Журнал «Компьютерра» № 24 от 27 июня 2006 года
Шрифт:
Сегодня можно утверждать, что старания сотрудников ETSI увенчались успехом. Переход к UMTS открыл европейским абонентам высокоскоростную передачу данных и множество приложений, использующих Интернет и мультимедиа. Как ожидают аналитики Forester Research, к 2010 году мобильные телефоны с 3G-поддержкой появятся у 61% европейцев, тогда как доля пользователей GPRS в той же аудитории снизится с 70% до 38%, а доля владельцев аппаратов с поддержкой исключительно GSM-формата и вовсе упадет до 1%. Да и сейчас практически все последние модели мобильных телефонов поддерживают UMTS, а в Японии и Корее количество 3G-абонентов уже перевалило за десять миллионов человек.
Основой для разработки UTMS
Сети, разработанные на базе WCDMA/UMTS, поддерживают все возможности GSM и радиоинтерфейс WCDMA, обеспечивающий передачу данных со скоростью до 2 Мбит/с на коротких расстояниях и 384 кбит/с – на дальних. WCDMA использует частотный диапазон 5 ГГц, который позволяет наладить предоставление комплекса услуг, требующих скорости от 8 кбит/с до 2 Мбит/с. А то, что сервисы на базе этой технологии можно реализовать, используя существующие сети GSM– и PDC-формата, подразумевает серьезные конкурентные преимущества из-за наиболее эффективного использования сетевых ресурсов и практически абсолютной совместимости.
Кроме того, стандарт имеет во многом «идеологический» смысл, поскольку заставляет взглянуть на сущность мобильной связи по-новому. Ведь начиная именно с WCDMA/UTMS передача голоса утратила приоритетное значение для миллионов абонентов. Операторы мобильной связи получили гораздо более широкие возможности для предоставления мало распространенных в начале 2000-х годов неголосовых сервисов: от доступа к корпоративным сетям и видеоконференций до отсылки виртуальных открыток. Впрочем, подобные бизнесы по сей день остаются в большей степени потенциально прибыльными, нежели реально востребованными.
Ну а участившиеся в последнее время случаи появления надстроек в существующих WDCMA-сетях, позволяющие в несколько раз повысить скорость передачи данных, дали аналитикам еще один повод для оптимистических высказываний и отчетов. Впрочем, на то есть все основания. «Усовершенствованный» WCDMA/UMTS, за которым закрепилась очередная труднопроизносимая аббревиатура HSDPA, стал аналогом EDGE, по сути, представляющего собой надстройку в GSM-сетях.
В августе 2004 года исследовательская компания Pyramid Research выпустила отчет, посвященный анализу перспектив новой на тот момент технологии передачи данных – пакетного доступа с высокоскоростной загрузкой HSDPA. Аналитики отметили, что вендоры оборудования для сетей мобильной связи стали в массовом порядке продвигать эту технологию, подвергнув сомнению прогноз о начале коммерческой эксплуатации HSDPA-сетей не ранее 2007–08 годов. Компании привлекала простота и дешевизна развертывания оборудования на базе новой технологии. В частности, cети с оборудованием Ericsson начинали поддерживать HSDPA после установки дополнительной платы и обновления ПО, а в случае Nokia вообще лишь требовалось инсталлировать новую версию софта.
Операторы также нуждались в новых решениях по передаче данных, так как в существующих на тот момент сетях пропускная способность была весьма непостоянной и зависела от множества внешних условий. Для того будущего, которое отводилось компаниями мобильному телефону, вроде полноценной замены присутствия в офисе, телевизора и прочих прелестей, существующего качества передачи было явно недостаточно. В результате, согласно исследованию, опубликованному организацией GSA весной 2006 года, около 70 операторов мобильной связи по всему миру заинтересованы в развертывании HSDPA-систем, и по сравнению с прошлогодним показателем их количество возросло на 40%. Также в исследовании говорится о том, что большинство из 102 операторов, предоставляющих WCDMA-сервисы, уже внедрили или внедряют HSDPA.
Упоминание HSDPA впервые появилась в пятой версии стандартов 3GPP. Технология, основанная на использовании высокоскоростного общего нисходящего канала HS-DSCH (High-Speed Downlink Shared Channel), позволила обслуживать пользователей, осуществляя мультиплексирование с кодовым и временным разделением. Это идеальный вариант для передачи прерывистого пакетного трафика в многопользовательской среде. Количество абонентских устройств, обслуживаемых такой сетью, ограничивается лишь числом физических каналов и очередей, которые способна обработать базовая станция. HSDPA лежит на трех «китах»: адаптивных схемах модуляции и кодирования QPSK и 16QAM, протоколе ретрансляции и определении очередности передачи пакетов с помощью протокола MAC-hs (Medium Access Control-high speed).
В стандартах 3GPP предусматривается три этапа развития HSDPA. На первом предполагается достичь пропускной способности 10,8 Мбит/с, внедрив в существующие сети функции вышеперечисленных «китов». Второй этап, описываемый шестой версией 3GPP, предусматривает появление нескольких технологий для обработки сигналов, что должно повысить скорость передачи данных до 30 Мбит/с.
Страны Северной и Южной Америки отдают предпочтение диапазону 850 МГц. Передача данных по HSDPA-технологии осуществляется там на всех коммерчески доступных частотах UMTS-спектра, используемых операторами связи. В европейских сетях наиболее популярен диапазон 2100 МГц. Однако ожидается, что по мере отмирания GSM-сетей, работающих на частоте 900 МГц, этот диапазон тоже станет доступным для UMTS, а значит, и для HSDPA. Как ожидается, появление дополнительной части спектра ускорит развитие технологии.
Используемый в HSDPA метод модуляции позволил впятеро повысить пропускную способность и вдвое – емкость UMTS-сети. Впрочем, на тот момент ни один из экспериментальных проектов не показывал результатов, сколько-нибудь близких к заявленным. Долгое время вместо указанной в спецификациях HSDPA скорости 14,4 Мбит/с на практике удавалось добиться максимум 700 кбит/с, да и то нечасто, из-за загруженности сетей. Главной проблемой несоответствия желаемой и действительной скорости специалисты сочли время ожидания в HSDPA-сетях. Несколько утешило энтузиастов HSDPA появление решения OSN (Optimization Service Node), позволявшего расширить передаваемые пакеты данных и за счет этого увеличить пропускную способность до 1,4 Мбит/с.
В ноябре 2005 года компания Qualcomm выпустила HSDPA-чипсет, с помощью которого была достигнута передача данных в сотовой сети со скоростью 3,6 Мбит/с. Через месяц оборудование с аналогичными показателями появилось у другого ведущего вендора отрасли – корпорации Nortel. А в текущем году были установлены очередные рекорды. В конце Nortel и Qualcomm, на сей раз в альянсе, впервые добились передачи данных через мобильный телефон со скоростью 7,2 Мбит/с. Пока, правда, это лишь лабораторные результаты. «Быстрое» оборудование еще не было использовано ни в одном коммерческом проекте.