Эволюция технологии NMT к GSM PDF Print E-mail
Written by Administrator   
Wednesday, 09 May 2012 10:23

В диапазоне 450 МГц в настоящее время работает аналоговая система NMT-450, которая непрерывно совершенствуется в направлении увеличения пропускной способности и повышения качества связи. Так, последняя версия стандарта предоставляет расширенный набор услуг по сравнению с другими аналоговыми стандартами, в том числе автоматический роуминг с рядом стран, где распространен стандарт NMT-450.

К сожалению, существующие ограничения, такие как низкая пропускная способность и помехозащищенность, низкая скорость и неэффективный режим передачи данных, а также ряд других недостатков, присущих системам 1-ro поколения, не позволит обеспечить качественно новый уровень обслуживания, соответствующий требованиям IMT-2000.

В рамках программы дальнейшей модернизации были рассмотрены три варианта преобразования аналогового стандарта NMT-450 в цифровой [68]:

— GSM-400~'. объединенное предложение Nokia и Ericsson, базирующееся на технологии GSM-900/1800;

— CDMA-450: предложение Hughes, Samsung и Qualcomm, заявленное от группы CDG ) (CDMA Development Group); основано на технических решениях IS-95В и cdma2000;

— D-NMT (Digital NMT): вариант фирмы Radio Design АВ (Швеция), представляющий собой комбинацию систем GSM и TETRA; в качестве промежуточной технологии предлагается расширенная аналоговая версия.

Рассмотрение этих вариантов в международной организации NMT MoU показало, что в наибольшей степени современным требованиям отвечает GSM-400. К числу основных преимуществ этой технологии можно отнести — использование существующей инфраструктуры сетей GSM и возможность организация глобального роуминга. Диапазон частот 450 МГц обеспечивает прекрасные возможности по покрытию обширных территорий. Дальность связи для GSM-400 почти в 2 раза больше, чем в GSM-900 (рис. 5.6), что особенно важно при организации связи в сельской местности.

Один частотный канал в GSM занимает полосу в 8 раз шире, чем в NMT, т.е. в полосе 200 кГц можно разместить 8 частотных каналов NMT (или 16 в случае перемежающихся каналов). С учетом двух защитных интервалов по 200-250 кГц на краях диапазона, при полноскоростном кодировании можно обеспечить 160 каналов в полосе 4,5 МГц или 272 канала в полосе 7,2 МГц (табл. 5.4).

Как показали результаты моделирования (69), при низких скоростях перемещения GSM-400 проигрывает GSM-900 в отношении сигнал/шум 0,5-1 дБ на уровне 3% FER. Однако характеристики GSM-400 значительно лучше при высоких скоростях. Максимальная скорость, при которой еще обеспечивается приемлемое качество связи, составляет 500 км/ч, что в два раза выше предельной скорости для GSM-900.

Благодаря большей дальности связи система GSM-400 обеспечивает экономически выгодное покрытие в сельской местности, на побережьях, автострадах. Соотношение максимально необходимого числа базовых станций в одном географическом регионе для GSM- 1800/900/400 определяется в виде 5,5:2,2:1, т.е. для GSM-400 требуется в 5,5 раз меньше базовых станций, чем в GSM-1800.

Пропускная способность системы зависит от структуры сети и коэффициента повторного использования частот. При более плотной упаковке сот система имеет более высокую пропускную способность, однако, усложняется частотное планирование из-за возрастания

уровня интермодуляционных помех, т.е. сигналов с той же частотой, приходящих из соседних сот. Снижение уровня помех может быть обеспечено применением специальных средств, например, адаптивных антенных решеток (рис. 5.7). При менее плотной упаковке, например, для частотного плана 7/21, требования по защите от интерференционных помех снижаются, а процедура частотного планирования сети упрощается [5].

Если сеть GSM-900/1800 может обеспечить высокую пропускную способность, то GSM-400 предназначена для использования в сотах с малым трафиком, но с большей зоной покрытия.


Максимальный радиус соты составляет порядка 100-120 км, однако, достичь его на практике представляется проблематичным, т.к. при больших дальностях начинает сказываться кривизна поверхности Земли, а также ухудшение условий распространения (табл. 5.5).

В GSM-400 планируется использовать адаптивный многоскоростной кодек AMR, который может гибко подстраиваться под скорость передачи информации в радиоканале. Кодек будет поддерживать 3-6 режимов передачи речи со скоростью от 5 до 13 кбит/с, причем в случае использования полускоростных каналов (6,5 кбит/с) качество связи будет сравнимо с тем, которое обеспечивает EFR (Enhanced Full Rate) кодер. Наиболее эффективно будет применение адаптивного многоскоростного кодека в сотах с большой зоной обслуживания и малой плотностью абонентов.