Jaké je GPRS u Eurotelu? - I.

Samotná technologie GPRS již byla na stránkách Lupy představena vícekrát, proto snad jen nejstručnější možné zopakování: jde v zásadě o implementaci paketových přenosů na bázi IP protokolu v prostředí sítě GSM, se zachováním plné mobility a s tarifikací podle objemu přenesených dat. Samotné GPRS sice počítá i s možností podpory protokolů X.25, ale pokud vím, žádný z našich operátorů se k tomu nechystá.

K vyzkoušení jsem dostal zapůjčený mobilní telefon Motorola Timeport P7389i, se SIM kartou zahrnující aktivaci GPRS - což odpovídá obsahu balíčku s názvem "GPRS Access Package" v ceně necelých 30 tisíc korun, který EuroTel ohlásil již těsně před Invexem. Připojení tohoto mobilu k počítači (s Windows 98) bylo jednoduché a bezproblémové. K dispozici je propojení přes kabel do sériového portu nebo spojení přes infraport, ovladače ale jsou jen pro platformu Windows. Propojení s dalšími platformami, například se zařízeními PDA (např. s Palmy či Psiony) je zatím možné pouze tehdy, pokud si uživatel sám naprogramuje potřebné AT příkazy. .

Jak rychlé je GPRS?

Jednou z často citovaných předností GPRS je vysoká rychlost, které je schopen dosahovat - až 115 kbps. To je ale teoretické maximum, ke kterému dochází při současném využití všech 8 časových slotů určitého frekvenčního kanálu. GPRS je však službou fungující na principu "best effort" (česky asi: principu maximální snahy) a negarantuje počet slotů, které uživatel dostane k dispozici. V důsledku toho ani negarantuje žádnou přenosovou rychlost, která je odvozována od počtu současně využívaných slotů. GSM síť funguje tak, že nejprve přidělí požadované počty slotů hlasovým hovorům a datových přenosům na bázi přepojování okruhů (CSD či HSCSD), a pouze z toho co zbude uspokojuje zájemce o GPRS. V praxi tedy záleží jak na momentálním počtu hlasových a datových hovorů (CSD, HSCSD), tak i na souběhu dalších zájemců o GPRS přenosy a samozřejmě také na kapacitě GSM sítě. Citovaných 115 kbps je proto skutečně jen maximem, minimem je 0 kbps (žádný přidělený slot).

Dalším faktorem, který v praxi ovlivňuje dosažitelnou rychlost, je schopnost mobilního terminálu pracovat s určitým počtem slotů současně. Motorola P7389i, kterou jsem dostal k vyzkoušení, zvládá jen 3 sloty současně, a to v konfiguraci 2 pro downlink a 1 pro uplink (stejně by na tom měly být i modely Motorola Timeport 260 a Trium GEO GPRS). GPRS v síti Eurotelu přitom používá kódování (CS2), které na jednom slotu dosahuje rychlosti 13,4 kbps, při současném použití dvou slotů na downlinku pak 26,8 kbps.

Při stahování rozsáhlejších souborů (velikosti cca 1 MB) jsem na downlinku naměřil hodnoty kolem 25 až 26 kbps, což se velmi blíží nominální hodnotě 26,8 kbps.

Rád bych ale zdůraznil, že nešlo o žádný systematický test, ani co do denní doby či polohy terminálu. Výsledek říká pouze to, že v okamžiku kdy jsem takovéto soubory stahoval, mi místní buňka GSM sítě Eurotelu dávala pro příjem k dispozici dva sloty (maximum které Motorola Timeport P7389i zvládá), a že nikde po cestě nebylo žádné výraznější úzké hrdlo, které by přenos zdržovalo.

Jak kvalitní je GPRS?

Tvrzení, že GPRS je služba fungující na principu maximální snahy ale nezaručeného výsledku, ve smyslu předchozího odstavce, si zaslouží malé upřesnění. GPRS totiž počítá i s určitou možností garance kvality služeb (QoS), a to v následujících 5 třídách:

1. Přednost (precendence) - vyjadřuje význam paketu (určuje, které pakety budou zahazovány jako první v případě kapacitních či jiných problémů)
2. Spolehlivost (Reliability) - udává požadovanou úroveň spolehlivosti (týká se hlavně mechanismů detekce a opravy chyb)
3. Zpoždění (Delay) - specifikuje maximální zpoždění při průchodu paketu skrz GPRS síť
4. Maximální propustnost (Peak throughput) - maximální přenosová rychlost
5. Střední propustnost - dlouhodobý průměr přenosové rychlosti

Jen pro ilustraci, o jaké hodnoty a o jakou variabilitu se může jednak - následující tabulka uvádí třídy zpoždění (delay), definované pro pakety velikosti 128 bytů a 1 KB, přičemž střední hodnota přenosového zpoždění je zde definována jednak jako průměr přes všechny pakety a jednak jako zpoždění 95 procent nejrychleji doručených paketů.

Důležité je ale zdůraznit, že tyto třídy budou obsaženy až v dalších verzích GPRS standardů (GPRS Phase II), jejichž implementaci nelze očekávat dříve než koncem roku 2001.

Ovladač Motoroly Timeport P7389i, který jsem používal, umožňoval nastavit všechny výše uvedené třídy na všechny úrovně, se kterými budoucí standardy počítají, a to dokonce ve dvou "provedeních", jednou jako "minimální QoS" a podruhé jako "požadované QoS". Při experimentech s nastavováním různých úrovní QoS jsem ale nepozoroval žádný rozdíl. Důvod byl prostý - stávající standardy ani stávající implementace GPRS s třídami QoS nepočítají a nepodporují je. Stávající GPRS sítě tedy fungují jen na principu "best effort".

Se zavedením vyšších úrovní, znamenajících už určitou míru faktické QoS, prý Eurotel počítá až do budoucna a spíše pro firemní zákazníky (v rámci služby OnePort umožňující přístup přes GPRS do firemních intranetů). Tyto úrovně QoS by také již měly být zpoplatňovány.

Jaká je latence?

Hodnoty zpoždění, uváděné v předchozím odstavci pro různé třídy zpoždění, vypadají opravdu horentně - jde o desítky až stovky sekund! Jak jsem si sám ověřil, i ve stávající síti GPRS ("best effort") skutečně vznikají poměrně velká přenosová zpoždění, se kterými některé mechanismy a aplikace Internetu nemusí počítat. Například PING hlásil při připojení k Internetu nedostupnost čehokoli, protože velké zpoždění svých ICMP paketů interpretoval jako vypršení timeoutu. Teprve po náležitém zvýšení svého timeoutu se začal chovat tak jak má a hlásil průměrné doby odezvy v řádu jednotek sekund (u uzlů, které byly jinak dobře dostupné, tj. zpoždění nevznikalo mimo GPRS síť)!! Opět ale zdůrazňuji, že nešlo o žádné systematické testování, ale o (vcelku konzistentní) výsledek několika spíše nahodilých pokusů.

Pokud jde o utilitu Traceroute, zde se mi ani přes různé experimentování s timeouty nepodařilo ji přimět ke smysluplným výsledkům. Na druhou stranu všechny aplikační služby Internetu (jako mail, web, ICQ atd.), které jsem zkoušel, fungovaly tak jak měly a nepozoroval jsem u nich žádné negativní vlivy většího přenosového zpoždění.