Что такое 3G в телефоне, и чем он нам полезен

Трудно в это поверить, но когда-то мобильные телефоны действительно называли «телефонами», не смартфонами, не суперфонами… Они входят в ваш карман и могут делать звонки. Вот и все. Никаких социальных сетей, обмена сообщениями, загрузки фотографий. Они не могут загрузить 5-Мегапиксельную фотографию на Flickr и, конечно же, не могут превратиться в беспроводную точку доступа. Конечно, те мрачные дни уже далеко позади, но по всему миру продолжают появляться перспективные беспроводные высокоскоростные сети передачи данных нового поколения, и многие вещи начинают казаться запутанными. Что же такое «4G»? Это выше, чем 3G, но означает ли, что лучше? Почему все четыре национальных оператора США неожиданно называют свои сети 4G? Ответы на эти вопросы требуют небольшой экскурсии в историю развития беспроводных технологий. Для начала, «G» означает «поколение», поэтому когда вы слышите, что кого-то относят к «сети 4G», это означает, что они говорят о беспроводной сети, построенной на основе технологии четвертого поколения. Применение определения «поколения» в данном контексте приводит ко всей той путанице, в которой мы попробуем разобраться.

1G

История начинается с появления в 1980-х годах нескольких новаторских сетевых технологий: AMPS в США и сочетание TACS и NMT в Европе. Хотя несколько поколений услуг мобильной связи существовали и раньше, тройка AMPS, TACS и NMT считается первым поколением (1G), потому что именно эти технологии позволили мобильным телефонам стать массовым продуктом. Во времена 1G никто не думал об услугах передачи данных — это были чисто аналоговые системы, задуманные и разработанные исключительно для осуществления голосовых вызовов и некоторых других скромных возможностей. Модемы существовали, однако из-за того, что беспроводная связь более подвержена шумам и искажениям, чем обычная проводная, скорость передачи данных была невероятно низкой. К тому же, стоимость минуты разговора в 80-х была такой высокой, что мобильный телефон мог считаться роскошью. Отдельно хочется упомянуть первую в мире автоматическую систему мобильной связи «Алтай», которая была запущена в Москве в 1963 году. «Алтай» должен был стать полноценным телефоном, устанавливаемым в автомобиле. По нему просто можно было говорить, как по обычному телефону (т.е. звук проходил в обе стороны одновременно, т.н. дуплексный режим). Чтобы позвонить на другой «Алтай» или на обычный телефон, достаточно было просто набрать номер — как на настольном телефонном аппарате, без всяких переключений каналов или разговоров с диспетчером. Аналогичная система в США, IMTS (Improved Mobile Telephone Service), была запущена в опытной зоне на год позже. А коммерческий ее запуск состоялся лишь в 1969 году. Между тем в СССР к 1970 году «Алтай» был установлен и успешно работал уже примерно в 30 городах. Кстати, в Воронеже и Новосибирске система действует до сих пор.

2G

В начале 90-х годов наблюдается подъем первых цифровых сотовых сетей, которые имели ряд преимуществ по сравнению с аналоговыми системами. Улучшенное качество звука, бОльшая защищенность, повышенная производительность — вот основные преимущества. GSM начал свое развитие в Европе, в то время как D-AMPS и ранняя версия CDMA компании Qualcomm стартовали в США. Эти зарождающиеся 2G стандарты пока не имеют поддержки собственных, тесно интегрированных, услуг передачи данных. Многие из таких сетей поддерживают передачу коротких текстовых сообщений (SMS), а также технологию CSD, которая позволила передавать данные на станцию в цифровом виде. Это фактически означало, что вы могли передавать данные быстрее — до 14,4 кБит/с, что было сравнимо со скоростью стационарных модемов в середине 90-х. Для того, чтобы инициировать передачу данных с помощью технологии CSD, необходимо было совершить специальный «вызов». Это было похоже на телефонный модем — вы или были подключены к сети, или нет. В условиях того, что тарифные планы в то время измерялись в десятках минут, а CSD была сродни обыкновенному звонку, практической пользы от технологии почти не было.

2.5G

Появление сервиса «General Packet Radio Service» (GPRS) в 1997 году стало переломным моментом в истории сотовой связи, потому что он предложил для существующих GSM сетей технологию непрерывной передачи данных. С использованием новой технологии, вы можете использовать передачу данных только тогда, когда это необходимо — нет больше глупой CSD, похожей на телефонный модем. К тому же, GPRS может работать с большей, чем CSD, скоростью — теоретически до 100 кБит/с, а операторы получили возможность тарифицировать трафик, а не время на линии. GPRS появился в очень подходящий момент — когда люди начали непрерывно проверять свои электронные почтовые ящики. Это нововведение не позволило добавить единицу к поколению мобильной связи. В то время, как технология GPRS уже была на рынке, Международный Союз Электросвязи (ITU) составил новый стандарт — IMT-2000 — утверждающий спецификации «настоящего» 3G. Ключевым моментом было обеспечение скорости передачи данных 2 МБит/с для стационарных терминалов и 384 кБит/с для мобильных, что было не под силу GPRS. Таким образом, GPRS застрял между поколениями 2G, которое он превосходил, и 3G, до которого не дотягивал. Это стало началом раскола поколений.

3G, 3.5G, 3.75G… и 2.75G тоже

В дополнение к вышеупомянутым требованиям к скорости передачи данных, спецификации 3G призывали обеспечить легкую миграцию с сетей второго поколения. Для этого, стандарт, называемый UMTS стал топовым выбором для операторов GSM, а стандарт CDMA2000 обеспечивал обратную совместимость. После прецедента с GPRS, стандарт CDMA2000 предлагает собственную технологию непрерывной передачи данных, называемую 1xRTT. Смущает то, что, хотя официально CDMA2000 является стандартом 3G, он обеспечивает скорость передачи данных лишь немногим больше, чем GPRS — около 100 кБит/с. Стандарт EDGE — Enhanced Data-rates for GSM Evolution — был задуман как легкий способ операторов сетей GSM выжать дополнительные соки из 2.5G установок, не вкладывая серьезные деньги в обновление оборудования. С помощью телефона, поддерживающего EDGE, вы могли бы получить скорость, в два раза превышающую GPRS, что вполне неплохо для того времени. Многие европейские операторы не стали возиться с EDGE и были приверженцами внедрения UMTS. Итак, куда же отнести EDGE? Это не так быстро, как UMTS или EV-DO, так что вы можете сказать, что это не 3G. Но это явно быстрее, чем GPRS, что означает, что она должна быть лучше, чем 2.5G, не так ли? Действительно, многие люди назвали бы EDGE технологией 2.75G. Спустя десятилетие, сети CDMA2000 получили обновление до EV-DO Revision A, которая предлагает немного более высокую входящую скорость и намного выше исходящую скорость. В оригинальной спецификации, которая называется EV-DO Revision 0, исходящая скорость ограничена на уровне 150 кБит/с, новая версия позволяет делать это в десять раз быстрее. Таким образом, мы получили 3.5G! То же самое для UMTS: технологии HSDPA и HSUPA позволили добавить скорость для входящего и исходящего траффика. Дальнейшие усовершенствования UMTS будут использовать HSPA+, dual-carrier HSPA+, и HSPA+ Evolution, которые теоретически обеспечат пропускную способность от 14 МБит/с до ошеломительных 600 МБит/с. Итак, можно ли сказать что мы попали в новое поколение, или это можно назвать 3.75G по аналогии с EDGE и 2.75G?

4G — кругом обман

Подобно тому, как было со стандартом 3G, ITU взяла под свой контроль 4G, привязав его к спецификации, известной как IMT-Advanced. Документ призывает к скорости входящих данных в 1 ГБит/с для стационарных терминалов и 100 МБит/с для мобильных. Это в 500 и 250 раз быстрее по сравнению с IMT-2000. Это действительно огромные скорости, которые могут обогнать рядовой DSL-модем или даже прямое подключение к широкополосному каналу. Беспроводные технологии играют ключевую роль в обеспечении широкополосного доступа в сельской местности. Это более рентабельно — построить одну станцию 4G, которая обеспечит связь на расстоянии десятков километров, чем покрывать сельхозугодья одеялом из оптоволоконных линий. К сожалению, эти спецификации являются настолько агрессивными, что ни один коммерческий стандарт в мире не соответствует им. Исторически сложилось, что технологии WiMAX и Long-Term Evolution (LTE), которые призваны добиться такого же успеха как CDMA2000 и GSM, считаются технологиями четвертого поколения, но это верно лишь отчасти: они оба используют новые, чрезвычайно эффективные схемы мультиплексирования (OFDMA, в отличие от старых CDMA или TDMA которые мы использовали на протяжении последних двадцати лет) и в них обоих отсутствует канал для передачи голоса. 100 процентов их пропускной способности используется для услуг передачи данных. Это означает, что передача голоса будет рассматриваться как VoIP. Учитывая то, как сильно современное мобильное общество ориентировано на передачу данных, можно считать это хорошим решением. Где WiMAX и LTE терпят неудачу, так это в скорости передачи данных, у них эти значения теоретически находятся на уровне 40 МБит/с и 100 МБит/с, а на практике реальные скорости коммерческих сетей не превышают 4 МБит/с и 30 МБит/с соответственно, что само по себе очень неплохо, однако не удовлетворяет высоким целям IMT-Advanced. Обновление этих стандартов — WiMAX 2 и LTE-Advanced обещают сделать эту работу, однако она до сих пор не завершена и реальных сетей, которые их используют, по-прежнему не существует. Тем не менее, можно утверждать, что оригинальные стандарты WiMAX и LTE достаточно отличаются от классических стандартов 3G, чтобы можно было говорить о смене поколений. И действительно, большинство операторов по всему миру, которые развернули подобные сети, называют их 4G. Очевидно, это используется в качестве маркетинга, и организация ITU не имеет полномочий противодействовать. Обе технологии (LTE в частности) скоро будут развернуты у многих операторов связи по всему миру в течение нескольких следующих лет, и использование названия «4G» будет только расти. И это еще не конец истории. Американский оператор T-Mobile, который не объявлял о своем намерении модернизировать свою HSPA сеть до LTE в ближайшее время, решил начать брендинг модернизации до HSPA+ как 4G. В принципе, этот шаг имеет смысл: 3G технология в конечном счете может достигнуть скоростей, больших, чем просто LTE, приближаясь к требованиям IMT-Advanced. Есть много рынков, где HSPA+ сеть T-Mobile быстрее, чем WiMAX от оператора Sprint. И ни Sprint, ни Verizon, ни MetroPCS — три американских оператора с живой WiMAX/LTE сетью — не предлагают услуги VoIP. Они продолжают использовать свои 3G частоты для голоса и будут делать это еще в течении некоторого времени. Кроме того, T-Mobile собирается обновиться до скорости 42 МБит/с в этом году, даже не касаясь LTE! Возможно, именно этот шаг T-Mobile вызвал глобальное переосмысление того, что же на самом деле означает «4G» среди покупателей мобильных телефонов. AT&T, которая находится в процессе перехода на HSPA+ и начнет предлагать LTE на некоторых рынках в конце этого года, называет обе эти сети 4G. Таким образом, все четыре национальных оператора США украли название «4G» у ITU — они его взяли, убежали с ним и изменили.

Выводы

Итак, что же это все нам дает? Похоже, операторы выиграли эту битву: ITU недавно отступил, заявив, что термин 4G «может быть применен к предшественникам этой технологии, LTE и WiMAX, а также другим эволюционировавшим 3G технологиям, обеспечивающим существенное повышение производительности и возможностей по сравнению с начальной системой третьего поколения». И в некотором смысле мы считаем, что это справедливо — никто не будет спорить, что так называемые «4G» сети сегодня напоминают сети 3G 2001 года. Мы можем передавать потоковое видео очень высокого качества, загружать большие файлы в мгновение ока и даже, в определенных условиях, использовать некоторые из этих сетей как замену DSL. Это звучит как скачок поколений! Не известно, будут ли WiMAX 2 и LTE-Advanced называться «4G» к тому времени, когда они станут доступны, но думаю, что нет — возможности этих сетей будут сильно отличаться от сетей 4G, которые существуют сегодня. И давайте быть честными: отделы маркетинга не испытывают недостатка в названиях поколений.

Литература

2G, 3G, 4G, and everything in between: an Engadget wireless primerUPDATE: Добавлена информация о системе мобильной связи «Алтай». 183 580k 183

Термин 3G применяется для обозначения поколения мобильных сервисов, которое пришло на смену устаревшим 1G и 2G. Технология обеспечивает доступ к мобильному интернету с высокой скоростью и разнообразным услугам сети интернет.

Системы сотовой связи активно развиваются с 1970-х гг., а сами мобильные устройства классифицируют по поколениям пользователей, которым они принадлежат. Первые телефоны относились к поколению 1G (G — generation). Они работали в аналоговых сетях и обеспечивали низкое качество связи. Позже появились цифровые сети 2G с повышенным качеством голосовой связи и функцией SMS.

Скорость 3G и другие преимущества для пользователей

Создание сети третьего поколения ознаменовало собой создание единой среды мобильной связи, которая поддерживает широкополосные системы передачи данных и обеспечивает глобальную мобильность. 3G базируется на технологии IP с пакетной передачей данных. Это впервые позволило абонентам находится в онлайн-режиме непрерывно. Для этого требуется просто находиться там, где доступна сотовая связь.

Стандарт связи 3G после своего появления составил конкуренцию интернет-провайдерам за счет широких возможностей для пользователя. К преимуществам сетей третьего поколения относятся:

• скорость передачи данных — до 2 Мбит/с;
• доступ к высокоскоростному интернету из любого места;
• удаленный доступ к корпоративной сети;
• видеотелефония;
• потоковое видео;
• банковские сервисы;
• виртуальный кошелек;
• онлайн-игры.

С появлением 3G у пользователей появилась возможность совершать онлайн-покупки с помощью мобильных устройств. Сети третьего поколения позволили использовать сотовый телефон в качестве виртуального кошелька, что становилось все более актуальным по мере развития электронной коммерции.

Сети третьего поколения также предоставили широкий спектр возможностей для бизнеса. Логистические компании смогли оптимизировать работу парков автотранспорта, курьерских служб. Начинающие предприниматели получили возможность черпать в мобильном интернете идеи для новых стартапов.

Что такое 3G интернет

Пользователи 3G получают возможность проводить подключение к интернету разными способами:

• через мобильный телефон;
• через компьютер;
• через телефон с синхронизацией с ПК.

Для установки интернет-соединения 3G с помощью компьютера предусмотрены PCMCIA-карта и 3G USB-модем, в который необходимо вставить SIM-карту. Еще один удобный вариант подключения к 3G интернету — синхронизация мобильного телефона с ПК с помощью USB-кабеля или через Bluetooth.

Качество связи в 3G сети

Среди преимуществ 3G выделяют хорошее качество сотовой связи, которое отсутствовало в предыдущих поколениях мобильных устройств. Даже во время пиковых нагрузок новая технология стала покрывать потребности жителей больших городов. Помехи во время разговора и проблемы с соединением были ликвидированы.

В сетях третьего поколения была реализована технология защиты данных. За счет многоуровневого кодирования разработчикам удалось обеспечить конфиденциальность телефонных разговоров. Одновременно уровень излучения был снижен в 4-8 раз. Телефоны с поддержкой 3G стали экологически безопасными.

Чем отличается 3G от 4G

В начале 2000-х гг. технология 3G стала настоящим прорывом, обеспечив пользователям круглосуточный доступ к интернету и качественной связи. Однако сейчас набирает популярность сеть четвертого поколения. Она является усовершенствованной версией 3G и обеспечивает лучшие показатели производительности.

Скорость соединения

Максимальная скорость передачи данных в 3G-сети составляет до 2Мбит/с, а в 4G — до 1 Гб/с. Эти показатели достигаются благодаря увеличению числа антенн MIMO. Однако на практике скорость соединения в обеих сетях может существенно отличаться от максимальной, что зависит от разных факторов, включая:

• модель мобильного устройства;
• посещаемые сайты;
• используемый сервер;
• местонахождение абонента.

Технология передачи данных

В 3G используется пакетная коммутация и коммутационные каналы узлов сети, а в 4G — только пакетная коммутация. Однако пропускная способности в обеих сетях одинаковая. Отличие 4G — технология IP-телефонии, которая отсутствует в предыдущем поколении мобильных устройств.

12.02.2018

Здравствуйте, уважаемые читатели.

Разбор термина

Начнем с того, что обозначает буква «G». В данном контексте она является заглавной в слове «generation» (поколение). Имеется в виду, что это уже третье поколение связи. Логично предположить, что перед ним были еще два.

Первое относится к тем временам, когда сотовые телефоны были такие большие и тяжелые, что ими можно было нанести тяжкие телесные повреждения. Второе — известный многим стандарт GSM (Global System for Mobile Communications).

Вот мы подобрались к тому, что такое 3g. Что же оно подразумевает под собой? Это набор услуг, включающий в себя голосовую радиосвязь (по-простому, звонки по телефону) и высокоскоростной мобильный интернет для передачи данных. Чтобы пользоваться этими благами, нужен смартфон или модем, поддерживающий такой стандарт.

Скорость

Искушенные современными технологиями абоненты жалуются на недостаточную скорость мобильного интернета. Однако стоит признать, что в сравнении с предшественником, 3G позволяет даже на смартфоне и находясь в пути смотреть потоковое видео, разговаривать по видеосвязи и играть в онлайн игры.

Судите сами: максимальная скорость для сильно подвижных юзеров (до 120 км/ч) составляет 144 кбит/с, для пользователей с быстротой передвижения (до 3 км/ч) — 384 кбит/с, а если сидеть на одном месте — 2048 Кбит/с.

Такие нормы для 3G установлены Международным союзом электросвязи (ITU). В целом, данные по такой сети передаются со скоростью 3,6 Мбит/с.

Беспрерывность связи

Еще одно преимущество 3G над GSM состоит в том, что связь обрывается реже. У 2G были частотные и временные разделения каналов, поэтому при передвижении между станциями вещания могла замедляться передача данных или вовсе обрываться соединение.

У третьего поколения эта проблема решена путем использования «мягкого хэндовера». Принцип работы таков: когда вы удаляетесь от одной точки доступа, связь подхватывает другая — к которой вы приближаетесь. Получается, первая начинает передавать всё меньше данных, а вторая всё больше.

Если вы находитесь в городе, где покрытие хорошее, то вероятность обрыва соединения исключена. Для экономии пространства мобильные операторы устанавливают свои антенны на крышах зданий. Они способны ловить сигнал от мобильного устройства на расстоянии до 35 км.

Стандарты

Несколько слов для тех, кому интересная техническая сторона вопроса. 3G предполагает 5 спецификаций семейства IMT-2000, включая TD-CDMA/TD-SCDMA (своя технология у китайцев), UWC-136 и DECT.

Но самую большую популярность из пятерки получили два. Они базируются на модификации CDMA (множественный доступ с кодовым разделением каналов). Речь идет о UMTS (WCDMA) и CDMA2000 (IMT-MC).

Последняя в России ловится на частотах диапазона 450 МГц. Вообще это поколение функционирует между дециметровым и сантиметровым диапазонами, то есть приблизительно в пространстве 2 ГГц.

Это всё, что касается того, что такое 3g. Прощаюсь с вами до следующей статьи на этом сайте.

До свидания.

Этой статьей стоит поделиться

25 сентября 2009 в 09:01*На правах рекламы

Технология мобильной связи и передачи данных третьего поколения в скором времени может полностью заменить и вытеснить GSM. Уже сейчас уровень проникновения 3G в наиболее прогрессивных с точки зрения мобильных технологий странах Азиатского региона превысил 30%. Связью третьего поколения по всему миру пользуется более 180 миллионов человек. К 2014 году их количество, по оценкам экспертов, должно достичь 2 миллиардов человек. Что такое 3 3G – это сокращение от 3 Generation. Это технологии мобильной связи нового, третьего поколения. Основное отличие нового формата от традиционной мобильной связи – в разы более высокая скорость передачи данных. Если основной задачей стандартов 2G, к которым относится и знакомый вам GSM, было обеспечение передачи голоса, то для стандарта 3G добавились требования по обеспечению комфортного использования интернет-сервисов и передачи видео.  Зачем мне может быть нужна технология 3G? 1) 3G это высокоскоростной интернет. Значительно быстрее интернета, который был доступен мобильным пользователям GSM/EDGE. 3G позволяет комфортно смотреть высококачественное видео, мгновенно загружать полные (а не мобильные) версии сайтов. К примеру, для загрузки фотографии объемом в 1МБ по технологии 3G потребуется 4 секунды. 2G на максимальной скорости потребует 40 секунд для загрузки этого же файла. 3) 3G даст возможность смотреть ТВ в высоком качестве на экране своего мобильного телефона. Абонент связи третьего поколения может не опасаться того, что пропустит вечерний выпуск новостей, фильм или футбольный матч. В Байнете появился специальный информационный сайт, который наглядно рассказывает о возможностях 3G.Там же вы можете проверить, поддерживает ли ваша модель телефона технологию 3G.