نکاتی درباره گذار به فناوری(1) EDGE

واپسین پله میان⁽²⁾ GPRS و ⁽³⁾ UMTS شبکه EDGE است که نویدبخش سه برابرسازی ظرفیت شبکه‌های GSM با صرف اندکی هزینه است. فناوری EDGE به بهره‌بردار امکان می‌دهد با ارائه مجموعه‌ای از خدمات اینترنتی و چندرسانه‌ای به درآمدهای تازه‌ای دست یابد. EDGE ساده و ارزان می‌نماید اما به هر حال دست آورد ارتقاء دادن شبکه GPRS‌ به شبکه EDGE‌ باید از چنان کیفیت خدماتی برخوردار باشد که برآورنده نیازهای کاربرد‌های داده‌ محور باشد.

با EDGE‌ می‌توان عملیات سوئیچ مداری و سوئیچ بسته‌ای در شبکه GSM را تقویت کرد. EDGE نوع سوئیچ بسته‌ای، معروف به GPRS‌ تقویت یافته⁽⁴⁾ (EGPRS) ارتقائی متکامل از شبکه‌های موجود GPRS است و به بهره‌برداران امکان می‌‌دهد با استفاده از طیف نسل دوم، خدمات چندرسانه‌ای و اینترنت همراه پرسرعت ارائه دهند. همین ویژگی EDGE است که آن را محبوب بهره‌برداران GSM کرده است.

برای بهره‌برداران دارای مجوز UMTS ، شبکه EDGE‌ راهی پرکشش برای ارائه خدمات نسل سوم در خارج از نواحی شهری متراکم به دست می‌دهد. هنگامی که مشترک از ناحیه پوشش UMTS بیرون می‌رود افزایش سرعت ارسال داده، افت کیفیت خدمات را تا حدی جبران می‌کند.

 ارتقاء شبکه GSM به EDGE‌ بیش از 2 یورو برای هر لینک رادیویی هزینه ندارد. در واقع بهره‌برداران با ارتقاء فرستنده گیرنده‌های ایستگاه‌های پایه بخش اعظم عملیات ارتقاء را انجام داده‌اند و نیازی به تغییر طراحی سلول‌ها یا شبکه‌های هسته نیست.  اما بهره‌بردارانی که به سراغ EDGE می‌روند همواره باید سرنوشت بهره‌برداران اولیه GPRS را یاد داشته باشند که نتوانستند به علت فروش بیش از حد، خدمات و کاهش کارآیی، مشترکین زیادی را به دست آورند. برای آنکه مزیت‌های EDGE‌ محقق شود از چنین خطاهایی باید برحذر بود و به تضمین کارآیی شبکه نهایت دقت را داشت.

معیارهای کارآیی

برای سنجش کارآیی شبکه‌های IP (مثل شبکه EGPRS) از چهار معیار گذردهی، اتلاف، تأخیر و لغزش می‌توان بهر‌ه گرفت. تأثیر هر کدام از این معیارها برکیفیت خدمات به کاربر و یا خدمات موردنظر بستگی دارد.

گذردهی به معنای تعداد بایت‌هایی است که می‌توان در هر ثانیه از خط ارتباط EDGE عبور داد و بنابراین بیان‌گر قابلیت هر لینک در ارائه خدماتی مانند گشت و گذار در اینترنت یا ارسال ویدیو به صورت بی‌درنگ است. اتلاف به درصد بسته‌های داده‌ای از دست رفته در شبکه اطلاق می‌شود. بسته‌های از دست رفته را دوباره باید ارسال کرد که این سرعت انتقال داده‌ها برای مشترک را کاهش می‌دهد. تأخیر به میزان زمانی گفته می‌شود که صرف انتشار بسته‌های IP از طریق شبکه می‌شود. تأخیر هم بر سرعت ارسال داده از دید مشترک اثر منفی می‌گذارد و از جمله معیارهای کلیدی در ارتباطات صوتی بی‌درنگ است. معیار آخر نیز لغزش است که به تغییرات آماری تأخیر اطلاق می‌شود.

در EDGE از مدوله‌سازی 8-PSK استفاده می‌شود که می‌تواند با استفاده از شکاف‌های زمانی استاندارد GSM گذردهی داده‌ای GPRS را سه برابر کند. اما EDGE‌ شمار شکاف‌های زمانی را افزایش نمی‌دهد، بنابراین بهره‌بردار همچنان با محدودیت ظرفیت در بسیاری از موارد مواجه است. در واقع ممکن است EDGE  اوضاع را بدتر هم بکند زیرا با ارائه خدمات جدید و پرسرعت سبب می‌شود حجم انتقال داده‌ها به گونه‌ای سرسام‌آور افزایش یابد. شکی نیست که افزایش ترافیک داده‌ها باعث افزایش درآمدها می‌شود اما بسیاری از بهره‌برداران هم دچار معضلی به نام کمبود ظرفیت می‌شوند.

 بهینه‌سازی

بهره‌برداران برای رفع معضل کمبود ظرفیت باید تخصیص درست کانال‌ها را در دستور کار قرار دهند. یعنی باید کانال را به گونه‌ای به کاربردها اختصاص داد که مشترکین در موقع و مکان مناسب خود به پهنای باند کافی دسترسی داشته باشند. برای مثال، مشترکی که می‌خواهد حجم بزرگی از داده‌ها را بارگذاری کند از کاهش ناگهانی پهنای باند دلخور می‌شود اما کاربری که دارد از پست الکترونیکی استفاده می‌کند حتی متوجه چنین کاهشی نمی‌شود.

ترازبندی ظرفیت براساس شمار کاربران و میزان پهنای باند لازم برای کاربردهای موردنظرش در تمامی زمان‌ها، محور اصلی عملیات بهینه‌سازی را تشکیل می‌دهد. تخصیص بسامد، کار دشواری نیست زیرا می‌توان از کانال‌های EDGE در چارچوب طرح موجود تخصیص بسامد استفاده کرد و آنها را همانند کانال‌های GSM تخصیص داد.

بهره‌بردار باید براساس سوابق کاربران و آزمایش‌های میدانی نیازهای مقدماتی را به گونه‌ای سنجیده پیش‌بینی کند  و فقط به تخصیص بسامد اکتفا نکند. سرانجام، بهره‌بردار باید برای تک تک کاربردها و مشترکین کیفیت خدمات را به گونه‌ای مؤثر و به طور مداوم تحت پایش‌‌گری قرار دهد.

EDGE به طور بالقوه دارای قابلیت افزایش چشم‌گیر سرعت ارسال داده‌ها است اما بهره‌برداران باید در عمل از کاهش سرعت ارسال داده‌ها به علت تداخل جا نخورند و خود را آماده برای مقابله با چنین وضعی کنند. روش مدوله‌سازی 8-PSK که در EDGE به کار می‌رود در قیاس با شیوه مدوله‌سازی مورد استفاده در GSM/GPRS در برابر تداخل بسیار حسا‌س‌تر است.

در نتیجه، برخی از سلول‌های موجود خیلی بزرگ هستند و نمی‌گذارند که از امکانات بالقوه EDGE‌ در حوزه سرعت ارسال به طور کامل بهره‌برداری شود و سرعت ارسال داده‌ها در مرز سلول‌ها کاهش می‌یابد.

در کاربردهای مبتنی بر پروتکل کنترل انتقال باید تمامی داده‌های از دست رفته بر اثر تداخل را دوباره ارسال کرد و این اثر منفی زیادی درلایه کاربرد به جای می‌گذارد  و در نهایت باعث ناخرسندی کاربر می‌شود. برای حل این معضل دو راه وجود دارد، یکی کوچک‌ کردن اندازه سلول‌ها و دیگری استفاده از شیوه‌های کدگذاری بهتر. شیوه دوم باعث می‌شود شمار دفعات ارسال داده‌ها کاهش یابد.

افزایش سرعت ارسال داده‌ها به معنای افزایش حجم جابه‌جایی داده‌ها در شبکه هسته است که این الگوی ترافیک را به گونه‌ای چشم‌گیر تغییر می‌دهد. اغلب ادعا می‌شود که در EDGE نیازی به تغییر شبکه هسته نیست و این از دیدگاه پروتکلی درست است. اما ممکن است شبکه هسته موجود دارای ظرفیت لازم برای پوشش دادن EDGE‌ نباشد. بهره‌بردارانی که می‌خواهند به سراغ EDGE‌ بروند باید شرایط EDGE‌ را شبیه‌سازی کنند و شبکه هسته را تحت آزمایش‌های دقیق قرار دهند.

تأخیر می‌تواند در شبکه هسته یا سایر شبکه‌های درگیر با انتقال داده‌ها ایجاد شود. بنابراین اگر همه شبکه هسته سلولی از لحاظ پوشش دادن حجم داده‌ها کم و کسری نداشته باشد ممکن است شبکه‌های همکارش ناتوان باشند و این عامل تعیین کننده‌ای در موضع‌گیری مشترکین در قبال شبکه تلفن همراه به حساب می‌آید.

ایستگاه پایه GSM/GPRS را می‌توان با افزودن فرستنده گیرنده جدید و نرم‌افزار مناسب ارتقاء داد. اما این اصلاحات نباید بر خدمات موجود  GSM/GPRS اثر نامطلوب بگذارد. GPRS و EDGE از لحاظ پایش‌گری عملیات سامانه ایستگاه پایه با هم فرق دارند. EDGE برای تضمین کیفیت خدمات باید واسط بین فرستنده و گیرنده پایه و کنترل کننده دستگاه پایه را به دقت تحت پایش‌گری قرار داد. در مورد واسط بین کنترل‌ کننده ایستگاه پایه و مرکز سوئیچ خدمات تلفن همراه نیز همین موضوع صادق است.

بهره‌بردار از همان آغاز باید با انجام آزمایش‌های میدانی گسترده، مطلوب بودن کیفیت خدمات را تضمین کند. نخستین کار تعیین معضلات مربوط به گذردهی، اتلاف داده، تاخیر و لغزش است و سپس باید قبل از ارائه خدمات به مشترکین این نارسایی‌ها را برطرف کرد. با آنکه می‌گویند اثر فنی EDGE بر زیرساخت موجود GPRS اندک است.تجربه‌های مربوط به گذار از GSM به GPRS‌ نشان‌گر آن است که گاهی مشکلات غافلگیرکننده ناخوشایندی پیش می‌آید.

با انجام امکان سنجی‌های کامل قبل از اجرای عملیات گذار می‌توان از بسیاری از مشکلات پرهیز کرد. سپس باید به سراغ آزمایش‌های میدانی تحت شرایط شبیه‌سازی شده هر چه نزدیک‌تر به واقعیت، رفت. بهره‌برداران باید دستگاه‌های اندازه‌گیری خوبی را به کار گیرند که آمار شبکه را به دست دهند و کیفیت خدمات را همان گونه که مشترکین تجربه می‌کنند  اندازه‌گیری کنند. این گونه است که می‌توان رضایت و وفاداری مشترکین را از طریق اندازه‌بندی درست سلول‌ها، مکان‌یابی درست و برنامه‌ریزی درست شبکه‌های دسترسی و هسته، به حداکثر رساند.

به محض ایجاد شبکه EDGE‌ نیز باید شبکه را تحت پایش مؤثر قرار داد و ایرادها را به سرعت شناسایی و برطرف کرد. پایش‌گری در بهینه‌سازی طراحی شبکه و تخصیص فرکانس نیز نقشی کلیدی ایفا می‌کند. با پایش‌گری مداوم است که می‌توان معضلات مانند تداخل و نوین در شبکه بی‌سیم را شناسایی کرد.

 EDGE‌ چالش‌های تازه‌ای فراروی بهره‌برداران می‌گذارد اما بسیاری از معضلات شبیه‌ همان‌هایی است که در آغاز ایجاد شبکه‌های GPRS رخ داده بود. اما اکنون بهره‌برداران به لطف ابزارهای دقیق پایش‌گری و آزمایش‌های میدانی از آمادگی بیشتری برخوردار هستند.

(1)EDGE: Enhanced Data for GSM Evaluation

(2) GPRS: General Packet Radio Service

(3) UMTS : Universal Mobile Telecommunication System

(4) EGPRS: Enhanced General Packet Radio Service