Connect! #8: Оптимизм Quallcomm

CDMA: за или против
Оптимизм Quallcomm
Технология многостанционного доступа с кодовым разделением каналов - CDMA, десятилетиями работавшая в военных системах США, сегодня стала объектом ожесточенных споров. Главные действующие лица в них - это разработчик CDMA американская корпорация Qualcomm и лидер в производстве оборудования для сетей GSM шведская компания Ericsson.
Первая считает, что CDMA - лучшая беспроводная технология, одинаково хорошо работающая в сотовых, PCS и WLL системах.
Вторая говорит, что технология TDMA, лежащая в основе GSM- и DECT-, обеспечивает лучшие характеристики, более надежна и отработана.
Публикуя сегодня материалы, полученные от компаний Qulcomm и Ericsson, мы предоставляем вам возможность выслушать обе точки зрения.
CDMA используется Вооруженными Силами США уже на протяжении десятков лет, и эта беспроводная технология проверена, как никакая другая. Многие скептики замолчали, когда 42 оператора со всех частей света остановили свой выбор именно на технологии CDMA, а 37 ведущих компаний мира приобрели лицензии на производство оборудования. Причем большинство из них принадлежит к гигантам современного телекоммуникационного бизнеса. Сначала интерес к CDMA проявили компании из США и стран Азии, что и сформировало первичный рынок этой технологии. Сегодня, когда системы CDMA переходят от успешных полевых испытаний к коммерческому использованию, стандарт IS-95 (CDMA) начинает быстро распространяться по всему миру.
Что выгодно отличает CDMA от других цифровых технологий? Емкость CDMA от десяти до двадцати раз выше, чем у аналоговых систем, и в три - шесть раз превышает емкость других цифровых систем. Сети, построенные на ее основе, эффективно используют радиочастотный ресурс, благодаря возможности многократного использования одних и тех же частот в сети. Использование CDMA значительно улучшает качество связи, в том числе и за счет практически полного устранения помех. "Код" служит не только для идентификации разговора того или иного пользователя, но и является одновременно своеобразным фильтром, устраняющим искажения и фоновые помехи. Встроенный алгоритм кодирования обеспечивает высокую степень конфиденциальности, а совершенный метод коррекции ошибок позволяет эффективно бороться с многолучевым распространением сигнала. Это свойство дает дополнительные преимущества CDMA в условиях гористой местности или городов с высотными застройками.
По характеристикам качества передачи речи параметры CDMA сопоставимы с качеством проводных каналов. Многие системы CDMA сейчас используют вокодеры 13 кбит/с, вокодеры на 8 кбит/с с высоким качеством.
Поскольку по каналам CDMA передается не только голос, но и любая другая цифровая информация, особую ценность имеет отсутствие в ней помех. Если рядовой пользователь, по большому счету, безразличен к тому, звучит ли его голос при телефонном разговоре с безупречной чистотой или с небольшими помехами, то ошибки, допущенные при передаче файлов, могут нарушить, например, целостность корпоративной базы данных. Абонент не хочет оставаться без связи при пересылке факса, когда телефон продолжительное время бывает занят. CDMA предоставляет дополнительный сервис, обеспечивая одновременную передачу голоса и факса по одному каналу. В технологии CDMA реализованы оригинальные алгоритмы упаковки данных для большей скорости их передачи.

Торжественное шествие CDMA
Гонконг
В сентябре 1995 года Hutchison создал первую в мире коммерческую сеть CDMA, используя базовое оборудование Motorola и мобильные телефоны Qualcomm. Сегодня эта сеть, состоящая всего из 113 сот и работающая только на одном канале шириной 1,23 МГц, обслуживает более
40 000 абонентов. Причем соты CDMA были наложены на существующую сеть AMPS. Система работает гораздо более надежно, чем ее предшественница, несмотря на значительно больший трафик в сети. Из-за гористого ландшафта, окруженности водой, множества тоннелей и яростной конкуренции между семью провайдерами Гонконг рассматривается как чрезвычайно проблемный рынок. По словам Генри Вонга, главного инженера компании Hutchison, "CDMA требует сот на тридцать - сорок процентов меньше, чем GSМ, чтобы обслуживать ту же территорию, включая все низменности и возвышенности Гонконга, десять станций метро, тоннели вокруг города и Коулунский полуостров".
Корея
В Корее взяли на вооружение CDMA две компании. Первая, Korea Mobile Telecom (KMT), начала функционировать в январе этого года. Так же, как Hutchison в Гонконге, КМТ наложила CDMA (используя базовое оборудование Goldstar) на уже существующую аналоговую сеть. Рассчитывая на все увеличивающийся приток клиентов, КМТ продолжает расширять свою сеть, которая к концу года будет способна охватить 75 процентов жителей Кореи.
В апреле Shinsengi Telecom также начала создавать сеть на основе CDMA, используя базовое оборудование Samsung и телефоны нескольких компаний, таких как Sony и Qualсomm. Shinsengi Telecom ориентирован, в основном, на провинции страны.
Вместе эти две компании обслуживают уже более 200 000 клиентов - и каждый день регистрируют 2 000 новых.
Северная Америка
CDMA начала свой путь именно в Северной Америке - крупнейшем рынке услуг мобильной связи. Среди сотовых сетей в США уже 70 процентов готовы к адаптации под CDMA.
В мае этого года AirTouch Communications начала переоборудование своих сетей АМPS под CDMA в Лос-Анджелесе, занимающем площадь в 3500 квадратных миль в долине Сан-Фернандо. В сентябре начата подобная модернизация и в Сан-Диего. Терминальное оборудование для новой сети было поставлено объединением Qualcomm Personal Electronics, созданном Qualсomm и Sony. AirTouch Communications планирует завершить полный охват Сан-Диего, шестого по величине города США, сетью CDMA в первом квартале 1997 года.
В Лас-Вегасе, Невада, компания 360-Communications, бывшая Sprint Cellular, закончила переоборудование своей сети в августе этого года. В существовавшей сети AMPS требовалось 80 сот для покрытия территории города. Сеть CDMA уже обслуживает 85% абонентов в Лас-Вегасе 37-ю сотами.
Bell Atlantic Nynex Mobile (BANM) в прошлом апреле начала предоставление услуг CDMA небольшой группе абонентов в Трентоне, Нью-Джерси. В сети было использовано оборудование Lucent Technologies, и там впервые использовалась скорость передачи оцифрованной речи 13 кбит/с.
Прогнозы
Сегодня коммерческие телекоммуникационные компании в основном эксплуатируют и развивают сотовые системы. В последнее время стали популярны системы PCS (Personal Communications Services) и WLL (Wireless Local Loop). PCS работают на частотах от 1,9 ГГц и сейчас начали повсеместно использоваться как в США, так и других странах. Хотя стоимость оборудования одной микросоты PCS значительно ниже, чем у сотовых, но для охвата той же территории требуется гораздо больше сот. Это усложняет обслуживание сети и общая стоимость в итоге оказывается не ниже, чем в сотовых системах.
Для подобных применений преимущества CDMA перед другими цифровыми технологиями очевидны. Используя широкополосные сигналы, CDMA распространяет сигнал намного дальше и, соответственно, обслуживает большую площадь, чем системы, GSM и PCS-1900, использующие TDMA. CDMA требует от трети до одной пятой того количества сот, которое необходимо GSM для охвата той же территории. Это означает существенную экономию ресурсов, снижение затрат на обслуживание сети, меньшую итоговую стоимость обслуживания и меньшее количество антенн, чрезмерно урбанизирующих ландшафт, что отнюдь не приветствуется во многих странах.
CDMA имеет также другое неоспоримое преимущество. Поскольку эта технология основана на распределении кодов, а не частот, она может повторно использовать один и тот же участок спектра в смежных сотах, не требуя сложных частотных планов. Для масштабных сетей это приводит к значительному сокращению работ по планированию сети.
Кроме передачи голоса, данных и факсов в системах CDMA можно передавать видеоизображения в реальном масштабе времени и пейджинговые сообщения. Разумеется, при подобном выборе телекоммуникационных услуг, одной из важнейших проблем становится энергоемкость аккумуляторов. Мощность, излучаемая телефоном CDMA составляет всего 2 милливатта. Благодаря этому большинство телефонов CDMA способно непрерывно работать в течение 5-ти часов на передачу и 48-ми часов - в режиме ожидания звонка.
Наиболее известные компании, использующие PCS в США, такие как Sprint Spectrum и PCS PrimeCo. уже остановили свой выбор на технологии CDMA и в настоящий момент приступили к развертыванию своих сетей в диапазоне 1,9 ГГц. Полное ее завершение ожидается к концу этого года. Другие операторы PCS, такие как NextWave в США и Clearnet в Канаде также уже принимают эту технологию на вооружение.
Границы использования CDMA будут все более расширяться. Системы PСS и WLL с использованием CDMA развертываются в Африке, Пуэрто-Рико, на Виргинских островах, в Перу, Бразилии, Аргентине, Венесуэле, Китае, Сингапуре, Малайзии, Таиланде, Канаде, России и Индии.
Департамент Индустриального Развития Канады принял технологию CDMA в качестве телекоммуникационного стандарта Канады.
Bell Mobility в Торонто приступила к развертыванию обширной сети CDMA-PCS. В июле Clearnet Communications объявила о создании в крупнейших городах Канады большой сети CDMA-ориентированных систем PCS, которая начнет функционировать в 1997 году.
Сейчас для технологии CDMA стратегически важным является быстрый выход на азиатский рынок. Японская Cellular Telephone Company Group - конфедерация частных радиотелефонных компаний, крупнейшими из которых являются DDI и IDO, - объявила о том, что они отдали предпочтение CDMA и намерены модернизировать свои сети к 1998 году. После США, Япония является вторым крупнейшим рынком телекоммуникационных услуг в мире. В стране насчитывается 11 миллионов абонентов и каждый месяц прибавляется 400 000 новых.
Таиланд также выбрал технологию CDMA. Компания TAC на сегодняшний день обслуживает 150 000 клиентов. В Сингапуре компания MobileOne приступила к созданию сети PCS, используя оборудование Motorola. Ее запуск планируется в апреле 1997 года.
WLL обеспечат быструю телефонизацию населения
Самыми благоприятными возможностями с точки зрения потребительского спроса располагают сейчас не PCS и сотовые системы, а WLL. Ее нередко называют "спящим гигантом" телекоммуникаций. CDMA-WLL является оптимальным методом для территорий с высокой плотностью населения. Он имеет ряд преимуществ как перед другими беспроводными технологиями, так и проводными сетями. В первую очередь, WLL существенно дешевле как в развертывании, так и эксплуатации. Создание инфраструктуры WLL требует гораздо меньше времени и усилий, и для развивающихся стран этот фактор может стать решающим при выборе метода телефонизации.
CDMA-WLL-системы начинают создаваться в Индии, где Министерство связи сейчас занимается сертификацией WLL-оборудования Qualсomm. Первоначально система будет установлена в Нью-Дели, что уже означает тысячи потенциальных абонентов.
Россия также приступила к установке систем CDMA-WLL. Подобный опыт уже проводится в Челябинске и, если он будет признан удачным, системы на основе CDMA получат в этой стране широкое распространение.
Совместимость
Несмотря на появление новых цифровых технологий, "старые" проводные и аналоговые системы будут существовать еще долго. Поэтому новые технологии должны сочетаться с уже существующими. В частности, стандарты CDMA (IS-95) предусматривают совместную работу как с проводными, так и беспроводными аналоговыми и TDMA-ориентированными сотовыми системами.
Для обеспечения всемирной и всесистемной совместимости Globalstar планирует в 1998 году развертывание спутниковой системы, основной функцией которой будет обеспечение телекоммуникационной совместимости всех видов сетей. Используя технологию CDMA, пользователи Globalstar смогут связываться между собой через портативные и мобильные спутниковые телефоны, подобные тем, которые используются сегодня в сотовых сетях. Поскольку Globalstar будет полностью интегрирован с сотовой системой GSM, телефоны Globalstar смогут переключаться из режима сотовой связи на спутниковую.
В слабо телефонизированных или вовсе не имеющих телефонных сетей сельских районах абоненты смогут использовать стационарные спутниковые телефоны. А Globalstar будет перенаправлять любые звонки, в том числе и международные, на существующие наземные сети.
CDMA работает везде, независимо от того, расположена система под землей или на небе и может быть использована в сотовых системах, в PCS и в WLL. Она одинаково удобна и выгодна как для операторов, так и для пользователей во всем мире.