45308

Развитие сетей UMTS. Требования к системе в Release-7. Переход к сетям LTE. Требования к системе в Release 8-10

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Переход к сетям LTE. Начавшиеся работы над Relese 9 определяют вторую фазу развития системы LTE. По мнению специалистов ETSI и 3GPP качественно изменения в Releses 9 и 10 по отношению к базовому для системы LTE Relese 8 можно представить в виде диаграммы рис. Совершенствование функциональных возможностей LTE в Relese 9 будет заключаться в реализации двух диапазонной или многодиапазонной передачи данных в одном физическом канале дальнейшем расширении возможностей сети радиодоступа EUTRN внедрении новых сценариев высокоскоростной...

Русский

2013-11-16

501.5 KB

20 чел.

12.Развитие сетей UMTS. Требования к системе в Release-7. Переход к сетям LTE. Требования к системе в Release 8-10.

Эволюция систем 3G

Радиоинтерфейсы:

  1.  IMT-DS – использует DS-CDMA и FDD
  2.  IMT-MC – использует MC-CDMA и FDD
  3.  IMT-TC – использует TDMA/CDMA и TDD
  4.  IMT-SС – использует TDMA и FDD
  5.  IMT-FT – MC-TDMA и FDD/TDD
  6.  IMT Advanced – для систем связи с одновременной передачей нескольких ортогональных несущих OFDMA и FDD

В перспективе к системам 3G предъявлены следующие требования:

  •  Полное описание
  •  Открытые стандарты
  •  Должны превосходить GSM по всем аспектам и быть с ними совместимы
  •  Поддерживать мультимедиа и другие услуги
  •  Обеспечивать высокую пропускную способность
  •  Платформа и услуги должны быть взаимонезависимыми

Release 7. Релиз представил вторую фазу развития технологии HSUPA и усовершенствованную подсистему E-IMS (Enhanced IMS) [3, 9].

Кроме того, Release 7 определил новые технические решения для системы UMTS:

- высокоскоростной режим передачи данных на основе временного разделения каналов TDD (7,68 Мбит/с);

- общий доступ к интерфейсу A/Gb, позволяющий сетям мобильной связи интегрироваться при более сложных сценариях их использования, чем

- повышенную функциональность модуля идентификации абонента сети UMTS (UMTS Service Identity ModuleUSIM), позволяющую осуществлять загрузку специальных программ и данных в модуль USIM;

- использование многолучевых адаптивных антенн, основанных на технологии MIMO (Multiple Input, Multiple Output — множественный вход, множественный выход) и повышающих пропускную способность радиоподсистемы (решение о начале работ по М1М0 было перенесено из Release 6 в Release 7);

- различные сервисные приложения (мультимедийные услуги, услуги определения местоположения абонента, видео- и речевые услуги). Главные направления работ по совершенствованию подсистемы IMS базовой сети, предусмотренные в Release 7, состояли в следующем:

- обеспечение возможности доступа к подсистеме IMS фиксированных широкополосных сетей передачи данных (Fixed Broadband Access);

- обеспечение качества услуг в сетях UMTS, использующих технологии HSDPA/HSUPA/Enbanced JMS, на основе механизма управления и принципа гарантированного качества услуг в цепочке «конечный пользователь — конечный пользователь»;

- обеспечение прохождения -экстренных вызовов в PS-домене и в подсистеме IMS базовой сети СN;

-  совместимость вызовов в режиме с коммутацией каналов и сеансов передачи данных подсистемы IMS;

-эволюционное развитие функций управления ресурсами сети (policy control function) и тарификации для IP-потоков данных;

-обеспечение поддержки услуг определения местоположения абонента, аудио- и видеоконференций, управления группами пользователей.

Работы по развитию Release 7 были остановлены в середине 2007 г.

Release 8. Этот релиз дал старт работам над техническим обликом сетей мобильной связи новых поколений, идущих за поколением 3G, которые призваны революционно изменить привычные технологии. Разработчики отказались от технологии радиоинтерфейса WDMA и перешли к более прогрессивной технологии OFDMA. Основными требованиями к новой системе, отразившимися в Release 8 (рис. 1.9), были:

  1.  значительное повышения спектральной эффективности (доведения ее до 5 бит/с/Гц);
  2.  увеличение пропускной способности в линии «вниз» до 100 Мбит/с при ширине полосы одного частотного канала 20 МГц (с возможностью его масштабирования: 1,4; 3; 5; 10; 15 МГц) и до 50 Мбит/с в линии «вверх»,
  3.  сокращение времени задержки передачи пакетов данных до 10 мс по сравнению с 80 мс При технологии HSDPA (Release 5) и упрощение архитектуры сети.
  4.  Использование многолучевых технологий MIMO.

Основные усилия разработчиков Release 8 были направлены на:

- физический уровень радиоинтерфейса (способы обеспечения гибкого использования каналов с изменяемой шириной полосы излучения/приема до 20 МГц, внедрение новых технологий модуляции сигналов OFDMA и многолучевых антенных технологий MIM0);

- канальный и сетевой уровни радио интерфейс а (оптимизация сигнализации);

- архитектуру сети радиодоступа UTRAN (определение оптимальной сетевой архитектуры и функциональных отличий от узлов сети радиодоступа RAN).

Работы над Release 8 были прекращены в середине 2009 г.

Release 9. Начавшиеся работы над Release 9 определяют вторую фазу развития системы LTE. Основные направления этого развития:

-     совершенствование функциональных возможностей;

-      расширение эксплуатационных возможностей;

-      создание новых сценариев развития.

По мнению специалистов ETSI и 3GPP, качественно изменения в Releases 9 и 10 по отношению к базовому для системы LTE Release 8 можно представить в виде диаграммы (рис. 1.10).

Совершенствование функциональных возможностей LTE в Release 9 будет заключаться в реализации двух диапазонной или многодиапазонной передачи данных в одном физическом канале, дальнейшем расширении возможностей сети радиодоступа E-UTRAN, внедрении новых сценариев высокоскоростной передачи данных.

В сети LTE предусмотрено предоставление новых услуг системой предупреждения о массовой опасности (Public Warning System PWS) в случае землетрясения, цунами, торнадо и др., введение системы контроля специальных услуг, дальнейшее развитие мультимедийных речевых услуг VoIP (IMS), широковещательных услуг MBMS, услуг определения местоположения абонентов (Location Base Services LBS), услуг М2М на основе сетей «машина-машина».

Расширение эксплуатационных возможностей LTE будет состоять в создании сервисно-ориентированной архитектуры системы поддержки эксплуатации (Operations, Administration, Maintenance and ProvisioningOAM&P), расширении возможностей контроля эксплуатационных параметров сети радиодоступа E-UTRAN и базовой сети SAE, введении новых функций самоконфигурирования и самовосстановления в системе ОАМ&Р.

Новые сценарии развития сетей LTE будут основаны на внедрении диапазонов LTE/UMTS 3500 МГц, LTE/UMTS 800 МГц, LTE/UMTS 1500 МГц, введении ретрансляторов для режима 1.28 Мбит/с TDD, обеспечении совместной работы базовой сети SAE и подсистемы IMS Stage 3, совершенствовании механизмов взаимодействия с внешними сетями радиодоступа Wi-Fi Wi-MAX, cdma2000 и Др.

Release 10. Работы над этим релизом направлены на дальнейшее развитие технологии LTE и создание усовершенствованной технологии LTE Advanced. В настоящее время уже сформулированы основные требования, которым должна удовлетворять система LTE Advanced [11]. По сути это требования к стандарту мобильных сетей четвертого поколения (4G) [ 12]:

- максимальная скорость передачи данных в линии («вниз» — до 1 Гбит/с, в линии «вверх» до 500 Мбит/с (средняя пропускная способность на одного абонента — в три раза выше, чем в LTE);

- полоса пропускания в линии «вниз» — 100 МГц, в линии «вверх» — 60 МГц;

-      максимальная эффективность непользования спектра в линии «вниз» — 30 бит/с/Гц, в линии «вверх» — 15 бит/с/Гц (втрое выше, чем в LTE);

Для решения этих задач предполагается использовать радиоканалы с более широкой полосой (до 100 МГц), ассиметричное разделение полос пропускания между линией «вверх» и линией «вниз» в случае частотного дуплекса, более совершенные системы кодирования и исправления ошибок; гибридную технологию OFDMA и SC-FDMA для линии «вверх», а также технологию М1МО для антенных систем LTE.

Таким обратом, согласно плану стандартизации технологии LTE работа основных рабочих групп 3GPP сосредоточена на разработке и совершенствовании трех релизов (табл. 1.2).

Анализ временных сроков работ над техническими спецификациями почки систем GSM-UMTS-LTE показывает, что типовой этап эволюции  технологий мобильной связи, разрабатываемых и стандартизуемых ETS1, продолжается в среднем два года. Результаты этапа разработки оформляются в виде релиза, являющегося сборником технической документации, подготовленного за заданный ETS1 период стандартизации.

Несмотря на ускоренное развитие технологии LTE, технологии сетей мобильной связи 2G и 3G продолжают согласованное развитие как технологии сетей доступа, разрабатываемые проектом 3GPP в едином взаимоувязанном с технологией LTE плане стандартизации ETSI. Эволюционное развитие технологии мобильной связи GSM-HSCSD-GPRS-EDGE включало в себя две фазы и три релиза: 96. 97 и 98 [5]. Интеграция технологии EDGE в новую систему радиодоступа GERAN (GSM/EDGE Radio Access Network) представляет собой процесс параллельного с развитием систем 3G совершенствования систем 2G с архитектурой сети с интеграцией служб (ISDN). Для этого было решено включить технические спецификации на технологию GERAN в будущие релизы стандарта UMTS в качестве варианта реализации совмещенных сетей GSM/ UMTS и не разрабатывать как самостоятельные релизы  стандарта GSM [6].

Таким обратом, к настоящему времени объединенными усилиями ETSI и 3GPP разработана европейская система стандартизации технологий GSM/ UMTS/LTE, которая постоянно совершенствуется. В результате исследований, проведенных в 2004-2009 гг., выбрано направление эволюции технологий — создание сетей LTE.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73555. Українська історіографія в епоху Гетьманщини 177 KB
  Події від середини ХVІІ і до кінця ХVІІІ ст. – це період Національної революції, Гетьманщини і ліквідації автономного ладу України в складі Російської імперії. Національна революція, що почалася 1848 року, привела до утворення Української гетьманської держави. На червень 1652 року Україна фактично виборола незалежність
73556. Введение в высокотемпературную теплотехнологию и энергетику теплотехнологии 32.17 MB
  Возобновляемые источники энергии энергия солнца ветра тепла земли естественного движения водных потоков а также энергия существующих в природе градиентов температур. Возобновляемые ТЭР основаны на использовании возобновляемых источников энергии: солнечного излучения энергии морей рек и океанов внутреннего тепла Земли воды и воздуха энергии естественного движения водных потоков и существующих...
73557. Методи розрахунку однофазних лінійних електричних кіл синусоїдного змінного струму при наявності двох і більше джерел живлення 668.5 KB
  Застосування символічного методу при розрахунку Іф кіл СЗС при наявності двох і більше джерел живлення. Методи вузлових і контурних рівнянь та контурних струмів. Методи вузлових потенціалів (двох вузлів) та суперпозиції. Метод еквівалентного генератора.
73558. Українська історіографія на початку національного відродження (кінець XVIII — перша половина XIX ст.) 97 KB
  Україна переживала з кінця XVIII століття складний етап своєї історії. Після поділу Польщі українські землі опинилися у складі двох імперій: Російської (80% території) і Австрійської. Суспільне життя краю характеризувалося кризою кріпосницького ладу, розгортанням російського визвольногопольського національно-визвольного та процесом українського національного відродження.
73559. Источники энергии высокотемпературных теплотехнологических установок 261 KB
  Классификация реакторов высокотемпературной теплотехнологической установки; Структурная схема теплотехнологического реактора; Схемы размещения источников энергии и движения дымовых газов в камерах (зонах) реакторов высокотемпературных технологических установок; Схема тепломассообмена в рабочем пространстве высокотемпературных теплотехнических установках;
73560. Розрахунок лінійних електричних кіл синусоїдного змінного струму методом провідностей 404.5 KB
  Визначення співвідношень опорів для перетворення схеми з послідовним зєднанням опорів в схему з їх паралельним зєднанням. Визначення співвідношень провідностей для перетворення схеми з паралельним зєднанням опорів в схему з їх послідовним зєднанням...
73561. Українська iсторiографiя другої половини ХIХ – початку ХХ століть 201 KB
  Народницький напрям в українськiй iсторiографiї сформувався в 40-вi роки ХIХ столiття. Вiн став домiнуючим у другiй половинi ХIХ ст. i поширився на першi десятилiття ХХ столiття. Його засновниками були Михайло Олександрович Максимович i Микола Iванович Костомаров, а, за висловом М.С.Грушевського, він сам був «останнiм могiканом» української народницької iсторiографii.
73562. Резонансні режими в лінійних електричних колах СЗС 757.5 KB
  Резонансом напруг Іф. ЛЕК СЗС називається такий режим роботи нерозгалуженого кола, що містить послідовно з’єднані активний, індуктивний і ємнісні опори, при якому повний опір кола набуває активного характеру, спади напруг на індуктивних і ємнісних опорах компенсують один одного, а повна напруга співпадає за фазою зі струмом.
73563. М.С. ГРУШЕВСЬКИЙ В УКРАЇНСЬКІЙ ІСТОРІОГРАФІЇ 101.5 KB
  Життя і науково-організаційна діяльність. Історіософія М. С. Грушевського. Історіографічна спадщина. «Історія України-Руси». Історичні школи М.С. Грушевського та їх значення.