Скорость мобильного интернета

Введение 

      Все чаще и чаще в современной жизни  мы сталкиваемся с таким понятием, как мобильный интернет. Мир будущего будет мобильным. Он будет мобильным  во всех отношениях, особенно в информационном. Случись где какая неприятность, мы узнаем об этом мгновенно — гораздо быстрей, чем узнаем сегодня, по вещательным каналам или посредством прессы. 
Информация давно стала ходовым товаром, но в наши дни она превращается в необходимое условие нормальной жизнедеятельности. Огромное количество людей по всему миру зарабатывают деньги вне стен конторы. Работа дома, работа в пути, работа по пути из дома на работу.

      Совсем недавно передача данных по мобильной связи была экзотикой, которая мало кого интересовала в практическом плане, но теперь ситуация быстро изменяется:

• развиваются сотовые сети, на базе сетей GSM и CDMA могут добавляться дополнительные услуги и приложения;
• бурное развитие Internet увеличивает потребность абонентов в доступе;
• широкое использование Интранет (внутренних корпоративных сетей) ориентирует на подключение бизнес-пользователей к корпоративным сетям в мобильном варианте;
• появление небольших компьютеров типа PDA или palmtop, позволяющих использовать их совместно с мобильными телефонами;
• мобильность работников — все большее число людей работают дома или в процессе поездки, что требует создания для них системы поддержки мобильности.

     Для многих «дачных» абонентов именно мобильный  Интернет является единственным способом подключения к сети. Спрос на высокоскоростной доступ к сети очень велик. А в последнее время очень желанной является возможность мобильной on-line-работы в любое время в любом месте и с достойной скоростью.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Протокол передачи данных CDMA.

     Несмотря  на старания Intel, технология Wi-Fi доступна не везде и не всегда, так что  единственным шансом для мобильных пользователей являются операторы сотовой связи.    

     Как часто бывает в современном высокотехнологичном  мире, формально CDMA лучше своего конкурента — GSM, однако последний гораздо более распространен. Объясняется это обычно историческим фактором. В отличие от повышения стоимости бензина, развитие нового, пусть даже более прогрессивного, стандарта сотовой связи, происходит гораздо медленнее.

     Существует  стандарт беспроводной передачи данных IMT-MC-450 — это CDMA на частоте 450 МГц. Частота осталась от одного из первых стандартов сотовой связи NMT-450, а собственно цифровой протокол CDMA давно используется в некоторых странах мира.

Применение IMT-MC-450 накладывает свои особенности на использование телефона — в отличие  от GSM, который работает везде, зона покрытия CDMA заметно меньше. Кроме того, для GSM возможны и  поездки за пределы нашей страны, там IMT-MC-450 используется очень редко.

     В стандарте CDMA доступна скорость соединения 230400 бит/сек., и можно попробовать найти обещанные 153 Кбит/сек. Следует отметить, что по большому счету модем в большинстве телефонов абсолютно стандартный, и весь смысл «специального» драйвера заключается в установке в реестре в параметрах модема максимальной допустимой скорости в 230k (в отличие от 115k, которая прописывается всем стандартным модемам). Так что при желании можно просто немного покопаться в реестре и поменять 4 байта в настройках стандартного 33600 модема. Правда, для CDMA-телефонов используется еще и специальная строка инициализации, но ее реальная необходимость находится под вопросом. Интересно, что если попробовать разобраться, как это все работает, то можно обнаружить всего 115200 в настройках самого порта: однако работает он на самом деле на 230400.

     Во  время соединения на самом телефонном аппарате индицируются текущие скорости приема-передачи. Минимальная из них — 9,6, а максимальная — 163,2. Причем, текущая скорость выбирается аппаратом, исходя из поступающих запросов — если вы ничего не качаете, то скорости замирают на «9,6/9,6», аппарат может даже отключить свое соединение, при этом ПК будет думать, что он все еще на связи. Но как только возникает необходимость (например, открывается новый сайт в браузере), подключение восстанавливается.

     Реально удалось получить максимальную скорость порядка 137 Кбит/сек. при передаче одного большого файла (здесь и далее цифры скорости приведены по данным программы DU Meter при работе с удаленным FTP-сервером). Это относится как к скорости получения, так и отправки данных.

     При реальной работе в Интернете, когда  к компьютеру поступает много  различных запросов, график скорости утрачивает такой вид и становится похож на “пилу”, однако если в фоне еще что-то большое начинает скачиваться, то прежний вид быстро восстанавливается.

     Проверка  надежности связи показала, что можно  скачать файлы объемом 60 и более мегабайт без обрывов связи (собственно телефон время от времени переподключался к сети, однако до ПК эта информация не доходила, и Internet Explorer продолжал, как ни в чем не бывало закачивать файл).

     Конечно, все вышеописанное относится  в некотором роде к «идеальным» условиям — аппарат неподвижен, связь устойчиво-хорошая, сеть не загружена и все такое. В других условиях телефон может переключать свою скорость и в зависимости от внешних условий, так что идеальной картинки может и не получиться. Например, при движении в автомобиле на скорости 80-90 км/час по МКАД на графике DU Meter - абсолютно хаотичная картина, однако связь не рвется (как иногда случается с GPRS) и при улучшении условий скорость вновь быстро возрастает.

     При этом при скачивании большого файла  с одного источника достигается  скорость порядка 135 Кбит/сек. Отправка одного файла показывает аналогичные  результаты по скорости. Если же пытаться одновременно скачивать и закачивать данные, то, в установившемся   режиме получатся те же 135 Кбит/сек. на скачивание и в два раза меньше на отправку.

      Тестирование мобильного Интернета CDMA показало, что эта технология вполне работоспособна уже сегодня. Единственным препятствием для достижения высокой скорости является неустойчивый прием сигнала. Если же с ним все в порядке, то можно легко получить скорость приема/передачи порядка 12-14 КБ/с, что очень неплохо для мобильного Интернета.

    Стандарт CDMA позволяет предоставлять многочисленным пользователям одновременный доступ к общему широкополосному каналу, присваивая им уникальные «коды». По логике, CDMA может обслуживать большее количество пользователей и предоставить каждому из них больше возможностей. Стандарт CDMA обещает большую пропускную способность, лучшее «покрытие» территории, улучшенное качество звука и более продолжительное время работы батарей. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.Протокол GPRS

     GPRS(General Packet Radio Service) — это система, которая реализует и поддерживает протокол пакетной передачи информации в рамках сети сотовой связи (коммутируемой сети). При пакетной передаче данных соответствующий радиоканал занимается лишь в процессе передачи информации, благодаря чему достигается более высокая эффективность его использования. Наиболее ощутимо это преимущество при передаче данных и выходе в глобальную сеть Internet. 

     При использовании системы GPRS информация собирается в пакеты и передается в эфир, они заполняют те «пустоты» (не используемый в данный момент канал трафика), которые всегда есть при передаче голосовой информации. В случае если при обычной передаче данных сначала устанавливается соединение и только после этого начинается передача данных, то при пакетной передаче этап установления соединения практически отсутствует. В этом и заключается принципиальное отличие режима пакетной передачи данных. В результате более эффективно используются ресурсы сети, и появляется возможность более выгодной для абонента тарификации, основанной не на длительности соединения, а на объёме принятой и переданной информации. В сетях, поддерживающих GPRS, предусмотрен поэтапный путь наращивания скорости передачи данных; в пределе GPRS может обеспечивать скорость до 115 Кбит/с. На сегодняшний день основные ограничения связаны с возможностями абонентских терминалов. GPRS-терминалы первого поколения будут обеспечивать передачу информации со скоростью до 53.6 Кбит/с и приём — со скоростью до 26.8 Кбит/с.

Схема связи  на основе GPRS

     К 2002 году произошло увеличение трафика  мобильной передачи данных на 300%, прежде всего из-за сближения рынков Internet и рынка мобильной связи —  самых быстрорастущих рынков в экономике. Это закладывает основу для внедрения  GPRS. Прогнозы утверждают, что основными приложениями мобильной связи станет использование электронной почты (частной и корпоративной), доступ к Internet и базам данных в корпоративных сетях (интранет).

      Ожидается, что  теоретически достижимая скорость может достичь 171.2 кбит/с, хотя в ближайшее время вряд ли стоит ждать скоростей более 111 кбит/с. 

   Одно из основных преимуществ GPRS — это то, что это  способ передавать данные с более  высокими скоростями, чем это было возможно до недавнего времени. Такие  высокие скорости сделают возможными внедрение разнообразных приложений — от нетребовательного к скорости передачи SMS-cepвиса до высокоскоростной передачи данных в локальной корпоративной сети. 

  Время установки  соединения в GPRS будет почти мгновенным, поэтому планируется, что более не будет оплачивать «время на линии», в счет будут включаться объемы переданной или полученной информации. Это означает, что GPRS будет максимально привлекательной технологией для всевозможных приложений, характеризующихся «взрывным» характером передачи данных, таким как e-mail, телеметрия и тому подобных услуг. Это также обеспечивает GPRS совместимость с существующими сетями пакетной передачи данных на базе TCP/IP или Х.25. 

  Система с коммутацией пакетов весьма эффективна, поскольку сетевые ресурсы эксплуатируются лишь в момент непосредственной передачи пакетов. В переводе на общепонятный язык — это означает, что весь доступный выделенный диапазон связи может использоваться совместно всеми абонентами. 
     Основные свойства GPRS:

• Высокая скорость передачи данных — 171.2 кбит/с (средняя 111 кбит/с);
• Быстрое установление связи/Быстрый разрыв соединения;
• Способствует внедрению новых услуг (например, Телеметрии);
• Поддерживает другие сети пакетной передачи данных (TCP/IP,"Х.25);
• Абоненты совместно используют физические ресурсы сети;
• Обеспечивает мобильность абонентов, с сохранением доступа к сетям GSM/GPRS. Internet и корпоративным сетям (интранет);
• Возможность использовать ресурсы сети GSM в «офф-пиковые» периоды.

    Поскольку GPRS выполнен на базе GSM, новое оборудование GPRS/GSM будет обеспечивать доступ, как  в сеть GSM, так и в наложенную сеть GPRS. Впрочем, пока, по-видимому, не стоит ожидать никаких других терминалов, кроме терминалов класса «С». Такие терминалы позволяют работать одновременно только в режиме GSM или только в режиме GPRS. 
Поскольку сеть GPRS позволяет совместно использовать ресурсы и является наложенной на сеть GSM, существенным моментом является ее возможность загрузить ресурсы сети в «офф-пиковые» периоды.

    В GPRS максимально возможная скорость передачи данных составляет 171,2 Кбит/с  — это почти в 12 раз быстрее  работы передачи данных в обычных  сетях GSM (9,6 Кбит/с). Однако на практике скорости не так высоки — обычно 30-40 Кбит/с.

     Весь  поток данных отправителя разбивается на отдельные пакеты и затем доставляется получателю, где пакеты собираются воедино, и совсем необязательно, что все пакеты пойдут одним маршрутом. Стандарт GPRS не просто обеспечивает высокую скорость передачи данных, но и допускает постоянное виртуальное соединение пользователей с сетью, так что электронная почта может загружаться в фоновом режиме. Поскольку необходимость в возобновлении соединения отпадает, исчезают задержки на время установления соединения. Звонить и отвечать на вызовы можно одновременно с передачей данных. Беспроводной доступ к электронной почте позволяет принимать и отправлять сообщения «мгновенно» — практически где угодно и когда угодно. Интернет и GPRS объединяет не только пакетная передача данных. При начале GPRS сессии каждому GPRS-терминалу так же, как и в Интернете, присваивается свой уникальный адрес, протокол GPRS прозрачен для TCP/IP, поэтому интеграция GPRS сети с Интернетом происходит незаметно для конечного пользователя. Для передачи данных, помимо высокоэффективных алгоритмов кодирования, используется довольно интересная технология: терминалу автоматически выделяются неиспользуемые в данный момент времени таймслоты, что позволяет оптимизировать загрузку сети. Такая схема влечет за собой «плавающие» скорости передачи данных у конкретной базовой станции в зависимости от количества активных абонентов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Протокол  Wi-Fi.

    Семейство беспроводных стандартов IEEE 802.11a/b/g, обычно именуемых кратким ёмким термином Wi-Fi, обеспечивает обмен данными со скоростью до 54 Мбит/сек. По производительности Wi-Fi занимает серединку между Wireless USB и Bluetooth, по дальнобойности - самый продвинутый. Именно поэтому Wi-Fi используется не столько для подключения периферии, что, впрочем, тоже практикуется, но и для подключения к локальным публичным и корпоративным беспроводным точкам доступа в Сети.