Digital Cellular System at 1800 MHz
DCS 1800 je standard mobilní sítě založený na GSM, který pracuje v pásmu 1800 MHz. Byl zaveden pro poskytnutí dodatečné kapacity a pokrytí, zejména v Evropě, využitím vyšší frekvence než GSM 900.
Popis
DCS 1800 neboli Digital Cellular System at 1800 MHz je standard pro mobilní telekomunikace definovaný v rámci rodiny GSM organizací 3GPP. Pracuje v kmitočtovém pásmu 1800 MHz, konkrétně od 1710 MHz do 1880 MHz, rozděleném na segmenty pro uplink a downlink. Systémová architektura je shodná s GSM 900 a zahrnuje podsystém základnových stanic (BSS) s přenosovými stanicemi (BTS) a řadiči základnových stanic (BSC), které jsou připojeny k přepojovacímu podsystému sítě (NSS) včetně mobilních přepojovacích center (MSC) a domovských registrů polohy (HLR). To umožňuje hladkou integraci se stávajícími GSM sítěmi, podporu dvoupásmového provozu a roamingu.
Technicky DCS 1800 používá vícenásobný přístup s časovým dělením (TDMA) s modulací Gaussian Minimum Shift Keying (GMSK), podobně jako GSM 900, ale s roztečí kanálů 200 kHz. Frekvenční alokační vzorec, specifikovaný v 3GPP TS 51.021, definuje kmitočty nosných: pro uplink Fl(n) = 1710,2 + 0,2 * (n - 512) MHz, kde n je absolutní číslo rádiového kmitočtového kanálu (ARFCN) v rozsahu od 512 do 885. To poskytuje 374 duplexních kanálů, každý s šířkou pásma 200 kHz, což umožňuje efektivní využití spektra a rozšíření kapacity. Kmitočty downlinku jsou posunuty o 95 MHz a obvykle pracují v rozsahu 1805 MHz až 1880 MHz.
V provozu DCS 1800 podporuje všechny standardní služby GSM, včetně hovorů, SMS a dat v přepojovaných okruzích až do 14,4 kbps prostřednictvím Enhanced Full Rate (EFR) a pozdějších vylepšení jako High-Speed Circuit-Switched Data (HSCSD). Zahrnuje základní protokoly GSM, jako je správa rádiových zdrojů (RR) pro předávání hovorů a řízení výkonu, a správu mobility (MM) pro aktualizace polohy. Mezi klíčové komponenty patří BTS, která zajišťuje rádiový přenos a příjem v pásmu 1800 MHz, a BSC, která spravuje rádiové zdroje a předávání mezi buňkami. Úlohou systému v síti je poskytovat dodatečnou kapacitu a pokrytí, zejména v městských oblastech, kde vyšší kmitočtová pásma umožňují menší velikosti buněk a snižují zahlcení.
Nasazení DCS 1800 často zahrnovalo dvoupásmové sítě, kde koexistovalo s GSM 900, což umožňovalo mobilním zařízením přepínat mezi pásmy na základě síly signálu a zatížení sítě. Tato schopnost řízení pásem zlepšovala celkový výkon sítě a uživatelský komfort. Standard také podporoval funkce jako přeskakování kmitočtů a nespojitý přenos (DTX) pro zlepšení kvality spojení a snížení rušení. Postupem času se rozšířil o General Packet Radio Service (GPRS) a Enhanced Data rates for GSM Evolution (EDGE) pro přenos dat v paketech, což prodloužilo jeho relevanci do éry 2,5G. Jeho specifikace zajišťují zpětnou kompatibilitu, což z něj činí základní prvek při přechodu na pozdější systémy 3G a 4G.
K čemu slouží
DCS 1800 bylo vytvořeno za účelem řešení kapacitních omezení a nedostatku spektra původní sítě GSM 900, která pracovala v pásmu 900 MHz. Jak v 90. letech prudce rostl počet mobilních účastníků, zejména v Evropě, dostupné spektrum v pásmu 900 MHz se stalo přetíženým, což vedlo k přerušením hovorů a špatné kvalitě služeb. Pásmo 1800 MHz nabídlo dodatečné kmitočtové zdroje, což umožnilo operátorům nasadit více buněk a zvýšit kapacitu bez rušení stávajících služeb GSM 900. To bylo zvláště klíčové v hustě obydlených městských oblastech, kde vysoká hustota uživatelů vyžadovala efektivní opakované využití spektra.
Historicky vycházela motivace pro DCS 1800 z potřeby standardizovat celoevropský mobilní systém, který by podpořil rostoucí penetraci mobilních služeb. Evropský institut pro telekomunikační normy (ETSI) původně definoval DCS 1800 před jeho integrací do standardů 3GPP od Release 12 dále. Vyřešil problém omezené šířky pásma využitím vyšších kmitočtů, které sice mají kratší dosah, ale umožňují menší velikosti buněk a vyšší faktory opakovaného využití kmitočtů. Tím se vyřešila omezení GSM 900, které mělo lepší pokrytí, ale nižší kapacitu kvůli charakteristikám svého nižšího kmitočtového pásma.
Dále DCS 1800 usnadnilo zavedení konkurenčních mobilních trhů tím, že poskytlo novým účastníkům kmitočtové alokace v pásmu 1800 MHz odděleně od stávajících operátorů GSM 900. Také připravilo cestu pro dvoupásmová a vícepásmová zařízení, čímž vylepšilo možnosti roamingu a odolnost sítě. Standardizací tohoto pásma v rámci 3GPP byla zajištěna interoperabilita a globální přijetí, což podpořilo vývoj směrem k 3G UMTS a 4G LTE, kde se pásmo 1800 MHz stalo klíčovou součástí pro nasazení LTE (Band 3).
Klíčové vlastnosti
- Pracuje v kmitočtovém pásmu 1800 MHz (1710-1880 MHz)
- Používá TDMA s modulací GMSK a roztečí kanálů 200 kHz
- Podporuje služby GSM včetně hlasu, SMS a dat v přepojovaných okruzích
- Umožňuje dvoupásmový provoz s GSM 900 pro zvýšení kapacity a pokrytí
- Zahrnuje přeskakování kmitočtů a DTX pro snížení rušení
- Zpětně kompatibilní se základními síťovými prvky GSM
Související pojmy
Definující specifikace
- TS 51.021 (Rel-19) — RF test methods and conformance requirements for GSM BSS
📖 Anglický originál a plná specifikace: DCS 1800 na 3GPP Explorer
