Generation 2 1/2

Johdanto

GSM - kaiken perusta

2 1/2 G tekniikat

HSCSD

GPRS

EDGE

2 1/2 G vs. 3 G

Sonera aloittaa gprs-palvelut

Lähteet

Tekijät

Johdanto

Matkapuhelinverkkojen ja -puhelimien kehitys voidaan jaotella kolmeen sukupolveen. Ensimmäisen sukupolven muodostavat analogiset matkapuhelimet, toisen sukupolven digitaaliset matkapuhelimet ja kolmannen generaation muodostavat puhelimet, joissa on edellisiä huomattavasti suurempi datansiirtokapasiteetti. Seuraavassa tarkastellaan pääasiassa Suomalaisten matkapuhelinten ja matkapuhelinverkkojen evoluutiota.

1. sukupolvi

ARP
Ensimmäisen sukupolven matkapuhelimet toimivat analogisella radiotekniikalla. Posti- ja lennätinlaitoksen rakentama ARP-verkko avattiin vuonna 1971 ja se kattoi koko maan 1978. ARP oli alkuun käsivälitteinen, kunnes vuonna 1992 verkon automatisointi saatettiin loppuun. ARP toimi vain Suomessa ja sen suosion perustana oli hyvä kuuluvuus erämailla ja vesialueilla, missä muut matkapuhelinverkot eivät tarjonneet kuuluvuutta. Tämän mahdollisti sen toiminnan perustuminen 150 MHz:n radiotekniikkaan, jossasignaalin etenemisominaisuudet ovat erinomaiset. Datansiirtopalveluita ARP-verkkoei tarjonnut. Verkon toiminta on tarkoitus lopettaa vuoteen 2003 mennessä.

NMT
NMT (Nordic Mobile Telephone) -verkko otettiin käyttöön Suomessa 1982 ja muualla pohjoismaissa jo vuonna 1981. Ensin käyttöön otettu 450 MHz:n järjestelmä havaittiin pian kapasiteetiltaan ahtaaksi ja vuonna 1987 otettiin käyttöön 900 MHz:n verkko. NMT-450-verkko kattoi koko Suomen vuonna 1990 ja on nykyisin Pohjoismaiden kattavin matkapuhelinverkko, joka toimii myös Baltiassa ja Venäjän lähialueilla. NMT -verkko on automaattinen solukkopuhelinverkko, jonka solurakenne on ARP-verkon kaltainen. NMT verkko tarjoaa datansiirtomahdollisuudet nopeuksin 1200 ja 2400 bps. NMT-900-verkko poistetaan käytöstä Suomessa vuoden 2000 loppuun mennessä. NMT-450-matkapuhelinverkko toimii ainakin vuoden 2003 loppuun asti.

AMPS, N-AMPS ja TACS
Maailmalla oli myös muitakin tekniikoita. AMPS (Advanced Mobile Phone Service) oli Bellin laboratoriossa 1970 kehitetty 800 MHz:n taajuudella toimiva matkapuhelinjärjestelmä, joka otettiin kaupalliseen käyttöön 1983 Yhdysvalloissa. Tekniikkaan pohjautuen Motorola kehitteli myöhemmin kapasiteetilta suuremman N-AMPS (Narrowband Advanced Mobile Phone Service) järjestelmän. TACS (Total Access Communication System) on myöskin Motorolan kehittämä järjestelmä ja se perustuu AMPS-tekniikkaan. Järjestelmä toimii 900 MHz:n taajuudella. Järjestelmä on käytössä Iso-Britanniassa ja Japanissa (JTAC).

2. sukupolvi

Tällä hetkellä on käytössä toisen sukupolven matkapuhelinverkot, jotka perustuvat digitaalitekniikkaan. Kyseiset verkot ovat ominaisuuksiltaan tehokkaampia kuin 1. sukupolven järjestelmät ja sen myötä ne mahdollistavat uusien monipuolisten palvelujen käytön, kuten tehokkaamman langattoman datasiirron, tekstiviestit, faksit ja paremman puheensalauksen. Järjestelmät ovat edelleenkin maanosakohtaisia, eikä koko maailman kattavaa verkkoratkaisua ole vieläkään onnistuttu luomaan.

GSM-900 ja GSM-1800
GSM (Global System for Mobile communications) on matkapuhelinstandardi, jota käytetään pääasiassa Euroopassa. Se mahdollistaa puhe- ja datasiirron langattomasti matkapuhelinverkossa. GSM otettiin kaupalliseen käyttöön ensimmäisenä maailmassa Suomessa. Vuosi oli 1992 ja käyttöönotto tapahtui Telen (nykyisin Sonera) ja Radiolinjan toimesta. GSM -tekniikka perustuu laajaspektriseen lähetykseen, taajuushyppelyn ja aikajakomultipleksoinnin (TDMA) käyttöön. Perus GSM-verkko tarjoaa datansiirtomahdollisuudet nopeuksin 4800 ja 9600 bps.Verkko toimii 900 MHz:n taajuudella. Käyttäjämäärän kasvaessa GSM-verkko on havaittu riittämättömäksi ja suurimmissa keskuksissa on otettu käyttöön GSM-tekniikkaanperustuva GSM-1800-järjestelmä GSM-900:n rinnalle. Puhelinvalmistajat valmistavat kaksitaajuuspuhelimia, jotka toimivat molemmissa verkoissa. Yhdysvalloissa on lisäksi käytössä 1900 Mhz:n alueella toimiva GSM-1900.

PDC, CDMA ja D-AMPS
PDC (Personal Digital Cellular) on Japanin digitaalinen matkapuhelinjärjestelmä, jonka taajuusalueet ovat 800 ja 1500 Mhz. PDC kayttää GSM:n tapaan TDMA:ta ja muistuttaa muutoinkin hyvin paljon GSM:ää. Järjestelmän suurin ero GSM:ään verrattuna on laskutus, joka tapahtuu matkapuhelinten etäisyyden mukaan. Ensimmäinen PDC-verkko otettiin käyttöön maaliskuussa 1993.

CDMA (Code Division Multiple Access) on GSM:n kilpailija matkapuhelinverkko järjestelmänä. Se otettiin ensimmäisenä käyttöön Hong Kongissa vuonna 1995 ja vuonna 1996 Yhdysvalloissa, jossa se tottelee nimeä IS-95 (N-CDMA). CDMA perustuu aikajaon ja taajuushyppelyn lisäksi matemaattisten koodien käyttöön. Näin ollen CDMA:n tarjoama kapasiteetti on suuri ja se tarjoaakin tiedonsiirtonopeuden 64 kbit/s. Tällä hetkellä maailmassa on 40 miljoonaa CDMA:n käyttäjää.

D-AMPS on Digitaalinen versio 1. sukupolven AMPS:ta. Se käyttää TDMA-pohjaista IS-54-tekniikkaa taajuudella 800Mhz, joka on sama kuin AMPS:in käyttämä taajuus. D-AMPS hyödyntää vanhojaAMPS verkkoja ja ne toimivat rinnakkain.

2,5. sukupolvi

Sukupolvi perustuu GSM-verkon kehittämiseen seuraavin ratkaisuin:

-    HSCSD (High Speed Circuit Switched Data), Nopea piirikytkentäinen datasiirto
-    GPRS (General Packet Radio System), Pakettikytkentäinen Radioverkko
-    EDGE (Enhanhed Data rates for Global Evolution), Parannettu datansiirto

Kyseiset tekniikat ovat esitelty tarkemmin dokumentissa omien otsikoiden alla.

3. sukupolvi

Uudeksi ratkaisuksi tulee UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), joka pystyy hyödyntämään osittain nykyisiä GSM-verkkoja. UMTS tulee ensimmäisen kerran käyttöön mahdollisesti vuonna 2002 ja järjestelmä lienee laajasti käytössä Euroopassa vuonna 2005. Suomi tulee olemaan ensimmäisiä maita, jossa UMTS otetaan käyttöön. Suomessa UMTS-toimiluvat on jo jaettu neljälle operaattorille(Sonera, Radiolinja, Telia, 3G). UMTSin maailmanlaajuisesta suunnittelusta vastaa Kansainvälinen televiestintäliitto ITU (International Telecommunications Union). Järjestö on lähes mahdottoman haasteen edessä, jotta UMTS järjestelmästä saataisiin maailman laajuinen standardi.

3. sukupolven UMTS-matkapuhelinverkossa on laajakaista- ja multimediaominaisuudet ja sen tiedonsiirtonopeus on jopa 2Mbit/s. Käytetyt taajuusalueet ovat 1885-2025 MHz ja 2110-2200 MHz. Verkon tulee tukea tarpeesta riippuen eri siirtonopeuksia ja asymmetrista tiedonsiirtoa, johtuen palveluiden erilaisesta kapasiteettitarpeesta.

GSM - kaiken perusta

GSM (global system for mobile communications) tarjoaa piirikytkentäisen tiedonsiirtomenetelmän, joka sopii hyvin puheensiirtoon sen korkeiden "reaaliaikavaatimusten" vuoksi. GSM tarjoaa myös mahdollisuuden lyhytsanomien lähetykseen ja rajoitetusti datansiirtoon.Piirikytkentäisyydestä johtuen GSM-järjestelmässä MS ( mobile station) varaa yhteyden vaatimat resurssit käyttöönsä koko yhteyden ajaksi.

Perus-GSM 900 (P-GSM) toimii taajuusalueella 890-915MHz uplink-suunnassaja 935-960MHz downlink-suunnassa. P-GSM-järjestelmässä on124 kanavaa eli 25MHz:n taajuuskaista, joka on yleensä jaettu kilpailevien operaattoreiden kesken.
Jokaisen kanavan kaistanleveys on 200KHz. Taajuusalueen alussa on yhden kanavan suojatäisyys, joten ensimmäinen varsinainen käyttötaajuus on 890,2MHz. Lähetys- ja vastaanottotaajuudet on jaettu vielä kahdeksaan aikaväliin eli TDMA-kehyksen (time division multiple access) jaksoihin. Koska GSM-järjestelmässä käytettään useitaradiotaajuksia on kyseessä TDMA:n ja FDMA:n (frequency division multipleaccess) yhdistelmä.

GSM:ssä MS (mobile station) lähettää ja vastaanottaaomalla liikennekanavallaan ( yksi aikaväli TDMA-kehyksessä) yhdenpurskeen kahdeksan aikavälin aikana, jolloin saavutetaan 9,6kbit/s tai14,4kbit/s tiedonsiirtonopeus riippuen käytetystä modulointi- jakanavankoodaustekniikasta.
GSM:n radiorajapinnan resurssit, jotka piirikykentäisiltä yhteyksiltä jäävätkäyttämättä tarjoavat tulevalle pakettikytkentäiselle GPRS-järjestelmälle käyttöresurssit

2 1/2 G tekniikat

HSCSD

HSCSD lyhenne koostuu sanoista High Speed Circuit Switched Data eli nopea piirikytkentäinen tiedonsiirto. Palvelu tunnetaan myös nimellä multislot, mikä viittaa useiden aikavälien käyttöön. Kyseinen palvelu perustuu piirikytkentäiseen datan siirtoon, tekniikkaan johon GSM verkkojen tiedonsiirto alunperin ja vielä tänäkin päivänä perustuu. Kyseisen palvelun avulla voidaan vaativille tietoliikennepalveluiden nykykäyttäjille tarjota riittävän kapasiteetin langattomat tiedonsiirtopalvelut, kuten sähköpostin lähetys liitetiedostoineen, faksien lähetys, videokuvan siirto ja pääsy erilaisten verkkopalveluiden pariin. Nopeuden lisäys tiedonsiirrossa HSCSD palvelun avulla perustuu kahteen asiaan:
1. Tekniikan avulla saadaan kahden aikavälin (lähettävä ja vastaanottava aikaväli) sijasta käyttöön neljä aikaväliä ja jatkossa ehkä kaikki kahdeksan aikaväliä.

2. Tehokkaamman kanavakoodauksen avulla liikennekanavan datansiirtonopeus voidaan nostaa nykyisestä 9,6 kbit/s -> 14,4 kbit/s.

Näiden ominaisuuksien myötä datansiirron downlink (verkosta päätelaitteeseen oleva liikenne) nopeus voidaan nostaa aluksi jopa 43,2 kbit/s. Nopeus saavutetaan käyttämällä kolmea aikaväliä datan vastaanottoon (3*14,4 kbit/s = 43,2 kbit/s) ja yhtä datan lähetykseen (14,4 kbit/s). Näin ollen tekniikka mahdollistaa asynkronisen tiedonsiirron. Kehittyneempien päätelaitteiden avulla voidaan kaikki 8 aikaväliä ottaa käyttöön ja sen myötä down link nopeudeksi voidaan saada jopa 100,8 kbit/s (7*14,4 kbit/s).
HSCSD palvelu on mahdollisesti vain lyhyt välivaihe GSM-verkon datansiirtopalveluiden kehityksessä, sillä jo vuoden 2001 alussa ensimmäiset pakettivälitteiset datansiirtopalvelut GSM-verkossa (GPRS) ovat alkamassa. Palvelun otti ensimmäisenä suomessa ja koko maailmassa käyttöön matkapuhelinoperaattori Sonera. Käyttöönotto tapahtui syyskuun alussa vuonna 1999. Palvelun elinaika näyttää lyhyeltä, sillä edes toinen suomalainen operaattori Radiolinja ei ole ottanut HSCSD palveluita käyttöön vaan näyttää odottavan pakettivälitteisten datansiirtopalveluiden tuloa.

HSCSD:n arkkitehtuuri

HSCSD:n arkkitehtuuri hyödyntää lähes täysin nykyisen GSM verkon rakennetta. Palvelu perustuu matkaviestimessä olevaan TAF (Terminal Adaption Function) yksikköön sekä yhteensovitustoiminteeseen, IWF (Interworking Functionality). Käytännössä yhteys luodaan TAF:n ja IWF:n välille jakamalla datavirtaa useammalle alikanavalle ja yhdistämällä niitä IWF:n avulla kytkentäkeskuksessa, MSC (Mobile Switching Center). Tämä mahdollistaa nopean päästä-päähän datayhteyden. Alikanavien määrä voi vaihdella yhteyden aikana, mutta nykyiset laskutusperiaatteet asettavat rajoitteen vaihtelulle. Alikanavien toiminta on lähes samanlaista kuin tavalisten kanavien toiminta.
HSCSD:n toiminta on toteutettu ohjelmistopäivityksin nykyiseen GSM verkoon ja palvelu vaatii uuden päätelaitteen.

HSCSD:n aiheuttamat muutokset päätelaitteissa ja GSM verkoissa

HSCSD palvelun käyttö vaatii päätelaitteilta uusia ominaisuuksia, joten sen käyttämiseen tarvitaan uusia päätelaitteita. Nykyiset puhelimet pystyvät lähettämään, vastaanottamaan ja mittaamaan radiosignaaleja, mutta toiminnot eivät saa tapahtua samanaikaisesti. Kyseiset puhelimet ovat ns. yksisuuntaisia päätelaitteita (simplex Mobile Equipment). Vain pienin muutoksin puhelimet saadaan tukemaan palvelua, jossa voidaan käyttää neljää aikaväliä. Ominaisuutta tukevat toistaiseksi Nokia Card Phone 2.0 ja Nokia 6210. Mikäli halutaan käyttää useampaa kuin neljää aikaväliä, tarvitaan ns. kaksisuuntaisia päätelaitteita (dublex Mobile Equipment). Kyseiset laitteet pystyvät lähettämään ja vastaanottamaan dataa samanaikaisesti. Tämä tekee laitteiden rakenteen monimutkaiseksi verrattuna yksisuuntaisiin laitteisiin.
GSM verkon vaatimat muutokset ovat pelkästään ohjelmistopohjaisia, joista osa voidaan toteuttaa jopa etäpäivityksinä. Näin ollen verkon päivityksestä aiheutuvat kustannukset ovat hyvin marginaalisia.

HSCSD palvelun laatu ja hinta

Palvelun yhteyden laatu on virhetodennäköisyyksiltään yhtä laadukas kuin aikaisempi GSMData palvelu, joka tarjosi vain 9,6 kbit/s datansiirtonopeuden lähetykseen ja vastaanottoon. Palvelua tarjoaa suomessa tällä hetkellä vain Sonera. Sonera on nostanut Data-paketissa olevan Nopean GSM Datan nopeutta 56kbit/s:iin. Nyt Nokian Card Phone 2.0:lla ja Nokia 6210:lla päästään 43,2kbit/s tiedonsiirtonopeuteen, mikä on puhelimien maksiminopeus. Palvelu vaihtoehtoina ovat synkroninen 2 + 2 aikaväliä (vastaanotto ja lähetys 28,8 kbit/s) sekä asynkroninen 3 + 1 aikaväliä (vastaanotto 43,2 kbit/s ja lähetys 14,4 kbit/s). Seuraavassa Soneran tämän hetkinen palvelumaksu luettelo arvonlisäveroineen:
Data-paketti Sisältää nopean lähtevän ja tulevan datan sekä GSM Fax -palvelun.
- Kytkentämaksu mk 48,80
- Kuukausimaksu mk 24,40
- Lähtevä datapuhelu mk/puhelu 0,68
- Data- ja fax-puhelu kaikkina aikoina mk/min
- 1 kanava (max.14.4 kbit/s) 1,28
- Multislot (max. 43,2 kbit/s) 1,89
- Vastaanotettu datapuhelu kaikkina aikoina mk/min
- 1 kanava (max.14.4 kbit/s) 0
- Multislot (max. 43,2 kbit/s) 0,67

GPRS

GPRS on GSM:n pakettikytkentäinen datapalvelu, joka on tarkoitettu purskeisen datan välitykseen. Tämä mahdollistaa sen, että useatkäyttäjät voivat jakaa samat radiorajapinnan resurssit tarpeenmukaan. GPRS-palvelussa on mahdollista käyttää yhtä käyttäjää kohden useita TDMA-aikavälejä, mikä moninkertaistaa datansiirtonopeuden GSM:ään verrattuna. Useiden TDMA-aikavälien käyttö uusien kanavankoodausalgoritmien kanssa mahdollistaa GPRS:lle huomattavasti nopeamman tiedonsiirtonopeuden verrattuna perinteiseen GSM:ään.
Teoriassa GPRS mahdollistaisi jopa 171,2kbit/s tiedonsiirtonopeudet kun käytössä olisi kaikki kahdeksan TDMA-kehyksen aikaväliä. Käytännössä tämä ei kuitenkaan ole mahdollistaresurssien rajallisuuden ja teknisten kysymysten takia.
Käytännössä laitevalmistajat tuovat alkuvaiheessa markkinoille laitteita, jotka tukevat vain rajoitetusti aikavälien käyttöä. Todennäköisiä kombinaatioita voivat olla 2+2 uplink ja 3+1 (downlink+uplink) aikavälien käyttömahdollisuudet. Verrattain nopeasti tämän jälkeen tulisi myös mahdolliseksi kombinaatio 4+2.

GPRS:n vaatimat muutokset GSM-verkkoon

Pakettikytkentäisen datapalvelun käyttöönotto aiheuttaa GSM-verkkoon paljon muutoksia. Verkkoon tarvitaan sekä uusia verkkoelementtejä että nykyisten elementtien ohjelmisto- ja laitteistopäivityksiä. Lisäksi palvelussa tarvitaan GSM-verkon laajennus, IP-pohjainen (internet protocol) GPRS-runkoverkko.
Uusia verkkoelementtejä perinteiseenGSM-verkkoon verrattuna ovat: operointisolmu (SGSN, serving GPRS support node), yhdyskäytäväsolmu(GGSN, gateway GPRS support node), GPRS-rekisteri (GR, GPRS register), sekä GPRS-runkoverkko ja BSC:n yhteyteen tuleva paketinohjausyksikkö( PCU,packet control unit). GSM-verkon BTS:iin ja BSC:hin tulee ohjelmisto -ja mahdollisesti laitteistomuutoksia riippuen laitteistoteutuksesta ja -versiosta. HLR vaatii ohjelmistomuutoksen.
GPRS-verkosta voidaan yhdistyä esim. Internet-verkkoon ja muihin pakettikytkentäisiin verkkoihin joustavasti. Johtuen siitä, että GPRS-runkoverkko näkyy ulospäin tavanomaisena Internet-aliverkkona tai X.25-solmuna GPRS-päätelaitteet ja verkkoelementit tarvitsevat omat IP-osoitteensa. Tästä johtuen päätelaitteet muuttuvat GPRS-palvelussa täysin verrattuna GSM-puhelimiin. GPRS-MS kiinnittyy virran kytkemisen jälkeen loogisesti suoraan GPRS-runkoverkkoon ja on jatkuvassa valmiustilassa lähetämään tai vastaanottamaan dataa. Erillistä yhteydenmuodostuta ei tarvita nopeaa merkinantoa lukuunottamatta.

Liikennöinti tapahtuu IP-protokollan mukaisesti, joten tilaajanumeroita ei erikseen valita. Juuri tämä "IP-riippuvuus" voi olla GPRS:n leviämisen suurin pullonkaula lähitulevaisuudessa. Nykyisin käyttettävän IPv4-protokollan osoiteavaruus rupeaa olemaan jo loppuunkäytetty, kun jokainen GPRS-päätelaite vaatii oman IP-osoitteensa, tämä vaatii niin paljon uusia IP-osoitteita käyttöön, että IP-protokollan versio 6 (IPv6) tulee tarpeelliseksi. IPv6 mahdollistaa 128 bitin osoiteavaruuden ja tämän myötä paljon laajemman osoiteavaruuden kuin IPv4, jossa osoite käsittää 32 bittiä.
IPv6:n integrointi IPv4-verkkoon ei kuitenkaan tule olemaan ongelmatonta. Nyt näyttääkin siltä, että GPRS-päätelaitteiden puute tulee olemaan suurin GPRS:n leviämistä jarruttava tekijä lähitulevaisuudessa.

GPRS-sovelluksia

GPRS:n sovellusalueita voivat olla tietullit, telemetria, liikenteeohjaussysteemit ja Internetin käyttö. Yleisesti ottaen kakki purskeiseen datansiirtoon liittyvät tiedon siirtosovellukset, jotka vaativat lyhyen verkkoon kytkeytymisajan, ovat toteutettavissa GPRS:llä- maksimi datansiirtonopeus huomioonottaen. Esimerkkinä mainittakoon rahaautomaattien huoltotietojen välitys sekä tietullien automaattinen maksu autoon integroidun GPRS-päätelaitteen avulla. Sen sijaan esim. videokuvansiirto, jossa yhteydelle taattava tietty perusnopeus ilman merkittäviä viiveitä, on ainakin periaatteessa järkevää toteuttaa piirikykentäisellä tavalla.

GPRS-päätelaitteet

GPRS-päätelaitteet(GPRS-MS) jaotellaan toiminnallisuuden perusteella kolmeen luokkaan:

luokka A: MS:llä voi olla samaan aikaan muodostettuna ja aktiivisena sekä piiri- että pakettikytkentäinen yhteys.
luokka B: MS voi automaattisesti valita joko piiri- tai pakettikytkentäisen yhteyden, mutta MS:llä voi olla aktiivisesti tiedonsiirtoon kytkettynä vain yksi palvelu kerrallaan, jolloin toinen palvelu on odotustilassa.
luokka C: Vain piiri- tai pakettikytkentäinen yhteys voi olla muodostettuna kerrallaan.

EDGE

Mikä ihmeen EDGE?

Matkalla kohti 3.n sukupolven standardeja ja verkkoja, viimeinen 2,5.n sukupolven standardi, joka tullaan implementoimaan markkinoilla, on todennäköisesti EDGE.
EDGE tekniikalla voidaan parantaa HSCSD tai GPRS tekniikoiden siirtokapasiteettia noin kolminkertaiseksi.
Tekniikkaa tullaan todennäköisesti hyödyntämään vasta GPRS-verkkojen kanssa, jolloin verkon maksiminopeus
olisi noin 384 kbit/s.
EDGE tekniikka hyödyntää suurilta osin olemassa olevaa GSM tekniikkaa, eikä siten vaadi suuria muutoksia
olemassa olevaan infrastruktuuriin.

Teknisesti

EDGE on uusi modulaatio tekniikkaa, joka on tehokkaampi kuin GSM tekniikassa perinteisesti käytetty
GMSK (Gaussian prefiltered Minimum Shift Keying) modulaatiotekniikka. Tekniikka määrittelee siis
fyysisen kerroksen uudelleen, se käyttää 8-vaiheista vaihesiirto modulaatiota (8-PSK) GMSK:n sijaan.
Kahdeksan eri vaiheen avulla voidaan yhdellä moduloidulla pulssilla kertoa kolme bittiä, kun GMSK:ssa
se on ollut 1 bitti per pulssi.
EDGE säilyttää muutoin GSM standardin määritykset, 4.615 ms TDMA-kehyksen pituus, 8 aikaslottia/kehys,
200-khz kanavat, jne…
Tästä syystä EDGEn implementointi tulee vaatimaan operattorien mittapuun mukaan vain vähäisiä teknisiä muutoksia
verkkolaitteisiin ja ohjelmistoihin.
Esimerkiksi Ericsson on ilmoittanut, että sen 2,5.n sukupolven verkkolaitteet implementoivat EDGEn softa päivityksillä, kun standardi on valmis.

2 1/2 G vs. 3 G

3G tekniikasta puhutaan yleisesti ottaen sanalla UMTS, joka onkin akronymi melko yleispätevälle termille Universal Mobile Telecommunications System. UMTS:in tekniselle toteuttamiselle oli olemassa joitakin kilpailevia ajatuksia, mutta tällä hetkellä ilmeisesti ETSI:n esittämä WCDMA tekniikkaan pohjaava ratkaisu on voittanut, paitsi tietenkin Amerikassa, jossa kehitellään täyttä häkää omaa standardia muista välittämättä.

2,5G Verkkoja rakennetaan joidenkin mielipiteen mukaan, koska firmat ovat malttamattomia päästä testaamaan mobiilin internetin vallankumousta. Tämä on tietysti ymmärrettävää - onko järkevää rakentaa miljardeja maksava 3G verkko, kun ei juuri ole olemassa kokemusta tuottavien mobiilien datapalveluiden tuottamisesta ja tuomisesta markkinoille. 2,5G verkot mahdollistavat uusien mahdollisuuksien kartoittamisen ja testaamisen. Vai käykö niin, että kuluttajat viittavaat edelleen kintaalla WAPeille ja LiveVideo lähetyksille, ja tyytyvät lähettämään tekstiviestejä

2,5G verkon siirtokapasiteetti saattaa kuitenkin olla jo liian lähellä 3 G:n luvattuja nopeuksia. Ensinnäkin kokonaan uuden verkon rakentaminen tulee yrityksille järjettömän kalliiksi. Kun rakennuskuluihin vielä lisätään toimiluvista verotettavat summat eri maissa, saattaa UMTS:in tuoma edistys 2,5 G tekniikoihin nähden tuntua monien mielestä liian kalliilta. Riittäkö siirtokapasiteetin nouseminen 300-400:ta kbit/s 2:een Mbit/s kuluttajille syyksi siirtyä käyttämään uutta verkkoa? UMTS verkkoon tuotettavat puhelimet tukevat alkuvaiheessa kuitenkin vanhoja tekniikoita, mikä tietysti madaltaa kynnystä siirtyä uuden verkon käyttäjäksi.

Kuitenkin 2,5 G verkkojen rakentaminen ja uusien, sitä hyödyntävien puhelimien myynti, pitäisi todella osoittautua kannattavaksi, jotta usko yleensä UMTS:in rakentamisen kannattavuuteen ei horju. Kaikki on luultavasti siitä kiinni, osataanko tehdä sellaisia palveluita hyödyntämään kasvanutta kapasiteettia, joita kuluttajat kokevat tarvitsevansa.

Teknisesti 2,5 G ja 3G eroavat pääpiirteissään: UMTS:lle varattu täysin uusi ja suurempi taajuusalue 2 Ghz:in tietämiltä, kun 2,5G tekniikat käyttävät GSM:än taajuusaluetta.

Taajuuskaistan jako useille käyttäjille tullaan UMTS:ssä toteuttamaan WCDMA (Wideband - Code Division Multible Access) tekniikalla, kun 2,5G tekniikat hyödyntävät tässäkin GSM:än jo lanseeraamaa FDMA/TDMA metodia. Kuten edellisistä voi arvata, 2,5G verkot rakentuvat vanhojen GSM verkkojen päälle, kun UMTS tulee vaatimaan kokonaan uuden verkon, alkuvaiheessa uudet "kolmitaajuus puhelimet" mahdollistavat kivuttoman siirtymisen uuden verkon pariin.

Sonera aloittaa gprs-palvelut

Motorola lupaa gprs-puhelimen markkinoille joulukuussa

Sonera kertoi keskiviikkona, että se aloittaa gprs-palveluidensa myynnin 11. joulukuuta. Samana päivänä pitäisi tulla markkinoille myös ensimmäinen gprs-matkapuhelin, jonka valmistaja on amerikkalainen Motorola. Alkuvaiheessa Soneran gprs toimii pääkaupunkiseudulla, Turussa, Tampereella ja Oulussa. Sonera lupaa, että gprs-verkko toimii koko maassa ensi vuoden alkupuolella.

Gprs:stä on povattu pelastusta pahasti takkuilleille wap-palveluille, joiden eräs ongelma on ollut tuskastuttavan verkkainen toimiminen. Gprs:n avulla yhteyden internetiin pitäisi avautua huomattavasti nopeammin. Gprs on käytännössä vanhan gsm-järjestelmän päivitys, jonka avulla datasiirrossa päästään Soneran mukaan jopa yli 100 kilobitin siirtonopeuteen sekunnissa. "Ensimmäiset markkinoille tulevat päätelaitteet pystyvät kuitenkin hyödyntämään noin 20 kilobittiä sekunnissa", sanoo tuotekehityspäällikkö Jukka Mutanen Sonerasta. Mutasen mukaan gprs:llä päästään käytännössä lähelle lankaliittymän ISDN-nopeutta. Myös sähköpostin käyttämisen matkapuhelimessa pitäisi olla aiempaa jouhevampaa. Gprs on pakettikytkentäinen järjestelmä, joten sitä voidaan pitää "aina päällä". Asiakas maksaa vain siirretystä datasta. Gprs-yhteyttä avatessa ei soiteta mihinkään, kuten nykyisiä wap-palveluja käytettäessä, vaan kirjoitetaan halutun palvelun osoite kuten internetissä liikuttaessa. Soneran gprs-palvelussa on Mutasen mukaan alkuvaiheessa kiinteä 99 markan kuukausimaksu, joka sisältää rajoittamattoman gprs-datasiirron. Hänen mukaansa lopulliset hinnat julkistetaan keväällä 2001 ja ne tulevat perustumaan siirrettyyn datamäärään. "Tosin kaikkia laskutusvaihtoehtoja punnitaan", hän kiertelee.

Pahin pullonkaula gprs:n leviämisessä on päätelaitteiden puute. Motorola on luvannut tuoda gprs-puhelimen markkinoille joulukuussa. Ericsson on julkistanut omansa, mutta sen kauppoihin tulon ajankohdasta ei ole tietoa. Nokia on on ilmoittanut tuovansa oman puhelimensa vuoden 2001 ensimmäisellä puoliskolla. Soneran Mutanen ei halua kertoa mitään lukuja Soneran tavoittelemasta gprs-käyttäjämäärästä. "Uskon, että käyttäjiä löytyy niin paljon kuin päätelaitteita on tarjolla", hän sanoo

Lähdeluettelo

GSM:n tekniikasta http://ccnga.uwaterloo.ca/~jscouria/GSM/gsmreport.html

EDGE http://www.csdmag.com/main/2000/01/0001feat2.htm

Asiaa 2,5G ja 3G tekniikoista ynnä muuta markkinahumua http://www.gprsworld.com/

Ericssonin tiedotteita 2,5G tekniikoista http://www.ericsson.se/technologies.shtml

Melko syvällinen esitys mobiili- ja teletekniikoista http://umi.eee.rgu.ac.uk/modules/eee/mobile%20comms/mobile.html

Jyrki Penttinen, GSM-tekniikka järjestelmän toiminta ja suunnittelu, WSOY 1999

"Sonera aloittaa gprs-palvelut" Helsingin Sanomat, Artikkeli, 30.11.2000

Sekä kurssin oppimateriaali

Tekijät

Antti Kiviluoto 49006f (Johdanto,2G esittely, HSCSD)
Mikko Hautala 49687c (EDGE, 2,5G ja 3G vertailu, HTML-dokumentin siistiminen)
Ari Haapaniemi 47860w (GSM, GPRS)

Tämä sivu on tehty Teletekniikan perusteet -kurssin harjoitustyönä.
Sivua on viimeksi päivitetty 07.12.2000 09:09
URL: http://www.netlab.tkk.fi/opetus/s38118/s00/tyot/15/index.shtml