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

16782. Золотая лихорадка или роль золота в истории 145 KB
  Золотая лихорадка или роль золота в истории. Золото расковывается до толщины 01 микрометра. 28 грамм хватит на лист площадью около 17 кв. метров Цивилизация человечества невозможна без таких металлов как медь железо затем алюминий и пр. Но золото представляется...
16783. Золото и его добыча 56 KB
  Золото ЗОЛОТО лат. Aurum драгоценный металл химический элемент I группы периодической системы атомный номер 79 атомная масса 1969665. Этот благородный металл желтого цвета ковкий его плотность составляет 1932 г/см3 tпл 10644оC. Химически весьма инертен на воздухе не изменяет...
16784. ЗОЛОТО ГДЕ ОНО В РЕКЕ 141 KB
  ЗОЛОТО ГДЕ ОНО В РЕКЕ ЗОЛОТО ТАМ ГДЕ ТЫ ЕГО НАХОДИШЬ Россыпное золото россыпи находят в осадочных отложениях в руслах древних рек и в отложениях современных потоков. Россыпи бывают аллювиальными террасовыми русловыми донные косовые. Террасовые отложения
16785. Золото есть 87 KB
  Золото есть Если бы Джек Лондон оценил сегодня состояние золотодобывающей отрасли в Сибири то наверняка написал бы: Золота там нет. Лет 100 назад во времена освоения богатейших россыпей в Северной Америке когда старателю требовались только лоток и лопата за
16786. Золото и серебро Латинской Америки 29.5 KB
  Золото и серебро Латинской Америки. В Латинской Америке ежегодно производится примерно 300 т золота 15 мирового производства и свыше 4200 т серебра 23 мирового производства. Крупнейшим производителем золота является Перу 130 т больше всего производят серебра Мексика 2744...
16787. Золото 1.09 MB
  Золото Введение Золото сыграло большую роль в развитии капитализма. В современных условиях оно занимает важное место в капиталистической экономике и международных отношениях служит символом богатства и власти. Химический элемент номер 79 тяжелый блестящий
16788. ЗОЛОТОДОБЫЧА в районе Челябинска 172 KB
  ЗОЛОТОДОБЫЧА в районе Челябинска Датой офиц. открытия и начала З. на Урале считается 1745. Однако задолго до этого племена и народы населявшие его терр. уже знали и добывали золото. Точных указаний о древней З. на Юж. Урале пока н
16789. Золотой запас 65.5 KB
  Золотой запас Золотым запасом называют золото в виде российских и иностранных монет которые находились в хранилищах финансовых ведомств Российской империи. В запас входили так же слитки золотые самородки и кружки без аверса и реверса. До 1914 года в Росси дейст...
16790. ЗОЛОТО НЕДР РОССИИ МИФЫ, РЕАЛИИ, ПРОБЛЕМЫ 225.5 KB
  И.Б.Флеров ЗОЛОТО НЕДР РОССИИ МИФЫ РЕАЛИИ ПРОБЛЕМЫ Два обстоятельства побудили меня взяться за перо обращаясь к довольно сложной для России проблеме добычи золота. Первое заключается в том что несмотря на неуклонно развивающиеся рыночные отношения в стране в среде...