Mobilní data v proudu času

Trochu se nám ty zkratky, generace, třídy a kategorie přemnožily.

Následuje tabulka, která uvádí pár příkladů

 

Technologie	gen	3GPP Rel.	DL up to	UL up to	RAN	Reálná dostupnost sítí v ČR	Pozn.
GSM CSD	2		9.6 kbps	9.6 kbps	GERAN	1996-7
GSM HSCSD	2		43 kbps	14.4 kbps	GERAN	2000
GPRS	2.5		9.6-85 kbps	9.6-42 kbps	GERAN	2000
EDGE(EGPRS)	2.75		236 kbps	118 kbps	GERAN	2004
WCDMA(UMTS)	3	R99	384 kbps	384? kbps	UTRAN	2005	QPSK
HSDPA	3.5	5	14 Mbps		UTRAN	2006	16QAM
HSUPA	3.5	6		5.76 Mbps	UTRAN
Evolved HSDPA	3.5	7	28 Mbps		UTRAN		16QAM+MIMO
Evolved HSDPA	3.5	8	42 Mbps		UTRAN		64QAM+MIMO
DC-HSDPA	3.5	8	42 Mbps		UTRAN	2013	64QAM on 2x5 MHz channel
DC-HSDPA	3.5	9	84 Mbps		UTRAN		64QAM on 2x5 MHz + MIMO
DC-HSUPA	3.5	9		11.5 Mbps	UTRAN
MC-HSDPA	3.5	10	168 Mbps		UTRAN		Cat.32 64QAM on 4x5 MHz + MIMO
MC-HSDPA	3.5	11	337 Mbps		UTRAN		Cat.36 64QAM on 8x5 MHz + MIMO
LTE Cat.1	"4"	8	10.3 Mbps	5.2 Mbps	E-UTRA	2012	LTE-FDD OFDMA
LTE Cat.4	"4"	8	150 Mbps	51 Mbps	E-UTRA		LTE-FDD OFDMA / MIMO 2x2
LTE-A Cat.6	4	10	301 Mbps	51 Mbps	E-UTRA	2014	LTE-Advanced (nadále FDD), MIMO 2x2 nebo 4x4
LTE-A Cat.8	4	10	3 Gbps	1.5 Gbps	E-UTRA		LTE-Advanced, MIMO 8x8
LTE-A Pro Cat.NB1	4(.5?)	13	0.68 Mbps	1 Mbps	E-UTRA		LTE-Advanced Pro (low-power for IoT)
LTE-A Pro	4(.5?)	13			E-UTRA		LTE-Advanced Pro
	5	15+	Gbps	100 Mbps+?	"new radio"		28, 38, 60 GHz, short range microcells, direct line of sight only, lower latency

GPRS umělo později několik "coding schemes" (modulačních hloubek), což dávalo větší bitrate na timeslot (až 20 kbps) a také umělo spřáhnout větší počet timeslotů, např. 4+1 nebo 3+2 (tomu se říkalo GPRS multislot class). Podpora v koncových zařízeních je ale velmi různá a také záleží na podpoře a vytížení v síti. Nemluvě o příjmových podmínkách. Podobně i EDGE podporuje spřažení timeslotů dle multislot classes.

UMTS je souhrnné obchodní označení pro rodinu příbuzných mobilních sítí založených na postupně vznikajících standardech z rodiny WCDMA a HSPA. Všechny pozdější základnové stanice a koncová zařízení HSPA jsou na úrovni rádia a protokolů zpětně kompatibilní s prvním WCDMA.

Předpona "DC-" v případě DC-HSDPA a DC-HSUPA neznamená stejnosměrný proud, ale "dual cell" nebo "dual channel" (oba pojmy znamenají reálně tutéž technologii). Podobně "MC-" znamená multi-cell resp. multi-channel.

Výše uvedená tabulka je "řídká" (neúplná).
V rámci každé jednotlivé technologie je ve skutečnosti veliká spousta teoretických možností a konfigurací s jinou výslednou maximální přenosovou rychlostí (pokud Vás zrovna tento údaj zajímá). Na konci této stránky je sekce s odkazy, kde jsou k nalezení podrobnější tabulky/přehledy/seznamy.

A nakonec je ještě další otázka, jaké implementace koncových zařízení (MT) jsou v konkrétním okamžiku na trhu reálně dostupné ke koupi, a jakou podmnožinu teoreticky možných konfigurací / tříd / kategorií skutečně podporují. Ta podmnožina nebývá zrovna rozsáhlá, zejména pokud překvapivě nechcete utratit horentní sumu za špičkový telefon či modem (vlajkovou to loď značkového výrobce).

Zpětná kompatibilita napříč mezi RAN technologiemi není automatická. Jedná se o různé rodiny protokolů.
Reálně zatím všechny LTE modemy umí taky UMTS (tzn. E-UTRA vs. UTRAN). Ale pozor na podporovaná pásma u té či oné RAN: podporované množiny pásem se u konkrétních modemů liší, mezi pásmy a mezi modemy.
Aby se to nepletlo, v některých pásmech vysílá více druhů RAN (Radio Access Network). Třeba v Band 1 vysílá momentálně UMTS i LTE. Jak je to možné? Inu operátor vydraží kus pásma (množinu kanálů), tu rozdělí na dvě podmnožiny, a do několika kanálků vysílá UMTS a do jiných LTE. Nebo jeden operátor jede GSM a jiný v sousedství UMTS. Není to na základě zpětné kompatibility, síť nemá jednotné "beacony", prostě jsou to dvě (a více) různé nosné včetně separátních beaconů (nebo jak se tomu tady říká).
Což nijak nevylučuje sdílení BTS více operátory, tzn. vlastně provoz "virtuálních sítí" na sdílené infrastruktuře - kde se na tom dohodnou a je to pro ně výhodné. V rámci jedné RAN technologie.

.

Zdroje/literatura:

• Frekvenční pásma LTE a UMTS v ČR (self promotion)
• takticko-technická data WCDMA (UMTS World)
• Wikipedia: UMTS
• Wikipedia: HSPA
• Wikipedia: HSPA+ (= Evolved HSPA) - doporučuji kapitolu User Equipment Categories (nepřehlédněte rozbalovací tabulku)
• Wikipedia: LTE
• Wikipedia: LTE user equipment categories
• Vybrané 3G a 4G modemy - příklady (self promotion)

... a spousta dalších webů, protože nikde nemají všechno úplně v kostce a úplně správně. Ani já ne :-)

 

Kompiloval a syntetizoval: F.Ryšánek [rysanek AT fccps DOT cz]