You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
ПО И СЕРВИСЫ<br />
Поколение за поколением:<br />
из бабочки в прекрасную<br />
царевну<br />
В предыдущей статье «Поколение за поколением: из куколки в бабочку» (см. «Мир ПК»,<br />
№3/<strong>2013</strong>) мы рассматривали в основном второе поколение мобильной связи, которым сейчас<br />
пользуется подавляющее большинство населения Земли. Для предоставления дополнительных<br />
услуг сверх голосовой связи и коротких текстовых сообщений, характерных для этого поколения,<br />
пришлось изобретать новые принципы работы сетей, поскольку в полосу частотного<br />
канала передачи голоса в сетях GSM широкополосная передача данных не помещается физически.<br />
Но первые решения такого рода старались не выходить из рамок уже захваченного<br />
частотного ресурса, подбирая все возможные внутренние резервы. — Юрий Ревич<br />
GPRS и EDGE<br />
Решение, которое как раз и основывалось<br />
на скрытых резервах существующих<br />
сетей сотовой связи, начало внедряться<br />
в конце 1990-х г. в рамках GSM.<br />
Оно получило название GPRS (General<br />
Packet Radio Services, «пакетная радиосвязь<br />
общего пользования»). В России<br />
GPRS был впервые продемонстрирован<br />
компанией МТС весной 2000 г., а к<br />
2002 г. все операторы уже предлагали<br />
эту услугу.<br />
Проблему медленной скорости передачи<br />
в сети GSM (от 9,6 до 21,4 кбит/с,<br />
в зависимости от схемы кодирования,<br />
в расчете на каждый временной слот<br />
TMDA) в рамках GPRS решили стандартным<br />
методом MIMO (Multiple Input<br />
Multiple Output — «множественный<br />
вход — множественный выход»): объединением<br />
нескольких каналов. Число<br />
временных слотов в каждом GSM-кадре<br />
равно восьми, таким образом, теоретическая<br />
скорость передачи в GPRS<br />
может достигать 21,4 × 8 = 171,2 кбит/с.<br />
В реальности она, конечно, значительно<br />
ниже. Первые телефоны, способные<br />
работать в качестве GPRS-модемов,<br />
поддерживали три-четыре канала<br />
на прием и один на передачу. Продвинутые<br />
схемы кодирования в реальных<br />
условиях не функционировали, и хороший<br />
GPRS-сервис тех времен работал<br />
с пиковыми скоростями 20—30 кбит/с.<br />
Число суммарно используемых слотов<br />
для GPRS и сейчас оператор связи<br />
обычно ограничивает до пяти (три или<br />
четыре — на прием и один или два —<br />
на передачу), и потому до максимальных<br />
цифр скорость не дотягивает даже<br />
в идеальных условиях.<br />
При этом оператор может выбирать,<br />
чему отдать приоритет: голосу или<br />
72 | Мир ПК <strong>Май</strong> <strong>2013</strong><br />
передаче данных. Понятно, что голосовая<br />
связь является базовой услугой,<br />
и нецелесообразно жертвовать ей во<br />
имя какого-нибудь человека, захотевшего<br />
как раз в этот момент посмотреть<br />
ролик на You Tube. Все операторы<br />
(по крайней мере, в России) отдают<br />
приоритет голосовому трафику, оставляя<br />
на долю цифровой передачи свободные<br />
в данный момент временные слоты.<br />
Потому скорость такого обмена зависит<br />
не только от уровня помех и условий<br />
распространения радиосигнала, но и от<br />
загруженности сети, которая в условиях<br />
больших городов лимитирует скорость<br />
обмена иногда до полной неработоспособности<br />
сервиса.<br />
EDGE (Enhanced Data rates for GSM<br />
Evolution, иначе EGPRS — расширенная<br />
GPRS) стала расширением GPRS<br />
в результате применения хитрых схем<br />
кодирования, позволявших передавать<br />
не 1 бит, а 3 бита в одной посылке.<br />
Теоретическая скорость EDGE составляет<br />
до 474 кбит/с (8 тайм-слотов × 59,2 кбит/с).<br />
Это отвечает требованиям Международного<br />
союза электросвязи для спецификаций<br />
поколения 3G (см. таблицу). Однако<br />
на практике такие скорости никогда<br />
не достигаются — и из-за ограничений<br />
операторов, и из-за несовершенства<br />
самих телефонов, и из-за невозможности<br />
применять усложненные схемы<br />
кодирования на реальных расстояниях<br />
в условиях помех. Поэтому обычно EDGE<br />
упоминают совместно с GPRS в рамках<br />
расширения второго поколения 2,5G.<br />
Приятной особенностью GPRS/<br />
EDGE была адаптация передачи данных<br />
к условиям в существующих сотовых<br />
сетях, без необходимости расширения<br />
и перераспределения уже выделенных<br />
в рамках второго поколения участков<br />
электромагнитного спектра. Если обычные<br />
модемы, как и голосовая связь, полностью<br />
загружают линию (или сотовый<br />
канал), то GPRS «включается» только<br />
тогда, когда действительно надо что-то<br />
передавать или принимать, адаптируясь<br />
к текущей загрузке сети. Поэтому для<br />
GPRS стало возможным ввести помегабайтную<br />
тарификацию вместо разорительной<br />
повременной, что существенно<br />
изменило рынок.<br />
Распространение GPRS/EDGE<br />
носило далеко не взрывной характер —<br />
отставали производители телефонов.<br />
Пользователи предпочитали изучать<br />
Интернет через удобный экран ноутбука,<br />
присоединенного к Сети кабелем. Дорогой<br />
и далеко не повсеместный мобильный<br />
доступ был еще мало кому нужен.<br />
Кроме того, из-за указанных особенностей<br />
технологии связь через GPRS/EDGE<br />
носит очень неравномерный характер:<br />
скорость может снижаться буквально<br />
до нескольких бит в секунду, затем рывком<br />
возрастать до нескольких десятков<br />
килобит и опять практически пропадать<br />
на долгие минуты.<br />
UMTS, он же WCDMA<br />
История стандарта UMTS (Universal<br />
Mobile Telephone System) тесно связана<br />
с консорциумом 3GPP, который в 1998 г.<br />
объединил ведущие компании и организации<br />
Европы, США, Японии и Южной<br />
Кореи с целью разработки единого<br />
стандарта сетей следующего поколения<br />
после 2G. К тому времени уже было<br />
понятно, что наилучшим вариантом для<br />
обеспечения широполосного доступа<br />
поверх доминирущего в мире стандарта<br />
GSM будет WCDMA — Wideband (широкополосный)<br />
CDMA. Технически более<br />
совершенная технология, казалось бы,
Change language