Что такое gprs в планшете
На пути от 2G к 3G: система GPRS
Одним из существенных недостатков сетей сотовой связи стандарта GSM на сегодняшний день является низкая скорость передачи данных (максимум 9.6 кбит/с). Да и сама организация этого процесса далека от совершенства - для передачи данных абоненту выделяется один голосовой канал, а биллинг осуществляется исходя из времени соединения (причем по тарифам, мало отличающимся от речевых).
Разумеется, разработчики GPRS приложили все усилия для того, чтобы установка новой системы "поверх" существующих GSM-сетей оказалась как можно менее обременительной (и разорительной, что немаловажно) для операторов. Давайте рассмотрим подробнее, какие новые блоки и связи появляются в общей архитектуре системы сотовой связи стандарта GSM с внедрением GPRS, а потом обсудим пользовательское оборудование, способное работать с высокоскоростной пакетной передачей данных.
Заключение
Как мы уже выяснили, LTE – технология, использующаяся для обмена данными между мобильными устройства. Среди остальных стандартов является представителем четвертого поколения и наиболее предпочтительными вариантом сети на сегодняшний день, особенно, если вы часто пользуетесь мобильным интернетом.
Единственным недостатком 4G LTE по сравнению с предыдущими поколениями (2G/3G) может являться, пожалуй, только увеличенный расход заряда аккумулятора. Но если откинуть мнения псевдо-экспертов, то это очень хлипкий аргумент против использования данной технологии. Да, новый радиомодуль потребляет гораздо больше энергии, но и передает данные гораздо быстрее – у этого вопроса две стороны медали.
Учитывая это, однозначно стоит сказать, что LTE – очень круто, но только в местах с хорошим покрытием, иначе смартфон будет действительно тратить уйму энергии в поисках сети нужного типа.
4 марта корпорация Эрикссон расщедрилась на праздничный подарок журналистам: провели семинар-ликбез на тему передачи данных в сетях мобильной связи GSM поколения 2,5G. Шутки – шутками, а дело хорошее и полезное, большое спасибо Эрикссону и отдельная благодарность Вячеславу Ерохину, Старшему менеджеру по развитию бизнеса Эрикссон Корпорация АО. Как было сказано в приватной беседе – "вы, ребята, иногда пишете тако-о-ое…".
Рассказ был интересным и познавательным, хотя и безмерно политкорректным. Оно и понятно: гранду сетевой инфраструктуры приходится постоянно демонстрировать свою "равноудаленность" от всех клиентов, а оборудование Эрикссон работает чуть ли не во всех GSM-сетях России. Ниже – самые интересные (на наш взгляд) части рассказа плюс наши комментарии, уточнения и ответы на заданные вопросы.
Операторы стремятся обеспечить максимально широкий набор неголосовых услуг, увеличить ARPU (средний доход на одного абонента) и привлечь больше абонентов. Именно эти причины и послужили движущей силой внедрения новых технологий на сетях GSM – GPRS, EDGE, MMS.
Первым шагом на пути внедрения новых услуг стало внедрение технологии пакетной передачи по радиоканалу (GPRS.) На сегодняшний момент системы пакетной передачи данных GPRS внедрены у 350 операторов по всему миру. Практически все крупнейшие операторы сотовой связи внедрили системы GPRS – Vodafone, T-Mobile, Orange, Telefonica. Важно отметить три момента, проявившиеся на начало 2005 года:
- Количество GPRS абонентов уже набрало критическую массу и составляет 10-15%, а в некоторых сетях и до 20%. Это показывает, что системы GPRS уже прошли фазу становления и завоевали достаточную популярность у абонентов.
- При этом цена одного мегабайта информации за 2004 год существенно уменьшилась. Это объясняется и тем, что первоначальные затраты на внедрение GPRS уже окупились, и желанием привлечь новых абонентов и сделать сервис массовым.
- И, наконец, самое главное: услуги на основе технологии GPRS – доступ в Интернет, WAP доступ, e-mail, доступ в корпоративные сети, телематика и т.д., начали приносить серьезные доходы операторам за счет массового спроса.
Если говорить о ситуации с GPRS в России, то и здесь операторы достигли большого прогресса. Практически во всех регионах России хотя бы один из операторов GSM предлагает услуги на базе GPRS. И с каждым днем количество таких операторов только растет. Системы GPRS внедрены в большинстве регионов у федеральных операторов - ВымпелКом, Мегафон, МТС, а также у крупнейших региональных операторов, таких, как Волга-Телеком, Енисейтелеком, СМАРТС, Уралсвязьинформ и многих других. Однако пока еще GPRS не в состоянии удовлетворить все потребности абонентов, прежде всего из-за низкой и негарантированной скорости.
Скорость передачи данных при работе GPRS зависти от нескольких составляющих:
- Скорости передачи данных в одном временном интервале (таймслоте) в радиотракте, или схемы кодирования. Их четыре: CS1-CS4. Самая большая скорость обеспечивается при работе с CS4 - 21,4Кб/с. На большинстве сетей используются первые две схемы кодирования: CS1 и CS2. Необходимо отметить, что не все базовые станции поддерживают схему кодирования CS3-CS4, старое оборудование такой возможностью не обладает.
- Количества временных интервалов, которые могут быть выделены для одного абонента. Этот параметр зависит от оборудования, и наше оборудование позволяет выделять до 8 временных интервалов.
- Количества временных интервалов, которые в данный момент доступны для использования. Этот параметр зависит от загрузки сети, и его трудно спрогнозировать.
- Количества временных интервалов, которые может поддержать телефон для загрузки информации, или класса телефона. В настоящий момент самые современные модели имеют класс 10, или режим работы 4+2, т.е максимально 4 таймслота на загрузку.
Таким образом, в лучшем случае, при полностью свободной сети и при внедренной схеме кодирования CS4 мы получим скорость 4х21,4=85,6Кб/с , где 4 - максимальное количество таймслотов, которое сможет поддержать телефон, 21,4Кб/с - максимальная скорость в одном таймслоте. В реальной сети не всегда можно получить 4 слота, не во всех сетях внедрена CS4, не все телефоны поддерживают до 4 слотов - поэтому и скорости ниже.
Практика
К сожалению, новый сервис доступен только абонентам БиЛайн. МТС, по слухам, тоже собирается внедрять поддержку MMS, но без качественной GPRS-сети это сделать сложно, поэтому в самое ближайшее время абонентам МТС рассчитывать на пользование новой услугой не стоит. У МегаФон’а есть еще более серьезные проблемы: до сих пор нет качественного покрытия в Москве и Московской области, хотя телефоны абонентов «видят» GPRS-сеть, так что не все так плохо, надежда умирает последней :-).
На самом деле настройки для каждой модели телефонов разные, мы привели только основные. Если возникнут какие-либо проблемы, то можете написать нам, будем рады.
Теперь вы можете «по полной программе» пользоваться всеми достоинствами MMS. Благо тестовая эксплуатация этой услуги продлена до 21 ноября 2002 года.
GPRS – одна из технологий мобильной связи, осуществляющая передачу данных. Во многом именно с ее появлением все связывают начало мобильного Интернета.
В 2021 году подавляющее большинство людей не сможет представить свою жизнь без Интернета. Мы пользуемся этой огромной компьютерной сетью постоянно: во время работы, когда ищем какую-либо информацию или обмениваемся данными с сотрудниками, во время отдыха, когда развлекаем себя играми или просмотром интересных фильмов/сериалов и прочего.
Как бы это ни было банально, но сегодня мы действительно уже не можем представить мир без такой привилегии, позволяющей нам фактически в одно мгновение обмениваться любой информацией с человеком, находящимся на другом конце света. В свое время это открыло огромные возможности в науке и на данный момент Интернет продолжает развиваться.
Но многих наверняка интересует вопрос: а с чего вообще все начиналось, откуда и когда впервые и у телефонов появился выход в сеть? После прочтения данной статьи рекомендуем ознакомиться и с предыдущим нашим материалом, где мы более подробно рассказывали о том, что представляют собой технологии мобильной связи, какие их разновидности существуют и чем они отличаются.
В этот раз мы подробно остановимся именно на GPRS. Рассмотрим архитектуру, принцип работы и сравним технологию с более ранними и поздними поколениями мобильной телефонии.
GPRS изнутри.
Доработку GSM-сети для предоставления услуг высокоскоростной передачи данных GPRS можно условно разделить на две формы - программную и аппаратную. Если говорить о программном обеспечении, то оно нуждается в замене или обновлении практически всюду - начиная с реестров HLR-VLR и заканчивая базовыми станциями BTS (расшифровку упомянутых аббревиатур и объяснение основных принципов работы GSM-сети можно найти тут). В частности, вводится режим многопользовательского доступа к временным кадрам каналов GSM, а в HLR, например, появляется новый параметр Mobile Station Multislot Capability (количество каналов, с которыми одновременно может работать мобильный телефон абонента, но об этом ниже).
Ядро системы GPRS (GPRS Core Network) состоит (рис.1) из двух основных блоков - SGSN (Serving GPRS Support Node - узел поддержки GPRS) и GGPRS (Gateway GPRS Support Node - шлюзовой узел GPRS). Остановимся на их функциях более подробно.
SGSN является, грубо говоря, мозгом рассматриваемой системы. В некотором роде SGSN можно назвать аналогом MSC - коммутатора сети GSM. SGSN контролирует доставку пакетов данных пользователям, взаимодействует с реестром собственных абонентов сети HLR, проверяя, разрешены ли запрашиваемые пользователями услуги, ведет мониторинг находящихся online пользователей, организует регистрацию абонентов вновь "проявившихся" в зоне действия сети и т.п. Так же как и MSC, SGSN, в системе может быть и не один - в этом случае каждый узел отвечает за свой участок сети. Например, SGSN производства компании Motorola имеет следующие характеристики: каждый узел поддерживает передачу до 2000 пакетов в секунду, одновременно контролирует до 10000 находящихся online пользователей. Всего же в системе может быть до 18 SGSN Motorola.
Предназначение GGSN можно понять из его названия - грубо говоря, это шлюз между сотовой сетью (вернее, ее частью для передачи данных GPRS) и внешними информационными магистралями (Internet, корпоративными интранет-сетями, другими GPRS системами и так далее). Основной задачей GGSN, таким образом, является роутинг (маршрутизация) данных, идущих от и к абоненту через SGSN. Вторичными функциями GGSN является адресация данных, динамическая выдача IP-адресов, а также отслеживание информации о внешних сетях и собственных абонентах (в том числе тарификация услуг).
Замечу, что в GPRS-систему заложена хорошая масштабируемость - при появлении новых абонентов оператор может увеличивать число SGSN, а при эскалации суммарного трафика - добавлять в систему новые GGSN. Внутри ядра GPRS-системы (между SGSN и GGSN) данные передаются с помощью специального туннельного протокола GTP (GPRS Tunneling Protocol).
Еще одной составной частью системы GPRS является PCU (Packet Control Unit - устройство контроля пакетной передачи). PCU стыкуется с контроллером базовых станций BSC и отвечает за направление трафика данных непосредственно от BSC к SGSN.
В перспективе (при ориентации системы на мобильный Интернет) возможно добавление специального узла - IGSN (Internet GPRS Support Node - узел поддержки Интернет).
За управление и контроль GPRS-системы отвечает OMC-R/G (Operation and Maintenance Center - Radio/GSN - центр управления и обслуживания радио/узла GPRS: на рис.1 не показан). Это, так сказать, интерфейс между системой и обслуживающим ее персоналом.
Прежде чем приступить к работе с GPRS, мобильная станция, так же как и в обычном случае передачи голоса, должна зарегистрироваться в системе. Как уже было сказано, регистрацией (а, точнее, "прикреплением" (attachment) к сети) пользователей занимается SGSN. В случае успешного прохождения всех процедур (проверки доступности запрашиваемой услуги и копирования необходимых данных о пользователе из HLR в SGSN) абоненту выдается P-TMSI (Packet Temporary Mobile Subscriber Identity - временный номер мобильного абонента для пакетной передачи данных), аналогичный TMSI, который назначается мобильному телефону для передачи голоса (кстати, если абонентский терминал относится к классу А (см. ниже), то ему при регистрации выделяется как TMSI, так и P-TMSI).
Для быстрой маршрутизации информации к мобильному абоненту GPRS-система нуждается в данных о его месторасположении относительно сети, причем с большей точностью, нежели в случае передачи голосового трафика (напомню, HLR и VLR хранят номер Location Area (LA), в которой находится абонент: подробней об этом можно прочитать тут ). Но представьте себе, как возрастет служебный трафик в сотовой сети и расход энергии мобильным аппаратом, если телефон будет информировать систему каждый раз при переходе от одной соты к другой! Чтобы найти разумный компромисс между объемом сигнального трафика в сети GPRS и необходимостью знать с высокой точностью местонахождение абонента принято деление терминалов на три класса:
Интересно обстоят дела с маршрутизацией данных в случае роуминга GPRS-абонента. При этом возможны два варианта, или, правильней сказать, сценария. SGSN в обоих случаях используется гостевой (VSGSN - Visited SGSN), а вот GGSN может использоваться либо гостевой (VGGSN - Visited GGSN), либо домашний (HGGSN - Home GGSN). В последнем случае между домашним и гостевым операторами должна существовать GPRS-магистраль (InterPLMN GPRS BackBone - GPRS-линия между разными мобильными сетями) для передачи трафика между HGGSN и мобильным абонентом. Кроме того, появляется необходимость в BG (Border Gateway - граничный шлюз) с обеих сторон с целью обеспечения защиты сетей от атак извне.
- необходимому приоритету (существует высокий, средний и низкий приоритет данных);
- надежности (разделение на три класса по количеству возможных ошибок разного рода, потерянных пакетов и т.п.);
- задержкам (задержки информации вне GPRS-сети в расчет не принимаются);
- количественным характеристикам (пиковое и среднее значение скорости);
Класс QoS выбирается индивидуально для каждой новой сессии передачи данных.
Кроме QoS, в характеристику сессии передачи данных входит тип протокола (PDP type - Packet Data Protocol type); PDP-адрес, выданный мобильной станции (выдача адресов бывает как статической, так и динамической); а также адрес GGSN, с которым идет работа. "Профиль" сессии (в англоязычной литературе принято обозначение "PDP context") записывается в телефон, а также в обслуживающие его SGSN и GGSN. Одновременно может поддерживаться несколько профилей передачи данных для каждого пользователя.
Вообще говоря, пакетная передача данных предусматривает два режима "соединений":
- PTP (Point-To-Point - точка-точка);
- PTM (Point-To-Multipoint - точка-многоточие).
- Широковещательный режим РТМ в свою очередь подразделяется на два класса:
- PTM-M (PTM-Multicast) - передача необходимой информации всем пользователям, находящимся в определенной географической зоне;
- PTM-G (PTM-Group Call) - данные направляются определенной группе пользователей.
Поддержка режима "многоточечной" передачи информации PTM ожидается в будущих спецификациях GPRS.
Теория
Что такое GPRS
Аббревиатурой «GPRS» обозначают надстройку над технологией GSM (она же «2G»), которая привнесла большое количество улучшений и позволила стареньким телефонам иметь доступ к Интернету. По крайней мере устройства с поддержкой GPRS уже могли получать электронные письма и в целом обмениваться данными буквально по воздуху, что еще несколько десятков лет назад казалось бредом, особенно для простого населения, никак не связанного с технологиями.
Расшифровывается же GPRS как «General Packet Radio Service», что в переводе с английского означает «радиосвязь, где осуществляется пакетная передача данных. Тарификация здесь рассчитывалась по новому принципу и учитывала лишь количество полученной или отправленной информации, а не время пребывания в сети.
Как уже было отмечено, GPRS является именно надстройкой над GSM. Это не отдельная технология, а служба, в основе которой лежат разработки всемирного стандарта цифровой сотовой связи. Структурно же она разделяется на две части: BSS и GPRS Core Network. Первая представляет собой систему, в которой сконцентрировано множество служб для поддержки работы пакетного режима. Вторая называется опорной сетью.
Структура GPRS в случае с мобильным телефоном.
К BSS, в свою очередь, относят еще два блока: PCU и BTS. Первый – Packet Controller Unit – используется для непосредственного управления пакетами между получателем и отправителем, второй – Base Transceiver Station – является кодирующим устройством и нужен для правильного взаимодействия с протоколами TCP/IP, на основе которых происходит обмен информации в GPRS между SGSN и GGSN.
Теперь к тому, что такое SGSN и GGSN. Компонент SGSN обозначает узел обслуживания абонентов и, как уже можно предположить по названию, он напрямую участвует в организации передачи данных. Своего рода это точка соединения всех станций BSS и многих других служб. Говоря простыми словами, SGSN выступает в роли коммутатора.
GGSN или GPRS Gateway Support Node (с англ. «узел поддержки шлюза») служит для маршрутизации исходящего и входящего трафика между абонентом и коммутатором SGSN. В общих чертах состав BSS на этом заканчивается, а вторая часть GPRS состоит из DNS (система доменных имен) и множества шлюзов (специальное ПО для организации передачи данных) для внешних сетей: X.25, Internet и пр.
Что тормозит GPRS
Во-первых, это отсутствие высоко прибыльного бизнес кейса в плане использования услуг на базе GPRS и, как следствие, отношение к GPRS как к вторичной услуге в сравнении с голосом. Именно поэтому не выделяется достаточно средств на то, чтобы сделать передачу данных по GPRS действительно надежной, высокоскоростной, доступной в любой момент для абонентов, без сбоев и перегрузок. Кроме этого, операторы в России решают задачу привлечения абонентов в сети путем предложения им все более выгодных тарифов, что приводит не только к перераспределению абонентской базы, но и способствует увеличению голосового трафика, что увеличивает нагрузку на сеть. Таким образом, мощный рост голосового трафика практически сводит на нет усилия по оптимизации работы GPRS.
- GPRS у наших операторов вторичен в том числе из-за низкой цены мегабайта. Смотрим на график в начале раздела с примерами расценок (в долларах за 10 Мб трафика) и понимаем, что по сравнению со своими зарубежными коллегами российские операторы раздают трафик почти даром. Тот факт, что по более высоким ценам этот трафик у нас бы мало кто покупал к делу не относится.
- Регулярные маркетинговые инициативы по привлечению новых абонентов генерируют всплески голосового трафика; в этих условиях оптимизировать сеть передачи данных не получается и рассчитывать на стабильную работу GPRS не приходится.
В сложившихся условиях трудно рассчитывать на серьезную модернизацию GPRS на российских сетях. Разумнее сразу вкладывать деньги в EDGE, поскольку внедрять этот "усовершенствованный" GPRS все равно придется. Почему придется – понятно: через 2-3 года в России появятся очаги сетей третьего поколения 3G с новыми, "жадными" на ресурсы приложениями. Причем эти приложения должны будут сохранять работоспособность (пусть медленно, но работать) и при выходе из зоны 3G. А здесь без EDGE уже не обойтись.
UMTS – следующий шаг
Возникает вопрос: если скорости в EDGE даже больше чем в UMTS (474,6 Кб/с против 384 Кб/с), то зачем строить сети нового поколения?
Остановимся подробнее на таком аспекте, как скорость передачи данных. Если максимальная скорость передачи данных при помощи EDGE составляет 474,6 Кб/с, то в сетях UMTS 384 Кб/с – это минимальная скорость. Сейчас уже стал реальностью первый шаг в развитии UMTS - WCDMA Evolved. Термин WCDMA Evolved ("расширенный WCDMA") отражает естественное дальнейшее развитие стандарта WCDMA, использование которого выгодно и конечным пользователям, и операторам. Стандарт Ericsson WCDMA Evolved, в котором была применена технология высокоскоростного пакетного доступа по нисходящей линии связи High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) представляет собой полностью стандартизированное решение для WCDMA. Первым этапом развития станет существенное повышение доступной пиковой скорости передачи данных по нисходящей линии связи до 14 Мбит/с и увеличение более чем в два раза пропускной способности системы при передаче данных в рамках текущего спектра радиочастот.
Необходимо отметить, что подход к сетям 3G только лишь с точки зрения скорости – подход упрощенный. Сети UMTS разрабатывались с учетом обеспечения самых современных услуг. Изначально в технологических возможностях сетей 3G заложена возможность работы одновременно с голосом и данных, присутствуют механизмы обеспечения качества услуг и многое другое. И если новые технологии передачи данных GPRS/EDGE для GSM в чем-то «чужеродны» по отношению к сети (а отсюда и проблемы), то сеть UMTS лишена этих недостатков. Да, для переходного этапа, EDGE вполне подходит, но делать на него ставку в отдаленной перспективе представляется ошибочным.
GPRS и 2G (GSM)
Для начала рассмотрим сравнение надстройки GPRS (часто относят к «подпоколению» 2.5G – переходному витку между 2G и 3G) с основным международным представителем 2G – GSM.
Заключение
Создание GPRS является по-настоящему знаменательным событием, с момента которого многие и начинают отсчет появления эры мобильного Интернета. Технология была призвана усовершенствовать на то время уже разработанный стандарт мобильной связи. И, стоит признать, она полностью оправдала свои надежды.
Сегодня даже дети проводят огромное количество времени в Интернете. Чтобы не испытывать дискомфорта в играх, во время загрузки файлов, просмотра видео и других задачах, важно иметь высокоскоростное подключение, которое и обеспечивает LTE.
LTE – что это такое в телефоне на Android? Для полноценного ответа на этот вопрос нужно немного погрузиться в историю, чтобы понять суть того, как развивались мобильные сети.
Буквально несколько лет назад на большинстве современных устройств мы могли подключиться к Интернету только посредством 3G или же с помощью еще более медленного и устаревшего стандарта 2G. Многие могли задаться вопросом: «Что означают эти наименования и чем отличаются друг от друга?».
Если рассматривать в целом, то 2G, 3G, 4G (LTE) и совершенно новый протокол 5G – это стандарты беспроводной передачи данных, которые используют мобильные устройства. Комфортное использование большинства сервисов в Интернете на сегодняшний день способно обеспечить все перечисленные технологии, кроме 2G.
GPRS и 3G (UMTS, CDMA, WCDMA)
Среди основных представителей мобильных сетей третьего поколения можно назвать UMTS, CDMA и WCDMA. Частично к этому же списку можно отнести и HSPA, но данная технология, как и GPRS, также является переходной, только уже между 3G и 4G. Структурно GPRS и UMTS во многом похожи друг на друга, так как оба стандарта являются надстройками над GSM. UMTS иногда даже называют «3GSM», подчеркивая ее принадлежность к сетям третьего поколения и большие сходства с GSM.
Ниже мы рассмотрим основные различия между GPRS и UMTS:
- Огромная разница в скорости передачи данных наблюдается в пользу UMTS. Для представителя 3G этот показатель составляет приблизительно 384 кбит/сек, чего уже достаточно для более-менее комфортного пребывания в Интернете. А при доступности HSPA-расширения максимально возможная пропускная способность увеличивается до 7,2 Мбит/сек.
- GPRS основана на принципе доступа к каналу по времени (TDMA), UMTS, в свою очередь имеет более совершенный в этом плане подход CDMA (и его улучшенную версию W-CDMA), что положительно сказывается на скорости передачи данных и уменьшает задержки.
- GPRS поддерживает только протокол UDP, тогда как для UMTS доступен и UDP, и TCP.
- Средняя задержка при использовании GPRS составляет 1,3 секунды при обмене пакетами, тогда как у CDMA, на чем и основана UMTS, мы имеем всего 300-400 миллисекунд (и меньше в W-CDMA).
Как включить GPRS на Android-устройстве
На любом устройстве под управлением операционной системы Android вы можете вручную задать параметры подключения к сети. Если в обычных настройках можно выбирать только между поколениями (2G, 3G, 4G и пр.), то в специальном инженерном меню есть возможность более детальной настройки:
Шаг 1. Откройте приложение «Телефон» на смартфоне и разверните цифровую панель.
Шаг 3. В появившемся окне выберите раздел «Информация о телефоне» и перейдите в него.
Шаг 4. Найдите строку «Настроить предпочтительный тип сети:» и нажмите на нее, чтобы развернуть полный список.
Шаг 5. Выберите пункт «GSM only» и закройте меню.
Самой технологии GPRS в списке вы не найдете, так как она является надстройкой над GSM (как, например, HSPA) и с вероятностью 99% на любом современном устройстве будет работать по умолчанию. Чтобы это проверить, просто попробуйте выйти в Интернет.
EDGE: радужные перспективы?
EDGE (Enhanced Data for Global Evolution) представляет собой современную технологию, обеспечивающую высокоскоростную передачу больших объемов информации в сети мобильной связи. Технология EDGE поддерживает скорость передачи данных, в среднем в три раза превышающую возможности GPRS, кроме того, обеспечивает более эффективное использование частотных ресурсов и улучшение покрытия сети по сравнению с обычной сетью стандарта GSM. Максимально достижимая скорость передачи информации - 474,6 Кб/с. Таким образом, технология EDGE открывает для оператора мобильной связи возможность предоставлять своим абонентам услуги по передаче данных в существующем частотном спектре GSM со скоростями, характерными для третьего поколения мобильной связи (3G).
Технология EDGE первоначально была придумана компанией Эрикссон для сетей стандарта D-AMPS в конце 90-х. Оценив потенциал новинки, Эрикссон перенес это нововведение в сети GSM.
Но необходимо учитывать один существенный фактор - внедрение EDGE - это внедрение новой модуляции в радиоканале между базовой станцией и мобильным терминалом. Для внедрения EDGE на сети сотового оператора необходимы EDGE-совместимые передатчики на базовых станциях и, соответственно, телефоны, поддерживающие EDGE.
Пик строительства сетей GSM в Европе пришелся на середину и конец 90-х, когда базовые станции еще не имели EDGE-функциональности. По мере увеличения емкости сетей операторы интегрировали в сеть более новые приемопередатчики, в том числе и EDGE-совместимые, но, несмотря на это, их доля невелика. В России ситуация несколько другая. Запоздание с внедрением сетей GSM, отсутствие крупных федеральных операторов на начальном этапе и кризис 1998 года привели к тому, что бум развития GSM-сетей начался только в прошлом году и сейчас активно продолжается. Российские операторы изначально закупали для многих сетей EDGE-совместимое оборудование. Таким образом, европейский вопрос "Строить или не строить EDGE сети?" трансформировался в российский - "Запускать или не запускать EDGE сети?". Тем более, целесообразность внедрения EDGE на сетях российских операторов представляется более логичной, так как сроки внедрения WCDMA сетей в России пока не определены. Для внедрения EDGE потребуется сделать и много других важных шагов - доработать радио-планирование, оптимизировать системы передачи и IP-сегменты сетей - однако, первый этап - внедрение EDGE передатчиков на сети - во многом завершен.
В действительности не все так радужно с внедрением EDGE (EGPRS) в сетях GSM, в том числе и России. Некоторые трудности озвучены в тексте, о других скромно умолчали. Постараемся перечислить хотя бы часть довольно существенных проблем.
- Административные вопросы. В системе EDGE используется отличная от GPRS модуляция сигнала, что подразумевает получение соответствующего разрешения. Насколько мы понимаем, Мининформсвязи в результате просто "отмолчалось", проигнорировав вопросы. Позицию регулирующих органов понять легко: официально разрешить не разбираясь – не хочется, как бы чего не вышло; вникнуть в особенности технологии и выдать осмысленные требования/рекомендации – так это же разбираться надо! Так это было или нет знают только сами чиновники, полулегально или полуофициально EDGE таки запустили и вроде (пока?) никого за это не расстреляли и даже не посадили. Однако некоторая настороженность все равно просматривается.
- Действительно, уже в течение ряда лет основные производители поставляют только EDGE-совместимое оборудование. В этом смысле почти наверняка повезло регионам, где новые сети стандарта GSM были построены сравнительно недавно. Однако самые крупные сети значительно старше, их тотальная модернизация обойдется дороже.
- Помимо EDGE-совместимого сетевого оборудования потребуется транспортировать резко возросший трафик данных между базовыми станциями и другими узлами сети. Сравнительно "тихоходный" GPRS уже нагружает транспортную сеть в два раза больше, чем использующий такие же радиоресурсы голосовой трафик, а что будет с EDGE? В шесть-семь раз? В большинстве мобильных сетей пропускную способность транспорта придется наращивать, без этого запуск EDGE во всем территориальном фрагменте сети теряет смысл.
- Цена включения – то, что не афишируют производители. Поддержка EDGE заложена в оборудовании на аппаратном уровне, однако включить этот функционал и начать им пользоваться можно только за очень дополнительные деньги. С учетом низких розничных цен на GPRS трафик российским операторам есть о чем задуматься.
Наверняка существует немалое число других "подводных камней", о которых мы не знаем. Но так или иначе в конце концов EDGE запустят из соображений более эффективного использования ограниченного частотного ресурса GSM 2G и в качестве необходимого "мостика" между будущими фрагментами 3G и существующими сетями.
Еще один часто задаваемый вопрос – принципы тарификации EDGE-трафика. Технически раздельная тарификация GPRS и EDGE (EGPRS) не предусмотрена, т.е. взять с абонента какие-то дополнительные деньги именно за пользование EDGE оператору не удастся в любом случае.
Чем отличается GPRS от 2G и 3G
Выше мы попытались на понятном человеческом языке хотя бы частично познакомить вас со структурой GPRS, но если вы все-таки смогли устать от того огромного числа непонятных слов и аббревиатур, то здесь все будет еще проще. Поговорим теперь о том, чем же отличается GPRS от других технологий мобильной телефонии, которые относят к 2G и 3G. Мы не будем сравнивать архитектуры и принципы работы, а лишь затронем интересные факты, вытекающие из этого.
Заключение.
В нынешнем 2001 году ожидается лавинообразное, если так можно выразиться, внедрение GPRS по всему миру. На момент подготовки этого материала система пакетной передачи данных была введена в коммерческую эксплуатацию лишь в нескольких сетях (например, английской BT Cellnet, немецкой T-D1, турецкой TelSim), однако внедрение и испытания новой системы проводят практически все операторы GSM. Не стали исключением и участники московского сотового рынка - БиЛайн наращивает свою сеть с помощью компании Nokia (в Сокольниках организована опытная GPRS-зона под управлением одного контроллера BSC), а МТС строит GPRS вместе с американским гигантом Motorola. Кстати, Motorola является единственным производителем, предлагающим все необходимое для GPRS оборудование, начиная с абонентских терминалов (по предварительной информации, первым GPRS-телефоном Motorola станет модель Timeport P7389i) и кончая сетевыми устройствами. По плану, опытно-коммерческая эксплуатация системы пакетной передачи данных в сети МТС должна была начаться в декабре 2000 года, но 15 декабря произошел небольшой конфуз - как заявила сама компания: "в связи с запуском в опытную эксплуатацию сети GPRS на нескольких контроллерах МТС 15 декабря 2000 года в 16.25 произошел сбой программного обеспечения на контроллерах, находящихся на участке опытной сети GPRS. В результате, в это время возникло ограничение доступа к сети у части абонентов МТС" (полный текст пресс-релиза, посвященного сбою, можно найти тут). Будем надеяться, что случившаяся неприятность не изменит планов Мобильных ТелеСистем по вводу в строй новой системы.
Следующим шагом от GSM к сетям третьего поколения UMTS (Universal Mobile Telephone System) является технология EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution - в вольном переводе "передача данных на повышенной скорости"), позволяющая осуществлять перекачку информации на скоростях до 384 кбит/с в восьми GSM-каналах (48кбит/с на канал). Для внедрения EDGE "поверх GPRS" операторам необходимо будет заменить аппаратуру базовых станций BTS, а пользователям - приобрести поддерживающие EDGE телефонные аппараты. Хотя на настоящий момент мне лично сложно представить, что должен делать абонент сотовой сети GSM, чтобы ему не хватило скорости в 170 кбит/с, предлагаемой GPRS. Но в наше время бурно развивающихся цифровых технологий прогнозы - дело не благодарное…
Особенности LTE
С появлением каждого нового поколения сотовой связи мы могли заметить множество изменений. Для обычного пользователя будет достаточно увеличения пропускной способности и в целом «скорости работы Интернета», но за этим стоит и огромное количество других изменений. У технологии LTE есть целый ряд особенностей:
- Минимальная задержка при передаче данных может достигать лишь 2 миллисекунды.
- Возможность совместной работы с более старыми стандартами сотовой связи. Например, вы можете начать разговор с кем-то, находясь в зоне покрытия LTE, и продолжить общение без каких-либо особых проблем, переключившись на 2G/3G.
- Полностью новый радиоинтерфейс коммутации пакетов.
- Присутствует поддержка как TDD, так и FDD (лучшая совместимость с разными типами связи).
- В каждой соте 5 МГц может быть минимум 200 активных клиентов.
Не все тайм-слоты одинаково полезны
Вот с этого места поподробнее было особенно интересно. Оказывается, скорость передачи данных в GPRS-канале зависит далеко не только от класса аппарата, удаленности от БС, погодных условий, фазы луны и настроения девушки из абонентской службы. Намного важнее параметры сетевого оборудования и его готовность отдавать данные с такой скоростью, с которой телефон их способен принять. Как выяснилось в процессе обсуждения, сравнительно "пожилые" базовые станции в состоянии работать только со схемами кодирования CS1 и CS2, что сразу же заставляет взглянуть на цифры другими глазами. Добиться от Вячеслава конкретной "разблюдовки" по базовым станциям московских GSM-операторов не удалось, хотя в какой-то момент кажется прозвучало что-то вроде "преимущественного CS1/CS2 кодирования у двух операторов". Однако за точность и достоверность цитаты не поручусь, и вообще мне это могло послышаться. Проявим политкорректность вместе с Вячеславом, аминь.
Внимательно изучаем табличку в начале раздела. Колонка "Max скорость Кб/с" нас не очень интересует, так как эта самая "Max" скорее относится ко всему объему передаваемых данных, а от избыточной (служебной) информации все равно никуда не денешься. Прикинем скорость передачи в идеальных условиях (каналы более-менее свободны, телефон расположен вблизи БС) и рассмотрим два характерных варианта: старенький телефон класса 4 (3+1, т.е. 3 слота на прием и один на передачу) работает с новой БС и наоборот: новый телефон класса 10 (4+2) работает со старой БС (коих в Москве большинство). И что же мы видим? Скорость приема/передачи данных у "старичка"-телефона будут 60/20 Кб/с, а у дорогущего аппарата последней модели – 48/24 Кб/с соответственно. И что нам с того, что сеть теоретически может отдать телефону все восемь слотов, если телефон в состоянии "переварить" только четыре? Еще один напрашивающийся вывод для большинства московских БС: даже в идеальных условиях близкой БС, незагруженной сети и современной трубки скорость приема данных составит около 50 Кб/с, что соответствует параметрам качественного модемного соединения. В реальной действительности параметры GPRS-соединения будут заметно хуже, о чем прекрасно знают все многочисленные пользователи мобильного Интернета в московских сетях "со стажем".
Немного истории
Возможно, кому-то покажется, что данная услуга не имеет никакого практического значения и будет использоваться абонентами сотовых сетей не активнее WAP-сервисов. Если вспомнить историю, то, на самом деле, можно проследить некоторую аналогию. На новый протокол беспроводной передачи данных надеялись не только разработчики сотовых телефонов и операторы сотовой связи, но даже создатели программного обеспечения, даже обычные пользователи ждали появления новой услуги. В последствие WAP разочаровал всех. Данную аббревиатуру даже расшифровали как wait-and-pay (жди-и-плати). Ведь далеко на каждый мог позволить платить по 20 центов за каждую минуту просмотра прогноза погоды, тем более, что новый сервис был не таким надежным. Получить информацию с первого раза можно было далеко не всегда. После введения в тестовую, а потом и коммерческую эксплуатацию GPRS'а многие заговорили о новом витке развития мобильного интернета, о том, что данная услуга «вдохнет жизнь» в браузеры подавляющего большинства сотовых телефонов. На наш взгляд, появление высокоскоростного (по крайней мере, для сотового телефона) выхода в сеть, разумеется, подстегнуло руководство многих проектов обратить внимание на свои WAP-сайты, но в корне ситуацию не изменило. Если выход в интернет с сотового телефона несколько лет назад, когда и внедрялся WAP, был чем-то удивительным и непонятным, то сейчас этим удивить никого нельзя. Возможно, как раз сейчас, WAP смог бы стать таким, каким задумывали его разработчики: удобным и быстрым средством для доступа к разной информации. Но так ли это уже необходимо? Ведь даже анекдоты удобнее читать с экрана КПК. WAP, разумеется, станет развиваться, у него есть небольшое будущее. Но в том виде, в котором он существует сейчас, прожить ему осталось очень и очень недолго, ведь технический прогресс не стоит на месте и то, что могло бы иметь коммерческий успех пару лет назад, сегодня уже не воспринимается многими всерьез. Так что нам пока остается только ждать какой-нибудь замены привычному WAP-браузеру. Не исключено, что таковой станет система, аналогичная i-mode, или WAP 2.0 с поддержкой цветов. А может вообще через год-полтора разница между интернетом мобильным и интернетом обычным станет настолько неразличима, насколько это вообще возможно. Получается, что реально пользоваться WAP'ом каждый день подавляющее количество пользователей начинает только тогда, когда этот протокол уже не может обеспечить всего того богатства функций и простоты реализации, необходимых некоторым абонентам.
MMS: О некоторых неочевидных особенностях технологии
Основные проблемы с реализацией услуги:
- Негарантированное время доставки MMS.
- Потери MMS при доставке.
- Неправильное отображение на телефоне отправленного контента.
- Недооценка потенциала MMS
- Перегруженность оборудования, переиспользование WAP шлюзов для доступа к сайтам и для работы с MMS
- Проблемы транспортного уровня - GSM/GPRS
- Недостатки в сертификации технологий MMS и несоответствие поставляемого оборудования MMS стандартам.
Как включить или отключить LTE на Android
Чтобы включить или отключить режим LTE на любом Android устройстве, достаточно следовать инструкции ниже:
Шаг 1. Откройте настройки системы и перейдите в раздел «Сеть и Интернет».
Шаг 2. Нажмите на вкладку «Мобильная сеть».
Шаг 3. Откройте дополнительные настройки, нажав на соответствующую кнопку, после чего выберите строку «Тип сети». Для отключения режима LTE, выбираем любой другой набор, в котором отсутствует «4G» или наоборот.
На многих смартфонах в обычных настройках нельзя в принудительном порядке заставить устройство переключаться на сети четвертого поколения и искать сигнал.
Для этого нужно перейти в специальное инженерное меню и вручную задать необходимые параметры:
Шаг 1. Откройте приложение «Телефон» в своем смартфоне (или, например, на планшете – неважно) и разверните цифровую панель.
Шаг 3. Найдите строку и нажмите на нее «Настроить предпочтительный тип сети». В выпадающем списке выберите «LTE only».
Для улучшения качества сигнала не рекомендуется принудительно устанавливать какой-либо один тип сети в зонах со слабым покрытием. На шаге 3 вы также можете использовать комбинации: «LTE/WCDMA», «LTE/CDMA/UMTS auto (PRL)», «LTE/CDMA auto (PRL)». Избегайте строк, где присутствует тип связи «TD-SCDMA», так как он поддерживается только в Китае, чтобы ваш смартфон не пытался найти несуществующую сеть. Если, конечно, вы не живете в густонаселенной стране из Восточной Азии.
В зависимости от версии операционной системы, оболочки, а также производителя вашего устройства, пункты в настройках и способ открытия инженерного меню может отличаться!
GPRS изнутри.
Доработку GSM-сети для предоставления услуг высокоскоростной передачи данных GPRS можно условно разделить на две формы - программную и аппаратную. Если говорить о программном обеспечении, то оно нуждается в замене или обновлении практически всюду - начиная с реестров HLR-VLR и заканчивая базовыми станциями BTS (расшифровку упомянутых аббревиатур и объяснение основных принципов работы GSM-сети можно найти тут). В частности, вводится режим многопользовательского доступа к временным кадрам каналов GSM, а в HLR, например, появляется новый параметр Mobile Station Multislot Capability (количество каналов, с которыми одновременно может работать мобильный телефон абонента, но об этом ниже).
Ядро системы GPRS (GPRS Core Network) состоит (рис.1) из двух основных блоков - SGSN (Serving GPRS Support Node - узел поддержки GPRS) и GGPRS (Gateway GPRS Support Node - шлюзовой узел GPRS). Остановимся на их функциях более подробно.
SGSN является, грубо говоря, мозгом рассматриваемой системы. В некотором роде SGSN можно назвать аналогом MSC - коммутатора сети GSM. SGSN контролирует доставку пакетов данных пользователям, взаимодействует с реестром собственных абонентов сети HLR, проверяя, разрешены ли запрашиваемые пользователями услуги, ведет мониторинг находящихся online пользователей, организует регистрацию абонентов вновь "проявившихся" в зоне действия сети и т.п. Так же как и MSC, SGSN, в системе может быть и не один - в этом случае каждый узел отвечает за свой участок сети. Например, SGSN производства компании Motorola имеет следующие характеристики: каждый узел поддерживает передачу до 2000 пакетов в секунду, одновременно контролирует до 10000 находящихся online пользователей. Всего же в системе может быть до 18 SGSN Motorola.
Предназначение GGSN можно понять из его названия - грубо говоря, это шлюз между сотовой сетью (вернее, ее частью для передачи данных GPRS) и внешними информационными магистралями (Internet, корпоративными интранет-сетями, другими GPRS системами и так далее). Основной задачей GGSN, таким образом, является роутинг (маршрутизация) данных, идущих от и к абоненту через SGSN. Вторичными функциями GGSN является адресация данных, динамическая выдача IP-адресов, а также отслеживание информации о внешних сетях и собственных абонентах (в том числе тарификация услуг).
Замечу, что в GPRS-систему заложена хорошая масштабируемость - при появлении новых абонентов оператор может увеличивать число SGSN, а при эскалации суммарного трафика - добавлять в систему новые GGSN. Внутри ядра GPRS-системы (между SGSN и GGSN) данные передаются с помощью специального туннельного протокола GTP (GPRS Tunneling Protocol).
Еще одной составной частью системы GPRS является PCU (Packet Control Unit - устройство контроля пакетной передачи). PCU стыкуется с контроллером базовых станций BSC и отвечает за направление трафика данных непосредственно от BSC к SGSN.
В перспективе (при ориентации системы на мобильный Интернет) возможно добавление специального узла - IGSN (Internet GPRS Support Node - узел поддержки Интернет).
За управление и контроль GPRS-системы отвечает OMC-R/G (Operation and Maintenance Center - Radio/GSN - центр управления и обслуживания радио/узла GPRS: на рис.1 не показан). Это, так сказать, интерфейс между системой и обслуживающим ее персоналом.
Прежде чем приступить к работе с GPRS, мобильная станция, так же как и в обычном случае передачи голоса, должна зарегистрироваться в системе. Как уже было сказано, регистрацией (а, точнее, "прикреплением" (attachment) к сети) пользователей занимается SGSN. В случае успешного прохождения всех процедур (проверки доступности запрашиваемой услуги и копирования необходимых данных о пользователе из HLR в SGSN) абоненту выдается P-TMSI (Packet Temporary Mobile Subscriber Identity - временный номер мобильного абонента для пакетной передачи данных), аналогичный TMSI, который назначается мобильному телефону для передачи голоса (кстати, если абонентский терминал относится к классу А (см. ниже), то ему при регистрации выделяется как TMSI, так и P-TMSI).
Для быстрой маршрутизации информации к мобильному абоненту GPRS-система нуждается в данных о его месторасположении относительно сети, причем с большей точностью, нежели в случае передачи голосового трафика (напомню, HLR и VLR хранят номер Location Area (LA), в которой находится абонент: подробней об этом можно прочитать тут ). Но представьте себе, как возрастет служебный трафик в сотовой сети и расход энергии мобильным аппаратом, если телефон будет информировать систему каждый раз при переходе от одной соты к другой! Чтобы найти разумный компромисс между объемом сигнального трафика в сети GPRS и необходимостью знать с высокой точностью местонахождение абонента принято деление терминалов на три класса:
Интересно обстоят дела с маршрутизацией данных в случае роуминга GPRS-абонента. При этом возможны два варианта, или, правильней сказать, сценария. SGSN в обоих случаях используется гостевой (VSGSN - Visited SGSN), а вот GGSN может использоваться либо гостевой (VGGSN - Visited GGSN), либо домашний (HGGSN - Home GGSN). В последнем случае между домашним и гостевым операторами должна существовать GPRS-магистраль (InterPLMN GPRS BackBone - GPRS-линия между разными мобильными сетями) для передачи трафика между HGGSN и мобильным абонентом. Кроме того, появляется необходимость в BG (Border Gateway - граничный шлюз) с обеих сторон с целью обеспечения защиты сетей от атак извне.
- необходимому приоритету (существует высокий, средний и низкий приоритет данных);
- надежности (разделение на три класса по количеству возможных ошибок разного рода, потерянных пакетов и т.п.);
- задержкам (задержки информации вне GPRS-сети в расчет не принимаются);
- количественным характеристикам (пиковое и среднее значение скорости);
Класс QoS выбирается индивидуально для каждой новой сессии передачи данных.
Кроме QoS, в характеристику сессии передачи данных входит тип протокола (PDP type - Packet Data Protocol type); PDP-адрес, выданный мобильной станции (выдача адресов бывает как статической, так и динамической); а также адрес GGSN, с которым идет работа. "Профиль" сессии (в англоязычной литературе принято обозначение "PDP context") записывается в телефон, а также в обслуживающие его SGSN и GGSN. Одновременно может поддерживаться несколько профилей передачи данных для каждого пользователя.
Вообще говоря, пакетная передача данных предусматривает два режима "соединений":
- PTP (Point-To-Point - точка-точка);
- PTM (Point-To-Multipoint - точка-многоточие).
- Широковещательный режим РТМ в свою очередь подразделяется на два класса:
- PTM-M (PTM-Multicast) - передача необходимой информации всем пользователям, находящимся в определенной географической зоне;
- PTM-G (PTM-Group Call) - данные направляются определенной группе пользователей.
Поддержка режима "многоточечной" передачи информации PTM ожидается в будущих спецификациях GPRS.
Основные стандарты мобильной передачи данных
Поколение стандартов сотовой связи насчитывает множество систем сотовой связи и технологий. И хотя первая такая система маркируется как «1G», в России она прекратила работу еще в далеком 2008 году, поэтому далее мы рассмотрим только те стандарты, которые еще продолжают свою работу.
Примерно с 1991-1994 годов началось практическое использование стандарта 2G. Он представлял собой улучшенную версию 1G и совмещал в себе двухканальный режим работы. Если первоначальные службы 1G были полностью аналоговыми, то теперь был реализован аналогово-цифровой подход, совмещающий положительные стороны каждой системы. После множества доработок в своем финальном виде 2G, работающий в частотном диапазоне 900 МГц, предстал миру в качестве GSM (с англ. Global System for Mobile Communications).
Со временем технология совершенствовалась и было принято решение освоить новый диапазон в 1800 МГц. Это позволяло расширить емкость мобильной сети, внедряя все больше и больше новых пользователей. Спустя некоторое время появилась новая версия 2G – GSM 1800, широко использующаяся в Европе. В США этот диапазон оказался занят и было принято решение выделить полосу 1900 МГц, после чего в Америке был сформирован свой стандарт GSM 1900.
Ближе к 2000-ым годам развитие существующей системы сотовой связи неумолимо двигалось вперед. Появился новый стандарт, который не был как-либо особенно выделен, но существенно опережал по множеству параметров используемый всеми 2G (GSM 1800). Речь идет об GPRS, что в переводе означает «пакетная радиосвязь общего пользования». С появлением данной надстройки многие и связывают начало постепенного освоения Интернета мобильными устройствами.
В то время как GPRS для обычного пользователя не нес в себе особых нововведений в сравнении с GSM, а только лишь позволял реализовать новый способ связи путем пакетной передачи данных не только между внутренними, но и внешними (Интернет) сетями, появление EDGE стало еще большим толчком вперед. С появлением данной надстройки был создан новый способ кодирования и, как следствие, более быстрая скорость передачи данных.
Принципиально новый виток в развитии мы получили после появления сетей третьего поколения – 3G. Главное различие между ними и 2G заключается в новом методе обмена данными. Если все системы второго поколения (GSM, GPRS, EDGE и пр.) основывались на технологии TDMA, то с созданием 3G мы увидели новую технологию CDMA.
Простыми словами, различия заключаются в том, что обмен данными по протоколу TDMA подразумевает разделение каналов на несколько полос. Каждой полосе выделяется определенный временной промежуток, которым она может воспользоваться для отправки какой-либо информации. Как только ее время истечет – «право хода» переходит к другой станции для передачи ее данных.
Более усовершенствованный протокол CDMA позволяет обмениваться данными всем участникам сети на любой частоте. Благодаря этому определенной станции нет необходимости ждать своего времени. Для того, чтобы отличить пакеты, отправляемые одновременно с разных источников, используются уникальные кодовые последовательности. Благодаря этому мы можем идентифицировать каждого пользователя и при этом в разы уменьшить время ожидания.
Первые версии стандарта 3G были разработаны приблизительно в 1993 году в США, а активно применяться они начали спустя 3-4 года. Позднее была разработана технология UMTS, являвшаяся на тот момент самой продвинутой модификацией стандартной сети третьего поколения и позволяющая устройствам переключаться между CDMA и GSM в зависимости от покрытия.
Но историю развития 3G ждало еще одно нововведение – HSPA. Это очередная доработка и надстройка над более ранними версиями UMTS, значительно повышающая скорость передачи данных. Она была реализована на технологиях HSDPA и HSUPA, являющихся разновидностями протокола W-CDMA.
Дошла очередь, пожалуй, до самого известного и наиболее распространенного стандарта на сегодня – 4G. Здесь мы и ответим на вопрос о том, что такое LTE. Есть несколько технологий, которые часто упоминаются в качестве сетей четвертого поколения: LTE, HSPA+, WiMAX и UMB. О последней на сегодня мало что известно, так как особой популярности среди операторов она не получила, да и практически не тестируется.
WiMAX также используется довольно редко, а по-настоящему актуальными можно назвать лишь LTE и HSPA+, являющийся очередной доработкой технологии HSPA, которую часто именуют как «3.5G». Какие-либо очевидные технологичные различия, позволяющих отнести HSPA+ к новому поколению 4G, выделить сложно, но такие сети демонстрируют необходимые скорости передачи данных, чего может быть достаточно.
Ну и главный герой всей статьи – LTE. В переводе с английского расшифровка «Long-Term Evolution» означает «долговременное развитие». Это стандарт связи, который напрямую основан на уже известных нам 2G (GSM/EDGE) и 3G (UMTS/HSPA), а также тесно связанный с ними. В сравнении с предыдущими поколениями демонстрирует огромный скачок в скорости и пропускной способности, что достигается благодаря внедрению нового радиоинтерфейса и доработкам сетевого ядра.
Часто сети четвертого поколения именуют как «4G LTE», потому что именно технология LTE сосредоточила в себе все лучшее из прошлых наработок и в целом выглядит логическим продолжением истории развития. Во время разработки такого стандарта лежало две основные задачи: упростить архитектуру сетей и сделать их проще, значительно увеличить пропускную способность.
Фактически, все цели были достигнуты. Из основных изменений стоит отметить появление нового способа цифровой обработки сигналов, что и ускорило новую сеть, в сравнении с ее предшественниками.
GPRS снаружи - абонентские устройства.
Поговорим теперь о клиентском оборудовании GPRS. К сожалению или к счастью, но для работы с системой пакетной передачи данных необходимо иметь специальный телефон, совместимый с GPRS. Говоря более строго, GPRS-терминалы подразделяются на три класса:
- устройства класса А способны одновременно работать как с передачей голоса, так и с передачей данных (они, говоря техническим языком, обладают возможностью функционировать как в режиме коммутации каналов (circuit switched), так и в режиме коммутации пакетов (packet switched). Подчеркну - речь идет об одновременной работе в разных режимах);
- устройства класса В могут осуществлять либо передачу голоса, либо передачу данных, но не одновременно;
- устройства класса С поддерживают только передачу данных и не могут быть использованы для голосовой связи. Как правило, это разного рода компьютерные платы для обеспечения беспроводного доступа к данным.
Следует заметить, что максимальная скорость передачи данных определяется, в первую очередь, количеством каналов, с которыми одновременно может работать абонентский терминал. Один канал обеспечивает передачу данных со скоростью до 13.4 кбит/с.
Французская фирма SAGEM стала одним из первых производителей, представивших GPRS-совместимые телефоны. Модель Sagem MC-850 , презентация которой прошла на Женевской выставке TELECOM-99, относится к классу В и имеет один канал для передачи данных и три - для приема, а чуть более современный Sagem MW-959 , вынесенный на суд общественности на CEBIT-2000, включает в себя уже четыре канала для входящего трафика (на передачу остался по-прежнему один канал, также не изменился класс устройства). Таким образом, максимальная скорость приема данных с помощью телефона Sagem MW-959 составляет 53.6 кбит/с, а передачи - 13.4 кбит/с.
Читайте также: