3g, 4g и lte — в чём разница
LTE — это стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных, пришедший на замену старому 3G, который активно использовался по всему миру ещё с начала нулевых. Хоть скорость передачи данных по сравнению со стандартом третьего поколения и стала выше в десятки раз, до требований, установленных Международным союзом электросвязи для стандарта 4G, технология LTE недотягивает.
Сравните сами:
- 3G по стандарту должна обеспечивать скорость передачи данных от 3,5 Мбит/с;
- современная LTE обеспечивает скорость загрузки до 326,4 Мбит/с, а скорость отдачи до 172,8 Мбит/с;
- к 4G были выдвинуты требования — скорость загрузки для устройств с низкой мобильностью (передвигающихся со скоростью до 10 км/ч) от 1 Гб/с, с высокой — от 100 Мб/с.
LTE (Long Term Evolution, буквально «долгосрочная эволюция») является своеобразным промежуточным этапом между третьим и четвёртым поколениями беспроводных сетей.
Будущее: пятое поколение, шестое поколение
В настоящее время официальная нумерация поколений от МСЭ заканчивается на цифре 4, но многие компании уже ведут разработку пятого и шестых поколений сотовых сетей. Одним из лидеров в этой разработке выступает компания Huawei, которая предсказывает принятие стандартов 5G в 2022–2020 годах, а стандартов 6G — к 2025 году.
Последние полевые испытания компанией Huawei показали, что при имеющийся в сетях 4G инфраструктуре после внедрения 5G скорость сможет достигать 3,6 Гбит/с. Максимальная скорость передачи данных в сетях 5G должна составить 20 Гбит/с, но таких возможностей в первые годы внедрения стандарта мы, скорее всего, не увидим.
Между тем, многие сейчас считают подобные скорости избыточными и вполне довольны существующими сетями LTE. А как считаете вы, понадобится ли в ближайшем будущем передавать данные на скорости в несколько гигабит в секунду, или существующих возможностей LTE и LTE-A хватит ещё надолго?
Автор текста: Владимир Терехов
В санкт-петербурге:
МТС | 1737,8–1744,2 МГц 1755–1767,2 МГц | 1832,8–1839,2 МГц 1850–1862,2 МГц |
Билайн | 1725–1737,8 МГц 1776,8–1779 МГц | 1820–1832,8 МГц 1871,8–1874 МГц |
МегаФон | 1744,2–1755 МГц 1767,2–1776,8 МГц | 1839,2–1850 МГц 1862,2–1871,8 МГц |
Tele2 | 1710–1725 МГц 1779–1785 МГц | 1805–1820 МГц 1874–1880 МГц |
Второе поколение: цифровые сети d-amps
Первым стандартом второго поколения и первым цифровым стандартом в России стал D-AMPS. Он базировался на аналоговом AMPS и использовал тот же диапазон частот. Телефоны нового стандарта продолжали работать и в AMPS, но без доступа к цифровым услугам связи, в первую очередь, к SMS.
Именно в эпоху D-AMPS появился первый операторский телефон. Это была модель Philips AEON, которую в 1999 году начал продавать оператор «Би Лайн GSM» (впоследствии сменивший название на «Билайн») вместе с первым тарифом некогда популярной линейки «БИ ».
1999 год запомнился ещё и значительным снижением цен на звонки. Если раньше средняя стоимость минуты составляла около 50 центов, то в 1999‑м — уже 15 центов. Чуть ранее, в 1998 году, операторы начали отказываться от взимания платы за входящие вызовы: первым это сделала «Московская сотовая связь», а годом позже — МТС и «Би Лайн GSM».
Последняя сеть D-AMPS в России была отключена калининградским оператором «Связьинформ» 1 октября 2022 года.
Дополнительные параметры
Интерфейс системы UMTS состоит из каналов, ширина полосы которых для каждого соединения составляет 5 МГц. Это в 4 раза больше по сравнению с конкурирующим 3G-стандартом CDMA2000 с 1,25-мегагерцными полосами.
Это обеспечивает технологии ряд преимуществ по сравнению с W-CDMA – сетями, использующими спектр неэкономично.
Спектр частот, используемый стандартом UMTS:
- для передачи данных от мобильных терминалов до базовых станций – от 1885 МГц до 2025 МГц (Uplink);
- для того чтобы информация передавалась от станций к терминалам – частоты от 2110 до 2200 МГц (Downlink);
- для передачи данных в Соединённых Штатах – немного изменённые из-за особенностей местной связи частотные диапазоны 1710-1755 МГц и 2110-2155 МГц.
Существуют и нестандартные диапазоны, используемые в отдельных регионах и конкретными компаниями.
Например, американский оператор AT&T Mobility применяет полосы от 850 до 1900 МГц. Финские власти поддерживают стандарт UMTS900, достаточно редкий и использующий диапазон 900 МГц. В проекте по развитию технологии участвовали такие компании как Elisa и Nokia.
Запоздавший конкурент: cdma
С 2003 года параллельно с GSM в России развивалась и другая технология связи — CDMA. Внедряли её операторы «Дельта телеком», «Сонет» и «Московская сотовая связь», ранее работавшие по стандарту NMT. Ими была основана компания «Скай Линк», которая и стала предоставлять услуги по стандарту CDMA.
Однако уже в скором времени после создания, «Скай Линк» стал продавать телефон Ubiquam U-100, который стал первым устройством в линейке компании с поддержкой R-UIM карт. Это дало абонентам, использующим CDMA, сразу две новых возможности. Первая — возможность быстрой смены оператора.
Вторая, которая могла быть даже более важной, — возможность роуминга, в том числе «пластикового». До этого, из-за малой распространённости в мире CDMA-сетей на частоте 450 МГц, которую использовал «Скай Линк», выезжающий за пределы страны абонент рисковал остаться без связи.
История и распространение
Разработку UMTS начали в 1992 году для распространения в странах Европы. Предполагалась, что она будет использоваться только для передачи голоса, но позднее к её возможностям добавили передачу других видов информации.
Основные этапы развития можно представить в виде следующего списка:
- в 1998 году была представлена первая спецификация для одного из конкурентов UMTS – CDMA2000;
- в 1999 в Соединённых Штатах сделали первый звонок с помощью пока ещё опытной сети CDMA;
- в 2000 были получены первые лицензии на ввод изобретения;
- в 2001 UMTS впервые открыто протестировали и ввели в эксплуатацию;
- в конце 2001 года были сделаны первые роуминговые вызовы между Испанией и Токио – для них использовался телефон с процессором Qualcomm MSM5200;
- в 2003 число пользователей связи третьего поколения достигло 30 миллионов человек;
- в 2022 на 3G перешло 540 миллионов абонентов.
В России технология появилась в 2007 году, когда лицензии на предоставление таких услуг получили 3 крупнейших мобильных оператора – МТС, «ВымпелКом» и «МегаФон». Последняя компания ввела в действие первую сеть UMTS в стране на территории Санкт-Петербурга. Дата ввода – октябрь 2007 года, для связи использовалось 30 базовых станций.
История сотовой связи в россии
25 лет назад, 9 сентября 1991 года в Санкт-Петербурге был совершён первый в истории нашей страны звонок по мобильному телефону. Мэру города Анатолию Собчаку удалось связаться с коллегой из американского Сиэтла Норманом Райсом. Звонок был сделан через трёхкилограммовый телефон Nokia Mobira MD59-NB2, работавший по стандарту NMT-450. Спустя четверть века вес мобильных телефонов уменьшился до сотни граммов, а стандарт NMT-450 канул в прошлое. Юбилей первого звонка по сотовому — отличный повод обернуться и вспомнить, как развивалась мобильная связь в России.
Первое поколение: аналоговая связь NMT-450 и AMPS
Первым советским, а затем и российским оператором сотовой связи стал Дельта Телеком, который не дотянул до своего двадцатипятилетнего юбилея всего год — в 2022 году он был присоединён к Теле2. Оператор предоставлял связь по аналоговому стандарту NMT-450 в диапазоне частот 453–468 МГц. Подключение к нему стоило внушительных даже по нынешним временам денег — $5000, причём почти $2000 из них составляла цена телефона Nokia Mobira MD59-NB2. Минута любого звонка стоила один доллар. SIM-карт в то время не существовало, поэтому смена оператора связи была возможна только через перепрограммирование телефона. Благодаря тому, что радиус одной ячейки NMT-сети составлял до 40 километров, эта технология использовалась в отдалённых регионах России вплоть до конца «нулевых».
В 1994 году, в России появился американский стандарт AMPS, работавший на частотах 825–890 МГц. Как и NMT, AMPS был аналоговой технологией, но предлагал более высокую ёмкость сетей, что было важно в условиях растущего числа абонентов. Кроме того, AMPS был лучше защищён от помех. Телефоны, работавшие в этом стандарте, уже имели вполне приемлемые размеры и вес — например, Ericsson DF388 весил 250 граммов. Последняя сеть AMPS в России была отключена оператором «Билайн» в Новосибирске 1 января 2022 года.
Второе поколение: цифровые сети D-AMPS
Первым стандартом второго поколения и первым цифровым стандартом в России стал D-AMPS. Он базировался на аналоговом AMPS и использовал тот же диапазон частот. Телефоны нового стандарта продолжали работать и в AMPS, но без доступа к цифровым услугам связи, в первую очередь, к SMS. Смена оператора без перепрограммирования телефона была всё так же невозможна. Популярный телефон этого стандарта — Nokia 5125. Он был уже похож на будущие GSM-трубки как внешне, так и весом: всего 166 граммов.
Именно в эпоху D-AMPS появился первый операторский телефон. Это была модель Philips AEON, которую в 1999 году начал продавать оператор «Би Лайн GSM» (впоследствии сменивший название на «Билайн») вместе с первым тарифом некогда популярной линейки «БИ ». Цена комплекта составляла $49, а стоимость звонков варьировалась от 5 центов за ночные звонки внутри сети до 22 центов за дневные звонки на телефоны других операторов.
1999 год запомнился ещё и значительным снижением цен на звонки. Если раньше средняя стоимость минуты составляла около 50 центов, то в 1999‑м — уже 15 центов. Чуть ранее, в 1998 году, операторы начали отказываться от взимания платы за входящие вызовы: первым это сделала «Московская сотовая связь», а годом позже — МТС и «Би Лайн GSM».
Последняя сеть D-AMPS в России была отключена калининградским оператором «Связьинформ» 1 октября 2022 года.
Появление SIM-карт: стандарт GSM
Наиболее значимой вехой в развитии сотовой связи в России стало появление сетей стандарта GSM, которые повсеместно используются и поныне. Именно GSM принёс нам роуминг между операторами и SIM-карты. По сравнению с NMT и AMPS в GSM была увеличена ёмкость базовых станций, снижены мощности излучателей, что также повлекло снижение веса телефонов. Были улучшены безопасность и помехозащищённость, выросло общее качество связи. Первую коммерческую сеть GSM в России в 1994 году запустил оператор «МТС». В этом же году начал работу оператор «Северо-Западный GSM», который впоследствии был переименован в «Мегафон». Сети обоих операторов работали на частоте 900 МГц, и с 1997 года им пришлось конкурировать с сетью оператора «Би Лайн», которая работала уже на частоте 1800 МГц и имела бо́льшую ёмкость.
Первым массовым GSM-телефоном стал выпущенный в конце 1992 года Nokia 1011. Также этот телефон был одним из первых, использующих компактный формат SIM-карты — mini-SIM. До этого GSM-телефоны могли весить пару килограммов, а их SIM-карта была размером с кредитку. Несмотря на то, что с тех пор прошла уже почти четверть века, до сих пор большинство SIM-карт продаётся именно такого размера, а покупателю самому предлагается выдавить из пластика нужный формат — mini-SIM, micro-SIM или nano-SIM.
Другим знаковым телефоном этого этапа развития сетей (да и одним из самых знаменитых телефонов вообще) стал Nokia 3310. Этот гаджет прославился не только своей доступностью (на момент выпуска в 2000 году его стоимость составляла около 170 долларов), но и «неубиваемостью», благодаря конструкции и форме корпуса. Эта модель была настолько удачной, что за пять лет Nokia удалось продать более 126 миллионов устройств.
Начиная с 2000 года, GSM-операторы стали предоставлять возможность подключения к интернету по протоколу WAP, однако этот сервис был мало востребован. Вероятно, не в последнюю очередь из-за стоимости: абонентская плата за пользование интернетом составляла $15 в месяц, а минута соединения стоила 5–15 центов в зависимости от времени суток — да, в то время тарификация была поминутной. Скорость передачи данных при этом составляла всего 64 Кбит/с. Правда, и сайты того времени были достаточно легковесными.
Технология GSM продолжает широко использоваться и в наши дни, но её роль постепенно снижается: например, оператор «Теле2» в 2022‑м успешно вышел на московский рынок, не имея ни одной базовой станции GSM.
Запоздавший конкурент: CDMA
С 2003 года параллельно с GSM в России развивалась и другая технология связи — CDMA. Внедряли её операторы «Дельта телеком», «Сонет» и «Московская сотовая связь», ранее работавшие по стандарту NMT. Ими была основана компания «Скай Линк», которая и стала предоставлять услуги по стандарту CDMA. Первые телефоны CDMA, как и устройства предыдущих стандартов, требовали прошивки под определённого оператора. Таким был первый предлагаемый «Скай Линк» телефон — Hyundai-Curitel HX-510B.
Однако уже в скором времени после создания, «Скай Линк» стал продавать телефон Ubiquam U-100, который стал первым устройством в линейке компании с поддержкой R-UIM карт. Это дало абонентам, использующим CDMA, сразу две новых возможности. Первая — возможность быстрой смены оператора. Вторая, которая могла быть даже более важной — возможность роуминга, в том числе «пластикового». До этого, из-за малой распространённости в мире CDMA-сетей на частоте 450 МГц, которую использовал «Скай Линк», выезжающий за пределы страны абонент рисковал остаться без связи. А карты R-UIM было возможно использовать и в GSM-телефонах: именно такой межстандартный роуминг и получил название «пластикового».
Разрешение на ношение телефона
До первой половины 2000 года любой желающий не мог просто так пользоваться мобильным телефоном: требовалось специальное разрешение от Госсвязьнадзора. Стоимость разрешения составляла всего $4, что не так уж много по сравнению с ценами на аппараты того времени, однако за его отсутствие могли оштрафовать на внушительную сумму от 15 до 70 минимальных зарплат. Небольшую бумажку необходимо было всегда носить с собой и предъявлять по требованию милиционеров. Даже если вы забыли разрешение дома, штрафа было не избежать. Интересно, что этот феномен существовал только в России: ни в других странах СНГ, ни в странах Европы подобные разрешения не требовались.
Между вторым и третьим поколением: GPRS и EV-DO
Переходом от второго к третьему поколению стал стандарт 2.5G. Годом его рождения принято считать 2001‑й, когда появился GPRS — первый массовый протокол соединения с Интернетом. Первым среди операторов такую услугу стал предоставлять «Би Лайн GSM», у других GPRS появился годом-двумя позже. Задержка была обусловлена малой заинтересованностью пользователей новой технологией, а также отсутствием достаточного количества мобильных телефонов с поддержкой GPRS. К 2003 году стоимость мегабайта медленного мобильного трафика могла достигать $2. Впрочем, покупая большие пакеты можно было и неплохо сэкономить: стоимость пакета в 200 МБ у «Би Лайн GSM» составляла $55.
Скорость передачи данных по GPRS даже в идеальных условиях составляет 170 кбит/с, а в реальности всегда была намного меньше. Решить эту проблем была призвана технология EDGE, которая начала внедряться операторами «большой тройки» в конце 2004 года. У EDGE теоретический максимум скорости был почти в три раза выше — 474 кбит/с. Одним из первых телефонов с поддержкой GPRS на российском рынке стал Siemens S45. Его монохромный экран с разрешением 101х80 пикселей мог отображать на дисплее несколько строк web-сайта. В то время такие возможности казались чем-то фантастическим.
Помимо появления новых технологий, в переходный период от второго к третьему поколению произошли и другие важные события. В 2002 году мобильные телефоны в нашей стране впервые стали популярнее стационарных, а всего через четыре года, в 2006 году, проникновение мобильной связи достигло 100%.
Третье поколение: UMTS, WCDMA и EV-DO
Для тех, кто использовал мобильный телефон только для голосовых звонков и SMS, приход третьего поколения не изменил ничего: сотовые операторы продолжали поддержку предыдущих технологий связи. А вот для пользователей мобильного интернета появление UMTS (она же 3G) стало эпохальным событием. Технология передачи данных в сетях UMTS под названием WCDMA теоретически позволяет достигнуть скорости 2 Мбит/с. И даже значительно меньшие реальные скорости позволяли сёрфить практически без тормозов, скачивать музыку, а если повезёт, то и видео. Чаще всего (но не всегда), именно подключение к сети UMTS с использованием WCDMA смартфоны обозначают как 3G в строке состояния. Одним из первых телефонов с поддержкой новых технологий стал выпущенный в 2005 году Sony Ericsson W900i из легендарной серии Walkman.
Между третьим и четвёртым поколением: HSPA, LTE и EV-DO Rev.B
Промежуточный этап развития сетей получил название 3.5G и был отмечен быстрым развитием технологий передачи данных. Первым на смену WCDMA пришёл стандарт HSPA, внедрённый оператором «Мегафон» в октябре 2007 года. HSPA позволяет передавать данные на скорости до 14,4 Мбит/с и на смартфонах обычно обозначается буквой H. Спустя три года «Мегафон» начал внедрять улучшенную технологию HSPA , максимальная скорость передачи данных в которой была увеличена до 21 Мбит/с. На смартфонах сетям с поддержкой этой технологии соответствуют символы H .
Несмотря на то, что сети LTE операторы сотовой связи и производители устройств в маркетинговых целях относят к четвёртому поколению, этот стандарт не удовлетворяет требованиям Международного союза электросвязи (МСЭ) для сетей 4G и не признаётся им в качестве такового. Теоретически, LTE может обеспечивать скорость до 326 Мбит/с, а реальная скорость мобильного Интернета в Москве может достигать 100 Мбит/с. Отметим, что скорость очень сильно зависит от качества сигнала и загруженности базовых станций, поэтому средняя скорость, как правило, в несколько раз меньше.
Первая LTE-сеть в России была запущена в 2022 году в Новосибирске. «Первопроходцем» стал оператор Yota — тот самый, который до того несколько лет экспериментировал с перспективной, но не получившей развития технологией WiMAX. А первым смартфоном с поддержкой LTE стал HTC Thunderbolt, выпущенный для американского оператора Verizon. Массовая популярность смартфонов с LTE в России пришлась на 2022 год, когда в продаже появился Samsung Galaxy S3 и флагманы других компаний.
Главный технологический недостаток LTE — невозможность совершения голосовых вызовов. Первым решением этой проблемы стала технология CFSB, которая при попытке звонка (или при входящем вызове) просто возвращает абонента в сети предыдущих поколений — GSM или UMTS. Именно этот способ обеспечивает голосовые звонки в большинстве LTE-сетей России. Минус данного способа — задержки в установлении связи между абонентами при звонке.
Другая технология голосовой связи в сетях LTE получила название VoLTE. Голос передаётся в виде IP-пакетов и не требует перехода абонента в сети предыдущих поколений. Однако VoLTE должен поддерживать как оператор сотовой связи, так и аппарат. К таким телефонам в настоящее время относится большинство популярных моделей среднего и топового ценовых сегментов. В России технология VoLTE ограниченно используется всеми операторами «большой тройки».
Четвёртое поколение: LTE-A
Первым стандартом, полностью удовлетворившим требованиям МСЭ для сотовых сетей 4G, стал LTE-Advanced, название которого обычно сокращается до LTE-A. Первым оператором, запустившим сети LTE-A в России, стала всё та же Yota — это произошло ещё в 2022 году. И только два года спустя, сети LTE-A появились и у операторов «большой тройки». По заявлениям самих операторов, максимальная скорость при использовании 4G у «Мегафон» составляет 300 Мбит/с, у «Билайн» — 115 Мбит/с, а у МТС — 187 Мбит/с. Из-за того, что сетями 4G операторы называли ещё LTE, для LTE-A компании стали использовать обозначение 4G , хотя именно LTE-A и есть первый настоящий 4G. Пока что сети LTE-A в России доступны только в некоторых крупных городах, но продолжают активно развиваться. Первым смартфоном с поддержкой LTE-A стала специальная версия Samsung Galaxy S4 для Южной Кореи, выпущенная в 2022 году. В настоящее время в таких сетях умеет работать большинство флагманских моделей различных компаний.
Сегодняшний день: 1,7 SIM на человека
За почти четверть века истории сотовой связи цены на неё в долларовом выражении непрерывно падали. Если в 1999 году средняя стоимость минуты разговора составляла около 15 центов, то в 2022 году уже около пяти центов, а к 2022 году упала почти до цента. Это делает российскую сотовую связь самой дешёвой в Европе и одной из самых дешёвых в мире.
По данным исследовательского агентства AC&M, во втором квартале 2022 года общее количество активных SIM-карт в России составляет 251,6 миллионов — это без малого две «симки» на россиянина, включая стариков и младенцев! А вот как распределяются эти абоненты между операторами:
Будущее: пятое поколение, шестое поколение
В настоящее время официальная нумерация поколений от МСЭ заканчивается на цифре 4, но многие компании уже ведут разработку пятого и шестых поколений сотовых сетей. Одним из лидеров в этой разработке выступает компания Huawei, которая предсказывает принятие стандартов 5G в 2022–2020 годах, а стандартов 6G — к 2025 году. Последние полевые испытания компанией Huawei показали, что при имеющийся в сетях 4G инфраструктуре после внедрения 5G скорость сможет достигать 3,6 Гбит/с. Максимальная скорость передачи данных в сетях 5G должна составить 20 Гбит/с, но таких возможностей в первые годы внедрения стандарта мы, скорее всего, не увидим.
Как узнать частоту 3g, 4g на своём смартфоне
Чтобы узнать частоту или диапазон, в котором работает ваш мобильный интернет:
- Отключитесь от Wi-Fi и включите мобильную передачу данных (Cellular).
- Значок в верхней части экрана рядом с названием вашего оператора связи укажет, подключены вы к 3G, LTE или 4G.
- Откройте набор номера и введите код. Для Android — *#0011#, *#*#4636#*#* или *#*#197328640#*#*, в зависимости от версии. Для iPhone — *3001#12345#*.
- Открывшееся меню сильно различается у разных моделей смартфонов. Вам нужно найти в меню Freq Band или Frequency (если вы подключены к 4G) или WCDMA (если у вас 3G-связь). В этом поле будет указано, к какой частоте вы подключены.
В этом меню можно увидеть состояние беспроводной сети
Разобравшись в плюсах и минусах разных частот, можно выбрать оператора, чьё покрытие будет вам подходить больше всего. Так вы сможете улучшить качество и скорость мобильного интернета.
Какие частоты сотовой связи будут использоваться для 5g?
Использование частотных диапазонов для сотовой связи строго регламентируется и получение новых лицензий часто затруднено отрицательной позицией военных ведомств, использующих те или иные частоты в собственных нуждах.
На данный момент для развертывания сотовых сетей 5G государством предлагается использовать частотный диапазон 4,4–4,9 ГГц. Это предложение вызывает многочисленные возражения операторов: в Европе и многих других регионах мира за основной диапазон 5G уже принят 3,4–3,8 ГГц.
В то же время для 5G в России, скорее всего, будут использоваться и другие частоты. Со временем сети пятого поколения могут появиться на месте текущих 4G-сетей в диапазоне 2600 МГц. Также государство рассматривает возможность передать операторам часть частот, занятых эфирным телевидением (694–790 МГц). Как ожидается, частотный диапазон 700 МГц может использоваться для «коврового» покрытия 5G.
Между вторым и третьим поколением: gprs и ev-do
Переходом от второго к третьему поколению стал стандарт 2.5G. Годом его рождения принято считать 2001‑й, когда появился GPRS — первый массовый протокол соединения с Интернетом. Первым среди операторов такую услугу стал предоставлять «Би Лайн GSM», у других GPRS появился годом-двумя позже.
Задержка была обусловлена малой заинтересованностью пользователей новой технологией, а также отсутствием достаточного количества мобильных телефонов с поддержкой GPRS. К 2003 году стоимость мегабайта медленного мобильного трафика могла достигать $2.
Скорость передачи данных по GPRS даже в идеальных условиях составляет 170 кбит/с, а в реальности всегда была намного меньше. Решить эту проблему была призвана технология EDGE, которая начала внедряться операторами «большой тройки» в конце 2004 года. У EDGE теоретический максимум скорости был почти в три раза выше — 474 кбит/с.
Помимо появления новых технологий, в переходный период от второго к третьему поколению произошли и другие важные события. В 2002 году мобильные телефоны в нашей стране впервые стали популярнее стационарных, а всего через четыре года, в 2006 году, проникновение мобильной связи достигло 100%.
Первое поколение: аналоговая связь nmt-450 и amps
Первым советским, а затем и российским оператором сотовой связи стал Дельта Телеком, который не дотянул до своего двадцатипятилетнего юбилея всего год — в 2022 году он был присоединён к Теле2. Оператор предоставлял связь по аналоговому стандарту NMT-450 в диапазоне частот 453–468 МГц.
Подключение к нему стоило внушительных даже по нынешним временам денег — $5000, причём почти $2000 из них составляла цена телефона Nokia Mobira MD59-NB2. Минута любого звонка стоила один доллар. SIM-карт в то время не существовало, поэтому смена оператора связи была возможна только через перепрограммирование телефона.
В 1994 году, в России появился американский стандарт AMPS, работавший на частотах 825–890 МГц. Как и NMT, AMPS был аналоговой технологией, но предлагал более высокую ёмкость сетей, что было важно в условиях растущего числа абонентов. Кроме того, AMPS был лучше защищён от помех.
Стандарт 4g/ lte частота 2500
Данный вид связи сравнительно недавно развивается и преимущественно в городах.
FDD(Frequency Division Duplex — частотное разделение каналов) — это DownLink и UpLink работают на разных полосах частот.TDD(Time division duplex — временное разделение каналов)- это DownLink и UpLink работают на одной и той же полосе частот.
Yota: FDD DownLink 2620-2650 МГц, UpLink 2500-2530 МГцМегафон: FDD DownLink 2650-2660 МГц, UpLink 2530-2540 МГцМегафон: TDD 2575-2595 МГц — эта полоса частот выделена только в Московском регионе.МТС: FDD DownLink 2660-2670 МГц, UpLink 2540-2550 МГцМТС:
TDD 2595-2615 МГц — эта полоса частот выделена только в Московском регионе.Билайн: FDD DownLink 2670-2680 МГц, UpLink 2550-2560 МГцРостелеком: FDD DownLink 2680-2690 МГц, UpLink 2560-2570 МГцПосле покупки Мегафоном компании Yota, Yota виртуально стала работать как Мегафон.
Суть технологии
Переход мобильных операторов на UMTS позволил улучшить скорость связи, повысить функциональность и количество услуг.
Для абонентов нововведение предоставило такие преимущества:
- Высокая скорость доступа к Интернету. В отличие от 2G, обеспечивающего прослушивание музыки, просмотр текста и изображений, новое поколение даёт возможность просмотра видео с разрешением 480p. Максимальная скорость соответствует требованиям для видео в формате HD (720p). Для просмотра FullHD понадобится выбирать уже более современные технологии.
- Улучшение качества сигнала. Вероятность того, что связь оборвётся, в несколько раз ниже, чем при использовании GSM.
- Повышенная безопасность. Риск перехвата данных меньше, чем у связи 2G – при прослушивании возможные злоумышленники услышать только шум.
- Снижение энергопотребления смартфонов и планшетов. Расстояние до передающей информацию вышки меньше, чем для GSM, поэтому мобильное устройство намного дольше работает на одном заряде аккумулятора.
Мобильным операторам связь UMTS позволила унифицировать разнообразные системы беспроводного доступа и увеличить ассортимент предложений для своих клиентов.
У компаний, которые ввели в список своих услуг новую технологию, получилось переманить часть клиентов у отстающих в этой области конкурентов. Хотя для перехода на 3G понадобились дополнительные капитальные вложения на модернизацию старых вышек и установку новых.
Недостатки здесь тоже есть. Несмотря на необходимость таких систем для большинства пользователей, зона покрытия UMTS значительно меньше по сравнению с 2G. Так, отправляясь в отдалённые от центра России регионы, можно попасть в такие районы, где отсутствует поддержка 3G при наличии 2G.
В Европе разницы практически нет – если не считать страны Скандинавского полуострова, покрытие 3G и 4G практически стопроцентное.
Таблица: частотные диапазоны российских операторов связи
Оператор | Частота (выгрузка/загрузка), МГц | Дуплекс | Полоса |
Yota | 2500–2530 / 2620–2650 | FDD | Band 7 |
Megafon | 2530–2540 / 2650–2660 | FDD | Band 7 |
Megafon | 2575–2595 | TDD | Band 38 |
MTS | 2540–2550 / 2660–2670 | FDD | Band 7 |
MTS | 2595–2615 | TDD | Band 38 |
Beeline | 2550–2560 / 2670–2680 | FDD | Band 7 |
Tele2 | 2560–2570 / 2680–2690 | FDD | Band 7 |
MTS | 1710–1785 / 1805–1880 | FDD | Band 3 |
Tele2 | 832–839.5 / 791–798.5 | FDD | Band 20 |
MTS | 839.5–847 / 798.5–806 | FDD | Band 20 |
Megafon | 847–854.5 / 806–813.5 | FDD | Band 20 |
Beeline | 854.5–862 / 813.5–821 | FDD | Band 20 |
Частотные диапазоны цифрового тв, раций, dect-трубок и wifi
У наших клиентов часто возникает вопрос: не будет ли другое оборудование (антенны для цифрового ТВ, рации, телефоны DECT, WiFi-роутеры и т. п.) «мешать» устройствам для усиления сотовой связи? Ответ простой и однозначный: нет!
Все перечисленные технологии и стандарты функционируют в различных частотных диапазонах и никак не пересекаются с сотовой связью. Продемонстрируем это наглядной таблицей частот:
Радиостанции (безлицензионные диапазоны) | 26,975–27,855 МГц 433,075–434,775 МГц 446,000–446,100 МГц |
Телефоны DECT | 1880–1900 МГц |
WiFi | 2400–2483,5 МГц 5150–5350 МГц 5650–5850 МГц |
Частоты gsm
GSM — это специальный стандарт второго поколения. Который разработан в конце 80-х годов XX века, для цифровой мобильной связи. С разделением приёма и отдачи информации по времени и частоте. Радиоволны для передачи данных, ограничены диапазоном в 250МГц – 3ГГц, каждый интервал принадлежит конкретной организации. Например, мировым производителям мобильных телефонов было выделено 4 частотных интервала, это:
- 850 MHz;
- 900 MHz;
- 1800 MHz;
- 1900 MHz.
Российские сотовые компании используют только 900 и 1800 МГц. По коллективному решению основных сотовых операторов, частотами Теле2 стал интервал в 1800 MHz, на самом деле диапазон частот колеблется в пределах 1710 – 1899 с небольшими отклонения в большую и меньшую сторону. Эти стандарты связи, Теле2 использует по всей территории Российской Федерации.
Стандарт GSM относится ко второй ревизии передачи мобильных данных к формату 2G, это позволило достичь скорости (19,5 кБит/с). В России стандарт 2G, является самым распространенным в труднодоступных и отдаленных уголках.
Частоты umts (3g) в россии
UMTS (W-CDMA, TD-CDMA и т.п.) работает на частотах 1885-2025 (Uplink) и 2110-2200 (Downlink). Одна частота в сотовой связи, соответственно, используется для приемки сигналов, другая для отправки. В России предпочтителен W-CDMA.
Имеются надстройки HSUPA, HSPDA HSPA . Последние часто обозначаются 3,5G. Следует отметить, что в Японии и США используются иные диапазоны (например, в США 1710-1755 и 2110-2155 МГц). Причина тому – занятость частот 1900 каналом GSM.
Так же следует отметить, что появляются новые технологии и надстройки. Например, смартфон может работать в 3G в стандартах TD-SCDMA, CDMA2000, FOMA. Из перечисленных только последний использует принятую в РФ технологию W-CDMA, хотя и предназначен для Японии.
Параметры связи изменяются год от года и невозможно описать все варианты. Поэтому мы просто указываем направление поисков:
1. Уточните стандарт и частоты смартфона.2. Уточните стандарт и частоты своего оператора.3. Соотнесите полученные данные.
Четвёртое поколение: lte-a
Первым стандартом, полностью удовлетворившим требованиям МСЭ для сотовых сетей 4G, стал LTE-Advanced, название которого обычно сокращается до LTE-A. Первым оператором, запустившим сети LTE-A в России, стала всё та же Yota — это произошло ещё в 2022 году.
И только два года спустя, сети LTE-A появились и у операторов «большой тройки». По заявлениям самих операторов, максимальная скорость при использовании 4G у «Мегафон» составляет 300 Мбит/с, у «Билайн» — 115 Мбит/с, а у МТС — 187 Мбит/с. Из-за того, что сетями 4G операторы называли ещё LTE, для LTE-A компании стали использовать обозначение 4G , хотя именно LTE-A и есть первый настоящий 4G.
Пока что сети LTE-A в России доступны только в некоторых крупных городах, но продолжают активно развиваться. Первым смартфоном с поддержкой LTE-A стала специальная версия Samsung Galaxy S4 для Южной Кореи, выпущенная в 2022 году. В настоящее время в таких сетях умеет работать большинство флагманских моделей различных компаний.