Что значит тип сети edge. GPRS и EGPRS (EDGE): Мифы и реальность в изложении "из первых рук". MMS: О некоторых неочевидных особенностях технологии

Челябинск после модернизации оборудования удалось увеличить скорость передачи данных в четыре раза. В том, что это дает рядовым абонентам, и каковы реальные скорости мобильного интернета, разбирался наш корреспондент.

Сегодня в интернет можно выйти не только с домашнего или рабочего компьютера. Сотовый телефон стал самым доступным инструментом доступа в глобальную сеть . Увы, но до недавнего времени существующие сети не позволяли мобильным операторам передавать данные быстро. Это выражалось в очень длительной загрузке страниц порталов и сайтов, а скачивать из интернета большие файлы рисковали только единицы [это могло затянуться на несколько суток]. Что тут еще скажешь, кроме как «тормоза» и «глюки» .

«Тормоза» эти - технология GPRS [на ней построены, так называемые, сети 2,5G], которая в лучшем случае позволяет передавать данные на скорости 171,2 Кбит/с. В реальных же условиях ширина канала сокращается и вовсе до 20-25 Кбит/с . На момент появления этой технологии почти десять лет назад это было не столь критично. Но сейчас, как вы понимаете, данные скорости не идут ни в какое сравнение .

Для того чтобы повысить комфортность работы с интернет-ресурсами была разработана новая технология - EDGE. EDGE [Enhanced Data rates for GSM Evolution ] — цифровая технология для мобильной связи, которая функционирует как надстройка над 2G и 2.5G сетями. Данный формат передачи данных позволяет развивать скорости до 474,6 Кбит/с .

Технология EDGE доступна всем абонентам, которые имеют телефоны с поддержкой EDGE и находятся в зоне покрытия EDGE. Скорость передачи данных зависит от загруженности сети и ее качества в точке местоположения абонента и, как правило, достигает в среднем 100 - 130 Кбит/с [пиковые значения на уровне 200 Кбит/с ].

В сети TELE2 Челябинск технология EDGE по сравнению с технологией GPRS позволяет увеличить скорость передачи данных , при просмотре WAP страниц с мобильного телефона, использовании сотового девайса в качестве модема к компьютеру и обмене MMS-сообщениями.

Основное применение EDGE - высокоскоростной доступ в интеренет, организация мобильного офиса, который незаменим для деловых людей. А такие возможности как обмен картинками , фотографиями, просмотр потокового видео , Интернет-радио , пересылка факсов, почты уже не мечта, а реальность.

Для того, чтобы проверить работу EDGE в сети TELE2 в Челябинске, мы попросили трех абонентов оператора протестировать услуги мобильного интернета в разных частях города.

Вооружившись ноутбуками, мобильными телефонами и сим-картами TELE2, наши тестеры провели замеры скорости передачи данных, проехав по разным районам Челябинска. В качестве вспомогательных средств были взяты телефоны Nokia E51 и программы ReGet deluxe v. 5.2.0 и DU Meter. Для того чтобы исключить возможность кеширования в каждом случае закачивались разные файлы .

Вообще по опыту использования у себя дома 128 Кбит/с анлима. показывает неплохие результаты. В качестве мобильного варианта заслуживает пристального внимания. Это действительно гораздо быстрее GPRS, - рассказывает Вячеслав, один из наших тестеров . - Иногда во время передачи информации возникают ошибки - не без них. Они, естественно, влияют на скорость.

У нас каждого было по две точки в городе. Мне достались - Синегорье [Вокзал] и офисное здание на площади Революции 7. Замеры мы проводили в разгар рабочего дня и поэтому результаты получились весьма справедливыми, - отмечает Александр, второй тестер MobiChel.Ru . - Поначалу скорость EDGE показывает вполне стандартные результаты, но к концу закачки скорость достигает максимальных закачек.

Точка замера	Размер файла, Мб	Время закачки файла, мин:с	Средняя скорость передачи данных кбит/с	Максимальная скорость передачи данных кбит/с	Субъективная оценка [по пятибалльной системе]
пр. Ленина 81, редакция «Мобильного Челябинска»	5,8	4:05	121,0	177,7	Хорошо
Синегорье [Вокзал]	6,1	4:29	119,2	165,2	Хорошо
пл. Революции 7	4,9	3:27	125,4	201,0	Отлично
ТРК Горки	7,6	8:01	111,9	169,0	Хорошо
Сад Победы [ЧТЗ]	5,3	4:12	113,1	174,2	Хорошо
Комсомольский проспект/ ул. Ворошилова	5,5	4:16	117,0	178,2	Хорошо
пр. Победы/ул. Чичерина	6,5	7:02	103,4	154,6	Удовлетворительно

Вообще качество передачи данных и скорость напрямую зависят от множества факторов . Это и количество абонентов, которые пользуются услугами связи; удаленность от базовой станции; всевозможные препятствия [здания и другие сооружения], которые дают помехи и препятствуют распространению радиосигнала. Не стоит забывать, что большую роль играет время выхода в интернет. Например, ночью скорости будут гораздо выше, нежели во время рабочего дня.

В настоящее время пользоваться интернетом на более высоких скоростях могут абоненты TELE2 в Челябинске и Копейске . К концу года скоростной EDGE-интернет появится и в остальных городах области.

Для абонентов TELE2, которые используют свой телефон, поддерживающий EDGE, для выхода в Интернет и обмена MMS-сообщениями не нужно заново настраивать аппарат. А вот если мобильник не настроен, то можно заказать автоматические настройки с сайта оператора или позвонить по номеру 679.

Технология EDGE не требует дополнительной оплаты . Просмотр WAP страниц, загрузка мелодий, картинок и java-игр, использование телефона в качестве модема к компьютеру, а также обмен MMS-сообщениями оплачивается так же, как и при использовании технологии GPRS.

Более того, в настоящее время TELE2 позволяет своим клиентам сократить расходы на мобильный интерент в два раза! Стоимость одного мегабайта в этом случае составит всего 2,5 рубля круглосуточно . Для этого нужно подключить услугу «Мобильный интернет со скидкой 50%», набрав нехитрый USSD-запрос *116*14*1#. Стоимость подключения 30 рублей. Абонентская плата в месяц - 30 рублей.

По сводным данным продаж основных российских ритейлеров, доля телефонов с поддержкой EDGE в 2008 году составляет порядка 65%. При этом прогнозируется, что к концу 2009 года этот показатель составит 75% . Таким образом, более скоростной интернет уже сейчас доступен большинству клиентов.

Таким образом, интернет от TELE2 стал не только мобильным, но и скоростным. Это могут проверить и все абоненты оператора.

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!

Первый запуск Microsoft Edge оставляет после себя неизгладимое впечатление. Такого быстрого старта вы не видели ни у одного браузера. Понятное дело, что нагруженные расширениями, темами и плагинами Chrome и Firefox не могут показать такой прыти, но всё равно выглядит очень убедительно.

Примерно то же самое можно сказать про отзывчивость интерфейса. Открывание новых вкладок и переключение между ними происходят просто мгновенно. А вот со скоростью открывания страниц ситуация не такая однозначная. Как показывают многочисленные сравнения ( , , ), скорость сёрфинга в новом браузере практически не отличается от конкурентов. Впрочем, это тоже можно рассматривать как достижение, не правда ли?

2. Встроенный читательский режим и список чтения

Microsoft Edge отлично подходит для всех любителей комфортного чтения. В нём предусмотрен специальный режим просмотра, при активации которого страница очищается от всего лишнего и на ней остаётся только текст и иллюстрации. Фон страницы и размер шрифта, используемые в режиме чтения, можно выбрать в настройках программы.

Кроме этого, вы можете сохранить заинтересовавшие вас страницы в специальном списке для чтения, панель которого появляется справа после нажатия соответствующей кнопки на панели инструментов. Она немного напоминает список чтения сервиса Pocket и содержит ссылки на нужные страницы с заголовками и обложками.

3. Безопасность

Да, вспоминая Microsoft Explorer, в это верится с трудом. Но, по заверениям разработчиков , они сделали выводы из прошлых ошибок и приняли все меры, чтобы обезопасить свой браузер от взлома. Встроенный экран безопасности SmartScreen проверяет все открываемые вами сайты и может заблокировать потенциально опасные. Кроме этого, все страницы открываются в отдельных процессах, каждый из которых изолирован от остальной системы и выполняется в так называемой песочнице. Так что, даже если с браузером что-нибудь случится, операционная система и ваши данные останутся в безопасности.

4. Удобный интерфейс

Не знаю, как вам, а мне интерфейс Microsoft Edge нравится безумно. Он обладает минималистичным дизайном, который идеально вписывается в общий вид Windows 10. На панели инструментов находятся только самые необходимые кнопки, а всё остальное спрятано в появляющейся справа панели. Кстати, эту панель можно закрепить стационарно примерно так, как работает сайдбар в Firefox, а с недавних пор и в Opera. Очень удобно, особенно если разработчики со временем научат эту панель отображать не только закладки, загрузки и список чтения, но и другое содержимое.

5. Режим редактирования

И большая ложка дёгтя

Несмотря на все перечисленные достоинства, новый браузер Windows 10 имеет также большой недостаток. Ему жизненно не хватает поддержки расширений. Да, имеющиеся функции любопытны, скорость работы хороша, интерфейс приятен, но этого недостаточно! Только полноценная поддержка расширений сможет сделать Microsoft Edge реальным участником конкурентной борьбы. Впрочем, в Microsoft это понимают и обещают уже осенью представить миру первые расширения для Edge. Так что ждать осталось совсем недолго.

А вы решитесь бросить свой любимый браузер и перейти на Microsoft Edge, если в нём появятся расширения?

Технология EDGE является очередным шагом в развитии GSM-сетей. Цель внедрения новой технологии - повышение скорости передачи данных и более эффективное использование радиочастотного спектра. С появлением EDGE в GSM-сетях фазы 2+ существующие параметры GPRS и HSCSD значительно улучшаются благодаря изменениям передачи сигнала на физическом уровне (модуляция и кодирование) и новым алгоритмам радиообмена при передаче данных. Сами технологии GPRS и HSCS D не изменяются и могут работать параллельно с EDG E. Наряду с аббревиатурой EDGE можно встретить и термин EGPRS (Enhanced GPRS - «улучшенный» GPRS), обозначающий использование сервиса GPRS с новым физическим уровнем EDGE. Далее мы будем рассматривать EDGE только применительн о к GPRS, поскольку технология HSCSD не получила распространения в России.

Теоретический предел скорости передачи данных в радиоканале при использовании EGPRS составляет 473,6 кбод, в то время как с GPRS - только 160 кбод. Высокие значения скорости достигаются благодаря новому способу модуляции и применению измененного метода передачи радиосигнала, устойчивого к ошибкам. Кроме того, изменения коснулись алгоритмов адаптации к качеству канала.

Исходя из вышесказанного, можно заключить, что EDGE является дополнением к GPRS и не может существовать отдельно. С точки зрения потребителя, GPRS расширяет возможности GSM-сети, в то время как EDGE улучшает технические параметры GPRS.

Применительно к инфраструктуре GSM-сети, EGPR S требует внесения изменений в базовые станции. При этом используется уже существующее ядро GSM-инфраструктуры, и внедрение EDGE означает лишь установку дополнительного оборудования (рис. 1).

Рис. 1.

Параметры EDGE

В таблице приведены основные технические характеристики технологий GPRS и EDGE.

Таблица 1.

Как видно из таблицы, EDGE может передать в три раза больше данных, чем GPRS в тот же период времени. Разница между скоростью в радиоканале (Radi o data rate) и фактической скоростью передачи данных пользователя (User data rate) объясняется тем, что при передаче по радиоканалу к блоку данных пользователя добавляются служебные данные в виде заголовка пакета. Это нередко приводит к путанице при определении пропускной способности GPRS и EGPRS, так как в публикациях встречаются разные показатели скорости. В связи с технологией EDGE чаще встречается цифра 384 кбит/с: международное объединение по телекоммуникациям (International Telecommunications Union - ITU) определяет данную скорость в соответствии с требованиями стандарта IMT-2000 (International Mobile Telecommunications), который предполагает использование восьми тайм-слотов со скоростью 48 кбит/с в каждом.

Новый тип модуляции

При передаче данных в режиме GPRS используется гауссовская манипуляция с минимальным частотным сдвигом GMSK - Gaussian Minimum Shift Keying (рис. 2), которая является разновидностью фазовой модуляции. При передаче бита «0» или «1» фаза сигнала получает положительное или отрицательное приращение. Каждый передаваемый символ содержит один бит информации, то есть каждый фазовый сдвиг представляет один бит. Для достижения большей скорости передачи данных на одном временном интервале (в одном тайм-слоте) необходимо изменить метод модуляции.

Рис. 2.

EDGE разрабатывался для использования той же сетки частот, ширины каналов, методов канального кодирования и существующих механизмов и функций, применяемых GPRS и HSCSD. Для EDG E была выбрана восьмипозиционная фазовая модуляция 8PSK (8-Phase Shift Keying), которая удовлетворяет всем этим условиям. Если говорить об интерференции между соседними каналами, 8PSK имеет те же параметры качества, что и GMSK. Это позволяет интегрировать EDGE-каналы в существующий частотный план и назначать новые EDGE-каналы в том же порядке, как и обычные GSM-каналы.

8PSK представляет собой метод линейной модуляции, в котором одному переданному символу соответствуют 3 бит информации. Скорость передачи символов (или число символов, передаваемых в единицу времени) остается тем же, что и в GMSK, но каждый символ несет информацию в 3 вместо 1 бит. Следовательно, скорость передачи данных увеличивается в 3 раза. Фазовое расстояние между символами в 8PSK меньше, чем в GMSK, что повышает риск ошибки распознавания символа приемником. При хорошем отношении сигнал/шум это не является проблемой. Для успешной работы в условиях плохого радиоканала следует использовать коды коррекции ошибок. Только при очень слабом радиосигнале GMSK-модуляция имеет преимущество перед 8PSK. Для того чтобы иметь возможность эффективно работать при любом соотношении сигнал/шум, в схемах кодирования EDGE применяются оба типа модуляции.

Схемы кодирования и формирование пакетов

Для GPRS определены четыре схемы кодирования: CS1–CS4. Каждая содержит разное количество корректирующих бит, оптимизируя каждую схему кодирования под определенное качество радиолинии. В EGPRS применяется девять схем кодирования, которые обозначаются MCS1–MSC9. Младшие четыре схемы используют модуляцию GMSK и предназначены для работы при худшем соотношении сигнал/шум. В схемах MSC5–MSC9 используется модуляция 8PSK. На рис. 3 представлены максимальные скорости передачи данных, достижимые при использовании разных схем кодирования. Пользователь GPRS может получить предельную скорость передачи данных в 20 кбод, в то время как скорость EGPRS увеличивается вплоть до 59,2 кбод по мере повышения качества радиолинии (приближение к базовой станции).

Рис. 3.

Несмотря на то что схемы CS1–CS4 и MSC 1–MSC4 используют один и тот же вид модуляции GMSK, радиопакеты EGPRS имеют иную длину заголовков и объем полезных данных. Это позволяет изменять схему кодирования «на лету» для повторной передачи пакета. Если пакет со старшей схемой кодирования (с меньшей помехоустойчивостью) получен с ошибкой, то он может быть отправлен повторно с использованием схемы кодирования меньшего номера (с большей помехоустойчивостью) для компенсации ухудшившихся параметров радиолинии. Передача с другой схемой кодирования (ресегментация) требует изменения числа полезных бит в радиопосылке. В GPRS подобная возможность не предусмотрена, поэтому схемы кодирования GPRS и EGPRS имеют разную эффективность.

В GPRS повторение пакета возможно только с оригинальной схемой кодирования, даже если данная схема кодирования перестала быть оптимальной в силу ухудшения качества радиолинии. Рассмотрим на примере схему повторной передачи пакетов (рис. 4).

A. GPRS-терминал получает данные от базовой станции. На основании предыдущего рапорта о качестве радиолинии контроллер базовой станции решает посылать следующий блок данных (номера 1–4) со схемой кодирования CS3. Во время передачи состояние радиолинии ухудшилось (снизилось соотношение сигнал/шум), в результате пакеты 2 и 3 были получены с ошибкой. После передачи группы пакетов базовая станция запрашивает новый рапорт - оценку качества радиолинии.

B. GPRS-терминал передает базовой станции информацию о неправильно доставленных пакетах вместе с информацией о качестве радиолинии (в рапортеподтверждении).

С. Учитывая ухудшение качества связи, алгоритм адаптации выбирает новую, более помехоустойчивую схему кодирования CS1 для передачи пакетов 5 и 6. Однако из-за невозможности ресегментации в GPRS повторная передача пакетов 2 и 3 будет происходить с прежней схемой кодирования CS3, что значительно увеличивает риск неправильного приема этих пакетов GPRS-терминалом.

Алгоритм адаптации GPRS требует очень осторожного выбора схемы кодирования для предотвращения, насколько это возможно, повторной передачи пакетов. Благодаря ресегментации EGPRS может использовать более эффективный метод выбора схемы кодирования, так как вероятность доставки пакета во время повторной передачи здесь значительно выше.

Таблица 2. Группа схем кодирования

Адресация пакетов

При передаче блока пакетов через радиоканал пакеты внутри блока нумеруются - от 1 до 128. Этот идентификационный номер включается в заголовок каждого пакета. При этом количество пакетов в блоке, переданном конкретному GPRS-терминалу, не должно превышать 64. Может возникнуть ситуация, когда номер повторно передаваемого пакета совпадет с номером нового пакета в очереди. В этом случае приходится заново передавать весь блок целиком. В EGPRS пространство адресов пакетов увеличено до 2048, а размер скользящего окна составляет 1024 (максимальное количество пакетов в одном блоке), что значительно снижает вероятность возникновения подобных коллизий. Уменьшение повторных передач на уровне RLC (Radio Link Control) в итоге приводит к увеличению пропускной способности (рис. 5).

Измерение качества радиоканала

Оценка качества связи радиолинии в GPRS производится путем измерения уровня принимаемого сигнала, оценки параметра BER (bit error rate - относительное число неверно принятых битов) и т. д. Выполнение этой оценки отнимает у GPRS-терминала некоторое количество времени, что, в принципе, не играет большой роли при постоянном использовании одной схемы кодирования. При пакетной коммутации данных необходимо оперативно отслеживать качество радиолинии, чтобы быстро менять схему кодирования в зависимости от состояния радиоэфира. Процедура оценки качества канала в GPRS может выполняться только дважды в течение 240-мс периода. Это затрудняет оперативный выбор правильной схемы кодирования. В EGPRS измерения производятся при каждом приеме путем оценки вероятности ошибочных битов (BEP - bit error probability). Основываясь на данных каждой передачи, параметр BEP отражает текущее соотношение сигнал/шум и временную дисперсию сигнала. В результате такого подхода оценка параметров качества канала передачи оказывается достаточно точной даже на коротком измеряемом периоде. Это определяет более высокую эффективность схемы адаптации по сравнению с GPRS.

Функции контроля радиолинии и повышенная избыточность

Для обеспечения максимальной скорости передачи в условиях существующего качества радиоканала в EGPRS используются такие механизмы:

Адаптация к качеству канала. Основываясь на измерениях качества линии при передаче данных (как в направлении мобильного терминала, так и от него), адаптационный алгоритм выбирает новую схему кодирования для следующей последовательности пакетов. Схемы кодирования сгруппированы в три семейства - А, В и С. Новая схема кодирования выбирается из того же семейства, к какому относилась прежняя (рис. 5).
Увеличение избыточности кода. Повышенная избыточность (Incremental Redundancy) используется для старших схем кодирования в случаях, когда вместо анализа параметров радиолинии и изменения схемы кодирования применяется отправка дополнительной информации при последующих передачах. Если при приеме пакета произошли ошибки, то в следующем пакете может быть отправлена избыточная информация, которая поможет скорректировать предыдущие неверно принятые биты. Даная процедура может повторяться до полного восстановления информации в ранее принятом пакете.

В России операторы «большой тройки» уже предоставляют услугу EDGE в нескольких районах Москвы и в ряде регионов страны. Внедрение EDGE происходит постепенно, по мере обновления оборудования базовых станций. «МегаФон» планирует до конца 2005 года охватить технологией EDGE порядка 500 базовых станций. «ВымпелКом» собирается фрагментарно внедрить EDGE на территории Москвы в пределах МКАД (на участках с повышенным GPRS-трафиком), а по России - во всех регионах к концу 2006 - началу 2007 года. МТС заявляет, что «работы ведутся очень интенсивно: покрытие EDGE в Московском регионе расширяется практически ежедневно» .

Литература

EDGE. Introduction of high-speed data in GSM/GPRS networks (www.ericsson.com/products/white_papers_pdf/edge_wp_technical.pdf). /ссылка утрачена/
Материалы сайта «Мобильный форум» (http://mforum.ru/news/article/01-5533.htm). /ссылка утрачена/