Что такое 4g? 3g и 4g в чем разница –

Основы

Подключил к телефону сим-карту, настроил тариф и получил доступ к интернету. После этого в верхней информационной строке можно увидеть символ 3G, 4G, LTE. В чем разница между ними? – Давайте по порядку.

Символ «G» значит поколение (с англ. Generation). То есть 4G – это беспроводная сеть, постоянная на технологии четвертого поколения. Это обозначение является общим для нескольких технологий мобильной связи четвертого поколения. Самая распространенная сегодня 4G технология является стандартом LTE. И, по сути, выступает ее синонимом.

Создали 4G для того, чтобы увеличить пропускную способность, то есть сделать беспроводной интернет быстрее, чем в предшествующем 3G поколении.

При этом зоны покрытия 4G и 3G могут сосуществовать вместе. Смартфон сам выберет ту, что выдает лучший сигнал.

Что представляет из себя технология 4g

Аббревиатура 4G расшифровывается как «четвертое поколение» (fourth generation). С каждым новым поколением создатели стараются повышать качество связи и минимальный порог скорости. В 2022 году прошла специальная конференция, в рамках которой технология 4G была признана официальным способ передачи данных.

Что такое lte

Поколение 4G включает в себя два стандарта передачи данных: LTE и WiMAX. Первое используется для мобильных устройств, а второе – для стационарных абонентов. Технология LTE появилась в общем доступе только в новых устройствах с поддержкой 4G. Первый запуск во всем мире произошел в рамках предоставления услуг компанией Yota в 2022 году.

Таким образом вы не сможете выбрать LTE или 4G отдельно друг от друга. LTE технология появилась еще во времена второго поколения (2G). Вы можете ознакомиться с подробной статьей, которая объясняет, чем отличается 4G от LTE и в каких нюансах они связаны.

4g lte

Сеть 4G представляет собой стандарт сотового соединения четвертого поколения. Пришел на смену устаревшему 3G. Специальная организация, которая отвечает за разработку и внедрение технологий, которая называется «Международный союз электросвязи», разработала протоколы и стандарты на 4G Интернет еще в далеком 2008 году.

Что касается названия, то имеют место различные игры операторов. В России и некоторых других мировых странах название звучит как 4G LTE. Однако на деле LTE представляет собой всего лишь улученную технологию третьего поколения, которая позиционируется в качестве четвертого.

Wimax

Представленная технология была разработана в 2001 году. Создателем считается компания «ВайМАКС Форум». Специфика заключается в том, что стандарт работает на схожей с сетями Wi-Fi технологии. Больше подходит для абонентов беспроводной связи с Интернет в качестве основного источника. Предоставляет равноценную с вай-фай скорость соединения, но на гораздо более дальние расстояния.

Разрабатывался в качестве альтернативы проводным сетям и технологии DSL. С тех пор было выпущено несколько версий WiMAX.

Аппаратное обеспечение

Для стандарта связи четвертого поколения оборудование выпускается большинством лидирующих электронных компаний. Это такие гранды, как:

• Huawei;
• Концерн «Сименс-Нокиа»;
• Alcatel.

В отечественных условиях выпуском оборудования занимается концерн «Сименс-Нокиа», который работает в кооперации с «Роснано» и НПФ «Микран». Они создают оборудование не только для 4G стандарта, но и для более старых технологий мобильной связи.

Внедрение

Одной из первых стран, начавших применение 4G, стала Швеция. В 2022 году такие сети были установлены в нескольких городах этой страны. Занимался этим оператор TeliaB, который в 2022 году распространился и на соседние Финляндию, Эстонию, Данию и Литву.

Далее началось полноценное внедрение коммерческих сетей в других мировых странах, которое продолжается до сих пор.

Возможности 4g

Стандарт 4G больше используется сотовыми абонентами в качестве доступа к сети интернет. Четвертое поколение обеспечивает высокую скорость вплоть до 300 Мбит и низкий Ping – до 35 мс. Благодаря этому запросы обрабатываются быстро, страницы в браузере загружаются почти мгновенно, нет проблем с просмотром потокового видео в HD или Full HD, а так же ведением потоковых трансляций и видео звонков. Качество 4G на голову превосходит ADSL интернет, что почти потерял актуально 5-7 лет назад.

При этом теоретические и фактические показатели скорости 4G-интернета заметно расходятся. При идеальных условиях скорость загрузки достигает 60-80 Мбит, иногда 100 Мбит. В среднем показатели 30-40 Мбит или меньше, на что так же влияет качество модема внутри мобильного устройства.

Такие расхождения возникают из-за разного расстояния до вышки и количества подключенных абонентов. В дневное время, когда число пользователей достигает максимума, оборудование вынуждено равномерно распределять пропускную способность среди других абонентов.

Все ли смартфоны поддерживают 4g

Большинство моделей современных смартфонов умеют работать в сетях 4G. Но старые устройства могут быть несовместимы с этим стандартом связи.

Кроме того, смартфон может не поддерживать сеть, если в нем стоит SIM-карта старого формата. Сейчас операторы бесплатно меняют 3G-карты на USIM-карты с поддержкой 4G, чтобы продать вам больше услуг и обеспечить быстрый доступ в интернет в любой точке покрытия.

Чтобы проверить, поддерживает ли смартфон 4G, найдите в настройках пункт вроде “Режима сети”. Если в вариантах упоминается 4G, то устройство сможет подключиться к быстрому мобильному интернету.

Проверить, поддерживает ли SIM-карта 4G, можно с помощью USSD-запроса:

• Мегафон: *507#

• МТС: *464#;

• Билайн: *705#

• Tele2: *156#.

История развития отечественного 4g

Коммерческое внедрение стандартов связи четвертого поколения в отечественных условиях стартовало в Новосибирске. Это произошло в декабре 2022 года, когда фирма «Скартел» начала переводить все оборудование на поддержку 4G. В столице запуск состоялся в 2022 году концерном «Антарес». На сегодняшний день сети четвертого поколения доступны в 23 больших городах страны.

Кроме этого, в городе Томск функционирует завод по производству оборудования для технологии.

Как сделать мобильный интернет 4 g

Чтобы подключиться к оператору и пользоваться интернетом на самых максимальных скоростях, вам необходимо выполнить следующие действия:

• определитесь с интернет провайдером 4 Джи. Для этого ознакомьтесь с зоной покрытия в вашем населенном пункте и выберите ту компанию, которая предлагает более полное покрытие площади города;
• приобрести телефон, который поддерживает поколение 4G;
• обратиться к мобильному оператору;
• выбрать тариф и приобрести сим-карту;
• установить ее в смартфон;
• провести первоначальные настройки. Обычно это происходит автоматически при включении мобильного девайса.

Теперь вы знаете, как подключить высокоскоростной 4g интернет на свой смартфон. В основном операторы предлагают своим клиентам тарифы с ежемесячной абонентской платой и ограничениями по объему для скачивания. При этом без внесения платы интернет не отключается полностью, а срезается только скорость.

Помимо того, что вы можете пользоваться интернетом 4ж на телефоне, у вас также есть возможность подключить его в качестве основного провайдера для домашней точки доступа. Однако в этом случае вы должны быть готовы к следующим неприятным моментам:

• беспроводное подключение зависит от сбоев у провайдера больше, чем проводное;
• зависимость от погоды;
• необходимость 100% зоны покрытия в месте расположения вашего жилья, чтобы достичь максимальных скоростей;
• домашние роутеры для сетей 4G стоят в разы дороже обычных.

Подключение к безлимитному интернету 4g является не опцией, а необходимость. Особенно в крупных городах России, где технология постепенно распространяется во всех общественных местах, даже в метро. Также стоит отметить, что в провинциальных городах постепенно заполняются карты зон покрытия отметками с 4Джи.

Какие сети lte 4g в россии

На данный момент в России услуги передачи данных по новой технологии предлагают все крупные операторы мобильной связи. Более того, большинство из них старается выйти на рынок домашнего интернета со своими эксклюзивными устройствами и продвигать беспроводные сети. Ниже представлен список главных поставщиков:

• МТС;
• Мегафон;
• Билайн;
• Теле2;
• Йота.

Любая компания из списка может предложить своим клиентам полный интернет безлимит, а также тарифы с оплатой по трафику.

Средние показатели скорости у всех операторов следующие:

• до 10 Мб/с при сбоях и сильной загруженности;
• до 50Мб/с стандартная скорость без помех;
• до 100Мб/с – это идеальный вариант. Таких условий и такой скорости невозможно добиться в бытовом режиме использования из-за окружающих факторов и самого девайса.

Все стандарты связи 4G LTE в России полностью совмещены с предыдущим поколением, как и большинство устройств. Поэтому вы можете не беспокоиться, если купите девайс с 4Г и будете пользоваться им в населенном пункте со слабой зоной покрытия или вообще без нее.

В таком случае мобильный девайс автоматически (либо в режиме ручного переключения между стандартами) переходит на 3G. Поддержка 4G  ЛТЕ – это обязательный пункт для современного смартфона. На сегодняшний день даже бюджетные устройства оснащены поддержкой данной технологии, а также, все больше смартфонов начинают поддерживать 5G!

Модернизация сети 4g

Модернизация мобильных сетей проводится постоянно, с увеличением объемов потребляемого человечеством трафика. Мощностей 4G, особенно в городах-миллионниках, уже не хватает, хотя десятилетие назад мир только начал активно переходить с 3G на 4G. За время существования сети 3G и 4G прошли не мало модернизаций.

В 2000 году, когда мир только начинал освоение 3G сетей, два технологических гиганта «Hewlett-Packard» и «NTT DoCoMo» объявили о сотрудничестве по исследованию и разработке сети четвертого поколения. Параллельно с ними также другие компании вели собственные исследования и в результате появилось два годных решения: стандарты LTE и WiMAX.

Последний начал развиваться в качестве альтернативы выделенным линиям DSL. А вот стандарт LTE начал развиваться как продолжения CDMA и UMTS (что относятся к 3G) и изначально не планировался для 4G.

Десятый релиз LTE (LTE Advanced) отвечал всем требованиям 4G и стал его основоположником. Его взяли на вооружения практически все операторы связи, так как для его внедрения не требовалось существенно менять оборудование и можно было реализовать на уже используемой 3G сети. В маркетинговых целях десятый релиз 4G начали указывать как 4G .

Чтобы увеличить пропускную способность, стали задействовать различные технологии:

1. OFDM – цифровая схема модуляции, использующая множество близко расположенных ортогональных поднесущих.
2. MIMO – использование N-количества антенн для приема и N-количества для передачи.

Благодаря внедрению в существующую сеть этих технологий, в маркетинге стали просачиваться лозунги о 4.5G сети.

Недостатки volte:

Технология VoLTE перспективна, но пока на стадии развития. Пользователи, что пользовались VoLTE, отзываются положительно. Что бы оценить качество работы достаточно позвонить из мессенджера Skype, Viber или WhatsApp другому абоненту, что находится в другой стране.

Немного о проблемах

Наибольшей проблемой сетей четвертого поколения является их малая доступность и небольшая зона качественного покрытия. Кроме этого можно выделить следующие недостатки и проблемы:

• Отсутствие у абонентов подходящего оборудования не позволяет в полной мере использовать стандарт;
• Для голосовых данных во время разговора все еще применим стандарт 3G, поскольку более новый аналог работает только в сети Интернет;
• Невысокая активность инвесторов в развитии технологии. Это тормозит развитие технологии в целом.

Интернет 4G был разработан еще в 2008 году. В России его внедрение началось только в 2022. Основными отличиями от предыдущих технологий можно назвать повышенную скорость передачи данных и увеличенную пропускную способность.

Преимущества volte:

• Лучше качество звука. Голос собеседника слышно лучше и четче.
• Параллельное использование 4G интернета. Без VoLTE мобильное устройство автоматически переключается на 3G во время звонка, из-за чего скорость интернета снижается.
• Увеличенная скорость соединения. При звонке мобильное устройство не затрачивает пару секунд на переключение диапазона сети.
• Нет расхода трафика. При звонке не расходуется трафик, как в случае с мессенджерами.

Различия между 3g и 4g

Если сравнивать четвертое поколение с третьим, то примерная скорость передачи данных больше в 3-6 раз, Ping ниже до 3 раз, в 10 раз больше активность соединения. В цифрах показатели 4G и 3G следующие:

1. Максимальная скорость передачи данных – 1 Гбит против 42/63 Мбит.
2. Средняя (реальная) скорость – 15 Мбит против 3 Мбит.
3. Задержка (Ping) – 50 мс против 150 мс.
4. Количество активных соединений на соту – 500 против 50.
5. Поддержка мобильности км/час – до 400 против 300.
6. Частотный диапазон – 450 МГц-5 ГГц против 800-2200 МГц.

Различия поколений

Какая разница между 4G и 3G:

1. 3G – это набор услуг, объединивший в себя высокоскоростной мобильный доступ в интернет и технологию радиосвязи. Данное поколение построено на пакетной передаче данных. Работает на границе сантиметрового и дециметрового волнового диапазона, с пропускной способностью до 3,6 Мбит/с.
2. 4G – поколение связи с повышенными требованиями скорости передачи данных. Можно отметить отличие 4G от предшествующего поколения – максимально достижимая скорость в 1 Гбит/с для неподвижных устройств и 100 Мбит/с для подвижных.

По сути – чем отличается 4G от третьего поколения, так это увеличенной пропускной способностью канала, что разрешает еще быстрее прогонять трафик от адресата к адресату.

Уже разработан, в некоторых странах внедрен, а в некоторых проходит тестовые испытания и подготавливает почву для выхода в массы новое поколение сотовой связи 5G. Это телекоммуникационный стандарт связи нового поколения, обеспечивающий для поддерживаемых устройств высокую пропускную способность.

Основные преимущества связи 5G от 4G:

1. Уменьшение задержки до 1 мс.
2. Увеличение скорости передачи данных 1-2 Гбит/с.
3. Количество подключенных устройств на квадратный километр – 1 миллион.
4. Увеличенная энергоэффективность.
5. Безопасность для человека (в плане здоровья).
6. Стабильное и улучшенное качество связи.

Естественно, устройство с поддержкой последнего поколения мобильной связи может работать со всеми предыдущими.

Технология

Принцип передачи данных — пакетный. Именно благодаря этому получается столь высокая скорость при работе в технологии. Базовые станции телеком-операторов могут полноценно передавать информацию даже на расстоянии в сто километров. Однако для этого требуется ровный рельеф местности без видимых преград.

Протоколы организации установили скорость работы в стандарте, которая должна быть не менее 100 Мегабит в секунду для объектов в движении. Что касается неподвижных наземных точек доступа, то скорость передачи должна составлять до 1 Гб/с. Однако на сегодняшний день реальные цифры намного ниже.

На сегодняшний день основные усилия разработчиков направлены в сторону применения технологии ортогонального уплотнения передаваемых частот под названием OFDM.

В таком случае антенны для приема и передачи расположены таким образом, чтобы достигалась максимальная корреляция в расположенных рядом антеннах.

Что касается отличий от стандарта третьего поколения, то поддержка 4G в полной мере работает пакетным способом. Его предшественник может похвастаться только частичной пакетной передачей, большую часть берет на себя канальная передача. Голосовые сообщения передаются при помощи Voice over LTE.

Требования 4g сети

Чтобы не запутаться в этом хаосе стандартов и технологий, МСЭ утвердил требование к сотовой сети, при которой она может трактоваться как 4G:

1. Для коммутации пакетов данных используются IP-протоколы.
2. Пиковая пропускная способность – 100 Мбит/с для абонентов с высокой мобильностью (10-120 км/ч).
3. Пиковая пропускная способность – 1 Гбит/с для статических абонентов (скорость менее 10 км/ч).
4. Использование динамического распределения ресурсов для поддержки множества подключенных устройств к единой сети.
5. Высокое качество мобильной связи и сопутствующих услуг.
6. Хэндовер проходит плавно через сети разных операторов.

Частотные диапазоны

Большинство отечественных операторов мобильной связи применяют практически идентичные частотные диапазоны для связи:

• Оператор Yota работает в 2500-2530/2620-2650 Мгц;
• «Мегафон» пользуется 2530-2540/2650-2660; 2575-2595; 847-854.5/806-813.5 Мгц;
• Для оператора МТС частоты составляют 2540-2550/2660-2670; 2595-2615; 1710-1785/1805-1880; 839.5-847/798.5-806 Мгц;
• Для «Билайн» выделены 2550-2560/2670-2680; 854.5-862/813.5-821 Мгц;
• «Теле2» работает в 2560-2570/2680-2690; 832-839.5/791-798.5 Мгц.

Частотный диапазон

Мобильная сеть работает в определенном частотном диапазоне. В 2G используются 4 частотных диапазона: 850/900/1800/1900 МГц. В 3G UMTS помимо перечисленных частот используются ещё и 1700/2100/2200 МГц, а в 3G CDMA используются 800 и 1900 МГц. В 4G нижняя планка начинается с 450 МГц и заканчивается на 5 ГГц. В результате образовалось до 70 полос (band), что работают в определенном частотном диапазоне.

Частота в каждой полосе определяет покрытие и качество связи. Например, радиус покрытия полосы 31 на 450 МГц – до 19,7 км, полосы 20 на 800 МГц – до 13,4 км, наиболее используемая в мире полоса 3 на 1800 МГц – до 6,8 км, а полоса 7 на 2600 МГц – до 3,2 км.

Поскольку плотность населения в каждой стране разная, то и частотный диапазон в некоторых государствах отличается. Например, в России преимущественно используются полосы 3, 7 и 20; в Европе полосы 1, 3, 7, 8; в США полосы 2, 4, 5, 13, 17, 25. Более подробный список стан смотрите тут.

Что будет, если смартфон не поддерживает те или иные полосы? Сеть 4G работать не будет либо заработает в ограниченном режиме на 1-2 полосах вместо 3 или 5. Поэтому смартфоны, что выпускаются для использования в определенной стране – Япония, Китай, США и т.д., мало предпочтительный для использования в европейских странах.

Последние несколько лет производители мобильной электроники ориентируются на работу в нескольких регионах, что способствует выпуску глобальных версий смартфонов. В модемах таких устройств совмещено до 20 полос, что гарантирует работу 4G в большинстве стран земного шара.

Вывод

Стандарт 4G существует десятилетие и пока находится в стадии активного развития. Сеть доступна в большинстве стран земного шара и постепенно расширяется, что способствует улучшению покрытия и качества связи. Пока без 4G остаются преимущественно африканские и островные государства.

Параллельно активно развивается новый стандарт связи – 5G. Новое поколение ожидаемо увеличит пропускную способность интернета. При этом на увеличение покрытия и появление доступных мобильных устройств понадобится несколько лет. А пока пользователям доступен 4G, что в несколько раз превосходит 3G по показателям: передачи данных, задержки и емкости сети.

А каким стандартом пользуетесь вы? Поделитесь своим мнением в комментариях.