iDEN: одна за всех...

iDEN: одна за всех...

Идея интегрированной системы, сочетающей всебе возможности групповой и диспетчерскойрадиосвязи, мобильной телефонной связи, а такжепередачи алфавитно-цифровых сообщений (пейджинг)и беспроводной передачи данных, нашла воплощениев технологии iDEN.

Предисловие

АО "ВымпелКом", оператор сети "БиЛайн", объявил о введении международного межстандартного роуминга iDEN/GSM. Новая технология значительно расширит возможности предоставления роуминговых услуг абонентам "БиЛайн" по всему миру. Начиная с середины сентября 2000 года, в сети "БиЛайн GSM" начато предоставление услуг международного автоматического роуминга в Аргентине, Перу, Арабских Эмиратах и Туркмении. Общее количество стран, где данная услуга стала доступна абонентам "БиЛайн GSM" достигло 87. Роуминг действует с 171 оператором. В ближайшее время планируется ввод в действие роуминга в Бразилии, Мексике и Македонии. Таким образом, компания вышла на первое место среди операторов московского региона по числу стран, с которыми действуют роуминговые соглашения. Заметный рост числа новых стран, где данная услуга стала доступна абонентам "Би Лайн GSM", связан с запуском международного межстандартного роуминга iDEN/GSM между сетями "Би Лайн GSM" и американского оператора Nextel, владеющего сетями стандарта iDEN в нескольких регионах мира. В ряде стран, таких как Аргентина, Бразилия, Перу, Мексика сети GSM либо не получили распространения, либо полностью отсутствуют. При этом, например, в Латинской Америке широкое развитие получили сети, построенные на базе цифровой транкинговой технологии iDEN.

  • Мобильная телефонная (сотовая) связь
  • Интегрированные услуги:  Мобильная радиосвязь, Передача текстовых сообщений, Передача данных
  • Радиоинтерфейс и кодирование голоса в iDEN
  • Используемый спектр
  • IDEN Micro Lite
  • Абонентское оборудование
  • Области применения
  • Признание iDEN в мире
  • Сведения об авторах
  • Глоссарий

В настоящее время вполне определеннообозначились три различные сферы применениясистем мобильной радиосвязи: это системы типаPublic Safety (полиция, пожарная охрана, скорая помощь ит.п.), частные, т.е. принадлежащие организациям иоперируемые ими системы (PMR, Private Mobile Radio), икоммерческие системы общего пользования (SMR, SharedMobile Radio).
Для систем первого типа характерно сравнительнонебольшое число абонентов (не более 500—1000),повышенные требования к обеспечению надежностии конфиденциальности и наличие специальныхфункций типа Emergency Call. Отличительнойособенностью таких систем является высокаястоимость абонентских терминалов, которая вцифровых системах может достигать $4000. Ккатегории Public Safety/PMR относятся стандартыSmartnet/Smartzone, EDACS и APCO25, а также разрабатываемый внастоящее время европейский цифровой стандартTETRA.
Коммерческие системы типа SMR характеризуютсязначительно большей емкостью (число абонентовцифровых систем может достигать десятков тысяч),возможностью предоставления дополнительныхинформационных услуг, а также умереннойстоимостью абонентских терминалов. К категорииSMR относятся стандарты MPT1327, LTR/ESAS и GeoNet.
Отметим, что большинство существующиханалоговых систем SMR имеют ограниченныевозможности по повторному использованию частоти переключению каналов, автоматическойидентификации абонентов при их перемещении изодного сайта в другой и т.п., а также непредоставляют в полном объеме услуги мобильнойтелефонной связи на современном уровне.

Мобильная телефонная(сотовая) связь

Мобильная телефонная связь предназначена впервую очередь для обеспечения персональноймобильной голосовой связи “один на один” вдуплексном режиме. Технологии сотовой связипрошли примерно тот же путь развития, что итранкинговые системы. Первое поколение сотовыхтехнологий, появившееся в начале 80-х годов,базировалось на аналоговых стандартах.Наибольшее распространение в мире получилисевероамериканский стандарт AMPS, британский TACS искандинавский NMT-450. Все аналоговые стандартысотовой связи обеспечивают хорошее качествопередачи голоса. Их основным недостатком, так жекак и в случае аналоговых транкинговых систем,является ограниченная емкость. Кроме того, ваналоговых системах сотовой связи такжесохраняется проблема несанкционированногодоступа к системе.
В начале 90-х годов повсеместно начался переход нацифровые стандарты сотовой связи. Наибольшеераспространение в мире получилзападноевропейский стандарт GSM, принятый внастоящее время более чем в ста странах. Средидругих цифровых стандартов достаточно широкоепризнание получил D-AMPS, а в последние годы всебольшую популярность приобретает CDMA. Следуетотметить, что в мобильной телефонной связиприменение цифровых технологий далеко не всегдаобеспечивает более высокое качество звука посравнению с аналоговыми системами. Например,общепризнанно, что качество звука в системахстандарта GSM несколько ниже, чем в аналоговыхсистемах. Основные преимущества цифровыхстандартов мобильной телефонной связи — большаяемкость системы, полная конфиденциальностьпереговоров и устойчивость к различного родарадиопомехам.
Как цифровые, так и большинство аналоговыхстандартов мобильной телефонной связи такжепредоставляют возможность передачи текстовыхсообщений и данных.
Итак, мобильная радиосвязь и сотовая связьориентированы на обеспечение, соответственно,групповой полудуплексной и персональнойдуплексной мобильной связи (рис. 1). Однако сразвитием цифровых технологий к середине 90-хгодов стало очевидно, что эти два первоначальноразных вида мобильной голосовой связи имеютмежду собой немало общего с точки зрениятерриториальной организации системы,инфраструктуры, выхода на ТФОП (телефонная сетьобщего пользования) и т. п. В то же время,существовавшие технологии SMR не были способныобеспечить тот же уровень сервиса, которыйпредоставляли системы мобильной телефоннойсвязи.

 

   рис.1Технологии мобильной голосовой связи (*Технологии на базе TDMA)

В связи с этим возникла идея разработкиинтегрированной системы, сочетающей в себевозможности групповой и диспетчерскойрадиосвязи, мобильной телефонной связи, а такжепередачи алфавитно-цифровых сообщений (пейджинг)и беспроводной передачи данных. Предлагаемаясистема должна была обеспечить современныйуровень сервиса для всех видов связи. Именно этаидея и была реализована в технологии iDEN (integratedDigital Enhanced Network), разработанной компанией Motorola всередине 90-х годов.

Интегрированныеуслуги

Технология iDEN представляет собойинтегрированную систему (рис. 2), обеспечивающуюпользователям все основные виды мобильной связи

   

Рис. 2. Географическая структурагрупп в iDEN

МобильнаярадиосвязьiDEN обеспечивает возможности, характерныедля современных цифровых систем транкинговойрадиосвязи, а именно:
  • групповой вызов (group call) — абонент системы (как мобильный, так и находящийся в офисе диспетчер) может осуществлять групповой вызов в режиме полудуплексной связи. Вызов осуществляется одним нажатием кнопки, и время установления связи не превышает 0,5 сек. Важно отметить, что при таком вызове задействуется лишь один голосовой канал связи в каждой ячейке системы вне зависимости от числа абонентов в группе. Число возможных групп в iDEN практически неограниченно, точнее, равно 2550000, что избавляет от необходимости иметь в системе функцию динамического переконфигурирования групп. Все возможные конфигурации групп могут быть запрограммированы заранее, и при необходимости абоненты просто переходят в соответствующие группы. Члены группы могут находиться в разных городах на расстоянии в десятки и сотни километров (разумеется, в пределах зоны покрытия системы) и разговаривать в режиме группового вызова так, как будто они находятся на соседних улицах;
  • персональный вызов (private call) — также вызов в полудуплексном режиме, однако в разговоре участвуют только два абонента, при этом обеспечивается полная секретность переговоров. Как в режиме группового, так и в режиме индивидуального вызова на дисплее абонентского терминала вызываемого абонента появляется имя (либо цифровой идентификатор) вызывающего абонента;
  • сигнализация вызова (call alert) — используется при необходимости вызвать абонента (или группу абонентов), который либо ведет разговор в режиме мобильного телефона, либо находится вне зоны действия системы, либо выключил свой абонентский терминал. Вызов запоминается в системе, и в тот момент, когда абонент становится доступен, он получает звуковой сигнал, а на экране терминала появляется идентификатор вызывающего абонента. Одновременно вызывающий абонент получает подтверждение получения вызова.
  •  

Мобильная телефонная связь

Система iDEN предоставляет все возможностисовременных систем мобильной телефонной связи:абоненты могут звонить как на другие мобильныетелефоны, так и на стационарные телефоны ТФОП, атакже принимать звонки и от тех, и от других.Телефонная связь полностью дуплексная. iDEN имееттакие функции, как хранение в памяти телефона до100 номеров и вызов по имени, автоматический наборномера, режим ожидания, различные режимыпереадресации звонка, идентификация звонящего.На абонента можно наложить следующиеограничения: только входящие звонки, толькоместные звонки, запрет международных звонков,ограничение на время разговоров. В системе такжеимеется голосовая почта (voice mail).

Передачатекстовых сообщений

Абоненты системы iDEN могут приниматьалфавитно-цифровые сообщения, которые затемпоявляются на экране абонентского терминала.Терминалы iDEN могут хранить до 16 сообщений по 140символов в каждом. Сообщения передаются, как вобычной системе пейджинговой связи: либо черезоператора, либо с компьютера. Сообщение можетбыть передано как одному абоненту, так и группеабонентов.

Передача данных

Портативные терминалы iDEN имеют встроенныемодемы и могут подключаться к портативнымкомпьютерам с помощью RS-232С адаптера(последовательный интерфейс). При этом нетнеобходимости иметь модем в компьютере. В режимекоммутации каналов обеспечивается скоростьпередачи факсов и данных до 9600 бит/с, а в пакетномрежиме — до 32 кбит/с при использовании всегочастотного канала для передачи данных. Схемакоррекции ошибок с опережением обеспечиваетнадежную передачу данных. Функция передачиданных позволяет мобильным абонентам приниматьи посылать факсы и электронную почту,обмениваться данными с компьютерами в офисе иработать с сетью Интернет. Пакетный режимпередачи данных поддерживает протокол TCP/IP.
            Отметим, чтодобавление услуг передачи данных к существующейсистеме iDEN не требует установки никакогодополнительного оборудования на базовыхстанциях. Необходимо лишь установитьдополнительные блоки центральнойинфраструктуры и инсталлировать программноеобеспечение на базовых станциях и в центральнойинфраструктуре.

Радиоинтерфейси кодирование голоса в iDEN

  СистемаiDEN базируется на технологии TDMA (Time Division Multiple Access).В каждом частотном канале шириной 25 кГцпередается одновременно 6 голосовых сигналов(рис. 3). Передача оцифрованного голосовогосигнала как в режиме радио, так и в режимесотового телефона осуществляется следующимобразом. Внутри временного интервала 90 мсвыделено 6 временных слотов продолжительностьюпо 15 мс. В каждом из этих слотов передается одинголосовой сигнал (при этом неважно, к какому видусвязи он относится), а каждый шестнадцатыйвременной слот отведен под управляющие сигналы.За счет применения модуляции радиосигнала пометоду M16-QAM (Quadrature Amplitude Modulation) обеспечиваетсясуммарная скорость передачи данных по одномучастотному каналу в 64 кбит/с. При этом скоростьпередачи одного голосового сигнала составляет 7.2кбит/с.
            Адекватноевоспроизведение человеческого голоса и другихзвуков при столь невысокой скорости передачиоцифрованного голосового сигнала достигается засчет использования усовершенствованной схемыкодирования голосового сигнала, базирующейся наиспользовании алгоритма VSELP. Не вдаваясь втехнические подробности, отметим, что комбинациятехнологий TDMA/VSELP обеспечивает более высокоекачество передачи голоса, чем в стандарте GSM, и нехуже, чем последние версии стандарта CDMA.

Используемыйспектр

При разработке технологии iDEN изначальнобыла поставлена задача добиться максимальноэффективного использования частотного ресурса,по крайней мере не уступающего существующимреализациям стандарта CDMA.
Как уже былосказано, система iDEN обеспечивает передачу вкаждом частотном канале шириной 25 кГцодновременно 6 голосовых сигналов. В результате вспектре шириной 1 МГц можно разместить 240голосовых каналов. Для сравнения укажем, чтоаналоговые и цифровые системы транкинговойсвязи предоставляют не более 80 голосовых каналовна 1 МГц, аналоговые системы сотовой связи — 30—40голосовых каналов, стандарт GSM — 40 голосовыхканалов (рис. 4).

Рис. 4. Эффективность использованияспектра

Система iDEN работает в стандартном дляАмерики и Азии транкинговом диапазоне 806-825/851-870МГц. Часть этого диапазона отведена под системытранкинговой радиосвязи в странах СНГ.
Отметим, чтосистема iDEN не требует, чтобы все частотные каналыбыли смежными.

IDEN Micro Lite

К середине 1999 г. компания Motorola планируетзавершить разработку системы iDEN MicroLite, котораяпредставляет собой уменьшенный вариант iDEN иориентирована на обслуживание систем с числомабонентов от нескольких сотен до 5 тысяч.Максимальное количество базовых станций — 8.
Система iDEN MicroLite базируется на тех жетехнологических решениях, что и система iDEN: та жесхема модуляции радиосигнала M16-QAM, вокодер VSELP,технология временного разделения голосовыхканалов TDMA с размещением 6 голосовых каналов водном частотном канале шириной 25 кГц.
Абонентские терминалы и базовые станции iDEN MicroLiteи iDEN идентичны.
Основное технологическое отличие iDEN MicroLite от iDENсостоит в организации центральнойинфраструктуры системы. В системе iDEN MicroLite всяцентральная инфраструктура реализована на двухкомпьютерах, один из которых выполняет функции DAP(см. Архитектура системыiDEN), а другой — всех остальных компонентовцентральной инфраструктуры (включая коммутатор).Первоначальная версия iDEN MicroLite обеспечивает двавида связи — групповую и индивидуальнуюрадиосвязь и мобильную телефонную связь.Последующие версии будут также поддерживатьпередачу коротких сообщений и данных.
Следует отметить, что при росте числа абонентоввыше максимальной емкости iDEN MicroLite возникаетнеобходимость перехода к полной системе iDEN. Притаком переходе необходимо установитьцентральную инфраструктуру системы iDEN, однакоможно использовать абонентские терминалы иимеющееся оборудование базовых станций, проведянеобходимую модификацию программногообеспечения.
Поставки системы iDEN MicroLite начнутся во второйполовине 1999 г.

Абонентскоеоборудование

Все абонентское оборудование для системыiDEN представлено аппаратами компании Motorola. Срединих есть как автомобильные, так и портативныетерминалы, ни в чем не уступающие собратьям изсотовой связи: многоуровневое меню, настройкивызывных сигналов, записная книжка,многоязыковая поддержка и многое другое делаетих столь же удобными в обращении. др.  В 2000г.выпущена модель, представляющая новое поколениеаппаратов iDEN - это Motorola Timeport i2000. Этот аппаратработает не только в "родной" сети iDEN, но и вGSM-900.  Таким образом, абоненту предоставляетсяболее широкий спектр услуг и он можетиспользовать преимущества обеих сетей. Болееподробно ознакомиться с абонентскими аппаратамиiDEN, можно по адресу: LMPS/iDEN/product_features/phone.html

 

Областиприменения

Как уже было сказано, iDEN относится ксистемам типа SMR (Shared Mobile Radio), то естьориентирована на создание коммерческих систем,предоставляющих интегрированные пакеты услугмобильной связи как, в первую очередь,организациям, так и частным лицам. Системаориентирована прежде всего на использованиеорганизациями различного профиля и размеров,заинтересованными в обеспечении надежноймобильной связи между отдельнымиподразделениями и группами сотрудников.
Для каждого корпоративного пользователя системысоздается так называемый «флот», которыйпредставляет собой ни что иное, как виртуальнуючастную сеть данной организации. Одна системаможет иметь до 10000 флотов, в каждом флоте можетбыть максимум 65—500 абонентов. Внутри флота могутсоздаваться различные группы, соответствующиеподразделениям этой компании, максимальновозможное число групп в одном флоте равно 255.Абсолютно исключена возможность как нечаянного,так и преднамеренного несанкционированноговторжения абонентов в чужие флоты. Члены флотамогут находиться в разных городах, перемещатьсяиз одного города в другой и при этом пользоватьсявсеми услугами как групповой, так и персональнойсвязи. В результате, в распоряжении организацииоказывается мобильная телекоммуникационнаясистема, полностью эквивалентная собственнойсети данной организации. В то же время ей не нужноприобретать оборудование и строить антенны, атакже тратить несколько месяцев на установку иотладку системы. Все, что необходимо сделать, —это стать корпоративным пользователемсуществующей системы iDEN и сконфигурироватьтребуемые группы.
Подчеркнем, что предоставляемые системой iDENинтегрированные услуги покрывают практическивесь спектр потребностей компаний и организацийв мобильной связи. Связь внутри подразделений(групп) и между ними осуществляется в режимерадиосвязи, а для связи с внешними организациями(поставщики, клиенты) используется режиммобильного телефона. Тем самым, во-первых,обеспечивается мгновенная индивидуальная игрупповая связь внутри организации и, во-вторых,существенно снижаются расходы на мобильнуюсвязь по сравнению с вариантом, когда для связивнутри организаций используются мобильныетелефоны.
Возможно также и создание комбинированныхчастно-коммерческих систем на базе iDEN. В этомслучае организация создает сначала сеть длясвоих внутренних нужд, а затем за счет избыточнойемкости начинает предоставлять коммерческиеуслуги связи. Никаких проблем с секретностью иконфиденциальностью также не возникает.
Благодаря модульному принципу организациисистемы, можно создавать различные ее реализациив зависимости от нужд клиента. Например,первоначально сеть iDEN может быть развернута какчисто транкинговая система, а затем по меренеобходимости к ней можно добавить возможностимобильной телефонии и передачи текстовыхсообщений и данных.

ПризнаниеiDEN в мире

Первая коммерческая система на базетехнологии iDEN была развернута в США компаниейNEXTEL в середине 1994 г., и в настоящее время эта сетьявляется общенациональной. Она насчитываетоколо 5500 сайтов и имела на декабрь 1998 г. около 2,7миллиона абонентов. В юго-западных штатах СШАимеется другая сеть, оператором которой являетсяэнергетическая компания Southern Co. В Канаде сетью iDENоперирует компания Clearnet. Что касается ЛатинскойАмерики, то сети iDEN имеются в Колумбии иАргентине (две системы), недавно запущены вкоммерческую эксплуатацию сети в Сан-Пауло иРио-де-Жанейро (Бразилия) и Мехико (Мексика). Крометого, в 1998 г. началось развертывание систем iDEN вПеру, Венесуэле и Чили.
В Азиисистема iDEN более двух лет работает в Токио иОсаке (Япония), в апреле 1997 г. запущена система вСингапуре, имеются такие системы в Китае, ЮжнойКорее и на Филиппинах. Ведется строительство еще3 систем в Китае и одной — в Индонезии. На БлижнемВостоке имеется общенациональная сеть iDEN вИзраиле.
Каждая извышеперечисленных систем рассчитана наобслуживание десятков тысяч абонентов. Общеечисло абонентов систем iDEN в мире на конец 1998 г.достигло трех миллионов. iDEN — открытаяархитектура. Компания Motorola предоставляетлицензии на производство компонентов системы iDENразличным производителям.
Подводяитоги, отметим, что на сегодня iDEN являетсяединственной отработанной в коммерческойэксплуатации технологией, обеспечивающейпредоставление всего комплекса услуг мобильнойсвязи.

Статья подготовлена сиспользованием материалов сайта

Авторы оригинальной статьи:

Фил Питерсен
директор по региону Европы и Ближнего Востока
группы iDEN компании Motorola,

Андрей Денисов
региональный менеджер по Восточной Европе ибывшему СССР
группы iDEN компании Motorola

 

Глоссарий

BCS (Base Site Controller) —контроллер базовых станций;
DACS (Digital Access Crossconnect Switch) —коммутатор цифровых каналов;
DAP (Dispatch Application Processor) — процессор транкинговой связи;
EBTS (Enhanced Base Transceiver System) —усовершенствованная базовая станция;
HLR/VLR (Home/Vehicle Location Register) —регистратор местоположения абонентов;
IWF (Interworking Function) — интерфейспередачи данных/факсов;
MDG (Mobile Data Gateway) — шлюзпакетной передачи данных;
MPS (Metro Packet Switch) — пакетныйкоммутатор;
MSC (Mobile Switching Center) —коммутатор телефонной связи;
OMC (Operations Maintenance Center) — центруправления;
SMS (Short Message Service) — системапередачи текстовых сообщений;
VMS (Voice Mail System) — голосоваяпочта;
XCDR Transcoder   — блок преобразования речевых пакетов изформата VSELP в формат PCM и наоборот

Автор: Андрей Осадчук









Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.