Персональная сеть радиосвязи (PHS): история и особенности

Введение

Прекративший существование стандарт сети сотовой связи

Система персональных ручных телефонов (Personal Handy phone System, PHS), также продававшаяся как персональный телефон связи (Personal Communication Telephone, PCT) в Таиланде, система персонального доступа (Personal Access System, PAS) и коммерчески известная как Xiaolingtong в материковом Китае, представляла собой мобильную сеть, работающую в диапазоне частот 1880–1930 МГц и использовавшуюся преимущественно в Японии, Китае, Тайване и некоторых других странах и регионах Азии.

Технология

PHS – это, по сути, беспроводной телефон, подобный DECT, с возможностью передачи между сотами. Соты PHS небольшие, мощность передачи базовой станции не превышает 500 мВт, а дальность обычно измеряется десятками, максимум сотнями метров (некоторые могут достигать около 2 километров при прямой видимости), в отличие от многокилометрового радиуса действия CDMA и GSM. Это делает PHS подходящим для плотной городской застройки, но непрактичным для сельской местности, а небольшой размер соты также затрудняет, если не делает невозможным, совершение звонков из быстро движущихся транспортных средств. PHS использует TDMA/TDD в качестве метода доступа к радиоканалу и кодек ADPCM со скоростью 32 кбит/с для передачи голоса. Современные телефоны PHS также могут поддерживать множество дополнительных услуг, таких как высокоскоростная беспроводная передача данных/подключение к Интернету (64 кбит/с и выше), доступ к WWW, электронная почта и текстовые сообщения. Технология PHS также является популярным решением для организации беспроводной локальной сети, где она используется для преодоления «последней мили» между сетью POTS и абонентским устройством. Она была разработана на основе концепции беспроводного интерфейса сети ISDN. Таким образом, базовая станция PHS совместима с ISDN и часто подключается непосредственно к оборудованию телефонной станции ISDN, например, к цифровому коммутатору. Несмотря на низкую стоимость базовой станции, микросотовую систему и систему «динамического назначения ячеек», PHS обеспечивает более эффективное использование частотного ресурса и более низкую стоимость (пропускная способность на единицу площади) по сравнению с типичными 3G-сетями сотовой связи. Она позволяет предоставлять беспроводные услуги с фиксированной платой, такие как AIR EDGE, по всей Японии. Скорость соединения данных AIR EDGE увеличивается за счет объединения линий, каждая из которых имеет базовую скорость 32 кбит/с. Первая версия AIR EDGE, представленная в 2001 году, обеспечивала скорость 32 кбит/с. В 2002 году была запущена служба 128 кбит/с (AIR EDGE 4×), а в 2005 году – 256 кбит/с (8×). В 2006 году скорость каждой линии была увеличена в 1,6 раза благодаря внедрению технологии «W OAM». Скорость AIR EDGE 8× достигает 402 кбит/с с использованием новейшего оборудования, поддерживающего «W OAM». В апреле 2007 года был представлен стандарт «W OAM typeG», обеспечивающий скорость передачи данных 512 кбит/с для пользователей AIR EDGE 8x. Кроме того, планировалось модернизировать службу «W OAM typeG» 8× до максимальной пропускной способности 800 кбит/с после завершения модернизации точек доступа (в основном, перевода линий коммутации с ISDN на волоконно-оптические линии) в системе. Таким образом, ожидалось, что она превзойдет скорости популярных сервисов W-CDMA 3G, таких как FOMA от NTT DoCoMo в Японии.

PHS is essentially a cordless telephone like DECT, with the capability to handover from one cell to another. PHS cells are small, with transmission power of base station a maximum of 500 mW and range typically measures in tens or at most hundreds of metres (some can range up to about 2 kilometres in line of sight), contrary to the multi kilometre ranges of CDMA and GSM. This makes PHS suitable for dense urban areas, but impractical for rural areas, and the small cell size also makes it difficult if not impossible to make calls from rapidly moving vehicles. PHS uses TDMA/TDD for its radio channel access method, and 32 kbit/s ADPCM for its voice codec. Modern PHS phone can also support many value added services such as high speed wireless data/Internet connection (64 kbit/s and higher), WWW access, e mailing, and text messaging. PHS technology is also a popular option for providing a wireless local loop, where it is used for bridging the "last mile" gap between the POTS network and the subscriber's home. It was developed under the concept of providing a wireless front end of an ISDN network. Thus a PHS base station is compatible with ISDN and is often connected directly to ISDN telephone exchange equipment e. g. a digital switch. In spite of its low cost base station, micro cellular system and "Dynamic Cell Assignment" system, PHS offers higher number of digits frequency use efficiency with lower cost (throughput per area basis), compared with typical 3G cellular telephone systems. It enables flat rate wireless service such as AIR EDGE, throughout Japan. The speed of an AIR EDGE data connection is accelerated by combining lines, each of which basically is 32 kbit/s. The first version of AIR EDGE, introduced in 2001, provided 32 kbit/s service. In 2002, 128 kbit/s service (AIR EDGE 4×) started and in 2005, 256 kbit/s (8×) service started. In 2006, the speed of each line was also upgraded to 1.6 times with the introduction of "W OAM" technology. The speed of AIR EDGE 8× is up to 402 kbit/s with the latest "W OAM" capable instrument. In April 2007, "W OAM typeG" was introduced allowing data speeds of 512 kbit/s for AIR EDGE 8x users. Furthermore, the "W OAM typeG" 8× service was planned to be upgraded to a maximum throughput of 800 kbit/s, when the upgrading for access points (mainly switching lines from ISDN to fibre optic) in its system are completed. Thus it was expected to exceed the speeds of popular W CDMA 3G service like NTT DoCoMo's FOMA in Japan.

Реализация

Разработанная лабораторией NTT в Японии в 1989 году и значительно более простая в реализации и развертывании, чем конкурирующие системы, такие как PDC или GSM, коммерческие услуги были запущены тремя операторами PHS (NTT Personal, DDI Pocket и ASTEL) в Японии в 1995 году, образовав PIAF (PHS Internet Access Forum). Однако, услуга презрительно прозвали "сотовой связью для бедных" из-за ее ограниченного радиуса действия и возможностей роуминга. Доля рынка в Японии снижалась, и NTT DoCoMo, поглотившая NTT Personal, и ASTEL прекратили предоставление услуг PHS в январе 2008 года. Большинство других стран с сетями PHS также прекратили предлагать услуги PHS и перешли на GSM. В Таиланде TelecomAsia (ныне True Corporation) интегрировала систему PHS с Intelligent Network и продвигала услугу как персональный телефон связи (PCT). Интегрированная система стала первой в мире, которая позволила абонентам фиксированной телефонной сети общедоступной коммутируемой телефонной сети использовать PHS в качестве услуги с добавленной стоимостью, сохранив тот же телефонный номер и общий голосовой ящик. Коммерческий запуск услуги PCT состоялся в ноябре 1999 года, а пиковое количество абонентов достигло 670 000 в 2001 году. Однако число абонентов сократилось до 470 000 в 2005 году, прежде чем был достигнут безубыточность в 2006 году после шести лет значительных инвестиций в размере 15 миллиардов THB. С ростом популярности других услуг сотовой связи компания переориентировала PCT на нишевый сегмент рынка – молодежь в возрасте от 10 до 18 лет. Беспроводные локальные сети (WLL), основанные на технологии PHS, используются в некоторых из вышеупомянутых стран. WILLCOM, ранее DDI Pocket, представила в Японии беспроводную сеть с фиксированной платой и фиксированной стоимостью звонков, что в некоторой степени изменило судьбу PHS в стране. В Китае наблюдался взрывной рост числа абонентов до 2005 года. В Чили Telefónica del Sur запустила телефонную службу на основе PHS в некоторых городах южной части страны в марте 2006 года. В Бразилии Suporte Tecnologia предоставляет телефонную службу на основе PHS в Бетиме, штат Минас-Жерайс, а Transit Telecom объявила о развертывании сети PHS в 2007 году. China Telecom управляла системой PAS в Китае, хотя технически ей не разрешалось предоставлять услуги мобильной связи из-за особенностей китайского государственного управления. China Netcom, другой оператор фиксированной связи в Китае, также предоставляет услугу Xiaolingtong. Система имела огромный успех, к 2007 году было зарегистрировано более 90 миллионов абонентов; крупнейшими поставщиками оборудования были UTStarcom и ZTE. Однако недорогие мобильные телефоны быстро вытеснили PHS. Министерство промышленности и информатизации Китайской Народной Республики 13 февраля 2009 года опубликовало уведомления о прекращении регистрации новых пользователей и расширения сети, а также о завершении предоставления услуги к концу 2011 года. Между Японией (WILLCOM), Тайванем и Таиландом была доступна услуга глобального роуминга PHS.

Developed by NTT Laboratory in Japan in 1989 and far simpler to implement and deploy than competing systems like PDC or GSM, the commercial services were started by three PHS operators (NTT Personal, DDI Pocket, and ASTEL) in Japan in 1995, forming the PIAF (PHS Internet Access Forum). However, the service was pejoratively dubbed as the "poor man's cellular", due to its limited range and roaming abilities. Market share in Japan has been declining and NTT DoCoMo, which has absorbed NTT Personal, and ASTEL terminated the PHS service in January 2008. Most other countries with PHS networks have also terminated offering PHS services and migrated to GSM. In Thailand, TelecomAsia (now True Corporation) integrated the PHS system with Intelligent Network and marketed the service as Personal Communication Telephone (PCT). The integrated system was the world's first that allowed the fixed line telephone subscribers of the public switched telephone network to use PHS as a value added service with the same telephone number and shared the same voice mailbox. The PCT service was commercially launched in November 1999 with the peak of 670,000 subscribers in 2001. However, the number of subscribers had declined to 470,000 in 2005 before the breakeven in 2006 after six years of heavy investment up to 15 billion THB. With the popularity of other cellular phone services, the company shifted the focus of the PCT to a niche market segment of youths ages 10 18. Wireless local loop (WLL) systems based on PHS technology are in use in some of the above mentioned countries. WILLCOM, formerly DDI Pocket, introduced flat rate wireless network and flat rate calling in Japan, which reversed the local fate of PHS up to an extent. In China, there was an explosive expansion of subscribers until around 2005. In Chile, Telefónica del Sur launched a PHS based telephony service in some cities of the southern part of the country in March 2006. In Brazil, Suporte Tecnologia has a PHS based telephony service in Betim, state of Minas Gerais, and Transit Telecom announced a rollout of a PHS network in 2007. China Telecom operated a PAS system in China, although technically it was not regarded as allowed to provide mobile services, because of some particularities of the Chinese governance. China Netcom, the other fixed line operator in China, also provides Xiaolingtong service. The system was a runaway hit, with over 90 million subscribers signed up as of 2007; the largest equipment vendors were UTStarcom and ZTE. However, low priced mobile phones rapidly replaced PHS. The Ministry of Industry and Information Technology of the People's Republic of China issued notices on 13 February 2009 that both registration of new users and expansion of the network were to be discontinued, with the service to be ended by the end of 2011. A PHS global roaming service was available between Japan (WILLCOM), Taiwan, and Thailand.