Výrobci pracují na vývoji a testování nové technologie HSDPA. Lidskými slovy jde o nejrychlejší mobilní datové přenosy, které jsou reálně dosažitelné. Rychlost stahování bude několikanásobně vyšší než u současných technologií, ve srovnání s UMTS se dočkáme přibližně trojnásobného zrychlení.
Technologie HSPDA představuje modernizovanou verzi systémů WCDMA (UMTS), která nabídne nejen vyšší přenosové rychlosti, ale také lepší propustnost sítě. Tím dovolují připojení většího počtu uživatelů, kteří budou moci rychle a bez větších zdržení stahovat data. Už technologie UMTS je rychlá, HSPDA ale posunuje možnosti ještě mnohem dál.
Ještě rychlejší!
HSDPA (High Speed Downlink/Download Packet Access) znamená podobný pokrok, jako je v současné době EDGE pro GSM. Poskytuje dvakrát větší kapacitu bezdrátového přenosu a až pětkrát větší rychlost stahování dat. Co to v důsledku znamená? Pomocí mobilního připojení bude možné pracovat s daty, která jsou kvůli svému objemu zatím nedostupná. S pomocí HSDPA chtějí například v Německu přenášet v digitální mobilní síti filmy a videa v kvalitě DVD, ale také využít tuto síť k interaktivním hrám. UMTS již k takovýmto účelům nestačí, a tak je nový širokopásmový systém výhledově velmi reálný. HSDPA se svým způsobem přiblíží k připojení pevnou linkou, na druhou stranu ale jde stále o mobilní technologii se všemi obvyklými problémy. Stále bude platit, že „drát je drát“.
HSDPA je zatím ještě ve fázi vývoje. Firmy jako Nokia, Siemens, Motorola, Ericsson nebo LG ale již tuto technologii testují a pracují na jejím využití.
Složitá kouzla
Jak již bylo řečeno v úvodu, HSDPA je jakousi nadstavbou UMTS, na jehož síti a základech je tato nová technologie postavena. Potřebná vylepšení a úpravy se provádějí na programové úrovni. Jedná se tedy o pouhý „upgrade“ stávající sítě. Na stanicích BTS se tím zdvojnásobí kapacita, což umožní zpracovávat data a signál od více uživatelů najednou.
Podstatnou změnou prochází ovšem komunikační kanály. Oproti původnímu kanálu WCDMA (UMTS), kde posílání dat mezi dvěma stanicemi probíhalo v zásadě na jednoúčelové lince DCH (Dedicated Channel), se transportní kanál pro HSDPA změnil. Pro tento případ byl vytvořen nový typ: HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel). Tento kanál efektivně využívá dostupné frekvence, na kterých přenáší data společně po tzv. paketech. Tyto pakety se poté pomocí složitých algoritmů dělí mezi jednotlivé uživatele.
Naznačené schéma sdíleného kanálu HS-DSCH v porovnání s běžnými kanály UMTS
Zvýšení rychlosti a výkonu je u HSDPA založeno na:
AMC (Adaptive Modulation and Coding)
Můžeme to volně přeložit jako přizpůsobivá modulace a kódování. Tento systém umožní rychlé a efektivní přidělení prostoru jednotlivým uživatelům, aniž by je vzájemně omezil. Princip této metody spočívá zjednodušeně v tom, že je nejdříve obsloužen uživatel, který má nejlepší kvalitu signálu, aby zbytečně nezahlcoval síť. Na pozadí těchto metod stojí složité programy a algoritmy.
Fast scheduling (Rychlé plánování)
Je to funkce pro řízení toku dat, která má na starost sbírat informace od uživatelů a přeposílat je tam, kde jsou potřeba a naopak. Jednotlivé stanice mezi sebou vzájemně komunikují, aby věděly, kterým směrem se koncový uživatel nejrychleji dostane ke svým datům a jakou nejlepší cestou je možné data uživateli poskytnout.
Fast retransmission (Rychlé obnovení přenosu)
Při náhlém přerušení přenosu se systém snaží toto přerušení obsloužit na nejbližším možném místě a v nejkratším čase. Pokud je to možné, pokusí se obnovit i přenášená data Opět je princip založen pouze na programovém vybavení.
Dalším významným krok, kterým se HSDPA vydává, je snížení prodlevy mezi jednotlivými přenosy. Výrobce garantuje jakousi minimální dobu, která je přibližně 150 ms. Tento údaj je ale spíše orientační. Ve skutečnosti, při rovnoměrně zatíženém kanálu, se doba prodlevy pohybuje trochu výše. Vývojáři plánují použít HSDPA spíše na přenos velkého objemu dat, než na hraní multiplayerových her, kde je rychlost odezvy nejdůležitějším parametrem.
Udávaná doba zpoždění u jednotlivých technologií
Jak dopadly testovací přenosy mobilního operátora O2 v porovnání s připojením přes modem?
- hudební soubor 5 MB: méně než 15 sekund u HSDPA, 2 minuty přes modem
- video formátu MPEG 45 MB: 3 minuty oproti 15 minutám na modemu
- e-mail s přílohou 5 MB: 20 sekund.
K čemu nám bude?
Způsobů využití HSDPA je mnoho. Má přínos jak pro poskytovatele mobilních služeb, tak pro konečného zákazníka. Celkový objem přenosu může dosahovat až 10 Mb/s na 5MHz kanálu a v budoucnu dokonce až 14,4 Mb/s. Toto je ovšem výhledová informace, ale nikoliv nereálná. Průměrná rychlost příchozích dat na jednoho uživatele by se měla pohybovat kolem 1,5 Mb/s. Ve vývojových laboratořích Nokie jsme ale na vlastní oči viděli stahování souboru rychlostí kolem pěti megabitů za sekundu.
Díky těmto možnostem budou operátoři schopni rozšířit nabídku svých služeb pro koncové uživatele a ty stávající budou dostupné rychleji. Kromě běžných hlasových a mobilních služeb jde samozřejmě o kvalitní připojení k internetu a navazující služby: např. nabídku videa a hudby.
V Česku si na tuto novinku samozřejmě budeme muset ještě nějakou dobu počkat. Naši operátoři se nyní zabývají spíše problémy kolem EDGE a povinnost spustit „pomalé“ sítě UMTS byla nedávno odložena o další rok na leden 2007. V ostatních zemích se ale přípravy na přechod k HSDPA daří a technologie se má do zkušebního provozu dostat v Asii a Severní Americe někdy v druhé polovině roku 2005, v Evropě patrně trochu později.
Srovnání současných datových technologií
| Technologie |
nejvyšší rychlost |
průměrná rychlost |
poznámka |
| GPRS |
až 115 kb/s |
30–40 kb/s |
|
| EDGE |
až 473 kb/s |
100–130 kb/s |
dvojnásobná rychlost než GPRS díky jiné modulaci, zpětně kompatibilní s GPRS |
| WCDMA (UMTS) |
až 2 Mb/s |
220–320 kb/s |
vyšší rychlost než u EDGE kvůli širšímu pásmu |
| HSDPA |
až 14 Mb/s |
550–1 100 kb/s |
2,5× až 3,5× vyšší rychlost než WCDMA kvůli sdílenému kanálu, zpětně kompatibilní s WCDMA |
| CDMA2000 1xRTT |
až 153 kb/s |
50–70 kb/s |
|
| CDMA2000 1xEV-DO |
až 2,4 Mb/s |
300–500 kb/s |
optimalizováno pro přenos dat, snaha o přizpůsobení VoIP |
Poznámky:
- maximální rychlost WCDMA se u současných zařízení pohybuje kolem 384 kb/s
- první zařízení HSDPA budou mít maximální rychlost 3,6 Mb/s
- pro první zařízení HSDPA je předpokládaná průměrná rychlost 550–800 kb/s, po dalším vývoji vzroste na 770–1 100 kb/s
Fakta
- HSDPA vznikl rozšířením a vylepšením stávajícího systému UMTS
- Do provozu v Asii a Severní Americe má být zaveden v druhé polovině roku 2005, v Evropě zřejmě o něco později
- Průměrná rychlost na jednoho uživatele je asi 1,5 Mb/s
- Teoretické maximum se pohybuje kolem 14 Mb/s
- HSDPA má kratší dobu odezvy než UMTS
