3G technológia és annak elterjedése
Készítette: Mezı Richárd Pál Vermes Péter
A 3G-ig való eljutás – 1G
Ezek az elsı generációs mobil távbeszélı rendszerek Analóg rendszerek A hálózatok nem voltak kompatibilisek egymással Jellemzıen 450Mhz körüli frekvenciasávot használtak Nagy átmérıjő cellák (30-50km) A technikai adottságok miatt kevés szolgáltatás, illetve gyenge hangminıség jellemezte Nagymérető készülékek A készülékek egyben ügyfélazonosítóként is szolgáltak Nem volt országos lefedettség
A 3G-ig való eljutás – 1G (folyt.) 1970 es évek vége 80-as évek eleje fele kezdtek „elterjedni” Szolgáltatók: Nordic Mobile Telephone System – Skandináviában 1981-tıl Magyarországon 1990-tıl 2003-ig a Westel 0660 USA: Advanced Mobile Phone Service GB: Total Access Communication System Németország: B-Network Igazából sosem lettek széles körben elterjedtek ezek a rendszerek, csupán pár felsıbb vezetı rendelkezett ilyen elıfizetéssel
A 3G-ig való eljutás – 2G
2G: második generációs mobil távbeszélı rendszerek 1990-tıl kezdtek el terjedni Már digitális rendszerek Integrált szolgáltatású hálózat: beszédátvitel mellett lehetıvé vált az adatátvitel a hálózaton Több verziója létezik, legelterjedtebb az európai tervezéső GSM USA-ban a USA D-AMPS: Digital AMPS verziót használják Fejlesztéskor elsıdleges szempont volt a készülékek méretének csökkentése Roaming lehetıségek
A 3G-ig való eljutás – 2G (folyt.)
GSM Global System for Mobile Telecommunication Elterjedésének az okai: ○ Kutatás-fejlesztés idıben, gyorsan zajlott ○ Nyílt, továbbfejleszthetı szabvány ○ Kezdetektıl egységes volt Európában ○ SIM kártya bevezetése (készülékfüggetlen ügyfélazonosítás, cserélhetı készülékek) ○ Országos lefedettség lehetségessé vált ○ Számos vonzó szolgáltatás, pl. Pre-paid elıfizetések, SMS, MMS, WAP
A 3G-ig való eljutás – 2G (folyt.)
GSM 2008-ra már 214 országban 920 GSM hálózat Világszerte 3,67 milliárd elıfizetı, ebbıl 2,96 milliárd
GSM elıfizetı 2004-tıl rohamos terjedés (ezt követı 2 évben megduplázódott az elıfizetések száma) Elıször csak 900-as, majd az 1800-as frekvenciasávot is használták A cellák tipikusan 0,5-30 km átmérıjőek (elsısorban a cella forgalmától függ mekkorára tervezik ezeket) Az egyes beszéd/adat-csatornák frekvenciában vannak elkülönítve, ezáltal az egy cellán belüli hívások száma limitálva van
GSM lefedettségek a világszerte
A GSM lefedettség kékkel van jelölve. Forrás: http://www.coveragemaps.com/gsmposter.htm
A 3G bevezetését motiváló tényezők
A következı igények merültek fel, ami a 3G bevezetését elısegítették: Jobb beszédhangminıség Széleskörő multimédiás szolgáltatások Világszinten univerzális rendszer Ami a legfontosabb: nagyobb adatátviteli sebesség, akár a
vezetékes internetezést kiváltó teljesítmény
Szolgáltatók igényei a rendszerrel: Jobb spektrumkihasználtság GSM kompatibilitás Késıbbi fejlesztésekre való kompatibilitás
Ezek az elvárások többé kevésbé teljesültek az új szabványban (vagy inkább szabványokban?)
Ami teljesült
Beszédátvitel: Adaptive MultiRate (AMR) kodek (GSM 06.90) 4,7 – 12,2 kb/s A hangminıség nem feltétlenül javult…
A hálózat kihasználtságának arányában 3,5-4 pontot kapott a beszédhangminıségi skálán ○ Ehhez képest a GSM FR - 3,7, GSM HR – 3,5, GSM EFR – 4 ○
Számos multimédiás szolgáltatás megjelent Videótelefonálás Tv nézés Videók, zene letöltése Forgalomfigyelı kamerák
Sávszélesség az EDGE-hez képest több mint duplájára nıtt (180-ról 384-re)
Ami nem…
ITU: IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000) szabvány UMTS ○ Európában szabványos ○ Léteznek alverziói, 3GPP (3rd Generation Partnership Project) szabványosítja FOMA: Freedom of Mobile Multimedia Access ○ Japánban használják ○ UMTS kompatibilis CDMA2000: Code Division Multiple Access ○ Amerikában terjedt el TD-SCDMA: Kínában vezetik be (China Mobile) ○ Kínai fejlesztés
Technológia…
A spektrumkihasználtságon jelentıs javulást értek el: A CDMA bevezetésével, azaz a kódosztásos többszörös
hozzáféréssel ○ Lényege, hogy ugyanazt a frekvenciát és akár ugyanazt az idıszeletet is használhatjuk, mint egy másik készülék, csak más kódot szórunk ○ Mivel nem fixen foglaljuk le a frekvenciát, ezért nagy terhelés esetén a rendszer az egy készülékre jutó sávszélességet akár lekorlátozhatja, így kevesebb sikertelen hívás lesz jobb kihasználtság Egyszerre használják a TDM és FDM technológiákat ○ A z FDM fel/le sávjainak kiegészítésére behozták a TDM megoldást,
mellyel a fel/letöltés aránya az igényeknek megfelelıen dinamikusan változtatható
Megvalósították a puha átadást, amely stabilabb kommunikációt biztosít a bázisállomásokkal (max 3-al)
Technológia… (folyt.)
A technológia egy sajátossága, hogy a mobil készülék adóerejére érzékeny a bázisállomás Ezért a készülék adási erejét szabályozni kell másodpercenként
1500-szor (GSM-nél, csak 2-szer) Ennek egy sajátos következménye, hogy a 3G hálózatot használó készülékek akkumulátorai hamarabb lemerülnek, ezt néhány gyártó már jelzi a készülékleírásokban
http://www.flickr.com/photos/tijsvrolix/2671090074/
A lassú bevezetések okai
2000 körül a koncessziókat árverésre bocsátották Mivel nagy üzletet láttak a 3G-ben ezért igen magas árak lettek A legmagasabb: Németország, Deutsche Telekom AG
49,7 milliárd euróért kelt el (GDP-jének 2,5%-a) Hasonlóan magas még: Nagy-Britannia 38,2 milliárd euró Olaszország: 12,5 milliárd euró Törökország: 2.2 milliárd török líra (kb. 1 milliárd euró) ○
Magyarországon az árak miatt kicsit késıbb keltek el ezek a koncessziók: T-Mobile 17 milliárd ft Pannon 19 milliárd ft Vodafone 16,5 milliárd ft
Kezdeti nehézségek
Az akkoriban amúgy is nehézkes távközlési piacon a szolgáltatók majdnem belerokkantak a koncessziós díjakba A szolgáltatókat megrendítette az az eset, hogy az elsı UMTS sávot elnyerı szolgáltató még a kereskedelmi szolgáltatás beindítása elıtt csıdbe ment Mindez Norvégiában Broadband Mobile (Sonera és az Enitel alapította) 2000 végén 25 millió euróért hozzájutott egy blokkhoz A szolgáltatás elindítása a fejlesztések lelassulása miatt nem
teljesült a megadott határidıre (2001-re) ○ Késedelem miatt büntetések fizetése csıd
Spanyolországban is hasonlóan korai határidı volt (2001
augusztus), de ezt a norvég példán látva, 2002 júniusára kitolták Ezen események láttán a szolgáltatók óvatossá váltak
Kezdeti nehézségek (folyt.)
Az óvatosság… A Cseh kormány 20 milliárd koronáért, azaz kb. 600 millió
euróért akarta eladni a 3 mobilszolgáltatójának a három UMTS sávot Erre csak két szolgáltató (az Eurotel és a RadioMobil AS) jelentkezett, de ık sem voltak hajlandóak a kormány által meghirdetett összeget kifizetni Végül szolgáltatónként 3,3 milliárd koronáért (99 millió euróért) sikerült értékesíteni a frekvenciasávokat Az indulási költségek miatt Dániában is problémák akadtak ○ A SONOFON két tulajdonosa, a Telenor és az amerikai BellSouth
nem tudott megegyezni az indulás részleteirıl, így nem is indultak ○ Késıbb a Telenor önállóan pályázott Lettországban elhalasztották az árverést, csak 2002 második
felében osztották el a jelentkezık között a sávokat
A kezdeti nehézségeken túl
Elsıként Japánban vezették be A piacvezetı NTT DoCoMo-nak sikerült elıször átlépnie a
nehézségeken 2001. október 1.-én kezdték meg a kereskedelmi mőködést Eredetileg májusra tervezték az indítást, azonban a technológia újdonsága miatt jobbnak látták elıször üzemi tesztelésnek alávetni a rendszert Helyesen döntöttek rengeteg specifikációs hiányosság ○ szoftver probléma ○ hálózat sajátosságaiból adódó tervezési tökéletlenségek ○ A problémákat végül sikerült kiküszöbölni, így kevés kellemetlenséggel megkezdték a kereskedelmi mőködést elsıként a világon ○
Kína és a 3G
A világon idáig a legnagyobb 3G lyukat Kína jelentette 2008 decemberében adták át a licenszeket a három szolgáltatónak Érdekesség, hogy különbözı szabványokat kapott a három szolgáltató: A vezetı szolgáltató, a China Mobile a TD-SCDMA kínában kifejlesztett
szabványt (SIEMENS érdekeltség) fogja használni ○
Time-Division Synchronous Code-Division Multiple-Access
A China Telecommunications egy CDMA 2000 licenchez fog jutni A China Unicom operátor pedig a WCDMA-technológiát (Nokia
érdekeltség) alkalmazhatja majd ○
Wideband Code Division Multiple Access
A projektbe hatalmas összegeket invesztálnak 30 milliárd dollár Ebbıl China Mobile - 8,6 milliárd dollárt (1766 milliárd forintot) Érdekelıdıknek, hogy repkednek a milliárdok: http://www.sg.hu/cikkek/64993
3G lefedettségek világszerte
A narancssárga jelzi a 3G lefedettséget Forrás: http://www.coveragemaps.com/gsmposter.htm
3G lefedettség Európa szerte
A narancssárga jelzi a 3G lefedettséget Forrás: http://www.coveragemaps.com/gsmposter.htm
Elterjedtség – GDP összefüggések Ország
GDP (milliárd)
GDP/Fı (dollár)
Oroszország
1,676.586
11,806.947
Kína
4,401.614
3,315.323
USA
14,264.600
46,859.058
Németország
3,667.513
44,660.407
Olaszország
2,313.893
38,996.165
Japán
4,923.761
38,559.112
Magyarország
156.284
15,542.268
Franciaország
2,865.737
46,015.921
Forrás: http://www.imf.org/external/pubs/ft/weo/2009/01/weodata/index.aspx
3G elterjedtség Amerikában – AT&T operátor
A kék jelöli a 3G–vel lefedett területeket Forrás: http://www.wireless.att.com/coverageviewer/
Japán lefedettség
A narancssárga területeken elérhetı a 3G http://www.softbank-rental.jp/pdf/japan_area.pdf
Magyarországi lefedettség (T-Mobile)
Forrás: http://nonstopmobil.hu/zsebedben-a-vilaghalo-20090327.html
A 3G felhasználók és az internetkapcsolatok aránya
Forrás: http://www.slideshare.net/plus8star/digital-silk-roadpresentation?type=powerpoint
UMTS továbbfejlesztései HSPA (High-Speed Packet Access, nagy sebességő csomagkapcsolt hozzáférés) 2 protokoll közös neve
HSDPA (High Speed Downlink Packet Access, nagy sebességő
csomagkapcsolt letöltési hozzáférés) ○ akár 14,4 Mb/s
HSUPA (High Speed Uplink Packet Access, nagy sebességő
csomagkapcsolt feltöltési hozzáférés) ○ akár 5,6 Mb/s
Elsısorban a HSDPA hozta meg a 3G igazi sikerét Ez képes kiváltani az otthoni ADSLt, vagy a KábelTV-s internetet Jelenleg 7,2 Megabites sebességre képesek, de folynak a
fejlesztések a 14,4Mbit/s irányába
A hozzáférés típusainál elméletben elérhetı sebességek
2G épülı technológiák: GSM(alap), HSCSD, GPRS, EDGE 3G alapú technológiák: 3G (alap), HSUPA, HSDPA
A hozzáférés típusainál a gyakorlatban elérhető átlagos sebességek
Forrás: http://www.hwsw.hu/hirek/34060/hsdpa_umts_wcdma_adsl_xdsl_kabelnet _hsupa_hspa_internet_voip.html
Előfizetési díjak világszerte
Ausztria - 20 € / 15GB / hó Hutchison
Belgium – 51,96 € / 5GB / hó Proximus
Anglia - £25 (7900ft) / 5GB / hó Vodafone
Horvátország – 300 Kuna (11367ft) / 3GB / hó T-mobile
Japán – 2400jen / MB (NTT DoCoMo) Magyarország:
Forrás: http://nonstopmobil.hu/zsebedben-a-vilaghalo-20090327.html
HSDPA túra Index szervezi Az országot körbeutazzák és mindenhol megmérik a le és feltöltési sebességeket mindhárom szolgáltató hálózatában Budapestet részletesen mérik és további városokban tesztelik a hálózatokat:
Szombathely Veszprém Nyíregyháza Siófok …
2007-ben és 2008-ban is körbeutazták Magyarországot
Pár mérési eredmény
Budapest Mérték a XIX., VII., VI. (Hısök Tere), IV., X, XX, XXI., stb.
kerületekben Szinte mindenhol több megabites letöltési sebesség pár kivétellel Igaz a 7,2 Mbit/s-et sehol sem érte el a hálózat
Vidéki nagyvárosokban Itt is elérték általában a megabitet, azonban hálózatonként
eltérı eredmények születtek Pl. Sopron: T-Mobile: 914kbit, Pannon: 5475kbit Vodafone: 3072kbit ○ Nyíregyháza: T-Mobile: 4600kbit, Pannon: 2940kbit, Vodafone: 2200 kbit ○
A kisebb településeken vagy egyáltalán nincs, vagy csak
nagyon lassú internetelérés biztosított
„43 helyszínen mértek sávszélességet - 25 vidéki városban és 18 budapesti kerületben. A mérések alapján világosan látható, hogy a T-Mobile adja a legteljesebb mobilszolgáltatást. „
http://index.hu/tech/hsdpatura2/
3G jövő
Mára több mint 200 millió elıfizetı 3G hálózatot használ, így sikerességé kétségbevonhatatlan A 3G elsısorban a HSDPA-val nyújtott szélessávú internet szolgáltatásának köszönheti sikerességét Ezt felismerve a fejlesztések az elérhetı sávszélesség növelésére fókuszálódtak A következı lépés: LTE (Long Term Evolution) Jelenleg szabványosítási fázisban Letöltés: akár 100 Mb/s, fel akár 50 Mb/s
Ahogy a HSDPA túra eredményein láthatjuk, a technológia mára már kiforrott, csupán lefedettségi gondok vannak néhol Mivel a mobilinternet ára már vetekszik egy vezetékesével, és korlátlan adatforgalmú, esetleg kombinált elıfizetések is léteznek, egyre elterjedtebb lesz
Köszönöm a figyelmet!
