Современные технологии мобильной связи

Порой это происходит настолько быстро, что сложно бывает разобраться в тонкостях их различий, что особенно важно, если те или иные технические достижения нам приходится использовать на практике. Область мобильной связи – тому яркое подтверждение. GSM, GPRS, EDGE, UMTS – эти названия постоянно мелькают перед глазами…


Рисунок на тему «Технологии мобильной связи»

Давайте вместе разберёмся с современными технологиями мобильной связи, сосредоточившись на развитии наиболее распространённого в России и в мире стандарта GSM. Надо отметить, что популярностью пользуются и различные версии CDMA (к тому же, GSM-сети третьего поколения очень сильно сближаются с CDMA), но мы сосредоточимся именно на технологиях GSM-сетей.


Коллаж на тему «Технологии мобильной связи».

1G: NMT, AMPS

Стандарты первого поколения (их ещё называют 1G, то есть – 1 Generation) появились почти тридцать лет назад – это NMT-450 (Nordic Mobile Telephone) и AMPS (Advanced Mobile Phone Service). Эти стандарты были аналоговыми и предназначались исключительно для организации голосовой связи.


Первый NMT-телефон от Ericsson

2G: GSM

GSM (Global Systems for Mobile Communication) – это стандарт второго поколения. В отличие от стандартов первого поколения GSM передаёт голос не в аналоговом, а в цифровом виде. Это открыло возможность использования его для передачи данных.


Первый GSM-телефон от Ericsson

В частности, GSM может предоставить скорость в 9600 Бит/с. Как оказалось позднее, передача данных с помощью мобильных телефонов весьма актуальна. К тому же, реализация этого процесса в стандарте GSM была далека от совершенства – например, тарификация осуществлялась исходя из времени соединения, а такое использование дорогих мобильных каналов связи нерационально. Это привело к разработке технологий, позволяющих повысить скорость передачи данных и усовершенствовать схемы тарификации.

2,5G: GPRS

Популярную сегодня технологию GPRS (General Packet Radio Service) относят ко второму с половиной (2,5G) поколению сотовой связи, имея в виду то, что GPRS находится как бы на полпути между 2G и 3G.

GPRS позволяет передавать данные на скорости до 171,2 Кбит/с. Реальная скорость обмена данными в GPRS-сетях находится на уровне 30-60 Кбит/с и очень сильно зависит от загрузки сети, так как голосовые данные в GPRS-сетях пользуются приоритетом перед GPRS-трафиком.


Современный аппарат с поддержкой GPRS

То есть, можно сказать, что GPRS-трафик передаётся до тех пор, пока сеть имеет свободные от разговоров абонентов ресурсы. Однако, при этом становится возможной тарификация не за время соединения, а за трафик, то есть если вы скачиваете, например, игру для сотового размером 200 Кб – то вы заплатите за неё одну и ту же сумму независимо от того, скачивалась ли она несколько минут или полчаса.

2,75G: EDGE

Ещё одна технология, которая является очередным шагом от 2G к 3G, называется EDGE (Enhanced Data for Global Evolution). EDGE может существовать в нескольких видах, в частности, нас интересует та его разновидность, которая выступает как расширение стандарта GPRS – то есть EDGE в таком варианте будет называться EGPRS (Enchanged GPRS).

Теоретически EGPRS способен обеспечить пропускную способность более 380 Кбит/с. Поддержка EGPRS не требует серьёзной модификации оборудования оператора, однако, позволяет значительно увеличить скорость передачи данных.

Дальнейшее развитие EDGE заключается в улучшении обработки данных с различными требованиями к качеству передачи данных (QoS – Quality of Service). Поддержка различных уровней QoS позволит максимально приблизить новые реализации EDGE к сетям третьего поколения, в частности, к стандарту UMTS.

3G: UMTS

Главное требование к сетям третьего поколения, выдвинутое Международным Телекоммуникационным Союзом (ITU), звучит просто: они должны обеспечивать видеосвязь с минимальным разрешением 320х240 (то есть QVGA). Для этого сеть должна поддерживать пропускную способность не менее чем в 384 Кбит/с. Поддержка видеосвязи требует, чтобы сеть предоставила абоненту гарантированное качество сервиса – то есть, начиная сеанс видеосвязи, абонент должен быть уверен, что связь будет надёжной, что ему не придётся слушать обрывки фраз своего собеседника и смотреть на дёргающееся изображение.

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) – это стандарт сотовой связи третьего поколения, который основан на усовершенствованной GSM-сети с применением радиоинтерфейса WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access). WCDMA позволяет передавать данные со скоростью до 2 Мбит/с на небольших расстояниях и обеспечивает до 384 Мбит/с (что соответствует минимальным требованиям к 3G-сетям) на большой удалённости от базовой станции, в том числе – если абонент находится в движении.


Современный UMTS-телефон

Что интересно, развитие сетей третьего поколения в настоящее время идёт достаточно медленно. Дело, видимо, в том, что модификация GSM-сетей для поддержки GPRS и EDGE не требует огромных капиталовложений (но приближает скорости передачи данных к 3G), а так же в том, что наиболее ожидаемая услуга сетей третьего поколения – видеосвязь – оказалась не слишком востребована потребителями. Конечно, 3G-сети развиваются, но 2,5G-сети пока обгоняют их. Сети третьего поколения внедряются и в России –об этом чуть позже, а пока рассмотрим дальнейшее развитие мобильной связи.

3,5G: HSDPA

HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) – этот стандарт является надстройкой над UMTS-сетями. Теоретически HSDPA способен обеспечить пропускную способность в 14,4 Мбит/с. Пока на практике достигнута скорость в 3,6 Мбит/с, что, учитывая сегодняшние реалии, не так уж и мало. Эту технологию называют переходной между сетями третьего поколения и сетями четвёртого, называя третьим с половиной (3,5G) поколением мобильной связи.


Современный HSDPA-телефон

Достоинство HSDPA заключаются в том, что она способна обеспечить высокую скорость связи даже на максимально возможном удалении от базовой станции. Минус технологии – в том, что высокая скорость доступна лишь для приёма данных, а отправка информации с устройства, поддерживающего HSDPA, осуществляется на скорости, не превышающей 384 Кбит/с. Устранить проблемы HSDPA призвана технология HSUPA – очередной шаг от 3G к 4G.

3,75G: HSUPA

HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) – эта технология позволяет увеличить скорость отправки данных с мобильного устройства до 5,76 Мбит/с. В настоящий момент ведётся подготовка к практическим испытаниям HSUPA по всему миру.

Но это – далеко не всё – на очереди – четвёртое поколение мобильной связи.

4G: HSOPA

Сети четвёртого поколения, по стандартам ITU, должны поддерживать скорость передачи данных как минимум в 100 Мбит/с. Причём это – для мобильных устройств. Стационарные 4G-устройства должны общаться с внешним миром на скорости в 1 Гбит/с. Это очень много, но разработчики стандартов исходят из того, что в будущем резко возрастёт объём информации, циркулирующей по мобильным сетям.

В частности, один из стандартов, который поддерживает начальные требования к 4G-сетям (до него будут модернизированы UMTS-системы), называется HSOPA (High Speed OFDM Packet Access). Для HSOPA будет использован полностью новый радиоинтерфейс, несовместимый с WCDMA. Стандарт будет поддерживать 100 Мбит/с для загрузки информации (downlink) и 50 Мбит/с для выгрузки (uplink). Пробные испытания HSOPA планируются на 2007 год.

Сети четвёртого поколения – это дело будущего. Сейчас предлагаю посмотреть на сегодняшний день технологий мобильной связи в России.

Мобильные технологии в России

Сегодня в России развёрнуты преимущественно сети 2,5G – то есть GPRS-сети. GPRS – это реальная альтернатива другим видам доступа в Интернет. Например, если вы пользуетесь обычным модемным доступом с платой за время соединения и при этом хотите без особых затрат быть всегда OnLine (например, в ICQ или другой системе обмена сообщениями) – GPRS поможет вам в этом. А если вам нужен Интернет, что называется, всегда и везде – без GPRS так же не обойтись.

В настоящее время можно наблюдать внедрение EDGE – эта технология имеет все шансы стать такой же распространённой популярной, как и GPRS.

23 октября 2006 года на заседании Государственной комиссии по радиочастотам было принято решение о выделении диапазонов частот для создания на территории РФ сетей стандарта UMTS. В итоге нам с вами остаётся лишь ожидать, когда операторы мобильной связи предложат нам новые услуги для 3G-сетей, а продавцы мобильников выложат на прилавки 3G-телефоны.


© Заика Александр, MobiSet.ru
Дата публикации статьи - 2 февраля 2007 г.

Есть что сказать? Пишите автору... (info@mobiset.ru)

Твитнуть

Наша группа ВКонтакте - присоединяйся!

Оперативная и эксклюзивная информация - в 140 знаках! Подписывайтесь на наш канал:
Читать @Mobiset

comments powered by Disqus

Смотрите также:

Прекрасное далёко

Третье пришествие наступает!