3.5G, або Предтеча

Однак що-то пішло не так, і ринок відмовився прийняти настільки гладкий варіант розвитку. У деяких країнах, які не лідируючих в технологічному відношенні, були зроблені спроби затвердити стандарти відразу четвертого покоління, щоб у форсованих режимі "наздогнати та перегнати" Захід, де перші 3G-проекти вже припали до двору. Мабуть, країни, в яких корпорації "по-чесному" дісталися до 4G, можна перерахувати на пальцях однієї руки. У більшості ж випадків проекти такого роду поки що не вийшли за рамки лабораторій.

Між тим за смаком операторам, а за ними і кінцевим споживачам несподівано прийшла проміжна технологія HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) і її вдосконалений варіант HSUPA (High-Speed Uplink Packet Access), яким і номери довелося дати проміжні: 3.5G та 3.75 G відповідно. Деякі авторитетні дослідницькі агентства вже визнали, що майбутнє за цими стандартами, і, таким чином, "передача влади" з покоління в покоління була на якийсь час відкладена.

Одним з активно розвиває вендорами обладнання та операторами зв'язку стандартів, що відносяться до третього покоління, став UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). Із самого початку ця технологія була випестована 3GPP (Організація НАТО з питань стандартизації зв'язку третього покоління, 3rd Generation Partnership Project) і посилено підтримувалася ETSI (Європейський інститут стандартизації в галузі електрозв'язку, European Telecommunications Standardization Institute), який спеціалізувався на розробці найбільш придатною для Європи модифікації 3G.

Сьогодні можна стверджувати, що намагання співробітників ETSI увінчалися успіхом. Перехід до UMTS відкрив європейським абонентам високошвидкісну передачу даних і безліч додатків, що використовують інтернет і мультимедіа. Як очікують аналітики Forester Research, до 2010 року мобільні телефони з 3G-підтримкою з'являться в 61% європейців, тоді як частка користувачів GPRS в тій же аудиторії знизиться з 70% до 38%, а частка власників апаратів з підтримкою виключно GSM-формату й зовсім впаде до 1%. Та й зараз практично всі останні моделі мобільних телефонів підтримують UMTS, а в Японії та Кореї кількість 3G-абонентів вже перевалила за десять мільйонів чоловік.

Основою для розробки UTMS послужила технологія радіодоступу WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access), яка була обрана ETSI ще вісім років тому як найбільш повно реалізувати на практиці всі заявлені мультимедійні сервіси 3G. Власне, перспективність цієї технології була високо оцінена в усьому світі. За даними Informa Telecoms & Media, абонентська база 3G-мереж стандарту WCDMA за підсумками 2005 року зросла на 163,6%, тобто на 44,4 млн. чоловік у порівнянні з 2004-му, коли WCDMA-мережі обслуговували лише 16,8 млн. абонентів. Результати дослідження підтвердили, що ця технологія після багатьох років на скептичне ставлення з боку ряду авторитетних аналітичних агентств, знайшла, нарешті, статус стандарту не тільки де-юре, але й де-факто.

Мережі, розроблені на базі WCDMA / UMTS, підтримують всі можливості GSM і радіопередачі WCDMA, що забезпечує передачу даних зі швидкістю до 2 Мбіт / с на коротких відстанях і 384 кбіт / с - на дальніх. WCDMA використовує частотний діапазон 5 ГГц, що дозволяє налагодити надання комплексу послуг, що вимагають швидкості від 8 кбіт / с до 2 Мбіт / с. А те, що сервіси на базі цієї технології можна реалізувати, використовуючи існуючі мережі GSM-і PDC-формату, має на увазі серйозні конкурентні переваги з-за найбільш ефективного використання мережевих ресурсів і практично абсолютної сумісності.

Крім того, стандарт має багато в чому "ідеологічний" сенс, оскільки змушує поглянути на сутність мобільного зв'язку по-новому. Адже починаючи саме з WCDMA / UTMS передача голосу втратила пріоритетне значення для мільйонів абонентів. Оператори мобільного зв'язку отримали набагато ширші можливості для надання мало поширених на початку 2000-х років неголосових сервісів: від доступу до корпоративних мереж і відеоконференцій до відсилки віртуальних листівок. Втім, подібні бізнеси по сьогоднішній день залишаються в більшою мірою потенційно прибутковими, ніж реально популярними.

Ну а частіші в останнім часом випадки появи надбудов в існуючих WDCMA-мережах, що дозволяють у декілька разів підвищити швидкість передачі даних, дали аналітикам ще один привід для оптимістичних висловлювань і звітів. Втім, на те є всі підстави. "Удосконалений" WCDMA / UMTS, за яким закріпилася чергова труднопроізносімая абревіатура HSDPA, став аналогом EDGE, по суті, що являє собою надбудову в GSM-мережах.

Що дасть HSDPA?

У серпні 2004 року дослідницька компанія Pyramid Research випустила звіт, присвячений аналізу перспектив нової на той момент технології передачі даних - пакетного доступу з високошвидкісної завантаженням HSDPA. Аналітики відзначили, що вендори обладнання для мереж мобільного зв'язку стали в масовому порядку просувати цю технологію, подвергнув сумнів прогноз про початок комерційної експлуатації HSDPA-мереж не раніше 2007-08 років. Компанії привертала простота і дешевизна розгортання обладнання на базі нової технології. Зокрема, мережі з обладнанням Ericsson починали підтримувати HSDPA після встановлення додаткової плати та оновлення програмного забезпечення, а у випадку Nokia взагалі лише Потрібно інсталювати нову версію софта.

Оператори також потребу в нових рішеннях з передачі даних, так як в існуючих на той момент мережах пропускна здатність була досить непостоянной і залежала від багатьох зовнішніх умов. Для того майбутнього, яке приділялася компаніями мобільного телефону, на кшталт повноцінної заміни присутності в офісі, телевізора та інших принад, який існує якості передачі було явно недостатньо. В результаті, згідно з дослідженням, опублікованому організацією GSA навесні 2006 року, близько 70 операторів мобільного зв'язку по всьому світу зацікавлені в розгортанні HSDPA-систем, і в порівнянні з показником минулого року їх кількість зросла на 40%. Також в дослідженні йдеться про те, що більшість з 102 операторів, що надають WCDMA-сервіси, вже впровадили або впроваджують HSDPA.

Згадування HSDPA вперше з'явилося в п'ятої версії стандартів 3GPP. Технологія, заснована на використанні високошвидкісного загального низхідного каналу HS-DSCH (High-Speed Downlink Shared Channel), дозволила обслуговувати користувачів, здійснюючи мультіплексірованіе з кодовим і тимчасовим поділом. Це ідеальний варіант для передачі преривістого пакетного трафіку в багатокористувацької середовищі. Кількість абонентських пристроїв, що обслуговуються такою мережею, обмежується лише кількістю фізичних каналів і черг, які здатна обробити базова станція. HSDPA лежить на трьох "китах": адаптивних схемах модуляції та кодування QPSK і 16QAM, протоколі ретрансляції та визначенні черговості передачі пакетів з допомогою протоколу MAC-hs (Medium Access Control-high speed).

У стандартах 3GPP передбачається три етапи розвитку HSDPA. На першому передбачається досягти пропускної здатності 10,8 Мбіт / с, впровадивши в існуючі мережі функції вище "китів". Другий етап, стосуються шостий версією 3GPP, передбачає появу декількох технологій для обробки сигналів, що має підвищити швидкість передачі даних до 30 Мбіт / с.

Країни Північної та Південної Америки віддають перевагу діапазону 850 МГц. Передача даних по HSDPA-технології здійснюється там на всіх комерційно доступних частотах UMTS-спектру, що використовуються операторами зв'язку. У європейських мережах найбільш популярний діапазон 2100 Мгц. Однак очікується, що по мірі відмирання GSM-мереж, що працюють на частоті 900 МГц, цей діапазон теж стане доступним для UMTS, а значить, і для HSDPA. Як очікується, поява додаткової частини спектру прискорить розвиток технології.

Що використовується в HSDPA метод модуляції дозволив вп'ятеро підвищити пропускну здатність і вдвічі - ємність UMTS-мережі. Втім, на той момент ні один з експериментальних проектів не показував результатів, скільки-небудь близьких до заявленим. Довгий час замість зазначеної у специфікаціях HSDPA швидкості 14,4 Мбіт / с на практиці вдавалося досягти максимум 700 кбіт / с, та й то не часто, з-за завантаженості мереж. Головною проблемою невідповідності бажаної та дійсної швидкості фахівці визнали за час очікування в HSDPA-мережах. Кілька утешіло ентузіастів HSDPA поява рішення OSN (Optimization Service Node), що дозволяє розширити передані пакети даних і за рахунок цього збільшити пропускну здатність до 1,4 Мбіт / с.

У листопаді 2005 року компанія Qualcomm випустила HSDPA-чіпсет, за допомогою якого була досягнута передача даних у мережі зі швидкістю 3,6 Мбіт / с. Через місяць обладнання з аналогічними показниками з'явилося в іншого провідного вендора галузі - корпорації Nortel. А в поточному році були встановлені чергові рекорди. В кінці Nortel, і Qualcomm, на цей раз в альянсі, вперше домоглися передачі даних через мобільний телефон зі швидкістю 7,2 Мбіт / с. Поки що, правда, це лише лабораторні результати. "Швидке" обладнання ще не було використано ні в одному комерційному проекті.

Між тим в минулому березні аналітики Informa Telecoms & Media заявили, що для вдалого просування HSDPA на ринку недостатньо просто приголомшливих уяву швидкостей доступу, достаток трубок, ноутбуків і КПК з підтримкою технології та будівництва нових мереж. Запорукою успіху має стати поява тарифів з безлімітних доступом до HSDPA за прийнятними цінами, що стане поштовхом для активного просування технології в маси та дозволить подолати консерватизм абонентів.

В Informa Telecoms & Media відзначають, що нинішня цінова політика стримує поширення HSDPA-сервісів. Оператори мобільного зв'язку, вже "проапгрейдівшіе" свої мережі до HSDPA, виставляють невиправдано високі ціни за відповідні послуги, експлуатіруя перевагу в швидкості доступу в порівнянні з DSL або Wi-Fi. Когда-то зовсім несообразние гроші абонентів змушували платити за можливість розмовляти по телефону в будь-якому місці, до тих пір, поки конкуренція не змусила різко знизити розцінки. Поточні тарифи на доступ до HSDPA становлять від 50 до 70 євро в місяць з лімітом в 1-2 Гбайт.

Обладнання: перші екземпляри

На сьогоднішній день обладнання для створення HSDPA-мережі пропонують сім компаній: Alcatel, Ericsson, Huawei, Nokia, Nortel, Motorola і Siemens. Рішення Alcatel HSDPA, яке, по всій видимості, з'явиться в Росії першим, з травня поточного року офіційно підтримує термінали (то бишь мобільні телефони, модеми і т. д.) усіх категорій, які прописані в стандартах 3GPP. У систему вбудована підтримка пристроїв восьмий і десятої категорії, що забезпечують доступ зі швидкістю 7,2 Мбіт / c та 14,4 Мбіт / c відповідно. Поки що це, втім, є скоріше за все перспективною, ніж дійсно корисною функцією.

На конгресі 3GSM у Барселоні Alcatel демонструвала свої продукти класу HSDPA / HSUPA спільно з постачальниками терміналів Samsung (телефон), Novatel Wireless і Option (HSDPA-карти для комп'ютера). Зрозуміло, спільні зусилля не пропали даром, і в комплексі ці рішення показали вражаючі результати. Наприклад, при передачі даних з терміналу Samsung швидкість у мережі з обладнанням Alcatel склала 3,6 Мбіт / с проти стандартних 1,8 Мбіт / с. Таким чином, можна говорити про появу перших корпоративних альянсів вендорів мережного обладнання, терміналів, так і міжнародних операторів, в кінці кінців. На тому ж конгресі Alcatel хвалився своїми досягненнями в HSUPA. Представлене рішення підтримує так звану одноранговую інтерактивність і забезпечує яку швидкість 2-5 Мбіт / с.

Іншим вендорам теж є чим пишатися. Причому не тільки розробками, але й масштабами їх практичного застосування. Зокрема, Ericsson до лютого 2006 року запровадила свої HSDPA-рішення в 21 мережу в 17 країнах світу. Не відстає й Nokia, у якій до кінця 2005-го там було двадцять контрактів на розробку HSDPA-мереж.

Інші компанії поки що працюють в менших масштабах, однак і вони інтенсивно просувають свої системи на ринку HSDPA-обладнання. Motorola в минулому році розпочала поставки рішення UMTS Node B Horizon 3G, яке дозволяло довести UMTS-мережу до HSDPA-рівня, просто-лаборантом у змінивши софт. У нинішньому році зусилля компанії було акцентовано увагу на продажах точки доступу для підтримки 3G/HSDPA, що забезпечує швидкість до 3,6 Мбіт / с. Nortel на початку року випустила в продаж свою базову станцію UMTS Base Transceiver Station. При використанні з прототипом стільникового HSDPA-телефону Aeroflex TM500 досягнута швидкість 1,4 Мбіт / c.

PCMСIA-картки, розраховані на роботу в HSDPA-мережах, вже перестали бути екзотикою. Серед їх основних постачальників відзначимо компанії Novatel Wireless, Option, Sierra Wireless і Qualcomm. При цьому Option, можливо завдяки успішної PR-кампанії, згадується в спеціалізованій пресі в контексті HSDPA значно частіше за своїх колег по цеху. Втім, компанії дійсно є чим пишатися. У свій час Option стала одним з перших вендорів, що випустив PCMCIA-карту для 3G-мереж, і сьогоднішній успіх, виражений в бажанні ряду виробників ноутбуків інтегрувати HSDPA-модеми Option в свої моделі, є лише наслідок розвитку компанією цієї лінійки. PCMCIA-карти з підтримкою HSDPA можуть працювати як в мережах UMTSA / WCDMA (в основному на діапазоні 2100 МГц), так і в EDGE / GPRS на 850/900/1800/1900 МГц. Підключити модем можна на канал 1x PCI Express або через USB 2.0. Наявність такої карти в ноутбуці дозволяє виходити в Мережу, не вдаючись до допомоги точок доступу Wi-Fi.

Першим виробником ноутбуків, яка оголосила про випуск моделей з підтримкою HSDPA, стала компанія Dell. В кінці 2006 року нова лінійка ноутбуків надійде в продаж у Франції, Німеччини та Великої Британії.

Ринок мобільних телефонів з підтримкою HSDPA розвивається повільніше, однак кілька прототипів вже з'явилися на ринку на початку року. Піонерами в цьому напрямку стали BenQ-Siemens та Samsung. Телефон Samsung ZX20 був представлений на виставці CES 2006. А другий представник HSDPA-лінійки - Samsung SGH-Z560, як очікується, Vodafone буде просувати для використання у своїх мережах. І все-таки інший "первісток" - BenQ EF91, ймовірно, стане першим реально використовуються в комерційних масштабах HSDPA-мобільників. До теперішнього часу трубки з підтримкою технології також представили Motorola, Fujitsu, NEC (всі три - за підтримки японського оператора NTT DoCoMo) і LG. Стрімке зростання цього ринку може відбутися після початку поставок компанією Agere Systems чіпсета для HSDPA-телефонів, що дозволяє випускати мобильники за ціною близько $ 150.

Хроніка проектів: Азія

Як і слід було очікувати, одним з перших серед азіатських операторів за HSDPA схопився японський NTT DoCoMo, який збудував демонстраційну мережа на основі технології ще в минулому році і показував її можливості учасникам барселонської конференції 3GSM 2006. До травня мережа діяла лише в центрі Токіо, однак до кінця 2007 року вона повинна покрити всю країну.

У лютому компанія Wataniya Telecom почала комерційну експлуатацію в Кувейті HSDPA-мережі, створеної Nokia. У принципі, це одна з найкращих країн для запуску дорогих мобільних сервісів. Населення там малочисельні, а нафтодоларів багато. Цікавіше, що серед піонерів нової технології виявилися філіппінці. Тамтешній оператор Smart Communications в тому ж лютому анонсував запуск мережі 3G і вже через місяць пріобщіл своїх абонентів до радостям HSDPA. Обладнання знову ж таки поставляла Nokia. Філіппіни випередили навіть Японію, де комерційна експлуатація HSDPA-мережі почалася тільки влітку.

З травня ізраїльська Orange початку підключати перших корпоративних клієнтів до мережі 3,5 G і приступила до продажу нових модемних карт. Проект здійснювався на технологічній платформі компанії Nortel. До кінця року HSDPA-сервіси, як очікується, стануть доступними для фізичних осіб. Приблизно в той же час про запуск аналогічного проекту в Південній Кореї оголосив національний оператор SK Telecom. Новий сервіс був запущений під брендом "3G +" і дозволив запропонувати абонентам такі послуги, як відео за запитом, багатокористувацькі ігри, доставку MP3-контенту та відеоконференцзв'язку. Для створення інфраструктури SK Telecom використовувала модифікацію HSDPA - HSOPA (High Speed OFDM Packet Access). Обладнання було надано LG-Nortel (спільне підприємство обох компаній).

Хроніка проектів: Європа

У січні про комерційний запуск HSDPA-мережі оголосив австрійський оператор A1 mobilkom (національна "дочка" Vodafone). Продажу відповідних модемів для ноутбуків завбачливо були розпочаті ще до офіційного відкриття сервісу. Цікаво, що абонентам, які раніше працювали з модемами UMTS + EDGE, A1 mobilkom надав можливість перейти на HSDPA на пільгових умовах. Ще до мережі підключено тільки абоненти, які проживають у Відні і на прилеглих територіях. Покриття іншої частини країни планується до кінця року.

А к выставке CeBIT 2006 оператор Vodafone приурочил запуск HSDPA-сети в Германии. К широкополосным сервисам изначально получили доступ жители Ганновера, Франкфурта, Дюссельдорфа и Мюнхена, однако постепенно планируется охватить всю территорию, покрываемую WCDMA-сетью оператора, где проживает больше 70% населения страны. Проект вышел в коммерческую эксплуатацию под брэндом "UMTS Broadband". На CeBIT Vodafone также продемонстрировал сервисы, которые будут доступны абонентам после запуска второй стадии проекта -Mobile Broadband. Используемое оборудование Ericsson позволяет обеспечить скорость загрузки данных от базовой станции к телефону в 10 Mбит/с. Правда, в настоящее время пропускная способность в сетях Vodafone не превышает 1,6 Мбит/с.

Интерес также вызывают планы Vodafone по интеграции в свои HSDPA-сервисы службы VoIP-телефонии Skype, от которой хочет избавиться её нынешний владелец eBay. Vodafone намерен купить Skype за $3,4 млрд., потратив на это средства, освобождённые после продажи японского филиала оператора Vodafone K.K.

По завершении сделки Vodafone собирается внедрить Skype в мобильные телефоны и наладить практически бесплатную передачу голосового и видеотрафика по HSDPA-каналу. К концу текущего года новая технология будет доступна почти во всех европейских странах, где Vodafone предоставляет услуги связи. Помимо предоставления абонентам максимально возможного спектра услуг, в компании намерены составить конкуренцию операторам фиксированной связи.

Меж тем в Германии у Vodafone есть серьёзный конкурент - компания T-Mobile. Она практически одновременно развернула свою HSDPA-сеть на базе оборудования Nokia. Проект охватил не только Германию, но и Великобританию и Нидерланды.

Ещё один вендор HSDPA-оборудования, успевший закончить тестирование к нарастающему буму, - Huawei - тоже закрепился на европейском рынке. Его технологии были использованы оператором мобильной связи Optimus для построения HSDPA-сети, покрывающей Португалию, Азорские острова и Мадейру.

Во Франции HSDPA-проектом занимается оператор Orange France, четыре месяца назад начавший тестовую эксплуатацию сети в Лионе. Пока лионцам предлагается доступ со скоростью 1,8 Мбит/с. Однако после завершения тестирования и запуска сети на территории всей страны во второй половине года скорость может быть повышена до 3,6 Мбит/с. Поставщиком оборудования для проекта стала компания Nortel.

Хроника проектов: бывшие антиподы

Cingular Wireless, оператор мобильной связи в США, называет себя первой в мире компанией, развернувшей HSDPA-сеть. В коммерческую эксплуатацию сеть была запущена в декабре прошлого года - правда, пока лишь в шестнадцати американских городах.

В своё время Cingular Wireless стал последним из тройки крупнейших американских операторов (Verizone Wireless и Sprint Nextel), кто запустил сеть 3G на базе технологии CDMA EV-DO. Теперь у него есть шанс вернуть утраченные позиции и привлечь на свою сторону наиболее активных абонентов, падких до технологических новшеств. Также HSDPA-решение от Nortel было протестировано ещё одним американским оператором EDGE Wireless.

В Канаде коммерческий запуск HSDPA-сети, построенной на оборудовании Ericsson, должен состояться осенью 2006 года. Автор проекта - местный оператор Roger Communications.

В России HSDPA пока не дошёл не только до коммерческого использования, но даже до тестирования. Как, в общем-то, и сети 3G. Тем не менее первый шаг в сторону широкополосных мобильных сервисов уже сделан. В мае корпорация Alcatel демонстрировала возможности своего HSDPA-оборудования отечественному оператору мобильной связи "Вымпелком" (торговая марка "Билайн"). Демонстрация проводилась с помощью опционной HSDPA-карты (Option HSDPA Data Card). Был создан беспроводной HSDPA-канал для передачи трафика любого вида, включая потоковое видео, с пропускной способностью 3,6 Мбит/с. Пока же отраслевые решения такого типа поддерживают скорость около 1,8 Мбит/с.

Представители Alcatel подтвердили, что предлагаемое модульное ПО позволит с минимальными затруднениями внедрять сервисы на базе HSDPA/HSUPA по мере готовности местного рынка. Мультистандартные системы беспроводного доступа Alcatel Evolium поддерживают одновременную работу решений GSM/EDGE и 3G на единой аппаратной платформе. Это позволит оператору развивать HSDPA-сети, не отказываясь от предоставления услуг в GSM-диапазоне. Абонентам посоветовали ожидать появления отечественных HSDPA-сетей через пару лет.

Другой отечественный оператор - МТС - уже приступил к тестированию HSDPA-сети. Правда, испытательным полигоном была выбрана не Россия, а Белоруссия. В рамках тестирования, в частности, будет проведена проверка совместимости оборудования нового поколения с уже работающим. Технологическим вендором мероприятия выступила компания Siemens.

В дополнение к HSDPA

HSUPA - технология высокоскоростного пакетного доступа по исходящему каналу - стала очередным шагом в развитии сетей UMTS/WCDMA/HSDPA. В то время как HSDPA расширяет полосу пропускания по входящему каналу, HSUPA позволяет также повысить скорость передачи исходящих данных до 5,76 Мбит/с. Официальные спецификации HSUPA должны появиться в шестой версии стандартов 3GPP, а потому решений, поддерживающих эту технологию, пока мало. Среди "первых ласточек" можно отметить базовые станции NB88x и NB860 от Siemens, которые поддерживали работу с HSUPA в тестовом режиме.

Компания Qualcomm анонсировала свой новый MSM-чипсет (Mobile Station Modem) MSM7200, который предназначен в первую очередь для обеспечения доступа к беспроводным сервисам, требующим передачи больших объемов данных с мобильных терминалов. Qualcomm позиционирует MSM7200 как первое в мире HSUPA-решение. Чипсет поддерживает стандарт MBMS (Multimedia Broadcast Multicast Service), что делает экономически выгодным передачу мультимедийного контента через имеющиеся UMTS-сети.

MSM7200 поддерживает скорость до 7,2 Мбит/с при передаче входящих данных и до 5,76 Мбит/с при исходящем трафике. Чипсет входит в состав платформы Convergence Platform, состоящей из двуядерных решений с интегрированным процессором обработки приложений ARM11 и процессором модема ARM9. MSM7200 поддерживает различные ОС, тем самым позволяя создавать на основе чипсета смартфоны и КПК, многопользовательские 3D-игры, цифровые фото до 8 Mп, VGA-видео, музыкальные форматы MP3, AAC/AAC Plus, Enhanced AAC Plus, Windows Media Audio, RealAudio, а также позиционные сервисы (с помощью решения gpsOne Assisted-GPS).

А в феврале нынешнего года состоялся первый звонок с мобильника на мобильник с использованием HSUPA: был передан VoIP-трафик и потоковое видео, скорость передачи достигла 1,4 Мбит/с. Nortel обещает выпустить оборудование с поддержкой HSUPA к началу следующего года.