Datové přenosy v bezdrátových sítích
Většina veřejných bezdrátových sítí je budována primárně pro potřeby přenosu hlasu, neboli pro telefonování (s výjimkou mobilních sítí 3. generace, které jsou již budovány pro hlasové i datové služby současně, viz dále). Neznamená to ale, že by je nebylo možné využít i pro potřeby přenosu dat, neboli pro poskytování přenosových služeb charakteru přenosu obecných (digitálních) dat.
Jednou z možných cest jak využít tyto sítě i pro přenos dat je namodulovat data na analogový signál a ten pak přenášet skrze příslušnou síť stejně jako hlas (což je stejný princip, na jakém jsou přenášena data skrze klasickou veřejnou telefonní síť). Toto řešení obecně připadá v úvahu pro všechny veřejné bezdrátové sítě určené pro přenos hlasu.
Další variantou, která připadá v úvahu pro většinu veřejných bezdrátových sítí, jsou samostatné přenosové služby, určené specificky pro přenos "obecných" digitálních dat, bez nutnosti jejich modulace uživatelem. Lze si představit, že takovéto přenosové služby vytváří digitální přenosový kanál skrze příslušnou bezdrátovou síť, který má vždy určité parametry. Jedním z nejvýznamnějších parametrů je jeho kapacita, vyjádřená v přenosové rychlosti (v bitech za sekundu, resp. v násobcích).
Dalším významným parametrem je to, zda příslušný přenosový kanál funguje na principu přepojování okruhů (circuit switching), či na principu přepojování paketů (packet switching). První případ odpovídá tomu, že pro přenosový kanál je příslušná přenosová kapacita vyhrazena a také garantována, což znamená že příslušnou přenosovou rychlost lze skutečně dosahovat po celou dobu přenosu, přesněji po celou dobu existence kanálu. Ve druhém případě nedochází k žádnému vyhrazení přenosové kapacity ale tato je sdílena, což znamená že efektivní (skutečně dosahovaná) přenosová rychlost nemusí být vždy dosahovat úrovně (nominální) přenosové rychlosti. Jde přitom o přesně stejný princip paketového přenosu, jaký je používán v drtivé většině datových sítí, s všemi jeho výhodami a nevýhodami.
K výhodám patří zejména to, že služby na principu přepojování paketů spotřebovávají určité zdroje sítě pouze tehdy, pokud něco skutečně přenáší, a naopak nic nespotřebovávají v době, kdy nic není přenášeno. Proto je také obvyklé je zpoplatňovat (tarifikovat) podle objemu skutečně přenesených dat. Naproti tomu přenosové služby na principu přepojování okruhů spotřebovávají určité zdroje sítě trvale, po celou existence příslušného přenosového kanálu. Proto je také zvykem je zpoplatňovat na časovém principu, podle doby existence spojení (bez ohledu na míru jeho využití).
Rozdíl mezi oběma variantami lze dokumentovat na konkrétním příkladu datových přenosových služeb v sítích GSM. Zde totiž existují vedle sebe obě varianty. "Základní" datové přenosy (CSD, Circuit Switched Data) a služba HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) fungují na principu přepojování okruhů a jsou zpoplatňovány podle délky spojení (tj. v minutách). Naproti tomu služba GPRS (General Packet Radio Service) funguje na principu přepojování paketů a je zpoplatňována na podle objemu skutečně přenesených dat (tj. v bajtech, resp. kilobitech atd.). Pro názornost lze rozdíl mezi nimi dokumentovat i následovně: pokud tyto služby používáte například pro připojení k Internetu odněkud "z terénu", v případě použití služby CSD či HSCSD platíte podle toho, jak dlouho jste připojeni k Internetu, bez ohledu na to co s ním děláte. Naproti tomu při využití služby GPRS je úplně jedno jak dlouho jste k Internetu připojeni (můžete být připojeni třeba trvale), ale důležité je, jak velký objem dat přenesete z/do Internetu.
Obdobná je situace i u bezdrátových sítí na buňkovém principu, které na rozdíl od digitální sítě GSM fungují analogově. Také zde existují dvě základní varianty přenosových služeb, z nichž jedna funguje na principu přepojování okruhů (ETC, Enhanced Throughput Cellular) a druhá na principu přepojování paketů (CDPD, Cellular Digital Packet Data).
Podobně je tomu i u tzv. trunkových systémů - asi nejznámější trunkový standard TETRA také nabízí datové přenosové služby jak na principu přepojování okruhů (V+D, Voice plus Data), tak i na principu přepojování paketů (PDO, Packet Data Optimized). Dosahované přenosové rychlosti závisí ještě na použité úrovni zabezpečení - bez zabezpečení jde o 28,8 kbps, se zabezpečením rychlost klesá.
Druhy multiplexů
Chceme-li správně pochopit principy fungování bezdrátových sítí a jejich možnosti přenosu dat, je vhodné se alespoň letmo zmínit o způsobem dělení frekvenčních pásem (multiplexů), které používají. Připomeňme si, že cílem je využít toto pásmo pro více samostatných a na sobě nezávislých přenosových kanálů.
Tzv. frekvenční multiplex (FDMA, Frequency Division Multiplexing) je založen na přímém rozdělení jednoho "širšího" frekvenčního pásma na několik "užších" frekvenčních pásem, které mohou být používány samostatně a nezávisle na sobě. Jde o čistě analogovou techniku, použitelnou tudíž i v analogových sítích. Nevýhodou je poměrně velká režie, nutná k dostatečnému oddělení jednotlivých "užších" pásem, a v důsledku toho relativně velká neefektivnosti (ve využití "širšího" frekvenčního pásma). Tento typ multiplexu se používal a dosud používá např. v mobilních sítích 1. generace (např. v síti NMT).
Tzv. časový multiplex (TDMA, Time Division Multiplexing) je již digitální technikou, založenou na možnosti rozdělit přenosové schopnosti celého "širšího" frekvenčního pásma v čase. Lze si představit, že po jistý krátký časový okamžik se celé frekvenční pásmo věnuje jednomu dílčímu přenosovému kanálu, pak druhému, třetímu atd., pak znovu prvnímu, druhému … a vše opakuje v neustálém cyklu. Používá se např. v sítích GSM (které jsou mobilními sítěmi 2. generace).
Tzv. kódový multiplex (CDMA, Code Division Multiplexing) je také již plně digitální a lze si jej představit tak, že pro potřeby přenosu "éterem" vůbec nedochází k dělení příslušného "širšího" frekvenčního spektra. Toto je využíváno pro přenos celé, a to pro potřeby více (všech) dílčích přenosů. Potřebné "dělení" je pak realizováno až v koncových zařízeních (přijímačích), které si "vezmou" jen to, co přísluší jimi používanému dílčímu přenosovému kanálu. Jako "kódový" je tento druh multiplexu označován proto, že jednotlivé dílčí přenosy jsou "zakódovány" do jediného společného přenosu (který využívá celé frekvenční pásmo), a každý účastník si z tohoto celku "dekóduje" jen to co mu přísluší, s využitím odpovídajícího kódu který má k dispozici. Výhodou tohoto řešení je vysoká efektivnost využití dostupného frekvenčního pásma (díky tomu že je využíváno celé). Stejně tak veškerá složitost, která je spojena s realizací multiplexu, je přenesena do koncových zařízení (vysílačích a přijímačích) a projevuje se ve zvýšených nárocích na inteligenci a výpočetní kapacitu těchto zařízení (aby uměly provádět potřebné kódování a dekódování). Zdokonalovat koncová zařízení přitom lze bez apriorních omezení, zatímco zvětšovat používané frekvenční rozsahy není možné. S využitím kódového multiplexu (v jeho dokonalejší a "širší" podobě, Wide CDMA) se počítá v mobilních sítích 3. generace.