15 лет назад 7 февраля 2004 в 17:56 145

У подавляющего большинства жителей России мобильная связь однозначно ассоциируется со стандартом GSM. Но ”массовый” и ”распространенный” далеко не всегда значит ”лучший”.

CDMA в России: Skylink
1 ноября 2003 года в коммерческую эксплуатацию была запущена сеть Skylink IMT-MC 450 МГц в предложении компании “МСС” (”Московская сотовая связь”, владелец сети NMT-450 МГц). Говорят, что в первые дни в офисе фирмы стояли огромные очереди. Что же произошло в этот день? Появился ли реальный конкурент существующим операторам сотовой связи и пришло ли в Москву поколение 3G?

К сожалению, ни о каких видеофонах и прочих атрибутах фантастических романов (впрочем, довольно успешно работающих в Японии) речи пока не идет. Главное, на чем акцентирует внимание Skylink, – беспроводная передача данных на скорости до 153 кбит/с, ну и, конечно, качественная и надежная связь. Похоже, оба этих обещания фирме удается успешно выполнять. На данный момент сеть Skylink отлично работает на всей территории Москвы (причем обеспечивает связь внутри зданий и, например, автомобильных тоннелей, где часто не ловится GSM) и в радиусе порядка 30-50 км от МКАД, что само по себе для только что построенной сети – немалое достижение.

Есть и роуминг между Москвой и Санкт-Петербургом, но пока с ним не все ладно. Пользователи отмечают его нестабильную работу: например, исходящие звонки из гостевой сети проходят нормально, а входящие вообще не работают. Все, что касается качества звука, справедливо и для передачи данных – скорость на высшем уровне. Но пока абонентов у новой сети еще мало, и неизвестно, как поведет себя Skylink в случае наплыва клиентов.

Клиенты, впрочем, в Skylink что-то не торопятся, и основная тому причина – крайне примитивные и малофункциональные мобильные телефоны стандарта CDMA2000 450 МГц. Все дело в том, что в мире практически нет никаких сетей этого диапазона и, соответственно, производители не спешат создавать трубки для такого небольшого рынка. Пока нам доступны только два телефона – Hyundai/Curitel HX-510B и Synertek S-200. Это привязанные к оператору аппараты с морально устаревшим дизайном, лишенные многих привычных по GSM функций и при этом стоящие более $200.

Следует отметить, что подобный ассортимент характерен именно для отечественного рынка. Например, румынский оператор Zapp предлагает еще один телефон: Giga Z-510 – достаточно симпатичную и легкую “раскладушку” с двумя экранами и полифоническими звонками. Почему она не была в свое время (ведь у питерского “Скайлинка” был на это целый год!) сертифицирована и выпущена в продажу – загадка. Что огорчает, ни “МСС”, ни “Дельта Телеком” не горят большим желанием подключать “чужие” (пусть и соответствующие CDMA200 450МГц и честно приобретенные за границей пользователем) аппараты: по свидетельствам пользователей, в Санкт-Петербурге за это просят порядка $200 “на тестирование”, а в Москве вообще отказываются наотрез.

Современные модели телефонов обещают уже около года, но пока на подходе лишь одна новая ”трубка” – Curitel HX-525B, главный плюс которой – поддержка идентификационных карт R-UIM (аналога SIM-карт), которые позволят без проблем заменить телефон. Если Skylink пойдет по пути выпуска R-UIM-карт, это позволит создать конкуренцию на рынке телефонов CDMA450 и, скорее всего, существенно скажется на ценах, что, в свою очередь, только повысит интерес к новому стандарту связи.

Не GSM единым
При организации цифровой радиосвязи одним из ключевых факторов является возможность мультидоступа, то есть одновременная передача через одно устройство информации многим пользователям в общем радиоканале. В стандарте GSM для этого используется принцип TDMA (Time Division Multiple Access): на одной частоте, но в разное время (то есть поочередно небольшими кусочками по несколько миллисекунд) передается информация разных абонентов. К сожалению, подобные системы имеют ряд недостатков.

Во-первых, из-за узкой полосы приема они больше подвержены помехам (особенно в городских условиях). Во-вторых, осуществляемое коммутационными системами ”жесткое переключение” базовой станции (БС), используемой в данный момент абонентом, – так называемый hard hand-off – может создавать перерывы в разговоре (что особенно заметно в местах со слабым уровнем приема от всех окружающих БС – абонент может принимать сигнал только от одной и поэтому ему приходится ”скакать” туда-сюда). Наконец, построение TDMA-сетей требует достаточно трудоемкого радиочастотного планирования – например, в том же стандарте GSM соседние базовые станции не могут занимать одни и те же частоты.

Пытаясь найти альтернативу TDMA, специалисты обратились к другому принципу организации мультидоступа – CDMA (Code Division Multiple Access), в основе которого лежит кодовое разделение каналов. Принцип этот был открыт почти 70 лет назад: первая научная работа, посвященная ортогональному разделению сигналов, появилась еще в 1935 году (”Основы теории линейной селекции” Д. М. Агеева). В практическом же плане технология CDMA начиная с 50-х годов использовалась в военных системах связи. Лишь в конце XX века благодаря усилиям компании Qualcomm был создан стандарт IS-95A, который, собственно, и является тем, что мы сейчас понимаем под CDMA.

Как работает CDMA
В отличие от TDMA в CDMA спектр исходного информационного сигнала расширяется на весь доступный радиоканал (в стандарте CDMA IS-95 – 1,23 МГц) с использованием метода direct sequence (”прямая последовательность”). Сигнал абонента модулируется специальным и уникальным (в том смысле, что он ”принадлежит” только данному абоненту) шумоподобным кодом и как бы ”размазывается” по всей ширине радиоканала. В приемнике он восстанавливается при помощи идентичного кода, отфильтровываясь от всех прочих сигналов, модулируемых своими ”шифрами”. В результате обеспечивается очень большая помехоустойчивость и возможность работы при малой мощности передаваемого сигнала.

В реальном CDMA IS-95 в качестве ”кода” используются взаимоортогональные функции Уолша (которых существует всего 64, что, к слову сказать, само по себе ограничивает количество мобильных пользователей одного канала: их может быть примерно 25 – остальные коды используются для различных служебных целей), а несущие радиоканалов располагаются с интервалом 1,26 МГц, то есть вплотную друг к другу.

Несколько жирных плюсов
Все достоинства CDMA вытекают непосредственно из используемой технологии. Например, изначально скорость цифрового потока в CDMA выше, чем в GSM (14,4 кбит/с против 9,6 кбит/с), что при тех же вокодерах (то есть голосовых кодеках) обеспечивает лучшее качество звука. Да и сам широкий сигнал, как уже было сказано, меньше подвержен помехам.

В CDMA соседние базовые станции никогда не ”мешают” друг другу в попытках ”достучаться” до пользователя: во-первых, используется динамическое регулирование мощностей передатчиков мобильных терминалов, что выравнивает качество приема вне зависимости от расстояния до станции (и, кстати говоря, положительно сказывается на сроке работы телефона без подзарядки), а во-вторых, абонентский аппарат принимает сигнал пакетами с интервалом 20 мс одновременно с разных станций и каждый раз автоматически выбирает наиболее качественный.

Благодаря последней возможности исчезает свойственное GSM ”жесткое переключение”: при передвижении абонента базовые станции постепенно ”передают” его друг другу и переключение между ними происходит совершенно незаметно. В результате крайне неблагоприятная для GSM ситуация, когда пользователь находится рядом с несколькими сильными БС (и вынужден выбирать один сигнал из нескольких), для CDMA только улучшает качество приема. С другой стороны, возможность удаления от базовой станции зависит практически лишь от мощности приемопередатчика, так как проблем вроде повышения уровня помех из-за соседних БС или многократного отражения сигнала в CDMA просто нет. В итоге возможна реальная работа на расстоянии до 40-50 км от БС!

На практике все вышеописанное означает, что абонент сети CDMA имеет связь гораздо лучшего качества, чем абонент GSM. Нет никаких выпадающих фреймов, никакого металлического призвука, никакого эха… Голоса собеседников легко отличить друг от друга, а речь гораздо ближе по качеству к проводному телефону (хотя, конечно, все равно до него не дотягивает). Впрочем, все это во многом зависит и от используемого аппарата.

Кроме того, нельзя забывать и о потенциально более высокой надежности и защищенности CDMA, как с точки зрения различных ”происшествий” в радиодиапазоне, так и в плане конфиденциальности разговоров. Наконец, одно из основных достоинств CDMA – намного меньший по сравнению с GSM уровень излучения. Конечно, влияние на человека излучений сотового телефона еще до конца не изучено, но все равно приятно, что любимый мобильник излучает всего 0,2 Вт, а не 2, как в GSM.

Оператор CDMA тоже получает массу преимуществ: ему не нужно заниматься дорогостоящим радиочастотным планированием – соседние базовые станции без проблем могут использовать одни и те же радиочастоты. Время подготовки строящейся сети к первому запуску (с тем, чтобы она могла более или менее полноценно работать) меньше, чем в случае с GSM… В общем, налицо вполне очевидные экономические выгоды (хотя само строительство и оборудование, в принципе, не дешевле, чем у конкурентов), которые зачастую позволяют операторам CDMA предлагать свои услуги по более низким ценам.

Недостатки CDMA
Если бы у CDMA были одни достоинства, он бы давно стал основным стандартом во всем мире. Однако теоретические выкладки в очередной раз столкнулись с суровой реальностью. Достаточно привести лишь несколько основных недостатков современного CDMA, которые оттолкнут (и отталкивают) подавляющее большинство потенциальных пользователей.
Во-первых, привязанность телефона к оператору. При подключении вам жестко прошьют ваш телефонный номер в аппарат и в дальнейшем вы не сможете самостоятельно ни поменять, ни продать телефон (редко кто берет зашитые на кого-то трубки – это обычно приводит к лишним проблемам), ни купить новый… Для всех манипуляций с аппаратом и зашитым в него номером вы будете вынуждены приезжать в офис оператора. А если ваша трубка сломается? На время ее ремонта вы останетесь без телефона. Словом, свободы и гибкости GSM с его SIM-картами, с которыми каждый волен делать что угодно, у CDMA нет.
Во-вторых, отсутствие автоматического роуминга. Это вытекает из первого недостатка и в случае нашей страны – из полосы неудач, в которую попал CDMA с момента своего появления в России (в 1997 году состоялся запуск первой тестовой сети в Челябинске). Дело в том, что Минсвязи РФ изначально заняло очень негативную позицию по отношению к CDMA. По мнению чиновников министерства, наша страна должна идти по пути Европы, которая выбрала GSM, и игнорировать американский и азиатский (а в этих регионах действительно наиболее всего распространен CDMA) стандарт независимо от его преимуществ. В результате лицензия Минсвязи по сей день разрешает использование CDMA лишь для фиксированной связи (то есть пользовательский терминал не может перемещаться от одной базовой станции к другой), что не только убивает в зародыше любые возможности роуминга, но и фактически переводит на полулегальное положение всех абонентов российских CDMA-сетей…
Третий недостаток CDMA – функционально слабые мобильные телефоны, работающие в этом стандарте. Достаточно ознакомиться с характеристиками этих аппаратов на любом информационном сайте, чтобы стало очевидно, что роскошным GSM-телефонам с цветными экранами, полифонией, шикарным дизайном (и, конечно, без внешних антенн!) и множеством разнообразных функций вроде GPRS, MMS, WAP, Java, – трубки CDMA могут противопоставить фактически лишь один сервис – SMS. К тому же CDMA-телефоны не русифицированы, тогда как для GSM русификация уже давно стала стандартом.

CDMA в России: “Сонет”
А теперь несколько слов о российских CDMA-реалиях. Особенности лицензирования мы рассмотрели выше, но для русского человека все нипочем – был бы продукт качественный. Этот продукт на московском рынке под торговой маркой ”Сонет” предлагает компания ”Персональные коммуникации”. Не вдаваясь в аналитику, отметим несколько наиболее важных для конечного пользователя моментов.
Зону охвата сети CDMA можно охарактеризовать как среднюю: в Москве все замечательно, а вот в Московской области начинаются проблемы. Покрытие “Сонета” в Подмосковье, в принципе, сравнимо с покрытием “МегаФона”: где-то есть, где-то нет, причем чем дальше от крупных шоссе, тем это ”нет” становится все ощутимее. Впрочем, там, где связь присутствует, – все в лучших традициях CDMA: качественный звук, никаких шумов, помех и прочих несчастий.
Другой вопрос, который всегда волнует пользователя, – цены. Если коротко, то безлимитные тарифы по сравнению с аналогичными у GSM-операторов намного дешевле, а вот обычные поминутные (впрочем, в “Сонете” они все ”посекундные”, поскольку тарификация идет посекундно с начала разговора) вполне средненькие и соответствуют общему уровню. При прочих равных условиях обычный пользователь за те же деньги скорее выберет “МегаФон”…
Нельзя не отметить, что, занимая более чем скромные позиции на общем московском рынке, “Сонет” тем не менее обслуживает около 20% рынка ”тяжелых” абонентов, то есть тех, кто в основном говорит по безлимитным тарифам и платит много. При этом представители компании не отрицают, что порядка 80% их пользователей имеют и GSM-телефон. Судя по всему, в настоящее время это и есть основная ниша CDMA на российском рынке: предоставлять большие объемы качественной и защищенной связи на ограниченной территории, практически не пересекаясь по этим параметрам с GSM. Как бы то ни было, сейчас реальных перспектив у CDMA IS-95 в России фактически нет, что, впрочем, не означает угасания самой технологии. Просто пора перейти на новый виток развития…

Третье поколение
Несмотря на триумфальное шествие GSM по миру, о самой технологии CDMA никто не забывал. Она стала основой реализации нового поколения систем мобильной связи, которое отличается, прежде всего, высокими скоростями передачи данных – вплоть до 2 Мбит/с.
3G – это не стандарт, а целое их семейство, в которое входят CDMA2000 (он же IMT-MC, он же CDMA2000 1X), UMTS (европейский вариант WCDMA с ”прибавленным” к нему GSM) и TD-SCDMA. UMTS предназначен для совершенствования существующих сетей GSM, но данный процесс идет пока достаточно вяло, а из отечественных операторов никто (даже московский “МегаФон”, у которого самое новое оборудование и который может сделать это совершенно безболезненно) пока даже не планирует на него переходить. CDMA2000 – это дальнейшая эволюция обычного CDMA (поэтому его даже называют IS-95C): в десять раз (а потенциально – и более) увеличена скорость передачи данных, вдвое увеличена емкость. При этом стандарт не ”зашит” жестко на какую-либо частоту и может работать на различных частотных диапазонах от 450 до 2100 МГц. Кстати говоря, этот факт, а также наличие упомянутого UMTS сводит на нет идею всеобщего международного роуминга: слишком уж много разных вариаций, чтобы в итоге мы – обычные пользователи – могли получить телефоны, нормально и без проблем работающие по всему миру…
Единственная надежда – на появление многодиапазонных аппаратов, которые смогли бы работать на разных частотах CDMA2000. Большинство сетей в мире в данный момент функционирует в частотных диапазонах 800 МГц (более 30) и 1900 МГц (более 20), и возможность роуминга с ними очень важна для малочисленных сетей диапазона 450 МГц. Но, судя по всему, ждать появления телефонов 450/800 и уж тем более 450/800/1900 придется долго. А жаль: ведь в России для повсеместного распространения и использования был выбран стандарт CDMA2000 как раз на частоте 450 МГц (во многом это сделано ради большой армии NMT-операторов – старого аналогового стандарта, тоже работающего в этом диапазоне, – которые теперь получили возможность с наименьшими затратами модернизироваться сразу на третье поколение). Так, в Санкт-Петербурге эта частота используется уже больше года, в Москве – с ноября 2003 (этим занимаются компании “Дельта Телеком” и “Московская Сотовая Связь” в рамках единого проекта Skylink), в Башкортостане – с мая (оператор “СОТЕЛ Видео”). К моменту выхода в свет этого номера журнала уже будет работать сеть в Кемеровской области от “Кузбасской Сотовой Связи”. Готовится к запуску сеть в Екатеринбурге и еще в 15 регионах, что в перспективе позволит покрыть до 60% территории РФ.
Впрочем, такой выбор вполне можно назвать оправданным: в семействе стандартов CDMA2000 частота 450 МГц потенциально обеспечивает наибольший радиус покрытия базовой станции и наименьшие помехи, что более чем актуально для нашей страны.
В мире полностью рабочие и активно использующиеся сети CDMA2000 450 МГц есть пока лишь в Беларуси (diallog), Румынии (Zapp Mobile) и Китае… Однако еще в нескольких десятках стран операторы получили лицензии, активно строят сети, а многие уже произвели и пилотные запуски. Одним словом, CDMA2000 на частоте 450 МГц – это активно развивающийся стандарт с перспективой появления большого количества операторов, как у нас в стране, так и в мире.

CDMA жил, жив и будет жить. Признание этого стандарта в качестве основного способа реализации третьего поколения мобильной связи дало ему путевку в будущее, что не может не радовать. Применительно к России можно сказать, что если появится большое количество разнообразных аппаратов и члены ассоциации “Сотел” (которая состоит из отечественных операторов NMT-450) в быстром темпе построят сети CDMA2000 450 МГц, то у этого стандарта есть все шансы стать флагманом 3G в нашей стране.

<Врезка 1>
Доступные на сегодняшний день телефоны CDMA2000 450 МГц.

Curitel HX-510B Synertek S-200 Curitel HX-525B*
Стандарт IMT-MC 450 (CDMA2000 1x-450) IMT-MC 450 (CDMA2000 1x-450) IMT-MC 450 (CDMA2000 1x-450)
Год выпуска 2001 2001 2003
Размеры (без антенны) 125×47,3×18 мм 110x44x24 мм 109x47x20 мм
Вес 118 г 110 г 90 г
Стандартная батарея Li-Ion 950 мАч (дополнительная – 1550 мАч) Li-Ion 950 мАч (дополнительная – до 1500 мАч) Li-Ion 900 мАч
Максимальное время разговора 85 мин до 150 мин Нет данных
Максимальное время ожидания 205 ч 170 ч Нет данных
Поддержка идентификационных карт R-UIM Нет Нет Да
ДИСПЛЕЙ
Тип LCD монохромный графический LCD монохромный графический LCD STN цветной (4096 цветов) графический
Разрешение 128х64, до 6 строк по 16 символов + строка иконок 128х80, до 8 строк по 16 символов 128×128
Подсветка Голубая 7 цветов: белый, голубой, розовый, синий, желтый, оранжевый, зеленый
Русификация Да (интерфейс, телефонная книга, SMS, браузер) Да (интерфейс, телефонная книга, SMS, браузер) Да (интерфейс, телефонная книга, SMS, браузер)
СИГНАЛЫ ВЫЗОВА
Встроенные 13 мелодий 10 мелодий, 6 звонков
Тип монофонические монофонические, 4 уровня громкости полифонические (16 голосов)
Виброзвонок Нет Да Да
ОФОРМЛЕНИЕ
Тип корпуса Классический Классический Классический
Цвет корпуса Серый, красный, черный Серебристый, темно-серый, красный, желтый Серый, черный
Антенна Наружная Наружная Наружная
КОММУНИКАЦИИ
SMS Да Да Да
HTML-браузер Microsoft Mobile Explorer 3.0 Microsoft Mobile Explorer 3.0 Microsoft Mobile Explorer 3.0
E-mail-клиент Нет Да
Передача данных 153,6 кбит/с 153,6 кбит/с 153,6 кбит/с
Разъем для подключения кабеля передачи данных COM, USB COM, USB COM, USB
Память; телефонная книга 10 последних входящих/исходящих/оставшихся без ответа звонков;
100 ячеек в памяти телефона (поля на 3 номера + e-mail) 10 последних входящих/исходящих/оставшихся без ответа звонков;
200 ячеек в памяти телефона (поля на 3 номера + e-mail)
ОРГАНАЙЗЕР И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ
Календарь Да Да Да
Часы Да Да Да
Будильник Да Да Да
Мировое время Нет Да Нет
Секундомер Нет Да Нет
Калькулятор Да Да Да
Голосовой набор Да Да Да
Ускоренный набор Нет Да Да
Ожидание вызова Да Да Да
Автодозвон Да Да Да
Игры Нет Да (Poker, Air Strike, Street Fight) Да (Hexa, Star Driver)
Диктофон Нет Да (5 ячеек не более чем по 5 минут записи) Нет
Биоритмы Нет Нет Да

*На момент написания статьи модель в продаже отсутствовала.

<Конец врезки>

<Врезка 2>

Стандарты CDMA
В самых первых стандартах CDMA наблюдается куда меньше путаницы, чем в новых 3G.
Первый вариант – IS-95A – был представлен в 1995 году (после 7 лет разработки) фирмой Qualcomm и являлся полностью цифровым стандартом, работающим в диапазоне частот 824-849 МГц/869-894 МГц и 1890-1930 МГц/1950-1990 МГц (прием и отправка). В настоящее время больше всего распространен в Америке (в вариантах и 800, и 1900 МГц). Кроме того, в Корее функционирует сеть в частоте 1700 МГц. В России все операторы этого стандарта работают в CDMA800.
Практически сразу была предложена обновленная версия стандарта – IS-95B, которая, к сожалению, не получила в мире (не говоря уже о России) широкого распространения. В ней предусматривалось увеличение скорости передачи данных до 115,2 кбит/с путем объединения 8 каналов по 14,4 кбит/с, улучшение позиционирования терминалов, усовершенствованный АОН с функцией выдачи имени звонящего и так далее. IS-95B стал переходным стандартом и теперь его и IS-95A объединяют в одно понятие – cdmaOne. А все, что было после, – это уже 3G.
<Конец врезки>

<Врезка 3>

Ссылки по теме
– www.pcom.ru – сеть ”Сонет”
– www.sotovik.ru/library/news_CDMA.htm – сборник информации о CDMA на сайте ”Сотовика”
– www.3gnews.ru – независимый проект, посвященный мобильной связи третьего поколения
– www.skylink.msk.ru – сеть Skylink

<Конец врезки>

<Врезка 4>
Тарифы московских операторов CDMA, CDMA2000

XXXXXXXXXXX примечание верстальщику XXXXXXXXXXXX
Таблица в файле: cdma_tarif.rtf
XXXXXXXXXXX конец примечания XXXXXXXXXXXX

Примечания:
1) Все цены взяты с сайтов операторов и указаны в USD с учетом НДС 20%.
2) В сети Skylink тарифы основаны на том, что расход абонентской платы обеспечивается не количеством минут эфирного времени или объемом переданных данных, а начислением за эти услуги. Абонент может использовать предоставленный ему в пределах величины абонентской платы денежный лимит либо на голосовой трафик, либо на передачу данных в зависимости от своих потребностей.
2) В сети Skylink все входящие с московских мобильных операторов сотовой связи бесплатны.

<Конец врезки>

<Врезка 5>
R-UIM: GSM и CDMA в одном флаконе

Как уже было сказано, принцип “привязанности” телефона к оператору (конкретному номеру и тарифному плану) является основным недостатком стандарта CDMA. Однако технология не стоит на месте: фирма Qualcomm предложила идентификационную карточку R-UIM (Removable User Identity Module), играющую ту же роль, что и SIM (Subscriber Identity Module) в GSM (поддержка R-UIM уже встроена в последние мобильные чипсеты этого производителя). Она рассчитана на любые CDMA-телефоны, куда встроена ее поддержка, не зависит от используемого диапазона и полностью аналогична SIM по форм-фактору и принципу работы, что позволило реализовать очень интересную и крайне полезную функцию: гибридность карты. Если точнее, то карта R-UIM полностью соответствует спецификации GSM 11.11 и, будучи соответствующим образом запрограммированной (естественно, требуется поддержка от GSM-оператора), без какой-либо специальной адаптации сможет работать не только в поддерживающих ее CDMA телефонах, но и в любых трубках GSM!
Выгоды очевидны: нет необходимости иметь несколько карточек на операторов разных стандартов и можно обеспечить “плавный” роуминг между различными сетями в случае гипотетического появления двустандартных телефонов GSM/CDMA2000.
С технической точки зрения R-UIM не уступает SIM: используются алгоритмы шифрования 3-DES, встраиваемые приложения (типа SIM application toolkit), расширенные записные книжки с объемом памяти до 64 кб (а в перспективе – и до 1 Мб) информации…
Таким образом, теперь дело за операторами и производителями телефонов: ни трубок GSM/CDMA2000, ни GSM-операторов, готовых выдавать R-UIM, пока не наблюдается.

<Конец врезки>