Системы второго поколения 2G

В отличие от аналоговых систем первого поколения системы второго поколения являются цифровыми. Использование циф­ровой технологии имеет ряд преимуществ, включая увеличенную емкость сети, лучшую защищенность и новые услуги. Подобно сис­темам первого поколения были разработаны разные типы техноло­гии второго поколения. В число трех наиболее успешных вариантов технологии второго поколения входят GSM, D-AMPS, CDMA.

Полностью цифровая система D-AMPS технологии FDMA опи­сывается международным стандартом IS-136 и предшествующим ему IS-54. Она разработана таким образом, чтобы успешно сосу­ществовать с AMPS. Так, D-AMPS использует те же каналы ЗОкГц, что и AMPS, которые располагаются в том же диапазоне. Система D-AMPS была широко распространена в России и США и, в несколь­ко измененной форме, в Японии. Практически весь остальной мир использует системы GSM и CDMA.

Стандарт CDMA

Два вида стандартов - D-AMPS и GSM - традиционные системы, использующие частотное и временное уплотнение для разделения спектра на каналы и разделения каналов на интервалы. Совершенно иначе устроена система CDMA (CodeDivisionMultipleAccess), принципы которой перевернули привычные каноны беспроводной связи.

Эти принципы, благодаря активности придумавшей их компании Qualcomm, сделали CDMA распространенной системой мобильной связи 2G; в США ее поддерживает крупнейшая операторская ком­пания Sprint (конкурирующая с работающей на D-AMPS компанией AT&TWireless), а в России - операторская компания СкайЛинк.

Эта система известна сегодня как IS-95 по имени описывающего ее стандарта, а также под именем cdmaOne. Кроме того, технология CDMA является и базой для систем третьего поколения 3G. В отличие от NMT, AMPS, D-AMPS и GSM, вместо разделения доступного частотного диапазона на сотни узких каналов в CDMA каждый терминал может при передаче все время пользоваться всем выделенным спектром частот.

Одновременный множественный доступ обеспечивается за счет применения теории кодирования. Предлагаем рассмотреть в качестве аналогии CDMA зал ожидания в аэропорту. Множество пар оживленно беседуют. Временное уплотнение можно сравнить с ситуацией, когда все люди находятся в центре зала и говорят по очереди. Частотное уплотнение мы сравним с ситуацией, при кото­рой люди находятся в разных углах и одновременно, но независимо ведут свои разговоры, которые не слышны остальным.

Для CDMA лучше всего подходит сравнение с ситуацией, когда все - в центре зала, однако каждая пара говорящих использует свой язык общения. Русскоговорящие обсуждают свои вопросы, воспринимая чужие разговоры на других языках как шум. Именно такой подход к выделению полезного сигнала при игнорировании всех остальных и является ключевой идеей CDMA.

Рассмотрим эти идеи несколько подробнее. Каждый интервал в CDMA разбивается на т коротких периодов, называемых элемен­тарными сигналами или чипами (chips). Как правило, в интервале помещаются 64 или 128 чипов. Каждому мобильному терминалу соответствует уникальный m-битовый код, называющийся эле­ментарной последовательностью. Чтобы передать 1 бит, терминал посылает свою элементарную последовательность. Чтобы пере­дать бит со значением 0, нужно отправить вместо элементарной последовательности ее дополнение (все единицы последователь­ности заменяются нулями, а все нули — единицами). Никакие другие комбинации передавать не разрешается. Таким образом, если m=8 и мобильному терминалу присвоена 8-битовая элементарная последовательность 00011011, то бит со значением «1» передается кодом 00011011 (что соответствует элементарной последователь­ности), а бит со значением «0» передается кодом 11100100 (допол­нение элементарной последовательности). В этой ситуации, чтобы скорость передачи информации составила v бит/с, нужно отправ­лять mv чипов или элементарных сигналов в секунду.

Поиск по сайту: