فرکانس ایستگاه های پایه سیار UMTS - چیست؟ فناوری UMTS سلولی

03.10.2015

شبکه های بی سیم سلولی برای مدت طولانی توسط اپراتورها برای دسترسی به اینترنت مورد استفاده قرار گرفته اند. در ابتدا، نرخ انتقال داده شگفت انگیز نبود، به عبارت دیگر " اینترنت کند بوددر شبکه های نسل اول 1G، سرعت از 9600 بیت در ثانیه، یعنی کمتر از 10 کیلوبیت بر ثانیه تجاوز نمی کرد. در شبکه‌های نسل دوم 2G چندین استاندارد پیاده‌سازی شد که برخی از آنها امروزه نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند: GPRS (تا 171.2 Kbps) و EDGE (تا 384 Kbps). واقعیت های مدرنالبته چنین سرعت هایی دیگر نمی تواند نیازهای افزایش یافته کاربران را برآورده کند. گسترده ترین شبکه ها در روسیه در حال حاضر شبکه های سلولی استاندارد 3G هستند.

با این حال، 3G نیز متفاوت است. تمام استانداردهای رایج در شبکه های 3G را در نظر بگیرید.

UMTS

فرکانس حامل اصلی در استاندارد 3G 2100 مگاهرتز یا بهتر است بگوییم محدوده 2110-2200 مگاهرتز است. برای UMTS، عرض کانال معمولی 5 مگاهرتز است. سرعت دسترسی به اینترنت در حالت UMTS از 2 مگابیت بر ثانیه تجاوز نمی کند.

HSDPA

این استاندارد را می توان به نسل اول شبکه های 3G نیز نسبت داد، اما در حال حاضر بسیار سریعتر از UMTS است. پهنای بانددر نسخه اولیه HSDPA ( پرسرعتDownlinkPacketAccess) 1.8 مگابیت بر ثانیه بود، اما نسخه دوم HSDPA با سرعت 3.6 مگابیت بر ثانیه بیشترین استفاده را از جمله در کشور ما داشت. تعداد زیادی مودم 3G با چنین مشخصات سرعتی منتشر شده است. بسیاری از این "دایناسورها" هنوز در حال استفاده هستند. توسعه بعدی استاندارد HSDPA دستیابی به سرعت 7.2 مگابیت در ثانیه و سپس 14.4 مگابیت در ثانیه بود. اینها در حال حاضر سرعت های بسیار خوبی هستند، اما باید درک کرد که این یک تئوری است پهنای باند، سرعت واقعی معمولاً بسیار کمتر است. اوج تکامل HSDPA نسخه دو کاناله آن بود که DC-HSDPA نیز نامیده می شد و سرعت آن به 28.8 مگابیت در ثانیه رسید. شبکه های 3G HSDPA/DC-HSDPA در حال حاضر در بسیاری از مناطق روسیه به طور فعال مورد استفاده قرار می گیرند، با این حال، هنگامی که به روز می شوند، بلافاصله جای خود را به HSPA+ یا 4G LTE می دهند.

HSPA+

این فناوری مبتنی بر استاندارد قبلی HSDPA است، اما سرعت قابل توجهی بالاتری را امکان پذیر می کند. در حال حاضر در نسخه راه اندازی HSPA+ ( دسترسی به بسته های پرسرعت)سرعتی تا 21.6 مگابیت در ثانیه می دهد. این گزینه است که اکنون عمدتاً در شبکه های 3G استفاده می شود. عرض کانال نیز 5 مگاهرتز خواهد بود و تمام کانال های مدرن پشتیبانی می کنند این حالتکار کردن بسیاری از شبکه های HSPA+ به عنوان نسل انتقالی نام می برند. 3.5G.

DC-HSPA+

سریعترین استاندارد شبکه 3G در حال استفاده. در واقع این یک HSPA + دو کاناله با عرض کانال 10 مگاهرتز است. بر این اساس، حداکثر سرعت 2 برابر بیشتر است - 42.2 مگابیت در ثانیه. چنین شبکه هایی اغلب به عنوان 3.75 گرم، یعنی در حال حاضر تقریبا 4G. در واقع، در شبکه‌های DC-HSPA+، سرعت واقعی دسترسی به اینترنت اغلب با میانگین 4G قابل مقایسه است.

همه چیز مدرن است ، ارائه شده در وب سایت ما، از همه حالت های عملکرد در شبکه های 3G پشتیبانی می کند: UMTS، HSDPA، HSPA+، DC-HSPA+. این همه بستگی دارد شبکه خاصاپراتور خاص در مکان خاص شما برای انتخاب بهترین راه حل برای اینترنت 3G، لطفا با متخصصین ما تماس بگیرید.

3 گرم UMTS - سیستم جهانی مخابرات سیار

استانداردهای نسل سوم جایگزین شده است. اول از همه، ظاهر آنها به دلیل افزایش نیاز مشترکین به سرعت است. استاندارد UMTS (سیستم جهانی مخابرات سیار - سیستم جهانی ارتباطات سیار) بیشترین توزیع را در بین سایر استانداردهای این نسل در اروپا از جمله روسیه پیدا کرده است.

توسعه استاندارد UMTS در سال 1992 توسط سازمان استاندارد IMT-2000 آغاز شد. متعاقباً توسعه این استاندارد راه اندازی شد. اولین شبکه UMTS در 1 دسامبر 2001 در نروژ به بهره برداری تجاری رسید. تا ماه مه 2010، تعداد مشترکان در سراسر جهان از 540 میلیون نفر فراتر رفت.

سرعت داده برای شبکه های UMTS می تواند به 2 مگابیت در ثانیه برسد. به لطف فناوری -High Speed ​​Downlink Packet Access (3.5G) که در سال 2006 معرفی شد، حداکثر سرعت به 14 مگابیت در ثانیه افزایش یافته است. این و سایر مزایای UMTS این امکان را فراهم می کند تا طیف گسترده ای از خدمات را به مشترکین ارائه دهد: تماس صوتی با کیفیت بالا، دانلود فایل با سرعت بالا، بازی های شبکه، تجارت تلفن همراه و موارد دیگر. دیگران

بیایید ساختار سیستم UMTS و تفاوت های اصلی آن را با استاندارد نسل دوم در نظر بگیریم.

زیر سیستم سوئیچینگ

در اولین نسخه های استاندارد UMTS (R99، R4)، زیرسیستم سوئیچینگ در ساختار خود با همان زیرسیستم شبکه های نسل دوم تفاوتی نداشت. این شامل - مرکز سوئیچینگ موبایل است که عملکردهای سوئیچینگ، برقراری اتصال، صورتحساب و غیره را انجام می دهد و همچنین تعدادی رجیستر که برای ذخیره داده های مشترک طراحی شده اند. در نسخه های بعدی (R5، R6، R7، R8) عملکردها بین دو دستگاه تقسیم شدند: و (دروازه رسانه). مسئول ایجاد اتصالات، صدور صورت حساب، برخی از عملکردهای احراز هویت را انجام می دهد. یک فیلد سوئیچینگ است که تابع .

زیر سیستم ایستگاه های پایه

در شبکه UMTS در مقایسه با شبکه، زیرسیستم ایستگاه های پایه بیشترین تغییرات را داشته است. مزایای ذکر شده در بالا عمدتاً به دلیل اتصال جدید بین ایستگاه پایه و تلفن مشترک حاصل می شود.

بنابراین، بیایید عناصر اصلی موجود در زیرسیستم ایستگاه پایه را در نظر بگیریم:

(کنترل کننده شبکه رادیویی) - کنترل کننده شبکه دسترسی رادیویی سیستم UMTS. این عنصر اصلی زیرسیستم ایستگاه پایه است و اکثر عملکردها را انجام می دهد: کنترل منابع رادیویی، رمزگذاری، ایجاد اتصالات از طریق زیرسیستم ایستگاه پایه، توزیع منابع بین مشترکین و غیره. در شبکه UMTS، کنترل کننده کارهای زیادی انجام می دهد. ویژگی های بیشترنسبت به سیستم ها ارتباط سلولینسل دوم.

- ایستگاه پایه سیستم ارتباط سلولی استاندارد UMTS. وظیفه اصلی NodeB تبدیل سیگنال دریافتی از آن به سیگنال رادیویی باند پهن است که به تلفن ارسال می شود. ایستگاه پایه در مورد تخصیص منابع، در مورد تغییر سرعت به مشترک تصمیم نمی گیرد، بلکه فقط به عنوان پل بین کنترل کننده و تجهیزات مشترک عمل می کند و کاملاً تابع است.

ایده ارتباطات سیار بی سیم در ابتدای قرن بیستم در ذهن دانشمندان شکل گرفت. کار بر روی ایجاد یک سیستم ارتباط رادیویی به طور فعال در کشورهای غربی و در اتحاد جماهیر شوروی انجام شد، اما اولین مدل کار تلفن همراهتنها در سال 1973 ظاهر شد، زمانی که آمریکایی موتورولادنیا را با DynaTac، اولین نمونه اولیه تلفن همراه قابل حمل آشنا کرد.
امروزه تصور زندگی انسان بدون آن تقریبا غیرممکن است دستگاه های تلفن همراهبا استفاده از تکنولوژی ارتباطات بی سیم. در طول 35 سال گذشته، 4 نسل از ارتباطات سلولی تغییر کرده اند و نسل چهارم با نسل پنجم جایگزین شده است که انتظار می رود تا سال 2020 معرفی شود. تاریخچه توسعه ارتباطات سلولی، نسل ها و فناوری های کاربردی در این مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت.

نسل اول - 1G

تمام استانداردهای نسل اول آنالوگ بودند که در نتیجه کاستی های زیادی داشتند. مشکلاتی هم با کیفیت سیگنال و هم سازگاری با فناوری وجود داشت.
در میان استانداردهای نسل اول ارتباطات سیار، موارد زیر بیشترین کاربرد را دارند:
AMPS (سرویس پیشرفته تلفن همراه). مورد استفاده در ایالات متحده آمریکا، کانادا، استرالیا و کشورهای آمریکای جنوبی؛
TACS (Total Access Communications System) مورد استفاده در کشورهای اروپایی مانند انگلستان، ایتالیا، اسپانیا، اتریش و تعدادی از کشورهای دیگر.
NMT (تلفن موبایل شمال - تلفن همراه شمال). در کشورهای اسکاندیناوی استفاده می شود.
TZ-801 (TZ-802,TZ-803) توسعه یافته در ژاپن.
با وجود مشکلات موجود در کیفیت و سازگاری استانداردها، شبکه های موبایل آنالوگ همچنان کاربرد تجاری پیدا کردند. ژاپنی ها اولین کسانی بودند که این کار را در سال 1979 انجام دادند، سپس در سال 1981 شبکه آنالوگ در دانمارک، فنلاند، نروژ و سوئد و در سال 1983 در ایالات متحده راه اندازی شد.

نسل دوم - 2G

در سال 1982، کنفرانس اروپایی مقامات پستی و مخابراتی یک گروه کاری به نام GSM (فرانسوی Groupe Spécial Mobile -) تشکیل داد. گروه ویژهاز طریق ارتباطات سیار). هدف این گروه، همانطور که از نامش پیداست، مطالعه و توسعه یک سیستم ارتباطات سیار زمینی همه منظوره همه‌اروپایی است.
در سال 1989، مؤسسه استانداردهای مخابرات اروپا به مطالعه و توسعه نسل دوم ارتباطات سیار ادامه داد. سپس مخفف GSM معنای دیگری پیدا کرد - سیستم جهانی برای ارتباطات سیار ( سیستم جهانیبرای ارتباطات سیار).
در سال 1991 اولین آگهی تبلیغاتی شبکه های تلفن همراهنسل دوم. تفاوت اصلی شبکه های نسل دوم با شبکه اول این است روش دیجیتالانتقال داده فناوری های انتقال داده در فرم دیجیتالمجاز به معرفی یک سرویس مبادله است پیام های متنی(SMS) و بعدها با استفاده از پروتکل WAP (پروتکل برنامه بی سیم - پروتکل انتقال داده بی سیم) امکان دسترسی به اینترنت از دستگاه های تلفن همراه فراهم شد. سرعت انتقال داده در شبکه های نسل دوم بیشتر از 19.5 کیلوبیت بر ثانیه نبود.
رشد بیشتر در تقاضای کاربران برای اینترنت تلفن همراهبه عنوان انگیزه ای برای توسعه شبکه های نسل بعدی خدمت کرد. مراحل میانی بین شبکه‌های 2G و 3G نسل‌هایی هستند که معمولاً نامیده می‌شوند 2.5Gو 2.7G.
نسل 2.5Gفناوری GPRS (سرویس رادیویی بسته های عمومی) را تعیین کرد که امکان افزایش سرعت انتقال داده را در تئوری تا 172 کیلوبیت بر ثانیه و در واقعیت تا 80 کیلوبیت بر ثانیه فراهم کرد.
نسل 2.7Gفناوری EDGE (EGPRS) (نرخ داده های پیشرفته برای GSM Evolution) نامیده می شود که به عنوان یک افزونه در 2G و 2.5G عمل می کند. سرعت انتقال داده در چنین شبکه هایی از نظر تئوری می تواند به 474 کیلوبیت در ثانیه برسد، اما در عمل به ندرت به 150 کیلوبیت در ثانیه می رسد.

نسل سوم - 3G

کار بر روی ایجاد فناوری های نسل سوم در دهه 1990 آغاز شد و اجرای آن تنها در اوایل دهه 2000 (در سال 2002 در روسیه) انجام شد. استانداردهای تدوین شده تا آن زمان بر اساس آن بود فناوری های CDMA(Code Division Multiple Access - دسترسی چندگانه با تقسیم کد).
نسل سوم ارتباطات سیار شامل 5 استاندارد UMTS/WCDMA، CDMA2000/IMT-MC، TD-CDMA/TD-SCDMA، DECT و UWC-136 است. رایج ترین آنها استانداردهای UMTS/WCDMA و CDMA2000/IMT-MC هستند. در روسیه، استاندارد UMTS/WCDMA رایج شده است. در مرحله بعد، ما پیشنهاد می کنیم روی فناوری های اصلی 3G تمرکز کنیم:

UMTS

UMTS (سیستم جهانی مخابرات سیار) یک فناوری ارتباط سلولی است که برای معرفی 3G در اروپا توسعه یافته است. محدوده فرکانس مورد استفاده 2110-2200 مگاهرتز است. (اغلب عرض کانال 5 مگاهرتز). سرعت انتقال داده در حالت UMTS بیشتر از 2 مگابیت در ثانیه (برای مشترک ثابت) نیست و در هنگام حرکت مشترک بسته به سرعت حرکت می تواند تا 144 کیلوبیت بر ثانیه کاهش یابد.

HSDPA

HSDPA (دسترسی بسته با سرعت بالا - انتقال داده بسته با سرعت بالا از ایستگاه پایه به تلفن همراه) اولین پروتکل از خانواده پروتکل های ارتباط سلولی HSPA (دسترسی به بسته های پرسرعت) مبتنی بر فناوری UMTS است. این پروتکلو نسخه های بعدی آن سرعت انتقال داده در شبکه های 3G را به میزان قابل توجهی افزایش داده است. در اولین پیاده سازی، پروتکل HSDPA حداکثر سرعت انتقال داده 1.2 مگابیت بر ثانیه را داشت. سرعت انتقال داده در اجرای بعدی پروتکل HSDPA قبلاً 3.6 مگابیت بر ثانیه بود. در این مرحله، مودم های 3G بسیار محبوب شدند و اکثر کاربران مودم هایی داشتند که از این استاندارد خاص پشتیبانی می کردند مدل محبوبهواوی E1550، ZTE mf180. باید بگویم که هنوز هم می توانید نمونه های مشابه در حال استفاده را پیدا کنید. در نتیجه پیشرفتهای بعدیپروتکل HSDPA توانست سرعت را ابتدا به 7.2 مگابیت در ثانیه (معروف ترین مودم ها هواوی E173، ZTE MF112) و سپس به 14.4 مگابیت در ثانیه افزایش دهد. (Huawei E1820, ZTE MF658) اوج فناوری HSDPA فناوری DC-HSDPA بود که می توانست به 28.8 مگابیت بر ثانیه برسد. DC-HSDPA در اصل یک نوع دو کاناله از HSDPA است.

HSPA+

HSPA+ یک فناوری مبتنی بر HSDPA است که تکنیک‌های مدولاسیون سیگنال پیچیده‌تری (16QAM، 64QAM) و فناوری MIMO(Multiple Input Multiple Output - چند ورودی چند خروجی). حداکثر سرعت 3G می تواند به 21 مگابیت در ثانیه برسد. این فناوری در حال حاضر وجود دارد 3.5G.

DC-HSPA+

فناوری DC-HSPA+ با سریعترین اینترنت 3G با سرعت 42.2 مگابیت بر ثانیه. در واقع این یک HSPA + دو کاناله با عرض کانال 10 مگاهرتز است. این فناوری اغلب نامیده می شود 3.75 گرم.

تمامی دستگاه هایی که از شبکه های 3G پشتیبانی می کنند از نسل های قبلی نیز پشتیبانی می کنند. به عنوان مثال، امروز منسوخ شده است مودم USB هوآوی E173 برای شبکه های 2G/3G از GSM، GPRS، EDGE (تا 236.8 Kbps)، UMTS (تا 384 Kbps)، HSDPA (تا 7.2 Mbps) پشتیبانی می کند. استانداردهای شبکه نسل دوم و سوم حداکثر سرعتی که می تواند اجرا کند این دستگاهبرابر با 7.2 مگابیت بر ثانیه است. مدل "پیشرفته" هواوی E3131 برای شبکه های 2G/3G از مجموعه ای از استانداردها پشتیبانی می کند که علاوه بر موارد فوق، HSPA + را نیز شامل می شود. حداکثر سرعت دانلود اطلاعات قابل دستیابی در این دستگاه بسیار بیشتر و 21 مگابیت در ثانیه است. اما باید توجه داشت که حداکثر نظری و سرعت واقعیبسیار متفاوت است، به عنوان مثال، در مودم های huawei E1550، zte mf180، که در آن حداکثر سرعت 3.6 مگابیت در ثانیه است، در عمل می توانید به سرعت 1-2 مگابیت در ثانیه دست پیدا کنید، در مودم های هواوی E173، ZTE MF112 (حداکثر سرعت 7.2 مگابیت در ثانیه) در عمل 2-3.5 مگابیت در ثانیه، این موضوع مشمول سطح خوبسیگنال و اشغال کم برج اپراتور تلفن همراه. یکی از عوامل افزایش سرعت اینترنت 3G استفاده از مودمی است که حداکثر سرعت 3G را پشتیبانی می کند. به عنوان مثال، ما یک مودم را توصیه می کنیم، نه تنها از حداکثر سرعت اینترنت 3G (تا 42.2 مگابیت بر ثانیه) پشتیبانی می کند، بلکه از 4G (تا 150 مگابیت در ثانیه) پشتیبانی می کند، ممکن است کسی مخالفت کند و بگوید که 4G در "سوراخ" او نخواهد بود. هرگز، اما فراموش نکنید که چند سال پیش شما حتی در مورد 3G خواب هم نمی دیدید. فن آوری ها ثابت نمی مانند و در نهایت حتی روستاها و شهرهای دور افتاده را نیز فتح می کنند.

نسل چهارم - 4G

3G که هنوز توانایی های خود را تمام نکرده است با فناوری ها و فناوری های جدید جایگزین می شود نسل چهارم(4G)، در بیشترپاسخگویی به خواسته های زمانه فن آوری های تولید 4G الزامات کاملا جدیدی را برای کیفیت سیگنال ارتباطی و پایداری آن تعیین کرده اند.
زاییده تحقیقات مشترک هیولت پاکارد و NTT DoCoMo در توسعه فناوری های انتقال داده در شبکه های بی سیمنسل چهارم استانداردهای LTE و WiMax بودند.
استاندارد وایمکس در سال 2001 توسط انجمن وایمکس ایجاد شد که شامل سازندگانی مانند سامسونگ، فن آوری های هواوی، اینتل و سایر شرکت های معروف است. از نظر مفهومی، وایمکس یک ادامه است استاندارد بی سیموای فای. نسخه های استاندارد وایمکس به دو دسته ثابت، در نظر گرفته شده برای مشترکین ثابت، و سیار، برای مشترکین متحرک با سرعت بیش از 115 کیلومتر در ساعت تقسیم می شوند. اولین شبکه تجاری وایمکس در سال 2005 در کانادا راه اندازی شد.
استاندارد LTE (تکامل بلند مدت - توسعه بلند مدت) اساساً ادامه توسعه استانداردهای GSM / UMTS است و در اصل به نسل چهارم ارتباطات سیار تعلق نداشت. تا به امروز، LTE است که استاندارد اصلی برای شبکه های نسل چهارم (4G) است. اولین بار توسط NTT DoCoMo فوق الذکر، بزرگترین اپراتور تلفن همراه ژاپنی، معرفی شد. استاندارد LTE، در دهمین نسخه خود، LTE Advanced، توسط اتحادیه بین المللی مخابرات به عنوان استاندارد ارتباطات بی سیم نسل چهارم انتخاب شده است. اولین پیاده سازی تجاری شبکه LTE در سال 2009 در سوئد و نروژ انجام شد.
حداکثر سرعت انتقال داده در شبکه های LTE 326.4 مگابیت بر ثانیه است. در عمل، نرخ داده به طور قابل توجهی به پهنای باند استفاده شده توسط اپراتور بستگی دارد. اپراتور تلفن همراه مگافون (40 مگاهرتز) امروزه وسیع ترین محدوده فرکانس را دارد که یک مزیت جدی نسبت به سایرین است. اپراتورهای داخلیشبکه های سلولی که از پهنای باند 10 مگاهرتز استفاده می کنند. حداکثر سرعت انتقال داده در شبکه LTE با پهنای باند 10 مگاهرتز 75 مگابیت بر ثانیه است. خوب، حداکثر سرعت انتقال داده هنگام استفاده از پهنای باند 40 مگاهرتز می تواند به 300 مگابیت در ثانیه برسد.

به شما امکان می دهد نرخ انتقال اطلاعات را در سطح نظری تا 21 مگابیت در ثانیه (هنگام استفاده از HSPA +) حفظ کنید. که در در حال حاضراکثر سرعت های بالا 384 کیلوبیت بر ثانیه برای ایستگاه های سیار فناوری R99 و 7.2 مگابیت بر ثانیه برای ایستگاه های HSDPA در حالت انتقال داده از ایستگاه پایه به ترمینال سیار در نظر گرفته شده است. این یک جهش از 9.6 کیلوبیت در ثانیه هنگام انتقال داده از طریق یک کانال GSM یا استفاده از چندین کانال 9.6 کیلوبیت بر ثانیه مطابق با فناوری HSCSD است (در حالی که حداکثر سرعت قابل دستیابی در CDMAOne 14.4 کیلوبیت بر ثانیه است) و همراه با سایر فناوری ها انتقال بی سیمداده ها (CDMA2000، PHS، WLAN) به شما امکان می دهد از طریق استفاده از ایستگاه های تلفن همراه به وب جهانی و سایر خدمات دسترسی داشته باشید.

قبل از نسل 3G، نسل دوم ارتباطات سیار شامل فناوری هایی مانند GSM، IS-95، PHS، PDC مورد استفاده در ژاپن و برخی دیگر از موارد مورد استفاده در ژاپن است. کشورهای مختلف. مرحله تکاملی در این مسیر توسعه ارتباطات، نسل 2.5G است که نشان دهنده استفاده از فناوری GPRS در شبکه ها است.

از نظر تئوری، سرعت انتقال داده با GPRS حداکثر می تواند 172 کیلوبیت در ثانیه باشد، اما در عمل (به دلیل محدودیت ترمینال های کاربر به نصف باند، یعنی 4 اسلات از 8)، به 85 کیلوبیت بر ثانیه و به طور متوسط ​​حدود 30 می رسد. -40 کیلوبیت بر ثانیه، که با این وجود جذابیت فناوری سوئیچ بسته را نسبت به روش های سوئیچ مدار کندتر افزایش می دهد. GPRS در بسیاری از موارد اعمال می شود شبکه های سلولیاستاندارد GSM

مرحله بعدی در این فناوری EDGE است که بیشتر از آن استفاده می کند طرح های پیچیدهکدگذاری اطلاعات (به جای مدولاسیون گاوسی GMSK با چگالی 1 بیت بر هرتز، از یک تغییر QPSK استفاده می شود، مدولاسیون متعامد چهارگانه 8PSK تا 3 بیت/هرتز) - به شما امکان می دهد سرعت داده را سه بار در تئوری به 474 کیلوبیت بر ثانیه افزایش دهید و تا 237 کیلوبیت بر ثانیه در عمل (باز هم محدودیت پایانه های مشترک - دریافت 4 اسلات از 8) و میانگین 100-120 کیلوبیت در ثانیه در واقعیت.

شبکه‌هایی که با استفاده از EDGE مستقر می‌شوند، نسل «2.75G» نامیده می‌شوند. GPRS بهبود یافته EDGE است. GSM/EDGE یکی از سطوح دسترسی 3G/UMTS را تشکیل می دهد - GERAN.

از سال 2006، فناوری انتقال داده های بسته با سرعت بالا از ایستگاه پایه به پایانه موبایل HSDPA، که معمولاً به عنوان شبکه های نسل "3.5G" نامیده می شود، در شبکه های UMTS در همه جا وجود داشته است. در اوایل سال 2008، HSDPA از نرخ داده ایستگاه به تلفن همراه تا 7.2 مگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کرد. همچنین توسعه‌هایی برای افزایش نرخ داده در ترمینال تلفن همراه به حالت ایستگاه پایه HSUPA در حال انجام است. در دراز مدت، با توجه به پروژه های 3GPP، تکامل UMTS به شبکه های نسل چهارم برنامه ریزی شده است که به ایستگاه های پایه اجازه می دهد تا اطلاعات را با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه و 50 مگابیت در ثانیه ارسال و دریافت کنند، به لطف استفاده بهتر از محیط هوا از طریق مالتی پلکسی. با متعامد تقسیم فرکانسکانال ها (OFDM).

UMTS به کاربران امکان می دهد جلسات ویدئو کنفرانس را از طریق یک پایانه تلفن همراه انجام دهند، با این حال، تجربه اپراتورهای مخابراتی در ژاپن و برخی از کشورهای دیگر نشان می دهد که علاقه مشترک به این سرویس کم است. توسعه خدماتی که دانلود محتوای موسیقی و ویدیو را ارائه می دهد بسیار امیدوارکننده تر است: تقاضای بالایی برای خدمات از این نوع در شبکه های 2.5G نشان داده شده است.

در روسیه

با توجه به نتایج مسابقه برای دریافت مجوز برای ارائه خدمات ارتباطات سلولی در استاندارد UMTS روسیه، برندگان سه اپراتور بزرگ بودند. استاندارد GSMدر فدراسیون روسیه: در آوریل 2007، مجوزهای لازم برای OJSC Mobile TeleSystems (MTS)، OJSC VimpelCom ( علامت تجاری Beeline) و MegaFon OJSC، T2 Rus Holding LLC هنگام ادغام با Rostelecom (اکنون T2 RTK Holding (علامت تجاری Tele2) فرکانس دریافت کردند.

اولین اپراتور روسی، که شبکه نسل سوم را به بهره برداری تجاری راه اندازی کرد، شعبه شمال غربی MegaFon OJSC بود: در اوایل اکتبر 2007، این شرکت شبکه ای از 30 ایستگاه پایه را در قلمرو سنت پترزبورگ راه اندازی کرد و تا پایان سال 2008 برنامه ریزی کرد. برای ساخت 1000 ایستگاه پایه با پشتیبانی UMTS/HSDPA در شمال غربی و پوشش کامل سنت پترزبورگ با شبکه. در 28 می 2008، شبکه 3G با پشتیبانی از فناوری HSDPA در سن پترزبورگ توسط MTS راه اندازی شد. در 15 جولای 2008، در سوچی، MTS یک شبکه تجاری 3G را با پشتیبانی از فناوری HSDPA راه اندازی کرد. این به Mobile TeleSystems اجازه داد تا به دومین اپراتور در روسیه تبدیل شود که شروع به ارائه خدمات ارتباطی - UMTS کرد. در 1 ژوئن 2008 در شهر کازان، MTS یک شبکه 3G (HSDPA) را در حالت آزمایشی راه اندازی کرد و از 1 ژوئیه 2008 به بهره برداری تجاری رسید. از فوریه 2008، در حالت آزمایشی، و از 6 اکتبر 2008، خدمات در شبکه 3G برای مشترکین MTS در نووسیبیرسک در حالت تجاری در دسترس است. کمی بعد، یک شبکه 3G در شهر Nizhnekamsk مستقر شد، از ژانویه 2009، Beeline همچنین یک شبکه 3G را در کازان راه اندازی کرد، از 1 سپتامبر 2009، برنامه ریزی شده است که یک شبکه 3G توسط Megafon راه اندازی شود، که قول داده بود به طور کامل پوشش دهد. کل شهر در 16 ژوئیه 2009، در ساراتوف، MTS یک شبکه 3G را با پشتیبانی HSDPA در عملیات تجاری راه اندازی کرد.

در 1 سپتامبر 2008، VimpelCom (علامت تجاری Beeline) شروع به ارائه خدمات مبتنی بر فناوری UMTS در سن پترزبورگ، نیژنی نووگورود، سامارا و چلیابینسک را اعلام کرد. در 12 مارس 2009 OJSC Vympel-Communications یک شبکه تجاری 3G را در نووسیبیرسک راه اندازی کرد در 17 نوامبر 2008 مگافون گزارش داد که 185 ایستگاه پایه مجهز به تجهیزات مدرن برای انتقال سرعت بالاداده، ارائه کیفیت بالاسیگنال 3G در شهرها و شهرهای بزرگ جمهوری داغستان: بلیدجی، ماگارامکنت، کیزلیار، کیزیلیورت، ایزبرباش، کاسپیسک، دربنت، داگوگنی، لنینکنت، تیوب، بویناکسک و خاساویورت. در 14 نوامبر 2008، Beeline اولین راه اندازی خدمات مبتنی بر فناوری UMTS را در Ufa اعلام کرد و در 17 دسامبر 2008، یک شبکه 3G در کورگان و چیتا راه اندازی شد. در 18 دسامبر 2009، Beeline یک شبکه 3G را در ایرکوتسک و منطقه ایرکوتسک راه اندازی کرد. در 6 می 2010، MTS یک شبکه 3G را در شهر لیپتسک راه اندازی کرد. در 17 ژوئیه 2012 Baikalwestcom CJSC یک شبکه 3G را در ایرکوتسک راه اندازی کرد. در وب سایت این شرکت آمده است: "در آینده نزدیک، ساکنان شهرک های بزرگ منطقه آنگارا می توانند از تمام مزایای شبکه نسل سوم استاندارد UMTS استفاده کنند." در 27 مارس 2013 OJSC Rostelecom یک شبکه 3G+ را در منطقه Perm راه اندازی کرد. به گفته این وب سایت، در آینده نزدیک، ساکنان شهرک های کوچک منطقه پرم می توانند از تمام مزایای شبکه های نسل سوم استاندارد "HSPA +" استفاده کنند.

در مورد پوشش 3G توسط اپراتورهای دیگر گزارشی منتشر نشده است.

در قزاقستان

در 24 آوریل 2011، اپراتور تلفن همراه Tele2، که قبلاً با نام تجاری Neo (Mobile Telecom-Service LLP) شناخته می شد، در قزاقستان شروع به کار کرد که استاندارد (UMTS-900) را در آلماتی و آستانه راه اندازی کرد و از بهار 2012 - در پاولودار .

فن آوری

اطلاعات زیر برای شبکه های غیر UMTS که از رابط رادیویی W-CDMA استفاده می کنند اعمال نمی شود: مانند FOMA

UMTS با معرفی فناوری‌های رابط رادیویی W-CDMA، TD-CDMA یا TD-SCDMA به هسته GSM گسترش می‌یابد. در حال حاضر، اکثر اپراتورهایی که هم در شبکه های UMTS و هم سایر استانداردها مانند FOMA کار می کنند، W-CDMA را به عنوان فناوری رابط هوایی خود انتخاب می کنند.

رابط رادیویی UMTS از یک جفت کانال با پهنای باند 5 مگاهرتز استفاده می کند. در مقایسه، استاندارد رقیب CDMA2000 از یک یا چند کانال 1.25 مگاهرتز در هر اتصال استفاده می کند. در اینجا نقطه ضعف شبکه های ارتباطی با استفاده از W-CDMA نهفته است: عملکرد غیراقتصادی طیف و نیاز به آزاد کردن فرکانس هایی که قبلاً توسط سرویس های دیگر اشغال شده است، که استقرار شبکه ها را کند می کند، به عنوان مثال، در ایالات متحده.

طبق مشخصات استاندارد، UMTS از طیف فرکانسی زیر استفاده می کند: 1885 مگاهرتز - 2025 مگاهرتز برای انتقال داده در حالت "ترمینال تلفن همراه به ایستگاه پایه" و 2110 مگاهرتز - 2200 مگاهرتز برای انتقال داده در "از ایستگاه به ترمینال". حالت در ایالات متحده آمریکا به دلیل اشغال طیف فرکانسی 1900 مگاهرتز، شبکه های GSM به ترتیب باندهای 1710 - 1755 مگاهرتز و 2110 مگاهرتز - 2155 مگاهرتز را به خود اختصاص داده اند. علاوه بر این، اپراتورها در برخی کشورها (به عنوان مثال، AT&T Mobility آمریکا) علاوه بر این، باندهای فرکانسی 850 مگاهرتز و 1900 مگاهرتز را اجرا می کنند. علاوه بر این، دولت فنلاند در سطح قانونگذاری از توسعه شبکه ای با استاندارد UMTS900، پوشش مناطق صعب العبور کشور و با استفاده از باند 900 مگاهرتز (شرکت هایی مانند نوکیا و الایزا در این پروژه مشارکت دارند) حمایت می کند.

برای اپراتورهای مخابراتی که قبلاً خدماتی را در قالب GSM ارائه می دهند، انتقال به فرمت UMTS از نقطه نظر فنی آسان و در عین حال بسیار پرهزینه به نظر می رسد: هنگام ایجاد شبکه های سطح جدید، بخش قابل توجهی از قدیمی زیرساخت ها حفظ شده است، اما در عین حال اخذ مجوز و خرید تجهیزات جدید برای ایستگاه های پایه نیاز به سرمایه گذاری قابل توجهی دارد.

در اصل، استاندارد رقیب توسط پیکربندی خود UMTS تعیین می شود. اگر هدف UMTS انتقال داده باشد، فناوری‌های WiMAX، Flash-OFDM و LTE در اینجا به عنوان رقابت در نظر گرفته می‌شوند. این مقاله جنبه‌های سیستم‌های UMTS-FDD را مورد بحث قرار می‌دهد، شکل UMTS که برای استفاده در شبکه‌های سلولی سنتی پیشنهاد شده است. شکل دیگری از UMTS، UMTS-TDD، که بر اساس متفاوت است تکنولوژی W-CDMAداده از طریق هوا (TD-CDMA) تبادل داده بین یک ایستگاه پایه و یک پایانه تلفن همراه در یک طیف را ارائه می دهد که راه حل های موثربرای ارائه دسترسی جداگانه در این مورد، ما می توانیم در مورد راه حل رقابتی تر با توجه به شبکه های مشابه WiMAX نسبت به UMTS صحبت کنیم که بر ترافیک صوتی متمرکز است.

هر دو CDMA2000 و W-CDMA توسط اتحادیه بین المللی مخابرات به عنوان بخشی از خانواده نسل IMT-2000 علاوه بر TD-CDMA، EDGE و استاندارد TD-SCDMA خود چین مورد توافق قرار گرفته اند.

پهنای باند باریک CDMA2000 در مقایسه با UMTS، استقرار این فناوری را در مکان‌هایی که شبکه‌های قدیمی‌تر در آن فعال هستند، بسیار آسان‌تر می‌کند. به دلایل متعدد، اپراتورهای مخابراتی ممکن است UMTS یا GSM را کار کنند، اما نه هر دو فناوری را در یک باند فرکانسی در یک زمان. با این حال، این مشکل بزرگی نیست، زیرا در اکثر مناطق استقرار دو شبکه در یک طیف قبلاً توسط قانون محدود شده است.

اکثر اپراتورهای GSM در آمریکای شمالی و همچنین اپراتورهای سایر مناطق از تجهیزات EDGE به عنوان نزدیکترین تجهیزات به فناوری استفاده می کنند. AT&T Wireless آمریکایی این سرویس را در سال 2003، T-Mobile USA - در اکتبر 2005، کانادایی Rogers Wireless - در پایان سال 2003 به مشترکین خود ارائه داد. اپراتور لیتوانیایی Bitė Lietuva یکی از اولین اپراتورهای اروپایی بود که EDGE را به کاربران ارائه کرد (دسامبر 2003)، شرکت ایتالیایی TIM این کار را در سال 2004 انجام داد. مزیت EDGE این است که می توان از آن در باند فرکانسی اشغال شده توسط GSM استفاده کرد و اجرای آن در پایانه های تلفن همراه برای سازندگان تلفن آسان است. این یک فناوری سبک وزن، آسان برای استفاده و نسبتا ارزان است که به عنوان یک راه حل موقت برای ارتقاء شبکه های GSM عمل می کند: UMTS به سرمایه گذاری ها و تغییرات قابل توجه بیشتری در معماری ارائه دهنده نیاز دارد. رقیب اصلی این اپلیکیشن شبکه CDMA2000 است.

ایرادات

در برخی کشورها (از جمله ایالات متحده و ژاپن)، تخصیص طیف رادیویی با توصیه های اتحادیه بین المللی مخابرات مطابقت ندارد و در نتیجه، UMTS نمی تواند در طیف تعیین شده توسط توسعه دهندگان مستقر شود. این امر مستلزم رویکرد جدیدی برای تجهیزات شبکه ارتباطی است و تولیدکنندگان با وظیفه توسعه راه حل های فناوری جدید روبرو هستند. تجربه بهره برداری از تجهیزات شبکه GSM به ما این امکان را می دهد که فرض کنیم به زودی تجهیزاتی در بازار ظاهر می شوند که می توانند نیازهای مشتریان را در تمام کشورهای جهان برآورده کنند، اما هزینه آن بسیار بیشتر از موارد موجود در بازار خواهد بود. این لحظهارائه می دهد. با این حال، این تطبیق پذیری در نهایت هزینه ها را در کل صنعت کاهش می دهد و در نتیجه، مشترک منتفع خواهد شد.

در آغاز عصر UMTS، معایب اصلی فناوری موارد زیر است:

• وزن نسبتاً زیاد پایانه های موبایل همراه با ظرفیت باتری کم.
• مشکلات فن آوری در اجرای صحیح انتقال بین شبکه های UMTS و GSM.
• شعاع سلول کوچک (برای ارائه کامل خدمات، 1-1.5 کیلومتر است).

در حال حاضر یکی از مشکلات اصلی افزایش مصرف برق در حالت UMTS نسبت به حالت GSM است. اکثر سازندگان تلفن مشخص می کنند زمان های مختلفبرای دستگاه های خود کار می کنند، بسته به نوع شبکه های GSMیا شبکه UMTS، تلفن کار می کند، اما عمر باتری در شبکه UMTS بسیار کمتر است.

دومین مشکل در دوره انتقال از GSM به UMTS پوشش ناکافی قلمرو توسط شبکه UMTS است.

E-GSM- اینها کانالهای 974-1024 هستند - این (10 مگاهرتز اضافی در سمت چپ GSM 900)
جی اس ام 900کانال های 1-124 هستند
GSM 1800- اینها کانالهای 512-886 هستند (در مجموع 374 کانال، که 3 برابر بیشتر از GSM 900 است)

همانطور که از جدول مشخص است، Megafon منبع نسبتا کمی برای آن دارد فرکانس های GSM 900 و بزرگترین در فرکانس های GSM 1800. MTS و Beeline دارند حداکثر منبعدر GSM 900. بنابراین، اگر در مسکو در دفتر شما به عنوان استفاده کنید اپراتور شرکتی Megafon، توصیه می شود یک تکرار کننده GSM1800 را انتخاب کنید، و اگر MTC یا Beeline - GSM 900 باشد.

یک کانال GSM به 7 مشترک مکالمه همزمان سرویس می دهد. GSM 1800 عمدتاً برای مناطق پرجمعیت، یعنی. شهرها، زیرا می تواند خدمت کند مقدار زیادمشترکین و محدوده GSM900 در همه جا استفاده می شود. مزیت اساسی برد GSM 900 برد تا 35 کیلومتر در خط دید است، در حالی که در فرکانس 1800 تنها 8 کیلومتر است.

اندازه گیری سطح سیگنال GSM و تعیین فرکانس ایستگاه های پایه اپراتورهای تلفن همراه

برای اندازه گیری سطح سیگنال، به یک تلفن ساده، یعنی تابع نیاز داریم نت مانیتور، که کاملاً در هر گوشی وجود دارد. به نظر ما گوشی های سامسونگ برای این اهداف مناسب هستند. بهترین راه. به ویژه سامسونگ GT-S5230، C170، X820، S5570 گلکسی مینیو یک دوجین و نیم گوشی دیگر. کد را می گیریم *#9999*0# و یک صفحه سیاه با انواع مختلف ظاهر می شود اطلاعات فنی. در مرحله بعد، با فشار دادن فلش های بالا و پایین، باید به صفحه نشان داده شده در زیر بروید.

اطلاعات ایستگاه پایه:

بیایید بفهمیم که این مقادیر چیست.
خط 2 - باند GSM 1800
خط 3 - شماره کانال 535
خط 4 - سطح سیگنال (برای دریافت -dBm -> تفریق 111) ایستگاه پایه در این کانال - 70 dBm.

همین اطلاعات را می توان در منوی بعدی "اطلاعات RR" یافت.

در منوی زیر می توانید اطلاعاتی درباره ایستگاه های پایه همسایه به دست آورید. با شماره های کانال 57،50،52،40، 45 ما تعیین می کنیم که اینها ایستگاه هایی هستند که در باند GSM900 با سطوح سیگنال مربوطه کار می کنند، کانال 533 مربوط به ایستگاه پایه GSM1800 است (جدول بالا را ببینید). سطح سیگنال (برای رسیدن به -dBm -> تفریق 111)

که سطوح سیگنال در کانال ها:
57: - 60 dBm
50:-63 dBm
52: - 74 dBm
40:-80 dBm
535: - 81 dBm
45: - 89 dBm

در زیر یک مقیاس (مشروط) از مطابقت سطوح سیگنال در کانال با کیفیت ارتباط وجود دارد.

بر اساس مثال ما، همه کانال ها در منطقه هستند پذیرایی مطمئن. با این حال، استفاده از محدوده GSM1800 در شهر ارجح تر است، ceteris paribus. می تواند به مشترکین بیشتری خدمات رسانی کند.

بنابراین در این مرحله می توانیم تعیین کنیم که برای نصب یک تکرار کننده GSM 900 یا GSM1800 به چه محدوده ای نیاز داریم. برای انجام این کار، اندازه گیری همه لازم است اپراتورهای تلفن همراه، قرار دادن متناوب سیم کارت از هر یک از آنها.

در این حالت، تلفن فقط فرکانس های اپراتور تلفن همراه را نشان می دهد که سیم کارت آن در تلفن قرار داده شده است (در این مورد Beeline منطقه مسکو).

نحوه جهت دهی آنتن خارجی

اگر فقط به یک اپراتور نیاز دارید، به عنوان مثال، MTS. سپس سعی کنید چندین کانال را ضبط کنید. به عنوان مثال، بهتر است 2-3 کانال با سطح سیگنال 60- از 1 کانال -50 و بقیه -70 را بگیرید.

اگر نیاز به ارائه سیگنال از همه اپراتورهای سلولی دارید، سعی کنید آنتن خارجی را به گونه ای قرار دهید که سیگنال ورودی تکرار کننده تقریباً از همه اپراتورهای سلولی یکسان باشد، در غیر این صورت برد آنتن های داخلی متناسب با سیگنال های دریافتی به عنوان مثال، سیگنال های MTS "-70"، Beeline "-60"، Megafon "-50" به ورودی تکرار کننده می رسند، سپس در خروجی آنتن های داخلی وضعیت زیر را مشاهده می کنیم، همانطور که در زیر نشان داده شده است:

انتخاب مدل تکرار کننده GSM

1. قدرت سیگنال تلفن را در یک نقطه اندازه گیری کنید از پیش تعیین شده آنتن خارجی– 72 dBm (قوی ترین کانال را انتخاب کنید). بهره آنتن Radant R-911 به ترتیب 11 دسی بل است، در خروجی آنتن سیگنال 72- + 11 = - 61 دسی بل داریم. اما بهتر است بلافاصله سیگنال خروجی آنتن را از طریق یک آداپتور به گوشی اندازه گیری کنید.
2. از دست دادن سیگنال در کابل بسیار ساده در نظر گرفته می شود: هر کابلی ویژگی های RF خاص خود را در وب سایت سازنده دارد. به عنوان مثال، 20 دسی بل در 100 متر کابل 5D-FB در 900 مگاهرتز از دست می رود. هر چه فرکانس سیگنال بیشتر باشد، تلفات در کابل بیشتر می شود. در مورد ما، طول کابل از آنتن خارجی تا تکرار کننده 10 متر است و تلفات در نظر گرفته می شود: 20 دسی بل در 100 متر و 2 دسی بل در 10 متر از دست می رود.
3. یک سیگنال به ورودی تکرار کننده می آید - 61 - 2 = - 63 دسی بل.
4. ما به سود تکرار کننده در آن نگاه می کنیم مشخصات فنی(در مورد ما Ku=70). ما به خروجی تقویت کننده می رسیم - 63 + 70 \u003d + 7 dBm
5. در خروجی آنتن +7 (از خروجی تکرار کننده) -2 (از دست دادن کابل) + 7 (آنتن Ku) = + 12 dBm دریافت می کنیم.

جدول تناظر دسی بل و وات در بار 50 اهم.

+12 دسی‌بل متر معادل 16 میلی‌وات است. علاوه بر این، برای ساده‌تر شدن محاسبه، تعداد مگاوات خود را در ضریب 4 ضرب می‌کنیم و منطقه پوشش تقریبی را از آنتن خود 16 x 4 = 64 متر مربع بدست می‌آوریم. در فضای باز در صورت وجود دیوارها و پارتیشن ها، ممکن است منطقه چندین برابر کوچکتر باشد.

ریپیتر Talent TE-9102B دارای بهره 70 دسی بل و حداکثر است توان خروجی 200 مگاوات طبق گذرنامه. اما در مورد ما، قدرت خروجی تنها 5 مگاوات از 200 ممکن است.

چه زمانی سیستم های GSM 1800 و 3G/UMTS2100 برای تعیین ناحیه پوشش نشان داده شده، توصیه می شود توان خروجی بدست آمده را در 3 ضرب کنید، زیرا در بیشتر فرکانس های بالاتضعیف سیگنال در محیط انتشار بیشتر است.

روش محاسبه بسیار ساده به نظر می رسد: با دانستن در ابتدا مساحت محوطه ای که باید پوشش دهیم و با اندازه گیری سیگنال های ایستگاه های پایه اپراتورهای تلفن همراه، می توانیم تعادل انرژی سیستم را محاسبه کنیم. و مدل تکرار کننده مناسب را انتخاب کنید.

این سیستم از دو آنتن داخلی استفاده می کند. یکی مساحت 25*4=100 متر مربع را پوشش می دهد. (که در خروجی 14 دسی بل - 7 دسی بل تولید می کند)، و دومی 50 * 4 = 200 متر مربع. (خروجی 17 dBm). برای توزیع سیگنال، یک تقسیم کننده نامتعادل (کوپلر) با میرایی جانبی 10 دسی بل و در یک خط مستقیم - 1 دسی بل انتخاب شد. این کار در دو مورد انجام می شود:

1. جبران تلفات کابل تا آنتن دوربرای اتاق های همان منطقه
2. منطقی تر است که قدرت سیگنال را برای پوشش اتاق هایی با اندازه های مختلف توزیع کنیم.

هنگامی که یک تکرار کننده را انتخاب می کنید - سعی کنید در تجهیزات صرفه جویی نکنید. آنتن هایی با بهره بالا انتخاب کنید و سعی کنید در صورت امکان کابل را با سطح مقطع بزرگ بگیرید (حداقل پارامترهای میرایی). همه اینها به شما این امکان را می دهد که پس از نصب سیستم به حداکثر نتیجه برسید.

بنابراین، با داشتن این دانش، می توانید به طور مستقل یک تکرار کننده GSM را انتخاب و نصب کنید.