3G мрежите вече са факт и в България

[netman]

Първоначално написано от http://www.pcworld.bg/?call=USE~home;&page=paper&n=1860

3G мрежите вече са факт и в България

Производителите на мобилни телефони започнаха да показват на нашия пазар устройства, поддържащи мрежите от т.нар. трето поколение. 3G услугите засега се предлагат в София, но съвсем скоро ще покрият и другите големи градове в страната. Дали е готов обаче българският пазар за 3G мрежите? Готов е, твърди Владимир Владков* и разказва какви са техните предимства и как се стигна до тях.

Мобилната връзка е все още много млада технология, макар че подобно твърдение днес звучи странно. Защото от историческа гледна точка двадесет години са не просто малък срок, а практически нищожен отрязък от времето. Въпреки това за две десетилетия съвременните технологии преминаха през няколко принципно различни степени на развитие, които специалистите наричат „поколения”.
От мобилната връзка от първото поколение ни останаха само спомените и легендите за внушителните размери на телефонните апарати и безумните цени на операторите. По принцип първите мобилни устройства бяха до голяма степен само имиджови апарати, които служеха само за едно — провеждане на телефонни разговори в сравнително малък радиус на действие и с много ниско ниво на защита срещу подслушване. Независимо от тези недостатъци първото поколение клетъчни комуникации успешно се справи с основната си задача — да подготви терена за мащабна експанзия на технологията в целия свят.
Към второто поколение спадат стандартът GSM, разпространен в Европа, и CDMA, обхващащ практически цяла Азия. Този вид мрежи предоставят на абоната освен защитен разговор, внушителен набор от допълнителни услуги. Две от тях са основните — автоматичният роуминг и средства за обмен на съобщения (SMS/EMS/MMS). Ясно е, че тези технологии вече са изчерпали всички възможности за своето по-нататъшно усъвършенстване, което означава, че преходът към нов стандарт е абсолютно необходим.

Раждането на 3G
Разработката на мобилни мрежи от трето поколение започна да се говори на практика веднага след появата на второто. Създадените през 80-те и 90-те години на миналия век проекти RAINBOW от ACTS, U.S. Joint Technical Committee, ARIB и световният телекомуникационен съюз ITU за разлика от своите предшественици тръгнаха не от „технологията”, а от „потребителя”. И преди всичко те определиха списък от услуги, които трябва да бъдат гарантирани на потребителя, независимо от едно или друго технологично решение. Освен стандартното предаване на реч в този списък попаднаха още:
- видеотелефония;
- предаване на мултимедийни потоци;
- уеб браузване;
- електронна търговия (вкл. плащане на стоки и услуги);
- мобилен офис;
- услуги, свързани с определено местоположение на абоната (ориентиране на непознато място, пътеводители, карти и др.).
Освен това организацията IMT-2000 (International Mobile Telecommunications 2000), създадена да обедини усилията на разработчиците на клетъчни мрежи от трето поколение, въведе определения за самите мрежи. В съответствие с тях под мобилни мрежи от трето поколение (т.нар. системи 3G) се разбират интегрирани мрежи, обезпечаващи предаване на данни със следните параметри:
- за абонати с голяма мобилност (скорост на преместване на абоната до
120 км/ч) — не по-малко от 144 Kbps;
- за абонати с малка мобилност (до 3 км/ч) — 384 Kbps;
- за неподвижни обекти — до 2 Mbps.
Обръщаме внимание, че исторически поставеното обозначение „2000” в названието на проекта IMT-2000 означава не само „технология на XXI век”, а и диапазон от честоти около 2000 MHz (2 GHz), на които се планира изграждането на новото поколение мрежи.
След като учените и разработчиците определиха ключовите изисквания към новата технология, настана време да се види кое от всичко това работи вече днес и по какъв начин съществуващите 2G мрежи в един прекрасен момент са се превърнали в мрежи 3G.

И тук възникнаха проблеми, забавили с няколко години разгръщането на мрежите от трето поколение в целия свят с изключение на Япония, която върви отдавна по свой собствен път.

Еволюция или революция?
Парите и печалбата, както е известно, са екстериториални, и затова видът и методът за развитие на 3G телефонията на планетата се определят не от национална принадлежност на една или друга мрежа, а изцяло от икономическата целесъобразност. Има и още един фактор, свързан със създалата се в един или друг регион ситуация с разпределението на честотния спектър, но този аспект все пак е вторичен. А главното е в стремежа на клетъчните оператори да предоставят на потребителя максимален набор от услуги, влагайки в това начинание възможно по-малко допълнителни средства в мрежова инфраструктура.
Днес може да се говори за два различни подхода при внедряване на 3G мрежи в целия свят — революционен и еволюционен. Революционният път е свързан с огромни капиталовложения и практически пълна модернизация на старото оборудване, и до голяма степен е подходящ за малки оператори, които се стремят да завоюват максимален брой абонати. В България като че ли всички се насочиха към еволюционния път на развитие, предвиждащ постепенен преход към ново оборудване и организация на новите услуги според маркетинговата необходимост, подход характерен за големите оператори. И трите ни мобилни оператора предпочетоха именно този вариант на развитие.

Като орел рак и щука
На пръв поглед всичко изглеждаше простo. Ако се разработи единен 3G стандарт, то волю или неволю всички оператори щяха да бъдат принудени да преминат именно към него. Но какво щеше да се случи при този сценарий с многомилиардните инвестиции, които вече бяха вложени в развитието на GSM и CDMA мрежи и които носят на своите притежатели сериозни приходи? Освен това технологиите GSM и CDMA се отличават една от друга не по-малко от операционните системи Microsoft Windows и Apple Mac OS. Т.е. наборът от услуги е почти един и същ, а начинът на предоставянето им — съвършено различен. И на всичкото отгоре големите световни клетъчни оператори не искаха да се откажат от правото на собствен път за развитие. И никакви усилия на IMT-2000 не можеха да предотвратят това, че вместо един стандарт за 3G телефония в света днес съществуват няколко варианта за миграция от второ към трето поколение на един или друг оператор.
За капак днес са се формирали два лагера, обединени в рамките на два съюза — 3GPP и 3GPP2. Всеки от тях активно вдъхва живот на своя собствена концепция за развитие.
Първата група 3GPP обединява три азиатски организации, европейския проект ETSI, японския ARIB и американския T1. Участниците в 3GPP предложиха два типа радиоинтерфейси: IMT-DS (IMT-2000 Direct Spread), изграден на базата на WCDMA с директно разширяване на спектъра (DS-CDMA), и IMT-TC (IMT-2000 Time-Code), основан на кодово-времевото разделение на каналите TDMA/CDMA с дуплексно разделяне по време (TDD).
Участниците във второто обединение 3GPP2 са американската индустриална и телекомуникационна асоциация TIA и редица азиатски регионални организации: CWTS, TTA и TTC. Сред техните разработки са съответните „еволюционни” радиоинтерфейси: IMT-MC, базиран на модификацията на многочестотните системи CDMA2000, и IMT-SC, използваща спецификациите на проекта за американски стандарт UWC-136.
В Северна Америка ситуацията с 3G мрежите е доста объркана. Въпросът е в това, че регулирането на честотния диапазона в САЩ и Канада става на принципа на търговете, а не по заповед на държавните структури, както стана в много страни на Стария континент. „Голямата тройка” у нас е избрала европейския UMTS (другото му име е WCDMA). По-точно този избор за операторите е направило правителството, което преди около 2 г. реши да даде на търг лицензи за 3 честоти (по-точно честотни обхвата) за изграждане именно на UMTS мрежи.

Паневропейският вариант
Европейският вариант за 3G телефония има една особеност - UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) се позиционира като глобална система, която включва в себе си както наземни, така и спътникови мрежи. Освен пълната съвместимост с отиващите си стандарти GSM, UMTS може да взаимодейства с всички модификации на GSM мрежите: GPRS, EDGE и др. Освен това тези модификации на практика бяха разработени и внедрени, само за да се облекчи мащабния преход на потребители и производители към технологията 3G.
Първоначално UMTS представляваше набор от пет спецификации, всяка от които описва определена концепция за организиране на връзката, а на това на свой ред определя метода за достъп, способа за разпределяне на носещите и скоростта в радиоканала. В резултат на еволюцията в средите на разработчиците, операторите и производителите на оборудване всички европейски варианти на 3G телефони се сведоха до два: проекта DECT EP, разширяващ пропускателната способност на DECT мрежите, и проекта UTRA. В рамките на последния разработчиците успяха да обединят широколентовия достъп по метода WCDMA и комбинирания достъп TDMA/CDMA.

Мрежите на далекоизточните дракони
Азиатски вариант на третото поколение мобилна връзка условно може да се нарече версията на миграцията на CDMA мрежите към стандарта CDMA2000. Днес под CDMA мрежи се подразбират мрежи по стандарта cdmaOne, които имат две разновидности — IS-95a и IS-95b.
Най-голямо разпространение получи първата разновидност, обезпечаваща предаване на сигнала със скорост 9,6 Kbps (с кодиране) и 14,4 Kbps (без кодиране). По-нататъшното развитие на cdmaOne бе разделено на две фази. Първата от тях — CDMA2000 1x — по общо мнение не трябва да се нарича пълноценна 3G телефония, тъй като тя не постига задължителните 2 Mbps за неподвижни обекти. Втората фаза, която в началото нарекоха CDMA2000 3x, а след това бе преименувана на CDMA2000 1x EV (Evolution).Тя, на свой ред, бе разбита на две подфази: CDMA2000 1xEVDO (Data Only — само данни) и CDMA2000 1x EV-DV (Data & Voice — данни и глас).
Мрежите CDMA2000 не изискват организация на отделните честотни обхвати. На практика това означава, че подобни системи могат да бъдат организирани във всеки от достъпните за клетъчна връзка диапазони.

Празникът у нас започна с видеотелефония
Ситуацията с 3G телефонията на българския пазар днес изглежда оптимистична. В края на 2004 г. Министерството на транспорта и съобщенията обяви, че ще даде 3 лиценза за UMTS мрежи. Търговете бяха проведени в началото на 2005 г., като Мобилтел спечели лиценза клас А за сумата от 78 млн. лв., осигуряващ й две ленти по 10 MHz + още 5 MHZ и национален обхват на UMTS мрежата. Космо България Мобайл (ГлоБул) и БТК Мобайл (вече опериращ под името Вивател) взеха съответно лицензи клас Б за по 42 млн. лв., предлагащи 2 честотни ленти по 5 MHz + още 5 MHz. Трите компании ще плащат и годишна такса за ползване на ограничен ресурс както следва: 2,5 млн. лв. за лицензията от клас А и по 1,5 млн. лв. за лицензиите от клас Б. Съгласно заложените темпове за развитие на мрежите, първите мобилни 3G услуги трябва да се появят на пазара най-късно до 2 години от влизането в сила на лицензията. Мобилтел има задължение да покрие за този срок до 20% от населението, а Вивател и ГлоБул - до 15 на сто. До 5 г. от влизане в сила на настоящите лицензии Мобилтел трябва да осигури покритие минимум 55%, а Вивател и ГлоБул – до 50%.
Мобилтел получи разрешителното си от КРС през март 2005, като компанията, вече част от австрийската група Mobilkom Austria Group, обеща до края на 2006 г. да предложи 3G услуги в петте най-големи града на България - София, Варна, Пловдив, Бургас и Русе. За целта новият собственик на МТел заяви, че ще инвестира над 300 млн. евро, част от които за купуване на 3500 UMTS предаватели от австрийската компания Telering. На 6 март 2006 г. компанията обяви, че пуска в търговска експлоатация 3G мрежата си, изградена с оборудване на Ericsson.

Засега UMTS мрежата покрива територията на цяла София, но до лятото МТел обещава UMTS покритие и на Варна, Бургас и Пловдив, както и на повечето черноморски курорти, заяви шефът на МТел Йозеф Винатцер. Първата 3G услуга, която предложи операторът на своите клиенти с абонаментен договор (малко над 1 млн.), е видеотелефония, която ще се плаща на цена 0,55 лв. на минута.
В същото време стана ясно, че компанията е инвестирала в 3G оборудване, което поддържа и новия 3G стандарт – HSDPA, при който теоретичната скорост на мрежата е 14,4 Mbps. Продаваните в момента клетъчни апарати и PC карти обаче поддържат доста по-ниски скорости – до 1,8 Mbps. Продукти, поддържащи по-високи скорости (до 3,6 Mbps) се очакват за втората половина на годината, а за 2007 г. производителите са предвидили модели, осигуряващи до 7 Mbps. В момента само 4 оператора в света разполагат с работещи HSDPA мрежи, а Мобилтел ще бъде петият в тази почетна редица.
Преди да получи лиценза си за UMTS, Мобилтел инвестира в изграждане на EDGE базирана мрежа като междинно стъпало към внедряване на UMTS услугите. EDGE технологията осигури на потребителите на оператора скорости от 384 Kbps. Независимо че EDGE не предполага хардуерни промени в ядрата на GSM мрежите, базовите станции трябва да се модифицират. По тази причина МТел не предлага услугата на цялата територия на страната, макар че все повече разширява покритието на EDGE. За да се възползват от EDGE услугите, потребителите трябва да са активирали GPRS на своите телефони, които задължително трябва да поддържат EDGE.
ГлоБул също заяви, че UMTS мрежата на компанията е изградена, но засега няма обява кога ще стартира търговското предлагане на 3G услугите. В момента операторът залага повече на GPRS базираната си мрежа, осигуряващ скорости от около 164 Kbps. От Вивател не са обявили докъде са стигнали с построяването на UMTS инфраструктурата си. Компанията тепърва се налага на пазара като трети GSM оператор и се стреми с многобройни промоции и отстъпки да завоюва позиции сред мобилните потребители у нас. Тя наследи цялата инфраструктура на NMT оператора Мобиком, включително базовите станции и радиокулите. Преходът от аналогова към цифрова мобилна комуникация явно не беше много лесен, като Вивател заложи предимно на решения на китайския гигант Huwaei.
Преди продажбата на БТК заедно с лиценза за трети GSM оператор на Вива Венчърс, Мобиком планираше да се развие като цифров оператор, използвайки CDMA технология на 450 MHz. След сделката делът на Cable &Wireless в Мобиком бе изкупен и всички Мобиком потребители получиха възможност да се прехвърлят към GSM услугите на Вивател.

Frequency Division Duplex/Time Division Duplex
Независимо, че първоначално всички системи за клетъчна връзка от трето поколение се позиционираха в двугигахерцовия диапазон, са предвидени два сценария за използване на честотната лента.
Първият режим FDD (Frequency Division Duplex — честотно дуплексно разделяне) предлага отделяне на чифт честотни ленти, макар че броят на каналите „нагоре” и „надолу” е еднакъв.
В режим TDD (Time Division Duplex — времево дуплексно разделяне) се заделят нечифтови честоти, а за двустранна връзка се използва времево уплътняване на канала за приемане и на канала за предаване на една носеща честота. Режимът FDD е по-ефективен при големи размери на клетката и висока скорост на движение на абоната, а TDD, напротив, е предназначен за работа в пико- и микроклетки, т.е. там, където абонатът се движи с неголяма скорост.
Но главното е в това, че протоколите за горното ниво в режими TDD и FDD се обработват абсолютно еднакво. Общата канална структура позволява на различна апаратура на един оператор напълно комфортно да съжителства в една и съща честотна лента. Процедурите по съгласуване на приемането и предаването, общи за всички стандарти за 3G телефония, дават възможност на клетъчните оператори да комбинират различни режими в своята собствена мрежа.

Цената на универсалните двурежимни (FDD и TDD) решения е малко по-висока от тази на еднорежимните, като се планира, че в тях ще бъде използван идентичен хардуер.

Малко старичка статия, но стандарта е същия, само офертите на операторите се "подобряват" ...