Evropa se věnuje výzkumu a vývoji nejen čistě v oblasti mobilních technologií, ale i konvergence různých technologií pro podporu mobility uživatelů s ničím neomezeným přístupem ke komunikačním, informačním i zábavním službám. O tom svědčí následující projekty, které v současnosti probíhají a využívají výsledků projektů dokončených v minulých dvou letech.
Evropský projekt DAIDALOS ( Designing Advanced Interfaces for the Delivery and Administration of Location independent Optimised personal Services ) se zabývá hladkou konvergencí mobilních a televizních/rozhlasových vysílacích sítí, tedy DVB-T či DVB-H s mobilními technologiemi jako UMTS a WLAN. Cílem je nabídnout personalizované a všudypřítomné koncové služby přes heterogenní sítě. Projekt pro své účely zvolil dva aplikační scénáře: mobilní univerzita a automobil. Vyvinula se síťová architektura pro uživatele pohybujícího se mezi pevným připojením doma nebo v práci a přesouvajícího se autem s přístupem k e-mailu i digitálnímu videu s využitím DVB-T v autě.
Projekt DAIDALOS patří mezi rozsáhlé výzkumné projekty 6. rámcového programu ( FP6, Framework Programme 6 ) v rámci oblasti technologií pro informační společnost ( IST, Information Society Technologies ). Stanovil si ambiciózní cíl: vytvořit síťovou architekturu pro systémy další generace ( B3G, Beyond 3G ) založenou na mobilním IPv6. Proto se projektu účastní hned 47 partnerů nejen z řad výzkumných organizací a univerzit (včetně akademie pro telekomunikační výzkum při čínském ministerstvu informatiky), ale také provozovatelů a výrobců (mj. Siemens, NEC, Telefonica, Telecom Italia, France Telecom, Polska Telefonia Cyfrowa ). Projekt byl zahájen v roce 2003, poběží do dubna letošního roku (na něj naváže druhá fáze projektu) a z evropských zdrojů si vyžádá 14,7 milionů eur.
B-BONE: multicast v UMTS
Právě dokončený dvouletý projekt spolufinancovaný z prostředků EU (ve výši 2,1 miliónů eur) pro výzkum a vývoj v informačních a komunikačních technologiích, B-BONE ( Broadcasting and Multicasting over Enhanced UMTS Mobile Broadband Networks ), se zase věnoval efektivnímu využití MBMS v mobilních sítích a zabránění možnému přetížení sítě video provozem. Projekt pracoval s technologií UMTS ( TDD, Time Division Duplex , a FDD, Frequency Division Duplex ) podle specifikací 3GPP Release 06.
Záměrem projektu bylo vytvořit algoritmy pro optimalizaci využití rádiového spektra i síťových prostředků ( resource management ) pro skupinové vysílání v sítích UMTS založených cele na protokolu IP ( all-IP ), nejen v páteřní síti, ale i v přístupových sítích ( RAN, Radio Access Network ). Vylepšení kapacity sítí je pro služby TV vysílání rovněž účelné, proto se pozornost věnovala také možnostem využití technologie s více nosnými ( MC DS-WCDMA, Multi-Carrier Direct Spectrum Wideband Code Division Multiple Access ), více anténami ( MIMO, Multiple Input Multiple Output ) a technikami adaptivního vysílání.
V případě mobilního vysílání je samozřejmě třeba brát také v úvahu dopady předávání uživatele mezi základnovými stanicemi, tedy mobilitu uživatele. Projekt proto definuje metriky a scénáře pro vyhodnocování, zejména návrhy buněk, provozní modely, modely propagace signálu a jejich implementace do simulátoru systému. Nezbytnou podmínkou je podpora QoS ( Quality of Service ).
Vysílání datových toků více uživatelům v rámci buňky vyžaduje, aby jejich dílčí požadavky, byť heterogenní, byly zkombinovány do jednoho agregovaného požadavku na rádiové a síťové prostředky. Náklady na alokaci prostředků těchto agregovaných požadavků by se měly spravedlivě rozdělit mezi jednotlivé uživatele. To představuje nový problém, který je dál komplikován tím, že kvůli mobilitě a uživatelským preferencím má každá buňka dynamicky se měnící skupinu přijímačů pro každý tok. Proto se agregace a rozdělování nákladů musí rovněž dynamicky měnit.
Kvůli rozdílnostem mezi koncovými zařízeními a souvisejícími rozdílnými agregovanými požadavky různých buněk je potřeba zajistit efektivní přidělení prostředků nejen v přístupové síti, ale už v páteřní síti. Proto je třeba mediální toky upravit na určitých strategických místech na cestě mezi poskytovatelem obsahu a koncovým uživatelem.
Pro optimalizaci to znamená řešit problémy přenosu po společných cestách pro broadcast/multicast (např. směrování), dynamické adaptace doručení obsahu v souvislosti s dynamikou koncového uživatele a výběr vhodných adaptačních míst v síti pro efektivní využití síťových i rádiových prostředků. Na všechny algoritmy je současně kladen požadavek, aby byly velmi rychlé, protože dynamičnost ve skupinách vede k jejich častému přepočítávání.
Projekt B-BONE se zejména zasadil za přípravu simulačních prostředků pro zjištění, jak se síť bude chovat v případě multicast vysílání. Projekt rovněž ověřil, že posílání signálu přes několik různých základnových stanic nejen zvýší kvalitu signálu, což je zejména pro video velice důležité a současně sníží riziko zahlcení sítě.
Výsledky projektu budou prezentovány v červnu na 15. IST Mobile & Wireless Communications Summit v Mykénách (8. 6. 2006) a současně budou předloženy 3GPP ( 3rd Generation Partnership Project ), jako základ dalších specifikací pro 3G.
Projektu se vedle středomořských univerzit zúčastnili výrobci jako Alcatel SEL a Motorola . Výzkum a vývoj v této oblasti ale nekončí. Navazující projekt C-MOBILE zajistí další zkoumání nasazení multicast vysílání do mobilních sítí.
Další evropské vývojové projekty
Cílem EMBRACE ( Efficient Millimetrewave Broadband Radio Access for Convergence and Evolution ) bylo vyvinout levný rádiový přístupový systém pro masový trh, za efektivního využití kmitočtového pásma a optimalizace přenosových kapacit pro nejrůznější uživatele. Prototyp používá kompresní mechanismus MPEG-2. Projekt zkoumal využití režimu TDD ( Time Division Duplex ) jako alternativy k FDD ( Frequency Division Duplex ) a vyvinul příslušný hardwarový prototyp. Rovněž se zabýval různými topologiemi (hvězda, mesh ) s ohledem na možný růst kapacity. Protože se nejedná o čistě mobilní technologii, jsou výsledky použitelné pro přístup tzv. nomadický. EMBRACE využil výsledků projektu ACTS Project AC215 CRABS. Protože projekt zahájil v roce 2000, věnoval se tehdy ještě zdánlivě perspektivnímu pásmu 40,5-42,5 GHz (43,5 GHz), které je dnes ovšem prakticky pasé.
Projekt CISMUNDUS ( Convergence of IP-based Services for Mobile Users and Networks in DVB-T and UMTS System ) řešil spolupráci mezi dvěma doplňkovými přístupovými rádiovými sítěmi: mobilní síť typu point-to-point (jako UMTS, nebo GSM/GPRS/HSCSD) a distribuční síť typu point-to-multipoint (jako DVB-T nebo DAB). Cílem bylo zajistit interaktivní připojení k různým multimediálním službám pro mobilní uživatele, s hladkým přechodem mezi sítěmi podle potřeby. Obsah se posílá buď po síti DVB-T nebo UMTS/GPRS. Uvnitř hot spot , který může být pevný nebo mobilní může místní brána přesunout provoz do místní WLAN, nebo pouze opakovat prostřednictvím vnitřního systému pro DVB-T ( gap-filler ) anebo UMTS/GPRS ( indoor replicator ). Koncové zařízení, uvažované v projektu, může být buď integrovaný terminál pro DVB-T i UMTS/GPRS, nebo mohou být terminály samostatné a vzájemně bezdrátově propojené (např. prostřednictvím Bluetooth). Projektu, který si vyžádal 3,7 miliónů eur z EU a skončil téměř před dvěma lety, se zúčastnili vedle výzkumných institucí zástupci výrobců ( Motorola, Philips ), provozovatelů ( France Telecom ) a televizních společností ( RAI ).
Projekt DRIVE ( Dynamic Radio for IP-Services in Vehicular Environments ) se zaměřoval na moderní IP služby využitelné při pohybu, nejčastěji za jízdy v automobilu. Přístup k informačním, vzdělávacím či zábavním službám je ovšem limitován vzácným rádiovým spektrem. Nedostatek kmitočtů může omezit dostupnost služeb s vysokou kvalitou zejména v mobilním prostředí. Cílem projektu je proto vyvinout mechanizmus efektivního opětovného využití spektra pro bezdrátové IP multimediální služby v heterogenním rádiovém prostředí, s konečným cílem dostupnosti informací a podpory vzdělání. Projekt proto zkoumal konvergenci mobilních a distribučních sítí, především vzájemnou spolupráci nejrůznějších rádiových systémů jako GSM, GPRS, UMTS, DAB, DVB-T pracujících ve společném kmitočtovém pásmu prostřednictvím dynamické alokace spektra. Projektu se zúčastnili výrobci jako Nokia , Ericsson , mobilní provozovatelé ( Vodafone ), televizní společnosti ( BBC ) i výrobci automobilů ( Daimlerchrysler ).
zdroj: projekt Drive
Navazující projekt OverDRIVE ( Spectrum Efficient Uni- and Multicast Services over Dynamic Multi-Radio Networks in Vehicular Environments ), zakončený počátkem roku 2004, se zaměřil na vylepšení UMTS a koordinaci stávajících rádiových sítí do hybridní sítě pro poskytování mobilních multimediálních služeb. Využil architekturu založenou na IPv6, která podporuje vzájemnou spolupráci mobilních a distribučních sítí v jednom kmitočtovém pásmu s dynamickým přidělováním spektra ( DSA , Dynamic Spectrum Allocation ), nejen pro služby typu unicast , ale i multicast pro prostředí automobilu. Projekt vyvinul mobilní techniky pro skupinové vysílání ( MMC , Mobile Multicast Techniques ) a mechanizmy pro sdílení spektra s využitím DSA podle momentální zátěže sítě. Současně vyvinul automobilový směrovač poskytující přístup v různých rádiových režimech k vnitroautomobilové síti ( IVAN , Intra-Vehicular Area Network ) při pohybu. Projektu se opět zúčastnil Ericsson, nově Motorola , za provozovatele France Telecom a za televizní společnosti RAI ( Radiotelevisione Italiana ).
Oba projekty, DRIVE a OverDRIVE , si dohromady vyžádaly 8 milionů eur z evropských fondů. Více o výsledcích projektů a dynamickém přidělování spektra v dalším článku.