ФК "Локомотив" новости: Руслан Пименов: "Локомотив" выжал максимум из стандарта".
Различия по воздушным интерфейсам между WCDMA и систем второго поколения PDF Print E-mail
Written by Administrator   
Saturday, 07 April 2012 08:11

В этом разделе описываются основные различия между воздушными интерфейсами второго и третьего поколений. Рассматриваемые здесь системы GSM и IS-95 (стандарт для систем cdmaOne) представляются воздушными интерфейсами второго поколения. Воздушными интерфейсами второго поколения являются интерфейсы PDS в Японии и US-TDMA в Америке; они основаны на технологии TDMA (множественного доступа с временным разделением каналов) и имеют большую схожесть с GSM, чем с IS-95.Системы второго поколения были рассчитаны в основном для обеспечения передачи речи в макроячейках. Чтобы уяснить предпосылки, повлекшие за собой различия у систем второго и третьего поколения, нам необходимо посмотреть на новые требования, предъявляемые к системам третьего поколения, которые приводятся ниже:

  • Скорости передачи до 2 Мбит/с
  • Изменяемая скорость передачи, позволяющая предоставлять ширину полосы частот по требованию
  • Мультиплексирование услуг с различными требованиями к качеству обслуживания для одного соединения, например, передача речи, видеоинформации и пакетированных данных
  • Требования по задержке, начиная от уязвимого в отношении задержек трафика, передаваемого в реальном масштабе времени, и кончая гибкой передачей пакетированных данных с наилучшим сервисом
  • Требования к качеству передачи от 10% вероятности появления ошибок в кадре, до вероятности ошибок по битам, равной 10-6
  • Совместимость систем второго и третьего поколения в части межсистемной эстафетной передачи управления для увеличения зон охвата и балансирования нагрузки
  • Поддержка асимметричного трафика по восходящим и нисходящим каналам передачи, например, просмотр информации Web приводит к большей нагрузке в нисходящем канале, чем в восходящем
  • Высокая эффективность использования спектра
  • Наличие режимов FDD и TDD.

В таблице 1.1 приводятся основные различия между WCDMA и GSM, а в таблице 1.2. - различия между WCDMA и IS-95. При этом сравнении рассматривается только воздушный интерфейс. GSM охватывает также услуги и вопросы, связанные с базовой сетью, и эта платформа GSM будет использоваться вместе с интерфейсом WCDMA: см. следующий раздел в отношении базовых сетей.

 

Различия в воздушном интерфейсе отражают новые требования систем третьего поколения. Например, для поддержки более высоких скоростей пере-дачи требуется более широкая полоса частот - 5 МГц.

Разнесение при передаче включается в WCDMA для повышения пропускной способности нисходящего канала для поддержки требований асимметричной пропускной способности для нисходящего и восходящего каналов. Такое разнесение при передаче не поддерживается стандартами систем второго поколения. Комбинированное использование различных скоростей передачи, услуг и требований к качеству в системах третьего поколения требует усовершенствованных алгоритмов управления радиоресурсами для гарантирования качества обслуживания и максимизации пропускной способности системы. Кроме того, эффективная поддержка пакетированных данных не в реальном времени имеет большое значение для новых видов услуг.

Основные различия между WCDMA и IS-95 комментируются ниже. Как WCDMA, так и IS-95 используют CDMA в режиме прямого расширения спектра. Более высокая скорость передачи элементов данных (чипов), составляющая 3‚84 Мчипов/c в WCDMA, дает больший выигрыш в канале с многолучевостью, чем при скорости передачи 1‚2288 Мчипов/с, особенно в небольших городских сотовых ячейках. Наиболее значимым обстоятельством является то, что многолучевое разнесение улучшает возможность доступа. Более высокая скорость передачи элементов сигнала также дает выигрыш при транкинге в режиме группового использования канала, особенно при больших скоростях передачи, по сравнению с узкополосными системами второго поколения.

WCDMA предполагает быстрое управление мощностью по замкнутому контуру управления как в восходящем канале, так и в нисходящем, тогда как IS-95 использует быстрое управление мощностью только в восходящем канале. Быстрое управление мощностью в нисходящем канале повышает качество работы канала и его пропускную способность. Оно требует новых функциональных возможностей подвижной связи, например, оценки SIR (отношения сигнал-помеха) и управления мощностью по внешнему контуру, что не требуется подвижным абонентам системы IS-95.

Система IS-95 была предназначена в основном для применения в макро ячейках. Базовые станции макроячеек располагаются на мачтах или на крышах домов, где может легко приниматься сигнал GPS (Глобальной системы местоположения). Базовым станциям IS-95 необходима синхронизация, и эту синхронизацию они обычно получают через систему GPS. Необходимость в сигнале GPS делает развертывание ячеек внутри помещений и микроячеек делом более сложным, поскольку прием сигналов GPS затруднен без доступа к спутниковым системам GPS по линии прямой видимости. Поэтому технология WCDMA предусматривается для работы с асинхронными базовыми станциями, где не требуется синхронизации от GPS. Применение асинхронных базовых станций делает эстафетную передачу управления в системе WCDMA несколько отличной от системы IS-95.

В WCDMA считается важным иметь межчастотную передачу управления для максимизации использования нескольких несущих на базовой станции. В системе IS-95 межчастотные измерения не предусмотрены, что делает межчастотные передачи управления более сложными.

Для разработки интерфейса третьего поколения важную роль сыграл опыт, полученный при использовании интерфейсов второго поколения, но как показано выше, у них имеется много различий. Чтобы как можно более полно использовать возможности WCDMA, необходимо глубоко изучить и хорошо понять воздушный интерфейс WCDMA, начиная с физического уровня и кончая вопросами планирования сети и оптимизации ее работы.