smernice razvoja mobilne telefonijediplome.fov.uni-mb.si/vis/12208anderle.pdf · 3.2 prvi koraki...

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA ORGANIZACIJSKE VEDE

Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študija Smer Informatika v organizaciji in managementu

SMERNICE RAZVOJA MOBILNE TELEFONIJE

Mentor: red. prof. dr. Miro Gradišar Kandidatka: Nina Anderle

Kranj, oktober 2006

ZAHVALA Najprej bi se rada zahvalila mentorju dr. Miru Gradišarju za napotke in pomoč pri izdelavi diplomskega dela. Posebej se zahvaljujem mami, očetu in Martinu za vso podporo in pomoč, ki so mi jo nudili v času šolanja.

POVZETEK Z razvojem sodobne tehnologije v našem življenju, se je življenje človeške družbe popolnoma spremenilo v smislu komunikacij. Razdalje, ki so nekoč bile nepremostljive, so danes zaradi napredka moderne komunikacije izginile. S pojavom UMTS tehnologije, danes ne prenašamo samo zvoka, temveč tudi sliko. Zaradi takšnega napredka mobilne tehnologije sem se odločila, da v svojem diplomskem delu obravnavam razvoj mobilne tehnologije, ter njihove prednosti in slabosti od začetka do današnje 3. generacije mobilnih telefonov. Cilj mojega dela pa je ugotoviti, kakšne so smernice in trendi nadaljnjega razvoja mobilnih generacij, še posebej 4. generacije mobilne tehnologije, ki že stoji pred našimi vrati. KLJUČNE BESEDE Telekomunikacije, mobilno omrežje, GSM (Global System for Mobile Communications – globalni sistem mobilnih komunikacij), UMTS (Universal Mobile Telecommunication System – Univerzalni mobilni telekomunikacijski sistem), HSPA (High Speed Packet Access – Visoko hitrostni paketni podatki), HSUPA (High Speed Uplink Packet Access – Visoko hitrostna paketna oddaja podatkov), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access - Visoko hitrostni paketni prenos podatkov). ABSTRACT With the development of modern technology there was a big change in human society and telecommunication industry as well. Places that were unreachable in the past seem as history thanks to modern GSM communications. With help of UMTS technology we do not send only messages, but we are also capable to send sound and videos over bigger distances. The purpose of this diploma work is to explore and present how the mobile technology was evolving from its beginning to present the 3rd generation of mobile phones. It also presents key applications, advantages and disadvantages for each generation of mobile technologies, but the final purpose is to identify the trends of further development mobile phones and applications of the 4th generation. KEYWORDS Telecommunications, mobile network, GSM (Global System for Mobile Communications), UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), HSPA (High Speed Packet Access), HSUPA (High Speed Uplink Packet Access), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access).

KAZALO 1 Uvod ........................................................................................................... 1

1.1 Opis obravnavane problematike................................................................. 1 1.2 Opredelitev ključnih pojmov ....................................................................... 1 1.3 Namen in cilj diplomske naloge.................................................................. 2

2 Komunikacija .............................................................................................. 3 2.1 Opredelitev komunikacije ........................................................................... 3

3 Mobilna komunikacija ................................................................................. 4 3.1 Zgodovina................................................................................................... 4 3.2 Prvi koraki mobilne GSM komunikacije ...................................................... 5 3.3 Konvencionalna mobilna telefonija............................................................. 5 3.4 Prvi komercialni uspehi .............................................................................. 6 3.5 Oče mobilnega telefona ............................................................................. 6 3.6 Evropski analogni sistem............................................................................ 7 3.7 Vzpon sistema GSM................................................................................... 7

4 Opredelitev mobilne komunikacije.............................................................. 8 4.1 Širitev mobilne komunikacije ...................................................................... 8

5 Mobilno omrežje ....................................................................................... 10 5.1 Uvod v mobilno omrežje........................................................................... 10 5.2 Nastanek mobilnega omrežja................................................................... 10 5.3 Prva generacija mobilnih komunikacij – NMT (Nordic Mobile Telephone)12 5.4 Druga generacija mobilnih komunikacij – GSM (Global System for Mobile Communications).................................................................................................. 12 5.5 Kako deluje GSM ..................................................................................... 13 5.5.1 GSM standard – struktura ........................................................................ 14 5.6 Nadgradnja druge generacije – 2G+ ........................................................ 15 5.6.1 HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) – hitri tokokrogovni prenos podatkov............................................................................................................... 15 5.7 Prvi korak na poti do tretje generacije – GPRS........................................ 16 5.7.1 Kaj je GPRS (General Packet Radio Service).......................................... 16 5.7.2 GPRS infrastruktura ................................................................................. 16 5.8 Storitve ..................................................................................................... 17

6 Tretja generacija – UMTS ........................................................................ 18 6.1 Kaj je UMTS ............................................................................................. 18 6.2 Katere prednosti prinaša UMTS ............................................................... 19 6.2.1 Hitrosti prenosa podatkov v omrežju UMTS............................................. 19 6.2.2 Frekvenčni spekter ................................................................................... 19 6.3 Zgradba sistema UMTS ........................................................................... 20 6.3.1 Pokritost UMTS signala v Sloveniji........................................................... 21 6.4 Kaj potrebujemo, da lahko uporabljamo UMTS omrežje.......................... 22

7 Storitve v mobilnih omrežjih ..................................................................... 23

7.1 Prednosti mobilnih storitev pred internet storitvami.................................. 23 7.2 Primeri storitev ......................................................................................... 24 7.2.1 Oglaševanje ............................................................................................. 24 7.2.2 Bančništvo................................................................................................ 24 7.2.3 Lokacijske storitve .................................................................................... 25 7.2.4 Avtomati za plačevanje z mobilnim telefonom ......................................... 25

8 Mobilna tehnologija 4. generacije (4G)..................................................... 26 8.1 Uvod ......................................................................................................... 26 8.2 Časovni razvoj HSPA tehnologije (High Speed Packet Access - Visoko hitrostni paketni podatki)....................................................................................... 26 8.3 HSPA (High Speed Packed Access)........................................................ 27 8.4 HSPA tehnologija ..................................................................................... 28 8.4.1 HSDPA (High Speed Downlink Packet Access)....................................... 28 8.4.2 HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) ........................................... 29 8.5 HSPA terminali ......................................................................................... 29 8.6 Prednosti HSPA ....................................................................................... 30 8.7 HSPA aplikacije........................................................................................ 32 8.7.1 Razvoj novih aplikacij ............................................................................... 32 8.7.2 Hiter internetni dostop .............................................................................. 33 8.7.3 VoIP (Voice over IP)................................................................................. 33 8.7.4 Medmrežno igranje iger............................................................................ 34 8.7.5 Izboljšava obstoječih aplikacij .................................................................. 35 8.7.6 Živa televizija............................................................................................ 35 8.7.7 Spremenjen način uporabe ...................................................................... 35 8.8 Nadaljnji razvoj HSPA .............................................................................. 36

9 Zaključek .................................................................................................. 37 10 Kazalo slik ................................................................................................ 38 11 Kratice in akronimi.................................................................................... 39 12 Viri in literatura ......................................................................................... 40

Univerza v Mariboru - Fakulteta za organizacijske vede Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študija

Nina Anderle: Smernice razvoja mobilne telefonije Stran 1 od 40

1 UVOD 1.1 Opis obravnavane problematike Za izbrano temo diplomske naloge sem se odločila zaradi njene aktualnosti tako v svetu kot pri nas. Nekoč je mobilni telefon predstavljal simbol uspeha in prestiža, danes pa zahvaljujoč dejstvu, da se človek na udobje hitro navadi, uporabnik dobiva občutek, da brez mobilnega telefona ne more obstajati. Trg mobilne GSM telefonije je doživel pravo invazijo novih GSM terminalov in vseh dodatnih storitev, ki jih ponujajo številni operaterji povsod po svetu. Mobilna telefonija doživlja velikanski razvoj in kot kaže, bo še nekaj časa trajala pospešena rast trga. Cilj prvega dela diplome je razložiti pojma komunikacij in telekomunikacij, ter zgodovinski razvoj telekomunikacij. V drugem delu bom predstavila mobilne tehnologije, ki jih lahko uporabljamo pri uporabi mobitela, ter razvoj mobilnih generacij od začetka do danes. Mobilna tehnologija je namreč ena od najhitreje razvijajočih se tehnologij ter jo v grobem razdelimo na informacijsko tehnologijo in mobilno telekomunikacijsko tehnologijo. V zadnjem delu pa bom opisala morebitne prihajajoče trende in novosti, ki nas čakajo pri razvoju mobilne tehnologije. 1.2 Opredelitev ključnih pojmov Naj na začetku najprej opredelim 4 ključne pojme, ki jih bom pogosto uporabljala v delu: Komunikacija – oblika sporočanja, izmenjava informacij Mobilna komunikacija - oblika sporočanja na daljavo, izmenjava in posredovanje informacij na daljavo z elektromagnetnimi sistemi Mobilno omrežje – javno telekomunikacijsko omrežje, ki se uporablja za zagotavljanje mobilnih javnih radijskih storitev Mobilna telefonija – izhaja iz telefona (grščina: tele = daleč stran in phone = glas). Telefon je telekomunikacijska naprava za sprejem in oddajo zvoka (običajno govora) na velike razdalje. Večina telefonije uporablja zapletena telefonska omrežja, ki povežejo katerakoli dva uporabnika. Mobilna tehnologija pa nam je omogočila



mobilnost, ki nas povezuje v svet z brezžičnimi napravami (mobilni telefon, dlančnik, prenosni računalnik...). Tehnologija nas povezuje z njimi preko WLAN, GSM, Bluetooth, GPRS, EDGE in drugimi. 1.3 Namen in cilj diplomske naloge Cilj diplomske naloge je predstaviti prednosti in slabosti trenutno zadnje tretje generacije mobilne telefonije iz vidika uporabnikov in operaterjev, ter ugotoviti in predstaviti bodoče smernice razvoja četrte generacije mobilnih telefonov in prihajajoče mobilne tehnologije. Za temo sem se odločila zaradi same aktualnosti mobilne telefonije v svetu in zaradi hitrega razvoja mobilnih terminalov in storitev v omrežjih.



2 KOMUNIKACIJA

2.1 Opredelitev komunikacije Zdi se, da človek ne more shajati brez sporočanja, zato se je pojavila potreba po sporočanju. Ta potreba se je pojavila že pri naših davnih prednikih, ki so klesali v kamne različne znake, poslikavali svoja jamska bivališča, iz kosti izrezovali manjše podobe, največkrat so bile to živali. To so bile oblike sporočanja naših prednikov, katerih pomen danes ne znamo povsem razložiti. Poleg naštetih oblik sporočanja, so se pojavili tudi svetlobni signali, ki so gotovo zelo stara oblika sporočanja. Komunicirali so z ognjem že med Jeruzalemom in Babilonom, podobno naj bi tudi stari Grki sporočili v Atene padec Troje, Rimljani so prižigali bakle na razglednih stolpih v vojaških postojankah, ki so bile raztresene po vsem imperiju. V antiki najbolj znan svetlobni signal pa je bil ogenj, ki je gorel na ogromnem stolpu v Aleksandriji. Še danes, v času informatike, so ponoči signali nepogrešljivi. Leta, stoletja in tisočletja so minevala, ljudje pa smo vedno znova izboljševali stare ali iznašli nove načine komunikacije. Prenašanje informacij v komunikaciji danes omogoča ustrezna telekomunikacijska tehnika, katere naloge so pretvarjanje znakov, ki jih za komunikacijo uporablja človek, v znake primerne za prenašanje s tehničnimi napravami in premostitev ovir, ki izvirajo iz časovne ali krajevne oddaljenosti komunikacijskih partnerjev (Jereb, 1994, str. 179).



3 MOBILNA KOMUNIKACIJA 3.1 Zgodovina Težnje po razvoju brezžične telefonije so se v svetu pričele kazati že v 19. stoletju. Izumiteljstvo telefona ni povsem jasno, močno pa so k izumu prispevali Antonio Meucci, Philipp Reis in Alexander Graham Bell, ki je pogosto naveden kot edini izumitelj. Prvi prenos govora je uspel leta 1861 Philippu Reisu, a se njegov izum ni uveljavil. Dolgo smo v vseh knjigah brali, da je Alexander Graham Bell izumil telefon. A se je izkazalo za neresnično, pravi izumitelj telefona je bil zmedeni italijanski emigrant v Združenih državah Amerike, Antonio Meucci. Njegova zgodba je žalostna, kajti zaradi svoje nerodnosti je bil ob slavo, čast in denar. Meucci, ki je delal v bolnišnici, je že leta 1849 pri zdravljenju bolnikov z elektroterapijo, to je z majhnimi električnimi tresljaji, po naključju opazil, da se zvok prenaša z električnim tokom. Ker je takoj dojel pomembnost odkritja, je začel razvijati napravo, ki jo je poimenoval »govoreči telegraf«. Toda Meucci je bil zmeden in neroden človek, zmeraj brez denarja in kar je bilo najhujše, ni znal angleško. Svojega patenta ni mogel prijaviti, ker ni imel denarja. Tako mu je bila zamisel ukradena. A Meucci se ni vdal, sprožil je sodni postopek, vendar ni uspel. Šele 126 let kasneje je bila naposled krivica popravljena. 16. junija leta 2002 je pravniška zbornica Združenih držav Amerike, potem ko je pregledala vse dokaze in sodne spise, uradno vrnila italijanskemu izumitelju mesto, ki mu pripada med velikimi znanstveniki. Mobilna telefonija, tehnologija, ki nam dandanes kroji življenje skoraj na vsakem koraku, je stara že kar nekaj desetletij in je postala zelo pomembno komunikacijsko orodje. Komercialno je mobilna telefonija zaživela leta 1946, koncept celičnega radia pa je bil objavljen leta 1947. A svoj bum je mobilna telefonija doživela šele po letu 1995, ko je prišlo do prave mobilne prelomnice, ko je Nokia predstavila svoj prvi Communicator, sinergijo GSM mobilnika in dlančnika. Ponašal se je z vgrajeno tipkovnico, urejevalnikom besedil in koledarjem. Pojavili so se pravi cenovno ugodni mobilniki, ki so ponujali veliko zanimivih funkcij. Sprašujemo se, zakaj je od začetkov do množične uporabe minilo skoraj pol stoletja. Mobilna tehnologija se je podobno kot danes morala ubadati z vladnimi predpisi, s slabo pokritim signalom in ne nazadnje z omejitvami strojne opreme.



3.2 Prvi koraki mobilne GSM komunikacije Zgodovina mobilne telefonije se je začela v štiridesetih letih minulega stoletja, kmalu po drugi svetovni vojni. Čeprav so pred njo že obstajali primitivni mobilni telefoni, so bili to le neke vrste dvosmerni radijski sprejemniki, ki so jih uporabljale vlade in industrija. Te naprave so delovale tako, da so radijski signal posebni pretvorniki ožičili in speljali po zemeljskih telefonskih žicah. Takšno tehnologijo so pred drugo svetovno vojno uporabljale gasilske ladje in vlačilci v New Yorku, a je bila namenjena zaprtemu krogu uporabnikov. Prvi načrt za celični radio so javno objavili 28. julija 1945 in je bil nekakšen zgodnji predhodnik mobilnih telefonov, ki naj bi deloval na frekvenci 460 MHz. Priprave so se začele, a ameriška zvezna komisija za telekomunikacije FCC ni dovolila uporabe predvidene frekvence. Približno leto zatem je v Saint Luisu, državi Missouri, začel delovati prvi komercialni sistem. Podjetje AT & T je skupaj z lokalnim telefonskim operaterjem usposobilo mobilni telefonski servis MTS (Mobile Telephone Service). Motorola je razvila opremo po zgledu konvencionalnega radijskega sistema, namestilo pa jo je podjetje Bell Systems. Centralno postavljena antena je pokrila širok del mesta. Mobilniki, vsi radijski telefoni, ki so jih vgradili v avtomobile, so komunicirali s sprejemniki postavljenimi v mestu. 3.3 Konvencionalna mobilna telefonija Leta 1947 je podjetje Bell Systems zaprosilo FCC za dodelitev dodatnih radijskih frekvenc, namenjenih mobilni telefoniji. Komisija je dve leti pozneje dovolila njihovo uporabo, vendar je storila nekaj nepredvidljivega. Polovico predvidenih frekvenc je dodelila še drugim podjetjem, ki so želela tržiti mobilne sisteme tedanjega časa. Tako so ustvarili konkurenco in pospešili razvoj v naslednjih desetletjih preteklega stoletja. Zunaj Združenih držav se je mobilna telefonija uveljavljala zelo počasi, saj večina vlad in državnih PTT-jev ni dovolila uporabe javne radiotelefonije. A vseeno so se našle izjeme. Leta 1949 so zagnali nacionalni danski radiotelefonski sistem. Dve leti pozneje je sledil podoben sistem še na Švedskem, sprva le v Stockholmu, vendar se je sistem odlično obnesel in kmalu so ga uporabljali že v okolici mesta. Mobilni telefoni so bili v tem obdobju naravnost gromozanski in vsi po vrsti so bili namenjeni za uporabo v avtomobilu. Oddajnik in sprejemnik sta bila montirana v prtljažniku, slušalka pa v potniški kabini. Da je bil tedanji mobilnik energijsko sila požrešen, priča dejstvo, da so se med klicem avtomobilske luči skoraj popolnoma zatemnile. Velika poraba energije je delovala kot cokla v sistemu, a k sreči je rešitev prišla dokaj hitro. Leta 1958 je Jack Kilby, zaposlen v podjetju Texas Instruments v



Dallasu, izumil integrirano vezje, revolucionarno novost, ki je pomenila preboj na področju elektrotehnike in elektronike. Leta 1964 je Bell Systems predstavil naprednejšo različico mobilnega telefonskega sistema IMTS (Improved Mobile Telephone Service) in zamenjal skoraj dve desetletji star sistem MTS. Zgledu so sredi šestdesetih let začele slediti tudi preostale države. Na Švedskem so razvili svoj sistem, ki je bil zahvaljujoč integriranemu vezju, cenejši in je porabil manj energije. Poimenovali so ga MTB. 3.4 Prvi komercialni uspehi Okoli leta 1969 je luč sveta zagledal prvi, na integriranem vezju zasnovan mobilni telefon. Doba elektronike je bila v zatonu. Motorolin »Mark 12« je bil mobilni telefon, narejen na delovanje na frekvenci 450 MHz in v povezavi s sistemom IMTS. Še vedno je bil velik, debel in montiran v vozilo. Sočasno so se pojavili tudi prvi prenosni telefoni, ki so zasedli le poslovni kovček in bili namenjeni hudo petičnim uporabnikom. Težko je verjeti, a vsi tedanji mobilni telefoni so bili izdelani ročno. Sedemdeseta leta so bila burna, vsaj kar zadeva razvoj mobilne telefonije, saj je veliko podjetij patentiralo svoje lastne sisteme, rešitve in ne nazadnje tudi mobilne telefone. 3.5 Oče mobilnega telefona Prvi mobilni telefon je tehtal skoraj kilogram. Mobilne telefone so razvili v Bellovih laboratorijih in so jih nameravali uporabiti za telefone v avtomobilih. Motorola jih je prehitela in leta 1978 izdelala prvi pravi prenosni telefon. Za izumitelja mobilnega telefona v pravem pomenu besede, takšnega s katerim ste se lahko sprehajali po ulici, ne pa imeli montiranega v avtu, velja dr. Martin Cooper. Takrat zaposlen v podjetju Motorola je ustanovitelj podjetja ArrayComm, ki razvija pametne antene ter izboljšuje zmogljivost brezžičnih omrežij. Prvi klic s svojega izuma je naredil sprehajajoč se po ulicah New Yorka. Bil je prepričan, da je to odličen trenutek, da pokliče svojega tekmeca iz podjetja Bell Labs Johna Engela, ki je bil takrat šef razvoja. Ko ga je poklical in mu povedal, da se oglaša iz prvega, resnično prenosnega mobilnega telefona, so se na drugi strani slišale samo vljudnostne fraze in škripanje z zobmi. A vseeno sta klepetala nekaj časa. Za to, da so prvi prenosni telefon ponudili širši javnosti, so porabili 90 milijonov dolarjev in celih petnajst let dela. Od tedaj je prišlo do prenosne revolucije, saj so nastale nove proizvajalke mobilnih aparatov, ki so težile k novostim in tako je prišlo do mobilnikov, ki jih uporabljamo danes.



Slika 1: Martin Cooper - Oče mobilnega telefona (vir: Revija Si Kar Si, poletje 2006) 3.6 Evropski analogni sistem Evropa je svoj prvi sistem dobila leta 1981, ko so na Danskem, Švedskem, Finskem in Norveškem uvedli Nordic Mobile Telephone System ali MNT450, ki je deloval na 450 MHz. To je bil prvi večnacionalni sistem mobilne telefonije. V Veliki Britaniji so sredi osemdesetih let posvojili sistem TACS, ki pa je deloval na 900 MHz. Da bi bila zmeda popolna, so tako v tedanji zahodni Nemčiji, Franciji in Italiji uvedli popolnoma nekompatibilne analogne sisteme mobilne telefonije. Število uporabnikov je raslo kot gobe po dežju, a kaj, ko nemški uporabnik s svojim mobilnikom ni imel kaj početi v Italiji. Tako so se začele pobude o enotnem evropskem digitalnem mobilnem sistemu z naprednimi funkcijami in preprostim gostovanjem v omrežjih drugih držav. 3.7 Vzpon sistema GSM Šestindvajset evropskih nacionalnih telefonskih družb je leta 1981 začelo razvijati sistem GSM, ki naj bi deloval na frekvenci 900 MHz. Do začetka uporabe je preteklo skoraj 10 let, sistem pa je komercialno zaživel sredi devetdesetih let. Tudi v Združenih državah Amerike so razvijali digitalno rešitev, ki bi lahko nadgradila njihove sisteme. Po vseh poskusih se je uveljavil sistem CDMA, pozneje pa se jim je pridružil tudi GSM in sicer na frekvenci 1900 MHz.



4 OPREDELITEV MOBILNE KOMUNIKACIJE Še nekaj let nazaj je bila telefonija sinonim za fiksno telefonijo, vezano na razvejana žična omrežja. Danes se zelo hitro širita brezžična oziroma mobilna telefonija, ki omogoča uporabo telefona praktično kjerkoli na Zemlji. Pri tem se uporabljajo in prepletajo povezave v obliki bakrenih paric ali svetlovodov, brezžična radiotelefonija, ki lahko vključuje satelitsko telefonijo ter internetna telefonija (VoIP), ki uporablja širokopasovne internetne povezave. Danes si nekateri izmed nas življenje brez mobilnih telefonov in njihovih pripomočkov le težko predstavljamo. Trg mobilne GSM telefonije je doživel pravo invazijo novih GSM terminalov in dodatnih storitev, ki jih ponujajo številni operaterji povsod po svetu. Mobilna telefonija doživlja velikanski razvoj in kot kaže, bo še nekaj časa trajala pospešena rast trga. Razlog ni moda, niti pojem biti »in«, pač pa dejstvo, da so mobilni telefoni zelo koristni in tudi cenejši. Vsak poslovnež oziroma vodilni delavec se zaveda, da je lahko ves čas v stiku s trgovskimi partnerji glede poslov, da je podrejenim vsepovsod dosegljiv, če se pojavijo kakršnekoli težave in je tako vedno v prednosti. Prav tako imajo vodilni delavci ter zaposleni na terenu neprenehoma na razpolago udoben način telefonske povezave v trenutku, ko pride do problemov. 4.1 Širitev mobilne komunikacije Velik vpliv na rastoče število uporabnikov mobilnih aparatov ima občutek udobnosti posameznika. Veliko ljudi si želi telefonirati kar iz naslanjača ali iz ležalnika na plaži. Mobilni telefoni postajajo del nas, ne da bi se tega zavedali. Zahvaljujoč dejstvu, da se človek na udobje hitro navadi, uporabnik dobiva občutek, da brez mobilnega telefona ne more obstajati. Prihod mobilnih aparatov nas je zalotil nepripravljene. Ne dojemamo, kako naj se obnašamo, kako naj ga efektivno uporabljamo in nenazadnje, kako naj premagamo nevarnosti, ki nam pretijo pri uporabi mobilnega aparata. Tudi to, kdaj in kje se spodobi, da ga uporabljamo, ne da bi bilo pri tem moteči ali včasih celo vulgarni. Prav tako veliko število uporabnikov uporablja samo tipko za klicanje, zelo redki pa znajo uporabljati vse možne funkcije, ki jih mobilni telefon ponuja. Mobilna telefonija se v zadnjih letih izredno hitro razvija. Še pred nedavnim so mobilni telefoni omogočali le telefoniranje. Bili so veliki, težki in nerodni za uporabo. Z razvojem mobilnih komunikacij so se začeli mobilni telefoni zmanjševati in poleg telefoniranja omogočati še uporabo drugih storitev. Mobilni telefoni so postali manjši, imajo večje grafične zaslone, ubogajo na glasovne ukaze in imajo še celo vrsto uporabnih funkcij. V samem začetku so bili uporabniki mobilnih telefonov samo bolj premožni posamezniki ali podjetniki in direktorji velikih podjetij. Zniževanje cen telefonov,



naročnin in pogovorov je povzročilo hitro razširjanje tudi med ostale uporabnike. Razširjenost mobilnih telefonov med Slovenci je približno 70%, kar pomeni, da skoraj tri četrtine Slovencev uporablja mobilni telefon. Za pridobitev novih uporabnikov operaterji poleg zniževanja cen naročnin in pogovorov ponujajo tudi nove storitve. V začetku so bile mobilne komunikacije namenjene le govornim storitvam, se pravi mobilni telefoniji. Kmalu pa so operaterji ponudili še druge storitve poleg govornih, ki jim pravimo tudi dodatne storitve. Takšno ime imajo zato, ker uporabnikom mobilnih telefonov dodajajo neko vrednost. Mobilni telefon ni več uporaben samo za telefoniranje, ampak še za druge storitve kot so kratka sporočila, prenos podatkov, plačevanje, dostop do informacij. Te dodane storitve lahko uporabimo tudi v različnih poslovnih procesih. S pojavom interneta se je začel velik razmah elektronskega poslovanja. Elektronsko poslovanje je v bistvu poslovanje, ki poteka na elektronski način. Komunikacija poteka po elektronski poti, poslovni dokumenti so v elektronski obliki in se elektronsko tudi izmenjujejo. Internet je v bistvu predstavljal komunikacijski medij preko katerega je lahko elektronsko poslovanje potekalo. S prihodom mobilnih komunikacij in njihovem razširjanju (v Sloveniji je tri krat več uporabnikov mobilne telefonije kot pa uporabnikov interneta) se je pojavila nova vrsta elektronskega poslovanja, tako imenovano elektronsko mobilno poslovanje ali samo mobilno poslovanje. Mobilno poslovanje je poslovanje, ki poteka preko mobilnega omrežja in pri katerem uporabnik uporablja mobilni telefon. Ponavadi določene storitve mobilnega poslovanje ponudi operater mobilne telefonije, lahko pa jih ponudi tudi katerokoli drugo podjetje ali posameznik. Storitve mobilnega poslovanja lahko predstavljajo različna področja poslovanja. Mobilne telefone lahko uporabljamo za dostop do novic oziroma informacij, za mobilno plačevanje, za rezervacijo in nakup vstopnic oziroma vozovnic, za različne zabavne storitve kot so šale, kvizi, igre itd. Nenazadnje lahko preko mobilnih telefonov dostopamo tudi do lokalnega omrežja svojega podjetja in pregledujemo elektronsko pošto. Zelo pomembne mobilne storitve bodo tako imenovane lokacijske storitve. To so storitve, ki so odvisne od trenutne lokacije uporabnika. Mobilno omrežje omogoča operaterju, da ugotovi kje se uporabnik nahaja in mu zato lahko ponudi informacije o lokalnih, kulturnih, turističnih in arheoloških znamenitostih ali storitve glede na njegov položaj. Na ta način je možno poiskati tudi najbližji bankomat ali bencinski servis.



5 MOBILNO OMREŽJE 5.1 Uvod v mobilno omrežje Osnova za razvoj mobilne tehnologije so seveda mobilna omrežja, ki se razvijajo zelo hitro. Razvoj mobilnih omrežij ni več samo v tem, da bi posamezen operater želel s signalom pokriti čim več ozemlja oziroma prebivalstva, ampak želijo operaterji z uvedbo novih omrežij uporabnikom omogočiti kvalitetnejše storitve. Dobra pokritost s signalom je že samoumevna, zato se operaterji borijo za hitrejši prenos podatkov. Pri razvoju mobilnih omrežij se ves čas kaže boj za uporabnike. Operaterji želijo uporabnikom ponuditi čim več in tako zadržati obstoječe ter pridobiti nove. 5.2 Nastanek mobilnega omrežja Prve naprave uporabne za prenos signala so bile razvite že leta 1849, vendar šele 2. junija 1875 je Bellu, kot prvemu uspel prenos glasu. Bell je 14. februarja 1876 vložil (prvi) patent za telefonijo, le dve uri zatem pa tudi Elisha Gray, ki je tudi deloval na tem področju. Izum so kasneje dopolnile različne izboljšave, med njimi: ogleni mikrofon, krožni izbirnik, tonsko izbiranje in pulzno-kodna modulacija. Telefonijo obvladujejo telefonski operaterji (Telekom), ki imajo pogosto monopol v svojih državah. Prva transatlantska telefonska zveza je bila vzpostavljena med New Yorkom in Londonom 7. januarja 1927. Prvi umetni telekomunikacijski satelit, ki ga je človek poslal v orbito je bil Sputnik, ki so ga leta 1957 izdelali v tedanji Sovjetski zvezi. Satelit je lahko katerikoli predmet, ki kroži okoli večjega planeta. Prve umetne satelite so ljudje pošiljali v vesolje v največji tajnosti, ker so tako zahtevale njihove vlade, ki so tekmovale med seboj za prevlado v vesolju. Komunikacijski sateliti so pravzaprav radijske relejne postaje, namenjene prenosu televizijskih, telefonskih, navigacijskih in drugih signalov. Komunikacijski sateliti uporabljajo geosinhrone orbite, ker so ustaljeni na določeni točki nad zemeljsko površino. Inmarsat so prvi satelit izdelali, da bi izboljšali globalni komunikacijski sistem. 6.11.2005 so v orbito poslali Inmarsat -4 F2, največji in najmočnejši komercialni satelit na svetu. Mobilne naprave so v preteklih letih predvsem po zaslugi razvoja elektronskih komponent doživele hiter razvoj v smeri prenosa podatkov. Tako je iz analognega, ki je pred 15 leti prvič ''shujšal'' pod 1 kilogram, nastal sodoben digitalni mobilni terminal, katerega lastnosti prihajajo tako iz sveta telefonije kot tudi računalništva. V



manj kot desetih letih, od prihoda prve GSM tehnologije na komercialno tržišče, je postala ta tehnologija ena najhitreje se razvijajočih. Danes uporablja GSM tehnologijo več kot dve desetini svetovne populacije, po več kot 210 državah sveta in pričakujejo, da bo do konca leta 2007 njihova uporaba dosegla milijardo devetsto milijonov uporabnikov. Mobilni sistemi so se razvijali skozi več generacij, ki so jih poimenovali prva-, druga-, 2+ in tretja generacija mobilnih sistemov. Slika 2 prikazuje razvoj mobilnih sistemov, katere so predstavljene v naslednjih podpoglavjih.

Slika 2: Razvoj mobilnih sistemov (vir Mobitel, 2006)

Eden izmed najpomembnejših dejavnikov za uspeh mobilnih tehnologij je seveda uporabnik. Tehnologije predstavljajo zgolj osnovo za storitve in so večini uporabnikom neznane. Kar uporabnik želi, je pester nabor mobilnih storitev, s katerimi si po načelu »kjerkoli in kadarkoli« zadovolji trenutno željo oz. potrebo. Takšne storitve morajo biti predvsem kratke in jedrnate. V splošnem lahko mobilne storitve razdelimo v naslednjih nekaj razredov:

• govorne - kot so prenos govora, govorni portal, • podatkovne - kot so prenos datotek, internet, WAP (Wireless Application

Protocol), • sporočilne - kot so SMS (Short Message Service) in MMS (Multimedia

Messaging Service) sporočila, • ostale storitve - kot so lokacijske storitve, daljinska vodenja.



5.3 PRVA GENERACIJA MOBILNIH KOMUNIKACIJ – NMT (NORDIC MOBILE TELEPHONE)

Prvo generacijo mobilnih telekomunikacij predstavlja analogni sistem NMT, ki se je v 80-ih letih pojavil v Skandinaviji. Od tod izhaja tudi ime NMT. Ni trajalo dolgo, da so omrežja mobilnih telekomunikacij vzpostavile še druge evropske države. Sistemi so imeli različna imena (AMPS, C-netz, Radiocom 2000, TACS) in so bili skoraj nezdružljivi. Med vsemi evropskimi sistemi je največ uspeha doživel sistem NMT, ki se je iz skandinavskih držav (Norveška, Švedska, Danska in Finska) razširil po vsej Evropi. Uporabljale so ga tudi nekatere države drugih celin. Analogni sistem se je močno uveljavil tudi v Sloveniji. Namenjen je uporabi znotraj Slovenije. Posebnost našega sistema je področje frekvenčnega delovanja, saj v primerjavi z drugimi ne deluje v frekvenčnem pasu 450 MHz, temveč v frekvenčnem območju 410 MHz. Sistem NMT je v Sloveniji prenehal delovati konec leta 2005.

Slika 3: Mobilni terminal prve generacije (vir http://www.mobinet.si, 2006)

5.4 Druga generacija mobilnih komunikacij – GSM (Global

System for Mobile Communications) Sistem GSM zagotavlja visoko kakovostne ter varne glasovne in podatkovne storitve, poleg tega pa imajo uporabniki možnost gostovanja v omrežjih številnih operaterjev po svetu. Za razliko od NMT sistema uporablja GSM digitalni prenos zvoka, sporočil in drugih podatkov. V približno desetih letih je GSM, ki pripada drugi generaciji mobilnih telekomunikacij, uspel postati vodilni in najhitreje rastoč svetovni mobilni standard.



Velika prednost GSM sistema je gostovanje v tujih omrežjih - roaming, kar omogoča uporabo mobilnega GSM terminala v državah operaterjev, s katerimi je operater sklenil komercialno roaming pogodbo. V Evropi, Aziji in Avstraliji deluje GSM v frekvenčnih območjih 900 MHz in 1800 MHz, v Severni Ameriki ter delih Latinske Amerike in Afrike pa na 1900 MHz.

Slika 4: Sodoben 3G terminal (vir http://www.mobinet.si, 2006)

5.5 Kako deluje GSM Mobilni terminal, bazna postaja in centrala - ti trije pojmi so najpomembnejši za razumevanje delovanja mobilnega omrežja GSM. Signal namreč potuje od terminala preko bazne postaje do centrale, ki signal sprejme in ga posreduje drugi bazni postaji, v območju katere se trenutno nahaja iskani mobilni terminal ali k drugemu omrežju, v katerega kliče uporabnik. Povezava med terminalom in bazno postajo temelji na radijski povezavi. Bazna postaja pa je s centralo povezana z optičnimi vlakni, radijskimi zvezami ali žičnimi povezavami. Bazna postaja ima vsaj eno do tri celice. Če so na območju ene bazne postaje vsi kanali zasedeni, se uporabnik preprosto "preseli" na drugo bazno postajo, ne da bi to kdorkoli sploh opazil. V trenutku, ko vklopimo svoj mobilni terminal, ta poišče bazno postajo, v območju katere se nahajamo. Bazna postaja to naprej sporoči centrali. Od tu naprej obstajata dve možnosti. V primeru, da nas nekdo pokliče, centrala poskrbi za to, da bazni postaji, v območju katere se nahajamo, posreduje klic, ki nam je namenjen. Druga možnost je, da kličemo mi. Ko pritisnemo tipko za klicanje, terminal sporoči bazni postaji, kdo smo. Bazna postaja prenese informacijo naprej centrali. Za tem centrala mobilnemu terminalu določi prosti kanal, na katerem se bomo lahko pogovarjali, mobilni terminal nanj napoti in dobi od njega informacijo koga kličemo. Centrala nato poskrbi za vzpostavitev zveze s tistim, ki ga kličemo. Če se med pogovorom premikamo in prehajamo iz območja ene bazne postaje v območje druge, si te med seboj predajajo naš signal in nam omogočajo nemoten pogovor.



5.5.1 GSM standard – struktura Pri digitalnem omrežju se govorni signal najprej pretvori v digitalno obliko (natančneje: govor se vzorči in kodira) in nato prenaša preko omrežja. Informacija se prenaša kot zaporedje "enk" in "ničel" (visokega in nizkega stanja signala). Slika 5 prikazuje strukturo GSM sistema po ETSI (European Telecommunications Standard Institute) standardu.

Slika 5: Struktura GSM sistema po ETSI standardu (vir Mobitel, 2006)

V nadaljevanju je opisana struktura GSM sistema: AUC (Authentication Centre) – Center za prikaz pristnosti preverja pristnost naročnika zapisano na SIM modulu in skrbi za varen prenos podatkov preko radijske povezave med bazno postajo in naročnikovim mobilnim terminalom. BSS (Base Station Subsystem) - Podsistem baznih postaj vsebuje celoten radijski del, nadzornik baznih postaj in bazne postaje mobilnega omrežja. BSC (Base Station Controller) - Naloga kontrolorja baznih postaj je zagotavljanje kakovostne radijske povezave med bazno postajo (BTS) in mobilnim terminalom (MS). Nadzira delovanje radijskega dela: prehajanje med celicami in dodeljevanje kanalov. BTS (Base Transceiver Station) - Bazna postaja sestoji iz ene do treh celic, ki tvorijo celično omrežje. Celica je enota v bazni postaji in hkrati geografsko območje, ki ga pokriva z radijskim signalom. Celica v bazni postaji sestoji iz oddajno-sprejemne enote. Preko ene celice lahko storitev opravlja več naročnikov. EIR (Equipment Identity Register) - Je register, ki vsebuje podatke o mobilnem terminalu. Namenjen je preprečevanju zlorab. HLR (Home Location Register) - Baza podatkov o naročnikih GSM operaterja. Podatke posreduje ostalim bazam in tujim mobilnim omrežjem.



MS (Mobile Station) – izraz za mobilni terminal. (G)MSC((Gateway) Mobile Services Switching Centre) - To je telefonska centrala GSM, ki povezuje vse klice v in iz mobilnega omrežja. Naloge GMSC so tudi povezovanje z ostalimi omrežji (PSTN, ISDN). PSTN (Public Switched Telephone Network) - Javno stacionarno telefonsko omrežje. VLR (Visitor Location Register) ali register uporabnikov določenega mobilnega omrežja - baza podatkov o domačih in tujih mobilnih uporabnikih, ki se trenutno nahajajo na področju pokrivanja. 5.6 Nadgradnja druge generacije – 2G+

5.6.1 HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) – hitri tokokrogovni prenos podatkov

HSCSD pomeni nadgradnjo storitve prenosa podatkov (CSD - Circuit Switched Data) v obstoječih GSM omrežjih. HSCSD je na voljo uporabnikom, ki imajo mobilni terminal, kateri to storitev omogoča. Storitev HSCSD je primerna predvsem za vse tiste, ki pogosto dostopajo do interneta, do svoje elektronske pošte ali do datotek, ki so shranjene nekje drugje. HSCSD omogoča združevanje časovnih intervalov (Time Slot) prenosnega kanala. Normalno si en prenosni kanal deli osem uporabnikov. Do njega dostopajo zaporedno, drug za drugim, torej ima vsak od njih prenosni kanal na voljo 1/8 časa (en časovni interval). Teoretično bi en uporabnik lahko zasedel vseh osem časovnih intervalov, v praksi pa smo bolj realni, zato govorimo o možnosti 4-kratne hitrosti (štirje združeni časovni intervali za eno uporabnikovo zvezo). V omrežju se hitrost prenosa podatkov poveča do 43,2 kbit/s. Pri vzpostavitvi HSCSD zveze morajo biti prosti časovni intervali, ki jih želimo zasesti. Preizkusi v omrežju Mobitel GSM so pokazali, da se v glavnem lahko uporabljajo vsi želeni časovni intervali oz. da se večino časa lahko prenašajo podatki pri najvišji možni hitrosti. Govorni prenos ima vedno prednost pred HSCSD podatki. V primeru zasedenosti vseh osmih časovnih intervalov (štiri od njih zasedamo mi) nam bo sistem, ko se bo pojavila zahteva po govorni zvezi, začel odvzemati časovne intervale. Vračati jih bo začel takoj, ko bodo na voljo prosti časovni intervali in ne bo zahtev po novih govornih zvezah.



5.7 Prvi korak na poti do tretje generacije – GPRS

5.7.1 Kaj je GPRS (General Packet Radio Service) Paketni prenos podatkov oz. GPRS je v primerjavi s HSCSD še vedno klasična telekomunikacijska storitev, s katero imamo med dvema točkama vzpostavljeno stalno fizično povezavo tudi, ko ni dejanskega prenosa podatkov. Je bolj internetno usmerjena storitev. Pomembna prednost sistema GPRS je prenašanje podatkov v paketih, saj je tako omrežje obremenjeno samo med prenašanjem podatkov. Storitve se obračunavajo na podlagi dejanske količine prenesenih podatkov in ne na podlagi časa trajanja podatkovne zveze. V času gostovanja je obračunska enota GPRS prenosa podatkov odvisna od obračunske enote, ki jo uporablja operater, pri katerem gostujemo. GPRS je pomemben korak pri združevanju mobilne telefonije in interneta, saj je v njem uporabljena vrsta internetnih standardov. Ena izmed podobnosti je že paketni način prenosa podatkov. Poleg tega dobi pri tej tehnologiji vsak uporabnik s telefonsko številko še posebno začasno IP številko, ki je značilna za internetni protokol. Uporabnik se prijavi v omrežje in ostane priključen ves čas, kar omogoča takojšnji dostop do storitev in s tem varčevanje s časom.

5.7.2 GPRS infrastruktura Sistem GPRS je neke vrste dodatek h klasičnemu GSM sistemu, zato so bile za uvedbo tehnologije GPRS potrebne spremembe in dopolnitve v obstoječi GSM mreži. Obstoječo infrastrukturo so nadgradili z novimi elementi programske in strojne opreme. Ti so nujna dopolnitev obstoječega omrežja pri gradnji IP infrastrukture, ki je potrebna za paketni prenos podatkov. Spremembe v obstoječi GSM mreži:

• nadgradnja strojne (in programske) opreme: o v BSC (kontrolor baznih postaj) ali BTS (bazna postaja): nova enota

PCU (Packet Control Unit), o v BTS: nova enota CCU (Chanel Codec Unit).

• nadgradnja programske opreme: o MSC/VLR, HLR, BTS.

Nove enote v obstoječi GSM mreži: • SGSN (Serving GPRS Support Node), • GGSN (Gateway GPRS Support Node), • DNS (Domain Name System),



• Mobilna postaja (MS).

Slika 6: Novi gradniki v GSM/GPRS (vir Mobitel, 2006)

5.8 Storitve GPRS omogoča prijetnejšo uporabo mnogih storitev, ki so prej sicer že delovale, ampak v manj prijazni obliki. Omogoča tudi čisto nove storitve, ki pred tem sploh niso bile možne (dostop do interneta ali intraneta, elektronska pošta, faks sporočila, informacijske storitve, igrice, bančne storitve, nakup vstopnic, navigacija, informacije o prometu, vremenu, okolici, oglaševanje, multimedijsko sporočanje, ...). Za uporabo GPRS potrebujemo mobilni terminal, ki podpira to storitev. GPRS terminali se delijo v tri razrede: A, B in C. Terminali razreda A zagotavljajo GPRS in ostale GSM storitve sočasno, kar pomeni, da lahko poteka glasovna zveza simultano s paketnim prenosom podatkov. Druga možnost so terminali razreda B, ki omogočajo le eno aktivnost v določeni časovni enoti - prenos podatkov se mora, recimo med pogovorom ustaviti, in obratno. Razred C pa dopušča samo prenos podatkov prek GPRS ali samo prenos govora.



6 TRETJA GENERACIJA – UMTS 6.1 Kaj je UMTS Sistem UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) predstavlja osnovo za brezžične multimedijske komunikacije, ki jih odlikuje visoka kakovost in zmogljivost. Sistem UMTS omogoča hitrejši in kakovostnejši prenos podatkov, ter razvoj in uporabo že znanih in novih storitev. Veliko vsebin in storitev se lahko že danes uporablja v sistemu GSM/GPRS, nekatere bodo v sistemu UMTS pokazale vse svoje prednosti, spet druge se bodo razvile, saj so vezane na zahtevnejši prenos podatkov, ki ga omogoča šele UMTS. Poleg razvoja novih storitev in vsebin bodo pri vsakdanji uporabi najbolj opazne:

• Višje prenosne hitrosti - prav vse podatkovne storitve, ki so na voljo že v GSM/GPRS (npr. dostop do ali pošiljanje raznih informacij, prenosi datotek in podatkov, pošiljanje sporočil, ...) tečejo hitreje. Prav tako bo možna uporaba novih storitev, ki doslej zaradi premajhnih hitrosti in slabše kakovosti niso bile mogoče, npr. hkraten prenos besedila, slike in zvoka, videotelefonija, prenos mirujočih ali gibajočih slik,...

• Večja kakovost - sistem omogoča več vrst prenosa podatkov, ki so prilagojene vrsti uporabljene storitve:

o Primer 1: Za prenos govora in videotelefonije je potreben prenos v realnem času. To pomeni, da morajo biti zakasnitve pri prenosu majhne (nekaj 10 ms) in se ne smejo preveč spreminjati. Sistem v ta namen uporabljala t. i. "vodovno komutacijo", pri kateri je kanal uporabniku na razpolago ves čas trajanja zveze (od začetka do konca klica, ne glede na to, da se vmes morda nič ne prenaša).

o Primer 2: Za prenos e-pošte ni potrebna komunikacija v realnem času, saj se lahko na prenos pošte brez problema počaka kakšno sekundo. V ta namen sistem uporabljala "paketno komutacijo", pri kateri uporabnik kanal zaseda le takrat, ko v resnici tudi prenaša pakete podatkov.



Slika 7: Prenos slike in zvoka (vir http://www.mobisux.com, 2006)

6.2 KATERE PREDNOSTI PRINAŠA UMTS UMTS prinaša videotelefonijo in bistveno hitrejši prenos podatkov, posledično pa tudi kakovostnejšo uporabo obstoječih in novih multimedijskih vsebin. Na mobilnem Planetu je Mobitel samo za uporabnike UMTS-a pripravil posebno ponudbo storitev in vsebin, ki omogočajo popolno uporabniško izkušnjo in zadovoljstvo šele z rabo sistema tretje generacije mobilnih telekomunikacij. Videotelefonija je storitev, ki omogoča govorni klic z živo sliko sogovornika. Pogoj za video klic je, da imata oba sogovornika vključeno storitev za videotelefonijo in mobilni telefon UMTS z vgrajeno kamero.

6.2.1 Hitrosti prenosa podatkov v omrežju UMTS UMTS v primerjavi z obstoječimi tehnologijami omogoča hitrejši prenos podatkov, vse do 2 megabita na sekundo (Mbit/s). Hitrost prenosa informacij je odvisna od mnogih dejavnikov, predvsem od tega, v kakšnem okolju se nahajamo in kako hitro se gibljemo.

6.2.2 Frekvenčni spekter Sistem GSM deluje v Evropi na frekvenčnih pasovih okrog 900 MHz in okrog 1800 MHz. UMTS deluje v frekvenčnem pasu okrog 2000 MHz (Slika 8).



Slika 8: Frekvenčni spekter (vir Mobitel, 2006)

6.3 Zgradba sistema UMTS UMTS sedanjega sistema GSM ne nadomešča, ampak ga nadgrajuje. Tehnično gledano je osnova za evropski UMTS sistem jedro današnjega GSM/GPRS sistema. Primer postavitve UMTS omrežja po ETSI UMTS standardu prikazuje Slika 9.

Slika 9: Zgradba UMTS sistema (vir Mobitel, 2006)

V sistemu UMTS se radijski vmesnik imenuje UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network). 3G MSC/VLR je centrala UMTS omrežja, 3G SGSN (Services GPRS Support Node) in 3G GGSN (Gateway GPRS Support Node) pa sta elementa omrežja, ki ju pozna že GPRS sistem. Iu, Gs, MAP in ostali elementi so vmesniki ali protokoli, po katerih komunicirajo posamezni deli UMTS omrežja med seboj. Tako kot vse ostale WCDMA izvedbe, tako tudi UMTS uporablja 5000MHz kanal za prenos podatkov, od tega se za oddajo uporablja 1900MHz frekvenčni pas in za sprejem 2100MHz frekvenčni pas. V nasprotju z UMTS, tehnologija CDMA2000 uporablja za obe smeri le frekvenčni pas širine 1250MHz. Zaradi širokega frekvenčnega spektra je UMTS in W_CDMA tehnologija v mnogih državah doživela pozen razcvet, še posebej na področju UMTS, kjer ponudniki morajo zaprositi za nove frekvence (npr. ZDA).



GSM je celično omrežje, kar pomeni, da se vsak mobilni terminal povežene na najbližjo celico v dosegu. GSM omrežje obratuje na 4 različnih frekvencah. Večina GSM ponudnikov obratuje v frekvenčnem spektru 900Mhz in 1800MMhz, za razliko od nekaterih držav v Ameriki (npr. ZDA in Kanada), katere obratujejo na frekvencah 850 in 1900Mhz. V nekaterih skandinavskih državah se pa še danes pojavljajo frekvence širin spektra 400 in 450 MHz. V frekvenčnem spektru 900MHz je širina oddajnega kanala med 890 in 915Mhz in sprejemnega kanala 935-960MHz. Širina vsakega kanala je razdeljena na 124 frekvenčnih kanalov, kateri so med seboj razmaknjeni za 200kHz. S pomočjo časovnega preklapljanja (time division multiplexing) je doseženo to, da je 8 pogovornih kanalov združenih na eno radijsko frekvenco. Prenos podatkov po kanalu pa dosega hitrosti do 270,833kbit/s. Oddajna moč mobilnega terminala je omejena na 2W pri GSM850/900 Mhz omrežju in 1W pri GSM1800/1900 MHz omrežju.

6.3.1 Pokritost UMTS signala v Sloveniji Družba Mobitel je že leta 2001 postala edini koncesionar sistema UMTS v Sloveniji, konec leta 2003 pa med prvimi na svetu pred komercialno zagnala sistem UMTS. V tem času so širili omrežje, razvijali storitve in preizkušali mobilnike UMTS. Konec septembra 2004 so mobilnike UMTS komercialno ponudili naročnikom Študentskega paketa, z oktobrom pa tudi ostalim uporabnikom. Signal Mobitel UMTS pokriva vsa naselja z več kot 1.500 prebivalci in cestni križ, na področjih, ki niso pokrita s signalom UMTS, pa mobilnik samodejno preide na omrežje GSM. Leta 2005 je družba Mobitel zagotovila 67,9-odstotno pokritost prebivalstva s signalom UMTS. Mobitel UMTS kot mobilne telekomunikacije tretje generacije odlikuje visoka kakovost in zmogljivost. Prednosti sistema UMTS so hkraten prenos besedila, slike in zvoka, še bolj kakovosten in hitrejši prenos podatkov, s tem pa razvoj in uporabo že znanih in novih storitev ter vsebin, pa tudi videotelefonijo in pregledovanje multimedijskih portalov. Slednji imajo izjemno možnost personalizacije ter samodejne prilagoditve prikaza vsebin in storitev zmožnostim mobilnega terminala. Sistem UMTS ima manjši domet, kot GSM/GPRS (3 do 4 km) a zato precej hitrejši prenos podatkov (144 KB/s do 2Mb/s). Ker je Mobitel med pionirji uvajanja sistema UMTS, smo pri vzpostavljanju gostovanj UMTS odvisni predvsem od tehnične in siceršnje pripravljenosti tujih operaterjev. Številna testiranja za gostovanja UMTS v tujini še vedno potekajo, število gostovanj UMTS pa se hitro povečuje, saj sistem UMTS uvaja vse več operaterjev.



Prednosti UMTS so v:

• Uporabi skupnih frekvenc po vsem svetu, gostovanju v vseh državah sveta, • Združljivosti opreme, uporabi majhnih terminalov po vsem svetu, • Visoki kvaliteti storitev, • Prilagodljivem radijskem nosilcu, ki omogoča učinkovito izrabo frekvenčnega

spektra, po katerem prenos podatkov poteka in posledično nižjo ceno storitev,

• Dodelitvi pasovne širine na zahtevo, ki omogoča široko paleto podatkovnih hitrosti,

• Visoki ravni varnosti, • Enostavnosti uporabe.

6.4 Kaj potrebujemo, da lahko uporabljamo UMTS omrežje Za pravilno delovanje sistema je potreben UMTS telefon z ustreznimi karticami (USIM). Skupna značilnost UMTS mobilnih terminalov naj bi bil velik barvni zaslon in boljši zvok za predvajanje multimedijskih vsebin. UMTS postaja vse bolj uveljavljen in hkrati edina izbira mnogih operaterjev v svetu mobilnih telekomunikacij tretje generacije. Mobitel je sistem UMTS uvedel med prvimi na svetu, svojo pionirsko vlogo na področju mobilni telekomunikacij pa bo ime tudi v prihodnosti, saj je danes že aktualna 3.5 (4G) generacija (HSDPA), ki bo omogočila megabitne hitrosti prenosa v mobilnem omrežju in jo v Mobitelu že od vsega začetka skrbno spremljajo.



7 STORITVE V MOBILNIH OMREŽJIH Že kar nekaj časa mobilnih telefonov ne uporabljamo samo za govorne storitve. Poleg te osnovne storitve uporabniki vse bolj pogosto uporabljamo tudi druge dodatne storitve mobilne telefonije, kot so pošiljanje kratkih sporočil, prenos podatkov, Cell broadcast in druge. Te dodatne storitve, ki jih nudi večina ponudnikov mobilnih storitev, omogočajo razvoj in uporabo novih storitev z dodano vrednostjo. Takšne storitve so: ponujanje določenih informacij, mobilno poslovanje, mobilno bančništvo, moneta, sledenje, mobilna navigacija. Mobilne storitve so ponavadi kar spletne storitve, ki jih uporabniki lahko uporabljajo preko mobilnih telefonov. Zato moramo pri oblikovanju in razvoju mobilnih storitev upoštevati značilnosti mobilnih terminalov in mobilnih omrežij. Mobilne storitve morajo biti oblikovane tako, da so enostavne za uporabo, hitre in da uporabniku rešujejo določen problem. Razvoja mobilnih storitev se lahko lotimo tako, da spletno storitev dodelamo in določene enostavnejše dele celotne storitve ponudimo tudi preko mobilnih telefonov. Druga možnost pa je, da razvijemo popolnoma novo rešitev za mobilno poslovanje. Pri razvoju mobilnih storitev moramo imeti v mislih uporabnika, njegove zahteve, želje in tudi način razmišljanja. Uporabnik mora v storitvi, ki mu jo ponudimo najti neko korist, drugače storitve zagotovo ne bo uporabljal. 7.1 Prednosti mobilnih storitev pred internet storitvami Kljub svojim omejitvam imajo mobilne storitve kar nekaj prednosti pred internetnimi storitvami.

• Globalna navzočnost je verjetno ena najbolj pomembnih prednosti mobilnega poslovanja. Pri mobilnem poslovanju gre za resnično globalno navzočnost, ne tako kot pri svetovnem spletu, za katerega pravimo, da je globalen, ampak uporabnik storitve mobilnega poslovanja lahko uporablja povsod.

• Dosegljivost je druga pomembna prednost pred storitvami elektronskega

poslovanja. Uporabnik ne samo, da lahko uporablja storitve ne glede na to kje se nahaja, je tudi ves čas dosegljiv neodvisno od lokacije. Tako lahko uporabnika mobilnega terminala kontaktiramo kadarkoli in kjerkoli.

• Varnost mobilnih storitev je že na stopnji varnosti internetnih storitev s SSL

protokolom. Pametna kartica v telefonu imenovana SIM kartica zagotavlja



overjanje lastnika. S tem je zagotovljena višja stopnja varnosti, kot je navadno za fiksno internet omrežje.

• Priročnost je sama po sebi značilna za mobilne terminale. Ti shranjujejo

podatke, omogočajo komunikacijo, so vedno pri roki in zelo enostavni za uporabo.

Kakovostne informacije in storitve, ki so dostopne preko mobilnega omrežja, imajo precej omejitev v primerjavi s storitvami preko drugih kanalov. Hitrost, velikost zaslona, majhnost pomnilnika so samo nekatere od njih. Bistvo mobilnih storitev ni prenos velikanskih datotek in multimedijskih vsebin. Namesto tega je potrebno uporabiti in izkoristiti mobilnost in tisto kar prispeva k uporabnosti storitve. Zelo neuporabno je prebirati časopis na telefonu, ko pa imamo ob sebi tiskano verzijo, osebni računalnik z dostopom do interneta ali radio. Toda prebrati domače lokalne novice, ko smo nekje na potovanju je možno edino z mobilnim telefonom ali ročnim računalnikom. Naj bo zvok, tekst ali slika, uporabnik lahko dobi karkoli potrebuje. 7.2 Primeri storitev Mobilno poslovanje lahko uporabimo skoraj na vseh področjih poslovanja. V nadaljevanju so predstavljene nekatere storitve mobilnega poslovanja ali možnosti uporabe mobilnih storitev.

7.2.1 Oglaševanje Tudi oglaševanje se seli na področje mobilnih storitev. Ponudniki storitev lahko med storitve dodajo različne napise, sliko oziroma povezave na druge storitve. Tako uporabnik, ko želi uporabiti določeno storitev, naleti na oglas, ki ga lahko odpelje na drugo storitev. Ponudniki storitev tako oglašujejo druge storitve na svojih straneh. Če bodo oglasi upočasnili storitev in jo s tem podražili, je možno tudi to, da uporabniki ne bodo več uporabljali teh storitev. Ponudniki morajo zato paziti, na način oglaševanja, da ne bi izgubili uporabnikov. Možnost oglaševanja je tudi preko kratkih pisnih sporočil. Ponudnik ali operater lahko določi segment uporabnikov, ki se strinjajo, da dobivajo obvestila v tej obliki na svoj mobilni telefon.

7.2.2 Bančništvo Med najhitreje razvijajoče in najbolj razširjene storitve mobilnega poslovanja sodijo tudi storitve mobilnega bančništva. Mobilno bančništvo omogoča uporabnikom opravljanje bančnih storitev od kjerkoli in kadarkoli z uporabo mobilnega terminala. Mobilni terminal lahko predstavlja ročni računalnik ali mobilni telefon. Sistem mobilnega bančništva lahko omogoča opravljanje skoraj vseh bančnih storitev: od



ponujanja bančnih informacij, tečajnih list, informativnih izračunov, do pregledovanja stanja in prometa na bančnih računih, plačevanja računov itd. Prav tako, kot ostale mobilne storitve so tudi storitve mobilnega bančništva lahko zasnovane na osnovi SMS, WAP ali SimToolkit tehnologije. Vse naštete tehnologije niso uporabne za razvoj vseh bančnih storitev. Odvisno od tehnologije, ki jo uporabimo za razvoj nekega sistema mobilnega bančništva, lahko ponudimo različne storitve. SMS tehnologija omogoča enostavne informativne storitve, ki ne potrebujejo večje varnosti in zaupnosti podatkov. SimToolkit tehnologija omogoča več bančnih storitev, odvisno od rešitve, ki jo naložimo na SIM kartico. Sistem na osnovi WAP protokola omogoča opravljanje vseh bančnih storitev, tudi tistih, ki zahtevajo višjo stopnjo varnosti podatkov in identifikacijo uporabnika. Priporočljivo je, da stopnjo varnosti priredimo posameznim storitvam, glede na tveganje, ki se pojavlja pri tej storitvi. Identifikacijo je možno rešiti z uporabniškim imenom in geslom ali s certifikatom. Varnost in zaupnost podatkov pa se zagotovi s šifriranjem podatkov.

7.2.3 Lokacijske storitve Zmožnost določiti trenutno lokacijo mobilnega uporabnika predstavlja dodano vrednost informacije, ki pospešuje mobilno poslovanje. Mobilne storitve so lahko zasnovane na osnovi mobilnega terminala ali mobilnega omrežja. Storitve so lahko direktno geografsko povezane, tako uporabniku povedo kje se trenutno nahaja in ga vodijo do željenega cilja.

7.2.4 Avtomati za plačevanje z mobilnim telefonom Avtomati za plačevanje so tudi v Sloveniji že zelo pogosti. Najdemo jih na postajah, v bolnišnicah, letališču, šolah, nakupovalnih središčih, bencinskih črpalkah, taksijih, policijskih vozilih, … Avtomati nadomestijo zaposlenega prodajalca. V Sloveniji je večina avtomatov takšnih, da zahtevajo točen znesek, ker ne vračajo denarja. Velikokrat se dogodi, da v trenutku, ko bi si nekaj privoščili, nimamo točnega zneska, ki ga zahteva avtomat. Enostavno je možno avtomat povezati z mobilnim omrežjem in omogočiti plačevanje z enostavnim klicem na določeno številko. Kupec mora s telefonom poklicati določeno številko, avtomat dobi ukaz, da je nekdo plačal in spusti želeno stvar v predal oz. izvrši transakcijo. Kupec dobi račun skupaj z računom za mobilne storitve. Takšno tehnologijo bi lahko uporabili za skoraj vse samopostrežne avtomate, kot so avtomat za časopis, plačilo vozovnic, plačilo parkirnine, plačilo goriva na bencinski črpalki itd.



8 MOBILNA TEHNOLOGIJA 4. GENERACIJE (4G) 8.1 Uvod Tako, kot se je vsa tehnologija razvijala skozi zgodovino človeštva, se je podobno zgodilo tudi z mobilno tehnologijo tretje generacije, katera se je sproti razvijala (in se še zmeraj) in bo prinesla nekatere nove plodove, katere bomo lahko poimenovali mobilna tehnologija četrte generacije. O takšni tehnologiji. katera se nam počasi obeta je v znanstvenih romanih pisal le Gene Rodenbary, ko je zbiral svoje ideje za nadaljevanko Zvezdne steze. Od komercialne uvedbe UMTS tehnologije v svetu, leta 2002, se je ta tehnologija izkazala kot ena najhitreje rastočih vej mobilne tehnologije v sodobni dobi človeštva. Vse od vpeljave UMTS tehnologije do avgusta 2005 je na svetu že več kot 30 milijonov UMTS uporabnikov. Storitve kot so na primer govor, prenos slike, televizija, email in podobno, so dandanes vsakdanjik v svetu mobilne telefonije in k uporabi te tehnologije je veliko prinesla medijska obveščenost uporabnikov. Izzivi, s katerimi se morajo velika telekomunikacijska podjetja srečati danes so ta, da neprestano razvijajo svoje produkte in jih prilagajajo potrebam uporabnikov. Zavedati se morajo tudi tega, da vsaka nova tehnologija še ne pomeni zlata, dokler le ta ni preizkušena in uporabna za vsakega posameznika, kar se le da enostavno. Trenutno je največji poudarek mobilne tehnologije na HSPA (High Speed Packed Access) tehnologiji, ki je nekak nadaljni razvoj UMTS tehnologije, katera bo omogočala višje hitrosti prenosa podatkov do končnega uporabnika in večje prenosne kapacitete ponudnika teh mobilnih storitev.

8.2 Časovni razvoj HSPA tehnologije (High Speed Packet Access - Visoko hitrostni paketni podatki)

Prvi zametki HSPA tehnologije so se pokazali marca 2003 in že decembra 2004, je bil sprejet prvi tehnični standard za sodobno HSPA tehnologijo. Februarja 2005 je bila v Cannes narejena uradna predstavitev te tehnologije, kjer so demonstrirali hitrosti prenosa podatkov do 1,8Mbit/s.

Pričakovano je, da bodo HSPA terminali na tržišču za množično uporabo od prve polovice leta 2007.



8.3 HSPA (High Speed Packed Access) HSPA oznaka je splošno ime v svetu UMTS tehnologije, ki vključuje vse izboljšave povezane s to tehnologijo. Sama oznaka se deli na dva dela in sicer:

• HSDPA (High Speed Downlink Packet Access),

• HSUPA (High Speed Uplink Packet Access).

Prva kratica se navezuje na izboljšave narejene na UMTS sprejemne strani, medtem ko se druga kratica navezuje na UMTS oddajno stran. Slednja ima tudi večkrat oznako kot E-DCH (Enhanced Dedicated Channel).

Tehnologija HDSPA omogoča hitrosti prenosa podatkov do 14,4 Mbit/s. Oba HDSPA in HSUPA sta lahko implementirana na standardnem 5MHz prenosu podatkov po UMTS omrežju in lahko z njim tudi sočasno obratujeta. HSPA tehnologija kljub visoki hitrosti in veliki količini prenosa podatkov ne zahteva sprememb na omrežni tehnologiji, saj jedro celotnega sistema ostaja enako kot pri UMTS tehnologiji prve generacije.



8.4 HSPA tehnologija

8.4.1 HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) HSDPA je mišljen kot konkurenca fiksnim širokopasovnim omrežjem, oziroma kot odgovor na izziv, kako na donosnem omrežju tretje generacije zgraditi mešanico glasovnih in podatkovnih storitev ter internetnega dostopa. Tehnologija HSDPA v kombinaciji z brezžičnim omrežjem (WiFi) prinaša nekatere zelo uporabne storitve, tako za končnega uporabnika kakor tudi za mobilnega operaterja. Te storitve so naslednje:

• Skupen High Speed Downlink Shared Channel (HS-DSCH), katerega lahko uporablja večja skupina uporabnikov,

• krajši Transmission Time Interval (TTI, < 2ms), kar pripomore k hitrejšemu prenosu podatkov na fizičnem nivoju,

• FDTS (Fast Data Traffic Scheduling) • uporabo Adaptive Modulation and Coding (AMC), • HRAQ metode.

HS-DSCH je skupen kanal po katerem se podatki pretakajo s 16 bitno kodo s časovnim intervalom 2 ms. V vsakem 2ms intervalu je lahko simultano uporabljenih 15 vzporednih kanalov, katere pa je možno uporabiti za enega ali več HSDPA uporabnikov hkrati. Pri pošiljanju podatkov ni nikakršne regulacije moči, kar pomeni, da podatki po HS-DSCH kanalu potujejo s konstanto močjo, medtem ko se modulacija in kodiranje signala sproti spreminjata v odvisnosti od kvalitete radijskega signala. Krajši, 2 ms časovni interval v primerjavi z 10ms ali 80ms časovnim intervalom (UMTS R99) pripomore k temu, da je sistem hitrejši in se hitreje prilagaja številu uporabnikov in kvaliteti radijskega signala. AMC zaradi svoje sposobnosti hitrega prilagajanja omogoča to, da se moduliranje in kodiranje podatkov znotraj vzpostavljenega kanala sproti spreminja in prilagaja stanju radijskega sprejema med terminalom in bazno postajo, kar pripomore k višjim hitrostim prenosov. Prva generacija UMTS je uporabljala le 4 bitno modulacijo podatkov, medtem ko HSDPA omogoča 16 bitno modulacijo. Nova HARQ metoda omogoča tudi to, da se napačni oziroma izgubljeni paketi podatkov ponovno pošljejo vsakih 10ms, kar pripomore k temu, da je hitrost prenosa podatkov zmeraj optimalna in je neodvisna od oddaljenosti od bazne postaje.



8.4.2 HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) Podobno kot HSDPA, prav tako HSUPA prinaša določene spremembe in izboljšave na komunikacijskih kanalih. Glavna izboljšava, ki jo prinaša HSUPA tehnologije je ta, da se izboljša pokritost signala med terminalom in bazno postajo, ter da se skrajšajo prenosni časi pri prenosu podatkov. Prednosti, ki jih prinaša HSUPA so:

• Nov kanal za uplink, • HARQ.

V nasprotju z HSDPA, HSUPA obstoja le na določenem kanalu. Za boljši prenos in večje kapacitete podatkov so bili razviti posebni podatkovni kanali, po katerih se paketki prenašajo s HARQ ogrodjem, kar omogoča odpravljanje napak v primeru izgubljenih paketkov. 8.5 HSPA terminali Slaba stran, ki jo prinaša ta tehnologija je, da bodo potrebni novi terminali za uporabo HSDPA tehnologije, vendar bodo lahko uporabniki na njih koristili tudi UMTS tehnologijo. Skrbniki omrežij bodo morali svoja omrežja postopoma nadgrajevati na HSDPA, kar pa ne pomeni, da v vmesnem času ne bo možno uporabljati UMTS tehnologije, saj bo omrežje kompatibilno z obema UMTS in HSDPA. Sprva se bodo kot terminali uporabljale le podatkovne kartice za prenosne računalnike z največjimi hitrostmi povezave 1,8Mbit/s (kategorija 12) oziroma 3,6Mbit/s (kategorija 6), šele nato se bodo uporabili pravi terminali v obliki telefonov. Korporacija Samsung je na evropska tla pripeljala prvi mobilni telefon, opremljen s HSDPA oziroma Super 3G tehnologijo. Aparat SGH-Z560 je namenjen prenosu podatkov ter vsebinsko bogatih avdio in video vsebin, saj podpira prenose s hitrostjo do 3,6 Mb/s, kar je za skoraj 10-krat hitreje od UMTS omrežja. Mobilni telefon školjkaste oblike ne odlikujejo le omejene dimenzije in nizka teža, ampak tudi bogat nabor funkcij, ki bodo zadovoljile pričakovanja tudi najbolj zahtevnih uporabnikov. Štirifrekvenčni aparat debeline 1,6 cm in teže 100 gramov je opremljen z digitalno kamero ločljivosti dveh milijonov točk, vgrajenim pomnilnikom kapacitete 30 MB, režo za pomnilniške kartice MicroSD in Bluetooth modulom. Dogajanje v mobilniku lahko spremljamo na zunanjem zaslonu ločljivosti 128*128 točk in notranjem 2,3-palčnem zaslonu, ki prikazuje slike z ločljivostjo 240*320 pik in 262 tisočimi barvnimi odtenki. Samsung SGH-Z560 bo naprodaj v kratkem.



Slika 10: 4G terminal Samsung SGH- Z560 (vir http://www.racunalniske-novice.com, 2006)

8.6 Prednosti HSPA Preizkusi kažejo, da bo ta tehnologija omogočala hitrosti do 5,5Mbit/s, od tega bodo 4Mbit/s uporabljeni za prenos podatkov, ostalo pa za vzpostavitev povezave. Trenutne raziskave kažejo, da bo sodobna tehnologija prinesla določene izboljšave v primerjavi z UMTS in te lahko razdelimo v naslednje tri kategorije:

• dvig hitrosti prenosov podatkov do končnega uporabnika, • boljša povezljivost aplikacij in uporabnika, • povečanje podatkovnih kapacitet za operaterja.

UMTS tehnologija, katera je trenutno v uporabi, dosega končne hitrosti do 384kbit/s do posameznega uporabnika. Z uporabo HSDPA se bo lahko prenos podatkov teoretično dvignil do 14,4Mbit/s. Koliko uporabnikov in kako pogosto bodo lahko dosegli te hitrosti, bo zelo odvisno od izgradnje omrežja in radijskih povezav, kakor tudi od samega terminala (telefona), ki ga bo nekdo uporabljal. Mnogo bolj realistična napoved je ta, da se bodo uporabljali HSDPA terminali kategorije 6, s hitrostmi do 3,6Mbit/s. V primerjavi z današnjim UMTS je to 10-kratno povišanje hitrosti. Takšen skok hitrosti bo imel za posledice razvoj obsežnejših aplikacij, katere bodo omogočale še kvalitetnejši prenos slike, krajše časovne prenose podatkov, elektronskih sporočil in podobno. Ena izmed pomembnejših prednosti, kar jih omogoča HSDPA tehnologija je ta, da bo celotno omrežje delovalo kot celota, kar bo zelo pripomoglo v primeru izgubljenih paketov podatkov. V primeru prve uporabe HSPDA bodo časovni zamiki med



posameznimi paketi, dolžine 60ms, kar pa je že zadovoljivo zato, da se bodo nekatere aplikacije, ki tečejo v realnem času pojavile na HSDPA terminalih v obliki visoko kvalitetne televizije in radia. Uporaba pa ne bo omejena le na uporabo v svetu glasbe in multimedije, ampak se bo lahko uporabila tudi na bojiščih 21. stoletja, kjer bodo vojaki na bojišču povezani s svojimi komandnimi centri z živo sliko, kar jim bo omogočalo veliko taktično prednost pred njihovim nasprotnikom. V primeru nesreč in ran, bodo lahko vojaki preko svojih mobilnih terminalov poslali svoje vitalne podatke v vojaške bolnišnice, kjer jim bo medicinsko osebje nudilo 24-urno podporo pri oskrbi poškodb. Z uvedbo podrobnejšega kodiranja podatkov in dodatno modulacijo, HSDPA učinkoviteje izkoristi frekvenčni pas prenosa podatkov znotraj omrežja. Kapaciteta prenosa podatkov znotraj 5MHz pasu, se v primerjavi z UMTS izboljša za faktor 5, kar bo imelo za posledico to, da bodo lahko operaterji znižali cene prenosov podatkov. Za operaterje je največji izziv ali razširiti obstoječe storitve ali razviti povsem nove. HSDPA bi se lahko razvil v velikega konkurenta fiksnih DSL in kabelskih storitev, vendar so operaterji pri teh napovedih zelo previdni. Zamenjava fiksnih širokopasovnih storitev bi lahko mnogim operaterjem trenutno izgledala donosna, vendar če upoštevamo ceno in uporabnost trenutnih DSL storitev, lahko prinaša dobiček 0,01 USD ali manj na Mbyte. To ni edini pomislek. Danes mobilni operaterji dosegajo lepe dobičke z mešanico glasovnih in podatkovnih storitev srednje cenovnega internet in intranet dostopa. Glasovna telefonija lahko zagotovi 1 USD na Mbyte mrežnega prenosa, nekatere podatkovne storitve lahko zagotovijo mnogo več. SMS na primer, s ceno nekje okoli 0,15 USD, uporablja majhen del kapacitete omrežja in dosega donos 1000 USD na Mbyte. Mnogo boljša priložnost izvleči dobiček iz HSDPA je torej, zgraditi na obstoječem omrežju mešanico širokopasovnih storitev, ne da bi žrtvovali dobiček na Mbyte.

Slika 11 nam prikazuje, kako HSDPA prispeva k dvigu hitrosti prenosa podatkov, poveča kapacitetne zmogljivosti omrežja, skrajša odzivne čase posameznih aplikacij in s tem odpira nova vrata aplikacijam, kakršne srečamo na računalnikih in medmrežju.



Slika 11: Primerjava odzivnih časov pri prenosu podatkov (vir UMTS Forum, 2006)

8.7 HSPA aplikacije Razvoj sodobnega omrežja in novih terminalov, bo pripeljal v uporabo nove aplikacije in tudi način uporabe mobilne tehnologije se bo precej spremenil. V znanstvenih krogih pričakujejo, da se bodo največje spremembe opazile na naslednjih področjih.

• razvoj novih aplikacij, • izboljšava obstoječih aplikacij, • spremenjen način uporabe mobilne tehnologije.

8.7.1 Razvoj novih aplikacij

Nove aplikacije bodo potrebovale širokopasovni podatkovni pas za prenos sodobnih aplikacij do končnega uporabnika. Mobilne aplikacije potrebujejo hitrosti prenosov od nekaj kbit/s za prenos tekstovnih sporočil do nekaj 100kbit/s za prenos kvalitetne slike in zvoka. S postopnim razvojem sodobnega HSPA omrežja in terminalov, bomo na tržišču dobili vse več sodobnih aplikacij, katere bodo dostopne do vse večjega števila uporabnikov. Zaradi tega bo trg mobilnih telekomunikacij dosegel pravo revolucijo.



Slika 12 nam prikazuje razvoj mobilnih aplikacij v odvisnosti od hitrosti prenosov in tudi smernice razvoja z uvedbo sodobnega HSPA omrežja.

Slika 12: Razvoj aplikacij v odvisnosti od hitrosti prenosov (vir UMTS Forum, 2006)

8.7.2 Hiter internetni dostop

Zaradi hitrosti prenosov, katere bo omogočal HSPDA, se bo le ta lahko primerjal z marsikaterim ponudnikom internetnih storitev kot so T2, Volja, Siol, Telekom, … Ob uvedbi teh hitrosti, se bo marsikateri uporabnik odločal med izbiro ene ali druge ponudbe, vendar bo zaradi svoje mobilnosti le premagal HSPDA, saj mu bo le ta omogočal več mobilnosti na njegovem delovnem mestu.

8.7.3 VoIP (Voice over IP) Prenos zvoka preko mobilnih terminalov ni danes nobena posebnost, vendar če je zvok prenesen preko IP tehnologije in zraven še dodana slika, potem le ta dobi popolnoma drugačen pomen v svetu mobilnih komunikacij. VoIP je internetna telefonija ali IP telefonija in pomeni prenos govora po Internet Protokolu (IP).



V zadnjem času je vedno več govora o internet telefoniji, kot novemu načinu govorne komunikacije z uporabo internet tehnologije, ki naj bi drastično zmanjšala stroške za pogovore, predvsem medkrajevne in mednarodne. Ta tehnologija naj bi naredila pravo revolucijo v telekomunikacijski industriji. Internet telefonija temelji na združitvi ločenih govornih in podatkovnih omrežij. Pod pojmom internet telefonija razumemo komunikacijske storitve, kot so prenos govora in podatkov transportirane preko interneta, namesto preko javnega telefonskega omrežja. Osnovni koraki, ki jih vsebuje internet telefonija, so pretvorba analognega govornega signala v digitalni format ter kompresija in translacija signala v IP paket za prenos preko interneta. Ta proces poteka na sprejemnem delu v obratnem vrstnem redu. Čeprav se vseskozi govori o internet telefoniji, je potrebno poudariti, da gre v bistvu za prenos govora po podatkovnih omrežjih in da je internet le eno od teh omrežij (resda najbolj aktualno). Tako so danes rešitve za prenos govornih komunikacij preko interneta še nedorečene (problem QoS oz. zagotovljene kvalitete storitev). Prenos govora preko IP omrežij pomeni za uporabnika predvsem nižje stroške povezane s telefonskimi pogovori, kar še posebej velja za mednarodne, kot tudi medkrajevne pogovore, kjer je prihranek od 40 do 80 odstotkov. Priporočena je uporaba telefonskih central z vgrajeno LeastCostRouting (iskanje najcenejše poti), kar pomeni, da se bo klic v tem primeru samodejno usmeril v najcenejšo smer, kar je lahko IP omrežje. Končni cilj internetne telefonije je zagotavljanje zanesljive, visoko kvalitetne govorne storitve, kakršno uporabniki pričakujejo od javnih telefonskih omrežij. Znatno zmanjšanje stroškov zaradi uporabe internetne telefonije, oziroma prenosa govora preko paketnih omrežij, je na žalost povezano z določenimi problemi pri zagotavljanju kvalitete storitve, ki so tipične za paketna omrežja.

8.7.4 Medmrežno igranje iger Podobno, kot danes obstajajo določeni portali za igranje iger na medmrežju, se bo z uvedbo HSPDA razvilo novo tržišče za igranje iger s pomočjo mobilnih telefonov, kar bo imelo zelo velik vpliv na industrijo iger.



8.7.5 Izboljšava obstoječih aplikacij Nova tehnologija ne bo prinesla samo novih aplikacij, ampak bo imela tudi določen vpliv na že obstoječe aplikacije, katere pa so zaradi slabih prenosov podatkov neuporabne, saj zahtevajo predolge odzivne čase. Eden izmed najbolj uporabnih primerov je Microsoftov paket Outlook, za branje elektronske pošte, kjer gre za prenos podatkov med strežnikom, ki se nahaja v medmrežju in ročnim terminalom. Do sedaj je bila sinhronizacija strežnika in mobilnega terminala izredno počasna in ob večji količini podatkov zelo dolga. Z uvedbo HSPA tehnologije in širšim podatkovnim pasom, bodo ti dostopni časi do strežnikov bistveno krajši in s tem bo imel končni uporabnik občutek, kot da sprejema elektronsko pošto na svojem računalniku. Slika 13 nam prikazuje primerjavo hitrosti in odzivnih časov različnih protokolov.

ADSL GERAN UMTS HSDPA Max prenos podatkov (Mbit/s) 1 - 15 1 1 10 Povprečni prenos podatkov

(kbit/s / na uporabnika) 2048 160 - 200

128 - 300

500 - 700

Odzivnost (32 byt ping v ms) 5 - 2000 260 120 60

Slika 13: Primerjava hitrosti različnih internet povezav (vir UMTS Forum, 2006)

8.7.6 Živa televizija

Z uvedbo HSPA tehnologije in prednosti, ki jih le ta prinaša bo kvaliteta žive slike bistveno boljša od današnje in s tem bo uporaba le nje postala še bolj popularna kot je sedaj. Na tem mestu se da omeniti tudi uporabo terminalov za izvajanje video konferenc, kjer bo več uporabnikov lahko sodelovalo na sestankih širom po svetu.

8.7.7 Spremenjen način uporabe Tako kot vsaka industrijska revolucija prinese določene spremembe v načinu uporabe, tako bo tudi HSPA, prinesla določene spremembe pri uporabi, kot so:

• nov način obnašanja v poslovnem svetu, • nov način uporabe PtP (Point to Point) industrijskih aplikacij, • prednosti pri oglaševanju.



HSPA bo za uporabnike v poslovnem svetu prinesla veliko sprememb, še zlasti v njihovem načinu poslovanja in kontaktov na daljavo. Tako kot je bilo že omenjeno, bo največ sprememb v poslovnem svetu opaženih v elektronski pošti, kar trenutno omogoča le Blackberry terminal, ki pa je le omejen na tekstovno obliko elektronske pošte. Z razvojem sodobnih terminalov, bodo poslovneži lahko uporabljali mobilne terminale kot nekakšne prenosne računalnike s trajnim dostopom do pisarne. S tem bodo prihranili ogromno časa pri dostopu do elektronske pošte, kar pa v poslovnem svetu pomeni veliko denarja. Uvedba nove tehnologije pa bo imela za posledico tudi nov način oglaševanja in prodaje. Če smo do sedaj bili navajeni prejemati reklame, sporočila in podobno le v papirni in elektronski obliki, bo sedaj možno te stvari predstaviti tudi s pomočjo mobilnih terminalov. Tudi nakupi in prodaja bodo možni preko mobilnih terminalov, kakor je to danes možno preko elektronskega spleta. 8.8 Nadaljnji razvoj HSPA Zaradi nenehnega razvoja brezžičnih tehnologij je s tem prav tako HSPA podvržen nenehnemu razvoju in spremembam. Nove smernice HSPA kažejo, da bo v sredini leta 2007 prišel na trg že nov standard z nadgradnjo HSPA tehnologije. Sam razvoj te tehnologije pa bo orientiran na naslednje točke:

• IP centric, • VoIP, • hitrosti 50Mbit/s.



9 ZAKLJUČEK V Sloveniji, Evropi in celem svetu smo priča hitremu razvoju telekomunikacij, še zlasti na mobilnem področju. Vedno hitrejši načini prenosa podatkov preko mobilnega omrežja prinašajo nove vrste mobilnih storitev, pravo revolucijo novih storitev pa je povzročila povezava mobilnega in internet omrežja. V zadnjih nekaj letih smo priča izbruhu cele vrste novih storitev, do katerih lahko dostopamo preko mobilnih telefonov in drugih mobilnih naprav ter mobilnega in internet omrežja. Ob koncu prejšnjega stoletja še ni bilo mogoče slišati o možnostih dostopa do internet omrežja s pomočjo mobilnih naprav, danes pa so besede WAP, WML, GPRS, UMTS, HSCSD, HSPA že skorajda nekaj povsem običajnega. V tem nismo Slovenci nobena izjema, saj se že v vsaki, nekoliko bolj strokovni literaturi, piše o UMTS in GPRS storitvah. Storitve mobilnega poslovanja so primerne za uvedbo v katerokoli vrsto poslovanja, upoštevati pa morajo omejitve, ki so specifične za mobilne terminale. Uspešna mobilna storitev mora upoštevati uporabnikove želje in potrebe. Storitev specializirana za določeno nalogo, naj bo čimbolj enostavna in uporabnikom mora omogočati rešitev nekega problema. Če uporabniki ne bodo imeli koristi od mobilne storitve, je zagotovo ne bodo uporabljali. Mobilne storitve prinašajo veliko prednosti tako uporabnikom kot mobilnim operaterjem in ponudnikom vsebin ter storitev. Dosedanji razvoj pa, da je v mobilni tehnologiji prihodnost. Z mobilno telefonijo nismo samo poenostavili komuniciranje, temveč smo pridobili veliko več – več kot sami dandanes slutimo: kam nas to vodi. Mobilna telefonija je dobesedno eksplodirala, imamo pa še vedno klasično telefonijo kot tradicionalno povezavo. Priročniki, ki jih proizvajalci prilagajo k mobilnim aparatom, so večinoma predvsem navodila za uporabo, a kot vemo navodil skorajda nihče ne prebira. Tudi najosnovnejši modeli prenosnih telefonov so opremljeni s funkcijami, ki niso skrite v obsežnih menijih, ampak jih ponujajo operaterji v pogodbah in v telefonskih predalih in jih uporabljajo v glavnem le najbolj ogreti in že izkušeni uporabniki.



10 KAZALO SLIK Slika 1: Martin Cooper - Oče mobilnega telefona (vir: Revija Si Kar Si, poletje 2006)................................................................................................................................... 7 Slika 2: Razvoj mobilnih sistemov (vir Mobitel, 2006) .............................................. 11 Slika 3: Mobilni terminal prve generacije (vir http://www.mobinet.si, 2006) ............. 12 Slika 4: Sodoben 3G terminal (vir http://www.mobinet.si, 2006) .............................. 13 Slika 5: Struktura GSM sistema po ETSI standardu (vir Mobitel, 2006) .................. 14 Slika 6: Novi gradniki v GSM/GPRS (vir Mobitel, 2006)........................................... 17 Slika 7: Prenos slike in zvoka (vir http://www.mobisux.com, 2006) ......................... 19 Slika 8: Frekvenčni spekter (vir Mobitel, 2006) ........................................................ 20 Slika 9: Zgradba UMTS sistema (vir Mobitel, 2006)................................................. 20 Slika 10: 4G terminal Samsung SGH- Z560 ............................................................ 30 Slika 11: Primerjava odzivnih časov pri prenosu podatkov (vir UMTS Forum, 2006)................................................................................................................................. 32 Slika 12: Razvoj aplikacij v odvisnosti od hitrosti prenosov (vir UMTS Forum, 2006)................................................................................................................................. 33 Slika 13: Primerjava hitrosti različnih internet povezav (vir UMTS Forum, 2006) .... 35



11 KRATICE IN AKRONIMI AMC Adaptive Modulation and Coding GPRS General Packet Radio Service: Paketno komutirana

podatkovna zveza GSM Global System For Mobile Communications: Globalni digitalni

sistem mobilne telefonije ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line: Asimetrična digitalna

naročniška linija E-DCH Enhanced Dedicated Channel: Izboljšan namenski kanal EDGE Enhanced Data for Global Evolution: Izboljšani podatki za

globalni razvoj HARQ Hybrid Automatic Response reQuest HSCSD High Speed Circuit Switched Data: Hitri vodovno komutirani

podatki HSPA High Speed Packet Access: Visoko hitrostni paketni podatki HSDPA High Speed Downlink Packet Access: Visoko hitrostni paketni

prenos podatkov HS-DSCH High Speed Downlink Shared Channel: Visoko hitrosni prenos

skupnih kanalov HSUPA High Speed Uplink Packet Access: Visoko hitrostna paketna

oddaja podatkov QAM Quadrature Amplitude Modulation MMS Multimedia Messaging Service: Multimedijski prenos sporočil NMT Nordic Mobile Telephony: Analogni sistem TTI Transmission Time Interval SIM Subscriber Identity Module SMS Short Message Service: Sistem za pošiljanje sporočil do 160

znakov po mobilniku UMTS Universal Mobile Telecommunication System: Univerzalni

mobilni telekomunikacijski sistem VoIP Voice over IP: Prenos govora v realnem času in signalizacija,

potrebna za krmiljenje tega prenosa v paketnih omrežjih s protokolom IP

WAP Wireless Application Protocol: Protokol za dostop do spletnih strani z brezžičnimi terminali

WiMax Worldwide Interoperability for Microwave Access: Svetovna medsebojna obratovalnost mikrovalovnega dostopa

WLAN Wireless Local Area Network: Brezžično lokalno omrežje



12 VIRI IN LITERATURA [1.] 414 nasvetov in trikov za uporabo mobilnega telefona : Ratislav Kocman [2.] Komunikacijska sredstva po žici in zraku : Patricia Silva [3.] Komunikacijska sredstva od bobnov do telefona: Cristiana Leoni [4.] Organizacija, letnik 36, številka 5, maj 2003 [5.] Organizacija, letnik 35, številka 7, september 2002 [6.] Organizacija, letnik 34, številka 4, april 2001 [7.] 3G And Beyond ... Wireless Technologies, Supercomm, September 2001 [8.] 4G Features, Jawad Ibrahim, december 2002 [9.] www.telenor.com/telektronikk/volumes/index.php?page=overview&id1=67&selec [10.] www.ris.org/index.php?fl=0&p1=276&p2=285&p3=&id=336 [11.] www.gsmworld.com/index.shtml [12.] www.racunalniske-novice.com/ [13.] www.mobitel.si [14.] www.newscientist.com/article.ns?id=dn7943 [15.] www.umts-forum.org [16.] www.eurotechnology.com/4G/index.html [17.] www.nttdocomo.com/ [18.] www.mladinska.com/emagarticle.asp?docid=204119&emag=14742 [19.] www.mobisux.com

smernice razvoja mobilne telefonijediplome.fov.uni-mb.si/vis/12208anderle.pdf · 3.2 prvi koraki...

Documents