достигнуто двумя способами:

1) увеличением количества каналов на МГц выделенной полосы частот;

2) увеличением повторного использования каналов связи на данной территории.

Фактором, способствующим снижению взаимных помех в системе CDMA и,

следовательно, увеличению ее емкости, является применение, аналогично GSM,

системы прерывистой передачи речи.

На интервале сеанса связи активная часть разговора составляет около 35%

, 65% приходится на прослушивание сообщений с противоположной стороны и

паузы. Излучение сигнала подвижной станцией только на интервалах активности

речи приводит к дополнительному снижению системных помех и общему

увеличению емкости системы CDMA.

В нижеследующей таблице будут приведены основные характеристики CDMA и

их краткое описание, определяющее достоинства и перспективность систем

сотовой связи с кодовым разделением каналов.

Характеристики и их описание

Высокая пропускная способность.

Полевые испытания, проводившиеся в различных условиях, подтвердили, что при

высокой нагрузке пропускная способность систем CDMA в среднем в 15 раз

превышает пропускную способность аналоговых систем. Наконец, при

использовании существующих вокодеров, которые работают на половиной

скорости передачи, пропускная способность увеличивается еще в 1,7 раза.

Дополнительная секторизация (свыше 3) также увеличивает пропускную

способность.

Высококачественная связь.

Вокодер, работающий на переменной скорости передачи, обеспечивает

преобразование речевых сигналов в цифровую форму и высококачественное

воспроизведение речи. Фоновые сигналы заглушаются даже при большой

нагрузке. Метод мягкой передачи абонента (переключения абонента с одного

радиоканала на другой), применяемой в системах CDMA, обеспечивает почти

прозрачную передачу вызовов между сотами. Такой надежный метод передачи

практически исключает потерю вызовов и снижает нагрузку на коммутационное

оборудование.

Возможность дальнейшей эволюции системы.

В существующей системе предусмотрены поисковые службы и цифровая передача

данных. Существующая структуру управления обеспечивает протоколы

факсимильной связи. Могут быть предусмотрены и более высокие скорости

передачи. Портативные абонентские станции, основанные только на методе CDMA

и совместимые с сотовыми системами и УАТС, могут отвечать перспективным

требованиям.

Возможность введения новых функций.

При желании с одного и того же аппарата можно получить выход к беспроводной

УАТС, домашнему беспроводному телефону, общественным беспроводным цифровым

телефонным аппаратам, к сети персональный связи и к сотовым сетям.

Обеспечиваются интерфейсы с УАТС, сетью ISDN и коммутируемой телефонной

сетью общего пользования. Цифровые сигналы управления позволяют

организовать целый ряд служб передачи данных, которые можно добавлять по

мере того, как компания-оператор будет вводить новый услуги. Вокодер с

переменной скоростью передачи и предусмотренная возможность передачи

данных позволяют вводить различные уровни обслуживания. Предусмотренные в

системе измерения уровня сигнала и его задержки позволяют определять

положение подвижной станции.

Секретность связи.

Цифровая форма сигналов, передача в широкой полосе частот, защита

информации для каждого адресата - все это обеспечивает значительно более

высокую, чем в других системах, секретность связи.

Простота перехода (и совместимость с аналоговыми системами)

CDMA позволяет почти утроить существующую в аналоговых сетях пропускную

способность и обеспечивает более высокое качество обслуживания. Пропускная

способность и радиопокрытие позволяют вводить CDMA при значительно меньшем

числе сот, чем на существующих сетях. Зона радиоохвата антенны и

секторизация не зависят от соты и не так тесно связаны, как в узкополосных

система. Последующее расширение может быть поэтапным и может быть местным

(чтобы быстро обеспечить радиопокрытие в каком-то одном месте) или

глобальным.

Цена и наличие оборудования

Существующие оценки стоимости системы CDMA в отношении сетевого и

абонентского оборудования показывают, что по стоимости эта система

эквивалентна существующим аналоговым системам. Более высокая пропускная

способность позволяет организовать связь при значительно меньшем числе сот,

чем в аналоговых системах и системах с TDMA, что снижает капитальные и

эксплуатационные затраты. Проверенная технология заказных интегральных схем

позволила свести технологию сложных схем CDMA к очень простым решениям.

Стандарт IS-95 обеспечивает высокую степень безопасности

передаваемых сообщений и данных об абонентах.

Безопасность связи обеспечивается также применением процедур

аутентификации и шифрования сообщений.

Шифрование сообщений, передаваемых по каналу связи (ТСН),

осуществляется также с использованием процедур стандарта IS-54B.

В стандарте IS-95 используется также режим "частый характер связи",

обеспечиваемый с помощью секретной маски в виде длинного кода.

Подвижная станция стандарта IS-95

Фирмы Qualcomm и Motorola разработали двухрежимные CDMA подвижные

станции, которые поддерживают связь с существующими сетями аналоговых

стандартов с частотной модуляцией (AMPS и N-AMPS). Это

обстоятельство дает значительные преимущества абонентам CDMA, так как

позволяет использовать свой радиотелефон там, где существующие аналоговые

сотовые сети обеспечивают радиопокрытие.

Основное отличие между абонентскими станциями CDMA и существующими

станциями аналоговых стандартов заключается в добавлении в состав подвижных

станций CDMA функций цифровой обработки сигналов.

Базовая станция стандарта IS-95

В системах связи CDMA используются соты с круговой диаграммой

направленности антенн или секторные соты (обычно 120-градусные)

В нижеследующем рисунке будет показана структурная схема базовой станции

(BTS) для соты с круговой диаграммой направленности антенны с цифровым

оборудованием, в состав которого входят канальные блоки.

Радиочастотный фильтр

Усилитель мощности

Приемопередатчик

Приемник GPS

Блок цифровой обработки

Контроллер соты

Структурная схема CDMA базовой станции

Каждый канальный блок может быть сконфигурирован как информационный

канал или как служебный канал. Для синхронизации работы сети используется

приемник GPS (глобальная система местоопределения).

Отсек приемоотдатчика преобразует сигналы промежуточной частоты,

сформированные в отсеке цифрового блока, в радиочастотный сигнал на несущей

частоте и обеспечивает обратное преобразование принимаемого сигнала на

промежуточную частоту. В направлении передачи сигнал проходит от

приемопередатчика через усилитель мощности и фильтр к передающей антенне. В

обратном направлении тракт приема начинается с приемных антенн, фильтра,

усилителя с низким коэффициентом шума. Затем в приемопередатчике сигнал

преобразуется на промежуточную частоту и поступает в отсек цифрового

оборудования. Следует отметить, что передающий и приемные тракты

подключаются непосредственно к своим антеннам.

Управление режимами работы цифрового оборудования и приемопередатчика

осуществляется контроллером соты (СС)

Применение CDMA в системах беспроводной связи типа WILL

В последние годы значительное внимание уделяется разработкам и

внедрению систем беспроводной радиосвязи (WILL) для обслуживания

стационарных абонентов в сельских и труднодоступных районах. В этой области

известны разработки фирм Motorola, Alcatel, Siemens и т.д. При определенных

условиях, связанных с количеством обслуживаемых абонентов и их удаленностью

от телефонных сетей общего пользования (ТФОП), прокладка кабельных линий

связи становится экономически неэффективной по сравнению с внедрением

радиоканалов для соединения стационарных абонентов с ТФОП. Обычно

применение WILL считается целесообразным для обслуживания абонентов,

удаленных от ТФОП на расстояния от нескольких километров до нескольких

десятков километров.

Как было отмечено ранее, системы CDMA имеют ряд преимуществ перед

существующими сетями сотовой связи и позволяют повысить емкость сетей.

Однако достоинства CDMA обеспечиваются усложнением процессов

функционирования сети и абонентского оборудования, которые становятся

незаметными при использовании передовых методов цифровой обработки

сигналов, быстродействующих вычислительных средств и современных технологий

микроэлектроники.

В варианте сети беспроводной связи для фиксированных абонентов не

требуется непрерывного управления регулировкой уровня мощности абонентских

станций, уровень излучения может быть зафиксирован один раз при установке

абонентской станции. Для снижения системных помех используются направленные

антенны для абонентских станций (по направлению на базовую станцию). Все

это позволяет обеспечить еще большую емкость сети WILL CDMA по сравнению с

сетью подвижной сотовой связи.

В целом технология CDMA при использовании ее в сети WILL обеспечивает,

по оценкам Motorola, 18-20-кратное увеличение емкости по сравнению с сетью

аналогового стандарта AMPS.

Фиксированное размещение абонентских станций, применение направленных

антенн в направлении от абонентской станции на базовую станцию позволяет

реализовать 60-градусне соты, то есть обеспечить одновременную работу 180

активных абонентов. При нагрузке от одного абонента до 0,025 Эрланга

количество абонентов, обслуживаемых одной 60-градусной сотой, составит

около 7000. Данные результаты подтверждают высокую эффективность

использования CDMA для построения систем беспроводной связи с фиксированным

абонентом.

Подвижность в системах CDMA.

Операторам систем CDMA и просто интересующимся внедрением этой

технологии в России известно решение коллегии Госкомсвязи о признании

Страницы: 1, 2, 3, 4