Все-симки.ру Начало 5g-эры
Четвертому поколению сетей уже порядка десяти лет, а сменяются они как раз примерно раз в декаду. О преемнике в виде 5G говорят уже давно, и кажется, что обещанное будущее все никак не наступит. На самом же деле процесс давно запущен, и он занимал годы в случае и с прошлыми переходами на новое поколение:
Сеть пятого поколения иногда называют чуть ли не более важной для enterprise-решений, а быстрая загрузка видео в 4K/8K и какой-нибудь онлайн-стриминг — просто приятный бонус от прогресса для рядовых пользователей. Пробные тесты 5G воодушевляют: мы лично видели скорости на уровне пары сотен мегабит в секунду — и это был запуск с обычного смартфона, который поддерживает 5G-сеть.
Теоретический максимум совсем уж космический — 10—20 Гбит/с. Сети пятого поколения уже частично либо полностью развернуты в ряде стран: США, Южной Корее, Швейцарии, Австралии, Китае, Великобритании. Другие страны, включая Беларусь, тоже подтягиваются.
Что дальше: 5g?
5G – пятое поколение мобильной связи, которое действует на основе стандартов телекоммуникаций, следующих за 4G. Стандарты для развертывания 5G-сетей пока не разработаны. Мобильные операторы связи во многих уголках мира испытывают отдельные элементы сети 5G и проводят лабораторные тесты технологии 5G.
Технологии 5G должны обеспечивать более высокую пропускную способность по сравнению с технологиями 4G, чтобы обеспечить бо́льшую доступность широкополосной мобильной связи и использование режимов device-to-device. Это поможет развитию интернета вещей, индустрии беспилотных авто, телемедицины, виртуальной реальности.
В конце июня 2022 года в Финляндии сотовым оператором Elisa Oyj была запущена первая в мире коммерческая сеть 5G.
В 1974 году академик Андрей Дмитриевич Сахаров написал статью для американского журнала Saturday Review, которая называлась «Мир через полвека». В статье он отразил свои размышления о возможном будущем человечества в различных сферах жизни: наука и техника, экономика, государственное управление, транспорт. Андрей Дмитриевич буквально предсказал появление интернета:
«Одним из первых этапов этого прогресса представляется создание единой всемирной телефонной и видеотелефонной системы связи. В перспективе, быть может, поздней, чем через 50 лет, я предполагаю создание всемирной информационной системы (ВИС), которая и сделает доступным для каждого в любую минуту содержание любой книги, когда-либо и где-либо опубликованной, содержание любой статьи, получение любой справки. ВИС должна включать индивидуальные миниатюрные запросные приемники-передатчики, диспетчерские пункты, управляющие потоками информации, каналы связи, включающие тысячи искусственных спутников связи, кабельные и лазерные линии. Даже частичное осуществление ВИС окажет глубокое воздействие на жизнь каждого человека, на его досуг, на его интеллектуальное и художественное развитие. В отличие от телевизора, который является главным источником информации многих из наших современников, ВИС будет предоставлять каждому максимальную свободу в выборе информации и требовать индивидуальной активности.
Но поистине историческая роль ВИС будет в том, что окончательно исчезнут все барьеры обмена информацией между странами и людьми. Полная доступность информации, в особенности распространенная на произведения искусства, несет в себе опасность их обесценивания. Но я верю, что это противоречие будет как-то преодолено. Искусство и его восприятие всегда настолько индивидуальны, что ценность личного общения с произведением и артистом сохранится. Также сохранит свое значение книга, личная библиотека – именно потому, что они несут в себе результат личного индивидуального выбора, и в силу их красоты и традиционности в хорошем смысле этого слова. Общение с искусством и с книгой навсегда останется праздником».
1997 год: интернет впервые становится по настоящему мобильным
В 1997 году три лидера мобильного рынка того времени – Nokia, Motorola и Ericsson – создали некоммерческую организацию WAP Forum, целью которой было разработать решение, способное объединить две сенсации конца ХХ века – мобильный телефон и Интернет. Уже в мае 1998 года была опубликована первая редакция протокола WAP.
Забегая вперед, можно сказать, что протокол WAP полностью исчерпал себя к 2022 году, и этому есть несколько причин, основные из них:
- скорость работы, простота использования и внешний вид WAP-сайтов не оправдали ожиданий пользователей;
- первые WAP-телефоны не были адаптированы к интернету: подключение к WAP-сервисам не входило в ежемесячные тарифные планы и оплачивалось отдельно.
Сегодня все интернет-браузеры поддерживают HTML, CSS и JavaScript. Не нужно больше использовать WAP-разметку для обеспечения обратной совместимости веб-страниц. Смартфоны окончательно превратились в полноценные ПК с постоянным подключением к интернету.
2001 год: технология 3g
Пока операторы связи стремились модернизировать существующую структуру, чтобы избежать инвестиций в 3G, спрос на данные вырос. Люди стали все активнее пользоваться мобильными телефонами, и скорость передачи данных стала критичным показателем. 2G с этой задачей не справлялся, поэтому была создана новая технология.
В 2001 году в Японии был представлен 3G. Это была революция: скорость передачи данных выросла до 2 Мбит/с – с 114 Кбит/с в технологии 2G. Но улучшилась не только скорость.
У 3G есть было одно очень важное преимущество – улучшенная защита от обрывов связи в движении, за счёт использования так называемого «мягкого хэндовера». По мере удаления от одной базовой станции клиента «подхватывает» другая. Она начинает передавать всё больше и больше информации, в то время как первая станция передаёт всё меньше и меньше, пока клиент вообще не покинет её зону обслуживания.
Именно технология 3G полностью изменила веб-индустрию. Началась эра смартфонов как полноценных карманных компьютеров, стали появляться мобильные приложения. В 2009 году стало ясно, что в какой-то момент сети 3G станут перегружены трафиком от приложений, которым необходим доступ в сеть.
2005 год: технология 4g
Первые технологии 4G были представлены в США (WiMAX) и Скандинавии (LTE). В итоге победила технология LTE, так как основным преимуществом LTE является преемственность по отношению к 3G. Технология WiMAX же является отдельной технологией: ее развитию помешали ограниченный ряд абонентских устройств, фактическое отсутствие роуминга и отказ крупнейших вендоров и мобильных операторов от инвестиций.
Технология 4G практически сравняла скорость мобильного интернета и домашнее широкополосное подключение. Существующий общий стандарт определяет 4G как сеть, в которой скорость 100 Мбит/с предоставляется для абонентов в движении и до 1 Гбит/с – в идеальных условиях, когда абонентское устройство не движется. При этом задержка колеблется в пределах от 20 до 50 мс.
Первая коммерческая сеть LTE была запущена 14 декабря 2009 года шведской телекоммуникационной компанией TeliaSonera совместно с Ericsson в Стокгольме и Осло.
3g и трансформация телефонов
Он сделал возможным то, чем мы все занимаемся на смартфоне каждый день: смотрим видео, листаем соцсети, общаемся в мессенджерах, делимся фотографиями и, конечно, мемами. К сетям третьего поколения относятся, к примеру, UMTS (которая, по сути, пришла на смену GSM) и CDMA2000.
Быстрый мобильный интернет определил направление развития и сам облик телефонов почти на десятилетие — по сути, вплоть до премьеры iPhone в 2007 году. Расцвет коммуникаторов пришелся именно на тот период, равно как и первые более-менее нормальные смартфоны — те, что позволяли относительно быстро работать с почтой, браузером, передавать изображения и файлы.
Изначальной топ-скорости соединения на уровне 14,4 Мбит/с вскоре перестало хватать. Объем контента рос — пользователям требовались видеозвонки по Skype, передача «тяжелых» фотографий (камеры в смартфонах прогрессировали молниеносными темпами), быстрая загрузка увесистых веб-страниц с обилием изображений.
Да и сами мобильные версии сайтов в более-менее сносном виде появились как раз в эпоху 3G. Сценарий работы со смартфоном радикально изменился: вся коммуникация, личная и рабочая, переместилась в появившиеся к концу первого десятилетия XXI века смартфоны. Соответственно, сильно возрос объем потребляемого трафика.
В общем, нужно было что-то делать со скоростью. Так к сетям третьего поколения прикрутили технологию HSPA (High Speed Packet Access), которая нужна была исключительно для повышения скорости передачи данных — вплоть до 14,4 Мбит/с. И это в 2007 году! Тогда далеко не у всех стационарный интернет мог выдавать такие показатели.
Более того, чуть позднее представили HSPA с теоретическими 42 Мбит/с. Правда, это «лабораторные» показатели, в реальности такие цифры увидеть невозможно. Постепенно скоростей 3G тоже перестало хватать, и эту проблему предстояло решить четвертому поколению сетей.
Lte: в каких диапазонах будет работать стандарт будущего?
Логичным развитием UMTS стали разработки в 2008-2022 гг. LTE – нового стандарта, цель которого заключается в том, чтобы повысить скорость обработки сигнала и пропускную способность, а в техническом плане – упростить сетевую архитектуру и тем самым сократить время при передаче данных. В России же сеть LTE официально запущена в 2022 году.
Именно технология LTE определяет развитие в нашей стране мобильного интернета нового поколения – 4G. Мобильный интернет 4G открывает доступ к онлайн-трансляциям, быстрой передаче файлов большого объема и другим интернет-сервисам.
Высокие частоты применяются в регионах с высокой плотностью населения, когда важна высокая скорость передачи данных. К таким регионам относятся, например, крупные промышленные города. Тем не менее, если все операторы станут работать только в диапазоне LTE 2600 – моментально возникнет проблема с покрытием радиосигнала.
Сейчас воспользоваться технологией 4G могут жители Москвы, Санкт-Петербурга, Краснодара, Новосибирска, Сочи, Уфы и Самары и других городов. Компания Yota стала одним из первых операторов в России, которые развивали четвертое поколение мобильных стандартов. Теперь к ним присоединились и такие крупные операторы, как Мегафон и МТС.
Оптимальным сегодня считается развитие LTE 1800: эта частота является более экономичной и позволяет выйти на рынок новым компаниям, которые предлагают услуги мобильной связи. Еще дешевле строить сети на частоте 800 МГц. Таким образом, можно предугадать, что именно LTE 800 и LTE 1800 будут наиболее популярными среди операторов и, соответственно, у нас с вами.
Мобильный 4g интернет: wimax
Это беспроводная технология высокоскоростной передачи данных на больших расстояниях для широкого спектра устройств. Технология WiMax основана на стандарте IEEE 802.16, пропускная способность одной базовой станции WiMax при 6 секторах и ширине полосы 20МГц составляет 180 Мбит/с.
Мобильному интернету WiMax присущи функции роуминга и “бесшовного” переключения между базовыми станциями при перемещении абонента. Мобильный WiMAX может применяться для обслуживания фиксированных пользователей. В Москве уже работает две WiMax сети, которые представлены брендами Yota и Comstar. Мобильный WiMax пожалуй на сегодняшний день единственная достойная альтернатива проводному виду связи.
Надстройка над gsm – gprs/edge
Самый распространенный в России стандарт беспроводной передачи данных это GPRS и EDGE. Они являются надстройкой над технологией сотовой GSM связи. Данные собираются в пакеты и передаются через виртуальный канал, который предоставляется абоненту на время подключения GPRS сеанса.
Для подключения к интернету можно воспользоваться сотовым телефоном с поддержкой GPRS или EDGE. Теоретически максимально-возможная скорость передачи данных при использовании GPRS – 171,2 Кбит/с, при использовании EDGE – 473,6 Кбит/с. На практике скорость намного меньше и составляет в среднем 40-45 Кбит/с.
Хотя для осуществления простейших операций вроде открытия и просмотра странички через web-браузер, чтения новостей и почты этих скоростей хватает. Про медиа-контент и скачивание файлов тут не может быть и речи, но, тем не менее, пользователь получает в свое распоряжение определенную мобильность. Технология GPRS/EDGE доступна всем абонентам МТС, Билайн, Мегафон.
Немного истории
Использовать радиоволны для голосовой связи начали ещё в 30-х годах ХХ века. Первые прототипы беспроводных раций разрабатывала на базе своих радиоприёмников американская компания Motorola. Готовые к эксплуатации образцы довольно громоздких раций появились вначале у военных, а чуть позже и в патрульных автомобилях у полицейских.
Теоретическую базу для обмена маломощными радиосигналами в рамках сот с антенной в их центре разработали ещё в конце 50-х годов. Однако, технически реализовать описанную схему получилось лишь спустя 10 лет, когда стало возможно осуществлять связь между соседними сотами.
К концу 70-х – началу 80-х годов собственные сотовые сети появились в Японии и на севере Европы (Норвегия, Дания, Швеция и Финляндия). Все они были сетями первого поколения, которое отличалось использованием только аналоговой частотной модуляции для приёма и передачи сигнала в диапазоне частот от 170 до 900 МГц (мегагерц).
Сети стандарта 1G отличались низкой пропускной способностью (около 2 кбит/с) и не самым оптимальным распределением частотных каналов. Поэтому передовые в техническом плане государства уже в середине 80-х стали разрабатывать базу для перехода к цифровой мобильной связи второго поколения.
Новая революция: передача данных
Связь второго поколения (2G) принесла в 1991 году три ключевых нововведения. Во-первых, радиосигналы перешли с аналогового формата на цифровой. Во-вторых, появилось шифрование каналов связи. В-третьих, была реализована передача данных, пусть и в достаточно сыром виде.
«Во-вторых» и «в-третьих» стали возможны благодаря «во-первых» — использованию «цифры». Также в этом поколении появилось одно из важнейших нововведений за всю историю мобильной связи — GPRS. Именно это стало отправной точкой для переосмысления самого использования телефонов: раньше они были просто беспроводными трубками для звонков, а теперь — источниками для передачи и получения данных. Пусть и в сильно зачаточном виде.
Но сперва мобильники получили SMS. Правда, поначалу телефоны могли только принимать сообщения, а не отправлять их — высылать нужно было с компьютера. Первое в мире SMS отправил британский инженер Нил Папуорт 3 декабря 1992 года. Оно состояло всего из двух слов («Merry Christmas») и предназначалось Ричарду Ярвису, другому сотруднику оператора Vodafone. В первое время SMS поддерживал только европейский стандарт связи GSM.
Следом за SMS логично было развивать передачу данных. Принцип технологии CSD напоминал выход в интернет по dial-up: нужно было «открыть линию» и установить соединение. Революционность пришедшего ей на смену GPRS в том, что появилась отправка данных пакетами, то есть установка отдельного соединения уже не требовалась.
Это позволило ввести тарификацию по объему использованного трафика: сколько данных передали либо получили, за столько и заплатите. Пересылка данных происходила через те же каналы, что нужны для голосовых вызовов. Скорость была в районе 30—40 Кбит/с, хотя в теории могла превышать 100 Кбит/с.
Вектор дальнейшего развития сетей уже стал очевиден: нужно наращивать возможности и скорости передачи данных. В Беларусь GSM пришел 16 апреля 1999 года — в этот день тогда еще velcom (причем белорусско-кипрский, не австрийский) запустил сеть в коммерческую эксплуатацию. Спустя четыре года, в 2003-м, заработал GPRS.
Однако между 2,5G и 3G успела вклиниться еще одна важная технология — EDGE, которую иногда называют 2,75G. По сути, это более шустрый GPRS, который впервые представили в 2003 году. Реальная скорость достигала порядка 240 Кбит/с. Но EDGE был промежуточным решением, требовался весомый прыжок в скорости передачи данных, которая получала все бо́льшую важность. Так в 2001 году появился тот самый 3G.
О стандартах
На протяжении последнего десятилетия интернет в сетях сотовых операторов получил значительное развитие. Всего несколько лет назад для дачников активно предлагались услуги интернета CDMA, имеющих неоспоримое по скорости преимущество перед распространенным стандартом GSM.
Сегодня можно использовать сотовый интернет по трем основным технологиям — GSM (2G), WCDMA (3G), LTE (4G).
Особенность стандарта umts
Главное отличие стандарта UMTS от GSM заключается в использовании протоколов WCDMA, HSPA и HSDPA. Это дает возможность пользователям получить доступ к более качественному мобильному интернету. При скоростях от 2 до 21 Мбит/сек можно не только передавать больший объем данных, но даже совершать видео звонки.
UMTS покрывает более 120 крупнейших российских городов. Это стандарт, в котором популярные ныне мобильные операторы (МТС, Билайн, МегаФон и Скайлинк) предоставляют быстрый 3G-интернет.
Высокие частоты более эффективны для обмена данными. Однако в России есть свои нюансы, которые делают невозможным использование в некоторых регионах, к примеру, UMTS частоты 2100 мГц.
Причина проста: частота UMTS 2100, которая активно используется для 3G-интернета, на препятствиях быстро садится. Это означает, что качественному сигналу мешают не только расстояния до базовых станций, но также повышенная растительность.
В такой ситуации для 3G-интернета применяется UMTS 900. Волны в этом частотном диапазоне имеют более высокую проникающую способность. В то же время, на такой частоте скорость передачи данных редко достигает 10 мбит/сек. Тем не менее, если учесть, что еще несколько лет назад во многих городах даже подумать не могли об интернет-покрытии, это не так уж и плохо.
На данный момент с популярным UMTS900 показывают отличные результаты Huawei E352 и более стабильный вариант E352b, а также E372, E353, E3131, B970b, B260a, E367, E392, E3276.
Решения от gsm-репитеры.ру:
Специалисты компании GSM-Репитеры.РУ продолжают исследовать новые технологии на рынке сотовой связи и скоростного интернета. Благодаря этому мы оперативно предоставляем клиентам необходимое оборудования для усиления сигнала.
К вашим услугам в Каталоге – различные варианты антенн и репитеров, которые помогут получить качественный сигнал даже в экстремальных условиях.
Сравнение стандартов
Чтобы обобщить всё, что мы написали выше, предлагаю свести всю информацию в единую таблицу:
| Поколение | Технология | Год | Максимальная скорость передачи данных | Максимальный радиус соты | Рабочие частоты | Использование | Особенности |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1G | AMPS | 1983 | до 2 кбит/с | до 30 км | 824–894 МГц | США, Канада, Австралия. В данный момент не используется | Полностью аналоговое поколение стандартов с поддержкой голосовых вызовов и малой ёмкостью соты (до 200 абонентов) |
| NMT | 1981 | до 1.9 кбит/с | до 40 км | 453–467.5 МГц (NMT-450) и 890–960 МГц (NMT-900) | Скандинавские страны. До сих пор ещё эксплуатируются. | ||
| 2G | D-AMPS | 1992 | до 15 кбит/с | до 30 км | 400–890 МГц | США, Канада, Австралия. В данный момент почти не используется | Цифровой стандарт сохранявший совместимость с аналоговым AMPS |
| GSM | 1992 | до 9.6 кбит/с | до 120 км | 824–894 МГц (GSM-850), 890–960 МГц (GSM-900), 1710–1880 МГц (GSM-1800) и 1850–1990 МГц (GSM-1900) | Страны Европы, а позже и весь мир | Первый полностью цифровой стандартизированный сотовый стандарт. Дал возможность отправлять SMS | |
| 2.5G | GPRS | 1996 | до 171.2 кбит/c | до 40 км | Все частоты GSM | Страны Европы, а позже и весь мир | Надстройка над GSM, которая позволила передавать пакетные данные напрямую через шлюзы Интернет-провайдера, а не через наземные телефонные линии |
| 2.75G | EDGE | 2003 | до 474 кбит/с | до 4 км | Все частоты GSM | США, а позже и весь мир | Надстройка над GSM, которая позволила передавать пакетные данные напрямую через шлюзы Интернет-провайдера, а не через наземные телефонные линии |
| 3G | CDMA | 1995 | до 500 Мбит/с (EV-DO Rev.D) | до 35 км | 1.25–2100 МГц | США, а позже и весь мир | Первая широкополосная система передачи данных с разделением потоков по специальному коду. Имеет несколько спецификаций, которые могут быть совместимы (WCDMA) или несовместимы с GSM (CDMA2000). |
| UMTS | 2004 | до 7.2 Мбит/с | до 1.5 км | Разные в разных странах. У нас 1885–2200 МГц | Европа, а позже и весь мир | Используя наработки WCDMA, стандарт был разработан для обеспечения совместимости с GSM-сетями. | |
| 3.5G | HSPA | 2006 | до 14.4 Мбит/с | до 2 км | Диапазон UMTS | Европа, а позже и весь мир | Надстройка над системой UMTS, обеспечивающая более оптимальное использование канала связи. |
| 3.75G | HSPA | 2009 | до 42.2 Мбит/с | до 2 км | Диапазон UMTS | Европа, а позже и весь мир | Улучшение системы HSPA. Переходный стандарт между 3G и 4G. |
| 4G | LTE | 2022 | до 326.4 Мбит/с (LTE-A) | до 19.7 км | 1400–2000 МГц | США, а позже и весь мир | Является потомком GSM, но несовместим со стандартами 2G и 3G. |
| WiMAX | 2022 | до 75 Мбит/с | до 80 км | 1.5–11 ГГц | Страны дальнего востока, а позже и весь мир | Улучшение системы HSPA. Переходный стандарт между 3G и 4G. |
Телефон в кармане стал реальностью
Все началось с 1G, но такой символ на индикаторе состояния сети вряд ли кто-то и вспомнит. Стандарт 1G появился в Японии еще в 1979 году: страна в очередной раз подтвердила свой статус одной из самых технологичных и передовых. Сам по себе 1G был предельно спартанским: он позволял только совершать звонки и принимать их.
В 1980-е, когда 1G стал более-менее развиваться, страны и крупные игроки телеком-рынка не пришли к единому мнению по поводу стандарта связи — и практически у каждого государства он был собственным. К примеру, в Японии это был NTT (Nippon Telegraph and Telephone)
, в Великобритании — TACS (Total Access Communications System) и так далее. Отдельно стоит выделить NMT (Nordic Mobile Telephone). Компания появилась в 1981 году и работала сразу в нескольких странах: Дания, Нидерланды, Швейцария и парочка других. Важность NMT заключается в том, что сеть фактически предлагала полноценный роуминг.
При всей своей революционности 1G столкнулся с типичной для новой технологии проблемой: высокой стоимостью. Если в дальнейшем операторы модернизировали и расширяли существующую инфраструктуру, то здесь приходилось строить все с нуля. Со стороны потребителя проблем тоже хватало: мало того, что звонки влетали в приличные суммы, так еще и первые мобильные телефоны стоили неприлично дорого.
Первое поколение сетей сотовой связи было уделом занятых людей: политиков, бизнесменов и так далее. Но когда по телефону решаются вопросы на суммы с большим количеством нулей, требуется и серьезная конфиденциальность, а у 1G с этим были проблемы, разговоры не были защищены. 2G предстояло подтянуть безопасность связи.
Технология сотовой связи: стандарты и поколения – топномер.ру
Когда-то мы и представить не могли, что сможем передавать видео через интернет, а поколения мобильной связи будут меняться с огромной скоростью. Мы и не думали, что поколение 4g — всего лишь ступень дальше. И этот стандарт — далеко не предел.
Но давайте разберемся, с чего все началось и какая технология мобильных сетей будет следующей?
Поколения сотовой связи представляют собой некий набор функционала работы сети в рамках определенных стандартов. Что входит в этот набор? Передача информации, регистрация абонента, роуминг, шифрование, а также набор услуг, предоставляемых абоненту. Каждое поколение мобильных сетей отличается своими стандартами, и с каждым поколением они совершенствуются.
На сегодняшний день — 2021 год — насчитывают уже 6 поколений мобильных сетей — 1G, 2G, 3G, 4G, 5G, 6G.
И хотя на момент написания данной статьи активно используется 4G стандарт мобильной связи, технология 5G уже тестируется в некоторых городах США, Южной Кореи, Швейцарии, Великобритании, Италии, Испании, Германии и Китае.
В России коммерческий запуск сетей 5G запланирован на 2022-2023 годы. В июле 2021 года уже приступили к тестированию стандарта мобильной связи 5G, несмотря на то, что пока не решен вопрос с частотами нового стандарта.
Но не будем забегать вперед. Все началось с простого стандарта сотовой связи — 1G.
Появилась технология первого поколения мобильной связи 1G в 1984 году. Работала она на аналоговом принципе передачи данных и разрабатывалась в основном для голосовых вызовов.
Первое поколение мобильной связи отличалось определенными недостатками:
- Не было шифрования.
- Голосовые вызовы можно было прослушать.
- Низкая емкость сети.
- Высокая стоимость абонентских терминалов.
- При перемещении абонента — замирание сигнала.
Вскоре стало понятно, что данная технология требует совершенствования, так как в ней очень много ограничений.
Сюда стоит отнести технологии мобильных сетей GSM, GPRS, EDGE. Применение этих технологий началось с 90-х годов.
Сначала появился GSM. Данный стандарт стал уже не аналоговым, а цифровым. И это его главное преимущество, ведь он позволяет передавать не просто голос, а SMS сообщения. Звонки стали зашифрованы цифровым шифрованием. Правда, скорость передачи данных была пока невысокой — всего 115,2 Кбит/с.
После GSM разработали новую технологию GPRS. Благодаря ей пользователи смогли передавать данные другому устройству через интернет. Скорость на этом этапе уже — 170 Кбит/с. GPRS позволял отслеживать транспорт по спутнику, получать безопасный доступ сотрудников к корпоративным сетям предприятий, выходить в интернет с мобильного телефона.
EDGE стала следующей ступенью в совершенствовании 2G поколения сотовых сетей. Ее отличие — в способе копирования данных с возможностью передавать больший объем данных. Скорость передачи данных на пике — 474 Кбит/с.
Итак, плюсы технологии 2G более очевидны:
- Шифрование информации при передаче.
- Высокая емкость сети.
- Возможность передачи данных на более высокой скорости.
- Более низкая стоимость абонентских терминалов.
- Лучшая помехоустойчивость.
Со временем все больше людей стали пользоваться мобильными телефонами. И тогда стало ясно, что технология 2G не справляется с возрастающими запросами пользователей.
И в 2001 году Япония представила технологию мобильной связи 3G. Сюда входят CDMA2000, UMTS, HSPA, HSPA .
Данный стандарт мобильной связи оказался революционным для всего мира. Скорость передачи данных выросла с 114 Кбит/с до 2 Мбит/с. Абоненты стали смотреть на телефоне фильмы и делать видеозвонки.
Кроме скорости, 3G порадовала улучшенной защитой от обрывов связи в процессе движения абонента. Как только человек отходит от одной базовой станции, его “подхватывает” другая. Вторая станция передает все больше информации, тогда как первая все меньше. Благодаря этим “подхватам” обрывы стали реже, а вскоре вообще исчезли.
С момента появления стандарта 3G началась эра смартфонов и мобильных приложений.
Плюсы поколения 3G:
- Хорошая устойчивость к помехам.
- Пакетная скоростная передача данных.
- Высокая безопасность сигнала.
- Отсутствие помех при движении абонента.
- Меньшее энергопотребление.
В 2009 году стало ясно, что сети 3G скоро устареют. Трафик от приложений перегрузит их. Тогда мобильные операторы стали трудиться над разработкой 4G поколения, которое должно было решить вопрос со скоростью, увеличив ее в несколько раз, по сравнению с сетями 3G.
В 2005 году появилось новое поколение сотовой связи 4G. К нему относятся стандарты LTE Advanced, LTE Advanced Pro. Эта технология стала отличаться улучшенной скоростью передачи данных. У неподвижных абонентов скорость достигала 1 Гбит/с, а у тех абонентов, кто передвигается при использовании сети, — 300 Мбит/с.
Первые технологии 4G были представлены в США (называлась WiMAX) и Скандинавии (под названием LTE). Победу одержала технология LTE, так как ее основной плюс — преемственность по отношению к 3G.
Благодаря технологии 4G скорость мобильного интернета практически сравнялась со скоростью домашнего широкополосного подключения.
Преимущества 4G поколения:
- Улучшенное качество голосовой связи.
- Высокая скорость передачи данных.
- Хорошая скорость даже при передвижении абонента.
Но и этого уже, похоже, недостаточно, учитывая огромную скорость развития интернет-приложений и устройств, работающих на базе нового поколения.
Пятое поколение мобильной связи действует на основе стандартов 4G. В данный момент этот стандарт еще не запущен в работу. И как было сказано выше, во многих городах мира проводятся исследования и тесты использования технологии 5G.
По замыслу разработчиков, поколение 5G должно обеспечить более высокую пропускную способность, чем стандарты 4G. Это сделает широкополосную мобильную связь более доступной, поможет в развитии телемедицины, беспилотных авто, разработок виртуальной реальности.
Скорость передачи данных стандарта мобильной связи 5G будет достигать 1-2 Гбит/с. Предполагается, что благодаря новой технологии в телефонах будет меньший расход батареи при использовании интернета.
Поскольку стандарт 5G довольно сложный, требуется поддержка Правительства РФ в его разработке и внедрении. И на данный момент разработка технологии 5G ведется при активном участии госкорпорации “Ростех”.
В компании сообщили, что пилотные зоны 5G с российским наполнением могут быть запущены в нашей стране уже в 2023 году. На реализацию проекта выделят около 21,46 млрд рублей из федерального бюджета до 2024 года.
Одна из идей — разместить базовые станции для 5G-сетей на крышах домов. Однако сейчас управляющие компании не спешат предоставлять операторам доступ к общедомовому имуществу для установки оборудования.
К тому же, операторам приходится платить процент за использование крыш, подвалов и другой общедомовой территории. Вскоре эту проблему планируется решить на государственном уровне, что позволит внедрять 5G сети более быстрыми темпами.
Российские ученые завершили исследования о безопасности сотовой связи всех стандартов, в том числе 5G.
Согласно исследованию, уровни электромагнитного поля от базовых станций мобильной связи всех стандартов безопасны. Сюда же относится новая технология 5G.
Однако не все люди с этим согласны. В некоторых городах люди выражают протест против строительства сетей 5G, считая, что они совсем не безопасны.
В мае 2021 года ФАС России одобрило соглашение о совместном строительстве 5G-сетей компаниями “Ростелеком”, “ВымпелКом” и “МегаФон”. Эти операторы должны будут обеспечить равный доступ к 5G всем участникам рынка.
При этом по состоянию на 2021 год, перспективы развития 5G в России туманны. Решение о выделении определенных частот для стандарта 5G еще не принято. Предположительно новый пятый стандарт заработает в нашей стране не ранее 2024 года. А возможно, к 2030 году мы уже увидим шестое поколение мобильной связи? Кто знает…
Но пока 5G в процессе разработки, остается насущным вопрос, какой существующий стандарт мобильной связи лучше?
На данный момент сети 4G обеспечивают самую быструю и качественную связь. У четвертого поколения хорошее покрытие по всей России. Скорость передачи данных составляет 100 Мбит/с — 1 Гбит/с, что не может не радовать многих российских абонентов.
Если вы решите активно использовать стандарт 4G, помните, что он потребляет примерно на 20% больше энергии, чем прошлое поколение 3G.
Так, каждый пользователь должен решить сам, какой стандарт ему использовать — 4G с большей скоростью и энергопотреблением или “старый добрый” 3G.
Усиление сигнала на разных частотах
Когда вы попадаете в зону неуверенного приема сигнала или на большое расстояние отдаляетесь от базовой станции своего оператора, без дополнительной антенны не обойтись.
Направленные антенны UMTS 900 сигнала имеет элементарную комплектацию и позволяют значительно повысить уровень связи. При этом более стабильным становится не только Интернет-соединение, но и качество передачи голоса во время телефонного разговора.
Направленные антенны LTE 800 и LTE 1800 – эффективный инструмент для усиления 4G сигнала в соответствующих частотах. У этих стандартов более высокая проникающая способность и дальность сигнала.
Тем не менее, скорость передачи данных выше у LTE 2600. Более 80% базовых станций в Москве уже перешли на этот стандарт. И покупка антенны LTE 2600 является обязательным условием для тех, кто выбрал 4G, чтобы получить максимальную скорость интернета.
Частоты lte различных мобильных операторов:
- МегаФон: 742,5-750 / 783,5-791 МГц, 847-854,5 / 806-813,5 МГц, 2530-2540 / 2650-2660 МГц, 2570-2595 МГц (лицензия на Москву и Московскую область).
- МТС: 720—727,5 / 761—768,5 МГц, 839,5-847 / 798,5-806 МГц, 1710-1785 / 1805-1880 МГц, 2540-2550 / 2660-2670 МГц, 2595—2620 МГц (лицензия на Москву и Московскую область).
- Билайн: 735-742,5 / 776-783,5 МГц, 854,5-862 / 813,5-821 МГц, 2550-2560 / 2670-2680 МГц.
- Ростелеком: 2560-2570 / 2680-2690 МГц.
- Yota: 2500-2530 / 2630-2650 МГц.
- Теле2: 791-798,5 / 832 – 839,5 МГц.
Итоги
Технологии в наше время не стоят на месте. А в плане развития сотовой связи инновации появляются практически ежегодно! Ещё не все до конца поняли, что такое 3G, как уже внедряются стандарты 4-го поколения, а поговаривают и о тестировании 5G!
Одно можно сказать точно, что связь со временем, скорее всего, полностью перейдёт из плоскости наземных телефонных линий в плоскость различных онлайн-сервисов. Доступ к ним будет обеспечен внедрением широкополосных беспроводных стандартов с улучшенным покрытием.
Так что уже через пару-тройку лет наши мобильники вполне могут стать настоящими видеофонами и мы будем не только слышать, но и всегда видеть наших собеседников!
P.S. Разрешается свободно копировать и цитировать данную статью при условии указания открытой активной ссылки на источник и сохранения авторства Руслана Тертышного.
