В конце прошлого года петербургская компания «Дельта Телеком» начала оказывать услуги в своей новой сотовой сети SkyLink. Таким образом, впервые в нашей стране была введена в коммерческую эксплуатацию сеть, работающая по технологии IMT-MC-450. Напомним: последняя родственно близка одному из стандартов сетей третьего поколения, а эти стандарты разрабатывались для высокоскоростной передачи данных и доступа к Internet с помощью мобильных терминалов.

Семейство IMT-MC

Аббревиатура IMT-MC обозначает группу технологий International Mobile Telecommunications — Multi-Carrier. Они разрабатывались рядом американских компаний для усовершенствования существующих цифровых систем сотовой связи с кодовым разделением каналов (cdmaOne, или просто CDMA) — в целях доведения их параметров до требований 3G. Основной задачей этих инноваций было существенное повышение скорости передачи данных при условии сохранения совместимости по используемым частотам с системами cdmaOne (диапазон 800 МГц).

Как известно, в сетях cdmaOne для передачи сигналов используются радиоканалы с шириной полосы частот 1,25 МГц. Повысить скорость передачи первоначально планировалось путем параллельного использования нескольких радиоканалов. Однако впоследствии выяснилось, что необходимые скорости передачи могут быть достигнуты и в пределах одной полосы частот — при реализации другого алгоритма кодирования и модуляции сигналов.

Стандарт, описывающий это решение, получил длинное наименование CDMA2000 1x RTT, в котором «1x» и означает использование одного типового радиоканала шириной 1,25 МГц. При обеспечении совместимости с cdmaOne новая технология позволила бы повысить скорость передачи данных сразу в несколько раз, до 153 Кбит/с. На основе этого стандарта американская компания Lucent Technologies модифицировала технологию cdmaOne для работы в диапазоне 450 МГц. Данная модификация получила обозначение IMT-MC-450, или, как ее называют в России, CDMA-450.

Однако исследования, нацеленные на совершенствование систем cdmaOne, на этом не закончились. Была разработана целая группа совместимых технологий, различающихся максимальными скоростями передачи данных:

  • CDMA2000 1x EV-DO (1x EVolution—Data Only) — вариант технологии 1xRTT только для передачи данных; обеспечивает скорость до 2,4 Мбит/с;
  • CDMA2000 1x EV-DV (1x EVolution — Data and Voice) — вариант 1xRTT для передачи как данных, так и речи; повышает скорость передачи до 5 Мбит/с и, по оценкам специалистов ряда крупнейших компаний, полностью соответствует статусу технологии 3G.

Эти технологии находятся на разных уровнях «промышленной» готовности. По мере их внедрения присущие им преимущества можно будет реализовать и в действующих системах CDMA-450.

Технические преимущества

Достоинства систем стандарта IMT-MC-450 обуславливаются тремя обстоятельствами. Это принадлежность к классу технологий радиосвязи с кодовым разделением каналов, использование относительно доступного диапазона частот, а также соответствие основным требованиям к сетям 3G.

Поддержка кодового разделения каналов придает данной технологии такие особенности, как эффективное использование спектра радиочастот, уверенная связь в самых разных условиях, высокая защищенность от злоумышленников и возможность применения маломощных передатчиков. Эффективная утилизация радиоспектра в системах IMT-MC позволяет обслуживать в 4—8 раз больше пользователей, чем в сотовых сетях других стандартов, задействующих аналогичную по ширине полосу частот. Другими словами, дефицита емкости в системах этого стандарта ожидать не приходится.

Уверенная связь в различных условиях (на открытом пространстве, в городах, в помещениях, при передвижении и т. д.) обеспечивается самими способами обработки сигналов, использованными в технологии CDMA. Они позволяют бороться с любыми искажениями и помехами. А малые мощности передатчиков дают сразу три положительных эффекта: минимальное облучение потребителей, увеличение времени разрядки аккумуляторов и дальнодействия базовых станций.

Большая дальность работы базовых станций в системах IMT-MC-450 (до 60 км, а с ретранслятором — до 120 км) достигается также благодаря относительно длинноволновому рабочему диапазону частот (450 МГц), сигналы которого меньше ослабляются при распространении в атмосфере. Для нашей страны это может оказаться решающим фактором, поскольку позволяет с минимальными затратами охватить сотовой связью не только крупные города, но и огромные малонаселенные территории. Поддержка высокоскоростной передачи данных (в перспективе — до 2,4 Мбит/с) станет основой для развертывания современных услуг.

Возможности для абонентов

Среди услуг, которыми технология IMT-MC-450 позволит дополнить традиционный перечень (голосовая связь, SMS, WAP и другие), уже сейчас можно назвать следующие:

  • одновременная передача голоса и данных;
  • получение и прослушивание высококачественных музыкальных записей;
  • быстрый доступ к Internet (вплоть до возможности просмотра ТВ-программ);
  • мультимедийная почта с присоединяемыми файлами для обмена данными, аудио- и видеооткрытками);
  • видеоконференц-связь, передача качественных фото- и видеоизображений;
  • развертывание охранных и телеметрических систем с функциями видеонаблюдения;
  • полноценная реализация концепции мобильного офиса (быстрый доступ к корпоративным БД, оперативный обмен данными, совместная обработка информации и т. д.);
  • мобильная электронная коммерция (оплата товаров и услуг, поиск и выбор товаров на сайте, управление банковским счетом);
  • организация служб, основанных на местоположении абонента;
  • интерактивные игры.

Все эти приложения в той или иной мере уже опробованы на практике и внедряются операторами сетей CDMA2000 по всему миру. Несомненно, в будущем появятся и другие интересные идеи. При этом главным преимуществом таких услуг будет их высокая технологичность, в результате чего они окажутся весьма привлекательными для широкого круга бизнесменов и корпоративных абонентов. При столь высоких скоростях передачи данных, которые реализованы в IMT-MC-450, пересылка информации с помощью мобильного телефона может быть выгодной как в городе (где сегодня альтернативой является использование отнюдь не дешевых линий xDSL), так и за городской чертой (где кабельные сети вообще не развиты).

Перспективы внедрения в России

На сегодняшний день операторы, входящие в федеральную ассоциацию «СОТЕЛ» и работающие в стандарте NMT-450, обеспечивают связь более чем в 600 городах. Несмотря на продолжающееся развитие их бизнеса, вполне понятно желание этих операторов переводить свои сети на современные цифровые технологии.

В течение последних нескольких лет они искали оптимальный вариант решения такой задачи. Выяснилось, что с инженерных и экономических позиций наиболее эффективен переход на технологию IMT-MC-450. Это позволит поставщикам услуг постепенно осваивать новую технологию без получения дополнительных частотных присвоений и обеспечит сохранение лояльности клиентов. Не исключено даже, что на переходный период абонентам будут предоставлены возможности подключения сразу двух телефонов (аналогового и цифрового) по одному номеру и использования переадресации вызовов.

Кроме того, не последнюю роль играет экономичность и скорость развертывания сети IMT-MC-450. Для нее может пригодиться большая часть инфраструктуры прежней сети NMT-450 — линии связи, площадки для базовых станций, мачты, антенны и т. д.

Началом перехода на новый стандарт можно считать июль 2001 года, когда «Московская Сотовая Связь» заключила договор с компанией Lucent Technologies на поставку оборудования для создания опытной зоны сети IMT-MC-450 (центра мобильной коммутации и семи базовых станций Flexent 450 МГц Modular Cell). Несколько позже, в октябре 2001 года, аналогичный договор с Lucent на поставку такого же комплекта оборудования заключил петербургский оператор «Дельта Телеком».

Многочисленные исследования и испытания, проводившиеся в опытных зонах, подтвердили высокие технические, эксплуатационные и экономические характеристики новой технологии. Дальность связи при мощности передатчика сотового телефона всего 0,25 Вт составила 50 км, а фактическая скорость передачи данных для стационарных и движущихся абонентов достигала 153 Кбит/с.

По результатам опытной эксплуатации Министерство связи и ГКРЧ РФ приняли ряд документов. Так, решением ГКРЧ от 24 декабря 2001 года компании МСС было выдано разрешение на развертывание на территории Москвы и Московской области коммерческой сети сотовой связи стандарта IMT-MC-450. «Дельта Телеком» получила аналогичное разрешение в конце апреля 2002 года. Кроме того, решением Минсвязи от 20 марта 2002 года стандарт IMT-MC-450 получил статус федерального, что позволяет внедрять его во взаимоувязанной сети связи России наравне с GSM и NMT-450. Другими словами, курс на «цифровизацию» аналоговых сотовых сетей (переход от стандарта NMT-450 к технологии IMT-MC) можно считать утвержденным в общероссийском масштабе.

Как уже говорилось, первой к коммерческой эксплуатации своей сети приступила компания «Дельта Телеком». Основной сегмент ее сети, состоящий из 60 базовых станций и коммутатора на 300 тыс. абонентов, был построен буквально за пару месяцев. Он обеспечил охват услугами связи территории всего Санкт-Петербурга и его ближайших пригородов. К концу 2003 года «Дельта Телеком» рассчитывает расширить зону действия CDMA-450 на всю Ленинградскую область и большую часть Северо-Западного региона (республику Карелия, Псковскую и Новгородскую области).

В масштабах всей страны в первую очередь будут модернизироваться сети крупных операторов, действующих в районах с устойчивым спросом на мобильные услуги. Затем намечено дальнейшее расширение географии применения CDMA-450, вплоть до построения федеральной сети с национальным роумингом. По оценкам «СОТЕЛ», к 2009 году в новой сети могут обслуживаться более 6,5 млн клиентов. При этом территория действия услуг вырастет в 1,4 раза — по сравнению с зоной охвата сетей NMT-450. Потенциальная численность абонентов сетей CDMA-450 в России оценивается экспертами не менее чем в 13 млн человек (в том числе 3 млн — в Москве и Санкт-Петербурге).

Что касается «Московской Сотовой», недавно был подписан контракт на развертывание коммерческой сети мобильной связи IMT-MC-450 в Москве и московском регионе. Основу решения составит оборудование Lucent Technologies (его поставку выполняет компания Verysell Telecom). В рамках проекта построения сети IMT-MC-450 в столице и ближнем Подмосковье будет установлена платформа FlexentO Autoplex Wireless Network System, включающая в себя ATM-оборудование семейства PSAX. Для организации транспортной сети планируется задействовать технологию SDH.

Сервисное подразделение Lucent Worldwide Services (LWS) выполнит целый комплекс работ — от шеф-монтажа и интеграции всего оборудования до ввода сети в коммерческую эксплуатацию. Кроме того, LWS совместно со специалистами МСС проведет радиочастотное планирование и оптимизацию новой сети. В результате реализации проекта в московской сети будут установлены до 150 базовых станций и существенно увеличится емкость центра мобильной коммутации. При этом будет обеспечено полное радиопокрытие территории, необходимое для предоставления качественных услуг передачи голоса и данных.

Всед за «Московской Сотовой» новый стандарт будут внедрять «Кузбасская сотовая связь», «Калининградские мобильные сети», «Ульяновская сотовая связь» и другие фирмы. В скором будущем на работу по технологии IMT-MC-450 планируют перейти 39 операторов сетей стандарта NMT-450, акционером которых является ЗАО «Аккорд-Тел». О желании перейти на IMT-MC, но уже в одном из «традиционных» для этой технологии диапазонов (1900 МГц), объявила в октябре 2002 года и российская Ассоциация операторов сетей CDMA, которая объединяет компании, действующие в стандарте IS-95.

Таким образом, перспективы внедрения технологий семейства IMT-MC на сотовом рынке России кажутся сейчас даже более определенными, чем у европейской разработки сетей третьего поколения — стандарта UMTS.

Проблемы и решения

Впрочем, перспективы внедрения технологии IMT-MC-450 отнюдь не безоблачны. Одна из проблем связана с ограниченным числом поставщиков оборудования. Серийное базовое оборудование до недавнего времени была готова поставлять только компания Lucent Technologies, причем отнюдь не по низким ценам. Правда, ситуация начинает меняться, и о возможностях поставки альтернативных решений заявили две китайские компании — Huawei Technologies и ZTE Corporation.

Отрадные новости поступают и от российских специалистов. По их мнению, сети стандарта NMT-450 могут быть реорганизованы с использованием отечественных разработок. Соответствующее оборудование может выпускаться на предприятиях радиопромышленности — после некоторой их модернизации. В результате стоимость таких устройств и затраты на развертывание цифровых сетей должны существенно снизиться.

Схожим образом обстоят дела и с абонентским оборудованием. Реально для работы в новых сетях сейчас применимы лишь две модели телефонов — НХ-510В и S200, выпускаемые на базе микросхем Qualcomm южно-корейскими фирмами Curitel Communications и Synertek. Это вполне современные аппараты, мало отличающиеся по внешнему виду, функциям и параметрам от привычных телефонов стандарта GSM. Пожалуй, главное отличие заключается в мощности радиопередатчика: 0,2 Вт против типовых 2 Вт. Однако из-за малой серийности выпуска розничные цены таких устройств сегодня превышают 300 долл.

Предполагается, что число моделей и самих производителей телефонов IMT-MC вскоре вырастет. Во всяком случае, определенный интерес к выпуску этих устройств проявили компании Европы и Юго-Восточной Азии. Ближе всего к реализации таких планов — китайские фирмы Huawei и ZTE. Телефоны последней будут походить на модели трубок, которые этот производитель уже несколько лет выпускает для абонентов CDMA-800 и CDMA-1900. Модифицированные аппараты для стандарта CDMA-450 находятся в стадии тестирования.

Особая проблема — обеспечение международного роуминга. Китайский оператор China Telecom построил шестнадцать региональных сотовых сетей стандарта CDMA-450, но пока их использование в мобильном режиме запрещено. Единственная же в мире (за исключением России) сеть мобильной связи этого стандарта запущена в эксплуатацию в Румынии компанией Telemobil S.A. Правда, есть вероятность внедрения данной технологии в Канаде, ряде европейских государств (Швеция, Венгрия, Португалия, Франция и др.) и странах Юго-Восточной Азии, но о сроках создания действующих сетей говорить еще рано. Получается, что сейчас автоматический роуминг возможен только с помощью мультимодовых и многодиапазонных телефонов.

В самом деле, двухмодовые телефоны IMT-MC/GSM вполне позволяют решить проблемы роуминга с европейскими и многими другими странами, тем более что в аппаратах IMT-MC предусматривается использование специальных R-UIM-карт (Removable User Identity Module — съемный модуль идентификации пользователя). Эти компоненты являются аналогом SIM-карт стандарта GSM. R-UIM-карты не только дают возможность потребителям свободно перемещаться по территории обслуживания разных сетей CDMA, но и устанавливаются на любых аппаратах стандарта GSM. Таким образом, абонент CDMA-сети сможет воспользоваться роумингом в сетях GSM-операторов.

С многодиапазонными телефонами ситуация еще проще. Сам стандарт IMT-MC является единым для сетей, работающих в целом ряде частотных диапазонов — от 450 до 2100 МГц (450/700/800/900/1800/1900/2100 МГц). Поэтому поддержка телефонным аппаратом различных диапазонов обеспечит его беспрепятственную работу в США, Корее, Китае и других странах.

Конечно же, самый большой вопрос развития технологии IMT-MC заключается в том, захотят ли потребители пользоваться предлагаемыми им услугами и какие деньги согласятся за них платить. При этом надо понимать, что абонентский аппарат для сети 3G — не просто телефон, а многофункциональное устройство передачи информации, которое к тому же позволяет и звонить.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями