2 джи – Что такое 1G, 2G, 3G, 4G и все что между ними / Habr

Что такое 1G, 2G, 3G, 4G и все что между ними / Habr

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 primer

UPDATE: Добавлена информация о системе мобильной связи «Алтай».

habr.com

Просто о сложном: 2G, 3G, 4G и 5G

Наверх

• Рейтинги
• Обзоры
  • Смартфоны и планшеты
  • Компьютеры и ноутбуки
  • Комплектующие
  • Периферия
  • Фото и видео
  • Аксессуары
  • ТВ и аудио
  • Техника для дома
  • Программы и приложения
• Новости
• Советы
  • Покупка
  • Эксплуатация
  • Ремонт
• Подборки
  • Смартфоны и планшеты
  • Компьютеры
  • Аксессуары
  • ТВ и аудио
  • Фото и видео
  • Программы и приложения
  • Техника для дома
• Гейминг
  • Игры
  • Железо
• Еще
  • Важное
  • Технологии
  • Тест скорости

ichip.ru

Секреты, что такое 3G и какое отличие 2G от 3G

В современных городах, у операторов мобильной связи давно запущены в продажу услуги 3G. Скоро все основные производители мобильных телефонов и планшетных компьютеров смогут предлагать помимо традиционных 2G, обновленные 3G телефоны и планшеты, которые способны получить доступ к новым услугам 3G сетей. На самом деле, почти каждый смартфон или планшет, а так же большинство мобильных телефонов выпущенных в последнее время поддерживают 3G технологию. У вас как и любого Интернет пользователя или абонента мобильной связи в тот момент, когда могут сообщить приятную новость что «теперь 3G связь доступна в родном городе», возникают серьезные вопросы имеющие значимость на миллион долларов:

— что такое 3G;
— для чего нужен 3G;
— как пользоваться 3G услугами;
— в чем разница между 3G и 2G.

Естественно, актуальные и пытливые вопросы о 3G можно задать тому кто сообщил вам новость что в вашем городе установлена связь 3G. Но, не всегда есть возможность получить профессиональные ответы про возможности 3G связи.

Вот вам объяснение термина 3G и подробные ответы на вопросы связанные с 2G и 3G.

Что такое 3G

3G — это новое поколение сети со скоростями связи в разы выше, чем обычная 2G сеть!

3G — это третье поколение мобильных систем связи (сокращение от английской фразы «Third Generation»). 3G повышает качество услуг таких как например, мультимедиа, высокоскоростная мобильная Интернет связь с возможностью просматривать видео на вашем мобильном телефоне. Используя 3G телефон и доступ к 3G сети, вы сможете совершить видео звонки, смотреть TV и телетрансляции прямого эфира, подключить высокоскоростной Интернет, проверить электронную почту (E-mail) и скачать музыку, а так же пользоваться голосовыми звонками и сервисами отправки сообщений (SMS и MMS) поддерживаемыми мобильным телефоном, создать видео звонок в реальном времени между вами и абонентом, который может принять видео звонок, скачать видео ролики, новости, читать Интернет страницы со спортивными обзорами и видео сообщениями.Что можно сделать с помощью 3G услуги

Мобильные телефоны с поддержкой 3G продаются в России давно, но раньше не было оператора мобильной связи, который осуществлял предоставление услуги сети 3G. Теперь же, когда на рынке среди множества мобильных услуг имеются компании, операторы сотовой связи предоставляющие пользователю доступ в 3G сеть, в ваших руках самый современный телефон может начать использовать все свои возможности по максимуму, опережая возможности телефонов из прошлого века.

С 3G становится легко и быстро работать в Интернете. Например, отправлять и получать электронную почту в том числе письма с фотографиями и картинками большого размера. 3G позволяет также быстро скачать фильм, музыку, игры из Интернета.

Делать видео звонки и организовать проведение видеоконференций (где в сетях 3G возможны 3G звонки). Я надеюсь, теперь вы понимаете идею и назначение фронтальной камеры в телефонах Apple iPhone 5s / iPhone 6s, Samsung Galaxy S5, Nokia Lumia, Lenovo Vibe, Sony Xperia и Huawei Ascend. И почему многие любители Apple девайсов разочаровались в ранних моделях iPad, когда узнавали, что в революционном планшетном компьютере iPad отсутствовала фронтальная камера. Верно, сейчас используемая многими 3G технология способствует удобному общению на большом расстоянии. Теперь и вы можете создать видео конференции на вашем телефоне или мобильном устройстве используя 3G доступ.

Получить потоковое ТВ (онлайн телевидение) на экране телефона. 3G связь поможет смотреть разные телевизионные каналы (новости, биржа и торговля, спорт, музыка, семья и природа) непосредственно на Вашем мобильном телефоне.

Так же появляется возможность удаленно просматривать видеокадры с камер безопасности прямо на мобильном телефоне, в любе время суток, где бы вы ни находились. Возможность получить удаленный доступ к видео камерам систем безопасности поможет вам осуществлять контроль безопасности в то время как вы находитесь вдали от своего дома или участка, где установлена ваши система видеонаблюдения и камеры слежения.

Вы можете просматривать Интернет с высокой скоростью передачи данных. Это значит что с помощью 3G связи вы даже сможете играть в онлайн игры с тяжелым медиа контентом.

Если у вас есть встроенный GPS в мобильный / сотовый телефон, вы можете получить быстрый доступ к навигации, и спутниковым картам с помощью приложений сторонних разработчиков.

3G услуги дают пользователям мобильных аппаратов высококачественную передачу голоса и связь с данными Интернет сервисов и удаленных программ способных обрабатывать большие массивы данных по вашему запросу и отображать результаты на экранах на ваших мобильных аппаратов.

Какая разница между 3G и 2G

3G представляет собой новый шаг в развитии мобильной связи. 3G предлагет услуги мобильной связи с заметно большей пропускной способностью и эффективностью, чем нынешняя 2G система мобильной связи.

Сама по себе 2G связь ориентирована на голосовую услугу. В то время как 3G поддерживает высокоскоростную передачу данных, которая по меньшей мере составляет 144 кбит/сек. C благоприятным широкополосным доступом в Интернет по мобильному телефону 3G связь поддерживает TriplePlay функции, такие как мобильное ТВ и конвергентные услуги связи (голосовая связь и передача данных).

Кроме того, 3G помогает операторам сотовой связи в укреплении их потенциала для услуг голосовой связи. В настоящее время основные операторы 2G связи сталкиваются с серьезным спектром проблем в некоторых городах, который тормозит их рост в будущем.

И в то время как 3G является хорошим способом для услуг передачи данных, такая связь в три раза более эффективна по характеристикам, чем нынешние технологии и услуги связи предоставляемые большинству абонентов. Какая скорость передачи данных? Вот примеры для сравнения возможностей 2G и 3G.

Максимальная скорость связи:

2G связь — 10 Кб/сек;
3G связь — 3 Мб/сек.

Время, необходимое для загрузки трехминутной MP3 песни:

2G связь — от 31 до 40 минут;
3G связь — 11 секунд до 1,5 минуты.

Также подготавливается обширная статья на тему, «Что такое 4G и 5G». Оставайтесь с нами!

www.todbot.ru

Характеристики Samsung Galaxy J2 📱 Цены

Количество мегапикселей камеры Количество мегапикселей (Мп — один миллион пикселей) говорит о том, насколько детальным будет изображение. При этом не всегда большое их количество означает, что снимок будет качественным, т.к. имеет значение также размер фотоматрицы, а точнее размер принимающего свет пикселя. Чем он больше, тем меньше шумов будет на фотографии или видео.	5 Мп (мегапиксели) ★ 35 место (рейтинг по основной камере)
Максимальное разрешение фотосъемки Определяет максимальное количество пикселей (точек) по вертикали и горизонтали при фотосъемке.	2576 x 1932 пикселей
Форматы разрешения съемки Поддержка камерой стандартов разрешения изображения, таких как Ultra HD, Full HD и т.д.	Quad HD (2560 x 1440) Full HD (1920 x 1080) HD (1280 х 720)
Наличие фотовспышки В темное время суток или в помещении с плохим освещением фотовспышка позволяет осветить пространство в момент съемки и избежать темной фотографии, размытия и нечетких контуров. Так же вспышка может использоваться, как фонарик.	Да
Тип фотовспышки В современных телефонах популярны светодиодные вспышки состоящие из одного или нескольких осветительных элементов. Они дешевы и у них длительный срок службы. Применяются также и ксеноновые вспышки.	Светодиодная
Тип фотоматрицы Матрицы отличаются по технологии производства, но в телефонах это играет не такую важную роль, как в полноценных фото и видеокамерах. Самый популярный тип фотоматриц для телефонов — CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).	CMOS
Диафрагма Размер диафрагмы регулирует количество света, проходящего через объектив. Чем больше размер диафрагмы (меньше число f), тем лучше получаются фотографии при недостаточной освещенности. В большинстве камер телефонов размер диафрагмы неизменяемый.	f/2.2
Настройки фотосъемки В телефонах все настройки съемочного процесса осуществляются программным методом. Обычно они все автоматизированы, но есть и те, которые можно регулировать самостоятельно через настройки в приложении. Обычно это установка уровня освещенности, включение и выключение фотовспышки, цветовые настройки, автоспуск и т.п.	Да
Автофокусировка Автофокус самостоятельно настраивает резкость (четкость) объекта в кадре.	Да
Детектор лиц Функция автоматического определения лиц при фотосъемке и настройки на них фокуса.	Да
Панорамная фотосъемка При панорамной фотосъемке (съемка на 360 градусов) вручную, кадр за кадром, перемещают камеру в горизонтальной плоскости относительно предыдущего кадра, так чтобы каждый последующий кадр слегка заходил на предыдущий. После завершения программа автоматически склеит все полученные кадры в нужной последовательности и создаст один большой снимок-панораму.	Да
Видоискатель Видоискатель — это оптическое приспособление для наблюдения за объектом съемки и выбора правильной композиции. В современной цифровой технике чаще всего заменяется дисплеем.	Да
Непрерывная фотосъемка Съемка фотографий (не видео) с определенной частотой в определенный промежуток времени. После нажатия на спуск съемка ведется автоматически до ручного или автоматического завершения.	Да
Фокусировка касанием Фокусировка касанием подразумевает наведение на резкость при помощи касания объекта съемки на дисплее телефона. При этом сразу происходит фотосъемка.	Да
Компенсация экспозиции Компенсация экспозиции или экспокоррекция — это ручная корректировка экспозиции во избежание погрешностей, либо для создания художественного эффекта.	Да
Автоспуск Возможность автоматически произвести фотосъемку через определенное время.	Да
Цифровая стабилизация изображения При цифровой стабилизации (EIS Electronic (Digital) Image Stabilizer) идет вычисление сдвига процессором с помощью програмного обеспечения. Позволяет снизить эффект смазывания изображения.	Да
Баланс белого Баланс белого цвета — это коррекция цвета изображения в соответствии с цветом снимаемого объекта в реальных условиях.	Да
Настройка ISO ISO — настройка светочувствительности по стандартам ISO. Чем больше значение, там выше светочувствительность и меньше длительность экспозиции, и наоборот.	Да
Выбор сцены В цифровых фотоаппаратах и в телефонах часто используются уже заданные настройки для определенных условий съемки, например портретная съемка, пейзаж, съемка спортивных соревнований и т.п.	Да
Возможность видеосъемки Возможность снимать видео на телефон с помощью встроенной камеры.	Да
Максимальное разрешение видеосъемки Максимальное количество пикселей каждого кадра, которое может создавать телефон при видеосъемке без потери качества.	1280 x 720 пикселей
Скорость видеосъемки В современных цифровых камерах применяют большее 24 кадров в секунду. Это делается для более плавного изменения картинки, а также для возможности замедлять видео, сохраняя плавность смены кадра.	30 fps (кадров в секунду)
Настройки видеосъемки Аналогично фотосъемке, при видеосъемке также есть настройки. Частично они совпадают с настройками фото, но есть и отличия, например частота кадров в секунду, пределы чувствительности, выдержка и т.д.	Да
Список настроек видеосъемки Установленные производителем телефона настройки видеосъемки.	Настройка iso Баланс белого Цветовые эффекты Экспозиция Режим выбора сцены

mobihobby.ru

Поколения мобильной связи 1G, 2G, 3G, 4G, 5G

Мысль о создании беспроводной мобильной связи зародилась еще в начале прошлого столетия. С тех пор, работы в этом направлении велись по большей части западными странами и Советским Союзом. Рабочий прототип сотового телефона появился только лишь в 1973 году, когда компанией Motorola был представлен миру официально первый мобильный телефон DynaTac. В том же году, 3 апреля, директор отдела мобильной связи компании Motorola Мартин Купер, прогуливаясь по Манхеттену, демонстративно позвонил по мобильному телефону, чем привел в восторг прохожих.

Сегодня, жизнь человека трудно представить без мобильного телефона. Телефония, интернет со всеми его сервисами и возможностями – то без чего теперь невозможно обойтись ни дня. А ведь появилось все это не так уж давно, хотя за последние 35 лет сменилось уже четыре поколения сотовой связи. Развитие в этой области идет так быстро, что, едва исчерпав возможности 4G, операторы вот-вот предложат новое – пятое поколения мобильной связи.

В этой статье мы расскажем о том, как развивалась сотовая связь из поколения в поколение, и какие технологии применялись на каждом из этапов.

1G – первое поколение

Стандарты связи первого поколения были аналоговыми и имели множество недостатков. Все тогдашние технологии, мало того, что имели проблемы были с качеством сигнала, так еще и были несовместимы между собой.

Наибольшее распространение получили следующие стандарты:

• AMPS (Advanced Mobile Phone Service – усовершенствованная подвижная телефонная служба). Данный стандарт широко использовался в странах Северной и Южной Америки, а также в Австралии;
• TACS (Total Access Communications System — тотальная система доступа к связи). Этот стандарт получил распространение во многих Европейских странах;
• NMT (Nordic Mobile Telephone – северный мобильный телефон). Использовался в скандинавских странах.
• TZ-801 (TZ-802, TZ-803). Использовался в Японии.

Несмотря на все недостатки, аналоговым сетям мобильной связи все же нашли коммерческое применение. Первопроходцами в этом, ожидаемо, стали японцы, которые запустили в массы аналоговую беспроводную телефонную сеть в 1979 году. Затем, в 1981 году, сеть была запущена в некоторых европейских странах — Дании, Швеции, Норвегии и Финляндии. В США, первая коммерческая беспроводная телефонная сеть была пущена в эксплуатацию лишь в 1983 году.

2G – второе поколение

Начиная с 1982 года, изучением и разработкой пан-Европейской наземной системы подвижной связи общего применения занималась рабочая группа GSM (от франц.  Groupe Spécial Mobile — специальная группа по подвижной связи), которая была сформирована Европейской конференцией почтовых и телекоммуникационных ведомств. Затем, в 1989 году, изучение и разработку второго поколения мобильной связи продолжил Европейский институт стандартов в телекоммуникации. Но аббревиатура GSM осталась, хотя и приобрела новое значение — Global System for Mobile Communications (глобальная система для подвижной связи).

Внедрение коммерческих проектов на основе технологий второго поколения началось в 1991 году. Отличало второе поколение от первого в первую очередь применение цифровых методов передачи данных, что открыло возможности для создание таких сервисов, как SMS (Short Message Service — служба коротких сообщений), WAP (Wireless Application Protocol — беспроводной протокол передачи данных), с помощью которого стал возможен доступ к Интернет с мобильных устройств. Но скорость передачи данных в сетях 2G, конечно же, пока оставляла желать лучшего, так как позволяла загружать не более 19 Кбит интернет-трафика в секунду. Тем не менее, пользователи очень высоко оценили ноу-хау, и стимулов для дальнейшего развития технологий передачи данных посредством мобильных сетей было более чем достаточно.

Стоит отметить, что на пути к третьему поколению, были предприняты некоторые значительные шаги в развитии, которые, получили условные обозначения 2,5G и 2,7G.

Промежуточное поколение 2,5G ознаменовал приход технологии GPRS (General Packet Radio Service — пакетная радиосвязь общего пользования), которая позволила увеличить скорость передачи данных с 19 до аж 172 кбит/с. Но это лишь в теории, на практике скорость едва ли достигала 80 кбит/с, что по сравнению с 2G тоже не так уж плохо.

Другое яркое событие – появление технологии EDGE (EGPRS) (Enhanced Data rates for GSM Evolution). Этим событием был обозначен следующий промежуточный этап, получивший название 2,7G. Промежуточный, а не следующий, так как технология предполагала лишь усовершенствование прежней, а не создание чего-то принципиально нового. Что касается скорости передачи данных в таких сетях, то теоретический максимум составлял около 470 Кбит/с, практические показатели варьировались в районе 150 Кбит/с.

3G – третье поколение

В то время, как продолжалось коммерческое внедрение и усовершенствование технологий второго поколения, активно велись работы по созданию нового — третьего поколения. И вот, в начале 2000-х годов, наконец была запущена в эксплуатацию сеть 3G (в России в 2002 году). Основой послужила технология CDMA (Code Division Multiple Access — множественный доступ с кодовым разделением).

Третье поколение включает в себя целых 5 стандартов:

• UMTS/WCDMA
• CDMA2000/IMT-MC
• TD-CDMA/TD-SCDMA
• DECT
• UWC-136

Первые два получили самое широкое применение в мире. Рассмотрим стандарты, используемые в России.

• UMTS (Universal Mobile Telecommunications System – универсальная сисема мобильной электросвязи) – технология, разработанная на основе WCDMA с целью внедрения 3G в Европейских странах. Успешно прижилась так же и в нашей стране. Работает в частотном диапазоне 2110-2200 МГц. Максимальная скорость передачи данных в режиме UMTS составляет около 2 Мбит/с, при условии, что принимающее устройство неподвижно. При движении абонента значительно падает, и в зависимости от скорости движения, может снизиться до 144 Кбит/с.
• HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access— высокоскоростная пакетная передача данных от базовой станции к мобильному телефону) – самый первый из семейства протоколов сотовой связи HSPA (High Speed Packet Access — высокоскоростная пакетная передача данных). Основанный на UMTS технологии, он и последующие его версии, позволили значительно увеличить скорость передачи данных в сетях 3G. В первой реализации протокол HSDPA имел максимальную скорость передачи данных 1,2 Мбит/с. Скорость передачи данных в последующей версии протокола HSDPA составляла уже 3,6 Мбит/с. Дальнейшее развитие протокола HSDPA позволило увеличить скорость сначала до 7,2 Мбит/с, а затем, и до 14,4 Мбит/с.
• HSPA+ – технология, базирующаяся в свою очередь на HSDPA, реализует более сложные методы модуляции сигнала (16QAM, 64QAM). HSPA+ в двухканальном режиме (DC-HSPA+) позволяет достигать скорости передачи данных до 42,2 Мбит/с.

4G – четвертое поколение

Сегодня, в мобильных сетях широко применяется технология уже четвертого поколения, причем не только в больших городах, но и в городах поменьше и даже деревнях. Переход к 4G был ознаменован внедрением новых стандартов передачи данных в беспроводных сетях, которые были разработаны совместными усилиями компаний Hewlett-Packard и NTT DoCoMo. Речь идет о стандартах WiMax и LTE. Далее подробнее о каждом из них.

WiMAX. Данный стандарт был разработан еще в 2001 году организацией WiMAX Forum. В состав данной организации входили такие производители, как Huawei Technologies, Samsung, Intel и многие другие известные компании. По сути технология WiMAX является продолжением всем знакомого стандарта беспроводной связи для локальных сетей Wi-Fi. Коммерческое применение для этой технологии впервые нашлось в Канаде в 2005 году.

LTE (Long-Term Evolution— долговременное развитие) концептуально является продолжением развития стандартов предыдущих поколений — GSM/UMTS и изначально к четвёртому поколению не относился, но на сегодняшний день именно этот стандарт является основным для сетей четвертого поколения. Разработанный крупнейшим в Японии оператором сотовой связи NTT DoCoMo, в десятом его релизе (LTE Advanced), данный стандарт был принят Международным союзом электросвязи как стандарт четвертого поколения, так как отвечал всем предъявляемым требованиям. Первый запуск коммерческой сети с поддержкой LTE был осуществлен в 2009 году в Швеции и Норвегии.

Максимально возможная скорость передачи данных по стандарту LTE составляет 326.4 Мбит/с, но это в теории. Что касается практики, то скорость передачи данных будет существенно зависеть от ширины диапазона частот, используемой оператором. Из российских операторов сотовой связи, на сегодняшний день, наибольшую ширину диапазона частот для сетей беспроводной связи, которая составляет 40 МГц, использует только Мегафон. Остальные компании, предоставляющие услуги сотовой связи, используют ширину канала 10 МГц.

Для сравнения, максимум скорости передачи данных в LTE-сетях в диапазоне частот 10 МГЦ составляет 75 Мбит/с, а предельная скорость в диапазоне 40 МГц может достигать 300 Мбит/с.

Есть еще такое понятие, как частотная полоса. Спецификации на такие частотные полосы называются бэндами (band). Всего таких спецификаций 70 и в разных странах для сетей LTE применяются разные спецификации. В России используются следующие 5:

• band 3 FDD LTE в частотном диапазоне 1800 МГц;
• band 7 FDD LTE в частотном диапазоне 2600 МГц;
• band 20 FDD LTE в частотном диапазоне 800 МГц;
• band 31 FDD LTE в частотном диапазоне 450 МГц;
• band 38 TDD LTE в частотном диапазоне 2600 МГц.

В сетях LTE FDD (Frequency Division Duplex) используется метод частотного разделения, это означает, что загрузка и передача трафика осуществляется в разных частотных диапазонах. А в сетях LTE TDD (Time Division Duplex) используется метод разделения по времени, то есть входящий и исходящий трафик передаются в одном диапазоне частот, но в разные промежутки времени.

5G – пятое поколение

Работы по разработке стандартов для сетей беспроводной передачи данных пятого поколения, на момент написания статьи, еще ведутся. Основным спонсором исследований в этом направлении является один из крупнейших игроков на рынке сетевого оборудования — китайская компании Huawei Technologies. Начало работ по внедрению 5G прогнозируется в 2020 году. В опытных испытаниях технологий пятого поколения удавалось достичь скорости передачи данных 25 Гбит/с, и это значение почти на порядок выше того, что способна дать сеть четвертого поколения.

Поддержка стандартов мобильной беспроводной связи.

Оборудование базовых станций российских сотовых операторов обеспечивает поддержку стандартов всех поколений, начиная с 2G: GSM, GPRS, EDGE, WCDMA, UMTS, HSPA, LTE, LTE-Advanced.  Это дает возможность получать доступ к сети Интернет с мобильных устройств как новых, так и предыдущих поколений. Обычно, устройства для доступа к беспроводной сети интернет, будь то телефон, usb-модем или роутер с поддержкой сим-карт, при подключении выбирают ту сеть, которая обеспечивает максимальный уровень сигнала. Но, на большинстве из них в настройках можно вручную установить ту сеть, к которой следует подключаться. Такая мера может быть оправдана в тех случаях, когда несмотря на высокий уровень сигнала LTE, наблюдается низкая скорость соединения, обусловленная высокой загруженностью оборудования базовой станции, и переключение на режим UMTS в некоторых случаях может помочь увеличить скорость передачи данных.

uznaikak.ru

Поколения мобильной связи: 1G,2G,3G,4G,5G | Настройка оборудования

Говорят ли Вам что-то аббревиатуры GPRS, UMTS, HSDPA, LTE?! Согласитесь, что для многих это почти как китайская грамота. А вот при разговоре о мобильном интернете или в рекламе Вы точно встречали такие обозначения, как 2G, 3G, 4G и 5G. Это поколения мобильной связи и сегодня я подробнее расскажу что это такое. Я думаю Вам будет интересно какой стандарт использует ваш смартфон и в какую сторону вообще движется прогресс. Тем более, что сейчас в новостях всё больше и больше упоминается новый стандарт связи пятого поколения — 5G, который в ближайшее время начнёт повсеместно внедряться в провайдерское и клиентское оборудование мобильной связи.

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:

— новые частотные диапазоны (аж до миллиметровых волн 30-300ГГц)
— использование антенн иного действия (MIMO, Beamforming, D2D и т.д.)
— появление технологии slicing — выделение отдельных каналов для отдельных сервисов.
— необходимость достаточно плотной установки базовых станций, а значит и их относительная простота и дешевизна.

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.

nastroisam.ru

В чем разница между 4G и 5G? / Habr

Привет, Хабр! Я учусь по специальности радиотехника. В последнее время многие знакомые спрашивают меня, зачем переходить на технологию 5G и в чем разница между 4G и 5G. Поэтому сегодня представляю вашему вниманию перевод статьи на эту тему.

5G ― это сеть мобильной связи, которая пришла на смену 4G, с улучшенными показателями скорости передачи, покрытия сети и надежности.

Модернизация существующей сети понадобилась, потому что число устройств, требующих интернет-соединения, постоянно растет. Чтобы нормально функционировать, многим девайсам нужна пропускная способность сети, с которой 4G уже не справляется.

5G работает на других антеннах и частотах, дает доступ в интернет большему количеству устройств, минимизирует задержки при передаче данных и обеспечивает сверхбыструю скорость.

5G работает иначе, чем 4G

Новая мобильная сеть не была бы новой, если бы фундаментально не отличалась от существующих. Одно из принципиальных отличий в том, что 5G работает в другом диапазоне радиочастот, чтобы достичь целей, с которыми не справляется 4G.

Радиоспектр разбит на полосы, характеристики которых меняются с ростом частоты. 4G работает на частотах ниже 6 ГГц, в то время как 5G использует крайне высокие частоты в диапазоне от 30 ГГц до 300 ГГц.

Высокие частоты хороши по многим причинам, одна из наиболее важных ― они способны обеспечить высокую емкость сети и большие скорости передачи. Высокочастотные диапазоны пока что не перегружены существующей сотовой связью и в будущем смогут обеспечить растущие требования к пропускной способности сети. Кроме того, передача сигналов на крайне высоких частотах характеризуется четкой направленностью, поэтому радиосигналы в этом диапазоне могут передаваться параллельно с работой других беспроводных устройств, не вызывая при этом интерференцию.

В свою очередь вышки 4G излучают сигнал во всех направлениях, иногда расходуя впустую энергию и мощность на излучение радиоволн в зоны, где подключение не требуется.

5G передает данные на более коротких волнах, а это значит, что антенны могут быть гораздо меньше используемых сейчас, и в то же время обеспечивают более точную регулировку направленности. Поскольку одна базовая станция может вмещать больше направленных антенн, 5G будет поддерживать количество подключенных устройств на метр на 1000 больше, чем 4G.

Это значит, что, когда сети 5G станут широко доступны, данные будут передаваться на крайне высоких скоростях большему количеству пользователей. Точность передачи возрастет, а задержки будут минимальны.

У высоких частот есть и свои минусы. Крайне высокие частоты передают сигнал в пределах прямой видимости между антенной и приемным устройством. Более того, радиоволны этого диапазона сильно затухают при передаче на дальние расстояния, потому что их энергия поглощается гидрометеорами (дождь, туман, снег) и другими объектами.

По этим причинам расположение антенн в сетях 5G должно быть тщательно спланировано. Возможно, это будут маленькие антенны в каждой комнате или здании или большие, расположенные по всему городу. Может даже оба эти типа. Скорее всего, придется использовать много ретрансляторов, передающих радиоволны как можно дальше, чтобы обеспечить поддержку 5G на большом расстоянии.

Еще одно различие между 5G и 4G состоит в том, что сети 5G легко адаптируются к разным типам передаваемого контента и способны переключаться в режим пониженного энергопотребления, когда не используются или когда какое-то устройство работает на низких скоростях, а затем переключаться на более высокую мощность для доставки таких услуг, как, например, HD видео стриминг.

5G намного быстрее, чем 4G

Полоса пропускания ― это количество информации, которая может быть скачана или загружена по сети в единицу времени. Теоретически, в идеальных условиях, данные передаются на пиковых скоростях, если какие-либо устройства и помехи очень мало влияют на скорость.

С точки зрения пиковых скоростей, 5G в 20 раз быстрее, чем 4G. Это значит, что за время, которое требуется для загрузки фрагмента данных в сети 4G (кино, например), его можно загрузить 20 раз по сети 5G. Если взглянуть иначе, вы можете скачать практически 10 фильмов, прежде чем 4G скачает первую половину одного!

Пиковая скорость в сетях 5G достигает как минимум 20 Гбит/с, а для 4G ― 1 Гбит/с. Цифры относятся к устройствам, которые не перемещаются. Скорость варьируется, как только вы начинаете двигаться, например, в машине или поезде.

Тем не менее, эти скорости не являются обычными для устройств в сетях 5G, поскольку зачастую множество факторов влияют на пропускную способность сети. Более важно взглянуть на реалистичные скорости или среднюю измеренную пропускную способность.

Сети 5G пока не используются повсеместно, поэтому мы не можем оперировать реальным опытом, но сети 5G неоднократно тестировались и стабильно показывали минимальную скорость загрузки 100 Мбит/с (домашние сервисы работают на скоростях от 300 Мб/с до 1 Гб/с!)

Скорость зависит от многих переменных, но сети 4G в среднем показывают менее 10 Мбит/с, что делает 5G как минимум в 10 раз быстрее, чем 4G.

Что может делать 5G, чего 4G не может?

С учетом различий в работе технологий, понятно, что 5G прокладывает путь в будущее мобильных устройств и коммуникаций, но что это действительно значит для вас?

С 5G по-прежнему можно отправлять текстовые сообщения, звонить, пользоваться интернетом и передавать потоковые видео.На самом деле, ничто из того, что вы сейчас делаете на своем телефоне в отношении интернета, никуда не денется с переходом на 5G ― сервисы просто будут улучшены.

Веб-сайты будут загружаться быстрее, видео, которые автоматически запускались раньше, станут запускаться еще быстрее (к сожалению?). Онлайн-игры перестанут тормозить, а видео в Skype или FaceTime станет более плавным и реалистичным.

То что сейчас кажется быстрым при работе в интернете, может показаться мгновенным.

Используя 5G в качестве домашней сети, вы сможете одновременно подключить к интернету большее количество устройств без проблем с пропускной способностью. Некоторые домашние интернет-соединения настолько медленные, что просто не справляются с технологиями, появляющимися изо дня в день.

Домашняя сеть 5G позволит подключить смартфон, игровую консоль, умные дверные ручки, гарнитуру виртуальной реальности, беспроводные камеры видеонаблюдения, планшет, ноутбук ― всё к одному маршрутизатору одновременно.

4G не справляется с растущим числом мобильных устройств, в то время как 5G открывает пути технологиям на базе подключения к интернету, таким как интеллектуальные светофоры, беспроводные датчики, носимые устройства и устройства общения между автомобилями.

Транспортные средства, которые получают данные GPS и инструкции по навигации (например, оповещения о дорожном движении), требуют крайне быстрого интернет-соединения ― нереалистично полагать, что 4G справится с этими требованиями.

Поскольку скорость передачи у 5G гораздо выше чем у 4G, есть вероятность того, что для передачи данных не потребуется предварительное сжатие. Это позволит еще быстрее получить доступ к информации, ведь теперь ее не надо распаковывать перед использованием.

Когда же появятся сети 5G?

Пока что мы не можем пользоваться 5G, потому что для мобильных операторов и провайдеров услуг технология в настоящее время находится на стадии тестирования и разработки, а телефоны 5G пока что даже не завоевали популярность.

Точная дата релиза 5G для каждого провайдера или страны не назначена, но большинство из них планируют вводить сети 5G в эксплуатацию в 2019 или 2020 году, за исключением некоторых южнокорейских телекоммуникационных компаний.

habr.com