EDGE та GPRS
Зміст
EDGE
Загальні відомості про EDGE
EDGE (англ. Enhanced Data Rates for GSM Evolution) — технологія передачі даних, що забезпечує передачу великих обсягів інформації в мережі мобільного зв'язку. Технологія EDGE підтримує у середньому в три рази вищу швидкість передачі даних, ніж GPRS, крім того, забезпечується ефективніше використання частотних ресурсів і поліпшення покриття мережі в порівнянні зі звичайною мережею GSM. Максимально досяжна, теоретична, швидкість передачі інформації в мережі EDGE — 474,6 кбіт/c.
Це означає, що технологія EDGE відкриває для оператора мобільного зв'язку можливість надати абонентам послуги з передачі даних в існуючому частотному спектрі GSM зі швидкостями, характерними для мереж третього покоління (3G) мобільного зв'язку.
Історія виникнення
Уперше EDGE була представлена ESTI (Європейський інститут стандартизації електрозв'язку) на початку 1997 року як еволюція існуючого стандарту GSM.
Вирішуючи проблеми передачі даних у мережі GSM, оператори звернули увагу на технологію EDGE, Enhanced Data for Global Evolution (E-GPRS) він же UWC-136 (Universal Wireless Communications — 136). EDGE дозволяє частково зняти обмеження по швидкості й запустити цілий ряд принципово нових послуг, таких як мобільне телебачення, завантаження більших обсягів інформації на телефон, системи відеоспостереження.
Основна еволюційна зміна при переході від класичної технології GSM до EDGE полягає в застосуванні нового методу модуляції й кодування, що значно розширює можливості радіоінтерфейсу. Таким чином, технологію EDGE варто розглядати як еволюційний крок на шляху до більш високих швидкостей передачі даних при одночасному збереженні найважливіших параметрів радіоінтерфейсу GSM, таких як, наприклад, ширини смуги частот каналу в 200 кГц та структури пакета (бітових послідовностей).
Технологія EDGE може впроваджуватися двома різними способами: як розширення GPRS, у цьому випадку її варто називати EGPRS (enhanced GPRS), або як розширення CSD (ECSD).
EDGE не є новим стандартом стільникового зв'язку. Однак, EDGE має на увазі додатковий фізичний рівень, що може бути використаний для збільшення пропускної здатності сервісів GPRS або HSCSD. При цьому, самі сервіси надаються точно так само, як і раніше. Теоретично, сервіс GPRS здатний забезпечувати пропускну здатність до 160 Кбіт/с (на фізичному рівні, на практиці ж підтримуючі GPRS Class 10 або 4+1/3+2 апарати забезпечують лише до 38-42 Кбіт/с, якщо дозволяє завантаженість мережі стільникового зв'язку), а EGPRS — до 384—473,6 Кбіт/с.
Основні характеристики стандарту EDGE
Стандарт EDGE дає можливість оператору пропонувати користувачеві роботу з додатками, аналогічними додатками третього покоління. У той же час, на відміну від GPRS він вимагає меншої кількості слотів в комбінації при аналогічній швидкості передачі даних, забезпечуючи при цьому більш високу пропускну здатність кожної соти, що дозволяє збільшити кількість обслуговуваних користувачів. Швидкість передачі даних, в кінцевому рахунку, залежить від умов радіодоступу, використовуваної схеми кодування і кількості тимчасових інтервалів (каналів) в комбінації. EDGE об'єднує вісім тимчасових інтервалів, при цьому швидкість передачі даних з розрахунку на один часовий інтервал (канал) становить від 8,8 кбіт / с (MCS-1) до 59,2 кбіт / с (MCS-9). EDGE забезпечує стійку швидкість передачі даних зі швидкістю 384 кбіт / с, а теоретично можлива межа становить майже 480 кбіт / с (тобто, вісім тимчасових інтервалів х 59,2 кбіт / с).
Історія розвитку
Система edge вперше з’явилася на просторах Північної Америки. Саме тоді, в 2004 році, перша надбудова до системи мобільного зв’язку GSM з’явилися в американців.
Що ж таке edge? Це нова система зв’язку, яка працює в мобільної комунікації. Вона використовується в GSM мережах. Про edge говорять, як про цифрову бездротової системи передачі даних на великі відстані.
Отже, як було вже сказано, edge з’явилася в 2004 році в Північній Америці. Багато операторів, проте, вельми скептично поставилися до впровадження в свою систему зв’язку технологій edge. Багато мислили наступним кроком свого розвитку використання мереж UMTS. У міру роботи, компанії, що надають послуги мобільного зв’язку усвідомили, що створення UMTS мереж — це дорогі і невигідне захід, в зв’язку з цим багато операторів стільникового зв’язку переглянули свої позиції і звернулися до технології edge. Поступово, вплив і використання edge поширилося і на європейську частину світу. У Росії, оператори «великої трійки» почали використовувати edge до кінця 2004 року. Люди стали використовувати edge в телефоні. «Велика трійка» операторів мобільного зв’язку включає в себе Мегафон, Білайн і МТС.
Таким чином, можна зробити висновок, що розвиток технології edge йде вперед семимильними кроками. Важливо зазначити, що великий розвиток в наш час отримують види зв’язку третього і четвертого поколінь. Наприклад, компанія Apple вже випускає телефони, що працюють на основі 4G технології, тобто технологій четвертого покоління. Говорячи про edge, ми маємо на увазі технології типу 2G і 2,5 G. Це друге і друге з половиною покоління зв’язку. Немає сенсу особливо згадувати про те, що edge поступово буде витіснений з ринку. Але це закономірне протягом часу, який вимагає швидкої реакції виробників і вчених на все нові потреби і запити користувачів у всьому світі. Незважаючи на вище перераховані факти, edge дуже щільно зміцнилася на позиціях лідера серед технологій мобільного зв’язку. Тільки зовсім недавно з’явився дійсно потужний конкурент edge, а саме Apple iPhone 3G. Він швидко завоював популярність серед користувачів всього світу і набирає обертів не по днях, а по годинах. Що буде далі? Побачимо вже зовсім скоро.
GPRS
Що то таке?
GPRS Загальний сервіс пакетної радіопередачі (англ. General Packet Radio Service, GPRS) — стандарт, який використовує не зайняту голосовим зв'язком смугу частот для передачі інформації. Використовується в мобільних пристроях для передачі MMS, WAP-серфінгу та повноцінного з'єднання з Інтернетом. Розрізняють так звані класи GPRS — рівень підтримки стандарту конкретним приладом. Існують класи від першого до дванадцятого — чим вищий клас, тим більшу швидкість передачі даних може, теоретично, забезпечити телефон.
Архітектура
Служба передачі даних GPRS надбудовується над існуючою мережею GSM. На структурному рівні систему GPRS можна розділити на дві частини: підсистему базових станцій (BSS) і опорну мережу GPRS (GPRS Core Network). У BSS входять всі базові станції та контролери, які підтримують пакетну передачу даних. Для цього BSC (Base Station Controller) доповнюється блоком управління пакетами - PCU (Packet Controller Unit), а BTS (Base Transceiver Station) - кодований пристроєм GSM у формати, які використовуються протоколами TCP / IP. Шлюзи з зовнішніми мережами (Internet, intranet, X.25) називають GGSN (Gateway GPRS Support Node). Обмін інформацією між SGSN і GGSN відбувається на основі IP-протоколів. Також до складу GPRS Core входять DNS (Domain Name System) і Charging Gateway (шлюз для зв'язку з системою тарифікації).
Переваги GPRS
- висока середня швидкість передачі даних — 20-40 Кбіт/сек.;
- тарифікація GPRS-послуг не залежить від тривалості з'єднання;
- швидке та стабільне GPRS-з'єднання;
- можливість розмовляти по телефону й обмінюватись SMS-повідомленнями не розриваючи GPRS-з'єднання;
- ефективне використання енергоресурсів телефону при встановленому GPRS-з'єднанні.
Особливості GPRS
- при використанні GPRS дані формуються у пакети, які передаються одночасно кількома радіоканалами, при цьому дані радіоканали можуть послідовно використовуватись декількома користувачами;
- голосові виклики мають вищий пріоритет, ніж GPRS-з'єднання, тому передача пакетів даних відбувається тільки через вільні від голосових викликів *радіоканали;
- GPRS сумісна з усіма найпоширенішими протоколами пакетної передачі даних (TCP/IP, X.25 і т.д.);
швидкість передачі пакетів даних залежить від:
- схеми кодування каналів, що реалізована у GPRS-мережі (у мережі UMC використовується схема кодування CS2, яка забезпечує швидкість до 13.4 Кбіт/сек. на радіоканал);
- кількості радіоканалів на отримання або відправлення даних, які одночасно може підтримувати телефон;
- завантаження мережі у місці здійснення передачі;
- якості покриття мережі у місці здійснення передачі.
GPRS-обладнання
- Для того, щоб скористатися GPRS-послугами, необхідно мати мобільний телефон з підтримкою GPRS.
- Мобільні телефони з підтримкою GPRS поділяються на три класи:
- телефони класу А — голосовий дзвінок і передача пакетів даних можуть здійснюватись одночасно;
- телефони класу B — голосовий дзвінок і передача пакетів даних не можуть здійснюватись одночасно (при надходженні голосового виклику або SMS-повідомлення передача пакетів даних призупиняється і поновлюється після завершення дзвінка або отримання SMS-повідомлення);
- телефони класу C — підтримують тільки передачу пакетів даних.
