Процесс стандартизации систем 3G

Наличие в европейских странах унифицированного стандарта GSM позволило говорить о глобализации мобильной связи. Это стало очевидным, когда попытка распространить японскую систему 2G PDC (в переводе с английского «тихоокеанская цифровая связь») на весь дальневосточный регион не удалась и большинством азиатских рынков мобильной связи был принят открытый стандарт GSM, а его разновидность была стандартизована в США как один из альтернативных вариантов рынка систем персональной связи (PCS).


Единая глобальная система мобильной связи, естественно, порождает множество пожеланий политического характера. В случае 3G это можно заметить уже на этапе выбора названия системы. Термин «система третьего поколения» (3G)—это наиболее нейтральный вариант. Но в разных частях мира делаются разные акценты, и общий термин 3G имеет региональные синонимы. В Европе для систем 3G применяют термин UMTS (универсальная мобильная телекоммуникационная система), следуя терминологии Европейского института стандартизации в электросвязи (ETSI). В Японии и США системы 3G часто обозначают термином IMT-2000 (Международная система мобильной телефонии-2000). Это название предложено проектной группой Международного союза электросвязи (МСЭ), В США как один из вариантов систем сотовой связи 3G рассматривается система многостанционного доступа с кодовым разделением CDMA2000, которая представляет собой дальнейшее развитие систем стандарта IS-95. На данном сайте описывается система UMTS — так, как она определена в рамках объединения по разработке стандартов мобильной связи 3-го поколения — 3GPP. Чтобы внести какой-то порядок в несколько запутанную ситуацию с выбором названия, группа 3GPP приняла решение о том, чтобы считать официальным названием систем 3G термин «система 3GPP». Это название должно сопровождаться номером версии, указывающим на определенный набор технических требований. Следуя этой логике, самой первой версии европейской сети UMTS дали официальное название «система 3GPP версии 99». Однако, несмотря на наличие официального названия, в мире до сих пор широко применяются термины UMTS и IMT-2000.


В начале своего развития система UMTS заимствовала множество элементов и функциональных принципов у системы GSM, а новые и наиболее значимые решения были предложены в области радиодоступа. Концепция UMTS предусматривает усовершенствованную технологию доступа, а  именно широкополосный радиодоступ. Для его реализации используется технология широкополосного многостанционного доступа с кодовым разделением (WCDMA). Технология WCDMA появилась в развитие метода CDMA, который, будучи признанной и проверенной технологией, продолжает использоваться в военных целях, а также в узкополосных сетях сотовой связи, особенно в США.

     

Стандартизации UMTS предшествовал ряд подготовительных исследовательских проектов, которые инициировались и финансировались Европейским союзом. В 1992—1995 годах проектная группа MoNet, работавшая в рамках программы по созданию усовершенствованной системы связи для Европы (RACE), предложила метод моделирования, описывающий распределение функций радио доступа и базовой части сети. Такой метод моделирования был необходим, например, для сравнения протокола интеллектуальной сети (IN) и протокола GSM в части мобильных приложений (MAP) как возможных вариантов управления мобильной связью. Это наряду с дискуссией о широкополосной или узкополосной ЦСИО было одним из основных спорных вопросов в проектной группе MoNet. На последнем этапе работы группы MoMet возникли также споры об использовании асинхронного режима передачи (технологии ATM) и широкополосной ЦСИО (Ш-ЦСИО) для организации фиксированной (немобильной) передачи информации.

В І995—І998 годах исследовательскую работу в области систем 3G продолжила проектная группа FRAMES (расшифровывается как «система широкополосного многостанционного радиодоступа будущего») в рамках программы по созданию усовершенствованных средств связи и услуг (ACTS). Первые годы работы этой группы были посвящены выбору и отработке подходящей технологии многостанционного доступа, при этом в основном рассматривались варианты многостанционного доступа с временным разделением (TDMA) и с кодовым разделением (CDMA). Крупные европейские производители оборудования отдавали предпочтение методу TDMA, поскольку он использовался в системах GSM. Технологию на основе CDMA «продвигали» в основном американские производители, которые имели опыт работы с этой технологией благодаря её раннему использованию в военных приложениях.

 

МСЭ стремился стандартизировать хотя бы одну общую для всех глобальную технологию радиоинтерфейса. Для решения задачи гармонизации были созданы проектные группы: FPLMTS (расшифровывается как «система мобильной телефонии общего пользования будущего», а позднее — IMT-2000). Из-за параллельной работы множества региональных органов по стандартизации усилия МСЭ по гармонизации вылились в реализацию общих архитектурных принципов в семействе систем IMT-2000.

Европа и Япония при разработке систем 3G также решали различные краткосрочные задачи. В Европе благодаря раннему опыту передачи данных в узкополосных системах GSM сформировалась значительная потребность в коммерческих услугах мобильной передачи данных с гарантированным качеством (например, мобильных видеоуслугах). Однако густонаселенному Дальневосточному региону срочно требовались дополнительные радиочастоты для удовлетворения спроса на речевые услуги. Полосы частот, выделенные МСЭ в 1992 году для будущих систем 3G, названных "IMT-2000", больше всего подходили для решения данной проблемы. В начале 1998 года был сделан значительный шаг вперед: технический комитет ETSI TC-SMG принял решение использовать технологию WCDMA в качестве технологии радиодоступа для систем  UMTS. Это решение было поддержано и крупнейшим японским оператором NTT DoCoMo. Одновременно было принято решение развивать  базовую сеть на основе технологии базовой сети систем GSM. В течение 1998 года ETSI и японские органы по стандартизации (ТТС и ARIB) договорились о создании общего стандарта UMTS. После этого была создана организация 3GPP и начался процесс глобальной стандартизации системы UMTS.


Организация 3GPP служит своего рода «крышей» системы UMTS, обеспечивая разработку компромиссных стандартов с учетом политических, промышленных и коммерческих влияний, исходящих от местных органов стандартизации:

  • ETSI (Европейский институт стандартизации в электросвязи), Европа;

  • ARIB (Ассоциация радиопромышленности и предпринимательства), Япония;

  • CWTS (Группа стандартизации беспроводной связи), Китай;

  • Т1 (Комитет по стандартизации и электросвязи — Т1), США;

  • ТТЛ (Ассоциация телекоммуникационных технологий), Корея;

  • ТТС (Комитет телекоммуникационных технологий), Япония.


Учитывая сложность данной задачи, сразу же после появления 3GPP пыла создана независимая организация, получившая название «группы гармонизации деятельности операторов» (OHG). Основная задача 3GPP — определение и поддержка технических требований системы UMTS, а группа OHG призвана искать компромиссные решения тех вопросов, которые не удастся решить внутри 3GPP. Такая система дает гарантию того, что работа 3GPP будет продолжаться по намеченному плану.

Чтобы гарантировать умет американских интересов, была основана отдельная организация — "3GPP номер 2" (3GPP2), которая формирует технические требования на основе радиотехнологии стандарта IS-95. Общая задача организаций 3GPP, OHG и 3GPP2 состоит в создании таких технических требований, которые позволят построить глобальную систему сотовой связи с широкополосным радиодоступом. Подытоживая сказанное, можно выделить три различных подхода к. созданию глобальной сотовой системы 3G. Эти подходы и их основные характеристики укрупнённо представлены в таблице 1.1.

По мере того как глобальная сеть становится реальностью, технические требования к системам 3G позволяют использовать любую  из  перечисленных в таблице систем коммутации в комбинациях с различными технологиями радиодоступа, и в результате мы получаем действующую сотовую сеть 3G. Второй ряд таблицы представляет европейский вариант, известный как система UMTS, обзору первой версии которой и посвящён данный сайт.

Таблица 1.1: Варианты систем 3G и их основные характеристики

Вариант Радиодоступ Коммутация Базовая система 2G
3G (США) WCDMA, EDGE, CDMA2000 IS-41 IS-95, GSM1900, TDMA
3G (Европа) WCDMA, GSM, EDGE Усовершенствованная узловая коммутационная система (NSS) GSM и пакетное ядро GSM900/1800
3G (Япония) WCDMA Усовершенствованная узловая коммутационная система (NSS) GSM и пакетное ядро PDC

 

Изначально организация 3GPP приняла решение обозначать издаваемые технические требования номером года их выпуска, поэтому первый изданный документ известен как Версия 99. Для этого первого набора технических требований характерно довольно ощутимое «присутствие GSM". С точки зрения UMTS это очень важный момент: во-первых, сети UMTS должны были быть совместимыми с существующими сетями GSM и, во-вторых, сети GSM и UMTS должны иметь возможность взаимодействия между собой. Следующая версия технических требований изначально получила название «3GPP R00», но из-за большого количества предложенных изменений процесс подготовки новой версии происходил в два этапа, в результате чего появилось два документа — 3GPP R4 и 3GPP R5. 3GPP R4 определяет некоторые изменения в базовой сети UMTS с коммутацией каналов, что связано с разделением потоков данных пользователя и механизмов их контроля. 3GPP R5 представляет механизмы и средства, позволяющие сети UMTS работать в среде мультимедиа. Эти средства известны как «подсистема мультимедиа на основе протокола IP» (IMS)?архитектура которой представлена в главе 6. IP и протоколы более высокого уровня будут использоваться и для управления сетью; кроме того, ожидается, что потоки данных пользователя также будут передаваться в основном по протоколу IP. Другими словами, мобильная сеть, реализованная в соответствии с техническими требованиями 3GPP R5, будет представлять собой полностью пакетную сеть, использующую в качестве транспортного протокола IP вместо системы сигнализации № 7, которая удерживает лидирующее положение в существующих сетях с коммутацией каналов. Естественно, сеть на основе IP должна поддерживать и услуги с коммутацией каналов. Технические требования 3GPP R4/R5 также дают возможность использовать новые методы радиодоступа. В документе 3GPP R99 в качестве основы наземной сети доступа UMTS (UTRAN) предлагался метод радиодоступа WCDMA. Документ 3GPP R5 интегрирует в систему UMTS другой метод радиодоступа, заимствованный у систем GSM и известный как EDGE (усовершенствованная передача данных как эволюция GSM). Это позволяет создавать сети радиодоступа GSM/EDGE (GERAN), в качестве альтернативы созданию мобильной сети UMTS.

 

Поиск по сайту

Регистрация / Вход

Голосование

Какому вендору 3G оборудования Вы больше доверяете

Все права защищены.
По всем вопросам обращаться по e-mail: poshtax@yandex.ru