Rychlost.cz Články Vývoj mobilního připojení k internetu: od CSD přes UMTS po LTE

Vývoj mobilního připojení k internetu: od CSD přes UMTS po LTE

15.07.2020

Za posledních několik let si mobilní internet prošel obrovským vývojem. Jaká byla cesta od 2G sítí po supermoderní 5G sítě? Přečtěte si stručný přehled vývoje mobilního připojení k internetu od CSD po LTE.

Díky vysokorychlostnímu mobilnímu připojení máme internet k dispozici v podstatě kdykoliv a odkudkoliv. Přitom ještě pár let zpátky byl internet v mobilu tak pomalý a drahý, že o něj měla zájem jen malá část majitelů mobilních telefonů. Asi si i vy pamatujete na dobu, kdy jste na načtení stránky v mobilním prohlížeči nebo na stažení aplikace čekali dlouhé minuty. Pojďme si na tyto doby společně zavzpomínat a připomeňme si, jak vývoj mobilního připojení postupoval a kde je dnes.

Připojení k internetu s příchodem GSM sítí

Od počátku 90. let vznikl první typ používané mobilní sítě označované jako GSM (Groupe Spécial Mobile). Zpočátku sloužil primárně pro přenos hovorů, brzy se k němu přidaly i SMS a MMS zprávy. GSM síť se označuje také jako 2G, tedy technologie druhé generace. K uskutečňování hovorů se úspěšně používá i dnes. Brzy po spuštění se objevily první technologie mobilního připojení k internetu, a to CSD a HSCD.

Připojení k internetu přes CSD (Circuit Switched Data) pracovalo na principu okruhového spojování. Rychlost připojení se pohybovala kolem 10 kb/s. Tehdejší operátor Eurotel pak nabízel i připojení přes technologii HSCSD, která vynikala rychlostí přesahující 14 kb/s. Obě technologie byly principiálně stejné, jen v případě HSCDS (High Speed Circuit Switch Data) využívala síť menší kapacitu pro udržení spojení a opravy, a tak mohla fungovat s vyšší rychlostí. Technologie internetového připojení využívaly klasické GSM mobilní sítě, a tak byly z hlediska pokrytí dostupné všude, kde byl signál pro volání.

Rok 1997 přinesl nástup GPRS

Datové přenosy CSD se platily stejně jako telefonní hovory. Vedle nich pak zmiňovaný GSM standard zavedl v roce 1997 možnost levnějších datových přenosů, a to díky využití paketových dat označovaných jako GPRS (General Packet Radio Service). S nástupem technologie vzrost zájem o používání mobilního internetu, protože byly ceny za připojení výrazně příznivější a připojení samozřejmě rychlejší.

Zatímco u CSD musel být pro internetové připojení otevřený kanál po celou dobu, u GPRS docházelo k toku dat jen ve chvíli vytvoření požadavku. Maximální teoretická rychlost byla v tomto případě 80 kb/s, reálně však podstatně méně. Byla totiž ovlivňována řadou faktorů, zejména počtem využívaných slotů a způsobem kódování přenosu. GPRS se řadí do kategorie přechodových technologií a spadá tak do sítě 2,5G. Pro úplnost dodejme, že se GPRS připojení dále rozdělovalo na A, B a C třídu. Jen při připojení v třídě A bylo možné současně využívat mobilní připojení k internetu a uskutečňovat hlasové přenosy.

Postupné zrychlování a inovace v podobě EDGE

Snahy o postupné navyšování rychlosti připojení vyvrcholily s představením nové technologie EDGE, která funguje na podobném principu jako GPRS, ale využívá jinou modulaci. Díky tomu může být přenosová rychlost teoreticky až třikrát vyšší. Stále se však řadí do generace 2,5. V době svého vzniku podporovaly tuto technologii mobilního připojení jen high-end modely mobilních telefonů. Dnes je EDGE podporována snad u všech prodávaných mobilních zařízení. Možná se přes EDGE čas od času připojujete i vy, když je pokrytí vysokorychlostního internetu omezené. Pak pravděpodobně nadáváte na rychlost, která je z dnešního pohledu stále velmi nízká.

Příchod technologií 3. generace

Dalším vývojovým stupněm GSM byla síť UMTS navržená přímo za účelem souběžného využití jak datových, tak hlasových přenosů. Maximální přenosová rychlost je teoreticky až 2 Mb/s. Patří do skupiny 3. generace. Při přenosu využívá obvykle metodu frekvenčně děleného duplexu (FDD). Komunikace probíhá oběma směry, kde každý směr má jinou frekvenci. Později pak přišly další nadstavby, které přinesly další navýšení přenosové rychlosti. Jedná se zejména o technologii HDSPA (High Downlink Speed Packet Access), později HDSPA+ pro download. UHSPA (High Uplink Speed Packet Access) a UHSPA+ se pak týkají toku dat ve směru od uživatele, souhrnné označení je HSPA.

LTE – vysokorychlostní internet v mobilních zařízeních

Současně využívaná technologie vysokorychlostního mobilního internetu LTE (Long Term Evolution) byl na území ČR poprvé spuštěn v polovině roku 2012 a dnes se z hlediska pokrytí blíží k 99 %. I když se v souvislosti s LTE často hovoří o technologii čtvrté generace, ve skutečnosti stále spadá pod 3G sítě. Mezi 4G sítě se řadí až následovník LTE Advanced. V technologii LTE se s oddělením přenosu hlasu a dat nepočítá, protože se k uskutečňování hovorů využívají právě datové přenosy. Volání přes datové přenosy se označuje jako VoLTE a už dnes je podporováno některými modely telefonů. Teoretická rychlost downloadu je přes 172 Mb/s a uploadu přes 57 Mb/s.

A na co se v oblasti mobilního připojení můžeme těšit do budoucna? Usilovně se pracuje na vývoji nových technologií 5G sítí, které umožní přenos dat o rychlosti až 10 Gb/s. Takové sítě najdou své uplatnění zejména v průmyslových odvětvích. První testy 5G sítí už ve světě zdárně probíhají, u nás se plánuje komerční spuštění provozu kolem roku 2022.

Autor článku: Radek Brázdil