Dnes uzavřeme stručný popis sítí 3.generace, dozvíte se jaké radiové rozhraní bylo vybráno pro IMT-2000, jeho krátká charakteristika a na konci článku je ukázka a stručný popis prototypu telefonu pro IMT-2000 od společnosti NEC.
IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000) je vizí globálního mobilního přístupu k telekomunikačním službám 21. století. Jeho standardizace na nejvyšší úrovni probíhá uvnitř úřadu ITU dřívější název byl CCITT). IMT-2000 je pokročilý návrh mobilních komunikací ve kterém jsou telekomunikační služby poskytovány bez ohledu na umístění, druhu sítě nebo druhu terminálu. Díky integraci pozemních mobilních a satelitních systémů budou globálně zajištěny různé druhy bezdrátových přístupů zahrnující i služby přístupné skrze pevné telekomunikační sítě.
Na jednání radiových expertů z pracovní skupiny TG 8/1, konaném na přelomu října a listopadu 1999 v Helsinkách, byla schválena úplná sada specifikací pozemních a satelitních radiových rozhraních pro IMT-2000. Tyto specifikace tvoří pružný standard vyhovující současným operátorům - umožňuje hladce rozvíjet jejich současné sítě směrem k systémům a službám třetí generace. Navržená rozhraní budou také s největší pravděpodobností dlouhou dobu vyhovovat i budoucím různorodým požadavkům operátorů nových pozemních a satelitních systémů v různých rádiových prostředích.
Samotný standard pozemních rozhraní typu "vzduch - vzduch" pro IMT-2000 je znázorněn na následujícím obrázku. Satelitními rozhraními
IMT-2000 pro všechny oběžné dráhy, tedy LEO MEO a GEO, se v tomto příspěvku zabývat nebudeme, jen se zmíníme o
jejich snaze směřující k maximální technické podobnosti pozemních a satelitních rozhraní.
Na dalším obrázku jsou znázorněny radiové rozhraní pro pozemní části
IMT-2000, které byly vybrány z celkem
10 návrhů
obrázek 6 - radiová rozhraní pozemní části IMT-2000
Dohoda o specifikacích radiových rozhraní IMT-2000 znamená, že může být dosaženo plné interoperability a spolupráce jednotlivých mobilních systémů. Výrobci mobilních terminálů budou vyrábět zařízení schopné fungovat kdekoli na světě bez ohledu na druh sítě.
- IMT- DS (direct spread) - systémy s přímým rozprostřením spektra (UTRA FDD W-CDMA)
- IMT- MC (multi carrier) - cdma2000 (verze W-CDMA od Qualcommu s čipovou rychlostí 3,68 Mč/s)
- IMT- TC (time code) - (UTRA TDD TD-SCDMA hybrid TDMA-CDMA)
- IMT- SC (single carrier) - UWC-136 (Universal Wireless Communications)
- IMT- FT (frequency time) - systém DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications)
Stručná charakteristika sítí 3G
ITU poskytuje vizi a klade požadavky, tedy vytváří jakýsi standardizační rámec pro IMT-2000 na jehož základech společenství 3GPP (1,2), národní a regionální standardizační orgány mohou vyvíjet detailní specifikace.
Na evropské úrovni je to úřad ETSI který pojmenoval sítě 3G zkratkou UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)
Původní označení pro systémy 3G bylo FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunication Systém).V roce 1995 došlo z prozaického důvodu, kterým je fakt, že zkratka FPLMTS se těžko vyslovuje, k přejmenování na komerčnější název IMT-2000
Číslo "2000" bylo zvoleno proto aby se více dostalo do povědomí lidí a využívá tak popularity kulatého letopočtu a tím se celý název stává tržním, za druhé proto, že i když poněkud krkolomně, ale přece jen, naznačuje kmitočtové spektrum v kterém bude IMT-2000 pracovat, tím je pásmo kolem 2000 MHz, tedy 2 GHz spektrum. Volba tohoto pásma padla v roce 1992 na Světové správní radiové konferenci WARC-92 (World Administrative Radio Conference).
IMT-2000 se zaměřuje na sjednocení různých bezdrátových přístupových systémů současnosti do jedné pružné infrastruktury, která bude schopná nabídnout široký rozsah multimediálních služeb s garantovanou kvalitou, v rozdílných radiových prostředích, to vše kolem roku 2000.
Studie na IMT-2000 začala založením prozatímní skupiny IWP 8/13 (Interim Working Party) v roce 1985. V současnosti v její práci pokračuje skupina TG 8/1 (Task Group), která spadá pod ITU-R a která má na starosti radiové aspekty sítě. Dále se na vývoji podílí i skupiny z ITU-T mající za úkol řešit síťové problémy návrhu, ale TG 8/1 zůstává jakýmsi systémovým architektem pro IMT-2000.
Studie na IMT-2000 pokračovali v Radiokomunikační studijní skupině 8 pod záštitou TG 8/1
Na konferenci WARC v únoru 1992 byly určeny pro IMT -2000 tyto pásma:
1885 - 2025 a 2110 - 2200 MHz, z toho pro satelitní část vyhrazeno 1980 - 2010 a
2170 - 2200 MHz (do budoucna se počítá s jěstě větším rozsahem kmitočtů, o tom někdy příště)
obrázek 7 - vize ITU - IMT-2000
IMT-2000 je pružný standard pro bezdrátový přístup ke globální telekomunikační infrastruktuře která bude sloužit "mobilním i pevným" uživatelům ve veřejných i privátních sítích.
Standard IMT 2000 umožní operátorům zvolit metodu přístupu do jejich sítě a samotné jádro sítě, tak aby mohli pružně nasazovat a vyvíjet jejich systém který bude založen na regulačních tržních a obchodních požadavcích jednotlivých zemích.
IMT-2000 udělá ze snu "spojení kdekoli a kdykoli" realitu ;)
IMT-2000 přivede na svět nový druh komunikačního zařízení které bude kombinovat vlastnosti telefonu, osobního počítače, televize, diáře, knihovny nebo kreditní karty. Uživatelé v 21. století budou schopny, díky tzv. inteligentním vícerežimovým (týká se metody přístupu do sítě) telefonům které budou schopny automaticky určit druh a radiové prostředí sítě a poté příslušnou metodu přístupu do ní, přecházet mezi různými sítěmi a radiovými prostředími.
V souvislosti s IMT-2000 se objevuje zkratka GMPCS, za kterou se skrývá široký rozsah satelitních systémů nabízejících pevné i pohyblivé služby v různých částech frekvenčního spektra. GMPCS tedy reprezentuje satelitní část IMT-2000
Vize IMT-2000 obsahuje vzájemně se doplňující satelitní a pozemní součásti. Satelitní systémy mají na rozdíl od pozemních omezenou kapacitu způsobenou hlavně jejich výkonem, omezenějšímu rádiovému spektru a nutně velkými buňkami, tzv. footprints (oblast pokrytí satelitu - více v rubrice Iridium). Pozemní makro, mikro a pico buňky doplňují globální satelitní pokrytí a poskytují tím znovuvyužití jednotlivých pásem (pozn. podle předchozích vět by někomu by se mohlo zdát, že pozemní sítě budou jakýmsi doplňkem v IMT-2000, opak je samozřejmě pravdou, satelitní systémy bude přímo využívat jen pár procent uživatelů)
Jedním z hlavních přínosů IMT-2000 jako systému 3G bude jeho schopnost zprostředkovat audiovizuální multimediální komunikaci.
Velké úsilí v rámci ITU/R při standardizaci IMT-2000 je zaměřeno na co největší maximalizaci společných rysů mezi různými radiovými rozhraními obsažených v IMT-2000. To proto, aby se co nejvíce zjednodušil problém návrhu vícerežimových terminálů, pracujících ve více druzích radiových prostředích.
Služby budou dostupné ve všech situacích ve kterých se běžný uživatel může ocitnout - na zemi na moři nebo ve vzduchu, v rozsahu od pagingu přes hlasové, datové až po audiovizuální komunikace a to vše v závislosti na schopnostech telefonu, zaplacených službách i schopnostmi příslušného operátora. Služby vyžadující vysoké přenosové rychlosti budou pravděpodobně k dispozici jen v hustě osídlených oblastech.
Uživatel osobního terminálu si je bude moci vzít na jakékoli místo na světě a mít přístup nejméně k základní sadě služeb která bude zahrnovat: hlasovou telefonii, vybraný druh datových služeb a indikaci dalších přístupných služeb.
IMT-2000 může své služby dodatečně poskytnout také "pevným" uživatelům a v situacích kdy je požadováno rychlé a ekonomické nasazení pevných telekomunikací, zde je zájem hlavně ze strany rozvojových zem kde se uvažuje v souvislosti s IMT-2000 jako o dočasné nebo trvalé náhradě pevné telekomunikační sítě.
IMT-2000 bude rozsahem svých aplikací pokrývat oblasti kde doposud fungují oddělené systémy, ať už buňkové, bezšňůrové, datové nebo pagingové. Navíc se v IMT-2000 objeví mnoho nových aplikací, které dnes můžeme jen z těží odhadnout.
IMT-2000 jsou specifikovány tak, že služby mohou být poskytovány buď jedinou osamocenou
sítí která je do pevných sítí (PSTN, ISDN, PSPDN, PLMN ...) propojena bránou
(gateway), nebo je
možné funkce IMT-2000 implementovat jako celistvou součást uzlů pevné sítě.
První možnost najde uplatnění v prostředí kde je více operátorů. Integrované řešení je zase důležité
pro operátory pevných sítí, kteří chtějí integrovat do svých sítí i rádiový přístup.
V přechodové fázi budou některé systémy první a druhé generace koexistovat společně s IMT-2000, později jím můžou být nahrazeny, nebo se sami vydat na cestu směrem k IMT-2000
IMT-2000 směřuje k poskytování globálních služeb a ke konvergenci mnoha hlavních drátových i bezdrátových přístupových technologií. Terminály pro IMT-2000 budou dostupné v těchto variantách:
- pro pozemní sítě (mobilní nebo pevné)
- pro pozemní a satelitní sítě (mobilní nebo pevné)
První fáze IMT-2000 byla řádně dokončena na posledním plánovaném jednání ITU-R skupiny TG 8/1 v prosinci roku 1999. Bylo zde uzavřeno doporučení ITU týkající se specifikace radiových rozhraní. Očekává se, že výsledky budou v konečném znění vydány v červnu 2000, po té bude následovat schvalovací proces.
IMT-2000 začne nabízet své služby v roce 2001 v Japonsku a o rok později také v Evropě.
Shrnutí - charakteristiky a cíle IMT-2000
- Sloučení různých systémů
- Kompatibilita služeb IMT-2000 a služeb pevných sítí
- Integrace satelitních mobilních systémů
- Vysoká kvalita a integrita srovnatelná s pevnými sítěmi
- Malý kapesní terminál použitelný všude ve světě
- Spojení mobilních uživatelů do mobilních nebo pevných sítí
- Zajištění služeb více než jedné sítě v jakékoli pokryté oblasti
- Dostupnost širokého rozsahu hlasových a nehlasových služeb
- Důsledné využívaní kmitočtového spektra s poskytnutím cenově přijatelných služeb
- Poskytnutí rámce pro pokračující expanzi služeb mobilních sítí a přístupu ke službám pevných sítí
- Otevřená architektura dovolující snadné zavádění dalších technologií a různých aplikací
- Modulární struktura která umožní systému začít fungovat s malou a jednoduchou konfigurací i jeho následné rozšíření
Prototyp terminálu pro IMT-2000
obrázek 8 - prototyp pro IMT-2000 od společnosti NEC
A teď stručně ke slibovanému telefonu:
Na obrázku je prototyp pro sítě 3G (IMT-2000) od společnosti NEC . Přístroj pracuje v té části
spektra IMT-2000, která používá metodu mnohonásobného přístupu do sítě na principu širokopásmového kódového
multiplexu W-CDMA.
Jedná se o zařízení, které je kombinací mobilního telefonu a samostatné jednotky obsahující obrazovku a
videokameru.
Samotný telefon váží 130g, přídavná jednotka skládající se z malé CCD kamery, dvoupalcové
TFT-LCD
obrazovky a mikrofonu váží 240g.
Je použita zvuková a obrazová kompresní technologie MPEG-4, metoda kódování zvuku nese zkratku CELP, vzorkovací kmitočet je 8 nebo 16KHz.Pro komunikaci mezi oběma díly je použita technologie Bluetooth (pásmo 2GHz) - není potřeba přímé viditelnosti mezi vysílačem a přijímačem jako u infračervených přenosů.
Zdroje informací:
www.itu.int/imt - ITU
www.umts-forum.org - UMTS Forum
Dotazy a připomínky zasílejte na níže uvedenou adresu, zdraví vás
