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/

Что такое EDGE. Его преимущества

В последнее время на прилавках наших магазинов все чаще появляется таинственное слово EDGE . Что это за страшный зверь, какие преимущества дает эта технология и каково ее будущее в России?

Изначально EDGE подразумевался как расширение технологии GPRS. Впервые о нем заговорили в далеком 1997 году на ESTI (Европейский Институт Стандартизации Электросвязи). Тогда же была представлена его первая расшифровка как Enhanced Data Rates for GSM Evolution (Усовершенствованная Технология передачи данных для Развития GSM). В EDGE применяется восьмипозиционная фазовая манипуляция (8-PSK), которая обеспечивает примерно двукратный прирост в максимальной скорости по сравнению с GPRS – она составляет 384 Кбит/с, тогда как максимальная теоретическая скорость GPRS – 171 Кбит/с. Разумеется, реальная скорость намного ниже. Для передачи информации EDGE, так же как и GPRS, использует таймслоты (временные отрезки кадра). Существует идентичная GPRS политика распределения таймслотов между каналами на прием и передачу. Еще одно преимущество состоит в том, что максимальная скорость потока в одном таймслоте составляет 48 кбит/с (против 9,6 Кбит/с у GPRS). Естественно, что такая скорость достигается только при идеальном приеме, в реальности все будет обстоять гораздо хуже. В зависимости от качества связи предусмотрено 9 алгоритмов кодирования от MCS-1 до MCS-9 (последний обладает самой малой избыточностью кодирования, соответственно – самый быстрый).

В последствии, с появлением спецификации сетей 3-го поколения, название EDGE было перефразировано и сейчас оно расшифровывается как Enhanced Data rates for Global Evolution (Усовершенствованная Технология передачи данных для Глобального Развития). Так что можно сказать, EDGE – полноценное переходное звено на пути к 3G или, как его иногда называют, 2.5G.

Основное применение EDGE – это высокоскоростной доступ в Интеренет, организация мобильного офиса – незаменимая вещь для деловых людей. А также, такие возможности как: обмен картинками, фотографиями и другой информацией посредством того же Интернет, просмотр потокового видео, Интернет-радио, пересылка факсов, почты, и много-много других интересных вещей. Исходя из его достоинств, можно сказать, что технология EDGE рассчитана на 2 разных класса населения: на бизнесменов, для которых важно быть всегда в курсе последних событий, и на подростков/тинэйджеров для которых Интернет – стиль жизни.

На вопрос что лучше GPRS или EDGE так же нельзя дать однозначный ответ, хотя на текущий момент использование GPRS более оправдано, нежели использование EDGE. В основном это связано с тем, что GPRS распространен повсеместно, а EDGE только начинает распространяться на территории России. Но у EDGE, в отличие от GPRS соединение которого очень нестабильно, а скорость в редких случаях поднимается выше 56 Кбит/с, есть два несравнимых преимущества: высокая скорость и качество связи. Поэтому, технология EDGE имеет все шансы прийти на смену морально устаревшей технологии GPRS.

Все мы давно пользуемся мобильниками не только в классической роли „купи-хлеба” и „будешь-пить”, а также оттачивания машинописного мастерства набором SMS. Эти функции постепенно отводятся на второй план (ну кроме „будешь-пить” :)). Телефоны всё чаще используются в рабочей среде, а работаем мы с вами как повезёт – и в кабинетах, и в дороге. И хоть, трястись в купейном поезде и сидеть в кресле не совсем одно и тоже, но доступ к информации порой должен быть одинаковым. Вот в качестве средств быстрого доступа к нужной информации по принципу «сейчас же» и внедряются технологии GPRS и EDGE в нашу повседневную жизнь. Итак, что же это за фрукты такие, и попробуем разобраться.

Откуда есть пошёл GPRS на Руси

GPRS – расшифровуется как General Packet Radio Service, по-нашему - «беспроводная передача данных». Сейчас данная технология внедрена всеми мировыми операторами сотовой связи. Причем, за рубежом это было сделано намного раньше чем в России (вообще возраст «буржуйских» GSM-сетей на 7-10 лет больше чем у нас).

Первоначально под GPRS «подгоняли» уже используемые GSM-сети. В чём принцип действия? Чтобы не слишком ударяться в техническую терминологию, упомянем скорость передачи данных в таймслоте (временном интервале) радиоканала. Их всего четыре – CS1, CS2, CS3, CS4.

При голосовом общении или передаче данных, абоненту выделяется часть радиотракта со скоростью около 9,6 кбит/с. Выделенный радиоканал разделяется на временные промежутки (таймслоты), их количество варьируется от возможностей телефона и загруженности сети. Передача GPRS и происходит как раз через свободные на данный момент таймслоты. Скорость, как мы видим, не ахти. Связано это с тем, что первоначально GSM-сети задумывались именно под голосовые услуги, а когда средь ясного неба грянула необходимость передачи данных, то под пристальный взгляд разработчиков в первую очередь попали именно сети этого типа. Вот они и подковали GSM-сети, выжимая из них максимум, одновременно осознавая, что это лишь временная альтернатива, и что нужно разрабатывать сети уже по профилю.

Внедрение GPRS «на Руси» происходило позже, но в несколько лучших условиях, поскольку зарубежные провайдеры начинали с нуля, причём, через некоторое время встала необходимость модернизации оборудования. Наши же сети сравнительно молодые, по сравнению с зарубежными, нашим операторам не приходится вкладываться в модернизацию устаревшего оборудования - они идут проторенной дорожкой, закупая GPRS-совместимое оборудование последнего поколения, которое, к тому же, уже поддерживает EDGE (об это технологии речь пойдёт речь позже).

В России, практически все федеральные операторы предлагают услуги на базе GPRS (Билайн, Мегафон, МТС, региональные компании). Все больше территорий нашей необъятной родины охвачены мобильным интернетом.

Провайдеры приводят разную статистику использования GPRS – цифры варьируются в зависимости от региона, времени суток, абонентского и операторского оборудования - от 6 до 45% абонентской базы.

Телефоны с поддержкой GPRS делятся на 12 классов по скорости (MultySlot Class). Скорость передачи данных - до 40 кбит/с. и больше. Телефоны также классифицируются по способу работы с данными и голосом (GPRS Class). Телефоны класса А могут одновременно и передавать данные и голос. Класс В не позволяет делать одновременно. Класс С поддерживает один из способов выборочно.

Несмотря на положительные сдвиги, нам ещё далеко до Японии и Филлипин, признанных лидеров в области распространения и использования GPRS.

Хотя и у нас постепенно ситуация улучшается – операторские доходы от внедрения GPRS постепенно растут в общей сумме доходов.

По мнению экспертов, GPRS в России приобретает все большую популярность по следующим причинам:

• Активно развивается рынок мобильного контента. Сейчас, в рунете функционирует несколько сотен WAP-ресурсов, для которых GPRS служит «транспортным средством».
• Количество поддерживающих GPRS телефонов сейчас в абсолютном большинстве.
• Операторы постепенно начинают внедрять GPRS-роуминг.

Но не обходится и без трудностей - технических и даже стратегических. Один из главных недостатков сегодня у GPRS в России – маленькая скорость. Теоретически максимальная скорость передачи данных по технологии GPRS достигает 171,3 кбит/с. На деле же она гораздо меньше и зависит от множества объективных причин, а именно:

• Для работы GPRS используется оборудование, которое может поддерживать или менее скоростные схемы (CS1–CS2) или же более скоростные (CS4). Со с схемами CS3–CS4 не могут работать некоторые устаревшие базовые станции сотовой связи. Конечно, провайдеры, прекрасно понимают сложившуюся ситуацию и по возможности заменяют оборудование на более современное.
• Количество запросов телефона абонента и количество свободных таймслотов которое может выделить оборудование не всегда могут совпадать, в зависимости от класса оборудования, телефона да и просто загруженности сети.
• В услуги на базе GPRS сегодня уже без опасений можно вкладывать деньги, но все равно они пока для операторов на вторых-третьих местах по важности. Если сегодня нас чем-то и привлекают - то тарифами со смешными ценами на голосовую связь. В итоге мы говорим, увеличиваем нагрузки на сети и… совершенно забываем про GPRS, которым в таких условиях практически нереально пользоваться. Думаю, все жители больших городов со мной согласятся.
• Цена 1 Мб GPRS-трафика в России объективно меньше, чем за рубежом. А значит - люди стремятся еще более активно пользоваться мобильным интернетом, тем самым загружая сеть.
• Количество зарегистрированных и потенциальных пользователей MMS-пользователей несоизмеримо меньше чем есть на самом деле, но MMS - тоже услуга на базе GPRS, к тому же, активно рекламируемая. Сетевых мощностей и на нее не хватает.
• По телевидению то и дело крутят ролики - «отправь то, получи это». Конечно, получение всех этих картинок, мелодий и игр тоже происходит через мобильный интернет.

Как видите - все не очень радужно. А тут уже в затылок дышит необходимость внедрять сети следующего, 3-ого поколения (3G), что уже ставит под сомнение дальнейшее распространение GPRS-сетей. Но пока связь GSM еще жива, стоит вспомнить еще об одной замечательной технологии передачи данных - EDGE. Она является необходимым продолжением GPRS, о чем свидетельствует и расшифровка названия - Enhanced Data for Global Evolution.

EDGE vs GPRS

Скорость передачи информации по технологии EDGE в 3 раза выше, чем при использовании GPRS - до 474,6 Кб/с (опять-таки теоретически). EDGE позволяет передавать/принимать данные в существующих частотных рамках, характерных для используемых сегодня GSM-сетей, но с возможностями характерных для поколения 3G.

Историю свою EDGE начинает с конца 90-х годов. Компания Ericsson первоначально разрабатывала её для сетей стандарта D-AMPS. Но и попробовала внедрить в GSM-сеть, не без наработок, поскольку технология EDGE представляет собой новую модуляцию в радиоканале базовой станции и мобильного устройства. Для дальнейшего использования этой технологии в рамках существующих сетей нужны EDGE-совместимые передатчики, преобразовывающие сигнал на пути к базовой станции, ну и телефоны, которые поддерживают EDGE (их число постоянно растёт, но все еще не является достаточным). Я бы рекомендовал вам при покупке нового телефона обращать внимание на то, поддерживает ли он EDGE.

Как уже говорилось, российские операторы начали свой бизнес, первоначально закупая современное оборудование, которое было более «продвинутым» по сравнению с оборудованием зарубежных операторов. Причем, пик популярности мобильной связи в России пришелся как раз «к месту» - в это время за рубежом как раз только начали внедрять EDGE. Для российских операторов тем самым отпал целый комплекс проблем - их новое оборудование было готово работать с EDGE. Но остаются и другие вопросы, а именно: административное разрешение на использование этой технологии, поскольку тут мы имеем несколько другой тип модуляции сигнала (а вдруг буржуинские происки? :)). Кроме этого, нужно пересмотреть всё оборудование на предмет совместимости с EDGE, оптимизировать его (при этом учитывая все существующие проблемы с GPRS). Просто необходимо расширять пропускную способность сетей - ведь с внедрением EDGE нагрузка на них удвоится-утроится.

Что имеем?

Итак, единственной пока возможностью быстрого (или сравнительно быстрого) доступа к сети интернет с помощью мобильного телефона пока остаётся GPRS. Несмотря на недостатки (малая скорость, «капризы» сети), это лучше, чем ничего – EDGE наступает, но ещё не наступил. Хотя если вам повезло, и ваш город уже под «ЕДЖём», то можете смело экспериментировать.

Сразу хочется немного притушить наивные ожидания сверх-скоростей. Учитывая структурную неорганизованность GSM-сетей (это не признак исконно российского «бардака», а следствие того, что они имеют топологию «открытой архитектуры» и постоянно обрастают надстройками, а операторы экспериментируют с оборудованием и ПО), очень быстрой передачи данных не будет. Приготовьтесь к скоростям 140-150 кбит/с. Но ведь и это уже неплохо, правда? :)

Совет для пользователей GPRS и EDGE – если вам предстоит неспешная работа с интернетом и у вас есть все для этого (телефон, кабели, компьютер, ПО), то лучше подключаться где-нибудь за городом - в деревне, на даче. Как правило, если эти места в зоне доступа GSM-сети, то она явно не перегружена (там по прежнему доверяют пакетной передаче данных беспроводным способом стандарта ОБС – «одна баба сказала»:)) Копошиться в сети можно быстрее чем в городе, да и здоровью полезнее…

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!

Данная статья рассказывает о мобильных сетях второго и третьего поколения. Описываются такие технологии как GSM, GPRS, EDGE и UMTS. Их преимущества и недостатки, а также этапы развития данных технологий на территории России.

GSM

Для начала разберемся, что такое GSM. GSM (от названия группы Groupe Spécial Mobile, позже переименован в Global System for Mobile Communications) — глобальный цифровой стандарт для мобильной сотовой связи. Разработан под эгидой Европейского института стандартизации электросвязи (ETSI) в конце 80-х годов.

GSM относится к сетям второго поколения (2 Generation), хотя на 2006 год условно находится в фазе 2,5G (1G — аналоговая сотовая связь, 2G — цифровая сотовая связь, 3G — широкополосная цифровая сотовая связь, коммутируемая многоцелевыми компьютерными сетями, в том числе Интернет). GSM на сегодняшний день является наиболее распространённым стандартом связи. По данным ассоциации GSMA на данный стандарт приходится 82 % мирового рынка мобильной связи, 29 % населения земного шара использует глобальные технологии GSM. В GSMA в настоящее время входят операторы более чем 210 стран и территорий.

GPRS

Аббревиатура GPRS расшифровывается как General Packet Radio Service. GPRS — это пакетная система передачи данных, функционирующая аналогично с сетью Интернет. Весь поток данных отправителя разбивается на отдельные пакеты и затем доставляется получателю, где пакеты собираются воедино, и совсем необязательно, что все пакеты пойдут одним маршрутом. При начале GPRS сессии каждому GPRS терминалу присваивается свой уникальный адрес, протокол GPRS прозрачен для TCP/IP, поэтому интеграция GPRS сети с Интернетом происходит незаметно для конечного пользователя. Итак, GPRS — это своеобразная надстройка технологией мобильной связи GSM, которая позволяет передавать данные на значительно быстрее, чем в обычной GSM-сети. Если в GSM-сети можно получить максимум 14,4 Кбит/с, то теоретический максимум в GPRS составляет 171,2 Кбит/с при полном использовании, но на практике она колеблется в пределах 56 Кбит/сек.

EDGE

Технология EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) это промежуточный этап между технологией GPRS и стандартами связи поколения 3G, например, технологией UMTS (Universal Mobile Telecommunications System - Универсальная система мобильной связи). EDGE позволяет получать доступ к сети с еще большей скоростью. По сравнению с GPRS скорость соединения через EDGE больше примерно в три раза. Если GSM поддерживает скорость 9,6 кбит/с, то в GPRS она возрастает до 172 кбит/c, а в EDGE до 384 кбит/с (теоретическое значение).

Основное преимущество EDGE перед GPRS это конечно скорость. При аналогичной тарификации абонент может передавать большие объемы информации за то же время и при том же количестве используемых таймслотов в радиоэфире, что и через GPRS. Тарификация опять же зависит не от длительности соединения, а от объема переданных данных. В итоге, использование услуг доступа к WAP ресурсам, в Интернет, передача MMS сообщений становятся более эффективными. Кроме того, EDGE дает возможность более уверенно совершать такие операции, как скачивание видео и MP3 файлов, просмотра видеороликов, отправка и получение электронных писем с вложенными приложениями.

UMTS, Универсальная система мобильной связи (Universal Mobile Telecommunications System, УСМС) - технология сотовой связи, относящаяся к третьему поколению.

УСМС (UMTS) позволяет поддерживать скорость передачи информации на теоретическом уровне не менее 14 Мбит в сек. при использовании технология беспроводной широкополосной радиосвязи, использующая пакетную передачу данных, так называемой HSDPA (High-Speed Packet Access — высокоскоростная пакетная передача данных). Однако в настоящий момент самыми высокими скоростями считаются 384 Кбит/сек для мобильных станций технологии R99 и 3,6 Мбит/сек для станций HSDPA в режиме передачи данных от базовой станции к мобильному терминалу. Но и это является несомненным прогрессом по сравнению со вторым и третьим поколением сетей связи, и наряду с другими технологиями беспроводной передачи данных (PHS, WLAN) позволяет получить доступ к всемирной паутине и другим сервисам посредством использования мобильных станций.

Начиная с 2006 года, в сетях УСМС повсеместно распространяется технология высокоскоростной пакетной передачи данных от базовой станции к мобильному терминалу HSDPA, которую принято относить к сетям поколения «3,5G». К началу 2008 года HSDPA поддерживала скорость передачи данных в режиме «от базовой станции к мобильному терминалу» до 7,2 Мбит/сек. В долгосрочной перспективе планируется эволюция УСМС в сети четвертого поколения 4G, позволяющие базовым станциям передавать и принимать информацию на скоростях 100 Мбит/сек и 50 Мбит/сек соответственно, благодаря усовершенствованному использованию воздушной среды.

УСМС позволяет пользователям проводить сеансы видеоконференций посредством мобильного терминала, однако опыт работы операторов связи Японии и некоторых других стран показал невысокий интерес абонентов к данной услуге. Гораздо более перспективным представляется развитие сервисов, предлагающих загрузку музыкального и видео контента: высокий спрос на услуги такого рода был продемонстрирован в сетях 2,5G.

По результатам конкурса на получение лицензий для предоставления услуг сотовой связи в стандарте UMTS на территории России победителями оказались три крупнейших оператора стандарта GSM в РФ: в апреле 2007 года необходимые разрешения были выданы ОАО «Мобильные Теле Системы» (МТС), ОАО «Вымпелком» (торговая марка Би Лайн) и ОАО «МегаФон». Первым российским оператором, запустившим сеть третьего поколения в коммерческую эксплуатацию, стал “Северо-Западный филиал ОАО «Мегафон»”: в начале октября 2007 г. компания ввела в действие сеть из 30 базовых станций на территории г. Санкт-Петербурга, а к концу 2008 г. планирует построить на Северо-Западе 1000 базовых станций с поддержкой UMTS/HSDPA и полностью покрыть сетью 3G Петербург. 28 мая 2008 г. сеть 3G с поддержкой технологии HSDPA в Петербурге запустила в коммерческую эксплуатацию компания МТС. А 15 июля 2008 г. компания МТС в Сочи запустила в коммерческую эксплуатацию сеть 3G с поддержкой технологии HSDPA .Это позволило МТС стать вторым оператором России, начавшим предоставление услуг связи 3G - UMTS.

В начале эры УСМС основными недостатками технологии представляются следующие моменты:

• относительно высокий вес мобильных терминалов наряду с низкой емкостью аккумуляторных батарей
• технологические сложности корректного осуществления хэндовера между сетями УСМС и GSM
• небольшой радиус соты (для полноценного предоставления услуг он составляет 1-1,5 км)