CDMA: за или против Осторожность Ericsson Сегодня операторы всего мира делают свой выбор - какую из цифровых технологий стоит предпочесть. Существует два основных варианта выбора: TDMA или СDMA До сих пор большинство цифровых систем связи строилось на основе одного из трех TDMA-ориентированных стандартов: GSM, D-AMPS или PDS. Однако в последнее время ряд операторов приступил к развертыванию систем, базирующихся на стандарте CDMA (IS-95). Дебаты о достоинствах и перспективах этих технологий пока далеки от завершения. Но какие-то предварительные выводы возможны уже сейчас. Мы (Ericsson - прим. ред.) приводим своеобразный вопросник, позволяющий свести воедино всю имеющуюся информацию о TDMA и IS-95. - Почему не представляется возможным уже сегодня сделать определенные выводы относительно этих двух базовых технологий? - Объективная оценка этих технологий затруднена недостаточной исследованностью систем, основанных на CDMA . Первые системы IS-95 относятся к 1991 году, но на рынке они появились только в конце 1995-го. Любые сравнения проводились до сих пор на основе фактических исследований систем, базирующихся на TDMA , а по стандарту IS-95 представлялись только теоретические выкладки. Пока не было возможности проверить этот стандарт в работе. - Почему Ericsson не поддерживает CDMA? - Система CDMA изначально являлась чисто военной технологией и просуществовала в таком качестве много лет. На ранней стадии разработки CDMA Ericsson также принимал активное участие в этом проекте и является держателем ряда важнейших патентов на эту технологию. Дело не столько в CDMA, сколько в конкретном стандарте - IS-95, разработанном Qualсomm. Ericsson считает, что он не имеет преимуществ перед стандартами, основанными на технологии TDMA. Но гораздо более важно то, что Ericsson не верит в то, что его клиенты готовы к риску, повышенным расходам и иным трудностям, сопутствующим внедрению непроверенной технологии. - Одной из целей разработки стандарта IS-95 является десяти-двадцатикратное увеличение емкости относительно аналоговых сотовых систем. Верно ли это? - Сейчас доказано, что это не соответствует действительности. Операторы, начавшие использовать стандарт IS-95, констатируют, что его емкость по сравнению с аналоговыми сетями возросла в шесть раз, но никак не в десять или, тем более, двадцать. Мы не имеем сегодня сведений о существовании какой-либо системы, емкость которой превосходит емкость аналоговых сетей больше чем в десять раз. - То есть, в этом смысле система TDMA осталась непревзойденной? - Да, это так. Системы, основанные на TDMA, могут сейчас достичь от пяти- до десятикратного уровня повышения емкости по сравнению с аналоговыми системами за счет таких факторов, как перескок частоты, адаптивное размещение канала и возможность микросотовой организации. Серьезное наращивание емкости зависит от конкретного стандарта TDMA и используемых технологий. В действительности, десятикратное увеличение емкости возможно в отдельных случаях. В частности, микросотовая структура, называемая также иерархической сотовой структурой, в ряде случаев допускает фактически беспредельное наращивание емкости. Иерархическая сотовая структура трансформирует сотовую сеть в многоуровневую систему. Макросоты обслуживают портативные мобильные устройства, микросоты - медленно перемещающихся абонентов с портативными трубками, а пикосоты - пользователей, находящихся внутри здания. Подобная уровневая архитектура сот может быть применена в любых местах с высоким трафиком для существенного повышения емкости сети. - Возможно ли создание иерархической сотовой системы со стандартом IS-95? - Нет. Поскольку необходимо поддержание определенной мощности сигнала, конфигурация сот задается раз и навсегда. Это существенно ограничивает возможности операторов по наращиванию емкости системы, в соответствии с возрастающими потребностями населения. - Сторонники CDMA утверждают, что системы IS-95 существенно проще и дешевле в плане инженерного обслуживания, чем системы TDMA. Верно ли это? - Сегодня это утверждение не соответствует действительности. Это только представлялось, что системы с IS-95, использующие частотный план по схеме 1:1, будут проще в проектировании , чем с TDMA , которые требуют серьезного частотного планирования. На самом деле, согласование мощностей стало критической проблемой в разработке IS-95. Изменения размера сот увязаны с работой абонента в реальном времени. Поэтому планирование сот становится делом чрезвычайно сложным, требуется масса испытаний с устранением технических недоработок, прежде чем система начнет функционировать. Это одна из причин, в результате которых так тянется развертывание подобных программ, например, в Лос-Анджелесе. Для сравнения - методы и технические приспособления, необходимые для частотного планирования при работе с TDMA, уже хорошо известны и отработаны. - Что такое, собственно говоря, "баланс мощностей" и почему он так важен? - Системы IS-95 сталкиваются с проблемой, известной как "проблема далекого- близкого". Это означает, что приемники абонентов, находящихся в непосредственной близости от базовой станции определенной соты могут подавлять сигналы, идущие из точки, удаленной от центра соты. Эта проблема усиливается федингом, возникающим при движении на больших скоростях. Следовательно, системы IS-95 требуют очень сложного управления мощностью. Эти факторы, которые усугубляются ландшафтной неоднородностью территории (холмы, низины, высотные строения, зеленые насаждения и т.д.), необходимо учитывать при планировке сот IS-95. И все равно, конечный результат остается непредсказуемым. Операторы должны провести целый ряд испытаний с последовательным устранением неисправностей, чтобы система IS-95 могла работать на уровне, соответствующем общемировому стандарту. Так произошло в Лос-Анджелесе, где оператор вынужден был отказаться от изначально предложенной планировки. В Трентоне, Нью-Йорк, оператор отказался учесть эти сложности и развил сеть по принципу "один к одному", то есть, одна базовая станция IS-95 накладывалась на одну соту существующей аналоговой сотовой сети AMPS. В результате, полный охват территории практически не был достигнут. - Сторонники IS-95 утверждают, что базовые станции IS-95 обеспечивают лучшее покрытие территории по сравнению с аналоговыми или базовыми станциями TDMA. Соответствует ли это действительности? - Для IS-95 характерна негативная корреляция емкости с уровнем покрытия. То есть, покрытие, обеспечиваемое базовой станцией, снижается при росте трафика на ней. В конечном счете, IS-95 не покрывает площадь большую, чем системы TDMA. - Следовательно, это пустые разговоры? - Не совсем так. Базовые станции IS-95 гораздо дороже, чем базовые станции TDMA, инженерные системы сложнее и протяженнее. Это означает, что стоимость в расчете на абонента, которая является конечным показателем эффективности, оказывается значительно выше при использовании систем IS-95. - А качество голоса? Разве IS-95 не обеспечивает лучшее качество передачи голоса? - За качество трансляции голоса отвечает вокодер. Так же, как операторы TDMA, операторы IS-95 используют вокодеры на 8 и 13 кбит/с. Качество передачи звука приблизительно равноценно в обоих случаях. - Сторонники IS-95 утверждают, что с увеличением числа продавцов, планирующих продажу абонентских устройств, снимется проблема, связанная с поставками телефонов. Верно ли это? - Наличие телефонов - всегда проблема, когда дело касается введения новых сотовых технологий. Особенно это верно, если речь идет о IS-95, которая по сравнению с TDMA использует гораздо более сложные аппараты, нуждающиеся в производительности процессора, превышающей 90 MIP. Пройдет несколько производственных циклов, прежде чем предприятия смогут перейти на массовый выпуск новой продукции. Если же форсировать рынок, возвратная стоимость будет слишком высока и отпугнет клиента. - Есть какие-либо признаки того, что будут проблемы с трубками IS-95? - Единственный рынок, который уже позволяет делать выводы по данному вопросу - это Гонконг, где первая система IS-95 была создана в конце 1995 года. Первые отчеты были весьма разнородны. Например, 29 апреля гонконгская газета "Apple Daily" опубликовала большой репортаж о проблемах с телефонными аппаратами, которыми пользуются абоненты этой сети. На страницах других местных газет пользователи жалуются: плохая слышимость, нерегулярная связь, нестабильная передача сигналов. - Каковы же прогнозы? Верно ли, что soft handoff, используемый в стандарте IS-95, - лучшая возможность для широкополосных приложений, становящихся все более актуальными? - Такие возможности существуют уже сейчас. 70 процентов телефонов в системе IS-95 могут работать в режиме soft handoff в любое время. Это приводит к ряду негативных последствий для емкостных параметров системы. Клиентов гораздо более волнуют проблемы потери сигналов и разрыва соединений, нежели то, какой используется handoff - мягкий или жесткий. Последние исследования в Гонконге показали, что IS-95 дает существенно больший процент потери связи, нежели TDMA. Что касается широкополосных приложений, Ericsson имеет на вооружении два стандарта GSM, которые позволяют осуществлять передачу данных со скоростью, превышающей 100 кбит/с. Эти стандарты называются HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) и GPRS (General Packet Relay Services). Эти стандарты делают возможным любой уровень широкополосных приложений, в том числе подключение к World Wide Web и онлайновым сервисам, видеоконференциям и доступ к базам данных. Ericsson совместно с Telia Mobitel и Telia Research недавно провел демонстрацию первого радиоподключения к Internet на 64 кбит/с, которая включала в себя высокоскоростную передачу звука, графики и видео. - Сторонники IS-95 утверждают, что коль системы IS-95 развернуты в США, вопрос ее жизнеспособности можно уже считать решенным. Так ли это? - Не верно, что системы IS-95 уже находятся в США в коммерческом употреблении. В Трентоне, Нью-Йорк, опробовано только 11 базовых станций, обслуживающих 300 абонентов, причем бесплатно. Сервис IS-95 в Лос-Анджелесе был открыт для особо избранных абонентов. Ни в том, ни в другом случае это нельзя отнести к общественному коммерческому употреблению. Даже в Гонконге, где число абонентов достигает 20 000 - этого количества не достаточно, чтобы действительно протестировать систему. Многие проблемы удастся выявить только по достижении определенного количества абонентов (обычно это несколько сотен тысяч человек). Пока этот уровень не достигнут, любые сообщения о преимуществах данной системы будут, мягко говоря, преувеличением. И, в любом случае, преимущества пока слишком незначительны, чтобы оправдать риск и затраты, на которые операторы должны будут пойти при введении недостаточно апробированной технологии. - Но разве не все технологии проходят "период утряски"? Разве сегодняшняя ситуация с IS-95 отличается от той, когда операторы начинали вводить GSM? - Да, все новые технологии проходят такой период. Почему и важно быть достаточно осторожными в оценке такого агрессивного масштабного плана распространения технологии, который был разработан для IS-95. Благоразумие требует признать, что, вообще, к восторженным отзывам о новейших технологиях стоит относиться трезво. И не только в случае с IS-95. - Многие компании спешно начали разработку систем IS-95. Не является ли это окончательным ответом на вопрос? - Действительно, ряд компаний выделил средства на исследование стандарта IS-95. Некоторые из этих систем будут разработаны. В результате, как всегда, эти системы не будут иметь тех преимуществ, на которые сегодня напирают сторонники IS-95. Выгода не будет превышать выгод, сопутствующих технологии TDMA. А вот что, безусловно, будет выше - так это риск и расходы.