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!

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.

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.

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)

Начнем с GPRS как с самого медленного стандарта. GPRS (General Packet Radio Service - пакетная радиосвязь общего пользования) - это надстройка над GSM, использующаяся для пакетной передачи данных. Стандарт GPRS позволяет пользователю производить обмен данными с другими устройствами в сети GSM и с устройствами, которые находятся во внешних сетях, в том числе и в Интернете.

GPRS собирает информацию в пакеты (принцип пакетной связи) и передает ее через голосовые каналы, которые в данный момент не используются. Приоритет голоса или данных (что важнее - голос или данные?) выбирается оператором. Обычно голос более важен, чем данные.

Если GPRS использует несколько свободных каналов, то скорость передачи данных - пусть невысокая, но вполне достаточная для работы в Интернете. Максимальная скорость при всех занятых каналах (или тайм-слотах) составляет 171 Кбит/с. Понятно, на практике о такой скорости можно только мечтать.

Существуют различные классы GPRS. Все они отличаются скоростью передачи данных и возможностью совмещения голосового звонка и передачи данных.

• Class А - позволяет совершать или принимать вызов и одновременно с этим передавать данные. Класс устарел, с 2005-го года устройства класса А больше не производят.
• Class В - обеспечивает автоматическое переключение между сессиями, т.е. в перерывах между сеансами приема и передачи данных можно совершать звонки.
• Class С - используется в GPRS-модемах (а не в мобильных телефонах) и подразумевает только один вид сервиса - только передачу данных или только голосовые звонки.

Вообще, классы GPRS состоят из двух частей: первую часть класса мы уже рассмотрели (А, В и С) она определяет возможность одновременной передачи данных и голоса. А вторая часть класса задает количество тайм-слотов и, следовательно, скорость передачи данных.

Классы GPRS (скорость передачи)

Прием - это количество тайм-слотов для приема данных, а передача - количество тайм-слотов для передачи данных.

Как и в любой другой сети передачи данных, данные можно передавать из Сети (download) и в Сеть (upload). Современные телефоны могут одновременно использовать четыре тайм-слота для загрузки данных из сети (download) и до двух тайм-слотов для загрузки данных в сеть (upload) Это класс 10 - схема 4+2 (см. таблицу). Одновременное использование четырех тайм-слотов для загрузки данных из Сети позволяет достичь скорости передачи данных в 85 Кбит/с. То есть, один тайм-слот обеспечивает передачу данных со скоростью 21,4 Кбит/с. Понятно что максимальной скорости (85 Кбит/с) можно и не достичь, поскольку не всегда есть четыре свободных канала.

При подключении к GPRS абоненту выделяется виртуальный канал. Канал динамический, т.е. сейчас он используется одним пользователем, а когда он ему больше не нужен, то может использоваться другим пользователем. Один и тот же канал может использоваться разными пользователями. Это приводит к возникновению очереди на передачу пакетов и задержке связи. В современных сетях один тайм-слот может использоваться шестнадцатью абонентами в разное время и до 5 тайм-слотов на частоте, в итоге получается 80 абонентов, которые используют GPRS на одном канале связи (средняя максимальная скорость при этом (21,4 х 5)/80 = 1,3 Кбит/с на одного абонента).

Но есть и другой случай, когда пакетируются тайм-слоты в один непрерывный поток с вытеснением голосовых абонентов на другие частоты. В этом случае скорость достигнет максимально возможной для класса 10 - 4+2 тайм-слота или 85 Кбит/с для приема данных и 42,8 Кбит/с для отправки.

EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) - цифровая технология для мобильной связи, которая является надстройкой над GPRS.

Чтобы обеспечить поддержку EDGE в сети GSM, используются следующие модификации:
• ECSD (Enhanced Circuit-Switched Data) ускоренный доступ к Интернету по каналу CSD;
• EHSCSD (Enhanced High-Speed Circuit Switched Data) - высокоскоростной доступ к Интернету по каналу HSCSD;
• EGPRS (Enhanced GPRS) - доступ по каналу GPRS.

Технология EDGE использует модуляцию 8PSK для пяти из восьми кодовых схем (MCS). По сравнению с GPRS такая модуляция увеличивает скорость передачи данных в 3 раза.

Максимальная теоретическая скорость передачи данных составляет 474 Кбит/с (8 тайм-слотов по 59,2 Кбит/с каждый), такая скорость достигается при схеме кодирования MCS-9 (см. таблицу).

Скорость передачи данных EDGE

Теперь мы вплотную приблизились к нашим дням - к технологии 3G. Точнее, 3G - это не технология, а третье поколение мобильной связи, сочетающее не только передачу данных, но высокоскоростную передачу данных - скорость доступа к Интернету составляет до 2 Гбит/с. В мире распространено два стандарта 3G: UMTS (преимущественно в Европе) и CDMA2000 (в США).

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System - универсальная система мобильной связи) на практике обеспечивает скорость доступа до 2 Мбит/с (это практический предел, а не теоретический), т.е. теоретический максимум EDGE в 474 Кбит/с для UMTS вообще не предел.

Какой стандарт выбрать? Тут все зависит от ваших потребностей и возможностей. Если нужен высокоскоростной доступ к Интернету, тогда только UMTS (3G), но тут вы должны помнить: такой доступ стоит дороже, да и терминалы (т.е. мобильные телефоны) с поддержкой UMTS стоят дороже, в то время как поддержка EDGE есть в любом современном телефоне (даже в бюджетном варианте). Про GPRS вообще лучше забыть, поскольку GPRS не обеспечивает скорости передачи данных, необходимой современному пользователю. По сравнению с DSL-доступом EDGE тоже довольно дорогой, но со временем ситуация изменится, и широкополосный беспроводный доступ к Интернету станет не только высокоскоростным, но и дешевым. Если есть деньги, тогда можно купить телефон с поддержкой UMTS - за этим стандартом будущее.