Эволюция сетей 2G-4G-презентация. Семинар мсэ для стран СНГ "Перспективы развития инфокоммуникаций технологии и вопросы регулирования сектора"
 Скачать 5.93 Mb.
|
Эволюция современных сетей мобильной связи 2G/3G/4GКАИ Региональный обучающий семинар МСЭ для стран СНГ "Перспективы развития инфокоммуникаций: технологии и вопросы регулирования сектора". г.Астана, Республика Казахстан, 23-24 сентября 2014 года Заместитель Генерального директора ООО «АйКомИнвест» по инновационным технологиям, член Президиума РАЕН, д.э.н., проф. Тихвинский В.О.
Введение Создание и стандартизация технологий мобильной связи Партнерский проект 3GPP и Европейский институт стандартизации электросвязи ETSI как центры инноваций мобильной связи Эволюция и особенности развития технологий 2G Эволюция и особенности развития технологий 3G Будущее сетей поколений В4G - 5G Стандартизация технологий мобильной связи Все стандарты технологий мобильной связи построены на принципах открытых стандартов: доступность, ориентация на конечного пользователя, бесплатность использования, недискриминационность, возможность развития, отсутствие лицензий использования, инновационность. Открытый стандарт — это стандарт или протокол, который равным образом доступен для чтения и использования без ограничений всем заинтересованным сторонам и который: не содержит компонентов или расширений, зависящих от форматов или протоколов, которые не попадают под определение открытого стандарта; не содержит правовых или технических положений, ограничивающих его использование любой заинтересованной стороной в любых схемах предпринимательства; разработан и дорабатывается в ходе процедур, не зависящих от конкретного поставщика и открытых для равноправного участия конкурентов и третьих сторон; доступен в большом количестве полных реализаций, выполненных конкурирующими поставщиками, или в виде полной реализации, в равной степени доступной всем сторонам. Европейский орган стандартизации Штаб-квартира – г.София-Антиполис, Франция Существует 25 лет ( создана в 1988г.), в работе участвуют представители более 60 Государств, 700+ членов (май 2013 г.) Постоянный персонал – около 100 человек Web адрес: http://www.etsi.org Европейский институт стандартизации электросвязи ETSI Деятельность ETSIОфициально признанный ЕС как Европейский орган стандартизации и центр компетенции ИКТ Деятельность во всех областях ИКТ (технологии и услуги) Разработчик глобальных стандартов для ИКТ технологий и услуг (электросвязь, радиосвязь, вещание и связанные с ними области) Независимая некоммерческая организация, создана в 1988 г. Деятельность сертифицирована по ISO 9001:2000 Организация с прямым участием ее членов 700+ членов(компании и организации) Более 22 000 опубликованных отчетов и стандартов – доступны свободно! Главные направления деятельности ETSIGSP Производитель глобальных стандартов ESO Европейская организация стандартизации SPO Организация, предоставляющая услуги ESO: Европейская организация стандартизации: стандартизация технологий ИКТ для европейских нужд GSP: Производитель глобальных стандартов : стандартизация на всемирной основе SPO: Организация, предоставляющая услуги : услуги такие как тестирование межсетевого взаимодействия, управление международными форумами. Три главных роли ETSIЕвропейские стандарты (EN) Гармонизированные стандарты (HS) Технические спецификации (TS) Технические отчеты (TR) Стандарты ETSI (ES) Руководство ETSI (EG) Европейская организация стандартизации Производитель глобальных стандартов Организация, предоставляющая услуги Услуги оценки межсетевого взаимодействия ESO GSP SPO Услуги организации форумов и обеспечение секретариата Партнерский проект ETSI Партнерский проект 3G
Объединил заинтересованных партнеров для стандартизации технологических решений для системы мобильной связи 3-го поколения с радиоинтерфейсом W-CDMA. Первоначально базировался на идеях эволюции сетей GSM для из семейства IMT-2000 выбранных МСЭ для развития 3G. ARIB (Япония), CWTS (Китай), ETSI (Евросоюз), TTA (Корея), TTC (Япония), T1 (США) Партнеры, представляющие интересы рынка: IMS Forum, GSA, GSMA, IPv6 Forum, UMTS Forum, 4G Americas, TD SCDMA Industry Alliance, InfoCommunication Union (ICU), Small Cell Forum, CDMA Development Group (CDG), Cellular Operators Association of India (COAI), NGMN Alliance (http://www. 3gpp.org) Члены Партнерского проекта 3GPP Количество членов Партнерского проекта 3GPP постоянно растет. На начало 2013 г. было 387 индивидуальных членов. В дополнение 17 компаний имели статус гостя, который подразумевает переход в статус индивидуальных членов в будущем 380+ компаний 150 собраний в год (вкл. W/Gs) 39 стран Рост членов 3GPP По годам: 2004 2012 Структура проектных групп Партнерского проекта 3GPP TGS CN Базовая сеть и терминалы CN WG1 MM/CC/SM (Iu) CN WG3 Взаимодействие с внешними сетями CN WG4 MAP/GTP/DCH/SS CN WG6 Смарт-карты и их приложения TGS GERAN GSM EDGE Сеть радио доступа GERAN WG1 Вопросы радиодоступа GERAN WG2 Вопросы протоколов GERAN WG3 Тестирование терминалов TGS RAN Сеть радио доступа RAN WG1 Радио- Спецификации Уровня 1 RAN WG2 Радио-спецификации Уровней 2 RAN WG3 Требования к интерфейсам и службе эксплуатации RAN WG4 Характеристики радио интерфейсов и протоколов в TGS SA Услуги и системные аспекты SA WG1 Услуги SA WG2 Архитектура SAWG3 Безопасность SA WG4 Кодеки SA WG5 Управление сетью Проектно-координационная группа (PCG) RAN WG5 Терминалы и тестирование Первое поколение сетей мобильной связи (1G) Первое поколение сотовой связи включало следующие аналоговые системы и не было стандартизовано в глобальном масштабе: AMPS (Advanced Mobile Phone Service — усовершенствованная мобильная телефонная служба, диапазон 800 МГц) — широко использовалась в США, Канаде, Центральной и Южной Америке, Австралии; TACS (Total Access Communications System — общедоступная система связи, диапазон 900 МГц) — использовалась в Англии, Италии, Испании, Австрии, Ирландии; NMT-450 и NMT 900 (Nordic Mobile Telephone — мобильный телефон северных стран, диапазоны 450 и 900 МГц соответственно) — использовались в Скандинавии и во многих других странах включая Россию; C-450 (диапазон 450 МГц) — использовались в Германии и Португалии; RTMS (Radio Telephone Mobile System — мобильная радиотелефонная система, диапазон 450 МГц) — использовалась в Италии; Radiocom 2000 (диапазоны 170, 200, 400 МГц) — использовалась во Франции; NTT (Nippon Telephone and Telegraph system — японская система телефона и телеграфа, диапазон 800…900 МГц — в трех вариантах) — использовалась в Японии. Технические характеристики сетей мобильной связи первого поколения (1G) Базовые станции первого поколения имели высокую мощность – 20- 100 Вт Мобильные станции первого поколения имели мощность - 3-5 Вт. Для передачи информации различных каналов используются различные участки спектра частот — применяется метод множественного доступа с частотным разделением каналов (Frequency Division Multiple Access — FDMA). Ширина полосы частотных каналов в различных стандартах от 12,5 до 30 кГц. Скорость передачи данных – 1,9 кБит/с Переход к сетям мобильной связи 2G 1-е поколение (1G) Аналоговые сети 2-е поколение (2G) Цифровые сети Ограничения 1G: Емкость, Совместимость Качество услуг Преимущества 2G: Емкость, Качество услуг Международный роуминг Размер и вес Защита от мошенничества и шифрование Передача данных и доп.услуги
GSM (Global System for Mobile Communication) Разработка стандарта началась в 80-е годы. Стандарт GSM был разработан в ETSI (European Telecommunication Standard Institute) и утвержден в 1990 г. Это был первый открытый стандарт цифровой мобильной связи содержавший более 200 Технических спецификаций (рекомендаций), объединенных в 12 серий по функциональным аспектам. GSM- 900 / E-GSM GSM-900 был первым из выпущенных стандартов GSM (1990). Использовались полосы 2 x 25 МГц в диапазоне 900 МГц (890-915/935-960 МГц). Далее было выпущено расширение E-GSM (Extended GSM) в том же диапазоне и расширявшее частотный ресурс до 2 x 35 МГц (880-890/925-935 МГц) дополнительно. Ширина частотного канала 200 КГц. Вид модуляции сигнала - GMSK. GSM-1800 (DCS-1800) Первой опцией стандарта GSM стал стандарт DCS-1800 (Digital Cellular System) который был создан в 1991 г. и переименован в стандарт GSM-1800 в1997 г. Для реализации стандарта GSM-1800 были использованы две полосы 2 x 75 МГц в диапазоне 1800 МГц (1710 – 1785/1805-1880 МГц).
GSM1900 (PCS1900) Начиная с 1995/96 г.г. началась адаптация стандарта GSM диапазоне 1900 МГц с полосой (2 x 60 МГц) для распределения частот в США и других стран американского континента (Район 2) под названием PCS1900 (Public Cellular System) и в 1997 г. стандарт был переименован в GSM1900. GSM-R (Железнодорожный) Основывается на стандарте GSM, стандарт GSM-R доработан под специфические требования и особенности связи на железных дорогах. В 1995 г. СЕРТ выделил 2 x 4 МГц в диапазоне 900 МГц (876-880/921-925 МГц) для GSM-R. Первая сеть GSM-R была запущена в 1998 г. GSM450/GSM480 Исследования ETSI (1998) показали возможность использования GSM в диапазонах 450 и 480 МГц распределенных сетям NMT-450 и С-450 (1G). Необходимые изменения в стандартGSM были внесены в соответствующий GSM Rel.99. GSM400 интересен для прибрежных, сельских и горных районов. GSM850 Частоты, используемые D-AMPS были специфицированы для GSM-сетей, особенно в целях предоставления услуг передачи данных на основе EDGE. 1992 1993 1994 1996 1997 1998 1999 2000 1995 Фаза 1 Вып.96 Вып.97 Вып. 98 GPRS EDGE Фаза 2 Хронология появления Релизов и технологий GSM/GPRS/EDGE
GSM Фаза 1 Стандарты GSM900 (1990) и DCS1800 (1991) определяют Phase 1. Фаза 1 включала главные требования к цифровой сотовой сети. Передача речи (Full Rate Speech) являлась главной задачей и услугой. Передача данных осуществлялась со скоростями от 0.3 до 9.6 кБит/с. Использовалось несколько доп. услуг. GSM Фаза 2. Завершена в 1995. Главное направление – доп.услуги и их совместимость с фиксированными сетями ISDN (Integrated Services Digital Network). Введение полускоростной передачи речи (Half Rate Speech), HSCSD – объединение 4-х временных слотов для увеличения скорости передачи данных до 57,6 кбит/с (14,4 кбит/с×4). GSM Фаза 2+. Фаза началась с1996г., включала создание доп.услуг, IN-приложения, услуги для групп пользователей. GPRS - передача данных по сети с коммутацией пакетов параллельно с передачей речи в режиме коммутации каналов и обеспечивает передачу данных со скоростью до 115 кбит/с. EDGE - передача данных со скоростью до 384 кбит/с. Возможности поддержки услуг мобильными сетями связи 2G SMS Данные 14.4 кБит/с 1999 9.6 кБит/c 1995.. WAP IP GPRS HSCSD EDGE 56 кБит/с 115 кБит/c 2000 384 кБит/c 2001 UMTS 144 кБит/c 384 кБит/c 2000 кБит/c 2002 Скорость передачи данных WAP WEB VIDEO MULTIMEDIA Годы |