EV-DO: быстрее и надежнее
Высокоскоростной доступ к данным уже давно перестал быть экзотикой. И теперь на обладателя ADSL-модема смотрят уже без прежнего удивления. Но беспроводная передача данных на скоростях 1-2 Мбит/с все еще остается фантастикой для простого абонента сотовой сети. Впрочем, эта самая фантастика уже скоро придет к нам в виде новой технологии, имя которой — EV-DO.
Общие сведения
Технология EV-DO (Evolution Data Only) представляет собой своеобразную надстройку над уже существующими сетями CDMA2000 1x (таковыми на территории СНГ являются Diallog, SkyLink и UMC), которая позволяет существенно повысить скорость передачи в них данных. Если по поводу сетей CDMA2000 1x еще можно поспорить, является ли сеть такого стандарта сетью третьего поколения (3G), то по поводу CDMA2000 1x EV-DO такие споры неуместны в принципе: максимальная пропускная способность в 2,4 Мбит/с с солидным запасом вписывается в требования, предъявляемые к сетям третьего поколения. По сравнению с максимальной скоростью, обеспечиваемой технологией QNC (Quick Net Connection), применяющейся для передачи данных в сетях CDMA2000 1x в настоящее время, EV-DO обеспечивает более чем пятнадцатикратное преимущество в скорости при передаче данных от оператора к абоненту. При этом себестоимость внедрения этой технологии намного меньше затрат на построение сети третьего поколения стандарта UMTS (Universal Mobile Telecommunication System). Ведь при переходе в стандарт UMTS сотовому оператору придется практически полностью менять все свое оборудование (базовые станции, коммутационное оборудование и т.п.), а при переходе в EV-DO достаточно лишь обновить программное обеспечение коммутатора и установить на каждой базовой станции несколько дополнительных модулей расширения. А ведь чем меньше внедрение новой технологии ударит по бюджету сотового оператора, тем дешевле обойдется использование прогрессивных технологий для нас, простых абонентов. Немаловажно и то, что в сети стандарта EV-DO смогут нормально функционировать телефоны, разработанные для обычной CDMA2000 1x, хотя, конечно, использовать преимущества нового стандарта они не смогут.
Принципы работы EV-DO
При проектировании стандарта EV-DO был учтен тот фактор, что объем информации, передаваемой от оператора к абоненту, как правило, значительно превышает объем информации, идущей в обратном направлении. В среднем абонент принимает в 4 раза больше данных, чем передает. Поэтому в случае с EV-DO имеет смысл отдельно рассматривать канал передачи данных оператор -> абонент и канал абонент -> оператор. В канале оператор -> абонент передача данных осуществляется в виде набора пакетов длительностью 26,67 мc, разделенного на 16 слотов. Передача одного пакета может занимать от 1 до 16 слотов в зависимости от скорости передачи данных. После того, как абонентский терминал получает пакет и проводится проверка целостности данных, осуществляется передача уведомления о том, что пакет успешно получен. Передача данных в канале оператор -> абонент может осуществляться на скорости от 38,4 Кбит/с до 2457,6 Кбит/с. В реальных условиях чаще всего используются 1228,8 Кбит/с и 1843,2 Кбит/с. Такие высокие скорости в канале оператор -> абонент обеспечиваются за счет использования метода коллективного доступа с временным разделением каналов. Упрощенная суть этого метода заключается в том, что базовая станция передает всем абонентам идентичную информацию, но расшифровать терминал может только те пакеты, которые предназначены для него. При этом скорость передачи данных сильно зависит от расстояния между базовой станцией и абонентским терминалом, а также от уровня помех. Абонентский терминал постоянно замеряет соотношение между уровнем сигнала и помех, после чего сообщает этот уровень базовой станции. Это позволяет достигать максимальной скорости передачи данных к каждому из абонентов. Отсюда можно сделать простой вывод: хочешь максимальной скорости передачи данных — находись как можно ближе к базовой станции, и тогда она будет обслуживать тебя в первую очередь. В канале абонент -> оператор данные передаются в виде набора пакетов длительностью 26,67 мс на скоростях от 9,6 Кбит/с до 153,6 Кбит/с. При этом используется доступ с множественным разделением каналов, при котором одна несущая частота делится между всеми обслуживаемыми абонентами, максимальное число которых — 59. В принципе, такой пропускной способности от абонента к оператору хватит большинству пользователей.
EV-DO и пользователь
В теории технология EV-DO выглядит очень неплохо. Но как обстоят дела на практике? Какие реальные преимущества она дает простому абоненту? В первую очередь преимущества новой технологии по достоинству оценят активные пользователи мобильного Интернета. По сравнению с технологией QNC, применяемой в сетях CDMA 1x, и EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution), которую в скором времени обеспечат сети GSM, EV-DO дает значительно более высокую скорость передачи данных, что означает более комфортный серфинг по web-страницам, которые будут открываться практически мгновенно, быструю загрузку объемных файлов и т.п. И все это без привязки к наземным коммуникационным каналам! Немаловажную роль в улучшении настроения пользователей сыграет и так называемый мягкий хэндовер. Ведь ничто так не раздражает пользователя, как внезапный обрыв связи, особенно если при этом вы скачивали объемный файл без возможности восстановления или работали по защищенному соединению. Мягкий хэндовер, применяемый в сети стандарта EV-DO, позволит пользователю не только не беспокоиться о возможности разрыва соединения при переключении с одной базовой станции на другую, но даже не замечать значительного падения скорости передачи данных. Этот эффект достигается за счет того, что уже на границе зоны обслуживания одной базовой станции вас начинает обслуживать еще одна. Благодаря специальному программному обеспечению обрыва связи не происходит как такового — просто одна станция передает вам все меньше и меньше данных по мере того, как вы от нее отдаляетесь, а другая, наоборот, передает все больше и больше по мере вашего приближения. Конечно, при движении на больших скоростях порядка 100 км/ч скорость передачи данных будет значительно ниже максимальной, но обрывы вам точно не грозят.
Вторая категория абонентов, которым будет полезна технология EV-DO — это пользователи VPN (Virtual Private Network). Благодаря EV-DO к виртуальной частной сети можно будет подключить практически любой компьютер независимо от его местоположения — главное — чтобы компьютер находился в зоне обслуживания сети EV-DO, что обеспечивается встроенной поддержкой протокола L2TP, обеспечивающего туннелирование данных. Это также позволит мобильным компьютерам (ноутбукам, КПК) иметь постоянную связь с родной VPN на высокой скорости. Все области применения такого удобного решения даже сложно предположить. К примеру, менеджер по продажам компании А, находящийся в командировке, сможет быстро обратиться к серверу VPN своей компании и быстро предоставить клиенту информацию о товарах, имеющихся на складе компании А. Также никто не мешает сделать мобильным не только клиента, но и сервер VPN, благо технология EV-DO предусматривает возможность присвоения терминалу статического IP-адреса и удобную работу в рамках доменов. Мощная система защиты от несанкционированного доступа позволит без опаски доверять сети EV-DO конфиденциальные данные. Приведу кое-какие интересные цифры. Оборудование, необходимое для перехвата и успешной дешифрации данных, передаваемых через сеть GSM, стоит порядка 80 тыс. у.е. Стоимость оборудования, способного справиться с аналогичной задачей в отношении сети EV-DO, составляет порядка 1 млн у.е. Думаю, вывода здесь не нужно — цифры говорят сами за себя. В отношении пользовательского оборудования для сетей EV-DO ситуация также налаживается. Уже в серийном производстве EV-DO-модемы, выпускаемые компаниями Gtran и AnyData, использующие USB, в скором будущем ожидаются EV- DO-модемы в формате PC-Card.
По имеющимся сведениям, практически все CDMA-операторы СНГ — в частности, российский SkyLink, белорусский Diallog и украинский UMC — планируют в ближайшее время предоставить своим абонентам возможность использования EV-DO. SkyLink практически готов к запуску EV-DO, Diallog провел ее публичную демонстрацию и готовится к массовой эксплуатации. Так что технология EV-DO скоро перестанет быть фантастикой для жителей СНГ, как уже стала обыденностью для наших румынских соседей.
Если у вас возникли какие-либо вопросы по этой статье, пишите мне на e-mail.
Полезные ссылки
сайт — сайт главного разработчика стандарта CDMA. Много материалов про EV-DO.
сайт — статьи про EV-DO на русском языке.
сайт — еще одна отличная статья про CDMA и EV-DO.
Sanik, mowchana@list.ru
Общие сведения
Технология EV-DO (Evolution Data Only) представляет собой своеобразную надстройку над уже существующими сетями CDMA2000 1x (таковыми на территории СНГ являются Diallog, SkyLink и UMC), которая позволяет существенно повысить скорость передачи в них данных. Если по поводу сетей CDMA2000 1x еще можно поспорить, является ли сеть такого стандарта сетью третьего поколения (3G), то по поводу CDMA2000 1x EV-DO такие споры неуместны в принципе: максимальная пропускная способность в 2,4 Мбит/с с солидным запасом вписывается в требования, предъявляемые к сетям третьего поколения. По сравнению с максимальной скоростью, обеспечиваемой технологией QNC (Quick Net Connection), применяющейся для передачи данных в сетях CDMA2000 1x в настоящее время, EV-DO обеспечивает более чем пятнадцатикратное преимущество в скорости при передаче данных от оператора к абоненту. При этом себестоимость внедрения этой технологии намного меньше затрат на построение сети третьего поколения стандарта UMTS (Universal Mobile Telecommunication System). Ведь при переходе в стандарт UMTS сотовому оператору придется практически полностью менять все свое оборудование (базовые станции, коммутационное оборудование и т.п.), а при переходе в EV-DO достаточно лишь обновить программное обеспечение коммутатора и установить на каждой базовой станции несколько дополнительных модулей расширения. А ведь чем меньше внедрение новой технологии ударит по бюджету сотового оператора, тем дешевле обойдется использование прогрессивных технологий для нас, простых абонентов. Немаловажно и то, что в сети стандарта EV-DO смогут нормально функционировать телефоны, разработанные для обычной CDMA2000 1x, хотя, конечно, использовать преимущества нового стандарта они не смогут.
Принципы работы EV-DO
При проектировании стандарта EV-DO был учтен тот фактор, что объем информации, передаваемой от оператора к абоненту, как правило, значительно превышает объем информации, идущей в обратном направлении. В среднем абонент принимает в 4 раза больше данных, чем передает. Поэтому в случае с EV-DO имеет смысл отдельно рассматривать канал передачи данных оператор -> абонент и канал абонент -> оператор. В канале оператор -> абонент передача данных осуществляется в виде набора пакетов длительностью 26,67 мc, разделенного на 16 слотов. Передача одного пакета может занимать от 1 до 16 слотов в зависимости от скорости передачи данных. После того, как абонентский терминал получает пакет и проводится проверка целостности данных, осуществляется передача уведомления о том, что пакет успешно получен. Передача данных в канале оператор -> абонент может осуществляться на скорости от 38,4 Кбит/с до 2457,6 Кбит/с. В реальных условиях чаще всего используются 1228,8 Кбит/с и 1843,2 Кбит/с. Такие высокие скорости в канале оператор -> абонент обеспечиваются за счет использования метода коллективного доступа с временным разделением каналов. Упрощенная суть этого метода заключается в том, что базовая станция передает всем абонентам идентичную информацию, но расшифровать терминал может только те пакеты, которые предназначены для него. При этом скорость передачи данных сильно зависит от расстояния между базовой станцией и абонентским терминалом, а также от уровня помех. Абонентский терминал постоянно замеряет соотношение между уровнем сигнала и помех, после чего сообщает этот уровень базовой станции. Это позволяет достигать максимальной скорости передачи данных к каждому из абонентов. Отсюда можно сделать простой вывод: хочешь максимальной скорости передачи данных — находись как можно ближе к базовой станции, и тогда она будет обслуживать тебя в первую очередь. В канале абонент -> оператор данные передаются в виде набора пакетов длительностью 26,67 мс на скоростях от 9,6 Кбит/с до 153,6 Кбит/с. При этом используется доступ с множественным разделением каналов, при котором одна несущая частота делится между всеми обслуживаемыми абонентами, максимальное число которых — 59. В принципе, такой пропускной способности от абонента к оператору хватит большинству пользователей.
EV-DO и пользователь
В теории технология EV-DO выглядит очень неплохо. Но как обстоят дела на практике? Какие реальные преимущества она дает простому абоненту? В первую очередь преимущества новой технологии по достоинству оценят активные пользователи мобильного Интернета. По сравнению с технологией QNC, применяемой в сетях CDMA 1x, и EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution), которую в скором времени обеспечат сети GSM, EV-DO дает значительно более высокую скорость передачи данных, что означает более комфортный серфинг по web-страницам, которые будут открываться практически мгновенно, быструю загрузку объемных файлов и т.п. И все это без привязки к наземным коммуникационным каналам! Немаловажную роль в улучшении настроения пользователей сыграет и так называемый мягкий хэндовер. Ведь ничто так не раздражает пользователя, как внезапный обрыв связи, особенно если при этом вы скачивали объемный файл без возможности восстановления или работали по защищенному соединению. Мягкий хэндовер, применяемый в сети стандарта EV-DO, позволит пользователю не только не беспокоиться о возможности разрыва соединения при переключении с одной базовой станции на другую, но даже не замечать значительного падения скорости передачи данных. Этот эффект достигается за счет того, что уже на границе зоны обслуживания одной базовой станции вас начинает обслуживать еще одна. Благодаря специальному программному обеспечению обрыва связи не происходит как такового — просто одна станция передает вам все меньше и меньше данных по мере того, как вы от нее отдаляетесь, а другая, наоборот, передает все больше и больше по мере вашего приближения. Конечно, при движении на больших скоростях порядка 100 км/ч скорость передачи данных будет значительно ниже максимальной, но обрывы вам точно не грозят.
Вторая категория абонентов, которым будет полезна технология EV-DO — это пользователи VPN (Virtual Private Network). Благодаря EV-DO к виртуальной частной сети можно будет подключить практически любой компьютер независимо от его местоположения — главное — чтобы компьютер находился в зоне обслуживания сети EV-DO, что обеспечивается встроенной поддержкой протокола L2TP, обеспечивающего туннелирование данных. Это также позволит мобильным компьютерам (ноутбукам, КПК) иметь постоянную связь с родной VPN на высокой скорости. Все области применения такого удобного решения даже сложно предположить. К примеру, менеджер по продажам компании А, находящийся в командировке, сможет быстро обратиться к серверу VPN своей компании и быстро предоставить клиенту информацию о товарах, имеющихся на складе компании А. Также никто не мешает сделать мобильным не только клиента, но и сервер VPN, благо технология EV-DO предусматривает возможность присвоения терминалу статического IP-адреса и удобную работу в рамках доменов. Мощная система защиты от несанкционированного доступа позволит без опаски доверять сети EV-DO конфиденциальные данные. Приведу кое-какие интересные цифры. Оборудование, необходимое для перехвата и успешной дешифрации данных, передаваемых через сеть GSM, стоит порядка 80 тыс. у.е. Стоимость оборудования, способного справиться с аналогичной задачей в отношении сети EV-DO, составляет порядка 1 млн у.е. Думаю, вывода здесь не нужно — цифры говорят сами за себя. В отношении пользовательского оборудования для сетей EV-DO ситуация также налаживается. Уже в серийном производстве EV-DO-модемы, выпускаемые компаниями Gtran и AnyData, использующие USB, в скором будущем ожидаются EV- DO-модемы в формате PC-Card.
По имеющимся сведениям, практически все CDMA-операторы СНГ — в частности, российский SkyLink, белорусский Diallog и украинский UMC — планируют в ближайшее время предоставить своим абонентам возможность использования EV-DO. SkyLink практически готов к запуску EV-DO, Diallog провел ее публичную демонстрацию и готовится к массовой эксплуатации. Так что технология EV-DO скоро перестанет быть фантастикой для жителей СНГ, как уже стала обыденностью для наших румынских соседей.
Если у вас возникли какие-либо вопросы по этой статье, пишите мне на e-mail.
Полезные ссылки
сайт — сайт главного разработчика стандарта CDMA. Много материалов про EV-DO.
сайт — статьи про EV-DO на русском языке.
сайт — еще одна отличная статья про CDMA и EV-DO.
Sanik, mowchana@list.ru
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 35 за 2005 год в рубрике технологии
