אז מה זה בכלל דור שלישי? המשך

בחלק הקודם: מה זה בכלל דור שלישי ומה אפשר לצפות מהטכנולוגיה, איך משתלבים יחד עולם האינטרנט והסלולר ועוד.

המעבר של רשתות GSM לשירותים מבוססי IP מתבצע באופן הדרגתי. הוא התחיל עם ה-GPRS, שסיפק תעבורת נתונים מהירה יותר ואפשרות לחייב את הלקוח עבור כמות הביטים אותה הוא צרך ולא בעבור זמן השיחה (כפי שהיה עד אז). השלב הבא הוא מעבר לטכנולוגיית הרשת EDGE שתציג קצבי תעבורה משופרים בזכות שיטת אפנון חדשה וסכימות קידוד מתקדמות יותר. השלב הסופי יהיה מעבר ל-WCDMA עם ספקטרום תדרים חדש וקצבים של עד 2 מגהביט לשניה.

גם ברשתות הדור השלישי לא נעבור לסביבת פרוטוקול IP מלאה – עדיין יהיה שימוש במערכות Circuit Switched. ההערכה היא כי רק בדור הרביעי של רשתות הסלולר, שיתרחש בסביבות שנת 2012, נהנה מתקשורת IP בכל השירותים של הרשת.

ומה כבר מיושם? מפעילים שפועלים בטכנולוגיית הרשת TDMA, כבר היום מסתייעים בטכניקה של העברת חבילות מידע הקרויה בשם CDPD (קיצור של Cellular Digital Packet Data). על אף שהקצבים בה מוגבלים ל-19.2 קילוביט לשניה, זה עדיין מספק נתיב לשירותי Packet Data מתקדמים יותר תחת טכנולוגיות רשת כ-WCDMA או CDMA2000.

ספקיות CDMA One כבר מציעות כיום שירותי מידע, כגון Quick Net Connect, המושתתות על Circuit Switched. המעבר לטכנולוגיית CDMA2000 1x יאפשר להם להעביר מידע וקול יחדיו, וקצב תעבורת הנתונים יעמוד בשיא על 144 קילוביט לשניה.

עוד נקודות הקשורות ל-IP

• פרוטוקול האינטרנט קובע כיצד מחשבים והתקנים אחרים מתקשרים האחד עם השני על גבי רשתות מבוססות IP.
  
  
• המידע נשלח בין המחשבים או הטלפונים הסלולריים לבין שרתי האינטרנט בצורת חבילות מידע (Packets). לכל חבילה יש כותרת עליונה עם מידע המכוון אותה ליעדה (הכתובת שלה). בכותרת העליונה יש גם אזכור אודות סוג המידע שמועבר בה.
  
  
• IP התפתח כפרוטוקול מאז שנעשה בו שימוש לראשונה באינטרנט בתחילת שנות ה-80.
  
  
• ב-IP נעשה שימוש כב- Best Effort Technology, כלומר, לא ניתן לשלוט באופן מלא בעיכובים ובעדיפות של חבילת מידע אחת על פני השנייה, אך ההתפתחויות בסטנדרט מאפשרות כבר היום אמצעי בקרה טובים יותר ופחות עיכובים במשלוח.
  
  
• IP נבחר כטכנולוגיית התעבורה לאינטרנט הנייד ולתשתית שירותי ה-Packet Services, כפי שקיים ברשתות GPRS והלאה.
  
  
• הגרסה הבאה של הפרוטוקול היא ה-IPV6, אשר תספק מספר בלתי מוגבל של כתובות אינטרנט. כך יהיה ניתן להבטיח מעבר חלק של נתונים, קול ווידאו מבלי להתפשר על האיכות וקצב ההעברה.

הדור ה-3 יוצא לדרך – התכנון

התכנון לרשתות הדור ה-3 החל עוד בשנת 1985 על ידי ה-ITU (International Telecommunication Union) שהשכילו להבין כבר אז את הצורך בשירותים יותר מורכבים מאלו שהציעו הרשתות האנלוגיות. הרשת הסלולרית העתידית נקראה אז FPLMTS ומאוחר יותר תיקרא IMT-2000. הרעיון היה יומרני למדי – להקים רשת אלחוטית שתספק שירותי מולטימדיה מתקדמים, והכל תחת תחום תדרים סטנדרטי אחיד. התדר שנבחר היה 2000 מגה הרץ.

בשנת 1995 הוקם כוח משימה אירופאי בשם UMTS Task Force במטרה לעודד ולקדם את רשתות ה-3G הנשענות על GSM. עבור האירופאים זו הייתה אחת הדרכים היחידות להתמודד מול הבום הטכנולוגי של ארה"ב. UMTS (ראשי תיבות של Universal Mobile Telecommunications System) הפך לשם הז'אנרי לרשתות ה-3G בכל אירופה.

בצפון אמריקה חשבו אחרת – עבורם טכנולוגיית ה-CDMA ושלוחותיה העתידיות צריכות לשמש את רשתות הדור ה-3 הבאות. אך המצב בשטח היה שה-CDMA היווה רק 15 אחוז משוק הסלולר העולמי לעומת יותר מ-60 אחוז שנשלטו על ידי עולם ה-GSM וארה"ב לא רצתה להישאר מאחור. מהר מאוד הצטרפו גופי תקינה ממדינות כמו קוריאה, יפן וארה"ב לאירופאים, מאחר והם הבינו כי אסור ליצור מצב של חוסר סטנדרטים ושיתופיות כפי שהיה קיים עד כה.

גוף חדש בשם 3GPP (3rd Generation Partnership Project) הוקם במטרה לאחד את המאמצים המשותפים ליצירת סטנדרטים וטכנולוגיות לדור ה-3 בטכנולוגיית הרשת W-CDMA.

למרבה הפלא, הוקם מנגד גוף שני בשם 3GPP2 שבא לקדם את טכנולוגיות הדור ה-3 בהתבסס על טכנולוגיית הרשת 2000 CDMA. קיומם של שני גופים במקביל היה מגוחך למדי וה-ITU הטיל אולטימטום על השניים לעבוד ולפתור את חילוקי הדעות ביניהם. ב-1999 כאשר ראו ב-ITU כי שני הגופים לא מגיעים להחלטה, הוחלט סופית כי יקודם סטנדרט אחד, ה-W-CDMA אך עם וריאנטים שונים כך שיותאם גם ל-CDMA 2000. ברבות הימים הפך W-CDMA לסטנדרט ה-3G המקובל בעולם, עם יותר מ- 112 ספקיות סלולר בסוף 2002 שהחליטו ללכת עמו.

הראשונות ב-3G

הראשונה לבצע שיחת 3G בעולם הייתה ספקית הסלולר היפנית NTT Do Co Mo כבר בשנת 1998. התשתית הייתה W-CDMA ומכשיר הטלפון היה של נוקיה. במרץ 1999 הנפיק משרד התקשורת הפיני את רשיונות ההפעלה לרשתות הראשונות בעולם שיפעלו בדור ה-3 – ספקיות הסלולר RadioLinja, Sonera, telia ו-suomen.

בדצמבר 1999 הציג ה-3GPP את אבני הבסיס לבניית רשתות 3G – המסמך שמוכר בעולם בשם Release 99 עוסק בכל התנאים והטכנולוגיות הנדרשות החל מתשתית הרשת, דרך הטרמינלים ומערכות ההפעלה וכלה בתאימות לאחור עם הרשתות הותיקות יותר. הסטנדרטים שהתקבלו נעשו בשיתוף פעולה עם כל גופי התקינה העולמיים כמו ה-IETF, איגוד המהנדסים האמריקאי, ה-W3C (שאחראי לקביעת הסטנדרטים באינטרנט) ופורום ה-WAP.

אחת הטכנולוגיות המעניינות שנחשפו ב-Release 99 הוא מקודד קול חדש בשם AMR (Adaptive Multi Rate). הפורמט החדש מאפשר העברה אופטימלית, יעילה וחסכונית (מבחינת נפח התעבורה) של קול תחת רשתות GSM. למעשה, רשתות הדור ה-3 ייהנו לא רק מתדרים חדשים ותעבורת נתונים מהירה, אלא גם מניהול יעיל יותר של תעבורת הקול ברשת.

כעת מש-Release 99 יצא לאוויר העולם, ספקיות הסלולר ויצרניות הטלפונים יכולות להתחיל לעבוד על מכשירים ועל הרשתות העתידיות בבטחה. הספקית NTT Do Co Mo, שהציעה את רשת ה-3G הראשונה בעולם בשם FOMA (ראשי תיבות של Freedom of Mobile Multimedia Access) עוד באוקטובר 2001, הסתמכה על גירסה מוקדמת של Release 99. כיום ספקית זו כמו גם הרשתות החדשות שצצות עתה כפטריות ביער מסתמכות על אותו מסמך אך עם עדכונים מסוימים. הן גם כוללות ושירותים חדשים שיכנסו בהדרגה, כגון העברת קול אך ורק דרך פרוטוקול האינטרנט, זיהוי קולי, ניהול זכויות יוצרים, נדידה לצד רשתות אלחוט מקומיות (wi-fi) ושידורי טלוויזיה דיגיטלית דרך הרשתות היישר למכשירי הטלפון.

התנהלות הספקיות בנוגע לדור ה-3

פרישת רשתות הדור ה-3 היא שאלה של רגולציה, שיקולים כלכליים ורצון של המשתמשים השונים. עבור ספקיות הסלולר אין הצדקה להקים רשת מהירה בהיעדר מכשירים מתאימים, שירותים המנצלים עד תום את יכולות הרשת ומשתמשים המעונינים בכך.

ספקיות הסלולר הבינו, על סמך נסיון העבר, כי ישנו קשר ישיר בין התוכן לפלטפורמה עליה הוא משודר – אם המכשירים יהיו כבדים, מגושמים ובעלי ממשק מסובך, המשתמשים יכתירו מהר מאוד את שירותי הדור ה-3 ככישלון גמור. לכן, לא מספיק יהיה לאפשר את השירותים, אלא יצטרכו להשקיע משאבים רבים גם בשיפור חווית המשתמש.

מרבית הספקיות שכיום פורשות רשתות מהירות, נעזרות בניסיון המצטבר שהיה להן עם טכנולוגיות רשת ישנות יותר כמו GPRS (המסתייעת אף היא בפרוטוקול האינטרנט, אך מוגבלת לקצבים איטיים שבין 30-40 קילוביט לשניה). לכן, כשיפרשו רשתות הדור ה-3 ספקיות הסלולר ידעו כיצד לתמחר את השירותים החדשים ולפלח אותם לקהלים יעודיים. האיחוד האירופי מעריך כי עד 2005 יתפרשו רשתות 3G ביותר מ- 80% משטח אירופה. 

מתוך פרק מספרו החדש של העיתונאי עופר שמואלי, "מהפכת הסלולר". הספר סוקר את המהפכה התקשורתית החל מהמצאת הרדיו וכלה במעבר לטכנולוגיית הדור השלישי בסלולרי לעידן בו וידאו זורם, תמונה, קול ומוסיקה ישמשו אותנו כחלק מסל התקשורת ויהיו זמינים להפעלה בלחיצת כפתור בכל זמן ובכל מקום.