Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
ПО И СЕРВИСЫ<br />
DoCoMo, запустивший собственную версию<br />
3G в октябре 2001 г., уже к апрелю<br />
2004 г. имел около 4 млн пользователей,<br />
составлявших тогда практически половину<br />
всех 3G-пользователей в мире.<br />
Стандарт WCDMA применяет аналогичную<br />
обычному CDMA кодовую модуляцию,<br />
но в более широкой, чем IS-95,<br />
полосе частот, равной 5 МГц. В нем также<br />
используются знакомые нам принципы<br />
FDMA и TDMA — для разделения каналов<br />
приема и передачи. Вместе с тем<br />
WCDMA унаследовал от своего прототипа<br />
большинство преимуществ: высокую<br />
помехозащищенность и автоматическую<br />
адаптацию к условиям работы, как<br />
по мощности сигнала, так и по пропускной<br />
способности. В нем появились даже<br />
реально работающие элементы QoS,<br />
Частотные страдания<br />
Проблема свободных частотных диапазонов, возникшая<br />
далеко не вчера, имеет историю, восходящую корнями чуть ли<br />
не к первым опытам Лоджа, Попова и Маркони. В освоении<br />
радиочастотного спектра изначально было заложено одно<br />
противоречие: с ростом частоты повышается информационная<br />
емкость диапазона, но одновременно снижается реальный<br />
радиус действия аппаратуры. Если окинуть взглядом весь<br />
освоенный спектр, то легко заметить, что длинные радиоволны<br />
способны огибать земной шар, УКВ-дипазон доступен<br />
только в прямой видимости, а оптическая связь (инфракрасный<br />
и световой диапазоны) уже может быть прервана<br />
банальным дождиком или туманом. Этот закон действует<br />
и в локальных областях: например, в диапазоне 2,5—2,7 ГГц<br />
можно разместить втрое больше каналов связи, чем в диапазоне<br />
800—900 МГц, но для обеспечения сплошного покрытия<br />
потребуется и втрое больше базовых станций.<br />
По этим причинам оптимальный диапазон частот для<br />
построения беспроводных сетей связи, простирающийся от<br />
сотен мегагерц до единиц гигагерц, по тесноте уже давно<br />
напоминает нелегальное общежитие среднеазиатских<br />
гастарбайтеров. Дело осложняется тем, что если в голосовой<br />
сотовой телефонии поколения 2G необходимая непрерывная<br />
ширина полосы частот составляет порядка единиц и даже долей<br />
мегагерца, то для широкополосного доступа эта величина<br />
возрастает до десятков мегагерц. Например, в действующем<br />
на практике LTE (вплоть до релиза 8) требуемая ширина<br />
полосы может варьироваться от 1,4 до 20 МГц, причем чем<br />
выше требуемые скорости обмена, тем, естественно, шире<br />
требуемая полоса. При переходе к настоящему 4G в виде LTE-<br />
Advanced (релиз 10) потребуются полосы уже в 30 МГц, причем<br />
расположенные парами с определенным разносом по частоте.<br />
Организация таких каналов требует серьезной перепланировки<br />
уже выделенных диапазонов.<br />
В России есть еще своя специфическая проблема, обостряющая<br />
квартирный частотный вопрос почти до неразрешимости:<br />
за гражданскими компаниями в России закреплено<br />
лишь 3—4% частотного спектра (в мире на них приходится<br />
30—40%). Около 33% официально зарезервировано за военными,<br />
а остальное предназначено для неопределенного<br />
«совместного использования», но реально все равно занято<br />
под «секретные» нужды. Это объясняется просто: по неофициальным<br />
данным, частота заносится в базу данных Минобороны<br />
РФ сразу же, как только принято решение о начале<br />
74 | Мир ПК <strong>Май</strong> <strong>2013</strong><br />
т.е. управления качеством соединения<br />
с гарантированным минимумом.<br />
Вообще говоря, GSM и UMTS — это<br />
технически разные сети, хотя они и работают<br />
в одном частотном диапазоне.<br />
Для совместимости с GSM применяют<br />
специальную эстафетную передачу<br />
управления (хэндовер) между GSM<br />
и WCDMA. Если пользователю одновременно<br />
доступны сеть GSM и WCDMA,<br />
ядро UMTS будет перераспределять<br />
нагрузку в зависимости от условий. Если<br />
одна из сетей недоступна (обычно это<br />
сводится к случаю, когда есть сигнал<br />
GSM, но нет покрытия WCDMA) используется<br />
физический уровень другой.<br />
Пользователя все это не спасает от<br />
покупки нового устройства для доступа<br />
ко всему ассортименту услуг, но вот рас-<br />
Схема функционирования фемтосоты<br />
ходы операторов на внедрение могут заметно<br />
снижаться, — а значит, и ценовой<br />
удар будет не столь катастрофическим.<br />
«Обычная» UMTS позволяет достигнуть<br />
скоростей передачи на уровне<br />
нижней границы 3G, т.е. около 2 Мбит/с.<br />
Расширение UMTS под названием HSPA<br />
(High Speed Packet Access — высокоскоростная<br />
пакетная передача данных)<br />
имеет примерно такое же отношение<br />
к оригинальному WCDMA, как EDGE<br />
к GPRS. За счет хитрых алгоритмов<br />
кодировки, оптимизации разделения каналов<br />
и тому подобных ухищрений удается<br />
достигнуть скоростей теоретически<br />
до 14,4 Мбит/с в нисходящем (HSDPA)<br />
и до 5,7 Мбит/с в восходящем (HSUPA)<br />
каналах. На самом деле теоретические<br />
скорости там еще выше, но на практи-<br />
разработки оборудования, для которого она нужна. И высока<br />
вероятность того, что она застревает там навсегда, даже если<br />
разработка ничем не заканчивается. И если теперь в эту<br />
систему попадает заявка от независимого оператора, она направляется<br />
на согласование в Минобороны РФ, Федеральную<br />
службу охраны и лишь потом передается для окончательного<br />
решения в Государственную комиссию по радиочастотам. Силовые<br />
ведомства могут отказать без всяких объяснений, просто<br />
сославшись на секретность. А исков к ГКРЧ до некоторых<br />
пор суды вовсе не принимали, мотивируя это тем, что межведомственная<br />
комиссия не является ни юридическим лицом,<br />
ни органом власти. Ситуация отчасти изменилась лишь после<br />
вступления в силу в октябре 2010 г. поправок в Арбитражный<br />
процессуальный кодекс.<br />
Одним из красивых решений частотной проблемы (а заодно<br />
и проблемы покрытия в местах, недоступных для обычных<br />
базовых станций) может стать повсеместное внедрение<br />
фемтосот: миниатюрных базовых станций, рассчитанных,<br />
подобно Wi-Fi-роутерам, на работу в масштабе квартиры или<br />
офиса. Уже существуют 3G-фемтосоты, а в поколении 4G они<br />
могут стать популярным аксессуаром, поскольку можно на небольших<br />
расстояниях обеспечить куда более высокую скорость<br />
обмена. Правда, еще только обсуждается модель массового<br />
применения этих перспективных устройств. В России они пока<br />
доступны лишь корпоративным клиентам, но вот МГТС уже вовсю<br />
обрабатывает москвичей, обещая «LTE в каждую квартиру».
Change language