Министерствообразования и науки Украины
Харьковскийнациональный университет радиоэлектроники
Кафедра ИУС
Реферат
по курсу:
«Мобильныеинформационные технологии»
На тему:
«Перспективыразвития мобильных технологий в Украине»
Харьков 2010
Содержание
Введение
1. Третьепоколение мобильных технологий
1.1 GSM-стандарт
1.2 CDMA-стандарт
2. Перспективыразвития 4G технологий
2.1 Технология LTE
2.2 Технология WiMax
Выводы
Списоклитературы
Введение
Прошло не более 3десятилетий с момента появления мобильных телефонов, но мобильная связьподверглась существенным изменениям. Системы первого поколения, основанные нааналоговом принципе, использовались исключительно для телефонной связи.
GSM-стандарт мобильной связи второго поколения. Полностью цифровая связь достаточнохорошо защищена от помех прослушивания. Данный стандарт позволяет абонентамсовершать голосовые звонки, обмениваться текстовыми и мультимедийнымисообщениям, а так же получать доступ к сети Интернет. В Украине связьпредоставляется на частотах 900и 1800МГц.
CDMA-один из набирающихпопулярность стандартов связи. Изначально данная технология применяласьисключительно военными, в силу своей высокой защищенности сигнала, однако вконце ХХ-го века стала достоянием широкой общественности. С тех пор данныйстандарт связи стал достаточно быстро распространяться, в том числе и вУкраине.
1.Третье поколение мобильных технологий
1.1 GSM-стандарт
Растущие потребностиабонентов, заставили производителей разрабатывать различные технологии,позволяющие увеличить скорость передачи данных. Так, изначально, в GSMданные передавались со скоростью 9,6 килобит за секунду. Но с появлением технологииGPRS-абоненты получили достойнуюальтернативу Dial-Upдля мобильного выхода в Интернет. Практически у всех Украинских операторов,средняя скорость GPRS-соединениясоставляет порядка 40-50 килобит за секунду и может существенно отличаться взависимости от различных условий.
Следующим шагом вразвитии скоростных способностей стандарта GSM стала разработка технологииEDGE. Изначально на нее возлагали огромные надежды, вплоть до поддержкипотокового видео и онлайн-телевидения. Но на практике заявленная скоростьоказалась практически недостижимой, таким образом, EDGE стал простотехнологией, которая увеличивает скорость доступа к Интернету с мобильноготелефона по сравнению с GPRS.
UMTS — это новыйстандарт связи, который позволяет получить помимо стандартных сервисов,доступных в сетях второго поколения, еще и такие функции как видеозвонки,онлайн-ТВ и просто высокую скорость доступа к Интернету. Данная технологияпризнана как 3G-стандарт. UMTS реализована в четырех частотных диапазонах850/1700/1900/2100 МГц. Однако не исключено, что это количество в скоромвремени может быть расширено. В Украине связь стандарта UMTS предоставляетсятолько на частоте 2100 МГц, и пока только одним оператором — Utel, еще дваоператора, «Киевстар» и Beeline предоставляют своим абонентамроуминг-доступ в эту сеть.
Скорости, которыепредоставляет стандарт UMTS,не долго удовлетворяли абонентов, поэтому вскоре была разработана и внедренатехнология HSDPA, благодаря которойскорость передачи данных возросла почти в 10 раз. Однако, при стользначительном увеличении скорости закачки, обратный поток остался слишком малым.Так на свет появилась технология HSUPA,которая при такой же высокой скорости закачки, почти в 10 раз повысила скоростьисходящего потока данных. На данный момент в Украине реализована толькотехнология HSDPA с пиковой скоростью3,6 Мб/с, возможности технологии позволяют повысить ее до 14 Мб/с.
В начале сентября НКРСпопыталась уладить вопрос выдачи лицензий на связь 3G… и ограничила ихколичество. Так, согласно решению НКРС № 1648, получить лицензию на мобильнуюсвязь третьего поколения ІМТ – 2000 (UMTS) в диапазоне 1920 – 1980 МГц, 2110–2170 МГц, 2010 –2025 МГц теперь смогут только 4 компании. Ещё одна,действующая, лицензия есть у «Укртелекома».
Таким образом, всезатраты на проведение радиочастотной конверсии, необходимой для освобождениячастот под 3G, лягут на плечи четырех операторов («Укртелеком» неразделит бремя финансовой ответственности). Хотя желающих заполучить этулицензию – значительно больше: «Киевстар», «МТС-Украина», «Астелит»(TM life:)), «Украинские радиосистемы», «Голден Телеком»(Beeline), ITC («CDMA Украина»).
Как бы то ни было, ноучастники рынка мобильной связи сегодня находятся перед непростым выбором путейразвития собственного бизнеса. Показатели проникновения достигли предела,уровень ARPU падает, а индекс MoU – растет. Это значит, что абонент говоритдольше, а платит при этом меньше. Операторы вынуждены уходить в смешанныеотрасли, зарабатывая за счет дополнительных услуг. По прогнозам экспертов, ужев ближайшее время наиболее востребованным будет пакетирование услуг, т.н.Triple Play, когда абонент от одного оператора получает и голосовую телефонию,и передачу данных (Интернет) и даже телевизионный цифровой сигнал (IPTV).
1.2 CDMA-стандарт
«ТелесистемыУкраины», более известны под брендом PEOPLEnet,помимо стандартных услуг мобильной связи, предоставляет своим абонентам еще ивысокие скорости доступа к сети Интернет, поскольку работает в стандарте CDMA2000 1x
EV-DO,который относится к сетям третьего поколения (3G).
В теории, даннаятехнология способна обеспечить скорость передачи данных до 2,4 Мб в секунду, нона практике редко превышает мегабит.
Частично высокиескорости передачи данных способен предоставить своим абонентам и оператор «Интертелеком»,частично — потому что покрытие данной технологии доступно лишь в некоторыхрегионах страны. Подробнее можно узнать на карте покрытия EV-DOэтого оператора.
Для стандарта CDMAбыли разработаны технологии, увеличивающие скорость передачи данных. Ониполучили название Rev.A(CDMA 2000 1xEV-DORev.A)и Rev.B.На данный момент оператор «Телесистемы Украины» постепенно переходитна технологию Rev.A.В теории Rev.Aспособен обеспечить скорость передачи данных до 3,1 Мб/с для скачивания и 1,8Мб/с для исходящего потока.
На сегодняшний день вУкраине действуют три стандарта для мобильной связи. Это: CDMA, GSM и UMTS.
CDMA-операторы: «ВелтонТелеком», «CDMA-Украина», «Телесистемы Украины» и «Интертелеком»
GSM-операторы: «Киевстар»,«МТС-Украина», life:), Beeline.
UMTS-оператор — Utel
2. Перспективы развития4G технологий
Обычновысокоскоростными подключениями к Интернету многие из нас пользуются всобственном доме, в офисе или даже в местном Интернет-кафе. Однако в пути этиподключения оказываются не доступными. В тоже время четвертое поколениемобильной связи – 4G — обещает обеспечить нас реальным мобильным широкополоснымдоступом в сеть даже в пути.
Но сначала, давайтеобратимся к справочникам. 4G – это короткое название беспроводных сетей четвертогопоколения. Это этап мобильной связи, который принесет на мобильные устройстватакие вещи, как голосовое общение по IP, обмен данными, игровые сервисы ивысококачественное потоковое мультимедиа на скоростях, близких к кабельным. 4G– это наследник беспроводных сетей 2G и 3G, где первая сеть олицетворяетпереход от аналоговой передачи к цифровой, и также олицетворяет первый приходна мобильные таких сервисов, как SMS и email. В свою очередь вторая сетьотносится к появлению таких вещей, как глобальный роуминг и, конечно же, кповышенным скоростям передачи данных.
Стоит отметить, что внастоящее время союз ITU (International Telecommunication Union) еще неутвердил набор стандартов для 4G. Однако на его роль уже предлагается парочкаконкурирующих технологий – LTE и WiMAX. Многие провайдеры зачастую используюттермин 4G для описания предлагаемых сейчас технологий, иногда даже искажая приэтом действительность. Однако текущие реализации 4G по большей части относятсяк pre-4G, т.к. они не полностью удовлетворяют скоростным требованиям 4G – в1Гбит/сек для стационарного приема и в 100Мбит/сек для мобильного.
Помимо скоростей, дляквалификации сети как 4G она должна удовлетворять и ряду других принципов.Вкратце, сеть должна быть чрезвычайно спектрально эффективной, должнадинамически распределять и использовать свои ресурсы для поддержки бОльшегоодновременного числа пользователей на ячейку, должна предлагать высокоекачество обслуживания для поддержки следующего поколения мультимедиа и должнабыть основанной на коммутируемой сети all-IP.
2.1 LTE
Стандарт Long-TermEvolution (LTE) рассматривается многими, как естественный наследник текущихтехнологий 3G. Частично это связано с тем, что он обновляет сети UMTS дозначительно более высоких скоростей передачи данных, как на скачивании, так ина закачке. Спецификация предусматривает пиковую скорость скачивания на уровнев 100Мбит/сек, а закачки — в 50Мбит/сек. Однако в тестах реального мираскорости передачи данных, скорее всего, будут находиться в районе 5-12Мбит/сек наскачивании и 2-5Мбит/сек на закачке.
В целом стандарт LTEразрабатывается консорциумом 3rd Generation Partnership Project (или 3GPP) каквосьмой выпуск того, что с 1992 года эволюционирует из семейства стандартовGSM.
LTE предусматривает двафундаментальных аспекта. Первый аспект заключается в том, что технология,наконец-то, оставляет позади коммутируемые сети своих GSM-корней и переходит насетевую архитектуру all-IP. Это значительный сдвиг, которой в самой простойтерминологии означает, что LTE будет обрабатывать все, что передает, включаяголос, и данные. Другой же аспект заключается в использовании технологии MIMO(или множества антенн как на приемной, так и на передающей сторонах) дляулучшения производительности связи. Такая система может использоваться как дляувеличения пропускной способности, так и для снижения уровня помех.
Причина серьезнойподдержки LTE со стороны беспроводной индустрии лежит в относительной простотеперехода текущих сетей 3G на LTE (по сравнению с внедрением WiMAX). Для LTE требуетсясоздать меньше базовых сетевых станций, да и проникновение в здания в спектре700MHz, используемом в LTE, происходит лучше. Однако разворачивание WiMAX уженачалось и продолжается, тогда как формальный дебют LTE должен состояться лишьчерез несколько месяцев.
Интерес операторовсвязи к технологии LTE связан, в частности, с тем, что развертывание LTE-сетей— значительно более выгодный проект, чем сети третьего поколения. LTE лучшеиспользует частотный спектр (отличается повышенной емкостью и меньшей задержкойсигнала – для небольших пакетов этот показатель может составлять практическинезаметные 5 мс).
Внедрение технологииLTE позволит операторам уменьшить капитальные и операционные затраты, снизитьсовокупную стоимость владения сетью, расширить спектр услуг, связанных спередачей данных по высокоскоростным каналам. С абонентской точки зрения,резкое увеличение скорости передачи данных серьезно улучшит качествопредоставляемых услуг, что, в свою очередь, будет способствоватьраспространению новых платных мультимедийных сервисов (многопользовательскихигр, социальных сетей, видеоконференций, систем мониторинга, интерактивныхонлайн-приложений и др.).
Возможностииспользования технологии LTE
— В мобильных телефонах– видеозвонок и мобильное телевидение.
— В смартфонах икоммуникаторах – участие в интерактивных играх, быстрая загрузка спутниковыхкарт местности, интерактивный просмотр видеоконтента (от новостей до фильмов).
— В ноутбуках инетбуках (через встроенный или внешний USB-модем) – скоростной доступ винтернет для скачивания музыки и фильмов в HD-качестве.
На данный моментНациональная комиссия по вопросам регулирования связи (НКРС) Украины не внеслаLTE в список перспективных технологий в составленный этим ведомством планразвития отрасли. Однако это не говорит о незаинтересованности украинскогогосударства в развитии LTE. Так, в начале ноября 2009 года Государственнаяадминистрация связи обратилась в ассоциацию Wireless Ukraine с просьбойпровести исследования возможности внедрения в Украине технологии LTE. ПросьбаГоссвязи была связана с невозможностью проведения тендеров на 3G-связь вближайшей перспективе в связи с тем, что 20 октября 2009 г. Президент Украиныприостановил распоряжение Кабинета Министров №1119 от 16 сентября 2009 г. опроведении конверсии радиочастот, которые планировалось выделить для UMTS (3G).
2.2 WiMAX
WiMAX – это стандартбеспроводного широкополосного доступа, который основан на стандарте IEEE802.16. Как видно из названия, WiMAX может считаться расширением стандартаWi-Fi, разработанным для обеспечения широкого диапазона устройств (от лэптоповдо смартфонов) высокоскоростным мобильным доступом в Интернет. Текущаяреализация WiMAX основана на спецификации 802.16e, которая в 30-ти мильномдиапазоне (48,27км) теоретически предлагает скорости передачи до 70Мбит/сек.
Но опять же «теоретически»является здесь ключевым словом, т.к. WiMAX как и другие беспроводные технологииможет работать либо на высоких скоростях, либо на больших дистанциях. Но невместе. Так, создаваемые в США сети WiMAX обеспечивают в среднем скорости в3-6Мбит/сек, с максимумами до 10Мбит/сек. При этом, как и LTE, WiMAXподдерживает технологию MIMO, и поэтому дополнительные антенны могут увеличитьпотенциальную пропускную способность.
Единого глобальногочастотного диапазона для WiMAX не существует. Однако существует три отдельных — 2,3GHz, 2,5GHz и 3,5GHz. Так в США крупнейший сегмент WiMAX работает на 2,5GHzи предоставляется в основном провайдером Clearwire.
В плане общейдоступности частотного диапазона 4G для разворачивания своих сервисов,Clearwire обладает в несколько раз большими возможностями, чем конкуренты сдиапазона 700MHz. Однако это не очень волнует компании Verizon и AT&T, т.к.они при необходимости могут переназначить под LTE текущие диапазоны сервисов 2Gи 3G.
Более того, как ужеупоминалось ранее, диапазон 700MHz, который планируют использовать Verizon иAT&T, обладает значительно более высокой проникающей способностью в здания,чем сигнал 2,5GHz той же мощности. Некоторые эксперты заявили, что стандарт700MHz потребует в четыре раза меньше базовых станций, чем сети 2,5GHz приравном покрытии.
Развитие связи WiMax вУкраине движется слишком медленными темпами. Так, в стране 1,2 млн абонентовмобильного Интернета, из них пользователей WiMax – всего немногим более 25 тыс.Что как минимум в четыре раза меньше, чем прогнозировало руководство первого встране 4G-оператора «Украинские Новейшие Технологии» (ТМ Freshtel) вовремя презентации проекта летом 2009 года. Это говорит о том, что даннаятехнология так и не стала популярной среди украинцев, а операторы, имевшиеширокомасштабные планы, не смогли воплотить их. Компания запустила вкоммерческую эксплуатацию свою сеть в январе этого года, потратив на еестроительство $50 млн. Сегодня покрытие оператора есть только в Киеве (70%). Вмае этого года в Киеве начала работать вторая беспроводная сеть в стандартемобильного WiMax — Intellecom. Запуск этого проекта, так же как и Freshtel,неоднократно переносился. Сейчас сеть запущена только в столице, и начато ееразворачивание в Харькове. Первый и основной фактор, объясняющий такоеположение вещей, — это несовершенство технологии, которая требует установкибольшего количества базовых станций. Но даже это не решит проблемы: львинаядоля абонентов WiMax постоянно испытывают сложности с наличием сигнала впомещении, и эти проблемы не всегда решаются размещением модемов, например, набалконе. Российские 4G-операторы для решения этой проблемы используютспециальное оборудование, устанавливаемое в помещениях и усиливающее мощностьсигнала. Но этот путь требует значительных денежных вложений, окупаемостькоторых в нынешней ситуации не гарантирована.
Помимо объективныхпричин несовершенства технологии и слабого покрытия WiMax-операторов, есть ифактор конкуренции с технологией 3G. Так, «Укртелеком» началдостаточно агрессивно бороться за абонентов, запустив два безлимитных тарифныхплана мобильного широкополосного. Как результат, по оценкам экспертов, к концуэтого года безлимитные интернет-пакеты станут стандартом на рынке мобильногодоступа, как это уже произошло с услугой фиксированного Интернета. По прогнозу «Укртелекома»,к концу года у компании будет 834 тыс. мобильных абонентов, то есть ихколичество вырастет примерно в 2,2 раза. Эксперты считают, что в ближайшей перспективеконкуренция в сегменте скоростного мобильного Интернета обострится еще болеесущественно. Практически сразу на новое предложение госоператора отреагировалего основной конкурент — «Телесистемы Украины» (ТМ Peoplenet),который запустил тарифный план «Удобный Безлимит» с посуточнойабонентской платой. Таким образом, чуть ли не главное конкурентное преимуществоWiMax-операторов нивелируется.
Выводы
Услуги голосовогообщения (собственно телефонная связь) по-прежнему остаётся базовой услугой дляоператоров мобильной связи. Её доля в их доходах превышает 80%. Все попыткиоператоров добиться успеха на поприще продажи контента в своих сетях непринесли заметного результата. Быстро развивающийся сегмент их бизнеса,связанный с предоставлением услуг передачи данных при всех своих перспективахостаётся небольшим с точки зрения объёмов. Динамика его роста не позволяетнадеяться на то, что в перспективе 3-5 лет передача данных будет приноситьоператорам хотя бы 30% выручки. Украина запаздывает с внедрением 3G. Почти вкаждой стране Европы развернуто 2-3 сети третьего поколения. В СНГ 3G активноразвивают Россия, Белоруссия, Узбекистан, Таджикистан, Армения и другие страны.Впрочем, и в Украине есть 3G-оператор Utel. С другой стороны, поздний запуск3G-сетей может принести и определенные преимущества. Теперь HSPA – ужеутвержденная и доказавшая свою состоятельность технология, а сети на ее основемогут быть развернуты довольно быстро. К тому же существенно подешевелооборудование, за эти годы его производители повысили эффективность и нарастилиобъемы сбыта. Наконец, что особенно важно для потребителя, вырос рынокпользовательских устройств с поддержкой 3G – сейчас их более 1700, и абонентможет выбрать терминал, который соответствует его требованиям. Так же Украинаможет перейти на стандарт мобильной связи – 4G, минуя стандарт связи третьегопоколения, внедрение которого сейчас блокируется военными. Изучить возможностьвнедрения нового стандарта Госадминистрации связи поручила ассоциации WirelessUkraine, объединяющей производителей оборудования и операторов. Однако 4Gсейчас не распространен в мире, и внедрить его в Украине будет крайне сложно,считают эксперты.
Литература
1.Электронный ресурс Media.Mabila.ua
2.Электронный ресурс wirelessua.net
3.Журнал «Hi-tech»49 выпуск
4.Журнал «Факты» 21 выпуск
5.Журнал «Комментарии» 8 выпуск