Казахской академии транспорта

 
 
ҚазККА Хабаршысы № 6 (73), 2011 
 
 
 
102
персонала, на приобретение необходимой аппаратуры и приложений обслуживания, время 
окупаемости внедрения технологии, итоговое повышение производительности труда при 
решении с помощью данной технологии задач определенного вида, и пр; 
- удобство использования - показывает, насколько легко технология осваивается и 
применяется,  каковы  трудозатраты  на  решение  определенных  задач  при  работе  по  этой 
технологии.  Основной момент, на который следует обратить внимание при рассмотрении 
этого  аспекта - удобство  использования  технологии  включает  как  удобство  ее 
использования конечными пользователями, так и управляемость, т.е. удобство контроля и 
управления  проектами,  использующими  эту  технологию.  Кроме  того,  здесь  необходимо 
учитывать  затраты  на  обучение  обеих  категорий  пользователей — конечных 
пользователей  технологии  и  менеджеров  проектов,  в  которых  она  применяется,  а  также, 
возможно,  руководителей  более  высокого  ранга,  которым  может  потребоваться  новое 
понимание процессов, происходящих в их организации; 
- гибкость - отражает возможность использования технологии в разных условиях, в 
частности, в разных проектах, организациях, культурных средах, с разным персоналом, с 
разными инструментами, в сочетании с различными другими технологиями и техниками, 
с  разным  масштабом  задач - для  проведения  небольших  мобильных  проектов  или  для 
проведения  огромных,  ресурсоемких  проектов  с  вовлечением  большого  количества 
людей; 
- модифицируемость - определяет, насколько легко технологию приспособить для 
решения других задач, добавить к ней новые возможности; 
 -  добротность,  надежность - связан  с  вероятностными  характеристиками 
технологии, показывающими распределение «плохих» ситуаций, недостатков технологии 
с точки зрения всех остальных, перечисленных ранее аспектов. 
Рассмотрим характеристики технологии 4G (LTE), которая является перспективной 
и ключевой.  
Радиус  действия  базовой  станции LTE может  быть  различным.  В  оптимальном 
случае - это порядка 5 км, но при необходимости он может составлять до 30 км или даже 
100 км (при достаточном поднятии антенны).  
Звонок  или  сеанс  передачи  данных,  инициированный  в  зоне  покрытия LTE, 
технически  может  быть  передан  без  разрыва  в  сеть 3G (WCDMA), CDMA2000 или  в 
GSM/GPRS/EDGE. 
LTE  лучше  использует  частотный  спектр,  отличается  повышенной  емкостью  и 
меньшими  значениями  задержки (latency), которая  для  небольших  пакетов  может 
снижаться до значения всего в 5 мс. Увеличение скорости передачи данных способствует 
повышению  качества  предоставляемых  услуг,  ускоряет  распространение  новых 
мультимедийных 
сервисов 
(многопользовательские 
игры, 
социальные 
сети, 
видеоконференции, системы мониторинга и М2М, интерактивные он-лайн приложения и 
др.). Еще одно преимущество - в отличие от WCDMA (требующей полосы в 5 МГц), LTE 
способна работать с различными полосами частот - от 1.5 МГц до 20 МГц. 
Внедрение  технологии LTE позволяет  операторам  уменьшить  капитальные  и 
операционные  затраты,  снизить  совокупную  стоимость  владения  сетью,  расширить  свои 
возможности  в  области  конвергенции  услуг  и  технологий,  повысить  доходы  от 
предоставления услуг передачи  данных.  Сеть  поддерживает MBSFN (Multicast Droadcast 
Single Frequency Network), что  позволяет  внедрять  такие  услуги,  как  мобильное  ТВ  в 
противовес DVB-H. 
Стандарт Rel.8 предусматривает  возможность  одновременной  работы  до 200 
активных пользователей в каждой соте, использующей полосу в 5 МГц.  
К  особенностям  экосистемы  относятся  беспроводный  доступ  нового  поколения, 
скоростная и эффективная IP-сеть,  интеграция с существующей сетью, открытость.  

 
 
ҚазККА Хабаршысы № 6 (73), 2011 
 
 
 
103
 К  возможностям,  обеспечиваемым LTE, относятся  высокая  пропускная 
способность  сети,  большая  чувствительность,  поддержка  игровых  приложений  за  счет 
низкого  времени  отклика,  высокая  интерактивность,  более  высокая  скорость  загрузки 
данных,  возможность передачи голоса по IP/IMS,  более высокое качество обслуживания,  
больше каналов мобильного ТВ,  лучше качество изображения мобильного ТВ,   FDMA на 
линии от базовой станции с модулацией 64QAM,  полностью IP e2e сеть,  ширина канала 
до 20 МГц, гибкая сеть доступа, улучшенная техника антенн. 
На рисунке 1 представлена структура сети LTE. 
 
 
Рисунок 1 - Структура сети стандарта LTE 
Из схемы сети LTE, представленной выше, уже видно, что структура сети сильно 
отличается  от  сетей  стандартов 2G и 3G. Существенные  изменения  претерпела  и 
подсистема  базовых  станций,  и  подсистема  коммутации.  Была  изменена  технология 
передачи  данных  между  оборудованием  пользователя  и  базовой  станцией.  Также 
подверглись изменению и протоколы передачи данных между сетевыми элементами. Вся 
информация  (голос,  данные)  передается  в  виде  пакетов.  Таким  образом,  уже  нет 
разделения на части обрабатывающие либо только голосовую информацию, либо только 
пакетные данные.  
Можно выделить следующие основные элементы сети стандарта LTE:  
- Serving SAE Gateway или просто Serving Gateway (SGW) – обслуживающий шлюз 
сети LTE. Предназначен для обработки и маршрутизации пакетных данных поступающих 
из/в  подсистему  базовых  станций.  По  сути,  заменяет MSC, MGW и SGSN сети UMTS. 
SGW имеет прямое соединение с сетями второго и третьего поколений того же оператора, 
что  упрощает  передачу  соединения  в  /из  них  по  причинам  ухудшения  зоны  покрытия, 
перегрузок и т.п.; 
- Public Data Network (PDN) SAE Gateway или просто PDN Gateway (PGW) – шлюз 
к/от  сетей  других  операторов.  Если  информация  (голос,  данные)  передаются  из/в  сети 
данного оператора, то они маршрутизируются именно через PGW; 
- Mobility Management Entity (MME) – узел  управления  мобильностью. 
Предназначен для управления мобильностью абонетов сети LTE;  

 
 
ҚазККА Хабаршысы № 6 (73), 2011 
 
 
 
104
- Home Subscriber Server (HSS) – сервер  абонентских  данных. HSS представляет 
собой объединение VLR, HLR, AUC выполненных в одном устройстве;  
- Policy and Charging Rules Function (PCRF) – узел выставления счетов абонентам за 
оказанные услуги связи.  
Все перечисленные выше элементы относятся к системе коммутации сети LTE. В 
системе  базовых  станций  остался  лишь  один  знакомый  нам  элемент – базовая  станция, 
которая получила название eNodeB. Этот элемент выполняет функции и базовой станции, 
и контроллера базовых станций сети LTE. За счет этого упрощается расширение сети, т.к. 
не требуется расширение емкости контроллеров или добавления новых. 
К внешним факторам внедрения технологии 4G  относятся обширная территория, 
малонаселенность Казахстана. 
Развитие сетей четвёртого поколения задерживает то, что сети 3G имеют высокий 
потенциал  интенсивного  и  экстенсивного  развития.  На  рынке  Казахстана  мобильных 
устройств, поддерживающих стандарт LTE пока нет, что связано с отсутствием сети LTE 
и спроса на них. В мире такие устройства уже есть. Так, например, в Швеции продаются 
USB-модемы LTE вместе с контрактами на предоставление связи. 
Недостаток аппаратов, способных работать с сетями 4G, заключается в их высоком 
энергопотреблении.  Наиболее  важной  проблемой  распространения 4G является  низкая 
активность инвесторов [2].  
Анализируя, что меняется с приходом 4G, надо отметить, что технология, в первую 
очередь,  отражает  те  изменения,  которые  уже  происходят  в  мире.  Меняется  поведение 
потребителей – люди  начинают  активнее  пользоваться  мобильными  устройствами,  они 
хотят  всегда  быть  на  связи  и  в  любой  точке  быть  подключенными  к  сети:  прочитать 
новости,  пообщаться  с  друзьями,  скачать  музыку,  учиться  или  работать.  Это  изменение 
определяет  новые  требования  к  каналу  передачи  данных.  В  сети 4G абоненты  могут 
пользоваться интерактивными сервисами, требовательными к скорости передачи данных 
и  времени  отклика,  такими  как  онлайн-игры,  телепередачи  и  видеотрансляции  высокого 
качества.  Для  предприятий  появляется  возможность  организовать  доступ  сотрудникам  к 
видеоконференциям и передаче файлов большого объема. 
Технология LTE находится  в  начале  своего  развития. 160 Мбит/с – это 
максимальная  скорость  одной  из  первых  версий  стандарта,  достижимая  в  идеальных 
условиях. Предельная скорость следующих стандартов может превышать и 300 Мбит/с. В 
реальной  ситуации  действующей  и  наполненной  абонентами  сети  скорости,  конечно, 
ниже,  однако,  в  любом  случае,  они  на  порядок  выше  существующих  сегодня  сетей 
третьего  поколения  и  могут  доходить  до 80 Мбит/с.  По  ряду  параметров  сеть 4G 
превосходит имеющиеся на сегодняшний день технологии проводного интернет-доступа, 
в том числе ADSL. Там, где нет альтернативы проводному доступу (ADSL, Ethernet), LTE 
может стать такой альтернативой как по цене, так и по качеству, обладая дополнительным 
преимуществом – мобильностью [3]. Уже сейчас сеть LTE работает в крупнейших городах 
– Стокгольме, Гетеборге, Мальме и др. 
Для  строительства  и  эксплуатации  такой  сети  объединили  усилия  двух  крупных 
шведских  операторов – Tele2 и Telenor, создав  совместное  предприятие Net4Mobility. 
Таким образом, каждая из двух компаний инвестирует в 2 раза меньше средств, при этом 
предлагая своим абонентам качественную сеть национального масштаба. 
Насколько известно, вопрос выбора частот сейчас находится в стадии обсуждения. 
Одно  из  основных  отличий  стандарта LTE в  том,  что  он  «всеяден»:  сеть  может  быть 
построена  в  большинстве  частотных  спектров,  начиная  от 700 МГц  и  заканчивая 2600 
МГц  и  выше.  Сеть Tele2 в  Швеции  построена  в  частотах 900 и 2600 МГц,  однако  они 
дополнительно получили частоты в диапазоне 800 МГц. Пока это наиболее используемые 
частоты. На днях Евросоюз действительно выработал рекомендации по совместной работе 

 
 
ҚазККА Хабаршысы № 6 (73), 2011 
 
 
 
105
стандартов 2/3G и LTE (4G) в диапазонах 900 и 1800 МГц. А одна из версий LTE – TDD-
LTE – использует диапазон 2.3-2.4 ГГц. 
Как правило, низкие частоты с большей «дальнобойностью» сигнала используются 
для  покрытия  больших  территорий,  сельских  районов,  тогда  как,  например, 2600 МГц, 
обладая  более  высокой  емкостью,  обычно  «закрывает»  городские  районы  с  большой 
плотностью населения. Использование низких частот особенно актуально для Казахстана, 
с  его  большими  территориями.  Также  необходимо  учитывать  планы  по  поставкам 
абонентских  устройств  (модемов,  смартфонов),  только  тогда  услуга  станет  массовой  в 
короткие сроки. 
Существует 
гипотетическая 
возможность 
совместного 
строительства 
и 
эксплуатации  сети.  Безусловно,  рациональнее  объединить  инвестиции  и  построить  одну 
качественную сеть.  
 Шведская Tele2 уже дважды использовала такой механизм. Сначала – в 2001 году, 
когда  строили  сеть  третьего  поколения (3G) совместно  с  одним  из  своих  шведских 
конкурентов, компанией Telia, а затем – в 2009 году, в рамках проекта по запуску сети 4G 
– LTE, с  другим  конкурентом,  компанией Telenor. В  обоих  случаях,  именно Tele2 
получила  соответствующие  лицензии,  но,  поразмыслив  в  традиционном  для  компании 
духе разумной экономии,  предложила партнерам создать совместное предприятие, вместе 
инвестировать  в  него  на  паритетных  началах  и  в  дальнейшем  работать  на  этой  сети. 
Первое СП получило название SUNAB, второе – Net4Mobility. 
Механизм работы проекта простой. Компании создают СП, где каждому участнику 
принадлежит 50%; оно  координирует  строительство  сети.  Швеция  была  поделена  на 4 
сегмента,  в  двух  из  них  все  работы  (строительство,  эксплуатация)  ведет Tele2, а  еще  в 
двух – партнер.  В  результате  получается  одна  сеть  национального  масштаба,  с  очень 
высоким  качеством  услуг,  что  подтверждено  различными  тестами.  У  партнеров  общая 
радиоподсистема, а все остальное – ядро сети, биллинг, обслуживание абонентов, тарифы, 
маркетинг и прочее – у каждого оператора собственное 
Такой  подход  позволяет  добиться  двух  эффектов,  очень  важных  с  точки  зрения 
бизнеса, – сокращения  капитальных  затрат (CAPEX) и  операционных  затрат (OPEX) на 
50%  для  каждого  из  участников  и  наличия  сети  мобильной  связи  нового  поколения 
высокого качества. 
Похожие  проекты  обсуждаются  во  многих  странах.  Например,  в  сентябре 
прошлого года польский регулятор разрешил двум операторам PTK Centertel (Orange) и P4 
(Play) построить сеть LTE в рамках совместного проекта. 
Сети 4G дешевле, с точки зрения, затрат, так как цена производства одной единицы 
трафика  в  сети  нового  поколения  ниже,  чем  в  предыдущих.  Основная  причина 
заключается в том, что LTE основана на других принципах, нежели сети 2G или 3G — это 
первый полноценный стандарт, технологически ориентированный на передачу данных, а 
не голоса. Причем под данными понимается, конечно, не только собственно дата-трафик, 
но и голос, но он идет по IP-протоколу. В результате, сеть LTE получает более простую 
структуру, меньшее количество элементов, а значит, становится дешевле. 
Беспроводные технологии играют ключевую роль в обеспечении широкополосного 
доступа  в  сельской  местности.  Это  более  рентабельно — построить  одну  станцию 4G, 
которая  обеспечит  связь  на  расстоянии  десятков  километров,  чем  покрывать 
сельхозугодия одеялом из оптоволоконных линий. 
Выводы. 
Данная  работа  акцентирует  внимание  на  аспектах  целостного  понятия 
качества  и  на  методах  представления    технологии 4G, нацеленных  на  обеспечение 
успешного  внедрения  с  учетом  имеющейся  организационной  культуры.  Рассмотренные 
вместе,  эти  стороны – внутренние  характеристики  технологии  и  способы  ее  подачи — 
позволяют    выработать  достаточно  практичную  систему  мер,  позволяющих  повысить 

 
 
ҚазККА Хабаршысы № 6 (73), 2011 
 
 
 
106
вероятность  успешного  внедрения  внутренне  сложной  и  потому  неоднозначно 
воспринимаемой пользователями технологии. 
Готовность  рынка  к  внедрению 4G необходимо  рассматривать  комплексно.  Если 
взять  ситуацию  на  текущий  момент,  то,  безусловно,  рынок  не  готов:  недостаточно 
устройств,  мало  кто  в  стране  знает,  что  такое 4G и  какие  преимущества  дает  эта 
технология  и  т.д.  Однако,  чтобы  обеспечить  в  ближне-  и  среднесрочной  перспективе 
абонентов  высокоскоростным  мобильным  доступом  в  Интернет  и  войти  в  число  стран, 
обладающих современной телекоммуникационной инфраструктурой, начинать работу по 
внедрению LTE в  Казахстане  необходимо  уже  сейчас.  Для  этого  важно  определиться  с 
доступными  частотами,  предоставить  всем  участникам  рынка  и  новым  игрокам  равную 
возможность строить свою собственную сеть или участвовать в совместном строительстве 
сети,  проводить  активную  информационно-разъяснительную  кампанию  для  населения. 
Одновременно  с  этим,  производители  будут  выпускать  новые  абонентские  устройства, 
снизится их цена, появятся новые приложения. 
 
ЛИТЕРАТУРА 
 
1. G.W. Matkin. Technology Transfer and the University. - NY: Macmillan Publishing Company, 
1990. – 866 р. 
2.  Липаев В.В. Обеспечение качества программных средств. Методы и стандарты. — М.: 
Синтег, 2001. – 228 с. 
3.  Камерон  К.,  Куинн  Р.  Диагностика  и  измерение  организационной  культуры. — СПб.: 
Питер, 2001. – 320 с. 
 
 
УДК 621.397.62 (075) 
Демеуова Роза Миргалиевна – магистрант (г.Алматы КазАТК) 
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ  
4-ГО ПОКОЛЕНИЯ 
В  настоящие  время  перспективными    технологиями 4-го  поколения  являются  
HSPA, LTE, WiMAX и Wi-Fi. В статье подводится сравнение ключевых  технологий 4-го 
поколения HSPA, LTE, WiMAX и Wi-Fi. 
Сравним  ключевые  перспективные технологии 4-го поколения WiMAX и HSPA. 
Системы  с  технологией HSPA коммерчески  доступны  с 2007 года.  Технология 
предусматривает  частотное  дуплексирование (FDD) с  шириной  каждого  дуплексного 
канала  5МГц.  В  нисходящем  канале  используется  модуляция QPSK, либо 16-QAM, 
потоковая скорость 14 Мбит/с. В восходящем канале модуляция BPSK, пиковая скорость 
5,8 Мбит/с. 
В  то  же  время  на  рынке  были  системы WiMAX с  временным  дуплексированием 
(TDD).  При  аналогичной  ширине  полосы 10 МГц  они  обеспечивали  скорость  в 
нисходящем канале в 2-3 раза более высокую, чем у HSPA [1]. 
Таблица 1-Сравнение систем HSPA и WiMAX  
Параметры HSPA WiMAX 
Диапазон ГГц 2.0 
2.5 
Дуплексирование FDD  FDD 
Ширина канала МГц 
2х5 2х5 
Антенны БС 
1х2 2х2 

 
 
ҚазККА Хабаршысы № 6 (73), 2011 
 
 
 
107
Антенны АС 
1х2 1х2 
Модуляции и скорость кодирования 
В нисходящем канале 64 
QAM 
5/6 
16 QAM 
3/4 
64 QAM 5/6 
64 QAM 5/6 
В восходящем канале 
16 QAM 3/4 
64 QAM 5/6 
Пиковая скорость, Мбит/с 
В нисходящем канале 17,5  21 
35 
36 
В восходящем канале 8,3  8,3 
8,3 
17 
Развитие технологии создало HSPA+. В нисходящем канале их отличает модуляция 
64-QAM c SIMO (1х2)  или 64-QAM c SIMO (2х2).  В  восходящем  канале  добавлена 
модуляция 64-QAM и  улучшены  возможности  для VoIP. Поправки  в  соответствии  с 
релизом 8 позволяют  использовать  в  нисходящем  канале  режим  МIМО (2x2) с 
модуляцией 64-QAM, рассматривается  возможность  использования  МIМО  больших 
порядков в нисходящем канале и МIМО (2х2) – в восходящем канале [2]. 
При сравнении мобильных WiMAX и HSPA+ можно сделать следующие выводы: 
- мобильный WiMAX имеет сравнимые с HSPA+ пиковые скорости в нисходящем 
канале  при  одинаковой  модуляции,  скорости  кодирования  и  ширине  канала.  При  этом  у 
мобильного WiMAX в восходящем канале пиковая скорость выше в 2-3 раза. 
-  система HSPA+ ограничены  шириной  канала  2х5  МГц  в  традиционных 
спектральных  условиях  сетей 3G. Мобильный WiMAX поддерживает  ширину  канала  до 
20  МГц,  как  частотное,  так  и  временное  дуплексирование.  Его  частотные  профили 
планируются  в  диапазонах 700, 1700, 2300, 2500 и 3500 МГц.  Мобильный WiMAX 
обеспечивает «гладкую IP - сеть» [5]. 
Сравнение    ключевых  технологий WiMAX и LTE.  Следующим  шагом  эволюции 
систем 3GPP являются  системы Long Term Evolution (LTE). Их  отличает  технология 
OFDMA  в  нисходящем  канале  и SC-FDMA – в  восходящем.  Модуляция – до 64-QAM, 
ширина  канала – до 20 МГц,  дуплексирование TDD и FDD. Применены  адаптивные 
антенные  системы,  гибкая  сеть  доступа.  Сетевая  архитектура  полностью IP – сеть.  В 
системе LTE применяются технологии и методы, уже применяемые в мобильном WiMAX, 
поэтому следует ожидать схожей эффективности систем LTE [4].  
Таблица 2 - Сравнение параметров реальных систем LTE и мобильного WiMAX в 
одинаковых частотных условиях при FDD с полосами 2х20 МГц 
LTE 
Параметры 
Motorolla T-Mobile Qualcomm 
WiMAX 
Нисходящий канал 
 
 
 
 
Антенна БС 
2х2 2х4 4х2 2х2 4х4 
Модуляция  и  скорость 
кодирования 
 
64 QAM 5/6
 
64 QAM 5/6
 
64 QAM 5/6 
 
64 QAM 5/6 
Скорость Мбит/с  226 144 277 144,6 
289 
Восходящий канал 
 
 
 
 
Антенна АС 
1х2 1х2 1х2 
Модуляция  и  скорость 
кодирования 
 
64 QAM 5/6
 
64 QAM 5/6 
 
64 QAM 5/6 
Скорость Мбит/с 
 
 
Нет данных 
50,4 75 
69,1 
Системы LTE – это  революционное  улучшение 3G. LTE представляет  переход  от 
систем CDMA к  системам OFDMA, а  также  переход  к  полностью IP – системе  к 

жүктеу/скачать 8,59 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: