История и описание технологии 4G интернета
Беспроводной мобильный интернет 4G LTE — стандарт передачи данных в сотовой сети четвертого поколения. В России технология имеет сдвоенное название, хотя на самом деле это два разных стандарта. Перед тем как подключить смартфон к сети Internet, рекомендуется знать основные свойства сетей четвертого поколения, скорость передачи данных, какой уровень покрытия, качество сигнала в отдаленной местности и другие факторы, о которых не будет рассказано в буклете оператора. 4G Интернет в отечественных условиях находится только в стадии развития, поэтому обладает некоторыми негативными качествами, от которых удалось избавиться в аналогичном стандарте 3G.
Содержание
История
4G LTE
Сеть 4G представляет собой стандарт сотового соединения четвертого поколения. Пришел на смену устаревшему 3G. Специальная организация, которая отвечает за разработку и внедрение технологий, которая называется «Международный союз электросвязи», разработала протоколы и стандарты на 4G Интернет еще в далеком 2008 году.
Что касается названия, то имеют место различные игры операторов. В России и некоторых других мировых странах название звучит как 4G LTE. Однако на деле LTE представляет собой всего лишь улученную технологию третьего поколения, которая позиционируется в качестве четвертого.
WiMAX
Представленная технология была разработана в 2001 году. Создателем считается компания «ВайМАКС Форум». Специфика заключается в том, что стандарт работает на схожей с сетями Wi-Fi технологии. Больше подходит для абонентов беспроводной связи с Интернет в качестве основного источника. Предоставляет равноценную с вай-фай скорость соединения, но на гораздо более дальние расстояния.
Разрабатывался в качестве альтернативы проводным сетям и технологии DSL. С тех пор было выпущено несколько версий WiMAX.
Технология
Принцип передачи данных — пакетный. Именно благодаря этому получается столь высокая скорость при работе в технологии. Базовые станции телеком-операторов могут полноценно передавать информацию даже на расстоянии в сто километров. Однако для этого требуется ровный рельеф местности без видимых преград.
Протоколы организации установили скорость работы в стандарте, которая должна быть не менее 100 Мегабит в секунду для объектов в движении. Что касается неподвижных наземных точек доступа, то скорость передачи должна составлять до 1 Гб/с. Однако на сегодняшний день реальные цифры намного ниже.
На сегодняшний день основные усилия разработчиков направлены в сторону применения технологии ортогонального уплотнения передаваемых частот под названием OFDM.
В таком случае антенны для приема и передачи расположены таким образом, чтобы достигалась максимальная корреляция в расположенных рядом антеннах.
Что касается отличий от стандарта третьего поколения, то поддержка 4G в полной мере работает пакетным способом. Его предшественник может похвастаться только частичной пакетной передачей, большую часть берет на себя канальная передача. Голосовые сообщения передаются при помощи Voice over LTE.
Особенности
Можно выделить такие отличительные черты и особенности стандарта LTE:
- Пропускная способность. Технология LTE основывается на таких форматах, как GSM/EDGE и UMTS/HSPA. Они повышают пропускную способность по сравнению с третьим поколением связи. Достигается это за счет нового радиоинтерфейса и улучшенного сетевого ядра. Однако скорость работы в сравнении с полноценным четвертым поколением все равно мала. Пропускная способность составляет 1 Гигабит в секунду (для стационарных абонентов) и 100 Мегабит в секунду (для подвижных абонентов). Полноценное четвертое поколение появилось с выходом так называемого 4G+ или LTE Advanced, которое имеет увеличенную скорость работы в сети Интернет;
- Зона покрытия. Отечественный рынок мобильной связи может похвастаться хорошим покрытием только в стандарте третьего поколения. Более новый стандарт только развивается, поэтому качественную связь можно получить только в крупных городах и только в центральных районах;
- Удобство. Пользоваться LTE удобно. Единственной проблемой может стать тот фактор, что не все гаджеты способны поддерживать сети четвертого поколения. Необходимо убедиться в возможности получения связи в формате 4G. Кроме этого иногда потребуется заменить СИМ-карту на новую, с поддержкой стандарта.
IMT-Advanced, требования
Они состоят в следующем:
- Применение IP-протоколов при передаче пакетов;
- Для высокомобильных абонентов скорость должна составлять не менее ста Мегабит. Для стационарных абонентов — не менее одного Гигабита;
- Для как можно большего подключения к одной соте применяются ресурсы, которые называются динамически разделяемыми;
- Масштабируемая полоса частотности равна 40 Мегагерц;
- Хорошее качество всех сотовых услуг;
- Плавный процесс передачи обслуживания пользователя между сетями.
Аппаратное обеспечение
Для стандарта связи четвертого поколения оборудование выпускается большинством лидирующих электронных компаний. Это такие гранды, как:
- Huawei;
- Концерн «Сименс-Нокиа»;
- Alcatel.
В отечественных условиях выпуском оборудования занимается концерн «Сименс-Нокиа», который работает в кооперации с «Роснано» и НПФ «Микран». Они создают оборудование не только для 4G стандарта, но и для более старых технологий мобильной связи.
Частотные диапазоны
Большинство отечественных операторов мобильной связи применяют практически идентичные частотные диапазоны для связи:
- Оператор Yota работает в 2500-2530/2620-2650 Мгц;
- «Мегафон» пользуется 2530-2540/2650-2660; 2575-2595; 847-854.5/806-813.5 Мгц;
- Для оператора МТС частоты составляют 2540-2550/2660-2670; 2595-2615; 1710-1785/1805-1880; 839.5-847/798.5-806 Мгц;
- Для «Билайн» выделены 2550-2560/2670-2680; 854.5-862/813.5-821 Мгц;
- «Теле2» работает в 2560-2570/2680-2690; 832-839.5/791-798.5 Мгц.
Внедрение
Одной из первых стран, начавших применение 4G, стала Швеция. В 2010 году такие сети были установлены в нескольких городах этой страны. Занимался этим оператор TeliaB, который в 2011 году распространился и на соседние Финляндию, Эстонию, Данию и Литву.
Далее началось полноценное внедрение коммерческих сетей в других мировых странах, которое продолжается до сих пор.
История развития отечественного 4G
Коммерческое внедрение стандартов связи четвертого поколения в отечественных условиях стартовало в Новосибирске. Это произошло в декабре 2011 года, когда фирма «Скартел» начала переводить все оборудование на поддержку 4G. В столице запуск состоялся в 2012 году концерном «Антарес». На сегодняшний день сети четвертого поколения доступны в 23 больших городах страны.
Кроме этого, в городе Томск функционирует завод по производству оборудования для технологии.
Немного о проблемах
Наибольшей проблемой сетей четвертого поколения является их малая доступность и небольшая зона качественного покрытия. Кроме этого можно выделить следующие недостатки и проблемы:
- Отсутствие у абонентов подходящего оборудования не позволяет в полной мере использовать стандарт;
- Для голосовых данных во время разговора все еще применим стандарт 3G, поскольку более новый аналог работает только в сети Интернет;
- Невысокая активность инвесторов в развитии технологии. Это тормозит развитие технологии в целом.
Интернет 4G был разработан еще в 2008 году. В России его внедрение началось только в 2011. Основными отличиями от предыдущих технологий можно назвать повышенную скорость передачи данных и увеличенную пропускную способность.
