Челябинск после модернизации оборудования удалось увеличить скорость передачи данных в четыре раза. В том, что это дает рядовым абонентам, и каковы реальные скорости мобильного интернета, разбирался наш корреспондент.

Сегодня в интернет можно выйти не только с домашнего или рабочего компьютера. Сотовый телефон стал самым доступным инструментом доступа в глобальную сеть . Увы, но до недавнего времени существующие сети не позволяли мобильным операторам передавать данные быстро. Это выражалось в очень длительной загрузке страниц порталов и сайтов, а скачивать из интернета большие файлы рисковали только единицы [это могло затянуться на несколько суток]. Что тут еще скажешь, кроме как «тормоза» и «глюки» .

«Тормоза» эти - технология GPRS [на ней построены, так называемые, сети 2,5G], которая в лучшем случае позволяет передавать данные на скорости 171,2 Кбит/с. В реальных же условиях ширина канала сокращается и вовсе до 20-25 Кбит/с . На момент появления этой технологии почти десять лет назад это было не столь критично. Но сейчас, как вы понимаете, данные скорости не идут ни в какое сравнение .

Для того чтобы повысить комфортность работы с интернет-ресурсами была разработана новая технология - EDGE. EDGE [Enhanced Data rates for GSM Evolution ] — цифровая технология для мобильной связи, которая функционирует как надстройка над 2G и 2.5G сетями. Данный формат передачи данных позволяет развивать скорости до 474,6 Кбит/с .

Технология EDGE доступна всем абонентам, которые имеют телефоны с поддержкой EDGE и находятся в зоне покрытия EDGE. Скорость передачи данных зависит от загруженности сети и ее качества в точке местоположения абонента и, как правило, достигает в среднем 100 - 130 Кбит/с [пиковые значения на уровне 200 Кбит/с ].

В сети TELE2 Челябинск технология EDGE по сравнению с технологией GPRS позволяет увеличить скорость передачи данных , при просмотре WAP страниц с мобильного телефона, использовании сотового девайса в качестве модема к компьютеру и обмене MMS-сообщениями.

Основное применение EDGE - высокоскоростной доступ в интеренет, организация мобильного офиса, который незаменим для деловых людей. А такие возможности как обмен картинками , фотографиями, просмотр потокового видео , Интернет-радио , пересылка факсов, почты уже не мечта, а реальность.

Для того, чтобы проверить работу EDGE в сети TELE2 в Челябинске, мы попросили трех абонентов оператора протестировать услуги мобильного интернета в разных частях города.

Вооружившись ноутбуками, мобильными телефонами и сим-картами TELE2, наши тестеры провели замеры скорости передачи данных, проехав по разным районам Челябинска. В качестве вспомогательных средств были взяты телефоны Nokia E51 и программы ReGet deluxe v. 5.2.0 и DU Meter. Для того чтобы исключить возможность кеширования в каждом случае закачивались разные файлы .

Вообще по опыту использования у себя дома 128 Кбит/с анлима. показывает неплохие результаты. В качестве мобильного варианта заслуживает пристального внимания. Это действительно гораздо быстрее GPRS, - рассказывает Вячеслав, один из наших тестеров . - Иногда во время передачи информации возникают ошибки - не без них. Они, естественно, влияют на скорость.

У нас каждого было по две точки в городе. Мне достались - Синегорье [Вокзал] и офисное здание на площади Революции 7. Замеры мы проводили в разгар рабочего дня и поэтому результаты получились весьма справедливыми, - отмечает Александр, второй тестер MobiChel.Ru . - Поначалу скорость EDGE показывает вполне стандартные результаты, но к концу закачки скорость достигает максимальных закачек.

Вообще качество передачи данных и скорость напрямую зависят от множества факторов . Это и количество абонентов, которые пользуются услугами связи; удаленность от базовой станции; всевозможные препятствия [здания и другие сооружения], которые дают помехи и препятствуют распространению радиосигнала. Не стоит забывать, что большую роль играет время выхода в интернет. Например, ночью скорости будут гораздо выше, нежели во время рабочего дня.

В настоящее время пользоваться интернетом на более высоких скоростях могут абоненты TELE2 в Челябинске и Копейске . К концу года скоростной EDGE-интернет появится и в остальных городах области.

Для абонентов TELE2, которые используют свой телефон, поддерживающий EDGE, для выхода в Интернет и обмена MMS-сообщениями не нужно заново настраивать аппарат. А вот если мобильник не настроен, то можно заказать автоматические настройки с сайта оператора или позвонить по номеру 679.

Технология EDGE не требует дополнительной оплаты . Просмотр WAP страниц, загрузка мелодий, картинок и java-игр, использование телефона в качестве модема к компьютеру, а также обмен MMS-сообщениями оплачивается так же, как и при использовании технологии GPRS.

Более того, в настоящее время TELE2 позволяет своим клиентам сократить расходы на мобильный интерент в два раза! Стоимость одного мегабайта в этом случае составит всего 2,5 рубля круглосуточно . Для этого нужно подключить услугу «Мобильный интернет со скидкой 50%», набрав нехитрый USSD-запрос *116*14*1#. Стоимость подключения 30 рублей. Абонентская плата в месяц - 30 рублей.

По сводным данным продаж основных российских ритейлеров, доля телефонов с поддержкой EDGE в 2008 году составляет порядка 65%. При этом прогнозируется, что к концу 2009 года этот показатель составит 75% . Таким образом, более скоростной интернет уже сейчас доступен большинству клиентов.

Таким образом, интернет от TELE2 стал не только мобильным, но и скоростным. Это могут проверить и все абоненты оператора.

Инструкция

Иконка с буквой Е, или просто буква Е, в верхней панели мобильного устройства означает, что телефон находится в зоне доступа EGPRS. Большинство современных моделей телефонов поддерживают разные сети; стандартом является GSM, хотя возможен и вариант UMTS. Появление буквы Е свидетельствует от том, что точка доступа открыта для аппарата, но не обязательно означает использование сети EGPRS для передачи данных. Выясните, что именно указано в поле «Точка доступа» в настройках телефона: значение WAP GPRS или GPRS Internet.nw подразумевает использование именно этой сети для передачи информации. В этом случае буква Е означает лишь потенциальную возможность использования сети EGPRS.

Если существует уверенность, что телефон работающий под управлением Android, использует соединение Edge для активного подключения к сети интернет для проверки возможных обновлений, некоторые форумы советуют воспользоваться специализированным сервис-кодом *#4777*8665# для вызова меню Attach Mode Settings. Укажите команду GPRS detach и перезагрузите мобильное устройство.

Компания Apple не предусматривает отключения сервиса передачи данных GPRS/Edge в явном виде, хотя в условиях нахождения в роуминге, например, эта функция может оказаться слишком дорогой. Потому для отключения данной функции необходимо использовать твик в изменении параметров APN в конфигурации iPhone. Для этого раскройте меню «Настройки», находящееся на главной странице телефона, и перейдите в пункт «Основные». Раскройте ссылку «Сеть» и выберите раздел Edge. Напечатайте знак. (точка) в строке «Адрес APN» сразу после адреса. Данное действие приведет к тому, что при попытке использования этой функции, появится сообщение о неактивности выбранного сервиса и невозможности передачи данных.

Источники:

• Как временно отключить сервис передачи данных Edge?

Технология EDGE дает возможность выходить в интернет с ноутбука, КПК, персонального компьютера или коммуникатора, используя в качестве модема мобильный телефон. Автоматические настройки можно заказать у своего оператора связи при помощи различных номеров.

Инструкция

Если вы являетесь клиентом компании «Билайн», то для активации интернет-соединения на мобильном телефоне вы должны набрать USSD-номер *110*181# либо *110*111# и нажать кнопку посыла вызова. После того как запрос будет отправлен, вам понадобится перезагрузить телефон (только затем полученные настройки вступят в силу).

Для использования услуги интернет GPRS/ EDGE у оператора связи «МТС» необходимо подключить ее, набрав короткий номер 0876 (звонок бесплатный). Кроме того, абонент может бесплатно заказать автоматические настройки интернета для своей модели прямо на официальном сайте компании. Там вы должны найти соответствующий раздел, в котором будет располагаться поле для заполнения. В него введите семизначный номер своего мобильного телефона, а потом выберите кнопку «Отправить». Обратите внимание на то, что активация интернета любым из выбранных способов будет для вас абсолютно бесплатной, платить вы будете лишь за принятый и отправленный трафик.

Такие настройки предоставляет своим клиентам и компания «Мегафон». Их заказ вы можете совершить как с мобильного телефона, так и с городского (для каждого из них существует определенный номер). Итак, если вы звоните по мобильному, тогда используйте короткий номер абонентской службы 0500. Вызов с городского телефона можно произвести по номеру 502-55-00. Кстати, абоненты этого оператора могут обратиться за помощью в любой салон связи «Мегафон» или в офис техподдержки.

Обратите внимание, что существуют и другие способы получения интернет-настроек в «Мегафоне». Любой клиент компании может написать смс-сообщение с цифрой 1 и отправить его на короткий номер 5049. Данный номер, помимо GPRS, предоставляет еще и WAP, а также MMS-настройки. Чтобы заказать их, замените в сообщении единицу на цифру 2 или 3.

Достаточно часто возникает необходимость на некоторое время отключить в телефоне передачу данных GPRS/EDGE. Особенно это нужно сделать в условиях роуминга, чтобы временно не пользоваться услугой. Также сервис приходится отключать при превышении трафика.

Инструкция

Наберите последовательность *#4777*8665# (для телефонов марки "Samsung"). В открывшемся меню "Attach mode settings" выберите пункт "gprs detach", снимите с него галочку. Отключите мобильный телефон и снова его включите, после чего опция будет деактивирована.

GPRS и EGPRS (EDGE): Мифы и реальность в изложении "из первых рук"

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.

Что касается доходов операторов от продажи неголосовых услуг, то здесь России и европейских странам далеко до признанных лидеров (см. слайд) – Филиппин и Японии. Однако ситуация постепенно меняется в сторону увеличения процентного содержания неголосовых услуг в структуре дохода. По статистике чуть ли не половина дополнительных доходов приходится на SMS-услуги, так что говорить о "безудержном росте" популярности передачи данных пока не приходится. С другой стороны – довольно сложно оценить процентное содержание SMS-сообщений, которые по своей сути можно отнести к транспорту предоставления дополнительных услуг: мобильное позиционирование, услуги категории "ближайшие", загрузка мелодий и т.п. Ну и, наконец, не будем забывать о безумно дорогих premium-SMS: отдать свой голос за любимую актрису в каком-нибудь TV-голосовании может обойтись дороже часового сидения в мобильном Интернете.

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:

1. 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.
2. Количества временных интервалов, которые могут быть выделены для одного абонента. Этот параметр зависит от оборудования, и наше оборудование позволяет выделять до 8 временных интервалов.
3. Количества временных интервалов, которые в данный момент доступны для использования. Этот параметр зависит от загрузки сети, и его трудно спрогнозировать.
4. 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.

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".

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.

Расшифровываем:

• 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.

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.

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.

MMS: О некоторых неочевидных особенностях технологии

Много разных вопросов по теме хотелось обсудить. К сожалению, время встречи не позволяло "объять необъятное", остается надеяться на продолжение в будущем. Несколько слов о многострадальных мультимедийных сообщениях MMS, которые вопреки радужным прогнозам так трудно и со скрипом приобретают популярность.

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.

Из слайда в начале раздела видно, что многие проблемы прямо связаны с технологией отправки и доставки MMS-сообщений. Все MMS доставляются через wap-шлюз и обрабатываются в MMS-центре. Хорошо еще, если через отдельный wap-шлюз: в случае использования общего wap-шлюза MMS-сообщения могут надолго застревать в очереди. Информация о полученном сообщении из MMS-центра поступает в SMS-центр, который генерирует SMS-сообщение на телефон получателя. Затем получатель отправляет запрос на получение MMS-сообщения и загружает его на телефон. В режиме "автоматическое получение MMS" SMS-сообщение запускает GPRS-сессию и генерирует запрос на загрузку MMS. Удивительно, что при такой многоходовой комбинации большинство MMS-сообщений все-таки доходит в приемлемые сроки.

Такие сложности в реализации доставки вызваны в том числе и соображениями безопасности. Интерфейс инициализации GPRS-сессии прямо из сети существует, но в настоящее время не используется сознательно. Т.е. GPRS-сессия может инициализироваться самим пользователем или, как минимум, по специальной команде SMS-центра. Кстати, все это справедливо и для нового сервиса push-to-talk: на телефоны получателей голосового сообщения сначала поступает SMS-команда на запуск GPRS-сессии и только потом аппарат принимает голосовое сообщение по каналу GPRS. Отсюда и полутора-двух секундная пауза между нажатием на кнопку и звуковой индикацией возможности наговаривания и отправки сообщения.

Технология EDGE является очередным шагом в развитии GSM-сетей. Цель внедрения новой технологии - повышение скорости передачи данных и более эффективное использование радиочастотного спектра. С появлением EDGE в GSM-сетях фазы 2+ существующие параметры GPRS и HSCSD значительно улучшаются благодаря изменениям передачи сигнала на физическом уровне (модуляция и кодирование) и новым алгоритмам радиообмена при передаче данных. Сами технологии GPRS и HSCS D не изменяются и могут работать параллельно с EDG E. Наряду с аббревиатурой EDGE можно встретить и термин EGPRS (Enhanced GPRS - «улучшенный» GPRS), обозначающий использование сервиса GPRS с новым физическим уровнем EDGE. Далее мы будем рассматривать EDGE только применительн о к GPRS, поскольку технология HSCSD не получила распространения в России.

Теоретический предел скорости передачи данных в радиоканале при использовании EGPRS составляет 473,6 кбод, в то время как с GPRS - только 160 кбод. Высокие значения скорости достигаются благодаря новому способу модуляции и применению измененного метода передачи радиосигнала, устойчивого к ошибкам. Кроме того, изменения коснулись алгоритмов адаптации к качеству канала.

Исходя из вышесказанного, можно заключить, что EDGE является дополнением к GPRS и не может существовать отдельно. С точки зрения потребителя, GPRS расширяет возможности GSM-сети, в то время как EDGE улучшает технические параметры GPRS.

Применительно к инфраструктуре GSM-сети, EGPR S требует внесения изменений в базовые станции. При этом используется уже существующее ядро GSM-инфраструктуры, и внедрение EDGE означает лишь установку дополнительного оборудования (рис. 1).

Рис. 1.

Параметры EDGE

В таблице приведены основные технические характеристики технологий GPRS и EDGE.

Таблица 1.

Как видно из таблицы, EDGE может передать в три раза больше данных, чем GPRS в тот же период времени. Разница между скоростью в радиоканале (Radi o data rate) и фактической скоростью передачи данных пользователя (User data rate) объясняется тем, что при передаче по радиоканалу к блоку данных пользователя добавляются служебные данные в виде заголовка пакета. Это нередко приводит к путанице при определении пропускной способности GPRS и EGPRS, так как в публикациях встречаются разные показатели скорости. В связи с технологией EDGE чаще встречается цифра 384 кбит/с: международное объединение по телекоммуникациям (International Telecommunications Union - ITU) определяет данную скорость в соответствии с требованиями стандарта IMT-2000 (International Mobile Telecommunications), который предполагает использование восьми тайм-слотов со скоростью 48 кбит/с в каждом.

Новый тип модуляции

При передаче данных в режиме GPRS используется гауссовская манипуляция с минимальным частотным сдвигом GMSK - Gaussian Minimum Shift Keying (рис. 2), которая является разновидностью фазовой модуляции. При передаче бита «0» или «1» фаза сигнала получает положительное или отрицательное приращение. Каждый передаваемый символ содержит один бит информации, то есть каждый фазовый сдвиг представляет один бит. Для достижения большей скорости передачи данных на одном временном интервале (в одном тайм-слоте) необходимо изменить метод модуляции.

Рис. 2.

EDGE разрабатывался для использования той же сетки частот, ширины каналов, методов канального кодирования и существующих механизмов и функций, применяемых GPRS и HSCSD. Для EDG E была выбрана восьмипозиционная фазовая модуляция 8PSK (8-Phase Shift Keying), которая удовлетворяет всем этим условиям. Если говорить об интерференции между соседними каналами, 8PSK имеет те же параметры качества, что и GMSK. Это позволяет интегрировать EDGE-каналы в существующий частотный план и назначать новые EDGE-каналы в том же порядке, как и обычные GSM-каналы.

8PSK представляет собой метод линейной модуляции, в котором одному переданному символу соответствуют 3 бит информации. Скорость передачи символов (или число символов, передаваемых в единицу времени) остается тем же, что и в GMSK, но каждый символ несет информацию в 3 вместо 1 бит. Следовательно, скорость передачи данных увеличивается в 3 раза. Фазовое расстояние между символами в 8PSK меньше, чем в GMSK, что повышает риск ошибки распознавания символа приемником. При хорошем отношении сигнал/шум это не является проблемой. Для успешной работы в условиях плохого радиоканала следует использовать коды коррекции ошибок. Только при очень слабом радиосигнале GMSK-модуляция имеет преимущество перед 8PSK. Для того чтобы иметь возможность эффективно работать при любом соотношении сигнал/шум, в схемах кодирования EDGE применяются оба типа модуляции.

Схемы кодирования и формирование пакетов

Для GPRS определены четыре схемы кодирования: CS1–CS4. Каждая содержит разное количество корректирующих бит, оптимизируя каждую схему кодирования под определенное качество радиолинии. В EGPRS применяется девять схем кодирования, которые обозначаются MCS1–MSC9. Младшие четыре схемы используют модуляцию GMSK и предназначены для работы при худшем соотношении сигнал/шум. В схемах MSC5–MSC9 используется модуляция 8PSK. На рис. 3 представлены максимальные скорости передачи данных, достижимые при использовании разных схем кодирования. Пользователь GPRS может получить предельную скорость передачи данных в 20 кбод, в то время как скорость EGPRS увеличивается вплоть до 59,2 кбод по мере повышения качества радиолинии (приближение к базовой станции).

Рис. 3.

Несмотря на то что схемы CS1–CS4 и MSC 1–MSC4 используют один и тот же вид модуляции GMSK, радиопакеты EGPRS имеют иную длину заголовков и объем полезных данных. Это позволяет изменять схему кодирования «на лету» для повторной передачи пакета. Если пакет со старшей схемой кодирования (с меньшей помехоустойчивостью) получен с ошибкой, то он может быть отправлен повторно с использованием схемы кодирования меньшего номера (с большей помехоустойчивостью) для компенсации ухудшившихся параметров радиолинии. Передача с другой схемой кодирования (ресегментация) требует изменения числа полезных бит в радиопосылке. В GPRS подобная возможность не предусмотрена, поэтому схемы кодирования GPRS и EGPRS имеют разную эффективность.

В GPRS повторение пакета возможно только с оригинальной схемой кодирования, даже если данная схема кодирования перестала быть оптимальной в силу ухудшения качества радиолинии. Рассмотрим на примере схему повторной передачи пакетов (рис. 4).

A. GPRS-терминал получает данные от базовой станции. На основании предыдущего рапорта о качестве радиолинии контроллер базовой станции решает посылать следующий блок данных (номера 1–4) со схемой кодирования CS3. Во время передачи состояние радиолинии ухудшилось (снизилось соотношение сигнал/шум), в результате пакеты 2 и 3 были получены с ошибкой. После передачи группы пакетов базовая станция запрашивает новый рапорт - оценку качества радиолинии.

B. GPRS-терминал передает базовой станции информацию о неправильно доставленных пакетах вместе с информацией о качестве радиолинии (в рапортеподтверждении).

С. Учитывая ухудшение качества связи, алгоритм адаптации выбирает новую, более помехоустойчивую схему кодирования CS1 для передачи пакетов 5 и 6. Однако из-за невозможности ресегментации в GPRS повторная передача пакетов 2 и 3 будет происходить с прежней схемой кодирования CS3, что значительно увеличивает риск неправильного приема этих пакетов GPRS-терминалом.

Алгоритм адаптации GPRS требует очень осторожного выбора схемы кодирования для предотвращения, насколько это возможно, повторной передачи пакетов. Благодаря ресегментации EGPRS может использовать более эффективный метод выбора схемы кодирования, так как вероятность доставки пакета во время повторной передачи здесь значительно выше.

Таблица 2. Группа схем кодирования

Адресация пакетов

При передаче блока пакетов через радиоканал пакеты внутри блока нумеруются - от 1 до 128. Этот идентификационный номер включается в заголовок каждого пакета. При этом количество пакетов в блоке, переданном конкретному GPRS-терминалу, не должно превышать 64. Может возникнуть ситуация, когда номер повторно передаваемого пакета совпадет с номером нового пакета в очереди. В этом случае приходится заново передавать весь блок целиком. В EGPRS пространство адресов пакетов увеличено до 2048, а размер скользящего окна составляет 1024 (максимальное количество пакетов в одном блоке), что значительно снижает вероятность возникновения подобных коллизий. Уменьшение повторных передач на уровне RLC (Radio Link Control) в итоге приводит к увеличению пропускной способности (рис. 5).

Измерение качества радиоканала

Оценка качества связи радиолинии в GPRS производится путем измерения уровня принимаемого сигнала, оценки параметра BER (bit error rate - относительное число неверно принятых битов) и т. д. Выполнение этой оценки отнимает у GPRS-терминала некоторое количество времени, что, в принципе, не играет большой роли при постоянном использовании одной схемы кодирования. При пакетной коммутации данных необходимо оперативно отслеживать качество радиолинии, чтобы быстро менять схему кодирования в зависимости от состояния радиоэфира. Процедура оценки качества канала в GPRS может выполняться только дважды в течение 240-мс периода. Это затрудняет оперативный выбор правильной схемы кодирования. В EGPRS измерения производятся при каждом приеме путем оценки вероятности ошибочных битов (BEP - bit error probability). Основываясь на данных каждой передачи, параметр BEP отражает текущее соотношение сигнал/шум и временную дисперсию сигнала. В результате такого подхода оценка параметров качества канала передачи оказывается достаточно точной даже на коротком измеряемом периоде. Это определяет более высокую эффективность схемы адаптации по сравнению с GPRS.

Функции контроля радиолинии и повышенная избыточность

Для обеспечения максимальной скорости передачи в условиях существующего качества радиоканала в EGPRS используются такие механизмы:

1. Адаптация к качеству канала. Основываясь на измерениях качества линии при передаче данных (как в направлении мобильного терминала, так и от него), адаптационный алгоритм выбирает новую схему кодирования для следующей последовательности пакетов. Схемы кодирования сгруппированы в три семейства - А, В и С. Новая схема кодирования выбирается из того же семейства, к какому относилась прежняя (рис. 5).
2. Увеличение избыточности кода. Повышенная избыточность (Incremental Redundancy) используется для старших схем кодирования в случаях, когда вместо анализа параметров радиолинии и изменения схемы кодирования применяется отправка дополнительной информации при последующих передачах. Если при приеме пакета произошли ошибки, то в следующем пакете может быть отправлена избыточная информация, которая поможет скорректировать предыдущие неверно принятые биты. Даная процедура может повторяться до полного восстановления информации в ранее принятом пакете.

В России операторы «большой тройки» уже предоставляют услугу EDGE в нескольких районах Москвы и в ряде регионов страны. Внедрение EDGE происходит постепенно, по мере обновления оборудования базовых станций. «МегаФон» планирует до конца 2005 года охватить технологией EDGE порядка 500 базовых станций. «ВымпелКом» собирается фрагментарно внедрить EDGE на территории Москвы в пределах МКАД (на участках с повышенным GPRS-трафиком), а по России - во всех регионах к концу 2006 - началу 2007 года. МТС заявляет, что «работы ведутся очень интенсивно: покрытие EDGE в Московском регионе расширяется практически ежедневно» .

Литература

1. EDGE. Introduction of high-speed data in GSM/GPRS networks (www.ericsson.com/products/white_papers_pdf/edge_wp_technical.pdf). /ссылка утрачена/
2. Материалы сайта «Мобильный форум» (http://mforum.ru/news/article/01-5533.htm). /ссылка утрачена/

Пользователи мобильных телефонов или планшетов с поддержкой SIM-карт могли замечать, что значок рядом с антенной, символизирующий передачу данных, может меняться на один из следующих: G, E, 3G, 3.5G, 3G+, H, H+, 4G, L или LTE. Попробуем разобраться, что значит каждый из них.

G (GPRS)

GPRS (General Packet Radio Service — "пакетная радиосвязь общего пользования") — надстройка над технологией мобильной связи GSM, осуществляющая пакетную передачу данных. Является одной из первых реализаций мобильного интернета. На сегодняшний день устаревший способ соединения со всемирной паутиной. Теоретический максимум скорости передачи данных составляет 171,2 Кбит/c (зависит от класса GPRS).

E (EDGE)

EDGE (англ. Enhanced Data rates for GSM Evolution) или Enhanced GPRS — цифровая технология беспроводной передачи данных для мобильной связи, которая являет собой надстройку над 2G и 2.5G (GPRS) сетями.

Подключение в сети по EDGE примерно в 3 раза быстрее, чем по GPRS, а именно максимальная скорость передачи данных может составлять 474 Кбит/с. На картинке выше скорость соединения, измеренная приложением , имеет размерность KB/s (килобайт в секунду). Чтобы перевести в размерность килобит в секунду, нужно умножить отображаемое значение на 8, то есть 17 Кб/с x 8 = 136 Кбит/с.

3G

3G (от англ. third generation — третье поколение) — технологии мобильной связи 3-го поколения — набор услуг, который объединяет как высокоскоростной мобильный доступ к сети Интернет, так и технологию радиосвязи, которая создаёт канал передачи данных (голоса, сообщений и т.д.). В настоящее время под этим термином чаще всего подразумевается технология UMTS с надстройкой HSPA (отсюда и значок на телефоне "H" или "H+").

Сети третьего поколения 3G работают на частотах несколько выше чем традиционные GSM (850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц), а именно 1900-2100 МГц, что, кроме других серьёзных отличий от GSM и усовершенствований, позволяет увеличить полосу пропускания частот и, соответственно, скорость передачи данных.

Разновидности 3G

HSPA

Максимальная теоретическая скорость передачи данных по стандарту HSPA составляет 14,4 Мбит/с (скорость передачи данных от базовой станции на всех локальных абонентов) и до 5,76 Мбит/с от абонента. Первые этапы внедрения стандарта имели скорость 3,6 Мбит/с к абоненту HSDPA (D - downlink). После внедрения второго этапа HSUPA (U - uplink, то есть ускорения передачи от абонента) всю технологию сокращённо стали называть HSPA.

HSPA+

HSPA+ (англ. Evolved High-Speed Packet Access, "развитый высокоскоростной пакетный доступ") - стандарт мобильной связи, модернизация третьего поколения мобильной связи, с высокой скоростью, сравнимой с 4G.

К HSPA+ принято относить технологии, позволяющие осуществлять пакетную передачу данных со скоростью скачивания до 42,2 Мбит/с и отдачи до 5,76 Мбит/с. На практике скорость соединения ниже и составляет 10 — 20 Мбит/с (на картинке выше 1,6 Мб/с x 8 = 12,8 Мбит/с).

Эта технология считается переходной между сетями третьего (3G) и четвёртого (4G) поколения. Иногда её ещё называют "3.5G".

4G

Если у вас на телефоне загорелся значок L, LTE или 4G, поздравляем! Во-первых, Ваше устройство поддерживает стандарт LTE-A и WiMAX, а во-вторых, Вы находитесь в сети самого нового и последнего доступного в нашей стране на момент написания данной статьи поколения со скоростью загрузки данных до 173 Мбит/с и скоростью отдачи до 58 Мбит/с!