Мобильный Интернет: теперь в два раза быстрее. Обзор бесплатной версии Microsoft Edge Что такое сеть edge

Электроника 24.06.2020
Электроника

Исторически сложилось так, что жизнь современного человека с каждым годом становится все более информационно насыщенной. Не всегда есть возможность в каждодневной суете выудить из информационного потока интересную новость, описание технологических новинок или просто рецепт нового блюда из «старых» продуктов.

Сегодня мы поговорим об EDGE (произносится эдж). Что такое сеть EDGE? На самом деле это сочетание букв GPRS/EDGE относится к мобильной связи. Точнее, речь идет о технологии передачи данных на большие расстояния без использования проводов. Кроме голосовой связи операторы предоставляют возможность с помощью мобильных телефонов передавать данные.

***Краткая справка: всем привычные мобильные телефоны умеют кроме голоса передавать/принимать еще и данные (информацию в цифровом виде) - фотографии, музыку, видео, текст. Кроме этого, возможность передачи данных позволяет использовать в версии программ для общения (СКАЙП, «аська»), с помощью браузера просматривать страницы интернет-ресурсов.

Абонентом оплачивается не время пребывания в сети, а количество скачанной/переданной информации (трафик). Использование пакетной передачи данных не мешает голосовой связи - линия не занята, разговаривать и передавать/принимать данные можно параллельно.

Изначально данные в операторов предавались с помощью технологии GPRS (скорость передачи до 171,2 кбит/c, реальная - в пределах 30 кбит/c). Этих скоростей стало явно недостаточно для комфортной работы с данными. В 2004 году несколько операторов сотовой связи США стали использовать для передачи данных новый стандарт EDGE. Что такое EDGE? Стандарт, в котором была в три раза выше, чем при использовании GPRS. Это значительно повысило привлекательность их предложений в сравнении с конкурентами.

Постепенно EDGE перебрался за океан и распространился среди европейских операторов мобильной связи. Вопрос, что такое EDGE, актуален и сегодня. Этому есть простое объяснение. Сегодня сеть EDGE с успехом работает там, куда более высокие скорости передачи данных (сети третьего поколения 3G) еще не добрались. Таким образом, EDGE - это «сегодня» нашей мобильной связи.

Почему так важна возможность передачи данных? Ведь мобильная связь предназначена для голосового общения. На первый взгляд это, конечно, так. Но в бизнесе есть такое понятие, как «средний доход на одного абонента». Голосовой связью абоненты и так пользуются. Если, кроме голосовой связи, к пакету предоставляемых услуг присовокупить мобильный трафик с хорошей скоростью и по «приятной цене» - это значительно повысит количество денег, которые абоненты будут ежемесячно тратить на связь.

За счет массового спроса, который успешно сформирован игроками рынка телекоммуникаций, услуги на базе GPRS/EDGE стали приносить существенный доход и значительно увеличили количество денег, которые среднестатистический абонент тратит на сотовую связь. Если мы все еще рассматриваем, что такое EDGE, значит, потенциал мобильного интернета еще не раскрыт полностью, нам есть к чему стремиться.

Обзор услуг, которые сегодня предоставляют операторы мобильной связи, позволяет отметить заметный рост потребления мобильного трафика. С учетом наличия относительно недорогого безлимитного интернета и не очень развитого 3G покрытия можно прогнозировать, что «на пенсию» стандарт EDGE выйдет еще очень не скоро. Многочисленные «умные» гаджеты и тренд «мобильности» среди населения от 5 до 35 лет обеспечивают стабильно растущий спрос на мобильный трафик.

На Западе уже полным ходом идет работа с сетями четвертого поколения, у нас еще и третье поколение не прижилось. Нормальная стабильная работа и покрытие 3G пока доступно лишь в мегаполисах, да и то не во всех. Однако это не повод причитать о несбывшихся мечтах и безнадежно утраченных перспективах. Вопрос, что такое EDGE, мы благополучно рассмотрели. А все остальное еще «очень даже может быть» - глобализация и поиск новых рынков сбыта делают нас очень привлекательными для Специалисты свято верят, что нас не обойдут стороной блага научно-технического прогресса. Просто это случится немного позже, чем у остальных.

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.

Точка замера Размер файла, Мб Время закачки файла, мин:с Средняя скорость передачи данных кбит/с Максимальная скорость передачи данных кбит/с Субъективная оценка [по пятибалльной системе]
пр. Ленина 81, редакция «Мобильного Челябинска» 5,8 4:05 121,0 177,7 Хорошо
Синегорье [Вокзал] 6,1 4:29 119,2 165,2 Хорошо
пл. Революции 7 4,9 3:27 125,4 201,0 Отлично
ТРК Горки 7,6 8:01 111,9 169,0 Хорошо
Сад Победы [ЧТЗ] 5,3 4:12 113,1 174,2 Хорошо
Комсомольский проспект/ ул. Ворошилова 5,5 4:16 117,0 178,2 Хорошо
пр. Победы/ул. Чичерина 6,5 7:02 103,4 154,6 Удовлетворительно

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.

Технология EDGE: что это и зачем это нужно?

Минувший конгресс 3GSM World Congress, а вслед за ним и выставка CeBIT 2006 в Ганновере принесли с собой массу анонсов новых сотовых телефонов с поддержкой технологии EDGE (Enhanced Data for Global Evolution или, как еще иногда можно услышать, Enhanced Data rates for GSM Evolution). Это не случайно — хотя вендоры мобильных телефонов уделяют все больше внимания поддержке стандартов третьего поколения (3G), таких как CDMA2000 1x, W-CDMA и UMTS, развитие 3G-сетей идет крайне медленно, а интерес к сетям второго поколения (2G) и второго с половиной (2,5G) не ослабевает, а, наоборот, растет, причем как на рынках развивающихся стран, так и на рынках развитых стран.

Эволюция стандартов сотовой связи

Во имя «пропедевтики без кровопролития» вернусь немного в историю и расскажу о том, какие поколения стандартов сотовой связи известны сейчас науке. Те же из вас, кто уже знаком с этим вопросом, могут сразу перейти к следующему разделу, посвященному непосредственно технологии EDGE.

iТак, стандарты первого поколения сотовой связи (1G), (разработан в 1978, внедрен в эксплуатацию в 1981 году) и (внедрен в 1983 году), были аналоговыми: низкочастотный голос человека передавался на высокочастотной несущей (~450 МГц в случае NMT и 820-890 МГц в случае AMPS) с применением схемы амплитудно-частотной модуляции. Для того, чтобы обеспечить связь одновременно нескольких человек, в стандарте AMPS, например, частотные диапазоны разбивались на каналы шириной 30 кГц — такой подход получил название FDMA (Frequency Division Multiple Access). Стандарты первого поколения создавались для и обеспечивали исключительно голосовую связь.

Стандарты второго поколения (2G), такие как (global system for mobile communications) и (Code Division Mutiple Access), принесли с собой сразу несколько нововведений. Кроме частотного разделения каналов связи FDMA, голос человека теперь проходил оцифровку (кодирование), то есть, по каналу связи, как и в 1G-стандарте, передавалась модулированная несущая частота, но уже не аналоговым сигналом, а цифровым кодом. В этом — общая черта всех стандартов второго поколения. Различаются они методами «уплотнения» или разделения каналов: в GSM используется подход с временным уплотнением TDMA (Time Division Multiple Access), а в CDMA — кодовое разделение каналов связи (Code Division Mutiple Access), из-за чего этот стандарт так и называется. Стандарты второго поколения также создавались для обеспечения голосовой связи, но в силу их «цифровой природы» и в связи с возникшей в ходе распространения Глобальной Паутины необходимости обеспечить доступ в интернет по мобильному телефоны, предоставляли возможность передачи цифровых данных по мобильному телефону, как по обычному проводному модему. Изначально, стандарты второго поколения не обеспечивали высокой пропускной способности: GSM мог предоставить лишь 9600 бит/с (ровно столько требуется для обеспечения голосовой связи в одном «уплотненном» с помощью TDMA канале), CDMA — несколько десятков Кбит/с.

В стандартах третьего поколения (3G), главным требованием к которым, согласно спецификациям Международного Телекоммуникационного Союза (ITU) IMT-2000, стало обеспечить видеосвязь хотя бы в разрешении QVGA (320х240), необходимо было достичь пропускной способности передачи цифровых данных не менее 384 Кбит/с. Для решения этой задачи используются полосы частот увеличенной ширины (W-CDMA, Wideband CDMA) или большее количество задействованных одновременно частотных каналов (CDMA2000). К слову, изначально стандарт CDMA2000 не мог обеспечить требуемой пропускной способности (предоставляя всего 153 Кбит/с), однако с введением новых модуляционных схем и технологий мультиплексирования с использованием ортогональных несущих в «надстройках» 1х RTT и EV-DO, порог в 384 Кбит/с был успешно преодолен. А такая технология передачи данных, как CDMA2000 1x EV-DV так и вовсе должна будет обеспечить пропускную способность до 2 Мбит/с, в то время как разрабатываемая и продвигаемая сейчас в сетях W-CDMA технология HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) — до 14,4 Мбит/с.

Кроме того, в Японии, Южной Корее и Китае сейчас ведутся работы над стандартами следующего, четвертого поколения, которые смогут, в перспективе, обеспечивать скорость передачи и приема цифровых данных свыше 20 Мбит/с, став, таким образом, альтернативой проводных широкополосных сетей.

Однако, несмотря на все перспективы, которые сулят сети третьего поколения, перейти на них спешат далеко не многие. Причин тому много: это и дороговизна телефонных аппаратов, вызванная необходимостью вернуть вложенные в исследования и разработки средства; и дороговизна эфирного времени, связанная с высокой стоимостью лицензий на частотные диапазоны и необходимостью перехода на несовместимое с существующей инфраструктурой оборудование; и малое время автономной работы из-за чрезмерно высокой (по сравнению с аппаратами второго поколения) нагрузки при передаче больших объемов данных. Одновременно с этим, стандарт второго поколения GSM в силу изначально заложенной в него возможности глобального роуминга и меньшей стоимости аппаратов и эфирного времени (тут политика лицензирования главного поставщика CDMA-технологий, компании Qualcomm, сыграла с ней злую шутку), получил поистине глобальное распространение, и уже в прошлом году число абонентов GSM превышало 1 млрд. человек. Не воспользоваться ситуацией было бы неправильно как с точки зрения операторов, которым хотелось бы увеличить среднюю выручку с одного абонента (ARPU), и обеспечить предоставление сервисов, конкурентоспособных с сервисами 3G-сетей, так и со стороны пользователей, которым хотелось бы иметь мобильный доступ в интернет. То же, что произошло с этим стандартом в дальнейшем, вполне можно назвать небольшим чудом: был придуман эволюционный подход , конечной целью которого было превратить GSM в стандарт третьего поколения, совместимый с UMTS (Universal Mobile Telecommunications System).

Строго говоря, мобильный доступ в интернет был доступен давно: технология CSD (Circuit-Switched Data) позволяла осуществлять модемное соединение на скорости 9600 бит/с, но, во-первых, это было неудобно из-за малой скорости, а во-вторых — из-за поминутной тарификации. Поэтому сначала была придумана и внедрена технология передачи данных (General Packet Radio Service), ознаменовавшая начало перехода к пакетному подходу, а потом — технология EDGE. К слову, есть еще альтернативная GPRS технология HSCSD (High-Speed Circuit Switched Data), но она менее распространена, так как тоже подразумевает поминутную тарификацию, в то время как в GPRS учитывается трафик — пересылка пакетов. В этом — главная разница между GPRS и различными технологиями на базе CSD-подхода: в первом случае абонентский терминал пересылает в эфир пакеты, которые идут произвольными каналами до адресата, во втором — между терминалом и базовой станцией (работающей как маршрутизатор) устанавливается соединение типа точка-точка с использованием стандартного или расширенного канала связи. Стандарт GSM с технологией GPRS занимает промежуточное положение между вторым и третьим поколениями связи, посему нередко называется вторым с половиной поколением (2,5G). Называется он так еще и потому, что GPRS знаменует собой половину пути GSM/GPRS-сетей к совместимости с UMTS.

Технология EDGE, как нетрудно догадаться из ее названия (которое можно перевести как «улучшенные скорости передачи данных для эволюции GSM-стандарта») играет сразу две роли: во-первых, обеспечивает более высокую пропускную способность для передачи и приема данных, а во-вторых, служит еще одним шагом на пути от GSM к UMTS. Первый шаг — внедрение GPRS, уже сделан. Не за горами и второй шаг — внедрение EDGE уже началось в мире и в нашей стране.

Карта покрытия EDGE-сети оператора «Мегафон» в г. Москве (на конец февраля 2006 г.)

EDGE — что это такое и с чем её едят?

Технология EDGE может внедряться двумя разными способами: как расширение GPRS, в этом случае ее следует называть EGPRS (enhanced GPRS) или как расширение CSD (ECSD). Учитывая, что GPRS распространена намного шире, чем HSCSD, остановимся на рассмотрении EGPRS.

1. EDGE не является новым стандартом сотовой связи.

Однако, EDGE подразумевает дополнительный физический уровень, который может быть использован для увеличения пропускной способности сервисов GPRS или HSCSD. При этом, сами сервисы предоставляются точно так же, как и раньше. Теоретически, сервис GPRS способен обеспечивать пропускную спосность до 160 Кбит/с (на физическом уровне, на практике же поддерживающие GPRS Class 10 или 4+1/3+2 аппараты обеспечивают лишь до 38-42 Кбит/с и то, если позволяет загруженность сети сотовой связи), а EGPRS — до 384-473,6 Кбит/с. Для этого необходимо использование новой модуляционной схемы, новых методов кодирования каналов и коррекции ошибок.

2. EDGE, по сути, является «надстройкой» (вернее, подстройкой, если считать, что физический уровень находится ниже остальных) к GPRS и не может существовать отдельно от GPRS. EDGE, как уже было сказано выше, подразумевает использование иных модуляционных и кодовых схем, сохраняя совместимость с CSD-сервисом голосовой связи.




Рисунок 1. Измененные узлы показаны желтым цветом.

Таким образом, с точки зрения клиентского терминала, с внедрением EDGE не должно измениться ничего. Однако, инфраструктура базовой станции претерпит некоторые изменения (см. рис. 1), хотя и не такие уж серьезные. Помимо увеличения пропускной способности для передачи данных, внедрение EDGE увеличивает емкость сети сотовой связи: в один и тот же тайм-слот можно теперь «упаковать» большее количество пользователей, соответственно, можно надеяться не получать сообщение «сеть занята» в самые неподходящие моменты.


Таблица 1. Сравнительные характеристики EDGE и GPRS
GPRS EDGE
Модуляционная схема GMSK 8-PSK/GMSK
Скорость передачи символов 270 тыс. в секунду 270 тыс. в секунду
Пропускная способность 270 Кбит/с 810 Кбит/с
Пропускная способность на тайм-слот 22,8 Кбит/с 69,2 Кбит/с
Скорость передачи данных на тайм-слот 20 Кбит/с (CS4) 59,2 Кбит/с (MCS9)
Скорость передачи данных с использованием 8 тайм-слотов 160 (182,4) Кбит/с 473,6 (553,6) Кбит/с

Таблица 1 иллюстрирует разные технические характеристики EDGE и GPRS. Хотя и в EDGE, и в GPRS в единицу времени отправляется одинаковой число символов, благодаря использованию другой модуляционной схемы, число бит данных в EDGE втрое больше. Сразу оговоримся здесь, что приведенные в таблице значения пропускной способности и скорости передачи данных отличаются друг от друга из-за того, что в первой также учитываются заголовки пакетов, пользователю ненужные. Ну, а максимальная скорость передачи данных в 384 Кбит/с (требуемая для соответствия спецификациям IMT-2000) получается в том случае, если используется восемь тайм-слотов, то есть, на каждый тайм-слот приходится по 48 Кбит/с.

Модуляционная схема EDGE

В стандарте GSM применяется модуляционная схема GMSK (Gaussian minimum shift keying, кодирование по сдвигу Гауссового минимума), являющейся разновидностью фазовой модуляции сигнала. Для пояснения принципа схемы GMSK рассмотрим фазовую диаграмму рис. 2, на которой изображена действительная (I) и мнимая (Q) часть комплексного сигнала. Фаза передаваемых логических «0» и «1» отличаются друг от друга фазой p . Каждый передаваемый в единицу времени символ соответствует одному биту.




Рисунок 2. Разные модуляционные схемы в GPRS и EDGE.

В технологии EDGE применяется модуляционная схема 8PSK (8-phase shift keying, сдвиг фазы, как видно из рисунка, равен p /4), используя все те же спецификации структуры частотных каналов, кодирования и ширины полос, как в GSM/GPRS. Соответственно, соседние частотные каналы создают ровно те же взаимные помехи, как и в GSM/GPRS. Меньший сдвиг фазы между символами, в которые теперь кодируется не один бит, а три (символы соответствует комбинациям 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 и 111), делает задачу детектирования сложнее, особенно если уровень сигнала невысок. Впрочем, в условиях хорошего уровня сигнала и стабильного приема, дискриминировать каждый символ не составляет большого труда.

Кодирование

В GPRS возможно применение четырех разных схем кодирования: CS1, CS2, CS3 и CS4, в каждой из которых используется свой алгоритм коррекции ошибок. Для EGPRS разработано девять схем кодирования, MCS1..MCS9, соответственно, назначение которых также в обеспечении коррекции ошибок. Причем в «младших» MSC1..MSC4 используется модуляционная схема GMSK, в «старших» MSC5..MSC9 — модуляционная схема 8PSK. На рисунке 3 представлена зависимость скорости передачи данных от использования разных модуляционных схем вкупе с разными схемами кодирования (скорость передачи данных меняется в зависимости от того, как много требуемой для работы алгоритмов коррекции ошибок избыточной информации закладывается в каждый кодируемый пакет). Нетрудно догадаться, что чем хуже условия приема (отношение сигнал/шум), тем больше приходится закладывать избыточной информации в каждый пакет, а значит, тем меньше скорость передачи данных. Небольшое отличие в скорости передачи данных, наблюдаемое между CS1 и MCS1, CS2 и MCS2, и т. д., связано с разницей в величине заголовков пакетов.




Рисунок 3. Разные кодовые схемы в GPRS и EDGE.

Впрочем, если соотношение сигнал/шум невелико, не все потеряно: в старших модуляционно-кодовых схемах EGPRS MCS7, MCS8, MCS9 предусмотрена процедура «наложения»: так как стандарт способен отправлять группы пакетов на разных несущих (внутри частотного диапазона), для каждой из которых условия (и прежде всего — «зашумленность») могут быть разными, в этом случае повторной передачи всего блока можно избежать, если знать, в какой группе произошел сбой и повторно транслировать именно эту группу. В отличие от старшей кодовой схемы GPRS CS4, где не используется аналогичный алгоритм коррекции ошибок, в EGPRS MCS7, MCS8, MCS9 разные блоки данных «накладываются» друг на друга, поэтому при сбое в одной из групп (как показано на рисунке), повторной пересылке подлежит лишь половина пакетов (см. рис. 4).




Рисунок 4. Использование наложения групп пакетов в EDGE.

Обработка пакетов

Если по каким-то причинам пакет, отправленный с использованием «старших» схем кодирования, не был корректно принят, EGPRS позволяет его ретранслировать заново с использованием «пониженной» кодировочной схемы. В GPRS такой возможности, названной «ресегментацией» (resegmentation), предусмотрено не было: некорректно принятый пакет отправляется вновь по той же модуляционно-кодировочной схеме, что и в предыдущий раз.

Окно адресации (addressing window)

Прежде чем последовательность кодированных (то есть, в которые закодированы «слова», состоящие из нескольких бит) пакетов (фрейм) может быть передана по радиочастотному интерфейсу, передатчик присваивает пакетам идентификационный номер, включенный в заголовок каждого пакета. Номера пакетов в GPRS составляют от 1 до 128. После того, как последовательность пакетов (например, 10 штук) отправлена адресату, передатчик ждет от приемника подтверждения того, что они были приняты. В отчете, который приемник отправляет обратно передатчику, содержатся номера пакетов, которые были успешно декодированы, и которые получатель декодировать не смог. Важный нюанс: номера пакетов принимают значения от 1 до 128, а ширина адресного окна — всего 64, вследствие чего вновь передаваемый пакет может получить такой же номер, как в предыдущем фрейме. В этом случае протокол вынужден повторно отправлять весь текущий фрейм, что отрицательно сказывается на скорости передачи данных в целом. Для снижения риска возникновения такой ситуации в EGPRS номер пакета может принимать значения от 1 до 2048, а адресное окно увеличено до 1024.

Точность измерения

Для обеспечения корректного функционирования технологии GPRS в среде GSM приходится постоянно измерять радиоусловия: уровень сигнал/шум в канале, частоту появления ошибок и т. п. Эти измерения никак не сказываются на качестве голосовой связи, где достаточно постоянно использовать одну и ту же кодировочную схему. При передаче данных в GPRS измерение радиоусловий возможно лишь в «паузах» — дважды за период 240 мс. Для того, чтобы не ждать каждые 120 мс, EGPRS определяет такой параметр, как вероятность возникновения ошибки на бит (BEP, bit error probability), в каждом фрейме. На величину BEP влияет как отношение сигнал/шум, так и временная дисперсия сигнала и скорость перемещения терминала. Изменение BEP от фрейма к фрейму позволяет оценить скорость терминала и «дрожание» частоты, но для более точной оценки используется среднее значение вероятности ошибки на бит на каждые четыре фрейма и его выборочное стандартное отклонение. Благодаря этому, EGPRS быстрее реагирует на изменения условий: увеличивает скорость передачи данных при снижении BEP и наоборот.

Контроль за скоростью соединения в EGPRS

В EGPRS используется комбинация двух подходов: подстройки скорости соединения и инкрементной избыточности. Подстройка скорости соединения, измеряемой либо мобильным терминалом по количеству принимаемых в единицу времени данных, либо базовой станцией по количеству, соответственно, передаваемых данных, позволяет выбрать оптимальную модуляционно-кодовую схему для последующих объемов данных. Обычно, использование новой модуляционно-кодовой схемы может быть назначено при передаче нового блока (по четыре группы) данных.

Инкрементная избыточность изначально применяется для самой старшей модуляционно-кодовой схемы, MCS9, с незначительным вниманием к коррекции ошибок и без учета условий радиосвязи. Если информация декодируется адресатом некорректно, по каналу связи передаются не сами данные, а некий контрольный код, который «добавляется» (используется для преобразования) к уже загруженным данным до тех пор, пока данные не будут декодированы успешно. Каждый такой «инкрементный кусочек» дополнительного кода увеличивает вероятность успешной расшифровки переданных данных — в этом и заключается избыточность. Главным преимуществом этого подхода является то, что здесь нет необходимости следить за качеством радиосвязи, поэтому инкрементная избыточность является обязательной в стандарте EGPRS для мобильных терминалов.

Интеграция EGPRS в существующие GSM/GPRS сети — UMTS не за горами!

Как уже было сказано выше, главное различие между GPRS и EGPRS — в использовании иной модуляционной схемы на физическом уровне. Поэтому для поддержки EGPRS достаточно установки на базовой станции поддерживающего новые модуляционные схемы трансивера и программного обеспечения для обработки пакетов. Для обеспечения совместимости с не поддерживающими EDGE мобильными телефонами, в стандарте прописано следующее:

  • Поддерживающие и не поддерживающие EDGE мобильные терминалы должны быть способны использовать один и тот же тайм-слот
  • Поддерживающие и не поддерживающие EDGE трансиверы должны использовать один и тот же частотный диапазон
  • Возможна частичная поддержка EDGE
Для облегчения процесса внедрения на рынок новых мобильных телефонов было решено подразделить EDGE-совместимые терминалы на два класса:
  • Поддерживающие модуляционную схему 8PSK только в приемном потоке данных (downlink) и
  • Поддерживающие 8PSK как в приемном, так и в передающем (uplink) потоке данных

Внедрение EGPRS, как уже говорилось выше, позволяет достичь пропускной способности, примерно втрое больше, чем в технологии GPRS. При этом используется в точности такие же профили QoS (quality of service, качество сервиса), как в GPRS, но с учетом увеличившейся пропускной способности. Помимо необходимости установки трансивера на базовой станции, для поддержки EGPRS требуется обновление программного обеспечения, которое должно будет обрабатывать измененный протокол передачи пакетов.

Следующим эволюционным шагом на пути систем сотовой связи GSM/EDGE к «полноценным» сетям третьего поколения будет дальнейшее улучшение сервисов пересылки пакетов (данных) для обеспечения их совместимости с UMTS/UTRAN (UMTS terrestrial radio access network). Эти улучшения в настоящее время проходят рассмотрениеи, скорее всего, будут включены в будущий вариант спецификаций 3GPP (3G Partnership Project). Главное отличие GERAN от внедряемой в настоящий момент технологии EDGE будет поддержка QoS для интерактивных, фоновых, потоковых и переговорных классов. Поддержка этих QoS-классов уже есть в UMTS, благодаря чему в сетях UMTS (скажем, W-CDMA 2100 или 1900 МГц) наличествует возможность, например, видеосвязи. Кроме этого, в будущем поколении EDGE планируется обеспечить одновременную параллельную обработку потоков данных с разным приоритетом QoS.

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!

Мировые телекоммуникации переживают мощнейший рывок вперед уже лет, эдак, 80. С появления первых средств связи прошло уже немало времени. Сейчас, у нас есть возможность связываться не только используя телефонные сети, но и интернет телефонию, которая, под час, в разы дешевле, чем обычные виды коммуникации. Конечно, самым дешевым видом коммуникации остается общение с человеком во время разговора на одном пространственно-временном отрезке. Поговорим о новых технологиях. Что такое edge и с чем его едят? Итак:

Edge. Что это такое?

Система edge впервые появилась на пространствах Северной Америки. Именно тогда, в 2004 году, первая надстройка к системе мобильной связи GSM появились у американцев.

Что же такое edge? Это новая система связи, которая работает в мобильной коммуникации. Она используется в GSM сетях. Об edge говорят, как о цифровой беспроводной системе передачи данных на большие расстояния.

Итак, как было уже сказано, edge появилась в 2004 году в Северной Америке. Многие операторы, однако, весьма скептически отнеслись к внедрению в свою систему связи технологий edge. Многие мыслили следующим шагом своего развития использование сетей UMTS. По мере работы, компании, предоставляющие услуги мобильной связи осознали, что создание UMTS сетей - это дорогостоящие и невыгодное мероприятие, в связи с этим многие операторы сотовой связи пересмотрели свои позиции и обратились к технологии edge. Постепенно, влияние и использование edge распространилось и на европейскую часть мира. В России, операторы "большой тройки" начали использовать edge к концу 2004 года. Люди стали использовать edge в телефоне. "Большая тройка" операторов мобильной связи включает в себя Мегафон, Билайн и МТС.

Таким образом, можно заключить, что развитие технологии edge идет вперед семимильными шагами. Важно отметить, что большое развитие в наше время получают виды связи третьего и четвертого поколений. Например, компания Apple уже выпускает телефоны, работающие на основе 4G технологии, то есть технологий четвертого поколения. Говоря об edge, мы подразумеваем технологии типа 2G и 2,5G. Это второе и второе с половиной поколение связи. Нет смысла особо упоминать о том, что edge постепенно будет вытеснен с рынка. Но это закономерное течение времени, которое требует быстрой реакции производителей и ученых на все новые потребности и запросы пользователей во всем мире. Несмотря на выше перечисленные факты, edge очень плотно укрепилась на позициях лидера среди технологий мобильной связи. Только совсем недавно появился действительно мощный конкурент edge, а именно Apple iPhone 3G. Он быстро завоевал популярность среди пользователей всего мира и набирает обороты не по дням, а по часам. Что будет дальше? Увидим уже совсем скоро.



Рекомендуем почитать

Наверх