Концепции технологического развития спутниковой навигации и сотовой связи

1. Концепции технологического развития спутниковой навигации и сотовой связи 13 мая 2010 г. Евтушенков В.П. Председатель Совета директоров АФК «Система»

2. Концепция технологического развития мобильной и беспроводной связи Основные задачи концепции: Обеспечение модернизации телекоммуникаций Возможность использования отечественного оборудования Соответствие мировому уровню Мультипликативный эффект в смежных отраслях Возможность использования для обороны и безопасности Социальная отдача Концепция технологического развития учитывает основные направления развития телекоммуникаций: Увеличение скорости передачи данных Создание интегрированных систем сотовой, беспроводной и фиксированной связи Интеграция сотовых сетей со спутниковыми системами связи и навигации Создание новых бизнес-направлений, решение задач в интересах государства и общества В рамках концепции подразделениями R&D АФК «Система» подготовлена Программа «Стратегическое моделирование будущего телекоммуникаций», которая включает 17 проектов.

3. Концепция технологического развития мобильной и беспроводной связиРазвитие стандартов Скорость передачи данных Мобильность 1985 1995 2000 2005 2010 2015 Время HSPA 1xED-DO IMT-Advanced 4G LTE Развертывание LTE GSM cdmaOne E3G Высокая 3G+ 3G 1G 1G WCDMA cdma2000 BWA AMPS TACS Средняя 802.16/WiMAX WLAN Низкая 802.11/WiFi <10kbps <200kbps 300kbps-10Mbps <100Mbps 100M-1Gps Развитие стандартов сотовой и беспроводной связи в концепции ITU предусматривает дальнейшее изменение радиоинтерфейса и не рассматривает принципов и топологии сотовой связи.

4. Концепция технологического развития мобильной и беспроводной связи. Физические ограничения на радиоинтерфейсе. Недостатки топологии сотовой связи IMT-2000 GSM-1800 GSM-900 CDMA450 5,1 Зоны покрытия систем сотовой связи 3,7 Физические ограничения на радиоинтерфейсе:1. Снижение дальности распространения радиоволн с увеличением рабочей частоты 2. Негативное влияние многолучевого распространения радиоволн на качество приема сигналов из-за замираний и межсимвольной интерференции 3. Ограниченность частотного ресурса 1,0 GSM 900МГц GSM 1800 МГц UMTS 2100 МГц Недостатки топологии сотовой связи:1. Увеличение количества сот (базовых станций) с переходом на более высокие частоты2. Увеличение количества handoverприуменьшении размеров сот и увеличении количества базовых станций3. Увеличение нагрузки в каналах сигнализации при обработке handover cdma 450МГц 1 3,4 12,8 17,4 Физические ограничения на радиоинтерфейсе являются существенным препятствием в дальнейшем развитии сотовой связи. Существующая топология сотовой связи, запатентованная в США в 70-е годы, не соответствует современным тенденциям развития мобильной связи.Программа «Стратегическое моделирование будущего телекоммуникаций» отвечает на вопросы:- Как изменить сотовую связь для повышения ее эффективности? - Как создать новые бизнес направления на основе действующих у операторов инфраструктур сотовой связи?

5. Новый способ сотовой связи с использованием ГЛОНАСС/GPS (1/2) Решаемая задача: создание новой интегрированной системы сотовой связи и спутниковой навигации ГЛОНАСС/GPS, расширение состава услуг Получены патенты РФ, США и Евразийский патент. Подписаны и реализуются соглашения с Nokia Siemens Networksи ZTE Corporation по совместной разработке и реализации патентов. Система сотовой связи Система сотовой связи Услуги связи Услуги связи Повторное использование радиочастот Повторное использование радиочастот «Handover» «Handover» Местоопределение абонентов Местоопределение абонентов ГЛОНАСС/GPS, GALILEO Новое качество обеспечивается: • использованием в системе сотовой связи данных от ГЛОНАСС/GPS для определения местоположения абонентов; • переносом функции местоопределения из сети сотовой связи на абонентскую станцию. Применение нового способа позволяет сократить затраты на создание сетей сотовой связи, повысить точность определения местоположения абонентов, расширить состав предоставляемых услуг.

6. Новый способ сотовой связи с использованием ГЛОНАСС/GPS (2/2) Система сотовой связи с управлением диаграммой направленности антенн по сигналам ГЛОНАСС/GPS Решаемая задача: повышение качества и дальности радиосвязи вдоль транспортных магистралей без увеличения числа базовых станций сотовой связи Подписаны соглашения с Nokia Siemens Networksи ZTE Corporation по совместной разработке и реализации системы. Спутники навигационных систем ГЛОНАСС/GPS Базовая станция №1 Базовая станция №2 X2,Y2 X3,Y3 X1,Y1 В поезде устанавливается ретранслятор сигналов сотовой связи с приемником ГЛОНАСС/GPS и антенной системой, обеспечивающей управление диаграммой направленности с учетом текущего местоположения поезда и координат базовых станций. Предлагаемая технология может применяться для железнодорожного, автомобильного и речного транспорта.

7. Система точного позиционирования (СТП) на основе ГЛОНАСС/GPS и инфраструктуры сети сотовой связи Решаемая задача: создание систем позиционирования для определения местоположения объектов с точностью до 3 см в реальном масштабе времени Получен патент РФ. Созданы и эксплуатируются СТП на базе инфраструктуры сети ОАО «МТС» в Московском регионе, Санкт-Петербурге и Ленинградской области. Спутники навигационных систем ГЛОНАСС/GPS Вычислительный центр Референцная станция ГЛОНАСС/GPS Сеть GSM Х1 Y1 ΔХ1 ΔY1 Приемник ГЛОНАСС/GPS BTS GSM Х01 Y01 30-40 км База данных точных координат референцных станций Потребители точных координат Погрешность определения отклонений до 1 мм Погрешность определения координат до 3 см Мониторинг деформацийсооружений, смещений грунтов и геологических образований Кадастровые и геодезические работы. Промышленное, дорожное строительство Коммунальное хозяйство Опыт использования СТП на предприятиях Роснедвижимости показал, что затраты на геодезические измерения сокращаются до 10 раз, время измерений уменьшается до 5 раз.

8. Система сотовой связи с ретрансляцией емкости и синхронизацией от ГЛОНАСС/GPS Решаемая задача: создание новой инфраструктуры сотовой связи, обеспечивающей сокращение затрат на ее создание и эксплуатацию Получены патенты РФ, Евразийский, Европейский. Разработан прототип ретранслятора с функциональными возможностями базовой станции. Подписаны соглашения о сотрудничестве с Nokia Siemens Networks и ZTE Corporation по реализации проекта. Реализация в России: ОАО «Интеллект Телеком» совместно с РТИ им. Академика А.Л. Минца и Ярославским радиозаводом. Стандартное построение системы сотовой связи вдоль трассы 7 базовых станций (БС) + 6 пролетов ВОЛС+ 1 контроллер БС БС БС БС БС БС БС БС ВОЛС Контроллер БС Новая инфраструктура сотовой связи с ретрансляцией емкости 1 базовая станция+ 6 ретрансляторов+ 1 контроллер БС БС Контроллер БС Ретранслятор 120 км Применение системы сокращает капитальные затраты до 2-х раз и операционные затраты до 3-х раз, энергопотребление на сайт снижается в 5-7 раз. Система может быть реализована для любых стандартов сотовой связи, систем беспроводного широкополосного доступа и цифрового телевидения.

9. Способ передачи данных с высокой скоростью в сетях GSM на принципах «когнитивного радио» Решаемая задача: увеличение скорости передачи данных в существующих сетях GSM На территории каждой конкретной макросоты GSM используются не все радиоканалы предусмотренные стандартом, что дает возможность использовать для работы наложенной микросотовой сети на данной территории свободные частоты. На существующую макросотовую топологию сети GSM накладывается взаимодополняющая микросотовая сеть, работающая в тех же частотных диапазонах 900 МГц и 1800 МГц. В сети GSM в диапазоне 1800 МГц обеспечивается скорость передачи данных до 20 Мбит/с. Реализуется принцип когнитивного радио: адаптация параметров радиоканала, адаптация по спектру.

10. Видоинформационная система на основе использования сотовой связи и систем местоопределения Решаемая задача: обеспечение звукового многоязычного сопровождения видеотрансляций на полиэкранах В настоящее время получили широкое распространение многоэкранные панели (полиэкраны). Они широко используются для отображения видеоинформации во время проведения выставок, спортивных соревнований и других массовых мероприятий. Например, при проведении Олимпийских игр. Для полиэкранов решены проблемы обеспечения сверхвысокой четкости.Главная проблема– нет решений по прослушиванию звукового сопровождения индивидуально каждым желающим на выбранном экране в полиэкране.Другая проблема– обеспечение прослушивания звукового сопровождения на различных языках. Предложено решение, основанное на передаче индивидуального звукового сопровождения для каждого номера экрана в полиэкране через сеть сотовой связи. Причем выбор экрана в полиэкране и выбор языка для прослушивания звукового сопровождения осуществляется абонентом в интерактивном режиме по меню, которое передается базовой станцией на мобильный телефон только в зоне расположения полиэкрана. Доступ абонента к услуге обеспечивается после его регистрации в зоне размещения полиэкрана одной из систем местоопределения, например ГЛОНАСC/GPS. Новая видоинформационная система разрабатывается ОАО «Интеллект Телеком» и ФГУП НИИР. Новая видоинформационная система будет демонстрироваться на выставке Экспо-2010 в Шанхае.

11. Система опроса избирателей с помощью мобильного телефона Решаемые задачи: • Снижение затрат при проведении выборов на различных уровнях за счет использования современных инфокоммуникационных технологий • Повышение активности избирателей • Снижение сроков подведения итогов выборов Решение: Создание системы голосования с помощью мобильных телефонов, включая ПО для телефонов, алгоритм защиты канала связи, серверы обработки данных. Прототип системы голосования с мобильных телефонов использовался во время голосования: в ЗАТО г. Радужный, Владимирская обл. в марте 2009 г.; на Всероссийском молодежном форуме «Селигер 2009» в мае 2009 г.; на региональных выборах в октябре 2009 г. Получено 3 свидетельства РФ о государственной регистрации программ для ЭВМ. Система опроса избирателей обеспечивает возможность голосования и опросов граждан в труднодоступных районах, а также за границей

12. Заключение Решения, положенные в основу реализации проектов программы «Стратегическое моделирование будущего телекоммуникаций», соответствуют мировому уровню. Все проекты реализуются с участием отечественных производителей. Для всех проектов обеспечена патентная чистота. Для реализации проектов создается совместное предприятие с компанией Nokia Siemens Networks. Проводится работа по созданию совместных предприятий с компаниями Huawei и ZTE.