GPRS

General Packet Radio Service (GPRS) – sposób pakietowego przesyłania danych w sieciach GSM. Oferowana w praktyce prędkość transmisji rzędu 30-80 kb/s umożliwia korzystanie z Internetu lub z transmisji strumieniowej audio/wideo. Użytkownik płaci w niej za faktycznie wysłaną lub odebraną ilość bajtów, a nie za czas, w którym połączenie było aktywne. GPRS nazywane jest często "technologią" 2.5G, ponieważ stanowi element ewolucji GSM (jako telefonii komórkowej drugiej generacji) do sieci w standardzie 3G.

Istnieje też pojęcie "Sieć GPRS". Mówi się o niej w kontekście infrastruktury telekomunikacyjnej, która umożliwia transmisję pakietową. Składa się ona ze stacji bazowych używanych w klasycznej sieci GSM do transmisji głosu i z niezależnie rozbudowywanej sieci szkieletowej, która łączy sieć radiową z zewnętrznymi sieciami IP oraz z innymi sieciami komórkowymi.

Specyfikacja GPRS jest rozwijana jako część standardu GSM przez konsorcjum standaryzacyjne 3GPP.

Podstawowe założenia związane z techniką GPRS zawarto w specyfikacji 3GPP.

    Technika ta ma umożliwiać przesyłanie danych pomiędzy dwoma punktami (Point-To-Point) lub rozsyłanie ich do większej ilości odbiorców (Point-To-Multipoint).
    Do transmisji danych pomiędzy telefonem komórkowym a siecią operatorzy mogą wykorzystywać istniejącą sieć radiową używaną do transmisji głosu w systemie GSM.
    Wewnątrz sieci GSM, centrale (MSC) używane do komutowania połączeń głosowych nie będą angażowane w przesyłanie danych, powstanie niezależna sieć, której elementy będą odpowiedzialne za komutację pakietów i za kontakt z zewnętrznymi sieciami (w tym z Internetem).
    Elastyczność w kształtowaniu taryf: sprzedaż usług korzystających z transmisji GPRS może bazować na naliczaniu opłat za ilość odebranych i przesłanych danych, na stałej, periodycznej opłacie, może również być zależna od źródła, z którego pobierane są dane.

GPRS na tle innych technik przesyłu danych, używanych w GSM

Sieć radiowa w GSM jest zbudowana na podstawie systemu stacji bazowych, których ważnymi elementami są anteny obsługujące kilka częstotliwości, na których może odbywać się komunikacja pomiędzy siecią a telefonami komórkowymi. Transmisja na każdej z częstotliwości podzielona jest na 8 szczelin czasowych (ang. time slot). Jedna rozmowa zajmuje zazwyczaj jedną szczelinę czasową do transmisji danych z telefonu komórkowego do stacji bazowej i jedną do transmisji w przeciwnym kierunku.

Pierwsze z rozwiązań służących do przesyłania danych w GSM – Circuit Switched Data (CSD), polegało na zajęciu takiej pary szczelin czasowych jak w przypadku zwykłej rozmowy. Zamiast cyfrowej informacji, która mogła być zinterpretowana jako dźwięk, były przesyłane zwykłe dane o prędkości transmisji 9,6 kb/s. Po wprowadzeniu High Speed Circuit Switched Data (HSCSD), zwiększono prędkość transmisji do 14,4 kb/s w jednej szczelinie czasowej. Dodatkowo można było zaalokować aż do 4 szczelin czasowych dla transmisji ze stacji bazowej w kierunku telefonu, co dawało teoretycznie transfer 57,6 kb/s. Rozwiązania te miały jednak podstawową wadę: szczelina czasowa, która mogła być przeznaczona na rozmowę była zajęta cały czas podczas połączenia, także wtedy, gdy nie były przesyłane żadne dane, co było nieefektywnym i kosztownym rozwiązaniem: na przykład podczas przeglądania stron WWW, przez większość czasu użytkownik zapoznając się z treścią, nie przesyła ani nie odbiera żadnych danych.

GPRS również umożliwia przesyłanie danych w kilku szczelinach czasowych (w obecnych implementacjach maksymalnie mogą być użyte cztery szczeliny). Jednak największą zaletą tej techniki jest fakt, że użytkownik nie zajmuje kanałów cały czas, a tylko w momencie przesyłania lub odbierania danych. Dzięki współdzieleniu kanałów przez wielu użytkowników następuje znaczna optymalizacja dostępnych zasobów sieci radiowej, a abonent płaci tylko za faktycznie przesłane i odebrane dane, a nie za cały czas połączenia wykonanego za pomocą transmisji GPRS.

Następcą GPRS jest EDGE, używający tej samej sieci szkieletowej (ang. Core Network), ale umożliwia szybszy transfer danych, dzięki ulepszonemu systemowi kodowania użytemu w sieci radiowej (ang. Radio Access Network).


EDGE

EDGE (skrót od ang. Enhanced Data rates for GSM Evolution) – technologia używana w sieciach GSM do przesyłania danych.

Jest ona rozszerzeniem dla technologii GPRS (oprócz nazwy EDGE używa się też terminu EGPRS - Enhanced GPRS), poprawiony został w niej interfejs radiowy, dzięki czemu uzyskano około trzykrotne polepszenie przepływności (w większości obecnych systemów teoretycznie do 236.8 kbit/s) oraz możliwość dynamicznej zmiany szybkości nadawania pakietów w zależności od warunków transmisji.

Specyfikacja technologii EDGE jest rozwijana przez konsorcjum standaryzacyjne 3GPP, które odpowiedzialne jest za rozwój standardów GSM i UMTS. EDGE nazywana jest czasami technologią 2.5G, ponieważ stając się częścią możliwości oferowanych przez GSM, jest elementem ewolucji pomiędzy tymi dwoma standardami. Okazuje się jednak, że może być stosowana także w innych sieciach, w których dostęp radiowy bazuje na technologii TDMA, przykładem mogą być tutaj sieci IS-136, popularne w USA.

Usługi oferowane dzięki EDGE

EDGE jest technologią związaną z przesyłaniem danych i jako taka nie oferuje konkretnych usług, ale możliwości dla ich dostarczania. Dzięki znacznemu zwiększeniu szybkości transferu danych (w porównaniu z poprzednikiem - GPRS), wiele usług dostępnych wcześniej, może być dostarczane z lepszą jakością, mogą pojawić się też nowe, zarezerwowane do tej pory dla systemów UMTS.

Przykładowymi usługami są: dostęp do Internetu, firmowych sieci LAN, usług bankowych, korzystanie z transmisji strumieniowych (muzyka, filmy, programy sportowe i informacyjne, relacje z koncertów itp.), połączenia audio-video, gry on-line, Instant Messaging i wiele innych.

Technologia EDGE na tle światowego rynku telekomunikacyjnego

International Telecommunication Union (ITU) opracowywała założenia dla IMT-2000, wspólnej platformy na której miały być oparte systemy 3G. Rekomendacje ITU nie zaowocowały jednym, wspólnym systemem ponieważ ewolucja w telekomunikacji bazuje na istniejących niekompatybilnych rozwiązaniach i uwarunkowaniach prawnych, różniących się w zależności od obszaru świata. Założenia IMT-2000 nie są więc obecnie zbiorem specyfikacji dla konkretnej platformy, ale rekomendacjami dla "rodziny systemów", które umożliwiają rozwój telefonii 3G i współistnienie (kooperację) pomiędzy sieciami budowanymi na bazie różnych standardów. Przedmiotem rekomendacji jest też prędkość transmisji danych: np. 144 kbit/s dla szybko poruszających się abonentów, szybkość 384 kbit/s na obszarach zurbanizowanych, do 2 Mbit/s w specjalnych komórkach (ang. cells) w centrach konferencyjnych lub biurach. W tak określone wymagania bardzo dobrze wpisuje się EDGE, które obecnie umożliwia maksymalną teoretyczną przepływność na poziomie ok. 250 kbit/s, a trwające prace nad nowymi specyfikacjami przesuną tę granicę do około 1 Mbit/s.

Implementacja tej technologii w systemach GSM (najpopularniejszym standardzie sieci komórkowych drugiej generacji) bazuje na istniejącej sieci radiowej i szkieletowej (wykorzystywane są stacje bazowe i częstotliwości używane do transmisji głosu, oraz elementy sieci pakietowej wspomagające klasyczną transmisję GPRS), co znacznie upraszcza proces wprowadzania nowej technologii (z technicznego i ekonomicznego punktu widzenia). Wielu operatorów, którzy na bazie istniejących sieci budują systemy 3G, oferuje usługi dzięki technologii WCDMA w miastach, oraz usługi opierające się na technologii EDGE na terenach słabiej zurbanizowanych (oferowane abonentom urządzenia potrafią pracować w obu systemach), może więc pokryć usługą mobilnego dostępu do internetu cały kraj przy jednoczesnej optymalizacji kosztów. EDGE okazał się elementem ewolucji pomiędzy systemami 2G i 3G nie tylko dla standardu GSM, ale także dla sieci IS-136 popularnych w USA i Kanadzie.

Na początku lipca 2009, według Global mobile Suppliers Association[1], 443 sieci w 181 krajach oferowało usługi oparte na technologii EDGE na bazie sieci GSM. Abonenci sieci umożliwiających transmisję EDGE mogą korzystać z niej także będąc w roamingu w obcej sieci. Umowy roamingowe pomiędzy operatorami dla tego rodzaju transmisji, opierają się na umowach dla transmisji GPRS.
EDGE w Polsce[edytuj]

Obecnie w Polsce, czterech operatorów zaimplementowało technologię EDGE w swoich sieciach. We wszystkich przypadkach, jest ona częścią usługi mobilnego dostępu do Internetu, która wykorzystuje różne metody dostępu:

w dużych miastach operatorzy starają się rozbudowywać sieci WCDMA/HSDPA
w pozostałych miejscach, wszędzie tam, gdzie ma to uzasadnienie ekonomiczne istniejąca sieć GSM przystosowywana jest do transmisji w technologii EDGE.
Na terenach słabo zurbanizowanych, dostęp do Internetu możliwy jest za pomocą klasycznego GPRS.

Będące w ofercie modemy na kartach PCMCIA umożliwiają transmisję we wszystkich wspomnianych technologiach i łatwe przełączanie się pomiędzy nimi, gdy któraś z nich nie jest w danym momencie dostępna.


Universal Mobile Telecommunications System


UMTS (ang. Universal Mobile Telecommunications System, pol. Uniwersalny System Telekomunikacji Ruchomej[1]) – najpopularniejszy obecnie standard telefonii komórkowej trzeciej generacji.

Sieci budowane na bazie tego standardu oferują swoim użytkownikom możliwość wykonywania połączeń głosowych, wideorozmów, wysyłania wiadomości tekstowych oraz przesyłania danych. Dzięki zaimplementowanym w nich technologiom HSDPA i HSUPA (będących częścią standardu UMTS) użytkownicy mogą uzyskać transfer z przepływnością 21,6 Mbit/s podczas odbierania informacji i 5,76 Mbit/s podczas wysyłania danych.

UMTS jest następcą standardu GSM (oba standardy są rozwijane przez konsorcjum standaryzacyjne 3GPP), podczas jego projektowania pozostawiono bez większych zmian sieć szkieletową, wprowadzono natomiast zasadnicze zmiany w sieci radiowej. Dzięki nowemu interfejsowi radiowemu, możliwe jest lepsze wykorzystanie dostępnych zasobów radiowych, zapewnienie lepszego współczynnika Quality of Service i zaoferowanie lepszej przepływności danych. Najpopularniejszą technologią używaną dla potrzeb dostępu do sieci radiowej jest WCDMA dlatego często używa sie określenia sieci WCDMA zamiennie z sieci UMTS (często stosuje się też nazwy typu sieci HSDPA dla sieci budowanych w standardzie UMTS, które mają zaimplementowaną tę technologię).

Sieci w obu standardach mogą ze sobą współpracować, dostępne są telefony pracujące zarówno jako terminale GSM jak i UMTS, możliwy jest handover (czyli przeniesienie aktywnego połączenia bez zrywania rozmowy/transmisji) pomiędzy oboma rodzajami sieci dla poruszającego się użytkownika. Usługi dostępne w sieciach GSM są też dostępne w UMTS, większość usług zdefiniowanych dla użytkowników UMTS jest dostępna (niektóre z gorszą jakością) po zalogowaniu się do sieci GSM. Ponieważ GSM jest obecnie najpopularniejszym standardem sieci komórkowych, UMTS okazał sie najczęściej wybieranym rozwiązaniem, na którym oparto budowę sieci trzeciej generacji.

Zapewnienie mobilności:

W sieci UMTS potrzeba dokonania handoveru wynika z konieczności zapewnienia użytkownikowi systemu mobilności. Dokonuje się to, poprzez utrzymywanie kilku najlepszych połączeń radiowych (ang. radio link), tj. połączeń radiowych z tymi komórkami node'a-B, których sygnał odebrany przez terminal jest najlepszy. Maksymalna liczba połączeń radiowych, zwana również rozmiarem Active Setu, najczęściej wynosi 3. Kryteria brane pod uwagę w procesie podejmowana decyzji o handoverze to: jakość sygnału kanału pilota (Ec/N0) i poziom sygnału kanału pilota (RSCP).

Sieć UMTS umożliwia wykonanie handoverów typu: hard i soft. W hard rozróżnia się interfrequency handover – zmiana kanału częstotliwościowego w UMTS – może być pomiędzy node'ami B, jak również w obrębie node'a B; intersystem – zmiana technologii dostępu radiowego (ang. RAT – radio access technology) np. z UMTS na GSM. Istnieją trzy odmiany soft handoveru: soft – stan, w którym terminal komunikuje się jednocześnie z więcej niż jedną komórką UMTS i komórki te należą do różnych node'ów B; softer- stan, w którym terminal komunikuje się jednocześnie z więcej niż jedną komórką UMTS i komórki te należą do tego samego node'a B; soft-softer - gdy oba powyższe warunki są spełnione.


High Speed Downlink Packet Access

HSDPA (ang. High Speed Downlink Packet Access) – technologia używana w sieciach komórkowych budowanych w standardzie UMTS umożliwiająca przesyłanie danych z sieci w stronę terminala z teoretyczną przepływnością 21.6 Mbit/s (jest to wartość maksymalna, występująca tylko w niektórych sieciach). Jako pierwszy usługi na bazie HSDPA zaoferowała swoim abonentom amerykańska firma Cingular Wireless na przełomie roku 2005/2006. W lutym 2008 na świecie było już 174 sieci (w 76 krajach), w których można używać tej technologii.

Często spotyka się także określenie – sieci HSDPA, odnosi się ono do sieci komórkowych budowanych w standardzie UMTS, które wspomagają transmisję za pomocą technologii HSDPA.

High Speed Uplink Packet Access

HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) - funkcjonalność sieci komórkowych budowanych w standardzie UMTS umożliwiająca przesyłanie danych z terminala do sieci z przepływnością 5.76 Mbit/s (jest to wartość maksymalna, opisana w specyfikacji 3GPP, tylko niektóre sieci w których zaimplementowano tę technologię, umożliwiają taki transfer). Pierwsze usługi bazujące na tej technologii uruchomiono na początku 2007 roku. W lutym 2008 była ona już dostępna w 28 sieciach (w 24 krajach)[1]

HSUPA jest elementem ewolucji sieci komórkowych budowanych w standardzie UMTS. Specyfikacje 3GPP w rewizji R99 opisują interfejs radiowy WCDMA. W roku 2002 opublikowano specyfikacje w rewizji R5 które uwzględniały nowy sposób przesyłania danych z sieci do terminala (HSDPA), dzięki któremu znacznie ulepszono transfer i zoptymalizowano wykorzystanie zasobów radiowych. W 2004 roku 3GPP opublikował specyfikacje w rewizji R6, które opisały HSUPA, jako technologię która usprawnia przesyłanie danych z terminala do sieci. Obie funkcjonalności (HSDPA i HSUPA) bazują na zdefiniowanym wcześniej interfejsie WCDMA i są określane wspólnie jako HSPA (High Speed Packet Access).



zródło: http://pl.wikipedia.org/