EDGE od Vodafone a jeho datové optimalizace

20. 3. 2007 07:00    Rubrika: Technologie    Autor: Jiří Zima

Přestože se v dnešní době mluví stále více o 3G sítích, tak jejich využití je dnes stále ještě velmi omezené kvůli mnoha faktorům, jako je velká cena potřebných zařízení a malé pokrytí signálem. Pojďme se tedy podívat na v dnešní době jednu z nejpoužívanějších technologií, kterou je EDGE. Konkrétně jsme ji vyzkoušeli v podání mobilního operátora Vodafone, který se nedávno pochlubil implementací nástroje OSN, který by měl optimalizovat využití sítě a dosáhnout tak údajného trojnásobného až sedminásobného zrychlení.

První opravdu použitelné připojení – GPRS

GPRS, neboli General Packet Radio Service, se stalo prvním použitelným řešením pro mobilní připojení k internetu. To se od předchozích technologií odlišovalo tím, že si nevyhrazovalo plný datový tok - bylo možné sdílet přenosový kanál pro více uživatelů. Díky tomu není potřeba účtovat dobu připojení, ale jen opravdu přenesená data, což je téměř nutností pro opravdu použitelný přístup k internetu. Rychlost připojení se podobá klasickému modemu – teoreticky lze dosáhnout až 80 kbit/s, reálně je rychlost tak o 20 kbit/s menší.

EDGE jako nástupce GPRS

Technologie EDGE je posledním mezistupněm k sítím 3. generace. Jedná se v podstatě o dvě technologie – ECSD a EGPRS. První jmenovaná je vylepšenou verzí HSCSD, která se ale u nás kvůli účtování po minutách neujala. Druhá je podstatně zajímavější – je to vylepšená verze GPRS, která je mimo jiné plně zpětně kompatibilní. Rozdíl přichází v podpoře nového kódování, vše ostatní včetně všech nastavení zůstalo zachováno. Nové kódování umožňuje přenášet až třikrát víc dat. Když se v dnešní době u nás mluví o EDGE, tak je téměř výhradně myšleno EGPRS.

Vše běží transparentně – pokud váš mobilní telefon (nebo bezdrátový modem), který podporuje EDGE, bude připojen k vysílači, který má implementovánu tuto technologii, tak se automaticky přepne kódování a zvýší se rychlost. Stejně tak, když náhodou narazíte na vysílač, který EDGE neumí (a nebo ho není možné použít kvůli slabému signálu), tak se automaticky přenos přepne na původní kódování a vše běží v podstatě jako klasické GPRS. Teoretická rychlost je tedy přibližně 240 kbit/s a stejně jako u GPRS platí, že při horších podmínkách příjmu se rychlost snižuje.

EDGE podle Vodafone

EDGE je v současnosti nejrychlejším způsobem, jak se lze u Vodafone připojit k internetu. Pokud chcete využít plnou sílu připojení, budete muset nainstalovat software od operátora. Pro test posloužil ExpressCard modem Novatel Merlin XU870, který zatím není v nabídce operátora. To však nebrání použití obslužného programu Vodafone Mobile Connect (lze ho najít na webu Vodafone), protože ten je univerzální.

Pokud bychom použili obslužný program k modemu, tak se ochudíme o některé funkce specifické pro operátora. Tou nejpodstatnější je zcela jistě datová optimalizace, kterou Vodafone před necelým měsícem zprovoznil ve své síti. Konkrétní implementace řešení přichází od firmy Bytemobile a jeho název se skrývá ve zkratce OSN (Optimization Services Node). Slibované zrychlení by mělo být údajně 3x-7x.

pro plnou velikost klikněte na obrázek

Instalace obslužného softwaru Vodafone Mobile Connect je velmi jednoduchá. Při instalaci není potřeba nic nastavovat. Program si najde nainstalovaný modem a nastaví si automaticky připojení do sítě. K připojení na internet tak stačí ze strany uživatele pouhý stisk přepínače „Připojit – mobilní síť“. Z těch zajímavějších funkcí program umí především počítat přenesená data v jednotlivých účtovacích obdobích.

Reálné rychlosti a pokrytí

Samotné připojení jsem otestoval v Praze a v jejím těsném okolí. Na rozdíl od GPRS, které má pokrytí snad všude, kde se s mobilem připojíte do sítě (a máte lepší signál), EDGE je podporováno na výrazně menším území ČR. Většinou se jedná o větší města, ale i tak je dobré se podívat na webu operátora na mapku pokrytí. V Praze se reálná rychlost vlastního připojení (tedy bez akcelerátoru) pohybovala někde kolem 140 kbit/s, velmi zřídka se dokázala přiblížit na hranici 200 kbit/s a občas dokázala klesnout pod hranici 100 kbit/s. Připojení se chovalo stejně jak v centru Prahy, tak i na jejích periferních částech. Rychlost nahrávání směrem do sítě se pohybovala kolem hodnoty 90n kbit/s.

Ani při jízdě vlakem nebyl problém se stabilitou připojení – vysílače si mě plynule přehazovali mezi sebou a při přepojení na vysílač, který nepodporuje EDGE, se modem přepnul do GPRS módu a žádné odpojení se ani v tomto případě nekonalo – když se znovu naskytla možnost EDGE, modem se zas automaticky přepnul zpět.

Komprimace přenosu dat a reálný dopad na rychlost

Pro urychlení připojení používá mnoho operátorů různé datové „urychlovače“. Zkusme si trochu přiblížit, k čemu slouží a jak vlastně pracují. Na straně operátora i koncového zákazníka musí být implementovaný systém, který před přenosem data vždy zkomprimuje (a na druhé straně dekomprimuje), aby jejich velikost byla při přenosu co nejmenší. To přináší dvě výhody. Menší soubor se logicky rychleji stáhne a vzhledem k tomu, že se přenese menší objem dat, tak uživatel zaplatí i méně peněz.

Vodafone nám slibuje v reklamních materiálech třikrát až sedmkrát rychlejší internet. Nesmí se to brát tak úplně doslova. Zrychlení se projeví jenom tam, kde lze data zkomprimovat. Nejvíce se komprimace projeví u formátů, kde se s místem nijak výrazně nešetřilo – jedná se tedy především o textové soubory a webové stránky (html). Dále se velmi dobře komprimují různé dokumenty (Adobe Reader, MS Word a Excel). Naopak bez šance je bezztrátová komprimace u formátů, kde se aplikuje ztrátová komprese a nebo tam, kde byla použitá pokročilejší a časově náročnější komprimace. Prvním případem jsou téměř všechny obrázky, hudební a video soubory (mp3, wma, wmv, mpeg, avi) a druhým jsou výstupy různých archivátorů (zip, rar,…).

Speciálně pro obrázky je ukryt ještě jeden urychlovací mechanizmus. Je volitelný a jde o překomprimování některých formátu obrázků na horší kvalitu. Na obrázku zde můžete vidět, jak se na detailnosti projeví střední kvalita nastavení (je na výběr 6 kroků detailnosti). Rozdíl je sice velký, ale stejně tak je i velký rozdíl v rychlosti. Takto upravený obrázek je ale čtyřikrát menší, takže se čtyřikrát rychleji načte.

Rozdíl po použití komprese – vlevo původní, vpravo komprimovaný obrázek

Provedl jsem podrobnější testy komprimace pro některé typy souborů. Schválně jsem přidal mezi testovací soubory i obrázkový soubor BMP. Ten lze najít na internetu jen výjimečně, ale za to ho lze velmi dobře bez ztráty zkomprimovat. Je vidět, že s použitím tohoto formátu systém nepočítá, a tak se na něm urychlení vůbec neprojevilo. Na tom je aspoň vidět, že se posuzuje při přenosu každý soubor zvlášť.

Jako DOC soubor (dokument MS Word) jsem použil 3MB dokumentaci k semestrálnímu projektu, čítající několik desítek stran, grafů a vektorových i bitmapových obrázků (ideální jako referenční vzorek). Najít větší HTML byl problém, nakonec posloužil návod k instalaci jedné distribuce Linuxu, který měl přes 600 kB. Pro test PDF posloužil 1MB dokument, který obsahoval pouze text. Na obrázkové soubory jsem použil normální fotky. Výsledky měření se musí brát s malou rezervou, protože rychlost připojení často kolísala i v místech s plným signálem. Může tam být několikaprocentní odchylka, která však pro ukázku přínosnosti datových optimalizací nemá žádný význam.

Porovnání rychlostí (horní sloupec je vždy standardní připojení a dolní se zapnutou optimalizací)

Závěr

Jak jsme si ověřili, tak připojení přes EDGE lze použít pro velmi pohodlné prohlížení internetových stránek a posílání dokumentů. V kombinaci s optimalizací přenosu nám pro prohlížení stránek (tedy z převážné většiny načítání HTML souborů a (JPG) obrázků) nabízí rychlost, kterou lze považovat za použitelný broadband – tedy půl megabitu za sekundu. Na soustavné stahování větších objemů dat a ani na streamování videa (neaplikuje se optimalizace) ve vyšší kvalitě není připojení úplně ideální. Díky optimalizaci přenosů se však jedná o velmi použitelné připojení pro lidi, kteří potřebují být pořád „v terénu“.