FPLMTS
FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunication System) – podstawowy standard w telefonii komórkowej trzeciej generacji (3G). Miał zapewnić dostęp do bardzo rozległego zestawu usług i umożliwić ogólnoświatowy zasięg (roaming). Obecnie nazwa FPLMTS nie jest już stosowana – zastąpił ją termin IMT-2000 (International Mobile Telecommunications 2000).
Proces standaryzacji
edytujPrace nad opracowaniem systemu telefonii trzeciej generacji rozpoczęły się na początku lat 90. W 1992 r. podczas Światowej Administracyjnej Konferencji Radiowej (WARC 92) zorganizowanej przez ITU, określono podstawowe założenia systemu i wstępne pasma częstotliwości dla telefonii komórkowej trzeciej generacji 3G. Zgodnie z przyjętą przez ITU uchwałą oraz z postanowieniami odbytej w 1995 r. Światowej Konferencji Radiokomunikacyjnej (WRC 95) ustalono, że wstępne wdrożenie architektury naziemnej powinno nastąpić około roku 2001. W 1997 r. Europejska organizacja normalizacyjna ETSI przedstawiła dla kontynentu europejskiego założenia odmiany regionalnej IMT-2000, czyli systemu UMTS. Standard IMT-2000 został oficjalnie zatwierdzony na światowej konferencji radiotelekomunikacji (WRC 2000) w Stambule, gdzie pracowała nad nią grupa robocza WP-8.
Założenia standardu IMT-2000
edytujPodczas tworzenia standardu IMT-2000 ujednolicono wymagania stawiane systemowi i określono podstawowe założenia, które ma on spełniać:
- szybkość transmisji danych różna w zależności od odległości od stacji bazowej i od szybkości przemieszczania się terminala:
- do 2 Mb/s – kiedy terminal znajduje się maksymalnie 0,2 km od stacji bazowej (środowisko pikokomórkowe) i nie porusza się;
- do 348 kb/s – odległość do 2 km od stacji bazowej (środowisko mikrokomórkowe) i prędkość poruszania się terminala do 120 km/h;
- do 144 kb/s – odległość powyżej 2km (środowisko makrokomórkowe) i prędkość powyżej 500 km/h;
- zapewniony dostęp do internetu;
- komunikacja zarówno w trybie komutacji łączy, jak i pakietów;
- wysoka jakość transmisji mowy;
- udostępnienie abonentowi różnych usług (także multimedialnych i czasu rzeczywistego) zintegrowanych razem i dostępnych na całym świecie:
- System nawigacji;
- System lokalizacji;
- System informacji o zagrożeniach;
- System informacji dla pagerów;
- Gazeta elektroniczna, książka elektroniczna, telezakupy;
- Wideo na żądanie, interaktywna telewizja;
- Muzyka na żądanie, karaoke na żądanie;
- Serwis informacyjny;
- Baza danych, poczta e-mail;
- Wideo konferencje;
- Telefon mobilny, wideo telefon;
- roaming światowy;
- globalne pokrycie radiowe dzięki zastosowaniu systemu satelitów;
- umożliwienie jednoczesnej realizacji różnych usług;
- efektywne wykorzystanie dostępnego zakresu częstotliwości;
- skuteczne zabezpieczenia przekazywanych informacji;
- architektura umożliwiająca dalszą rozbudowę powiązaną z postępem technologicznym;
- skalowalność sieci;
- przenoszalność wstecz (tzn. dostępność terminali umożliwiających pracę w systemach zarówno drugiej, jak i trzeciej generacji);
- integracja różnych sieci wewnątrz sieci 3G:
- Sieci łączności bezprzewodowej;
- Radiowych sieci PABX;
- Radiowych sieci LAN;
- Radiowych sieci dostępowe WLL;
- Radiowych niepubliczne sieci dyspozytorskie PMR;
- Sieci przywoławczych.
Różne koncepcje dostępu radiowego w IMT-2000
edytujPoczątkowo system IMT-2000 miał na całym świecie pracować na tych samych zasadach (te same zakresy częstotliwości, zasady dostępu do łącza) jednakże z uwagi na zbyt duże różnice występujące między infrastrukturą sieci w poszczególnych częściach świata i różne zajętości przeznaczonych dla 3G pasm radiowych postanowiono, że system będzie funkcjonował w kilku odmianach regionalnych: europejskiej, amerykańskiej, japońskiej, chińskiej i koreańskiej.
- Standaryzacją odmiany Europejskiej zajął się Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych (ETSI). Zaproponował on koncepcję interfejsu radiowego oznaczoną jako UTRA, na którą składają się dwie techniki transmisji szerokopasmowej z wielodostępem kodowym (WCDMA) przeznaczone dla różnych zakresów częstotliwości: IMT-DS (opierająca się na technice CDMA z rozpraszaniem bezpośrednim) i IMT-TC (technika TD-CDMA, czyli połączenie wielodostępu kodowego i czasowego). Dalszą pracę w tym zakresie przejęła organizacja 3GPP. Włączyła ona też do swojej pracy opracowaną przez ETSI technikę oznaczoną jako IMT-FT (łącze radiowe systemu telefonii DECT).
- W Ameryce komitet standaryzacyjny T1P1 zaproponował system wielodostępu kodowego z wykorzystaniem wielu nośnych CDMA2000 (rozwinięcie systemu CDMA w standardzie nazwane IMT-MC) oraz oparty na technice TDMA system UWC-136 (ewolucja systemu IS-136 w standardzie nazwana IMT-SC). IMT-MC jest dalej rozwijane przez organizację 3GPP2.
- Nad standardem japońskim pracowało stowarzyszenie ARIB (Association for Radio Industries and Businesses). Ponieważ ich plany także opierały się na standardzie WCDMA, w końcowym okresie przyłączyli się do ETSI w ramach organizacji 3GPP.
- Także koreańskie stowarzyszenie TTA (Telecommunications Technology Association) zaproponowało wykorzystanie techniki WCDMA jednakże o nieco innej koncepcji interfejsu radiowego.
Po opracowaniu wszystkich tych technik ITU połączyło zbliżone propozycje i zdefiniowało pięć podstawowych technik transmisji radiowej, które będą stosowane w systemie IMT-2000. Są to:
Dzięki zróżnicowaniu tych technik ułatwione zostanie przechodzenie abonentów z sieci drugiej generacji (GSM) do systemu IMT-2000.
Zakres częstotliwości wykorzystywany w systemie
edytujOstateczna wersja zasobów widmowych dla systemu IMT-2000 została oficjalnie zatwierdzona w roku 2000 na Światowej Konferencji Radiowej. Zawierają się w czterech przedziałach:
- od 806 do 960 MHz,
- od 1710 do 2025 MHz,
- od 2100 do 2200 MHz,
- od 2500 do 2690 MHz.
Przedziały 806–960 MHz, 1710–1885 MHz oraz 2500–2690 MHz mają być udostępnione systemowi IMT-2000 dopiero w przyszłości, dlatego obecnie bierze się pod uwagę tylko górną połowę przedziału drugiego i przedział trzeci. Wewnątrz wszystkich zakresów wydzielono podzakresy zarezerwowane na transmisje satelitarne:
- od 1980 do 2010 MHz,
- od 2170 do 2200 MHz,
- od 2500 do 2520 MHz,
- od 2670 do 2690 MHz.
Problem polega na tym, że tylko Chiny mogą w pełni przeznaczyć obecnie dostępne pasma dla systemu IMT-2000. W pozostałych krajach część tych pasm jest zajęta przez inne systemy telekomunikacyjne. W Europie pasmo 1885–1900 jest zajęte przez system DECT, w USA w pasmach 1885–1910 i 1930–1990 pracuje system GSM, natomiast w Japonii i Korei pasmo do 1919 MHz jest zajęte przez PHS. Docelowo jednak wszystkie zasoby widmowe określone w 2000 roku mają być wykorzystywane w systemie IMT-2000.
Podsumowanie
edytujStandard IMT-2000 pomimo różnych, lokalnych metod dostępu do łącza radiowego ma pewne cechy, które charakteryzują go jako całość. Są to między innymi:
- konieczność spełniania założeń opisanych w punkcie drugim,
- takie same rozwiązania techniczne, terminale i architektura sieci naziemnej na całym świecie,
- podobieństwo właściwości sygnału w łączu radiowym dla różnych technik transmisji,
- wykorzystanie na całym świecie prawie tego samego zakresu częstotliwości.
Obecnie istnieje jeszcze wiele problemów stojących na przeszkodzie realizacji tych założeń na całym świecie. Największe chyba kłopoty wynikają z wcześniejszego zagospodarowania podstawowych zakresów częstotliwości na inne potrzeby – przykładem jest Ameryka.
Bibliografia
edytuj- J. Kołakowski, J. Cichocki, UMTS – System Telefonii Komórkowej Trzeciej Generacji, WKŁ, Warszawa 2003, ISBN 83-206-1507-0.
- https://web.archive.org/web/20070807230622/http://www.tbm.tudelft.nl/webstaf/rudiw/TB9612/UMTS/umts1htm#1.
- https://web.archive.org/web/20070930195452/http://members.lycos.co.uk/rfinean/PhD/2FPLMTS.pdf
- http://web.archive.org/web/20051017001637/http://www.fujitsu.com/downloads/MAG/vol38-2/paper15.pdf
- ITU-T Recommendation F.115, Service Objectives and Principles for Future Public Land Mobile Telecommunication System.