Meddig alhat nyugodtan, aki 2G-s eszközöket üzemeltet?

A betűkből és számokból álló kódjelek sűrű erdejében (GSM, EDGE, 2G, 3G, 4G) nem könnyű szakemberként sem eligazodni. Együtt élünk a technológiával és használjuk, a változást pedig csak akkor vesszük észre, amikor a mindennapokban használt eszközeink alól egyik pillanatról a másikra „kifut” az őket üzemeltető technológia.

Ebben a cikkben a 2G, 3G, 4G jelölésekről és az őket működtető technológiákról írunk. Szót ejtünk a – régóta húzódó, de mára elkerülhetetlen – biztonságtechnikában használt eszközök cseréjéről is.

Mit rejteget számunkra a 30 éves 2G technológia?

A 2G hálózatok sajátossága, hogy adatküldés során a többszörös hozzáférés biztosításához frekvenciaosztásos multiplexeléssel kombinált időosztásos multiplexelést használnak. A frekvenciatartomány 200 kHz széles csatornákra van osztva, minden bázisállomáshoz egy vagy több csatorna van társítva, a csatornán belül pedig „időosztást” alkalmaznak.

Az időosztás itt azt jelenti, hogy az adatfolyamok továbbítása során a hálózatra feljelentkezett eszközök kommunikációját az aktív eszközök közt megosztott időszeletekre osztva küldi el. Így egyszerre (látszólag) egy időben több eszköz is kommunikál, de nyilvánvaló, hogy ha egy csatornát 10 eszköz használ időosztással, akkor a kommunikáció “igazságos elosztása” révén csak egytizednyi ideig tud kommunikálni. A csatlakozó eszközök számának növekedésével egyre kevesebb idő jut egy eszköz kommunikációjára.

Mivel a beszéd vagy adatkommunikáció előre rögzített szabványok alapján történik, ezért az is meg van határozva, hogy egy csatornán fizikailag hány eszköz között lehet megosztani az időt, valamint, hogy mennyi ideig tarthat fent egy adatcsatornán adatfolyamot egy eszköz. Az inaktív eszközöket, amelyek éppen nem kommunikálnak, újabb eszköz feljelentkezése esetén “ledobja” a hálózat.

A 3G hálózatok újabb technológiát alkalmaznak, mégis ők kerültek hamarabb a kivezetés szélére. A 3G kivezetésével a 2G kapcsolaton is kommunikálni képes eszközök forgalma ismét a 2G hálózatra terelődött, így megnövekedett a 2G csatornákon kommunikálni “akaró” eszközök száma. Így az egy időben a hálózatot használni képes eszközök torlódást vagy lassulást okoznak.

A 2G technológiát használó eszközök közt találhatóak nagy számban olyanok, amelyek a kritikus infrastruktúrák üzemeltetésében (víz, villany, gáz stb.) vesznek részt. Ezekhez társulnak az online pénztárgépek és a biztonságtechnikában is használt átjelző eszközök.

Azokban az esetekben, amikor az eszköz adattovábbítása során sérül a kapcsolat, ellenőrző algoritmusok figyelik, hogy célba ért-e a küldő felől a kívánt információtartalom: amennyiben nem teljes a kommunikáció, megismétlésre kerül. Hibás adatküldést követően újraindul a teljes kommunikáció és az adatküldés, ami bizony újabb forgalmat generál a hálózaton.

Van biztosabb megoldás? A 4G!

Azok számára, akik követik a trendeket, szembetűnő az előny: a 4G a 2G hálózatokkal szemben előnyösebb és gyorsabb működési tulajdonságokat biztosít.

A 4G hálózat esetében az LTE szakított a 2G hálózat által alkalmazott áramkörkapcsolt logikával, a hálózati felépítést a 4G esetében csomagkapcsolt működésre optimalizálták, hogy zökkenőmentes és mindig fennálló IP-kapcsolatot biztosítsanak.

Tekintettel arra, hogy egy időben több “adatcsatorna” áll rendelkezésre, valamint a sávszélesség értéke is nagyobb, az adatküldés itt már adatcsomagokra bontva történik. Ennek köszönhetően a 4G hálózaton több eszköz egyidejű jelenléte is gyorsabb és nagyobb adatmennyiséget tartalmazó kommunikációja sem okoz torlódást vagy a 2G hálózatok esetében érzékelhető hátrányokat.

Összegezve tehát: a 3G hálózat kivezetése azt a problémát váltotta ki, hogy a 3G és 2G hálózaton is kommunikálni képes eszközök így áttértek 2G-re és ezzel megnövekedett a 2G-t használó eszközök száma a hálózaton.

Jelenleg a sikeres kommunikációt követően a 2G hálózat “ledobhatja” az inaktív eszközt, hogy helyet és kommunikációs lehetőséget biztosítson a „sorban álló” eszközök számára is, amelyek éppen várakozó listán vannak.

Akár átjelzésre vagy vezérlésre használjuk az eszközeinket, a 2G-s készülékeknek újra fel kell jelentkezni az adatcsatornát biztosító hálózatra és hitelesíteni kell a kapcsolatot. Ez időt vesz igénybe, így a gyakori „újrahitelesítés” ideje és adatforgalma hozzáadódik a kapcsolati időhöz, a vezérlés és jelzésátvitel ezért a megszokottnál lassabbnak tűnhet abban az esetben, amikor több készülék van jelen az adott átjátszó közelében.

A végfelhasználók az esetek többségében a működési folyamatok ismeretének hiányában eszközhibának vélik a megszokottól eltérő működési, vezérlési, átjelzési időket. Ennek ellenére fontos kommunikálni a végfelhasználók felé, hogy ez nem az eszköz hibája, hanem a kapcsolódási folyamat sajátossága. A lakosság körében lezajlott készülékcsere akció is ezeket a problémákat próbálta enyhíteni.

Ami először szembetűnik a használat során, az a megszokott működési sebességtől való eltérés. A lassúság mellett a SIM kártya adattartalmával kapcsolatos üzemeltetési költségek is növekedhetnek, akár megtöbbszöröződhetnek. Ezek mind-mind olyan tényezők, amelyek az üzemeltetőt vagy a felhasználót cselekvésre késztetik.

A mobilszámlákon a felhasználó és az üzemeltető is érzékelhet növekedést azzal arányosan, ahogyan a SIM-kártyán az adatforgalom során felhasznált adatmennyiség megnövekszik.

Ennek oka, hogy a már leírt módon a hálózatra történő újbóli feljelentkezés és a hitelesítés is adatforgalmat generál, amely minél többször történik meg, annál nagyobb mértékben növeli az elhasznált adatmennyiséget.

A 4G kapcsolat tehát azért is jelent jó megoldást, mert több “csatorna” áll egy időben rendelkezésre. Ennek köszönhetően a 4G hálózat képes a kapcsolatot folyamatosan fenntartani az átjelzőeszközökkel is. Ezáltal egyszerre több eszköz tud a hálózaton fent maradni, ennek köszönhetően gyorsul az információ áramlása és a felhasznált adatmennyiség is csökken.

Ha itt az 5G, meddig használhatjuk a 4G-t?

Elsőként, ha a 2G technológia élettartamára szeretnénk becsléseket tenni, nehéz és soktényezős kalkulációba kellene bocsátkoznunk, hiszen a műszaki okok mellett megjelennek a gazdasági okok is. Utóbbira még kevesebb rálátást hagynak a szolgáltatók, az viszont biztosnak látszik, hogy a rengeteg 2G eszköz miatt a hálózatot még sokáig üzemeltetni fogják. Ugyanakkor az a hír kering, hogy idővel zárt hálózattá is tehetik. Vélhetően egy ilyen változtatást követően azok az eszközök fognak működni rajta, amelyek a közművek és a kritikus infrastruktúrák üzemeltetéséhez is elengedhetetlenül szükségesek, és a közműszolgáltatókra nagy terhet róna ezeknek a berendezéseknek a cseréje.

Ami mindenképpen az egyik legjobb érv a 4G, majd idővel az 5G mellett, hogy nemcsak gyorsabbak és megbízhatóbbak, de a biztonságtechnikában történő alkalmazás során nem is fogyasztanak több adatot.

Ami biztos, hogy a 4G technológia közcélú használata és elérése hosszabb távon garantálja az újonnan megvásárolt eszközök technológiai élettartamát.

Milyen működési sajátossággal szembesülnek tehát azok a távfelügyeletek, akik még a 2G eszközök cseréje előtt állnak?

 Gyakori hálózatváltás, fel-lejelentkezés és az ezzel járó adatforgalom-növekedés.

• Nagyobb időtartam a jelzés keletkezése és az adatok beérkezése között.
• Túlterhelt hálózatok esetében nagyobb várakozási idők a modulok számára – ez a vezérlések esetén lehet szembetűnő, pl: egy 2G alapú kapunyitónál.
• Tesztjelentés-elmaradások és jelzéskimaradás.

Nyilvánvalóvá vált tehát, hogy a biztonságtechnikában használatos eszközöket is érinti a készülékcsere szükségessége annak érdekében, hogy a 3G kivezetése előtt megszokott működési módok és üzembiztosság hosszútávon fennmaradjon.

Összefoglalva tehát, nem érdemes halogatnia a 3G és 2G eszközök cseréjét annak érdekében, hogy a fent leírt problémák megszűnjenek és a legoptimálisabb működést biztosítsa.