<figu

Если говорить коротко, то 2G, 3G, 4G и 5G — это аббревиатуры, обозначающие  разные стандарты мобильной радиосвязи.

Буква G означает generation, то есть «поколение», и, следовательно, обозначает второе, третье, четвертое и пятое поколение радиосвязи.

Разница между 2G, 3G и 4G в основном заключена в скорости передачи данных. Эта характеристика важна для мобильных устройств, таких как смартфоны и планшеты, чтобы как можно быстрее «путешествовать» по интернету.

В настоящее время в мире существуют стандарты 2G, 3G и 4G, но не все три типа представлены во всех регионах. Смартфон всегда выбирает наилучшую сеть, но не каждый смартфон поддерживает все виды связи. Кроме того, многие поставщики мобильных услуг в настоящее время предлагают соединение 4G только для определенных контрактов.

В самом начале 2020 года будет запущен стандарт 5G. В то время как 4G продолжает оптимизироваться для частного использования, 5G предназначен для совершенно других целей. В частности, промышленным организациям интересны еще более высокие скорости связи. Если же говорить о применении 5G в частном секторе, например, вождение с использованием навигатора требует высокой пропускной способности и стабильного соединения для оценки данных в реальном времени, при этом высокопроизводительный компьютер в каждом автомобиле — совсем не обязательное условие.

Узнайте скорость своего интернета

Определения: 2G, 3G, 4G и 5G

2G: Этот стандарт мобильной радиосвязи был создан в 1992 году, но пришел в Россию в начале 2000-х и по-прежнему в основном используется для телефонии. Мобильные данные передаются через GPRS при максимальной скорости передачи данных 53,6 кбит/с или по Edge (E) со скоростью до 220 кбит/с. Это очень медленно по сегодняшним меркам, но достаточно для приложений, таких как WhatsApp. «Тяжелую» веб-страницу или загрузку видео этот стандарт уже не потянет.

3G: в 2000 году был разработан следующий стандарт мобильной радиосвязи (3G) с названием UMTS. Это позволило развить скорость передачи данных до 384 кбит/с. В 2006 вдогонку вышел HSDPA, позже HSDPA +. Эти стандарты также входят в поколение 3.5G и даже развивают скорость до 7,2 Мбит/с и 42 Мбит/с соответственно.

4G: 4G — актуальный стандарт связи для мобильных телефонов. Теоретически возможна скорость загрузки 1000 Мбит/с. Таким образом, даже очень большие данные могут быть загружены за считанные секунды. На практике, однако, вам повезет, если вы получите соединение со скоростью около 100 Мбит/с при заявленной оператором скорости около 150 Мбит/с, но цифры увеличиваются из года в год. LTE продолжает расширяться.

5G: В то время как 4G по-прежнему оптимизируется для домашних пользователей и может считаться вполне достаточным, но интернет вещей, например, должен сильно выиграть от появления стандарта 5G, поскольку разработчики обещают 10 Гбит/с, что в 10 раз быстрее, чем 4G.

Сегодня 5G — это скорее концепция, так как единого стандарта еще не существует. Чтобы 5G вышла «в люди», нужно сделать немало: например, перейти на новое оборудование, разработать техтребования и выделить частоты.

Читайте также:

Фото: Carritech Telecommunications, pixabay.com

Организуем обмен файлами по Wi-Fi между Андроид-устройствами и ПК Создаем ярлык «Сетевые подключения» в Windows 7 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

B

Содержание:

Стандарты сотовой связи – общепринятые обозначения различных технологий, которые используются в сфере предоставления услуг мобильной связи. Некоторые стандарты из-за схожести их реализации и характеристик объединяют в группы, которые называются поколениями сотовой связи (англ. «generation» – «поколение»). Отсюда понятия 1G, 2G, 3G, 4G, то есть, первое поколение, второе поколение и т.д.

Из статьи ниже Вы узнаете об истории развития мобильных стандартов и поймёте чем отличаются между собой различные поколения и технологии обеспечения сотовой связи.

Язык: Русский/Английский
Формат: HTML
Обновлено: 2017-11-05
Автор: BestFREE.ru

ad S2 / —>

Узнайте, какие поколения мобильной связи сегодня существуют, а также чем они отличаются между собой.

Наверняка сегодня уже практически не осталось людей, которые бы не пользовались сотовой связью. Практически у всех есть мобильные телефоны, которые, помимо средства общения, могут выступать в роли полноценных устройств для выполнения различных прикладных задач. В частности, популярной сферой применения является Интернет-сёрфинг.

И вот здесь начинается самое интересное… Если с голосовой связью дела везде обстоят практически одинаково, то в плане доступа ко Всемирной Сети всё не так просто. Здесь обычно всплывают громкие рекламные лозунги, рекламирующие какой-то 3G, высокоскоростной доступ и пакеты гигабайт. Попробуем с Вами разобраться во всех этих нюансах.

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. Эти приёмо-передатчики могли работать на расстоянии в несколько километров от базовой станции и их фактически можно считать прообразом современных сотовых сетей.

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. В начале 70-х годов всё та же компания Motorola разработала первый мобильный телефон, а со временем совместно с AT&T организовала первую сотовую сеть на территории США:

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. Хотя, в некоторых странах аналоговая мобильная связь существует и поныне наряду с новыми сетями. Ярким примером можно считать скандинавскую систему NMT-450 (Nordic Mobile Telephone), использующую диапазон 450 МГц, которая работает ещё с конца 70-х!

Настоящий расцвет мобильная сотовая связь переживает с переходом от аналоговых технологий к цифровым. Это позволило более оптимально использовать выделенные каналы связи, а также значительно повысить скорость и качество передачи данных. В сетях 2G средняя скорость обмена информацией повысилась до 10 – 15 кбит/с. Это позволило реализовать помимо прямой голосовой связи ещё и передачу коротких текстовых сообщений (SMS).

Переход от 1G к 2G начался в 90-х годах уже прошлого века и был сопряжён с рядом трудностей. Дело в том, что к тому времени у уже существовавших аналоговых сетей первого поколения было довольно много пользователей. Поэтому пришлось переделывать всю систему так, чтобы существовала поддержка и аналоговых, и цифровых режимов работы одновременно.

Подобный цифро-аналоговый стандарт был внедрён в 92-м году в США как надстройка над существовавшим стандартом AMPS, получив название D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone Service – цифровая усовершенствованная служба мобильной связи). Работал он в диапазоне частот 400 – 890 МГц и развивался вплоть до 1996 года. С тех пор стандарт постепенно вытесняется из употребления другими более продвинутыми реализациями полностью цифровых сетей.

В Европе, в отличие от Америки, если не считать скандинавского NMT, в каждой из стран существовало множество разрозненных аналоговых стандартов, работавших в различных диапазонах. Связать их воедино было технически невозможно, поэтому здесь пошли другим путём и в 1991 году создали изначально общий цифровой стандарт, который получил название GSM (Global System for Mobile Communications – глобальный стандарт мобильной связи):

Основными нововведениями GSM (если не считать того, что это был изначально цифровой стандарт) стала поддержка SIM-карт (ранее в других системах номер телефона и зависимость от оператора задавались на уровне прошивки) и роуминга (возможности подключаться к сетям других операторов того же стандарта вещания). Изначально GSM использовал частоту 900 МГц (точнее, диапазон 890 – 960 МГц), однако, со временем включил в себя частоты 1800 МГц (1710 – 1880 МГц), а также 850 МГц (824 – 894 МГц) и 1900 МГц (1850 – 1990 МГц) (американо-канадский стандарт).

2,5G

Фактически большинство современных мобильных сетей на постсоветском пространстве и в Европе работает на базе стандарта GSM с различными улучшениями и обновлениями. Такие улучшения в большей степени касаются не столько улучшения качества голосовой связи, сколько развития возможности передачи данных через виртуальный канал мобильной связи.

Вплоть до начала 2000-х нормального доступа к Интернету в GSM не было. Была реализована некая адаптация веб-сайтов Всемирной сети по технологии WAP. Однако, даже с учётом адаптации, скорость доступа к WAP-сайтам была на уровне старого Dial-Up. И вот, аккурат к началу нового тысячелетия, появляется технология GPRS (General Packet Radio Service – пакетная радиосвязь общего пользования), которая позволила реализовать пакетную передачу данных.

До внедрения этой технологии базовые станции мобильной связи соединялись лишь с наземными телефонными сетями общего пользования (сокр. ТСОП или ТфОП, англ. PSTN – Public Switched Telephone Network). Теперь же появилась возможность подключаться ещё и к сетям пакетной передачи данных, которые позволяли задействовать более широкий спектр частот для повышения скорости передачи данных.

Теоретическая максимальная пропускная способность GPRS составляла 50 кбит/с (на практике, обычно не выше 40), но это уже дало возможность, пусть и не очень быстро, но получать доступ к привычному Интернету, который в то время вступил в фазу активного развития. Данная технология оказалась столь значительной, что часть специалистов даже выделили для её отличия от остальных технологий 2G термин 2.5G.

Однако, с дальнейшим развитием Интернета и улучшением размеров веб-страниц стало ясно, что GPRS уже мало соответствует реалиям. Поэтому уже в 2003 году появляется его улучшенная версия под названием EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution – улучшенная передача данных для эволюции GSM). Основой улучшения стал новый способ кодирования данных (8PSK), который позволил реализовать их передачу на скорости до 1Мбит/с (реально 512 кбит/с и ниже).

Как и в случае с GPRS, некоторые склонны выделять сети, в которых используется технология EDGE в сети 2.75G. Кстати, EDGE по теоретическим требованиям к скорости обмена данными (1 Мбит/с) уже подходит под характеристики сетей третьего поколения. Но из-за реальных потерь всё же недотягивает к ним по уровню стабильности.

Технологии EDGE и GPRS сегодня распространены практически повсеместно и обычно именно они используются для доступа к Интернету с мобильного телефона в зоне, где нет покрытия 3G. Опознать тип (а значит и прикинуть максимальную скорость соединения) Вы можете, взглянув на значок Интернет-подключения в области уведомлений Вашего телефона. Буква «G» будет означать GPRS со скоростью до 50 кбит/с, а «E», соответственно, EDGE со скоростью выше 50 кбит/с:

Начало нового поколения мобильной связи положила технология CDMA (Code Division Multiple Access – множественный доступ с кодовым разделением). В отличие от GSM, где пользователю выделялся лишь ограниченный по частоте (FDMA) или времени (TDMA) канал связи, в CDMA изначально каждый абонент мог использовать всю ширину канала. Различение же одновременно передаваемых потоков данных осуществлялось внедрением специальных псевдослучайных последовательностей, которые использовались в качестве идентификаторов на уровне аппаратного обеспечения.

Фактически именно использование кодового разделения для опознания трафика конкретного абонента, а также отход от привязки к телефонными сетями общего пользования и стали определяющими чертами 3G. Новый тип сетей, как и GPRS, изначально имел прямую связь как с ТСОП, так и с Интернет-провайдером, что в сочетании с широким пропускным каналом позволило реализовать доступ ко Всемирной Сети на скоростях выше 1 Мбит/с.

Изначально сети CDMA стали появляться с 1995 года в США в качестве альтернативы уже устаревшего стандарта D-AMPS. Однако, реальный их бум начался с появлением реализации CDMA2000, работавшей на частоте 1250 МГц с максимальной скоростью приёма до 4.9 Мбит/с и отдачи до 1.8 Мбит/с.

Примерно в это же время появился и альтернативный стандарт WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access – широкополосный множественный доступ с кодовым разделением), покрывавший частоты в диапазоне 1900 – 2100 МГц и дающий скорость передачи данных до 2 Мбит/с. Его плюс был в том, что реализовать его поддержку можно было на базе имеющегося GSM-оборудования. Поэтому именно с WCDMA в Европе началась поддержка этой технологии, а также переход на 3G.

Основой сетей CDMA является технология EV-DO (Evolution-Data Optimized – оптимизация для эволюции данных). Фактически версия этой технологии, которая используется в той или иной сети, определяет максимальные скорости передачи данных. На сегодняшний день существует 5 её версий (наиболее распространённой на сегодняшний день является вторая – Rev.A):

Версия Максимальная скорость приёма Максимальная скорость передачи
Rev.0 2.4 Мбит/с 150 кбит/с
Rev.A 3.1 Мбит/с 1.8 Мбит/с
Rev.B 73.5 Мбит/с 27 Мбит/с
Rev.C 280 Мбит/с 75 Мбит/с
Rev.D 500 Мбит/с 120 Мбит/с

Несмотря на ряд преимуществ и частичную совместимость с сетями GSM, в Европе и странах СНГ большее распространение получил более совместимый стандарт UMTS (Universal Mobile Telecommunications System – Универсальная Мобильная Телекоммуникационная Система), который по принципу работы схож с WCDMA, но действует в диапазоне частот GSM (1885 – 2025 МГц для передачи данных от клиента и 2110 – 2200 МГц для приёма данных).

Максимальной теоретической скоростью передачи данных в сетях UMTS является 21 Мбит/с, но на практике средний показатель варьирует в диапазоне от 384 кбит/с до 7.2 Мбит/с (что, в принципе, довольно хорошо). Основным недостатком UMTS считается довольно малый радиус соты (всего 1.5 км), однако, внедрение данного стандарта выгодно в плане сравнительно небольших вложений на модернизацию базовых станций и хорошей совместимости с GSM.

В качестве развития UMTS сегодня во многих местах разворачиваются сети HSPA (High-Speed Packet Access – высокоскоростной пакетный доступ) и HSPA+ (Evolved High-Speed Packet Access – развитый высокоскоростной пакетный доступ). Как и в случае с GPRS и EDGE, они реализуют собой переходные стандарты развития третьего поколения мобильной связи 3.5G и 3.75G, соответственно.

Отличаются стандарты максимальными скоростями:

  • 14.4 Мбит/с (загрузка) и 5.76 Мбит/с (отдача) для HSPA;
  • 42.2 Мбит/с (загрузка) и 5.76 Мбит/с (отдача) для HSPA+;

Поскольку максимальная скорость отдачи в обеих стандартах одинакова, то их иногда называют HSDPA (D – download – загрузка). На практике в строке уведомлений мобильного телефона при работе в сетях третьего поколения может отображаться один из трёх индикаторов:

  • 3G – сеть стандарта UMTS;
  • H – сеть стандарта HSPA;
  • H+ – сеть стандарта HSPA+.

На момент написания статьи из уже реально действующих мобильных сетей последними являются сети 4-го поколения, они же 4G. Наиболее распространёнными стандартами высокоскоростных современных технологий являются сети LTE (Long-Term Evolution – долговременное развитие) и WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access – всемирное взаимодействие для микроволнового доступа).

Стандарт LTE является прямым потомком GSM и является обратно совместимым с оборудованием для работы EDGE и HSPA, но несовместим с интерфейсами 2G и 3G на устройствах пользователей, поскольку требует наличия отдельных дополнительных модулей, которых нет, например, в старых смартфонах. Он работает в расширенном диапазоне частот (от 1400 до 2000 МГц) за счёт чего обеспечивает скорость скачивания до 326.4 Мбит/с, а отдачи до 172.8 Мбит/с (в спецификации LTE-A (Advanced – улучшенное)).

Радиус покрытия у LTE значительно выше, чем, например, у HSPA и составляет от 3.2 до 19.7 км (в зависимости от мощности базовой станции) с потерями в скорости до 1Мбит/с. Именно этот факт (больше радиус – значит, меньше затрат на модернизацию) объясняет активное внедрение операторами сотовой связи LTE в крупных городах.

Ещё более перспективным стандартом радиосвязи является WiMAX. В отличие от всех предыдущих стандартов, он имеет больше общего не с привычным GSM, а с WiFi. Он даже базируется на той же ветке спецификаций (IEEE 802.16), что и домашние беспроводные сети. Однако, если WiFi имеет небольшой радиус покрытия, то WiMAX изначально разрабатывается как беспроводной стандарт широкополосной передачи данных на расстояниях свыше 1 км (на данный момент до 80 км).

Высокие скорости и большая ёмкость соты в WiMAX достигается благодаря широкой полосе используемого высокочастотного диапазона (1.5-11 ГГц). Поэтому технологию можно применять не только для телекоммуникационных нужд, но также для создания объединённой сети разрозненных точек доступа WiFi, организации различных систем удалённого мониторинга и контроля, а также реализации зоны покрытия мобильной связи и Интернет в труднодоступных местах.

На сегодняшний день сети WiMAX ещё только вводятся в эксплуатацию в развитых странах. В том числе в России (оператор Скартел) и Казахстане (проект FlyNet). Однако, уже активно ведутся изыскания в сфере внедрения ещё более производительных сетей пятого поколения. Ожидается, что сети 5G будут дальнейшим развитием WiMAX 2 с зоной покрытия до 150 км и скоростями до 1 Гбит/с. Но пока это ещё только планируется…

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 2012 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 2010 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.

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. Например, уже в прошлом году компания Мегафон в России тестировала возможность передачи данных на скоростях до 4.2 Гбит/с, а в этом году МТС совместно с Nokia фактически подготовили базу для внедрения сетей 5G!

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.

—> —> ad S5 / —>

Получать обновления:

—>

Страницы: [1] Идёт загрузка…

В настоящее время глобальный тип сети по своему формату и видам включает в себя GSM, CDMA, 3G, 4G, 5G. С момента появления мобильного телефона тип сети прошел через аналоговые сотовые сети первого поколения (1G), GSM второго поколения, цифровые мобильные телефоны TDMA (2G), технологию CDMA мобильной связи 2,5 поколения и мобильную связь третьего поколения. технология 3G. 4G широко используется, 5G уже в пути и используется в моделях новых смартфонов и телефонов выпущенных в 2019 году.

.

GSM

GSM означает Глобальная система мобильной связи. Это стандарт, разработанный Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI) для описания протоколов цифровых сотовых сетей второго поколения (2G), используемых мобильными телефонами , впервые развернутых в Финляндии в июле 1991 года. разработан на основе сотовой системы и имеет несколько полос частот, в том числе GSM900MHz, GSM1800MHz, GSM1900MHz и т. д.

По состоянию на 2014 год он стал де-факто глобальным стандартом мобильной связи и широко используется более чем в 200 странах и территориях и более 1 миллиарда человек во всем мире.

3G

3G – это сокращение от 3GPP, его полное название – партнерский проект 3-го поколения, поэтому его также называют третьим поколением. 3G относится к набору стандартов, используемых для мобильных устройств и услуг мобильной связи, и сетей, которые соответствуют спецификациям Международной подвижной электросвязи-2000 (IMT-2000).Третье поколение, как следует из названия, следует за двумя более ранними поколениями.

Международный союз электросвязи (МСЭ) определил три основных стандарта беспроводного интерфейса для 3G: W-CDMA, CDMA2000 и TDS-CDMA.

Короче говоря, 3G определяется слабо, но обычно включает в себя высокие скорости передачи данных, постоянный доступ к данным и большую пропускную способность голоса. Высокая скорость передачи данных, пожалуй, самая заметная особенность и, безусловно, самая раскрученная. Они обеспечивают такие расширенные функции, как потоковое видео в реальном времени.

CDMA

Множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA) – это цифровая технология передачи данных. Это новая и зрелая технология беспроводной связи, разработанная на основе технологии с расширенным спектром.

CDMA используется в качестве метода доступа во многих стандартах на мобильные телефоны.IS-95, также называемый «cdmaOne», и его развитие 3GMA CDMA2000 часто просто называют «CDMA», но UMTS, стандарт 3G, используемый операторами GSM, также использует «широкополосный CDMA», или W-CDMA, в качестве а также TD-CDMA и TD-SCDMA, как его радиотехнологии.

WCDMA

WCDMA, то есть широкополосный множественный доступ с кодовым разделением, является стандартом радиоинтерфейса, который используется в сетях мобильной связи 3G. Он поддерживает обычные сотовые голосовые, текстовые и MMS-сервисы, но также может передавать данные на высоких скоростях, что позволяет операторам мобильной связи предоставлять приложения с более высокой пропускной способностью, включая музыку по запросу, потоковое телевидение и видео и широкополосный доступ в Интернет. ,

Он позволяет использовать как голос, так и данные и обеспечивает скорость передачи данных до 384 Кбит / с. Полосы частот для WCDMA следующие: Европа и Азия – 2100 МГц, Северная Америка – 1900 МГц и 850 МГц.

WCDMA также называется UMTS, и эти два термина стали взаимозаменяемыми.

Некоторые части WCDMA основаны на технологии GSM, и сети предназначены для интеграции сетей GSM на некоторых уровнях.

TD-SCDMA

TD-SCDMA, сокращение от множественного доступа с синхронным кодовым разделением по времени, представляет собой формат 3G, выбранный для национального стандарта мобильной связи 3G в Китае, в качестве альтернативы W-CDMA.

TD-SCDMA использует метод доступа к каналу TDMA в сочетании с адаптивным синхронным компонентом CDMA на частотных срезах 1,6 МГц, что позволяет развертывание в еще более узких полосах частот, чем TD-CDMA. Он стандартизирован 3GPP и также называется «UTRA-TDD LCR».

Сеть TD-SCDMA несовместима с сетями W-CDMA / UMTS-FDD и TD-CDMA / UMTS-TDD (HCR).

4G

4G – это краткое название беспроводной связи четвертого поколения, стадии широкополосной мобильной связи, которая заменит третье поколение (3G).

Согласно МСЭ, для сети 4G мобильное устройство должно обмениваться данными со скоростью 100 Мбит / с. Сеть 3G, с другой стороны, может обеспечивать скорость передачи данных до 3,84 Мбит / с.

Стандарт долгосрочного развития (LTE) (система-кандидат 4G) – это еще одно название для 4G. Системы LTE доступны в двух форматах: FDD-LTE и TDD-LTE, то есть дуплексная LTE-система с частотным разделением и дуплексная LTE-система с временным разделением.

С точки зрения скорости, пропускная способность сети нисходящей линии связи и восходящей линии связи TD-LTE составляет 100 Мбит / с и 50 Мбит / с соответственно, тогда как пропускная способность сети нисходящей линии связи и восходящей линии связи FDD-LTE составляет 150 Мбит / с и 40 Мбит / с соответственно. Два стандарта имеют небольшую разницу в скорости.

5G

5G – это технология беспроводной широкополосной связи пятого поколения, основанная на стандарте IEEE 802.11ac.

5G обеспечит лучшую скорость и покрытие, чем текущий 4G. 5G работает с сигналом 5 ГГц и имеет скорость до 1 Гбит / с для десятков соединений или десятки Мбит / с для десятков тысяч соединений.

Технология сигналов 5G также была улучшена для большего охвата, а также спектральной и сигнальной эффективности. Эти улучшения позволяют в дальнейшем вносить изменения, такие как распространенные вычисления и Интернет вещей (IoT).

Хотя запуск 5G запланирован до 2020 года, некоторые производители уже включают элементы спецификаций нового стандарта в свои продукты.

По данным Международного союза электросвязи (МСЭ), сеть 5G может обеспечить скорость 20 Гбит / с, задержка всего в 1 миллисекунду и 1 миллион соединений на квадратный километр со стабильностью 99,999%. Так что же это значит для нашего повседневного использования в Интернете?

Короче говоря, сеть 5G имеет три основные характеристики:

● Улучшенная мобильная широкополосная связь (eMBB )

● Массивная связь типа машины ( mMTC )

● И сверхнадежная связь с низкой задержкой ( URLLC )

Влияние eMBB

eMBB относится к дальнейшему улучшению производительности взаимодействия с пользователем на основе существующих сценариев услуг мобильной широкополосной связи.Одним из самых сильных аспектов видения будущего 5G является пользовательский опыт скорости сети. Скорость сети 5G выше ожидаемой примерно в 10 раз по сравнению с 4G. В настоящее время сеть 4G является быстрой, но как только вы почувствуете скорость 5G, вы не сможете вернуться назад – скорость для сети 5G составляет 10 Гбит / с (согласно определению METIS).

Пиковая скорость 5G

Как правило, есть два способа увеличить скорость передачи при беспроводной передаче.Одним из них является повышение эффективности использования спектра. Другой заключается в увеличении ширины полосы спектра. 5G Интернет использует второй метод для увеличения скорости передачи. Возьмем 28GHz группу для примера, его доступная полоса пропускания спектра 1 ГГц, в то время как доступная полоса пропускания сигнала каждого канала в 60GHz полосы 2 ГГц.

Какие приложения будут поддерживать такие высокие показатели? Благодаря этой технологии загрузка высококачественного HD-фильма займет всего 10 секунд. Более того, воспроизведение в реальном времени 3D, 4K или 8K видео,  комбинация игр ARA и VR, высокоскоростная загрузка и выгрузка могут легко осуществиться.

Влияние mMTC

MMTC относится к массовым коммуникациям машинного типа, которые в основном отражают потребности связи между вещами. В последние годы Интернет вещей был горячей темой , но из-за энергопотребления терминала и покрытия беспроводной сети широкие приложения для Интернета вещей все еще находятся в зачаточном состоянии.

5G поддерживает интернет вещей совершенно новыми способами. Основной проблемой технологии Интернета вещей является энергопотребление: в Интернете вещей слишком много узлов и ограничений . Чтобы решить эту проблему, сеть 5G ограничит скорость терминала, уменьшит полосу пропускания, уменьшит мощность передачи терминала, уменьшит сложность антенны, оптимизирует технологию физического уровня и уменьшит энергопотребление терминала в полудуплексном режиме.

Интернет вещей – это одна из основных областей, которые будут сильно выигрывать от внедрения сети 5G. Благодаря взаимосвязи всего, у людей появятся новые и лучшие способы доступа к службам экстренной помощи, пребывания в сети, общения с семьей и многого другого. И по мере того, как скорость нашего интернета будет расти, наши города станут умнее.

Влияние URLLC

Появление сети LTE привело к тому, что задержка мобильных сетей достигла порогового значения в 100 мс, и дает возможность наслаждаться играми, видео и телефонами с данными, которые требуют высокой производительности в реальном времени. Но применение интернета 5G выходит далеко за рамки удобства личного использования: автомобили без водителя, телемедицинская хирургия и промышленная автоматизация – это всего лишь несколько областей, которые выиграют от скорости сети 5G.

Интернет 5G откроет новый слух для промышленного производства и существенно повлияет на наш образ жизни. По данным Международного союза электросвязи, первая коммерческая сеть 5G, как ожидается, будет запущена в сети в 2020 году. В течение следующих пяти лет около 1 миллиарда человек во всем мире будут использовать технологию нового поколения 5G.Ожидается, что технология 5G увеличит объем производства и увеличит как прямые, так и косвенные возможности трудоустройства.

Предыдущая статьяЧто такое оперативная память RAM DRAM, основные термины и понятия Следующая статьяЧто такое Adreno GPU (Snapdragon GPU)?

В теме дня

Huawei утверждает, что ее ОС Hongmeng будет быстрее, чем Android

Никто не знает наверняка, на что будет похожа альтернатива Huawei Android. Это будет что-то совершенно новое или просто раздвоенная версия Android, созданная для имитации…

Скоро выйдет секретный смартфон Nokia с 48-мегапиксельной камерой

Выпуск модели смартфона HTC U19e почти вдвое повысил ежемесячный доход компании

Новые часы Samsung Galaxy Watch Active 2, первый обзор дизайна и…

5 удобных приложений для редактирования мобильного видео на Android

5 лучших беспроводных зарядных устройств для смартфонов 2019 года

Мини-обзор: Motorola Moto G7 Power – большой заряд батареи и средние…

Сигареты IQOS: вопросы, ответы, описание, цены

Qualcomm и Lenovo обьединяют усилия для выпуска первого ноутбука 5G

Те, кто знает английский язык, уже догадались, что литера G в данном случае — это сокращение от generation — то есть «поколение», в переводе на русский язык. Таким образом все эти обозначения — 2G,3G,4G — есть не что иное, как поколения мобильной связи, использующей радиоканалы. Каждое из них характеризуется своим набором функциональных возможностей работы сети, взаимодействия оконечных устройств с базовыми станциями, используемыми алгоритмами шифрования и пропускной способностью канала, в том числе скоростью доступа в Интернет. Рассмотрим их подробнее.

Этапы развития мобильной связи

1G — первое поколение, с появления которого в 1980 году всё и началось. Тогда это была аналоговая мобильная связь, использующая технологию AMPS в США и TACS/NMT в Европе. Основная услуга — телефонные звонки. Модемов, как таковых, тогда практически не было. Принято считать что в России не было связи 1G. Хотя тут можно поспорить. Кому интересно — почитайте про «Алтай».

2G — данный стандарт увидел свет в 1992 году, а в Россию пришел почти на 10 лет позднее. Он является как бы базовой основной для современной телефонии. На этом этапе появились три направления — GSM в Европе, D-AMPS и CDMA в США. Увидели свет знакомые всем SMS-сообщения. Если рассматривать современные реалии, то в сетях 2G мобильные данные передаются по технологии GPRS с достаточно низкой, но меркам 2019 года скоростью — 53,6 Кбит/с. Либо до 220 Кбит/с, если используется EDGE (он же так называемый 2,5G). Для Интернета в том виде, в котором он был в 2000-е, этого хватало. Появились модемы мобильной связи, которые, впрочем, всё ещё были редким и дорогим удовольствием.

3G — третье поколение мобильной связи, связанное с появлением технологии UMTS — универсальной мобильной телекоммуникационной системы, позволившей увеличить скорость Интернета до 384 Кбит/с. У сетей CDMA2000 так же вышло обновление до EV-DO. На массовый рынок вышли USB-модемы. Дальнейшее развитие в виде технологий HSDPA и HSPA+ позволили поднять скорость передачи данных сначала до нескольких мегабит, а затем уже до 14 Mbps и далее, с приходом DC-HSPA+ — до 42 Mbps.

4G — на момент написания статьи все операторы связи России предоставляют в большинстве филиалов присутствия услуги связи, используя стандарты четвёртого поколения — LTE и WiMAX. Оно появилось в тот момент, когда потребность в передаче Интернет-трафика через мобильные сети превысила голосовые услуги. В соответствии со спецификациями, максимальная скорость передачи данных в таких сетях — до гигабита до стационарных узлов и до 100 мегабит в секунду для мобильных клиентов. Понятно, что эти значения лишь теоретически достижимы и на практике всё куда хуже. Хотя операторы не стоят на месте. Например, недавно проводил замер в сети Мегафона и был приятно поражен — 92 Мбит/с! К тому же прогресс так же движется вперёд и технологии WiMAX2 и LTE-Advanced обещают значительное увеличение пропускной способности каналов.

Технология 5G

Вот мы добрались и до последнего поколения, являющегося венцом технического развития технологий радиосвязи. Более подробную статью о нём я выложу немного позже, а пока вкратце расскажу о преимуществах, которое оно нам сулит.

Стандарт 5G — новое, только-только зародившееся поколение мобильных сетей, обещающее революционный скачок в скорости и технологиях. Разрабатываемые спецификации обещают пропускную способность аж до 10 ГБит/с. Самое интересное, что 5G ждут не столько абоненты, сколько операторы связи. Почему? А потому, что это открывает для них новые перспективы и горизонты, главным из которых является IoT — Интернет вещей. За этот рынок в ближайшее время начнётся жестокая конкурентная борьба! В США сеть 5G была запущена уже 1 октября 2018 года компанией Verizon. В России полноценный пилотный проект появится только в 2019 году, а значительное коммерческое развитие ожидается в 2020 году.

Главные технические отличия 5G:

Простыми словами, пятое поколение мобильных сетей не будет единой мобильной сетью, как это было до настоящего момента. У него будет достаточно сложная структура, состоящая из множества сетей. Очень сложная структура. На современном этапе главным преимуществом будет действительно очень быстрый интернет в любой точке покрытия сети.

ПОДЕЛИТЬСЯ
Предыдущая статьяЯндекс Shell
Следующая статьяWallpapers HD & 4K Backgrounds 4.7.9.52

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Войти с помощью: 
Please enter your name here
Please enter your comment!