Стандарты GPRS, EDGE и 3G
Стандарты GPRS, EDGE и 3G
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.
Классы GPRS (скорость передачи)
| Класс | Прием | Передача | Всего |
| 1 | 1 | 1 | 2 |
| 2 | 2 | 1 | 3 |
| 3 | 2 | 2 | 4 |
| 4 | 3 | 1 | 4 |
| 5 | 2 | 2 | 4 |
| 6 | 3 | 2 | 4 |
| 7 | 3 | 3 | 4 |
| 8 | 4 | 1 | 5 |
| 9 | 3 | 2 | 5 |
| 10 | 4 | 2 | 5 |
| 11 | 4 | 3 | 5 |
| 12 | 4 | 4 | 5 |
| 13 | 3 | 3 | — |
| 14 | 4 | 4 | — |
| 15 | 5 | 5 | — |
| 16 | 6 | 6 | — |
| 17 | 7 | 7 | — |
| 18 | 8 | 8 | — |
| 19 | 6 | 2 | — |
| 20 | 6 | 3 | — |
| 21 | 6 | 4 | — |
| 22 | 6 | 5 | — |
| 23 | 6 | 6 | — |
| 24 | 8 | 2 | — |
| 25 | 8 | 3 | — |
| 26 | 8 | 4 | — |
| 27 | 8 | 5 | — |
| 28 | 8 | 6 | — |
| 29 | 8 | 8 | — |
| 32 | 5 | 3 | 6 |
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.
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
| Схема кодирования | Скорость одного слота, Кбит/с | Максимальная скорость, Кбит/с (при использовании 8 каналов) | Модуляция |
| MCS-1 | 8.8 | 70,4 | GMSK |
| MCS-2 | 11.2 | 89,6 | GMSK |
| MCS-3 | 14.8 | 118,4 | GMSK |
| MCS-4 | 17.6 | 140,8 | GMSK |
| MCS-5 | 22.4 | 179,2 | 8-PSK |
| MCS-6 | 29.6 | 236,8 | 8-PSK |
| MCS-7 | 44.8 | 358,4 | 8-PSK |
| MCS-8 | 54.4 | 435,2 | 8-PSK |
| MCS-9 | 59.2 | 473,6 | 8-PSK |
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.
Вы так же можете ознакомиться с другими статьями главы GPRS, EDGE и 3G — соединение с Интернетом:
- Развитие широкополосной беспроводной связи
- Телефон или модем. Выбор устройства для доступа к Интернету
Опубликовано: 02.04.2015