07 предусматривается применение «корневых» полос для следую­щего этапа развития IMT-2000: IMT-Advanced;

–                Резолюция 223 – «Дополнительные полосы частот, определенные для IMT- 2000»; эта резолюция идентифицировала дополнительные к «корневым» полосы частот для потребностей IMT-2000 («Advanced frequency bands iden­tified for IMT-2000»): полосы 1710-1885 МГц и 2500-2690 МГц (указаны в Примечании S.3 84А Таблицы распределения частот Регламента Радиосвязи); дополнение WRC-07 к этой резолюции предусматривает необходимость про­ведения исследований с целью обеспечения их дальнейшего расширения по­лосой 2300-2400 МГц;

–                Резолюция 224 – «Полосы частот ниже 1 ГГц для наземного сегмента IMT- 2000»; эта резолюция, принятая в первоначальном варианте IMT-2000, определяет возможность использования для систем IMT-2000 нижней части диапазона UHF («Frequency bands for terrestrial component of IMT-2000 be­low 1 GHz»), сама возможность использования этих полос определяется вы­свобождением ресурса частот при смене поколений сотовой связи; первона­чальный вариант резолюции (WRC-2000) побуждал Администрации связи рассмотреть вопрос о замене систем 1G и 2G системами 3G; внесенные WRC-07 дополнения к данной резолюции предусматривают идентифика­цию для IMT-2000 полосы частот 790-862 МГц и разработку предложений по использованию полосы 450-470 МГц.

Принятые решения в целом отвечают текущим потребностям совместного применения систем поколений 2G и 3G, включая перспективы смены поколений. На рис. 1.19 приведена диаграмма, отражающая прогнозируемые потребности стран Европы в частотном обеспечении сотовой связи на период 2010-2020 гг. Приведенные графики отображают результаты исследований, проводимых:

–                UMTS Forum – диаграмма «магическое будущее мобильной связи» («Magic Mobile Future») [30];

~ Институтом перспективных исследований в области технологий (Institute foi Prospective Technologies Studies – IPTS) Объединенного исследовательского центра (Joint Research Centre – JRC) Европейского союза, включая графики «Плавного развития» («Smooth Development»), «Постоянных изменений» («Constant Change») и «Экономической стагнации» («Economic Stagnation») соответствующие различным социально-экономическим сценариям «буду­щего рынков и служб мобильной связи» («Future Mobile Communications Mar­kets and Services» – FMS).

Рис. 1.19. Прогноз потребностей радиочастотного обеспечения сотовой связи на период 2010-2020 гг.

Названные исследования выполнены в 2005-2006 гг. в связи с подготовкой к WRC-07. Наиболее близкой к прогнозам ITU-R [23] (см. выше) является оценка, предусматривающая к 2020 г. суммарную потребность в частотном ресурсе око­ло 1.5 ГГц. В случае реализации сценария стагнации экономического развития эти потребности сохранятся на уровне существующего частотного обеспечения (пунктирная линия на рис. 1.19).

Список литературы к главе 1

1.                                                                                                                                                                                                      Radio Regulation. Volume l. Articles. Geneva: International Telecommunications Insti­tute, 2004.                                                         ..                   . M

2.             Прорадючастотнийресурс: Закон Украши / Вщомосп Верховно! Ради – 2004. – №48.

3.             Про телекомумкаци: Закон Украши / Вщомост! Верховно! Ради. – 1994. – №12.

4.             Бчагодарний В. Г., СтупакВ. С. Основн. терм.ни у сфер! користування радючастотним ресурсом: Словник-довщник/Заред. П. В. Слободянюка.-Шжин: Аспект-Полираф,

2006. – 355 с.                                                                                „                    л

5 ГОСТ24375-80. Радиосвязь. Термины и определения. – М.: Издательство стандар­тов, 1980. 57 с. / ДСТУ 3254-95. Радюзв’язок. Термши та визначення.

6.                                                                                                                                                                                                                                                                               ГОСТ 17657-79. Передача данных. Термины и определения. – М.: Издатед стандартов, 1979. 35 с. / ДСТУ 2617-94. Мереж1 та канали передавання да ТВ° Терм1ни та визначення. / ДСТУ 2615-94. Зв’язок цифровий та еистеми пепе ИХ‘ цифровь Термши та визначення.   ДаЧ1

7.                                                                                                                                                                                                                                                               Recommendation ITU-R F. 1399-1. Vocabulary of terms for wireless access Gene ITU, 2001.                                                                     ‘ Va:

8.                                                                                                                                                                                                                                                                            Григорьев В. А., Лагу men ко О. И., Распаев Ю. А. Сети и системы радиодоступа – м Эко-Трендз, 2005. 384 с.                                     ‘ ‘

9.            Кастельс М. Информационная эпоха. Экономика, общество и культура: Пер с англ Под ред. О. И. Шкаратана. М.: ГУ ВШЭ, 2000. 608 с.

10.        Быховский М. А. Пионеры информационного века. История развития теории связи Вып. 4. – М.: Техносфера, 2006. 376 с. Серия изданий «История электросвязи радиотехники».

И. National Spectrum Management Handbook. Geneva: ITU, 2005. 340 p.

12.        Farley T. Mobile Telephone History // Teletronika 3/4, 2005. – http://www.privatelb com/PCS/history 10.htm.

13.        Farley T. Mobile Telephone History // Teletronika 3/4, 2005. – http://www.privatelm com/PCS/history 10.htm.

14.        Гринин Jl. E. История и математика: проблемы периодизации историчеш макропроцессов / Л. Е. Гринин, А. В. Коротаев, С. Ю. Малков и др. М.: Едитори; УРСС, КомКнига, 2006. -168 с.

15.        Greenwood J. The Third Industrial Revolution: Technology, Productivity, and Incor Inequality. – http://www.econ.rochester.edu/Faculty/Greenwoodpapers/ third.pdf.

16.        Гейтс Б. Дорога в будущее / Пер. с англ. Ю. Е. Купцевич. М.: Русская редакщ 1996. 312 с.

17.        Haykin S. Communication Systems. – 4th Edition. John Wiley & Sons, Inc., 2000. – 816

18.        Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. – ^ изд., исправл.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильяме», 2003. – 1104 с.

19.        Бирюков Н. Л., Стеклов В. К. Транспортные сети и системы электросвязи. Систег мультиплексирования. М.: Интеллект-Центр, 2003. – 362 с.

20.        Нетес В. А. Построение транспортных сетей на основе синхронной цифровой i рархии // Сети и системы связи. – 1997. – №4. – http://www.ccc.ru/magazine/ dep 97_04/read.html?0302.htm.

21.        Ивашкин И. Применение технологии SDH на сетях операторов мобильной связ! Mobile. – 2002. – №3(апрель), с. 68-70.

22.        Spacebridge – организация транспортной инфраструктуры для операторов моби. ной связи. – http://www.telecomnetworks.ru.

23.        http://www.itu.int.

24.        Устав Международного союза электросвязи. // Ведомости Верховной Рады Укр; ны (ВВР). – 1994. – № 33.

25.        http://www.etsi.org/about_etsi.

26.        ITU Regulatory publication. – Radio Regulation. – Geneva: ITU, 2008.

2.7. Enhancing harmonization and introducing flexibility in the spectrum regulatory frar work. – ECC Report 80. Oulu. – March 2006.

28.        The European table of frequency allocations and utilizations covering the frequency rai 9 kHz to 275 GHz. ERC Report 25. – Lisboa, January 2002. – Revised Dublin 2003.

29.        Report ITU-R M.[IMT.SPEC], Spectrum Requirements for IMT-2000. – http://www.itu.in

30.        http://www.umts-forum.ore..

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100