Построение системы сотовой связи 3-го поколения - Курсовая работа

Курсовая работа на тему: «Построение системы сотовой связи 3-го поколения»Представляет собой глобальную систему подвижной радиосвязи общего пользования 3-го поколения, которая будет включать несколько международных региональных и национальных систем с возможностью всемирного роуминга, и которая предположительно будет развернута в мире. Системы 3-го поколения смогут предоставлять абонентам широкий спектр услуг связи. В Европе разработка стандартов для системы 3-го поколения началась с 1990 г. в Европейском институте стандартизации электросвязи (ETSI). В рамках Европейского союза система 3-го поколения получила название Universal Mobile Telecommunication System (UMTS), а технология радиоинтерфейса наземного сегмента системы UMTS, разработанная ETSI, - UMTS Terrestrial Radio Access (UTRA). В 1999 г. основные региональные и национальные стандартизирующие организации всего мира в целях глобальной гармонизации различных систем 3-го поколения объединили свои усилия в работе единого органа стандартизации - Партнерского проекта по системам 3-го поколения (3-rd Generation Partnership Project, 3GPP).Основной движущий мотив создания единого международного стандарта на мобильную систему, охватывающую беспроводный доступ, наземную сотовую и спутниковую связь - обеспечение глобального покрытия земного шара с предоставлением услуг массовому потребителю вне зависимости от его местонахождения, типа сети и используемого терминала (наземный или спутниковый). Несмотря на неудачи последних лет, связанные с прекращением эксплуатации системы персональной спутниковой связи Iridium и замедлением темпов развертывания систем Globalstar и ICO, идея глобальной связи не утратила своего значения. Сочетание каналов спутниковой и наземной связи позволит создать гибкую систему с высокой оперативностью установления связи и малым временем развертывания новых сетевых инфраструктур, особенно в труднодоступных районах. С системных позиций единый стандарт означает гибкий радиоинтерфейс с однотипной сигнализацией и расширенным набором услуг, варьируемых в зависимости от требований пользователя и сценариев организации связи. К ключевым требованиям, предъявляемым ITU к единому стандарту IMT-2000, относятся: высокая степень преемственности оборудования наземных и спутниковых систем в пределах всего земного шара, возможность конвергенции услуг типа «мобильный-мобильный» (для разных мобильных сетей) и «мобильный-стационарный» (при связи с абонентами ТФОП), а также обеспечение услуг мультимедиа в рамках глобальной информационной инфраструктуры.Привлекательность технологии глобального позиционирования для пользователей - это возможность в любом месте Земли в любой момент времени определить свои координаты и параметры движения. В случае если навигационная плата встраивается в сотовый телефон или спутниковый терминал, то расходы еще меньше, причем стоимость такой услуги несоизмеримо ниже, чем, например, доступ в Internet. Оператор, зная координаты абонента, может ввести тарификацию звонков с дифференцированием их оплаты в зависимости от расстояния, а также оказывать абоненту информационно-справочные услуги конкретно в той местности, где в данный момент он находится. Интегрированная технология мобильной связи и навигации получила широкое распространение при создании систем защиты от угона автомобилей.Общеизвестно, что одним из барьеров, стоящих на пути массового внедрения услуг передачи данных в мобильных системах, является сложность человеко-машинного интерфейса. Адаптеры громкоговорящей связи обеспечивают возможность ведения телефонной связи во время движения автотранспорта. Однако в случае передачи данных громкоговорящая связь не решает всех проблем и необходимы новые революционные технологии, основанные на распознавании речи. Водитель может получать доступ к услугам с помощью устных команд. Слияние мобильной связи с другими технологиями станет одной из ключевых тенденций развития услуг 3-го поколения.Термин «связь всегда и везде» (Anywhere, Anytime) играет основополагающую роль в концепции IMT-2000 и подразумевает, что услуги связи должны быть доступны в любом месте на поверхности Земли и в любое время. Реализация услуг осуществляется за счет межсистемного глобального роуминга через базовые станции сотовой сети или станции сопряжения сети персональной спутниковой связи (Приложение Б).В основе концепции построения IMT-2000 лежит принцип мобильного доступа ко всем ресурсам единого общемирового информационного пространства. Новое поколение мобильной связи откроет большие возможности для получения различных видов информации за счет увеличения скорости передачи информации до 2048 Мбит/с. Задача построения глобальной общемировой телекоммуникационной сети подвижной связи предполагает разработку унифицированных методов доступа к узлам информационных сетей.В соответствии с концепцией IMT-2000 в системах 3-го поколения предполагается создание единого частотного пространства шириной 230 МГЦ с разными сценариями использования.

Содержание

Введение

1. IMT-2000 (International Mobile Telecommunications)

1.1 Что символизирует аббревиатура IMT-2000

1.2 Единый стандарт

2. Услуги, предоставляемые сетями 3-го поколения

2.1 Определение местоположения

2.2 Распознавание речи и управление голосом

3. Концептуальные основы IMT-2000

3.1 Связь всегда и везде

3.2 Единое информационное пространство

3.3 Единое частотное пространство

3.4 Мобильный терминал

3.5 Объединение сетей мобильной и фиксированной связи

3.6 Преодоление «технологической пропасти»

Заключение

Список использованных источников

Глоссарий

Глобальная система подвижной радиосвязи 3-го (3G) поколения IMT-2000 (International Mobile Telecommunications). Система IMT-2000, ранее известная как Future Public Land Mobile Telephone System (FPLMTS). Представляет собой глобальную систему подвижной радиосвязи общего пользования 3-го поколения, которая будет включать несколько международных региональных и национальных систем с возможностью всемирного роуминга, и которая предположительно будет развернута в мире. Системы 3-го поколения смогут предоставлять абонентам широкий спектр услуг связи. Характерных как для фиксированных сетей (телефонных сетей общего пользования, цифровых сетей с интеграцией служб и т. д.), так и специфичных для подвижных абонентов. Различные виды оконечного абонентского (терминального) оборудования IMT-2000 предоставят доступ, как к наземному, так и к спутниковому сегменту сети. И будут производиться как для подвижного, так и для стационарного использования. Вопросы, связанные с разработкой и аспектами внедрения IMT-2000 в рамках ITU (International Telecommunication Union - Международный союз электросвязи), начали рассматриваться с 1985 г. В Европе разработка стандартов для системы 3-го поколения началась с 1990 г. в Европейском институте стандартизации электросвязи (ETSI). В рамках Европейского союза система 3-го поколения получила название Universal Mobile Telecommunication System (UMTS), а технология радиоинтерфейса наземного сегмента системы UMTS, разработанная ETSI, - UMTS Terrestrial Radio Access (UTRA). В 1999 г. основные региональные и национальные стандартизирующие организации всего мира в целях глобальной гармонизации различных систем 3-го поколения объединили свои усилия в работе единого органа стандартизации - Партнерского проекта по системам 3-го поколения (3-rd Generation Partnership Project, 3GPP).

IMT-2000 включает несколько международных региональных и национальных систем с возможностью всемирного роуминга. Для их развития необходимо выделение полос радиочастот. Этот вопрос обсуждался в нескольких докладах. В Европе разработкой стандартов для систем 3G занимается Европейский институт по стандартизации ETSI. В 1992 г. на основании рекомендации ITU Всемирная административная конференция по радиосвязи выделила полосы частот 1885-2025 МГЦ и 2110-2200 МГЦ общей шириной 230 МГЦ для системы IMT-2000. Сегодня существует два реализуемых варианта перехода на системы 3G. Которые принципиально различаются по концепции выделения для них частотного ресурса.

Европейский вариант предусматривает выделение специальных радиочастот для сетей 3G, которые будут работать автономно.

В США взят за основу эволюционный переход, при котором последние будут развиваться параллельно с сетями существующих стандартов (GSM, CDMA, AMPS, D-AMPS). Американские эксперты считают, что сети 3G постепенно поглотят традиционные системы, которые будут включать беспроводную телефонную связь (предположительно стандарта DECT), пейджинговую связь через Интернет и спутниковую связь. По мнению американских экспертов, потребность в спектре для IMT-2000 может быть в значительной степени удовлетворена за счет полос, которые используются существующими подвижными службами. Полосы 1980-2010 МГЦ и 2170-2200 МГЦ предназначены для использования в спутниковом сегменте, а оставшиеся для наземного сегмента. Распределение полос частот для европейской системы мобильной связи 3G определяется решением Европейского комитета радиосвязи, которое подписано администрациями 15 государств и которое определяет, что к 2005 г. полоса частот шириной до 155 МГЦ должна быть выделена национальными Администрациями связи для создания сетей 3G в зависимости от потребностей рынка. Выделены следующие участки полос частот для наземного сегмента системы 3G: 1900-1980 МГЦ, 2010-2025 МГЦ и 2110-2170 МГЦ. При этом для UMTS выделены в настоящее время 155 МГЦ для наземного сегмента и 60 МГЦ для спутникового.

1. IMT-2000 (International Mobile Telecommunications)

1.1 Что символизирует аббревиатура IMT-2000

Одним из наиболее грандиозных проектов конца XX века является реализация концепции IMT-2000. В ее основу положена идея создания нового поколения семейства систем подвижной связи, охватывающего технологии беспроводного доступа, наземной сотовой и спутниковой связи. Работы по созданию систем мобильной связи проводятся ITU (Международным союзом электросвязи) около 15 лет. Исходные предпосылки для создания системы будущего были заложены еще в 1986 году, когда в ITU были сформированы требования к сотовым телефонам национальных и региональных сетей мобильной связи. В тот период, как известно, сети были аналоговыми, а внедрение новых технологий происходило только в пределах одной страны, в том числе в США, Японии и ряде стран Европы.

Существование большого числа разобщенных мобильных сетей на фоне общей тенденции этих стран к экономической интеграции, требовало создание единого стандарта, способного обеспечить абонентам свободу перемещения и сохранение обслуживания в любой сети вне зависимости от места ее развертывания. Это обстоятельство послужило поводом для разработки концепции единого стандарта под названием «Перспективная сухопутная мобильная телекоммуникационная система общего пользования» - известной ранее как FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunications System). Для обозначения абонентского оборудования (терминалов пользователей) используются различные английские термины: MS (Mobile Station), UE (User Equipment), MT (Mobile Terminal) и ME (Mobile Equipment). В книге для их обозначения используется термин «мобильная станция» или «мобильный терминал».

По мере разработки требований к системам нового поколения идеологам создания FPLMTS стало ясно, что, несмотря на повсеместное развитие сотовой связи, и беспроводного доступа и первые успехи международного роуминга огромная часть территории, включая мировые океаны, оказывается не охваченной связью. Даже в перспективе наземные сети мобильной связи смогут обслужить не более 20% земной поверхности. Следовательно, полное покрытие мирового пространства и обеспечение глобального мобильного доступа к услугам 21-го века может быть реализовано только с помощью спутниковых систем.

Изменение взглядов ITU на концепцию развития мобильной связи нашло отражение и в названии, которое было изменено с 1996 г. на IMT-2000 (International Mobile Telecommunications). Новое название отличается от прежней аббревиатуры FPLMTS не только тем, что из него был исключен термин «Land» (сухопутные), но и потому, что введено число две тысячи, символически указывающее на ориентировочный срок принятия стандарта (после 2000 года) и используемый частотный диапазон, расположенный в районе 2000 МГЦ. Всемирная система мобильной связи, известная всем сегодня под названием IMT-2000, - это долгосрочная программа разработки, стандартизации и содействия внедрению национальных, региональных и международных систем, реализующих полный набор услуг в интересах наземной и спутниковой связи.

С организационной точки зрения IMT-2000 объединяет две предшествующие программы ITU, т.е. ранее упомянутую Перспективную сухопутную мобильную телекоммуникационную систему общего пользования FPLMTS и Глобальную персональную систему спутниковой связи GMPCS (Global Mobile Personal Communications by Satellite).

Объединение в рамках одной системы IMT-2000 нескольких магистральных базовых сетей позволит создать глобальную телекоммуникационную инфраструктуру, охватывающую все без исключения регионы мира, в том числе развивающиеся страны. За счет гибкого сочетания сетей наземного и спутникового радиодоступа и глобального роуминга будет обеспечена бесперебойная связь между любыми уголками мира. Исходя из этого в рамках программы IMT-2000 наиболее приоритетными задачами являются: освоение новых полос частот для спутниковой и наземной связи в диапазоне частот 2 ГГЦ, увеличение скорости передачи до 2048 Мбит/с, разработка новых технологий радиодоступа, расширение ассортимента услуг с одновременным снижением тарифов.