Здравствуй, "Третье поколение" Человечество издавна мечтало о связи, работающей по принципу "где угодно, когда угодно, с кем угодно", при использовании экономически доступного и удобного абонентского терминала карманного типа. Исследования и разработка Будущих Сухопутных Систем Подвижной Связи Общего Пользования (FPLMTS - Future Public Land Mobile Telecommunications Systems) ведутся в рамках Сектора радиосвязи Международного Союза Электросвязи. Эти исследования предназначены для развития систем, которые смогут использоваться к 2000 году и будут действовать в частотном диапазоне около 2000 Мгц в глобальном масштабе. Новое наименование этих систем выбрано предположительно, поскольку FPLMTS - весьма трудно для произношения на многих языках мира. Предположительное новое наименование этих систем - Международная Подвижная Связь-2000 (IMT-2000). Предлагаем вашему вниманию интервью нашего корреспондента с кандидатом технических наук, начальником отдела подвижной связи НИИРадио Ю.К.Трофимовым, посвященное будущим системам подвижной радиосвязи. Connect!: Юрий Казимирович, IMT-2000 представляет собой систему подвижной радиосвязи третьего поколения, предназначенную решить проблему мобильности пользователей в масштабе всего земного шара. На чем основывается эта система и насколько реально ее появление? Ю.К.Трофимов: Сначала вкратце - немного истории. Развернутые в 1980-х гг. системы подвижной радиосвязи относят к первому поколению. Они были рассчитаны в основном на обслуживание абонентов в рамках национальных границ и использовали аналоговую частотную модуляцию для передачи речи. Исключение составляла лишь система NMT-450, которая была введена в эксплуатацию в 1981 г. как международная система для четырех стран Северной Европы: Дании, Финляндии, Норвегии и Швеции. Системы второго поколения проектировались для создания крупномасштабных сетей с учетом обеспечения международного роуминга на основе новейших технологий в виде цифровых систем с программным управлением. К настоящему времени разработано четыре цифровых стандарта. Широко всем известный GSM - на основе узкополосного многостанционного доступа с временным разделением каналов (TDMA: Time Division Multiple Access). Два конкурирующих североамериканских, один - тоже на основе TDMA по стандарту TIA IS-54 (более известный под названием DAMPS), другой использует технологию многостанционного доступа с кодовым разделением сигналов CDMA (Code Devision Multiple Access) по стандарту TIA IS-95, а также японский PDS. Кроме этого, существуют системы, являющиеся результатом эволюции подвижной радиосвязи второго поколения. Европейский стандарт DCS 1800 - это приспособленный для диапазона 1800 МГц стандарт GSM, и американский PSC 1900, представляющий собой все тот же GSM, только работающий в частотном диапазоне 1900 Мгц. У американцев по отношению к PCS даже появился термин "второе с половиной поколение". Его эксплуатацию предполагается начать в США с 1996 года. Разработка этих систем базировалась на концепции персональной связи, смысл которой состоит в возможности индивидуума со своим переносным терминалом иметь доступ к сетям связи в глобальном масштабе. Именно на ней и базируются системы третьего поколения подвижной радиосвязи. Основной принцип Будущих Сухопутных Систем Подвижной Связи Общего Пользования (FPLMTS), я бы даже сказал лозунг: "Связь - кого угодно, где угодно, когда угодно, с кем угодно, на экономически приемлемой основе, с использованием малогабаритного терминала". Сейчас разработчики этих систем предлагают для него другое название: Международная Подвижная Связь-2000 или International Mobile Telecommunications-2000 (IMT-2000). Причем цифра "2000" включает в себя как диапазон частот (около 2000 МГц), в котором будет работать IMT-2000, так и год, когда она должна будет вступить в эксплуатацию. Connect!: Каковы потребительские свойства IMT-2000? Ю.К.Трофимов: Вы знаете, как шутят физики, любая оговорка весьма быстро превращается в статус закона, поэтому я уже привык к термину FPLMTS и пока буду пользоваться им. Примечание Connect!: Из уст физиков на слух эта аббревиатура звучит по-русски как "флимпс". Ю.К.Трофимов: Радиоабоненты FPLMTS будут обеспечены всеми услугами стационарных сетей и, кроме этого, некоторыми услугами, обусловленными спецификой радиодоступа. Я бы, пожалуй, назвал три такие услуги: персональный радиовызов абонента или пейджинг, определение его местонахождения и, наконец, автоматическая передача канала связи при передвижении абонента от соте к соте. Здесь мне бы хотелось обратить ваше внимание на два принципиальные технологические решения, которые, на мой взгляд, позволили сделать подвижную связь массовым продуктом. Это сотовая структура сети и транкинговый принцип организации радиоканалов. Итак, будущая подвижная связь будет предоставлять услуги обычной стационарной сети плюс специфические мобильные услуги. Или, как принято сейчас выражаться, телеуслуги (естественно, телеуслуги связи) и транспортные услуги. Телеуслуги - это речевые услуги и все виды передачи данных, телематический сервис, вплоть до услуг мультимедиа. На выходе вы получаете либо речь собеседника, либо факсимильное сообщение, либо данные, либо высококачественную аудиовизуальную продукцию и т.п. А транспортные услуги - это услуги только по предоставлению канала связи, который, по желанию пользователя, может быть синхронный, асинхронный, с определенной самим потребителем скоростью. Будущие системы будут полностью совмещены, как ныне уже и GSM, с ISDN (Integrated Services Digital Network), цифровой сетью с интеграцией служб и ее широкополосным вариантом B-ISDN. Таким образом, весь мыслимый на сегодняшний день набор услуг связи будет предлагаться FPLMTS. Connect!: Предположим, потребитель не нуждается в услугах мультимедиа или передачи данных. Сможет ли он стать пользователем IMT-2000, сам ограничивая собственный телекоммуникационный сервис? Ю.К.Трофимов: Я хочу пояснить, что конкретный набор услуг определяется тремя факторами. Во-первых, возможностью вашего терминала... Connect!: А что если к началу третьего тысячелетия будет изобретен универсальный абонентский терминал, имеющий безграничные возможности? Ю.К.Трофимов: Я думаю, универсальный терминал сделать невозможно, поэтому скорее всего будут его различные варианты: от привычного радиотелефона до многофункциональных оконечных устройств. Во-вторых, конкретный набор услуг определяется возможностью конкретного оператора, поскольку будущая сеть будет многооператорская. И, наконец, в-третьих, "пользовательским профилем" (users profile). Это своеобразный постоянно обновляемый банк данных о финансовых возможностях пользователя, его пожеланиях, кто и когда может иметь к нему доступ, а кто - ни при каких обстоятельствах, какие услуги он будет оплачивать, а какие нет и многое другое, что будет закреплено в контракте на обслуживание абонента. Пользовательский профиль - это важная составная часть будущей системы, такой интеллектуальной сети, где на каждого пользователя имеются все необходимые для обеспечения связью данные. При вхождении в сеть - абонента идентифицируют, проверяют произведенные им ранее оплаты и заказанные услуги, и, если он не оплатил при заключении контракта, например, видео, система отказывает ему в получении такой услуги. Connect!: По-видимому, на уровень пользовательских услуг будет оказывать влияние даже сама архитектура сети? Ю.К.Трофимов: Безусловно. FPLMTS - многосотовая структура. Она включает в себя пикосоты, например, рабочий кабинет, небольшой дом или этаж здания, где каждый этаж - отдельная сота, размер которой 50-100 метров, не больше. Потом - микросоты, например, жилой район, квартал и т.п. радиусом до одного километра. Далее - макросоты от 1 до 35 километров, которые могут покрывать даже небольшие города. И, наконец, гиперсоты, образуемые спутниковым радиопокрытием и способные накрывать целые регионы и даже страны. Благодаря такой структуре весь земной шар будет полностью охвачен этими системами на земле, на воде и в воздухе. Однако, чем больше сота, в которой находится абонент, тем меньше скорости, с которыми ему будут предоставляться услуги. Поэтому в гиперсотах скорости будут наименьшими. А вот в пикосотах уже сейчас скорость определена в 2 Мбит/с. Но поскольку система открыта и будет постоянно развиваться, то все идет к тому, что пользователь сможет обмениваться в будущем информацией в реальном масштабе времени, как, например, в компьютерных сетях LAN (Local Area Network). Таким образом, чем меньше сота, тем она более скоростная. Connect!: В связи с такими интеллектуальными способностями системы невозможно обойти стороной вопрос о стоимости предоставляемых пользователям услуг. Ю.К.Трофимов: Я в самом начале нашей беседы называл лозунг FPLMTS, содержащий один из основополагающих принципов будущей системы: на экономически приемлемой основе. Вот вам ярчайший пример в наших российских условиях. У нас сейчас достаточно бурно развиваются чрезвычайно мелкие и весьма неэффективные транкинговые сети только из-за того, что они значительно дешевле того же GSM. Но давайте посмотрим на Запад. Существует общеевропейский стандарт на транкинговую цифровую радиосвязь TETRA (Trans-European Tranking System), который призван объединить разрозненные транкинговые сети Европы в единую сеть общего пользования. Так вот недавно западно-европейские железнодорожники решали: какой из систем - TETRA или GSM - отдать предпочтение для организации собственной, если так можно выразиться, "ведомственной" радиосвязи. И отдали предпочтение GSM, потому что эта система настолько продвинулась, настолько ее оборудование стало массовой продукцией всего за пять лет своего существования, что по стоимости транкинг уже не может их обогнать. Connect!: Но это происходит только в том случае, когда мы говорим о цифровых транкинговых сетях. Ю.К.Трофимов: Конечно, об аналоговых сетях мы ведь вообще не говорим. Я привожу эти примеры лишь для того, чтобы подчеркнуть: поскольку FPLMTS будет всемирной массовой сетью, стоимость ее оборудование и потребительских услуг за счет колоссальных объемов производства будет сопоставима со стоимостью оборудования и услуг фиксированных сетей. Такая задача перед разработчиками и производителями поставлена и Международным Союзом электросвязи. Connect!: При всех преимуществах радиодоступа вопросы конфиденциальности связи всегда вызывают пристальный интерес пользователей. Насколько можно будет доверять свои секреты "фьючерсному" радиотерминалу IMT-2000? Ю.К.Трофимов: Действительно вопрос скрытности, безопасности сетей - очень важный вопрос для радиосвязи в нынешних условиях. Фундаментальной частью будущей системы является понятие "терминальной" и "персональной" мобильности. Терминальная мобильность означает возможность непрерывного перемещения в практически неограниченной области пространства без утраты возможности пользоваться услугами связи вплоть до ее непрерывного поддержания. Абонентский терминал, где бы он не находился, при включении тут же пытается определить ближайшие базовые станции. Если он их не обнаруживает, то обращается к гиперсоте, т.е. к спутнику, и пользователь начинает сеанс связи. Персональная мобильность позволяет абоненту иметь доступ к услугам связи с помощью любого терминала в любой сети на основе присвоенного ему уникального персонального номера, который, наряду с другими необходимыми данными о пользователе, хранится в памяти небольшой SIM-карты размером с банковскую кредитную карточку. Таким образом, абонент либо постоянно имеет при себе свой личный терминальчик, либо носит только SIM-карту. Этим и обеспечивается его терминальная и персональная мобильность. Защищенность абонента будет начинаться уже с "пользовательского профиля", о котором мы уже говорили. В нем будут содержаться сведения: кому доступен абонент, для кого нет, кому можно и нужно сообщать где он находится, для кого - неизвестно, кто может звонить ему с такого-то часа по такой-то час и то - только по воскресеньям, т.е. все мыслимые пожелания пользователя. Что же касается самой системы, то на GSM уже отработаны принципы полной безопасности связи, от аутентификации абонента до шифрования передаваемой информации. В лучшем случае злоумышленник определит лишь постоянно повторяющийся набор случайных цифр, на расшифровку которых он может потратить годы, так и не добившись результата. Connect!: В отличие от GSM в IMT-2000 кроме привычных наземных базовых станций предусмотрено использование спутников, на основе которых, как Вы рассказывали, будут строится гиперсоты. Хотелось, что Вы немного подробнее коснулись спутникового сегмента будущих систем. Ю.К.Трофимов: Спутниковая составляющая FPLMTS рассматривается как важнейший компонент для ее развертывания в глобальном масштабе. Уже сейчас в мире существует колоссальное количество спутниковых систем. Если раньше весь мир делал ставку на геостационарные спутники, то применительно к подвижной связи при прямом доступе абонентов к сети и небольшом терминале они становятся практически не нужными. Для прямого абонентского доступа к сети лучше всего подходят низко- и средне-орбитальные спутники или, как мы их называем, низколеты. На сегодня, пожалуй, можно назвать лишь три системы-конкурента, решающих проблему подвижной радиосвязи в глобальном масштабе. Это система Iridium фирмы Motorola, Global Star фирмы QUALCOMM и хорошо всем известный ИНМАРСАТ. Последний можно назвать наиболее серьезным конкурентом, потому что у него колоссальнейший опыт практической работы и уже существующее самое большое радиопокрытие земного шара. Технологий и систем множество, поэтому проблем у разработчиков FPLMTS в выборе кому из конкурентов отдать предпочтение не будет. В конечном счете все решит стоимость предлагаемых систем. В любом случае спутниковый компонент FPLMTS будет внедрен ранее наземного, обеспечив тем самым глобальное радиопокрытие планеты. Connect!: Так что же все-таки собой представляет "третье поколение", что это - эволюция или революция в связи? Ю.К.Трофимов: Конечно, все прекрасно понимают, что те системы и сети, которые сейчас инсталируются, не будут уничтожены через пять лет во имя FPLMTS. Поэтому переход к "третьему поколению", будет плавным, т.е. эволюционным. Предполагается, что FPLMTS будет саморазвиваться, поскольку базируется на принципах открытой архитектуры. Любые новейшие технологии найдут в нем свое применение, в том числе и на программном уровне. Мне представляется, что эта система будет интегрировать все самое передовое, постепенно заменяя устаревшее или неэффективное. Connect!: В заключение хотелось бы задать Вам вопрос относительно участия или неучастия России в этом всемирном проекте. Ю.К.Трофимов: Это, действительно, самый больной вопрос, который вы затронули. Участвуя в различных международных форумах, посвященных этой проблеме, российские специалисты не могут на равных принимать участие в ее обсуждении. И вовсе не потому, что не хватает знаний или собственных суждений. Дело в том, что в России не существует производителей современного конкурентноспособного радиооборудования, способных влиять на принятие решений в мировом масштабе, задавать свои требования разработчикам проектов и вообще имеющих вес на мировом рынке и собственную мировую торговую марку. Но мы уже можем предъявлять требования наших отечественных операторов. Поэтому участие России, конечно, минимальное. Вы посмотрите, только с января этого года GSM в нашей стране вступил в коммерческую эксплуатацию, мы с вами уже беседуем о "третьем поколении" подвижной радиосвязи, а у нас до сих пор шаговые и координатные телефонные станции работают. А они вообще не поддерживают никакой перечень услуг. Перед нами стоит громадная работа по расчистке собственного радиоспектра под будущие системы и множество других сугубо наших отечественных забот. Россия очень быстро идет в будущее, поэтому весьма важно прогнозировать собственное развитие, учиться и перенимать все самое лучшее. Такова должна быть на сегодняшний момент наша философия. Connect!: Такова философия открытых систем, такова философия открытого общества, такова сегодня философия открытой России.