<<< История CDMA >>> |
История технологии CDMA берёт своё начало
в далёкие 30-е годы прошлого (ХХ) столетия. В 1935 году в СССР академик
|
Агеев Дмитрий Васильевич
|
издал небольшим тиражом брошюру под странным
названием "Кодовое разделение каналов". В ней были определены основы
ортогонального разделения сигналов, разделения сигналов по форме. В то время
реально существовал только один способ (или метод) разделения каналов связи –
частотный. И относилось это, в основном, к каналам радиосвязи. При таком методе
каждый канал занимает некоторую свою полосу в общем спектре частот. Эти полосы
относительно узки и разделены между собой защитными интервалами. Частотный
диапазон в те далёкие времена ещё не был так перегружен как сегодня, поэтому
использование такого способа разделения каналов связи считалось достаточно
простым и логичным, поскольку осуществлялась манипуляция только одним
параметром сигнала – частотой. Однако учёные, работавшие в области разработок
новейших систем связи, в общем, и радиосвязи, в частности, понимали, что такая
идиллия не будет долгой. И вскоре придётся заниматься проблемой более
экономичного использования частотного ресурса (эфир, увы, не бездонная бочка!).
Кроме того, узкополосные радиосигналы оказались очень чувствительны к
селективным замираниям. Требовалось разработать методику, минимизирующую
потери полезного сигнала за счёт селективных замираний и позволяющую бережнее
относится к используемому диапазону частот. Иными словами говоря, требовались
новые способы разделения каналов связи и новые принципы формирования этих
самых каналов, которые бы повысили помехозащищённость полезных сигналов и
позволяли бы повторно использовать одни и те же полосы частот.
|
Несколько позже, примерно в одно и то же время,
появляются работы «Теория потенциальной помехоустойчивости» Владимира
Александровича Котельникова (СССР)
|
Котельников Владимир Александрович
|
и «Математическая теория связи» Клода Шеннона (США)
|
Шеннон Клод
|
А во время второй мировой войны голливудская
актриса Хедди Ламарк оставила свою профессию и увлеклась частотным
кодированием. Она одной из первых разработала принцип «frequence hopping»
(«перескок частоты»), который используется в настоящее время в стандарте GSM.
В конце 40-х годов Филипп Годварт опубликовал работу «Принцип неопределенности
в радиолокации», в которой показал, что можно создавать сигналы с базой
(произведением длительности сигнала на полосу частот, которую он занимает)
значительно больше единицы. По сути, это было первое описание сигналов,
относящихся к разряду широкополосных (ШПС).
|
Таким образом, эти люди создавали научную базу
для разработки интереснейших технологий в области радиосвязи. Однако в то время
ни аппаратные, ни тем более программные средства ещё не позволяли реализовать
на практике использование тех сложных математических алгоритмов, которые были
необходимы для создания систем с кодовым разделением каналов.
|
Впервые радиооборудование, использующее
кодовое разделение каналов, появилось в США где-то в конце 50-х годов. Технология
CDMA нашла применение в военных системах, где успешно отработала более двух
десятков лет. Однако, существующая на тот момент элементная база, несовершенное
программное обеспечение, недостаточное финансирование закрытых разработок по
CDMA и относительно невысокие емкости сетей с кодовым разделением каналов не
позволяли в полном объеме использовать все преимущества нового метода доступа.
Во второй половине 80-х годов военное ведомство США рассекретило данную
технологию и разрешило ее использование в гражданских средствах радиосвязи
(диапазон 800 МГц).
|
Своим появлением гражданская технология CDMA
обязана инженеру, доктору технических наук, Ирвину Марку Якобсу.
|
Якобс Ирвин Марк
|
После более чем двадцатилетней работы над TDMA
и спутниковыми системами VSAT он занялся CDMA. Метод широкополосной передачи
сигналов и уникальная устойчивость к помехам могли, по его мнению, дать
значительный выигрыш в емкости и эффективности использования радиочастот.
Первого июля 1985 года доктор Якобс учредил и возглавил фирму «QUALCOMM»
(Сан-Диего, штат Калифорния), которая сразу же стала осваивать международный
рынок мобильной спутниковой связи, цифровых сотовых систем и телефонии. В 1989
году эта компания буквально взорвала рынок, заявив, что использование технологии
CDMA может в 20 раз увеличить емкость аналоговых сотовых сетей. Поначалу
возможность коммерческого использования новой технологии оспаривалась
сторонниками TDMA, которые видели слишком много технических препятствий для ее
реализации. Однако уже в 1991 году сомнения развеялись после успешно
проведенных полевых испытаний. Рекомендации IS-95 были приняты Ассоциацией
телекоммуникационной промышленности (TIA) и уже в 1992 году превратились в
стандарт цифровой сотовой радиотелефонной связи.
|
Коммерческие права на пакет технологий CDMA у
QUALCOMM приобрели 39 азиатских, европейских и американских производителей,
среди которых такие известные компании, как MOTOROLA, LUCENT TECHNOLOGIES,
NORTEL, LG, SAMSUNG, SONY, NEC, ERICSSON и другие.
|
В сентябре 1995 года в Гонконге фирма HUTCHISON
начала развертывание первой в мире коммерческой сети CDMA, используя базовое
оборудование Motorola (базовые станции SC 9600 и коммутирующее оборудование
EMX 2500) и мобильные телефоны Qualcomm. На конец 1996 года эта сеть
насчитывала 113 сот, работала на одном частотном канале с полосой 1,25 МГц и
обслуживала более 40.000 абонентов. Правда, соты CDMA были наложены на
существующую сеть AMPS и мобильные терминалы работали в дуалмодовом режиме,
т.е. при сбое в CDMA-сети абонентский терминал автоматически переключался в сеть
AMPS (FDMA). В Корее в январе 1996 года фирма КМТ, используя оборудование Gold
Star, начала коммерческую эксплуатацию CDMA-сети. А в апреле Shinsengi Telecom
начала создавать новую сеть на базе оборудования Samsung, Sony, Qualcomm.
На конец 1996 года эти сети обслуживали более 200.000 клиентов. Корея приняла
IS-95 в качестве национального стандарта сотовой связи. В США развертыванием
CDMA-сетей занимаются такие фирмы, как Air Touch (Сан-Диего, Лос-Анджелес),
BANM (Трентон, Нью-Джерси), 360-Communications (Лас-Вегас, Невада). Они
используют базовое оборудование Qualcomm, Lucent Technologies, Motorola, а
также абонентские терминалы фирм Qualcomm, Sony, Nortel. В Австралии, в канун
Олимпийских игр, были построены сети сотовой мобильной радиотелефонной связи
в Сиднее и Мельбурне на базе оборудования CDMA-one (IS-95) производства фирмы
Samsung. Всего же системы CDMA были развёрнуты в 34 странах мира, в том числе в
Аргентине, Бразилии, Германии, Египте, Израиле, Индии, Канаде, Китае, Южной Корее,
Перу, Польше, США, Таиланде, Украине, Филиппинах, Чили и т.д.
|
Кроме вышеназванного стандарта (IS-95) в 1999
году был разработан и широкополосный вариант - W-CDMA (Ericsson, Швеция),
функционирующий в диапазоне 1800 МГц. Он предназначался для использования в
районах с высокой плотностью населения, так как обладал ещё большей пропускной
способностью. А к концу ХХ века для Европы стала актуальной проблема
«цифровизации» существующих аналоговых сетей сотовой связи, действующих в
диапазоне 450 МГц (NMT-450, C-450…). Спрос, как известно, порождает предложение.
И вот к концу 2000 года появляется ещё одна разновидность технологии CDMA –
CDMA-450 (или CDMA-2000), презентованная американской компанией Lucent
Technologies. Это оборудование соединило в себе все достоинства CDMA-800 и
«дальнобойность» аналоговых стандартов диапазона 450 МГц.
|
Однако, продвижение технологии CDMA на рынке
услуг сотовой мобильной радиотелефонной связи нельзя назвать лёгким. У
оборудования нового поколения нашлись серьёзные оппоненты, прилагавшие немало
усилий для того, чтобы доказать несостоятельность и неэффективность нового метода
разделения каналов связи. Среди них такой монстр, как Ericsson (Швеция),
потративший значительные средства на заказные газетно-журнальные публикации
против внедрения CDMA и судебные иски к конкурирующей компании Qualcomm и в то
же время занимавшийся разработкой широкополосного варианта CDMA?!
|
Но, как бы там ни было, перспективная технология всё же
пробила себе дорогу, и сегодня в мире действует 348 самых разных CDMA-операторов в 118 странах!
Из них 83 оператора - в Юго-Восточной Азии и странах Азиатско-Тихоокеанского региона, 61 оператор - в Северной Америке, 60 - в Латинской Америке,
66 - в Африке, в России и Европе - 78!
Обслуживают же они, ни много, ни мало, 516 715 000 абонентов (более полумиллиарда)! И это не перспективная технология? Шутники, да и только работают в этой Ericsson!
|
Тольятти, 30.10.2002 г., изменён и дополнен 09.03.2010 г.
|
VATTechnologies
|