Introducere în 3G:
A treia generație (3G) va fi multimedia mobil digital, oferind comunicații mobile în bandă largă cu voce, video și grafică, audio și alte informații.
Industria comunicațiilor mobile a evoluat în trei etape și, în mod corespunzător, au apărut până acum trei generații de telefoane mobile. Fiecare dintre ele a oferit mai multă flexibilitate și utilizare decât precedentele.
o (1G) Analogic: Telefoanele analogice au ajutat să efectueze apeluri vocale în interiorul țării cuiva fără facilități de roaming.
o (2G) Sistemele digitale de telefonie mobilă au adăugat capabilități de fax, date și mesagerie, precum și servicii de telefonie vocală în multe țări care oferă roaming la nivel mondial.
o (3G) Serviciile multimedia adaugă transfer de date de mare viteză către dispozitivele mobile, permițând noi aplicații video, audio și alte aplicații (inclusiv servicii de internet) prin intermediul telefoanelor mobile.
3G, bazat pe tehnologia WCDMA, va aduce împreună aceste standarde incompatibile.
Caracteristicile 3G:
1. Cu 3G, informațiile sunt împărțite în pachete separate, dar înrudite, înainte de a fi transmise și reasamblate la capătul de recepție. Formatele de date cu comutare de pachete sunt mult mai comune decât omologii lor cu comutare de circuite.
2. World Wide Web (WWW) devine interfața principală de comunicații. Oamenii accesează Internetul pentru divertisment, servicii și colectarea de informații, intranetul pentru accesarea informațiilor companiei și conectarea cu colegii și extranetul pentru accesarea clienților și furnizorilor. Toate acestea sunt derivate ale World Wide Web care vizează conectarea diferitelor comunități de interese. Informațiile și alte resurse sunt stocate în servere Web la distanță, care servesc diferitelor nevoi ale ființelor umane prin intermediul browserelor Web la capetele lor.
3. Vitezele de până la 2 Megabiți pe secundă (Mbps) sunt realizabile cu 3G. Ratele de transmisie a datelor vor depinde de mediu, apelul fiind efectuat, totuși, numai în interior și în medii staționare în care aceste tipuri de rate de date vor fi disponibile. Pentru o mobilitate ridicată, se așteaptă să fie disponibile rate de date de 144 kbps.
Implementarea WCDMA în 3G:
Accesul multiplu cu diviziune de cod în bandă largă (W-CDMA) este una dintre principalele tehnologii pentru implementarea sistemelor celulare de a treia generație (3G).
Implementarea W-CDMA va fi o provocare tehnică datorită complexității și versatilității sale. Complexitatea sistemelor W-CDMA poate fi privită din unghiuri diferite: complexitatea fiecărui algoritm, complexitatea întregului sistem și complexitatea de calcul a unui receptor. Simulările la nivel de legătură W-CDMA necesită un calcul de peste 10 ori mai intens decât simulările actuale de a doua generație. În interfața W-CDMA diferiți utilizatori pot transmite simultan la diferite rate de date și ratele de date pot varia chiar în timp. Rețelele UMTS trebuie să susțină toate serviciile actuale de a doua generație și numeroase aplicații și servicii noi.
Diferite moduri de operare în WCDMA:
În WCDMA, există două moduri diferite de operare posibile:
o TDD: În această metodă duplex, transmisiile pe legătura ascendentă și pe legătura descendentă sunt transmise pe aceeași bandă de frecvență folosind intervale de timp sincronizate. Astfel, intervalele de timp dintr-un canal fizic sunt împărțite în partea de transmisie și recepție.
o FDD: Transmisiile uplink și downlink utilizează două benzi de frecvență separate pentru această metodă duplex. Pentru o conexiune este atribuită o pereche de benzi de frecvență cu separare specificată. Deoarece regiuni diferite au scheme de alocare a frecvenței diferite, capacitatea de a funcționa fie în modul FDD, fie în modul TDD permite utilizarea eficientă a spectrului disponibil.
Caracteristici cheie ale WCDMA:
Caracteristicile operaționale cheie ale interfeței radio WCDMA sunt enumerate mai jos:
1. Suport pentru transmisie cu viteză mare de date: 384 Kbps cu acoperire largă, 2 Mbps cu acoperire locală.
2. Flexibilitate ridicată a serviciilor: suport pentru mai multe servicii paralele cu rată variabilă pe fiecare conexiune.
3. Atât Frequency Division Duplex (FDD) cât și Time Division Duplex (TDD).
4. Construit pentru sprijinirea viitoarelor tehnologii de îmbunătățire a capacității și a acoperirii, cum ar fi antene adaptive, structuri avansate de recepție și diversitatea transmițătorului.
5. Sprijin pentru predarea interfrecvențelor și predarea către alte sisteme, inclusiv predarea către GSM.
6. Acces eficient la pachet.
Specificații tehnice WCDMA
Schemă de acces multiplu: DS-CDMA
Schema duplex: FDD/TDD
Mod dublu acces pachet: (canal combinat și dedicat)
Schema de rată multiplă/rată variabilă: factor de împrăștiere variabil și multi-cod
Rata cip: 3,84 Mcps
Spațiere între purtători: 4,4-5,2 MHz (raster purtător de 200 kHz)
Lungimea cadrului: 4,4-5,2 MHz (raster purtător de 200 kHz
Sincronizare între stațiile de bază: FDD: Nu este necesară sincronizarea
TDD: Este necesară sincronizarea
Tehnologie de comunicații mobile 3G cu WCDMA:
Asigurarea unei bune acoperiri în clădire joacă un rol important în atragerea și păstrarea abonaților de telefonie mobilă. În mod obișnuit, acoperirea din macrorețea se extinde în clădiri, dar ar trebui completată de sisteme dedicate în interiorul clădirii. Capacitatea de date mai mare și capacitatea rețelelor de a treia generație de a furniza servicii de date de mare viteză cresc cerințele impuse rețelei celulare. Abonații au așteptări mari în ceea ce privește serviciile de a treia generație.
Prin urmare, atunci când sunt introduse, noile servicii trebuie (cel puțin) să fie disponibile oriunde pot fi găsite servicii de a doua generație. Cu toate acestea, multe rețele de a treia generație implementate până în prezent au fost proiectate în primul rând pentru a oferi o bună acoperire în medii exterioare, nu în interiorul clădirilor. În consecință, utilizatorii implementărilor timpurii ale accesului multiplu cu diviziune de cod în bandă largă (WCDMA) evaluează slab serviciile de a treia generație în comparație cu serviciile de a doua generație.
Concluzie:
Avantajul major este creșterea capacității prin utilizarea mai eficientă a spectrului. O capacitate mai mare permite rețelei wireless WCDMA să gestioneze o densitate mai mare a apelurilor la un cost mai mic. Implementarea WCDMA a îmbunătățit calitatea vocii, performanța sistemului și durata de viață a bateriei mobile.
Referinţă:
1. Rakesh Arora, „Recent advances in wireless data networking”.
2. Hans Beijner, „Importanța soluțiilor în clădire în rețelele de generație a treia”.
3. Juha Korhonen, „Introducere în comunicațiile mobile 3G”.
4. Ramjee Prasad, „Către un sistem 3G global”
5. Jeffrey Bannister, Paul Mather, Sebastian Coope, „Convergence Technologies for 3G”
6. MR Karim, Mohsen Sarraf, „W CDMA și Cdma2000 pentru rețele mobile 3G”
7. Keiji Tachikawa, „W CDMA Mobile Communications System”
8. R Ramachandran, „Evoluția către comunicarea mobilă 3G”