Nous utilisons tous les téléphones portables depuis longtemps, non seulement dans le rôle classique d'« acheter du pain » et de « boire un verre », mais aussi pour perfectionner nos compétences en dactylographie en tapant des SMS. Ces fonctions sont progressivement reléguées au second plan (enfin, sauf « vas-tu boire » :)). Les téléphones sont de plus en plus utilisés dans le monde du travail et nous travaillons comme par hasard, aussi bien au bureau que sur la route. Et même si trembler dans un compartiment de train et s’asseoir sur une chaise ne sont pas exactement la même chose, l’accès à l’information devrait parfois être le même. C'est pour accéder rapidement aux informations nécessaires « maintenant » que les technologies GPRS et EDGE s'introduisent dans notre vie quotidienne. Alors, de quel genre de fruits s’agit-il, et essayons de le comprendre.

D'où vient le GPRS en Russie ?

GPRS – signifie General Packet Radio Service, à notre avis – « transmission de données sans fil ». Cette technologie est désormais mise en œuvre par tous les opérateurs cellulaires mondiaux. De plus, cela s'est fait à l'étranger bien plus tôt qu'en Russie (en général, l'âge des réseaux GSM « bourgeois » est de 7 à 10 ans plus âgé que le nôtre).

Dans un premier temps, les réseaux GSM déjà utilisés ont été « adaptés » au GPRS. Quel est le principe de fonctionnement ? Afin de ne pas trop nous enliser dans la terminologie technique, mentionnons le débit de transmission de données dans un intervalle de temps (intervalle de temps) d’un canal radio. Il n'y en a que quatre - CS1, CS2, CS3, CS4.

Lors d'une communication vocale ou de données, l'abonné se voit attribuer une partie du trajet radio à une vitesse d'environ 9,6 kbit/s. Le canal radio dédié est divisé en intervalles de temps (timeslots), leur nombre varie en fonction des capacités du téléphone et de l'encombrement du réseau. La transmission GPRS s'effectue précisément via des plages horaires actuellement libres. La vitesse, comme on le voit, n'est pas si chaude. Cela est dû au fait qu'au départ, les réseaux GSM ont été conçus spécifiquement pour les services vocaux, et lorsque le besoin de transmission de données s'est imposé de manière inattendue, ce sont les réseaux de ce type qui ont été les premiers à être surveillés par les développeurs. Ils ont donc forgé des réseaux GSM, en en tirant le maximum, tout en réalisant qu'il ne s'agit là que d'une alternative temporaire et qu'ils doivent développer des réseaux en fonction de leur profil.

L'introduction du GPRS « en Russie » a eu lieu plus tard, mais dans des conditions légèrement meilleures, car les fournisseurs étrangers sont partis de zéro et, après un certain temps, il est devenu nécessaire de moderniser l'équipement. Nos réseaux sont relativement jeunes par rapport aux réseaux étrangers ; nos opérateurs n'ont pas besoin d'investir dans la mise à niveau d'équipements obsolètes : ils suivent les sentiers battus en achetant des équipements compatibles GPRS de dernière génération, qui d'ailleurs supportent déjà EDGE (cette technologie sera discuté plus tard).

En Russie, presque tous les opérateurs fédéraux proposent des services basés sur GPRS (Beeline, Megafon, MTS, sociétés régionales). De plus en plus de territoires de notre vaste patrie sont couverts par l'Internet mobile.

Les fournisseurs fournissent différentes statistiques sur l'utilisation du GPRS - les chiffres varient selon la région, l'heure de la journée, l'équipement de l'abonné et de l'opérateur - de 6 à 45 % de la base d'abonnés.

Les téléphones prenant en charge GPRS sont divisés en 12 classes de vitesse (classe MultySlot). Vitesse de transfert de données - jusqu'à 40 kbit/s. et plus. Les téléphones sont également classés selon la manière dont ils fonctionnent avec les données et la voix (classe GPRS). Les téléphones de classe A peuvent transmettre simultanément des données et de la voix. La classe B ne permet pas de le faire en même temps. La classe C prend en charge l'une des méthodes de manière sélective.

Malgré les évolutions positives, nous sommes encore loin du Japon et des Philippines, leaders reconnus dans la distribution et l'utilisation du GPRS.

Bien que notre situation s'améliore progressivement, les revenus des opérateurs issus de l'introduction du GPRS augmentent progressivement dans le revenu total.

Selon les experts, le GPRS en Russie devient de plus en plus populaire pour les raisons suivantes :

Le marché du contenu mobile se développe activement. Aujourd'hui, dans RuNet, il existe plusieurs centaines de ressources WAP pour lesquelles le GPRS sert de « véhicule ».
Le nombre de téléphones prenant en charge le GPRS est désormais majoritaire.
Les opérateurs commencent progressivement à introduire le roaming GPRS.

Mais cela ne va pas sans difficultés, techniques, voire stratégiques. L'un des principaux inconvénients du GPRS en Russie aujourd'hui est sa faible vitesse. Théoriquement, la vitesse maximale de transfert de données utilisant la technologie GPRS atteint 171,3 kbit/s. En fait, il est beaucoup plus petit et dépend de nombreuses raisons objectives, à savoir :

Pour faire fonctionner le GPRS, on utilise un équipement pouvant prendre en charge soit des schémas à vitesse inférieure (CS1 – CS2), soit des schémas à vitesse plus élevée (CS4). Certaines stations de base cellulaires plus anciennes ne peuvent pas fonctionner avec les schémas CS3-CS4. Bien entendu, les prestataires sont bien conscients de la situation actuelle et, si possible, remplacent les équipements par des équipements plus modernes.
Le nombre de requêtes provenant du téléphone d'un abonné et le nombre de plages horaires libres que l'équipement peut allouer ne coïncident pas toujours, en fonction de la classe d'équipement, du téléphone et simplement de la congestion du réseau.
Aujourd'hui, vous pouvez investir sans crainte dans des services basés sur GPRS, mais ils occupent toujours la deuxième ou la troisième place en termes d'importance pour les opérateurs. Si quelque chose nous attire aujourd'hui, ce sont les tarifs avec des prix ridicules pour les communications vocales. Du coup, disons-nous, augmentez la charge sur le réseau et... oubliez complètement le GPRS, quasiment impossible à utiliser dans de telles conditions. Je pense que tous les habitants des grandes villes seront d’accord avec moi.
Le prix de 1 Mo de trafic GPRS en Russie est objectivement inférieur à celui de l'étranger. Cela signifie que les gens ont tendance à utiliser l'Internet mobile encore plus activement, chargeant ainsi le réseau.
Le nombre d'utilisateurs MMS enregistrés et potentiels est disproportionnellement inférieur à ce qu'il est en réalité, mais le MMS est également un service basé sur GPRS et qui fait l'objet d'une publicité active. Il n’y a pas non plus assez de capacité réseau pour cela.
Il y a de temps en temps des publicités à la télévision : « Envoyez ceci, recevez cela ». Bien entendu, toutes ces images, mélodies et jeux sont également reçus via l'Internet mobile.

Comme vous pouvez le constater, tout n’est pas très rose. Et maintenant, la nécessité de mettre en œuvre les réseaux de prochaine génération (3G) nous pèse sur le cou, ce qui fait déjà douter de la diffusion future des réseaux GPRS. Mais même si la communication GSM est toujours vivante, il convient de rappeler une autre merveilleuse technologie de transmission de données : EDGE. C'est une continuation nécessaire du GPRS, comme en témoigne le décodage du nom - Enhanced Data for Global Evolution.

EDGE et GPRS

La vitesse de transfert d'informations utilisant la technologie EDGE est 3 fois supérieure à celle obtenue avec le GPRS - jusqu'à 474,6 Kb/s (encore une fois, en théorie). EDGE vous permet de transmettre/recevoir des données dans la gamme de fréquences existante typique des réseaux GSM utilisés aujourd'hui, mais avec des capacités caractéristiques de la génération 3G.

EDGE commence son histoire à la fin des années 90. Ericsson l'a initialement développé pour les réseaux D-AMPS. Mais j'ai également essayé de l'implémenter dans le réseau GSM, non sans une certaine expérience, puisque la technologie EDGE est une nouvelle modulation du canal radio de la station de base et de l'appareil mobile. Pour utiliser davantage cette technologie au sein des réseaux existants, nous avons besoin d'émetteurs compatibles EDGE qui convertissent le signal sur le chemin de la station de base et de téléphones prenant en charge EDGE (leur nombre augmente constamment, mais n'est toujours pas suffisant). Je recommanderais que lors de l'achat d'un nouveau téléphone, vous fassiez attention à savoir s'il prend en charge EDGE.

Comme déjà mentionné, les opérateurs russes ont démarré leur activité en achetant dans un premier temps des équipements modernes, plus « avancés » que ceux des opérateurs étrangers. De plus, le pic de popularité des communications mobiles en Russie est arrivé juste à temps : à cette époque, EDGE commençait tout juste à être introduit à l'étranger. Pour les opérateurs russes, toute une série de problèmes ont ainsi disparu : leur nouvel équipement était prêt à fonctionner avec EDGE. Mais d'autres questions demeurent, à savoir : l'autorisation administrative d'utiliser cette technologie, puisqu'on a ici un type de modulation du signal légèrement différent (et si des machinations bourgeoises ? :)). De plus, il est nécessaire de revoir tous les équipements pour leur compatibilité avec EDGE, de les optimiser (tout en prenant en compte tous les problèmes existants avec le GPRS). Il est simplement nécessaire d'étendre la capacité du réseau - après tout, avec l'introduction d'EDGE, la charge sur eux doublera ou triplera.

Qu'avons-nous ?

Ainsi, la seule option pour un accès rapide (ou relativement rapide) à Internet à l'aide d'un téléphone mobile est le GPRS. Malgré les défauts (faible débit, aléas du réseau), c'est mieux que rien - EDGE arrive, mais n'est pas encore arrivé. Mais si vous avez de la chance et que votre ville est déjà sous le « EJ », vous pouvez expérimenter en toute sécurité.

J'ai immédiatement envie d'atténuer un peu les attentes naïves des super-vitesses. Compte tenu de la désorganisation structurelle des réseaux GSM (ce n'est pas le signe d'un « désordre » russe d'origine, mais une conséquence du fait qu'ils ont une topologie « d'architecture ouverte » et sont constamment envahis par des modules complémentaires, et que les opérateurs expérimentent avec l'équipement et les logiciels), le transfert de données ne sera pas très rapide. Préparez-vous à des vitesses de 140 à 150 kbps. Mais ce n'est pas mal, non ? :)

Conseils aux utilisateurs GPRS et EDGE - si vous devez travailler tranquillement avec Internet et que vous avez tout pour cela (téléphone, câbles, ordinateur, logiciels), alors il vaut mieux se connecter quelque part en dehors de la ville - dans un village, à la campagne maison. En règle générale, si ces endroits se trouvent dans la zone d'accès du réseau GSM, celui-ci n'est clairement pas surchargé (là, ils font toujours confiance à la transmission de données par paquets sans fil selon la norme OBS - "une femme a dit" :)) Vous pouvez surfer sur un réseau plus rapide qu'en ville, et plus sain...

BORD est une technologie qui vous permet de transférer des données sur un réseau mobile à des vitesses allant jusqu'à 200 Kbps.
C'est en moyenne quatre fois plus rapide que le GPRS.

La principale application d'EDGE est l'accès Internet haut débit : organiser un bureau mobile est une chose indispensable pour les hommes d'affaires.

Et aussi, des opportunités telles que : échanger des images, des photographies et d'autres informations via le même Internet, regarder des vidéos en streaming, la radio Internet, envoyer des fax, du courrier et bien d'autres choses intéressantes.

Sur la base de ses avantages, on peut dire que la technologie EDGE s'adresse à 2 classes différentes de la population : les hommes d'affaires, pour qui il est important d'être toujours au courant des derniers événements, et les adolescents pour qui Internet est un mode de vie. .

Pour accéder aux services modernes via EDGE, utilisez simplement un appareil prenant en charge cette technologie, comme un Sony Ericsson GC85 ou un Sierra AirCard 775.

Dans le même temps, son premier décodage a été présenté sous le nom de Enhanced Data Rates for GSM Evolution.

EDGE utilise une modulation par déphasage à huit positions (8-PSK), qui fournit environ le double de la vitesse maximale par rapport au GPRS - elle est de 384 Kbps, tandis que la vitesse théorique maximale du GPRS est de 171 Kbps.
Bien entendu, la vitesse réelle est bien inférieure.

Pour transmettre des informations, EDGE, comme GPRS, utilise des intervalles de temps (segments temporels d'une trame).
Il existe une politique identique au GPRS pour répartir les plages horaires entre les canaux de réception et de transmission.

Autre avantage, le débit maximum dans un intervalle de temps est de 48 kbit/s (contre 9,6 kbit/s pour le GPRS).
Naturellement, une telle vitesse n'est atteinte qu'avec une réception idéale ; en réalité, tout sera bien pire.

Selon la qualité de la communication, 9 algorithmes de codage sont fournis du MCS-1 au MCS-9 (ce dernier présente la redondance de codage la plus faible, et donc le plus rapide).

Par la suite, avec l'avènement de la spécification de réseau de 3e génération, le nom EDGE a été reformulé et signifie désormais Enhanced Data Rates for Global Evolution.
On peut donc dire qu'EDGE est un lien de transition à part entière vers la 3G ou, comme on l'appelle parfois, la 2,5G.

EDGE, contrairement au GPRS, dont la connexion est très instable, et dont le débit dépasse dans de rares cas 56 Kbps, présente deux avantages incomparables : un débit élevé et une qualité de communication.

La technologie EDGE a donc toutes les chances de remplacer la technologie GPRS obsolète.

Pilote facultatif AMD Radeon Software Adrenalin Edition 19.9.2

Le nouveau pilote facultatif AMD Radeon Software Adrenalin Edition 19.9.2 améliore les performances de Borderlands 3 et ajoute la prise en charge de la technologie Radeon Image Sharpening.

Mise à jour cumulative Windows 10 1903 KB4515384 (ajoutée)

Le 10 septembre 2019, Microsoft a publié une mise à jour cumulative pour Windows 10 version 1903 - KB4515384 avec un certain nombre d'améliorations de sécurité et un correctif pour un bogue qui cassait Windows Search et entraînait une utilisation élevée du processeur.

Pilote Game Ready GeForce 436.30 WHQL

NVIDIA a publié un package de pilotes Game Ready GeForce 436.30 WHQL, conçu pour l'optimisation des jeux : Gears 5, Borderlands 3 et Call of Duty : Modern Warfare, FIFA 20, The Surge 2 et Code Vein » corrige un certain nombre de bugs observés. dans les versions précédentes et élargit la liste des écrans compatibles G-Sync.

Les utilisateurs de téléphones mobiles ou de tablettes compatibles SIM ont peut-être remarqué que l'icône de données à côté de l'antenne peut changer pour l'un des éléments suivants : G, E, 3G, 3.5G, 3G+, H, H+, 4G, L ou LTE. Essayons de comprendre ce que chacun d'eux signifie.

G (GPRS)

GPRS (General Packet Radio Service) est un module complémentaire à la technologie de communication mobile GSM qui permet la transmission de données par paquets. Il s'agit de l'une des premières implémentations de l'Internet mobile. Aujourd’hui, il s’agit d’une méthode obsolète de connexion au World Wide Web. Le débit de transfert de données maximum théorique est de 171,2 Kbps (en fonction de la classe GPRS).

E (BORD)

EDGE (Enhanced Data rate for GSM Evolution) ou Enhanced GPRS est une technologie numérique de transmission de données sans fil pour les communications mobiles, qui constitue un complément aux réseaux 2G et 2,5G (GPRS).

La connexion au réseau via EDGE est environ 3 fois plus rapide que via GPRS, à savoir la vitesse maximale de transfert de données peut être de 474 Kbps. Dans l'image ci-dessus, la vitesse de connexion mesurée par l'application a la dimension KB/s (kilobytes par seconde). Pour convertir en kilobits par seconde, vous devez multiplier la valeur affichée par 8, soit 17 Kbps x 8 = 136 Kbps.

3G

3G (de l'anglais troisième génération - troisième génération) - Technologies de communication mobile de 3ème génération - un ensemble de services qui combinent à la fois l'accès mobile haut débit à Internet et la technologie de communication radio, qui crée un canal de transmission de données (voix, messages, etc. .) d.). Actuellement, ce terme fait le plus souvent référence à la technologie UMTS avec un module complémentaire HSPA (d'où l'icône « H » ou « H+ » sur le téléphone).

Les réseaux 3G de troisième génération fonctionnent à des fréquences légèrement supérieures au GSM traditionnel (850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz), à savoir 1900-2100 MHz, ce qui, en plus d'autres différences sérieuses par rapport au GSM et améliorations, permet d'augmenter la bande passante de fréquence et , respectivement, le taux de transfert de données.

Variétés de 3G

HSPA

Le débit de transfert de données théorique maximum selon la norme HSPA est de 14,4 Mbit/s (taux de transfert de données de la station de base vers tous les abonnés locaux) et jusqu'à 5,76 Mbit/s depuis l'abonné. Les premières étapes de mise en œuvre de la norme avaient un débit de 3,6 Mbit/s vers l'abonné HSDPA (D - liaison descendante). Après l'introduction de la deuxième étape de HSUPA (U-uplink, c'est-à-dire accélération de la transmission depuis l'abonné), l'ensemble de la technologie a été abrégé en HSPA.

HSPA+

HSPA+ (anglais : Evolved High-Speed Packet Access, « accès par paquets à haut débit développé ») est une norme de communications mobiles, une mise à niveau de la troisième génération de communications mobiles, avec un haut débit comparable à la 4G.

HSPA+ fait généralement référence aux technologies qui permettent le transfert de données par paquets avec des vitesses de téléchargement allant jusqu'à 42,2 Mbit/s et des vitesses de téléchargement allant jusqu'à 5,76 Mbit/s. En pratique, la vitesse de connexion est inférieure et s'élève à 10 - 20 Mbit/s (dans l'image ci-dessus 1,6 Mbit/s x 8 = 12,8 Mbit/s).

Cette technologie est considérée comme transitoire entre les réseaux de troisième (3G) et de quatrième (4G) générations. Parfois, on l'appelle aussi « 3,5G ».

4G

Si l'icône L, LTE ou 4G s'allume sur votre téléphone, félicitations ! Premièrement, votre appareil prend en charge les normes LTE-A et WiMAX, et deuxièmement, vous êtes sur le réseau de la dernière et dernière génération disponible dans notre pays au moment de la rédaction de cet article avec des vitesses de téléchargement de données allant jusqu'à 173 Mbit/s et des vitesses de téléchargement allant jusqu'à 58 Mbps !

EDGE est une technologie avancée remplaçant le GPRS. Il est également connu sous le nom d'EGPRS (Enhanced GPRS). Cette technologie permet de transférer des données sur un réseau mobile à des vitesses allant jusqu'à 200 kbit/s, ce qui a déjà été confirmé dans la pratique. C'est en moyenne quatre fois plus rapide que le GPRS. Pour accéder aux services modernes via EDGE, il suffit d'utiliser une carte SonyEricsson GC85, Sierra AirCard 775, T-modem COM, T-modem USB, T-modem PCI (ou tout autre appareil prenant en charge cette technologie) - dans la zone de test il sélectionne automatiquement EDGE au lieu de GPRS, aucune action supplémentaire n'est requise de la part de l'utilisateur.
De nos jours, un professionnel a besoin de plus que simplement rester en contact avec ses clients et ses collègues lorsqu'il n'est pas au bureau. Pour la grande majorité des spécialistes qui utilisent les communications mobiles, la possibilité de travailler sur la route est pertinente. À cet égard, les technologies permettant de connecter un ordinateur portable à un réseau de bureau et de communiquer par courrier électronique avec des collègues et des clients en temps réel sont très demandées. Les cartes EDGE/GPRS, telles que SonyEricsson GC85, Sierra AirCard 775, T-modem COM, T-modem USB, T-modem PCI, constituent la solution optimale à ces fins.
Ces appareils vous permettront d'accéder facilement et rapidement à Internet, de vous connecter à votre réseau d'entreprise et d'envoyer des e-mails ou des SMS. Fonctionnant sur les réseaux GSM/EDGE, une telle carte permet de régler le taux de transfert de données (247,4 Kbps !!!) trois à quatre fois supérieur à la vitesse de transfert de données utilisant la technologie GPRS. Cela signifie que le temps passé à recevoir des e-mails ou à naviguer sur Internet sera considérablement réduit.

EDGE est déjà en Russie. MegaFon est devenu le premier opérateur mobile à fournir aux abonnés de Moscou et de la région de Moscou un accès à la transmission de données à haut débit grâce à la technologie EDGE. Début janvier 2005, les tests de la dernière technologie Enhanced Data for Global Evolution ont commencé dans un certain nombre de districts de la capitale et de la région de Moscou au sein du réseau MegaFon-Moscou.

2. Détails sur EDGE.

Qu’est-ce qu’EDGE ? Ses avantages

Dernièrement, le mystérieux mot EDGE apparaît de plus en plus souvent sur les étagères de nos magasins. Quelle est cette terrible bête, quels avantages cette technologie offre-t-elle et quel est son avenir en Russie ?

Initialement, EDGE était conçu comme une extension de la technologie GPRS. Ils ont commencé à en parler pour la première fois en 1997 à l'ESTI (Institut européen de normalisation des télécommunications). Dans le même temps, son premier décodage a été présenté sous le nom de Enhanced Data Rates for GSM Evolution. EDGE utilise une modulation par déphasage à huit positions (8-PSK), qui fournit environ le double de la vitesse maximale par rapport au GPRS - elle est de 384 Kbps, tandis que la vitesse théorique maximale du GPRS est de 171 Kbps. Bien entendu, la vitesse réelle est bien inférieure. Pour transmettre des informations, EDGE, comme GPRS, utilise des intervalles de temps (segments temporels d'une trame). Il existe une politique identique au GPRS pour répartir les plages horaires entre les canaux de réception et de transmission. Autre avantage, le débit maximum dans un intervalle de temps est de 48 kbit/s (contre 9,6 kbit/s pour le GPRS). Naturellement, une telle vitesse n'est atteinte qu'avec une réception idéale ; en réalité, tout sera bien pire. Selon la qualité de la communication, 9 algorithmes de codage sont fournis du MCS-1 au MCS-9 (ce dernier présente la redondance de codage la plus faible, et donc le plus rapide).

Par la suite, avec l'avènement de la spécification de réseau de 3e génération, le nom EDGE a été reformulé et signifie désormais Enhanced Data Rates for Global Evolution. On peut donc dire qu'EDGE est un lien de transition à part entière vers la 3G ou, comme on l'appelle parfois, la 2,5G.

La principale application d'EDGE est l'accès Internet haut débit : organiser un bureau mobile est une chose indispensable pour les hommes d'affaires. Et aussi, des opportunités telles que : échanger des images, des photographies et d'autres informations via le même Internet, regarder des vidéos en streaming, la radio Internet, envoyer des fax, du courrier et bien d'autres choses intéressantes. Sur la base de ses avantages, on peut dire que la technologie EDGE s'adresse à 2 classes différentes de la population : les hommes d'affaires, pour qui il est important d'être toujours au courant des derniers événements, et les adolescents pour qui Internet est un mode de vie. .

La question de savoir lequel est meilleur que GPRS ou EDGE ne peut pas non plus recevoir de réponse définitive, bien qu'à l'heure actuelle, l'utilisation du GPRS soit plus justifiée que l'utilisation de EDGE. Cela est principalement dû au fait que le GPRS est répandu partout et que EDGE commence tout juste à se propager en Russie. Mais EDGE, contrairement au GPRS, dont la connexion est très instable, et dont le débit dépasse dans de rares cas 56 Kbps, présente deux avantages incomparables : un débit élevé et une qualité de communication. La technologie EDGE a donc toutes les chances de remplacer la technologie GPRS obsolète.

Technologie EDGE : qu'est-ce que c'est et pourquoi est-elle nécessaire ?

Le dernier congrès mondial 3GSM, et ensuite le salon CeBIT 2006 à Hanovre, ont apporté de nombreuses annonces de nouveaux téléphones portables prenant en charge la technologie EDGE (Enhanced Data for Global Evolution ou, comme on l'entend parfois, Enhanced Data Rates for GSM Evolution). . Ce n'est pas une coïncidence : bien que les fournisseurs de téléphones mobiles accordent de plus en plus d'attention à la prise en charge des normes de troisième génération (3G), telles que CDMA2000 1x, W-CDMA et UMTS, le développement des réseaux 3G est extrêmement lent et l'intérêt pour la deuxième génération ( 2G) et de deuxième génération et pour moitié (2,5G) ne faiblit pas, mais au contraire, se développe, tant sur les marchés des pays en développement que sur les marchés des pays développés.

L'évolution des standards cellulaires

Au nom de la « propédeutique sans effusion de sang », je vais revenir un peu dans l’histoire et parler des générations de normes de communication cellulaire que la science connaît aujourd’hui. Ceux d’entre vous qui connaissent déjà cette problématique peuvent immédiatement passer à la section suivante, spécifiquement dédiée à la technologie EDGE.

iSo, normes première génération les communications cellulaires (1G), (développées en 1978, introduites en 1981) et (introduites en 1983), étaient analogiques : la voix humaine basse fréquence était transmise sur une porteuse haute fréquence (~ 450 MHz dans le cas du NMT et 820 MHz). -890 MHz dans le cas de l'AMPS) utilisant un schéma de modulation amplitude-fréquence. Afin d'assurer la communication entre plusieurs personnes en même temps, dans la norme AMPS par exemple, les gammes de fréquences ont été divisées en canaux de 30 kHz de large ; cette approche a été appelée FDMA (Frequency Division Multiple Access). Les normes de première génération ont été créées et fournissaient exclusivement des communications vocales.

Normes deuxième génération(2G), tels que (Système mondial de communications mobiles) et (Code Division Mutiple Access), ont apporté avec eux plusieurs innovations. En plus de la division en fréquence des canaux de communication FDMA, la voix d'une personne était désormais numérisée (codage), c'est-à-dire qu'une fréquence porteuse modulée était transmise sur le canal de communication, comme dans la norme 1G, mais plus avec un signal analogique, mais avec un code numérique. Il s’agit d’une caractéristique commune à toutes les normes de deuxième génération. Ils diffèrent par les méthodes de « compression » ou division des canaux : le GSM utilise l'approche de multiplexage temporel TDMA (Time Division Multiple Access), et le CDMA utilise la division en code des canaux de communication (Code Division Mutiple Access), c'est pourquoi cette norme est appelé ça. Les normes de deuxième génération ont également été créées pour assurer la communication vocale, mais en raison de leur « nature numérique » et en relation avec le besoin apparu lors de la diffusion du Global Wide Web de fournir un accès à Internet via les téléphones mobiles, elles offraient la possibilité de transmettre données numériques via un téléphone mobile, comme via un modem filaire classique. Initialement, les normes de deuxième génération n'offraient pas un débit élevé : le GSM ne pouvait fournir que 9 600 bps (exactement autant qu'il en faut pour assurer une communication vocale sur un canal « densifié » à l'aide du TDMA), le CDMA plusieurs dizaines de Kbps.

Dans les normes troisième génération(3G), dont la principale exigence, selon les spécifications de l'Union internationale des télécommunications (UIT) IMT-2000, était de fournir une communication vidéo au moins en résolution QVGA (320x240), il était nécessaire d'atteindre une capacité de transmission de données numériques d'au moins 384 Kbps. Pour résoudre ce problème, des bandes de fréquences accrues (W-CDMA, Wideband CDMA) ou un plus grand nombre de canaux de fréquence utilisés simultanément (CDMA2000) sont utilisés. Soit dit en passant, au départ, la norme CDMA2000 ne pouvait pas fournir le débit requis (fournissant seulement 153 Kbps), cependant, avec l'introduction de nouveaux schémas de modulation et technologies de multiplexage utilisant des porteuses orthogonales dans les « modules complémentaires » 1x RTT et EV-DO, le seuil était de 384 Kbps et a été dépassé avec succès. Et une technologie de transmission de données telle que CDMA2000 1x EV-DV devra fournir un débit allant jusqu'à 2 Mbit/s, tandis que la technologie HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) est actuellement développée et promue dans les réseaux W-CDMA. jusqu'à 14,4 Mbit/s.

Par ailleurs, au Japon, en Corée du Sud et en Chine, des travaux sont actuellement en cours sur les prochaines normes de quatrième génération, qui pourront, à l'avenir, assurer des vitesses de transmission et de réception de données numériques supérieures à 20 Mbit/s, devenant ainsi un alternative aux réseaux filaires à large bande.

Cependant, malgré toutes les perspectives que promettent les réseaux de troisième génération, peu de gens sont pressés d'y passer. Les raisons à cela sont multiples : le coût élevé des téléphones, causé par la nécessité de restituer les fonds investis dans la recherche et le développement ; et le coût élevé du temps d'antenne associé au coût élevé des licences pour les bandes de fréquences et à la nécessité de passer à des équipements incompatibles avec l'infrastructure existante ; et une durée de vie courte de la batterie en raison d'une charge excessivement élevée (par rapport aux appareils de deuxième génération) lors du transfert de grandes quantités de données. Dans le même temps, la norme GSM de deuxième génération, en raison de la possibilité inhérente d'itinérance mondiale et du moindre coût des appareils et du temps d'antenne (ici la politique de licence du principal fournisseur de technologies CDMA, Qualcomm, lui a fait une cruelle blague), est devenu véritablement mondial, et déjà l'année dernière, le nombre d'abonnés GSM a dépassé 1 milliard de personnes. Ne pas profiter de la situation serait une erreur tant du point de vue des opérateurs qui voudraient augmenter le revenu moyen par abonné (ARPU) et assurer la fourniture de services compétitifs par rapport à ceux des réseaux 3G, que du côté des utilisateurs qui aimerait avoir un accès mobile à Internet. Ce qui est arrivé plus tard à cette norme peut être qualifié de petit miracle : elle a été inventée approche évolutive, dont le but ultime était de transformer le GSM en un standard de troisième génération compatible avec l'UMTS (Universal Mobile Telecommunications System).

À proprement parler, l'accès à l'Internet mobile est disponible depuis longtemps : la technologie CSD (Circuit-Switched Data) permettait d'établir une connexion par modem à une vitesse de 9600 bps, mais, d'une part, elle était peu pratique en raison du faible débit, et deuxièmement en raison de la facturation à la minute. Par conséquent, la technologie de transmission de données (General Packet Radio Service) a d'abord été inventée et mise en œuvre, ce qui a marqué le début de la transition vers une approche par paquets, puis la technologie EDGE. D'ailleurs, il existe également une technologie alternative au GPRS, HSCSD (High-Speed Circuit Switched Data), mais elle est moins courante, car elle implique également une facturation à la minute, tandis que le GPRS prend en compte le transfert des paquets de trafic. C'est la principale différence entre le GPRS et les différentes technologies basées sur l'approche CSD : dans le premier cas, le terminal de l'abonné envoie des paquets par voie aérienne qui transitent par des canaux arbitraires jusqu'à la destination, dans le second, une connexion point à point est établi entre le terminal et la station de base (fonctionnant comme un routeur).-point utilisant un canal de communication standard ou étendu. La norme GSM avec technologie GPRS occupe une position intermédiaire entre la deuxième et la troisième génération de communication, c'est pourquoi elle est souvent appelée la deuxième génération et demie (2,5G). On l'appelle également ainsi car le GPRS marque la moitié du chemin des réseaux GSM/GPRS vers la compatibilité avec l'UMTS.

La technologie EDGE, comme son nom l'indique (qui peut être traduit par « taux de transfert de données améliorés pour l'évolution de la norme GSM »), joue deux rôles à la fois : d'une part, elle offre un débit plus élevé pour la transmission et la réception de données, et d'autre part. , constitue une nouvelle étape sur le chemin du GSM vers l'UMTS. La première étape, l'introduction du GPRS, a déjà été franchie. La deuxième étape approche à grands pas : la mise en œuvre d'EDGE a déjà commencé dans le monde et dans notre pays.

Carte de couverture du réseau EDGE de l'opérateur Megafon à Moscou (fin février 2006)

EDGE, qu'est-ce que c'est et avec quoi se mange-t-on ?

La technologie EDGE peut être mise en œuvre de deux manières différentes : en tant qu'extension du GPRS, auquel cas elle doit être appelée EGPRS (enhanced GPRS), ou en tant qu'extension du CSD (ECSD). Considérant que le GPRS est beaucoup plus répandu que le HSCSD, regardons l’EGPRS.

1. EDGE n’est pas une nouvelle norme cellulaire.

Cependant, EDGE implique une couche physique supplémentaire qui peut être utilisée pour augmenter le débit des services GPRS ou HSCSD. Dans le même temps, les services eux-mêmes sont fournis exactement de la même manière qu'auparavant. Théoriquement, le service GPRS est capable de fournir un débit allant jusqu'à 160 Kbps (au niveau physique, en pratique, les appareils prenant en charge le GPRS Classe 10 ou 4+1/3+2 ne fournissent que jusqu'à 38-42 Kbps puis, si l'encombrement du réseau cellulaire le permet), et EGPRS jusqu'à 384-473,6 Kbit/s. Cela nécessite l'utilisation d'un nouveau schéma de modulation, de nouvelles méthodes de codage de canal et de correction d'erreurs.

2. EDGE, en fait, est un « module complémentaire » (ou plutôt un ajustement, si l'on suppose que la couche physique est inférieure aux autres) au GPRS et ne peut pas exister séparément du GPRS. EDGE, comme mentionné ci-dessus, implique l'utilisation d'autres schémas de modulation et de code, tout en maintenant la compatibilité avec le service vocal CSD.

Figure 1. Les nœuds modifiés sont affichés en jaune.

Ainsi, du point de vue du terminal client, rien ne devrait changer avec l'introduction de EDGE. Cependant, l'infrastructure des stations de base subira quelques changements (voir Fig. 1), mais pas trop graves. En plus d'augmenter la capacité de transmission de données, l'introduction de EDGE augmente la capacité du réseau cellulaire : davantage d'utilisateurs peuvent désormais être « regroupés » dans le même créneau horaire, par conséquent, nous espérons que vous ne recevrez pas au maximum de message « réseau occupé ». moments inopportuns.

Tableau 1. Caractéristiques comparatives de EDGE et GPRS
	GPRS	BORD
Schéma de modulation	GMSK	8-PSK/GMSK
Taux de symbole	270 mille par seconde	270 mille par seconde
Bande passante	270 Kbit/s	810 Kbit/s
Bande passante par plage horaire	22,8 Kbit/s	69,2 Kbit/s
Taux de transfert de données par plage horaire	20 Kbit/s (CS4)	59,2 Kbit/s (MCS9)
Taux de transfert de données utilisant 8 plages horaires	160 (182,4) Kbit/s	473,6 (553,6) Kbit/s

Le tableau 1 illustre les différentes caractéristiques techniques du EDGE et du GPRS. Bien que EDGE et GPRS envoient le même nombre de symboles par unité de temps, en raison de l'utilisation d'un schéma de modulation différent, le nombre de bits de données dans EDGE est trois fois plus grand. Faisons immédiatement une réserve ici que les valeurs de débit et de taux de transfert de données données dans le tableau diffèrent les unes des autres du fait que la première prend également en compte les en-têtes de paquets inutiles pour l'utilisateur. Eh bien, le taux de transfert de données maximum de 384 Kbps (requis pour se conformer aux spécifications IMT-2000) est obtenu si huit plages horaires sont utilisées, soit 48 Kbps par plage horaire.

Schéma de modulation EDGE

La norme GSM utilise le schéma de modulation GMSK (Gaussian minimum shift keying), qui est un type de modulation de phase du signal. Pour expliquer le principe du circuit GMSK, considérons le diagramme de phases de la Fig. 2, qui montre les parties réelle (I) et imaginaire (Q) du signal complexe. La phase des « 0 » et « 1 » logiques transmis diffère l'une de l'autre par la phase p. Chaque caractère transmis par unité de temps correspond à un bit.

Figure 2. Différents schémas de modulation en GPRS et EDGE.

La technologie EDGE utilise un schéma de modulation 8PSK (modulation par déplacement de 8 phases, le déphasage, comme le montre la figure, est de p/4), utilisant les mêmes spécifications de structure de canal de fréquence, de codage et de bande passante que dans le GSM/GPRS. En conséquence, les canaux de fréquence adjacents créent exactement les mêmes interférences mutuelles que dans le cas du GSM/GPRS. Le déphasage plus faible entre les symboles, qui code désormais non pas un bit, mais trois (les symboles correspondent aux combinaisons 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 et 111), rend la tâche de détection plus difficile, surtout si le le niveau du signal est faible. Cependant, dans des conditions de bon niveau de signal et de réception stable, il n'est pas difficile de discriminer chaque caractère.

Codage

Le GPRS peut utiliser quatre schémas de codage différents : CS1, CS2, CS3 et CS4, chacun utilisant son propre algorithme de correction d'erreurs. Neuf schémas de codage ont été développés pour EGPRS, MCS1..MCS9, respectivement, dont le but est également de fournir une correction d'erreurs. De plus, le MSC1..MSC4 « junior » utilise le schéma de modulation GMSK et le MSC5..MSC9 « senior » utilise le schéma de modulation 8PSK. La figure 3 montre la dépendance du taux de transfert de données sur l'utilisation de différents schémas de modulation couplés à différents schémas de codage (le taux de transfert de données varie en fonction de la quantité d'informations redondantes requises pour le fonctionnement des algorithmes de correction d'erreurs incluses dans chaque paquet codé). Il n'est pas difficile de deviner que plus les conditions de réception (rapport signal/bruit) sont mauvaises, plus les informations redondantes doivent être incluses dans chaque paquet, ce qui signifie que plus la vitesse de transfert des données est faible. La légère différence de débit observée entre CS1 et MCS1, CS2 et MCS2, etc. est due à la différence de taille des en-têtes de paquets.

Figure 3. Différents schémas de code dans GPRS et EDGE.

Cependant, si le rapport signal sur bruit est faible, tout n'est pas perdu : dans les anciens schémas de codes de modulation EGPRS MCS7, MCS8, MCS9, une procédure de « superposition » est prévue : puisque la norme est capable d'envoyer des groupes de paquets sur différentes porteuses (dans la gamme de fréquences), pour chacune d'elles où les conditions (et surtout le « bruit ») peuvent être différentes, dans ce cas la retransmission de l'ensemble du bloc peut être évitée si vous savez dans quel groupe la panne s'est produite et retransmettez ce particulier groupe. Contrairement à l'ancien schéma de code GPRS CS4, qui n'utilise pas d'algorithme de correction d'erreur similaire, dans EGPRS MCS7, MCS8, MCS9, différents blocs de données sont « superposés » les uns sur les autres, donc s'il y a une défaillance dans l'un des groupes (comme indiqué sur la figure), la retransmission n'est effectuée que sur la moitié des colis (voir fig. 4).

Figure 4. Utilisation de la superposition de groupes de paquets dans EDGE.

Traitement des paquets

Si, pour une raison quelconque, un paquet envoyé à l'aide d'un schéma de codage « supérieur » n'a pas été reçu correctement, EGPRS permet de le retransmettre en utilisant un schéma de codage « inférieur ». Dans le GPRS, une telle fonctionnalité, appelée « resegmentation », n'était pas fournie : un paquet mal reçu est renvoyé en utilisant le même schéma de modulation-codage que la fois précédente.

Fenêtre d'adressage

Avant qu'une séquence de paquets (trame) codés (c'est-à-dire que des « mots » constitués de plusieurs bits sont codés) puisse être transmise sur l'interface RF, l'émetteur attribue aux paquets un numéro d'identification inclus dans l'en-tête de chaque paquet. Les numéros de paquets en GPRS vont de 1 à 128. Après qu'une séquence de paquets (par exemple, 10 paquets) soit envoyée au destinataire, l'émetteur attend la confirmation du récepteur qu'ils ont été reçus. Le rapport que le récepteur renvoie à l'émetteur contient le nombre de paquets décodés avec succès et ceux que le récepteur n'a pas pu décoder. Une nuance importante : les numéros de paquets prennent des valeurs de 1 à 128 et la largeur de la fenêtre d'adresse n'est que de 64, de sorte qu'un paquet nouvellement transmis peut recevoir le même numéro que dans la trame précédente. Dans ce cas, le protocole est obligé de renvoyer la totalité de la trame actuelle, ce qui affecte négativement le taux de transfert de données global. Pour réduire le risque qu'une telle situation se produise dans EGPRS, le numéro de paquet peut prendre des valeurs de 1 à 2048 et la fenêtre d'adresse est augmentée à 1024.

Précision de mesure

Pour assurer le bon fonctionnement de la technologie GPRS dans un environnement GSM, il est nécessaire de mesurer en permanence les conditions radio : niveau signal/bruit dans le canal, taux d'erreur, etc. Ces mesures n'altèrent en rien la qualité de la communication vocale, où il suffit d'utiliser constamment le même schéma de codage. Lors de la transmission de données vers GPRS, la mesure des conditions radio n'est possible que par « pauses » deux fois sur une période de 240 ms. Afin de ne pas attendre toutes les 120 ms, EGPRS détermine un paramètre tel que la probabilité d'erreur sur les bits (BEP) dans chaque trame. La valeur BEP est affectée à la fois par le rapport signal/bruit, par la dispersion temporelle du signal et par la vitesse du terminal. La variation du BEP d'une trame à l'autre fournit une estimation de la vitesse du terminal et de la gigue de fréquence, mais pour une estimation plus précise, la probabilité moyenne d'erreur sur les bits pour quatre trames et son écart type d'échantillon sont utilisés. Grâce à cela, l'EGPRS réagit plus rapidement aux conditions changeantes : il augmente le taux de transfert de données lorsque le BEP diminue et vice versa.

Contrôler la vitesse de connexion dans EGPRS

EGPRS utilise une combinaison de deux approches : l'ajustement de la vitesse de liaison et la redondance incrémentielle. Le réglage de la vitesse de connexion, mesurée soit par le terminal mobile par la quantité de données reçues par unité de temps, soit par la station de base par la quantité, respectivement, de données transmises, vous permet de sélectionner le schéma de code de modulation optimal pour les volumes suivants de données. En règle générale, l'utilisation d'un nouveau schéma de code de modulation peut être attribuée lors de la transmission d'un nouveau bloc (de quatre groupes) de données.

La redondance incrémentielle est initialement appliquée au schéma de code de modulation le plus ancien, MCS9, avec peu d'attention à la correction d'erreurs et sans prise en compte des conditions radio. Si les informations ne sont pas décodées correctement par le destinataire, ce ne sont pas les données elles-mêmes qui sont transmises sur le canal de communication, mais un certain code de contrôle qui est « ajouté » (utilisé pour la conversion) aux données déjà téléchargées jusqu'à ce que les données soient décodées. avec succès. Chacun de ces « morceaux incrémentiels » de code supplémentaire augmente la probabilité d'un décryptage réussi des données transmises ; c'est là que réside la redondance. Le principal avantage de cette approche est qu'il n'est pas nécessaire de surveiller la qualité des communications radio, c'est pourquoi la redondance incrémentale est obligatoire dans la norme EGPRS pour les terminaux mobiles.

L'intégration de l'EGPRS dans les réseaux GSM/GPRS existants UMTS approche à grands pas !

Comme mentionné ci-dessus, la principale différence entre GPRS et EGPRS réside dans l'utilisation d'un schéma de modulation différent au niveau physique. Par conséquent, pour prendre en charge EGPRS, il suffit d'installer un émetteur-récepteur et un logiciel de traitement des paquets sur la station de base prenant en charge les nouveaux schémas de modulation. Pour garantir la compatibilité avec les téléphones mobiles non EDGE, la norme stipule ce qui suit :

Les terminaux mobiles EDGE et non-EDGE doivent pouvoir utiliser le même créneau horaire
Les émetteurs-récepteurs EDGE et non-EDGE doivent utiliser la même plage de fréquences
Prise en charge partielle EDGE possible

Pour faciliter le processus d'introduction de nouveaux téléphones mobiles sur le marché, il a été décidé de diviser les terminaux compatibles EDGE en deux classes :

Prise en charge du schéma de modulation 8PSK uniquement dans le flux de données de réception (liaison descendante) et
Prend en charge 8PSK dans les flux de données de réception et de transmission (liaison montante)

L'introduction de l'EGPRS, comme mentionné ci-dessus, permet d'atteindre un débit environ trois fois supérieur à celui de la technologie GPRS. Dans ce cas, exactement les mêmes profils QoS (qualité de service) sont utilisés que dans le GPRS, mais en tenant compte de l'augmentation de la bande passante. En plus de nécessiter l'installation d'un émetteur-récepteur sur la station de base, la prise en charge d'EGPRS nécessite une mise à jour logicielle qui devra gérer le protocole de paquet modifié.

La prochaine étape de l'évolution des systèmes de communication cellulaire GSM/EDGE vers des réseaux « à part entière » de troisième génération sera l'amélioration des services de transfert de paquets (données) afin d'assurer leur compatibilité avec l'UMTS/UTRAN (réseau d'accès radio terrestre UMTS). Ces améliorations sont actuellement en cours d'évaluation et seront très probablement incluses dans une future version des spécifications du 3GPP (3G Partnership Project). La principale différence entre GERAN et la technologie EDGE actuellement implémentée sera la prise en charge de la QoS pour les cours interactifs, en arrière-plan, en streaming et en conversation. La prise en charge de ces classes QoS est déjà disponible dans l'UMTS, ce qui permet, par exemple, la communication vidéo dans les réseaux UMTS (par exemple W-CDMA 2 100 ou 1 900 MHz). De plus, dans la future génération d'EDGE, il est prévu de fournir un traitement parallèle simultané de flux de données avec différentes priorités de QoS.