EDGE - zvýšení datových rychlostí pro GSM - 2. část

Co nám v budoucnosti přichystají naši operátoři a v čem budou soutěžit o prvenství.díl druhý.

V dnešním článku navazujeme na předchozí, kde jsme si začali ve stručnosti a populárním duchu popisovat technologii   EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) která se stane dalším vysokorychlostním standardem pro GSM. Z velké části bylo čerpáno z materiálů firmy Nokia, ke kterému dostal Mobil Server svolení.

Přečtete-li článek až do konce, můžete si přečíst základní principy modulace 8-PSK a krátké vyjádření Radiomobilu k zavádění EDGE

Pro snazší orientaci doporučují přečíst některé ze článků o technologiích HSCSD a GPRS, které najdete také na Mobil Serveru. A nelekejte se uvedených zkratek, na konci článku jsou vysvětleny.

EDGE datové aplikace

S EDGE směřuje GSM směrem k osobním multimédiím, dojde ke zrychlení všech existujících "okruhových" i paketových služeb a vzniknou kompletně nové vysokorychlostní datové aplikace

EGPRS - Enhanced General Packet Radio System

Dominantním datovým síťovým protokolem na kterých běží většina síťových aplikací je soubor internetových protokolů TCP/IP. Například všechny webové aplikace používají tuto paketovou komunikaci. Protože (E)GPRS je svou povahou také paketový způsob komunikace, znamená to , že je ideálním nosičem pro jakékoliv aplikace běžící na Internetu.
Z pohledu uživatele je síť (E)GPRS jakousi sub-sítí Internetu ke které je možné přistupovat z mobilního telefonu, je zde používáno internetové adresování a jsou přístupny internetové služby. Spolu s telefonním číslem je zavedena IP adresa v klasickém tvaru (123.231.12.23) Z pohledu Internetu je síť (E)GPRS jen jednou subsítí z mnoha.

Typickými aplikacemi pro EGPRS jsou:

• On- line E- mail
• WWW
• Rozšířené SMS
• VoIP - hlas přes Internet
• atd.

ECSD - Enhanced Circuit Switched Data

Některé aplikace jako například fax nebo video vyžadují ke spokojenosti uživatele konstantní bitovou rychlost, zatímco ostatní jako WWW nebo elektronická pošta můžou bez větší újmy pracovat s proměnnou bitovou rychlostí (prvním službám se někdy říká transparentní, druhým zase netransparentní) ECSD je svou podstatou vhodnější pro první druh služeb.

Typickými aplikacemi pro ECSD jsou např. :

• Posílání a přijímaní elektronické pošty
• Přístup vysokou rychlostí do LAN s garantovanou šířkou pásma
• Přenos souborů
• Mobilní videotelefonie
• Video na vyžádanou
• Obecně aplikace vyžadující konstantní bitovou rychlost a přenosové zpoždění

Výše jsem si uvedli, že nehlasové služby se stanou v budoucnosti nejméně jednou třetinou celkového provozu v mobilních sítích. Tato situace nenastane okamžitě, bezdrátová data procházejí evolucí, ne revolucí :)
EDGE poskytuje zvýšení datových rychlostí v existující sítích GSM , umožňuje operátorům nabídnout osobní multimediální aplikace ještě před zavedením UMTS.

EDGE - tržní potenciál

Bezdrátová data se stávají dostupnými pro všechny uživatele (viz Paegas data fax bez aktivace i pro Twist) a ti zase požadují co největší spektrum co nejrychlejších služeb v co možno nejkratších termínech a právě v této situaci poskytne EDGE výhodu oproti konkurenci. EDGE dále umožňuje s minimálními investicemi rozvíjet kapacitu sítě v závislosti na poptávce.

EDGE - přínos pro operátory

Přesun k bezdrátovým multimediálním službám
Operátor může zvýšit svůj zisk nabídnutím nových druhů atraktivních aplikací koncovým uživatelům

Zvýšená spokojenost zákazníků
Zvětšená datová kapacita a vyšší datová propustnost sníží odezvy všech datových služeb, uživatelé budou spokojeni a budou více využívat služeb

Možnost časného zavedení aplikací typu 3G
Očekává se, že se první sítě s EDGE objeví v roce 2001, což bude doba kdy vyspělé trhy odstartují poptávku po multimediálních aplikacích

Rychlé implementace do sítě
EDGE nepožaduje nové elementy sítě její schopnosti mohou být do sítě zaváděny postupně

Optimální investice jako rozšíření sítě GSM
Rozvíjení datové kapacity sítě v místech s lokálním přetížením

EDGE - přínos pro koncového uživatele

• Zlepšení kvality služeb
• Nové typy atraktivních aplikací a terminálů
• Potencionálně nižší cena za jednotku přenesené informace

Závěr

EDGE je řešením pro operátory chtějící časně nabídnout personální multimediální služby nebo pro ty kteří chtějí zvýšit datovou kapacitu jejich GSM sítě. EDGE je obzvláště vhodná pro operátory, kteří se nechtějí v budoucnosti pouštět do UMTS

EDGE nebude nahrazovat stávající investice nebo služby ale díky postupným investicím je povýší na vysoce konkurenční úroveň

EDGE může vyhovět vzrůstající poptávce po datových službách a produkovat zvýšené zisky nejprve zpuštěním svých služeb v zalidněných oblastech pro uživatele z řad obchodníků a po té rozšířit pole působnosti i do dalších míst.

Koho unavily závěrečné marketingově-manažerské údaje, tak na úplný závěr uvádím princip modulace 8-PSK

Modulace 8-PSK

Na vstup modulátoru přicházejí bloky bitů v tomto případě tzv. tribity (u 4-PSK by to byly jen dibity, u 16-PSK zase kvadbity), které se podle schématu rozdělí do dvou větví a potom putují do měničů signálu. Zde je každé dvojici bitů přiřazena napěťová úroveň +- A x. V našem případě to jsou v každé větvi 4 úrovně, protože kombinujeme vždy dva bity. Bity a a b určují polaritu úrovní I_k a J_k a bit c velikost úrovně. Jako příklad jedné větve pro zvolené úrovně +- 1V a +- 3 V uvádím :

a	c	Ik
0	0	-1V
0	1	-3V
1	0	1V
1	1	3V

Výstupem z měničů signálu jsou pak napětí o amplitudách I_k, J_k , které jsou následně přiřazeny nosným vlnám cos wt a sin wt.
V další části dochází k vektorovému součtu těchto nosných a výsledkem jsou fázově (časově) posunuté hodnoty tak jak vidíte na obrázku vpravo. Tímto způsobem také dochází ke kompresi signálu (v jedné půlperiodě přenesete 3 bity), modulační rychlost na výstupu v_m je tedy třetinová oproti přenosové v_p na vstupu.
v_p = n . v_m, kde n = log ₂ m , m je počet stavů (v našem případě 8)

Ptáte-li se jaké má EDGE vyhlídky v České Republice je tu následující odpověď od Radiomobilu
Radiomobil: "V pripade technologie EDGE je jeste velmi predcasne hovorit o moznem terminu jejiho vyuziti, ale samozrejme i s touto technologii pocitame"

Vysvětlivky

• 8-PSK - osmistavová fázová modulace
  
• AMR (Adaptive Multirate Codec) nový druh kodeku pro kódování zdroje signálu
  
• ECSD (Enhandced Circuit Switched Data) - rozšíření HSCSD k vyšším rychlostem
  
• EGPRS (Enhandced General Packet Radio Service) - rozříření GPRS k vyšším rychlostem
  
• GPRS - (General Packet Radio Service) - technologie na principu přepojování paketů, efektivní využití volné kapacity sítě, teoretická rychlost 115 kb/s,
  
• HSCSD - (High Speed Circuit Switched Data) technologie na principu přepojování okruhů, zjednodušeně - zaberete si pro sebe po celou dobu spojení trvale určitý počet timeslotů
  
• IMT-2000 - (International Mobile Telecomunications) celosvětový standard pro sítě  3G  standardizován mezinárodním  telekomunikačním úřadem  ITU
• Kvadbit - skupina 4 bitů :)
  
• Phase - etapa ve standardizaci
  
• Timeslot - pravidelně se opakující časový interval u GSM o délce 0,577ms (přesně 15/26ms) do kterého je vkládána přenášená informace.
  
• Transciever - vysílač/přijímač
  
• UMTS (Universal Mobile Telephone Standard) - Evropský (evropsko-asijský) standard sítí 3G stadnardizován úřadem ETSI
  
• WAP (Wireless Aplication Protocol ) - standard pro bezdrátový přístup mobilních zařízení k informacím a službám (Internet, služby operátora), používající jazyk WML, WMLscript
  

Zdroj material od firmy Nokia - pdf format
Dotazy a připomínky zasílejte na níže uvedenou adresu, zdraví vás