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!