Просто о сложном: 2G, 3G, 4G и 5G

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

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

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».

UMTS, HSDPA, HSPA+, DC-HSPA+ и 4G (LTE)

   Идея беспроводной мобильной связи зародилась в головах ученых еще в начале 20-го века. Работы по созданию системы радиотелефонной связи активно велись и в западных странах и в Советском Союзе, однако первая рабочая модель сотового телефона появилась в лишь в 1973 году, когда американская компания Motorola представила миру DynaTac — первый прототип портативного сотового телефона.
   Сегодня жизнь человека практически невозможно представить без мобильных устройств, использующих технологии беспроводной связи. За последние 35 лет сменилось 4 поколения сотовой связи, и на смену четвертому приходит пятое поколение, внедрение которого ожидается к 2020 году. Об истории развития сотовой связи, поколениях и применяемых технологиях пойдет речь в данной статье.

Первое поколение — 1G

   Все стандарты первого поколения были аналоговыми и имели массу недостатков. Проблемы были как с качеством сигнала, так и с совместимостью технологий.
   Среди стандартов мобильной связи первого поколения, наибольшее распространение получили следующие:
•    AMPS (Advanced Mobile Phone Service – усовершенствованная подвижная телефонная служба). Использовался в США, Канаде, Австралии и странах Южной Америки;
•    TACS (Total Access Communications System — тотальная система доступа к связи) Использовался в европейских странах, таких как Англия, Италия, Испания, Австрия и ещё ряд стран;
•    NMT (Nordic Mobile Telephone – северный мобильный телефон). Применялся в скандинавских странах.
•    TZ-801 (TZ-802,TZ-803), разработанные в Японии.
   Не смотря на имеющиеся проблемы с качеством и совместимостью стандартов, аналоговым сетям мобильной связи все же нашли коммерческое применение. Первыми это сделали японцы в 1979 году, затем в 1981 году аналоговая сеть была запущена в Дании, Финляндии, Норвегии и Швеции, и в 1983 году в США.

Второе поколение — 2G

   В 1982 году Европейской конференцией почтовых и телекоммуникационных ведомств была сформирована рабочая группа, названная GSM (франц. Groupe Spécial Mobile — специальная группа по подвижной связи). Целью создания группы, является изучение и разработка пан-Европейской наземной системы подвижной связи общего применения.
   В 1989 году изучение и разработку второго поколения мобильной связи продолжил Европейский институт стандартов в телекоммуникации. Аббревиатура GSM тогда приобрела иное значение — Global System for Mobile Communications (глобальная система для подвижной связи).
   В 1991 году появились первые коммерческие мобильные сети второго поколения. Главным отличием сетей второго поколения от первого является цифровой метод передачи данных. Технологии передачи данных в цифровом виде позволили внедрить сервис обмена текстовыми сообщениями (SMS), а позднее, с помощью протокола WAP (Wireless Application Protocol — беспроводной протокол передачи данных) стал возможен выход в Интернет с мобильных устройств. Скорость передачи данных в сетях второго поколения составляла не более 19,5 кбит/с.
   Дальнейший рост потребности пользователей в мобильном интернете послужил толчком для разработки сетей следующих поколений. Промежуточными этапами между сетями 2G и 3G стали поколения, условно называемые 2,5G и 2,7G.
    Поколением 2,5G обозначили технологию GPRS (General Packet Radio Service — пакетная радиосвязь общего пользования), которая позволила увеличить скорость передачи данных до 172 кбит/с в теории, и до 80 кбит/с в реальности.
   Поколением 2,7G назвали технологию EDGE (EGPRS) (Enhanced Data rates for GSM Evolution), которая функционирует как надстройка над 2G и 2.5G. Скорость передачи данных в таких сетях теоретически может достигать 474 кбит/с, однако на практике редко доходит до 150 кБит/с.

Третье поколение — 3G

   Работы по созданию технологий третьего поколения начались в 1990-х годах, а внедрение состоялось только в начале 2000-х (в 2002 году в России). Разработанные к тому времени стандарты основывались на технологии CDMA (Code Division Multiple Access — множественный доступ с кодовым разделением).
   Третье поколение мобильной связи включает 5 стандартов: UMTS/WCDMA, CDMA2000/IMT-MC, TD-CDMA/TD-SCDMA, DECT и UWC-136. Наиболее распространенными из них являются стандарты UMTS/WCDMA и CDMA2000/IMT-MC. В России популярность получил стандарт UMTS/WCDMA. Далее предлагаем остановиться на основных технологиях 3G:

UMTS

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System – универсальная сисема мобильной электросвязи) – технология сотовой связи разработанная для внедрения 3G в Европе. Используемый диапазон частот 2110-2200 МГц. (зачастую ширина канала 5 МГц). Скорость передачи данных в режиме UMTS составляет не более 2 Мбит/с (для неподвижного абонента), а при движении абонента, в зависимости от скорости движения, может опуститься до 144 Кбит/с.

HSDPA

   HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access — высокоскоростная пакетная передача данных от базовой станции к мобильному телефону) – первый из семейства протоколов сотовой связи HSPA (High Speed Packet Access — высокоскоростная пакетная передача данных), основанный на UMTS технологии. Данный протокол и последующие его версии позволили значительно увеличить скорость передачи данных в сетях 3G. В первой своей реализации протокол HSDPA имел максимальную скорость передачи данных 1,2 Мбит/с. Скорость передачи данных в следующей реализации протокола HSDPA составляла уже 3,6 Мбит/с. На этот момент 3G модемы получили большую популярность и у большинства пользователей были модемы поддерживающие именно этот стандарт, наиболее популярные модель Huawei E1550, ZTE mf180 (такие экземпляры встречаются до сих пор).  В результате дальнейшего развития протокола HSDPA удалось увеличить скорость сначала до 7,2 Мбит/с (наиболее популяные модемы Huawei E173, ZTE MF112), а затем до 14,4 Мбит/с. (Huawei E1820, ZTE MF658) Вершиной технологии HSDPA стала технология DC-HSDPA скорость которой могла достигать 28.8 Мбит/с. DC-HSDPA по сути двухканальный вариант HSDPA.

HSPA+

   HSPA+ – технология, базирующаяся на HSDPA, в которой реализованы более сложные методы модуляции сигнала (16QAM, 64QAM) и технология MIMO (Multiple Input Multiple Output – множественный вход множественный выход). Максимальная скорость 3G может достигать 21 Мбит/с. Подобную технологию уже относят к 3,5G.

DC-HSPA+

   DC-HSPA+ технология с самым быстрым 3G Интернетом 42,2 Мбит/с.  По сути это двухканальный HSPA+ с шириной канала 10 МГц. Часто это технологию называют 3.75G.

   Все устройства, поддерживающие режим работы в сетях третьего поколения, поддерживают также стандарты предыдущих поколений. К примеру, уже устаревший на сегодняшний день USB-модем Huawei E173 для сетей 2G/3G поддерживает стандарты GSM, GPRS, EDGE (до 236,8 Кбит/c), UMTS (до 384 Кбит/c), HSDPA (до 7,2 Мбит/с), т.е. стандарты сетей как второго так и третьего поколений. Максимальная скорость с которой может работать данное устройство равна 7,2 Мбит/с. Более «продвинутая» модель Huawei E3131 для сетей 2G/3G поддерживает набор стандартов, включающий кроме вышеперечисленных еще и HSPA+. Максимальная достижимая скорость загрузки данных на этом устройстве значительно больше и составляет 21 Мбит/сек. Но следует учесть, что максимальная теоретическая и реальная скорости отличаются довольно сильно.Например на модемах huawei E1550, zte mf180, где максимальная скорость 3.6 Мбит/с, на практике можно добиться скорости 1-2 Мит/с, на модемах Huawei E173, ZTE MF112 (максимальная скорость 7,2 Мбит/с) на практике 2-3,5 Мбит/с, это при условии хорошего уровня сигнала и низкой загруженности вышки мобильного оператора. Одним из факторов повышения скорости 3G Интернета является использования модема поддерживающего максимальную скорость 3G. Мы рекомендуем модем Huawei E3372, он не только поддерживает максимальную скорость 3G Интернета (до 42,2 Мбит/с), но и 4G (до 150 Мбит/с). Кто то может возразить и сказать что в его «дыре» 4G не будет никогда, однако не забывайте, что несколько лет назад вы и о 3G не мечтали. Технологии не стоят на месте!

Четвертое поколение — 4G

   На смену еще не исчерпавшему свои возможности 3G приходят новые технологии, технологии четвертого поколения (4G), в большей степени отвечающие запросам времени. Технологии поколения 4G обозначили совершенно новые требования к качеству сигнала связи и его стабильности.
   Детищем совместных исследований компаний Hewlett-Packard и NTT DoCoMo в области разработки технологий передачи данных в беспроводных сетях четвертого поколения стали стандарты LTE и WiMax.
•    Стандарт WiMAX был разработан в 2001 году организацией WiMAX Forum, в состав которой входят такие производители, как Samsung, Huawei Technologies, Intel и другие известные компании. Концептуально WiMAX является продолжением беспроводного стандарта Wi-Fi. Версии стандарта WiMAX подразделяются на фиксированные, предназначенные для неподвижных абонентов, и мобильные, для движущихся абонентов со скоростью, не превышающей 115 км/час. Первая коммерческая WiMAX-сеть была запущена в эксплуатацию в Канаде в 2005 году.
•    Стандарт LTE (Long-Term Evolution — долговременное развитие) по сути является продолжением развития стандартов GSM/UMTS и первоначально не относился к четвёртому поколению мобильной связи. На сегодняшний день именно LTE является основным стандартом сетей четвертого поколения (4G). Впервые представленный вышеупомянутой компанией NTT DoCoMo, крупнейшим в мире японским оператором сотовой связи, стандарт LTE, в десятом его релизе LTE Advanced, был избран Международным союзом электросвязи в качестве стандарта, отвечающего требованиям беспроводной связи четвертого поколения. Первая коммерческая реализация LTE-сети была осуществлена в 2009 году в Швеции и Норвегии.
   Максимальная теоретическая скорость передачи данных в LTE-сетях составляет 326.4 Мбит/с. На практике скорость передачи данных существенно зависит от используемой оператором ширины диапазона частот. Наибольшую ширину диапазона частот на сегодняшний день имеет сотовый оператор Мегафон (40 МГц), что является серьезным преимуществом перед другими отечественными операторами сотовой связи, которые используют ширину 10 МГц. Максимальная скорость передачи данных в LTE-сети при ширине диапазона 10 МГЦ равна 75 Мбит/с. Ну а предельная скорость передачи данных при использовании ширины диапазона 40 МГц может достигать 300 Мбит/с.

Пятое поколение — 5G

   Работы по разработке новых стандартов беспроводной передачи данных идут не останавливаясь. В основном при спонсорской поддержке одного из крупнейших производителей сетевого оборудования китайской компании Huawei. Повсеместное внедрение технологий пятого поколения прогнозируется в 2020 году. Однозначных сведений относительно максимальных скоростей передачи данных в сетях 5G пока нет, однако известно, что в опытных испытаниях сетей 5G удавалось достичь скорости 25 Гбит/с. Это в десятки раз превышает максимальные значения скорости передачи данных в сетях четвертого поколения.

👆Сотовые сети 2G, 3G, 4G, 5G — как работают и в чем разница | Технологии | Блог

Сотовая связь является основой современных коммуникаций. Технически это одна из разновидностей радиосвязи, в которой абоненты связываются друг с другом с помощью сети базовых станций, принимающих и ретранслирующих сигнал от приемопередатчиков пользователей.  Для того, чтобы связь была доступна везде, в любом месте и любое время, независимо от того, где находитесь вы и ваш собеседник, таких базовых станций должно быть очень много, чтобы покрыть максимум площади и обеспечить одновременную связь сразу множеству абонентов.

Именно из-за карты покрытия сети этот вид связи и назвали «сотовой». Все дело в том, что зоны покрытия от каждой станции немного накладываются на соседние, чтобы обеспечить непрерывность нахождения пользователя в сети. Поэтому, когда вы смотрите на схему размещения и покрытия сверху, то круги, показывающие зону действия каждой базовой станции, пересекаясь друг с другом, образуют контур, напоминающий пчелиные соты. 

Сотовая связь стала привычным явлением, поэтому сейчас сложно представить, что относительно недавно ее не было: например, в России мобильная связь начала массово распространяться только в начале XXI века. В силу того, что в России массовая сотовая связь появилась несколько позже, чем в остальном мире, у нас быстро появились сети 2G, а сети первого поколения разворачивались не везде и проработали недолго. Поэтому коротко расскажем об особенностях сотовых сетей, начиная со второго поколения 2G и заканчивая 5G, внедрения которого все ждут.

Сотовые сети 2G, 3G, 4G, 5G: в чем основное отличие

Если говорить коротко, то основным отличием сотовых сетей разных поколений является скорость передачи данных, становившаяся все быстрее по мере развития технологий и быстродействия оборудования. Немного остановимся на особенностях каждого из стандартов.

Сотовые сети 2G

Первоначально стандарт 2G использовался только для мобильной телефонии. В России и Европе сети 2G построили на основе стандарта GSM 900, который затем развился в GSM 1800. Первый стандарт использует для работы частоту 900 МГц, второй — 1800 МГц. Преимущество GSM 1800 заключается в увеличенной емкости сети, хотя соты и покрывают меньшую площадь по сравнению с GSM 900. В сетях 2G на момент запуска можно было передавать короткие текстовые сообщения SMS и данные со скоростью медленного телефонного модема — до 14,4 кБит/с.

Ситуация изменилась в 1997 году, когда разработали и внедрили сервис «General Packet Radio Service» (GPRS) – надстройку над телефонным каналом мобильной связи, предназначенную для передачи данных. Максимальная скорость передачи данных через GPRS теоретически составляла до 171,2 кБит/с, практически — значительно ниже. На сегодня это уже откровенно мало, но на момент запуска было очень хорошо, потому что это было время, когда пользователи начали в массовом порядке осваивать электронную почту.

Сети с использованием GPRS получили индекс 2,5G, потому что до уже утвержденных к тому моменту норм стандарта 3G они не дотягивали. В дальнейшем появилось еще и 2,75G – технология EDGE, отличающаяся от GPRS способом кодирования и увеличенной скоростью передачи данных. Внедрение EDGE позволило повысить скорость передачи данных до 474 кбит/с в теории и до 220 кбит/с на практике. В некоторых случаях EDGE даже относят к технологии 3G, если способ ее реализации позволяет обеспечивать требования к этому стандарту (скорость передачи данных — до 384 кбит/с).

Сотовые сети 3G

Первые коммерческие сети этого стандарта были запущены в 2001-2003 году. Сначала появилась сеть в Японии, потом в Норвегии. В США первую сеть 3G запустили в 2002 году, а в России сети третьего поколения начали работу в тестовом режиме в 2002 году. Массовый запуск в регионах начался с 2008 года.

Основой 3G сети в России является стандарт UMTS (или W-CDMA). Первоначально скорость передачи данных в них достигала 384 кбит/с. В дальнейшем скорости быстро выросли с появлением 3,5G, то есть с внедрением стандартов HSPA и HSPA+, способных, в идеале, развивать скорости до 14,4 Мбит/с и 42 Мбит/с соответственно.

Важная особенность 3G — по мере движения и удаления пользователя от одной базовой станции, его «подхватывает» другая, забирая на себя часть потока данных. При этом «старая» базовая станция  постепенно уменьшает поток данных, пока абонент совсем не покинет зону ее действия. Благодаря такой работе и при наличии хорошего покрытия сети вероятность того, что случится обрыв связи, становится меньше, чем в GSM, где используется жесткое переключение пользователя между базовыми станциями.

Сотовые сети 4G

Следующим шагом по повышению скорости передачи данных стало внедрение сотовых сетей четвертого поколения. На сегодня это самые актуальные сети для мобильной связи и  высокоскоростного мобильного доступа в Интернет. В России сети 4G работают на частотах 1800 МГц, 2600 МГц и реже на частоте 800 МГц.

Теоретически стандарты связи в сетях четвертого поколения могут выдать скорость загрузки до 1 Гбит/с для стационарного абонента. На практике все очень сильно зависит от качества сигнала и загрузки базовых станций, поэтому реальные скорости намного меньше. В лучшем случае вы получите соединение со скоростью 100 Мбит/с и то, это если говорить о Москве. Например, «Билайн» заявляет максимальную скорость в своих сетях 4G до 73 Мбит/с, в сетях 4G+ – до 110 Мбит/с. Реальная скорость получается ниже.

Особенность 4G заключается в том, что сначала были запущены сети LTE для передачи данных. LTE — это стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных с увеличенной пропускной способностью, разработанный на основе предыдущих стандартов EDGE и HSPA. У LTE есть важная особенность: сети этого стандарта умеют передавать только данные, но не голос, так как LTE поддерживает только коммутацию пакетов данных, а голосовые вызовы в GSM и UMTS осуществляются на основе коммутации каналов.

Поэтому первоначально сети на основе LTE использовались только для передачи данных, а голосовая связь осуществлялась за счет переключения смартфонов в сети 3G или даже 2G. В дальнейшем реализовали технологию VoLTE — передачу голоса в сетях LTE. После этого стало возможно внедрение полноценных 4G-сетей. На момент написания статьи это наиболее актуальный и быстродействующий стандарт, а сотовые операторы постепенно расширяют зону покрытия сетями 4G.

Сотовые сети 5G

Следующий шаг в развитии беспроводных сетей — 5G. Разработчики обещают, что скорости передачи данных в новой сети будут в 10 раз выше, чем в сетях 4G. 5G — это стабильный широкополосный доступ в сеть, позволяющий широко использовать «Интернет вещей» не только в бытовой сфере, но и в промышленности. Кроме того, 5G за счет стабильной и надежной связи позволит реализовать удаленное управление и полный контроль за происходящим в таких критически важных отраслях, как, например, медицина. Подробнее о сетях 5G рассказывается в статье Клуба 5G. Реальность и перспективы.

Выбор сети на смартфоне. Как разные сети отображаются на экране 

Нужно ли обычному пользователю знать, в какой сети он в данный момент находится, есть ли от этого польза и требуется ли что-то настраивать вручную?

Понимание того, в какой сети вы в данный момент находитесь, позволит оценить скорость загрузки данных и понять, что сделать реально, а что не стоит даже пробовать. Например, находясь в сети GPRS бессмысленно пытаться посмотреть ролики в YouTube или TikTok. Для этого нужна как минимум сеть 3G, причем в своей быстрой версии  —HSPA или HSPA+. 

Тип сети на экране смартфона отображается рядом со значком уровня сигнала и передачи данных. Так при включении сети 2G вы можете увидеть значок «2G» или «E», которые сообщают вам о том, что смартфон подключился к сети GPRS или EDGE, соответственно.

При подключении к сети 3G в наше время, скорее всего, вы увидите значок «Н» или «Н+», сообщающий о том, что устройство подключено к сети HSPA или HSPA+. Возможно, где-то вам удастся и поймать сигнал только со значком «3G» — это также сети третьего поколения.

Сети 4G обозначаются значком «4G» или «LTE». Например, вот таким.

Теперь разберемся с тем, как самостоятельно выбирать сети и принудительно назначать, в каком стандарте работать. Автоматическое подключение к новейшему стандарту не всегда хорошо. Если вы находитесь на границе действия сети 4G, но при этом рядом имеется хороший сигнал 3G, лучше переключиться на него, так как скорость будет быстрее.

Делается это так. В настройках надо зайти в раздел «Мобильная сеть». Далее — «Мобильная передача данных», где надо выбрать пункт меню «Предпочтительный режим сети».

У вас могут быть доступны, в зависимости от смартфона, следующие опции: «Авто 4G/3G/2G», «Авто 3G/2G», «Только 4G», «Только 3G», «Только 2G».

«Авто» обозначает, что смартфон сам выбирает сеть из имеющихся в наличии. Если вы указали одну из сетей, например, «Только 3G», то устройство станет соединяться только с сетями этого стандарта. Выбрать в глухой деревне «Только 2G» полезно — и соединение будет стабильнее и заряд аккумулятора сэкономите.

Сравнительный анализ технологий мобильной связи

1G

Системы первого поколения (1G, 1981 г.) были аналоговыми, реализованными на достаточно надежных сетях, но с ограниченной возможностью предложения услуг абонентам. Кроме того, они не позволяли осуществлять роуминг между сетями, т. е. абоненты с одной SIM-картой не могли получать услуги в сетях разных операторов. К системам первого поколения относятся: AMPS и NMT, которые были позднее практически полностью вытеснены стандартом GSM. Минусы отсутствие безопасности (канал легко прослушивался), трудности с роумингом, малая емкость, большая дальность действия (около 30 км), что в условиях мегаполиса является недостатком, затрудняющим переиспользование частот.

 

2G

Системы мобильной связи второго поколения (2G, 1991 г.) являются цифровыми. Они привнесли существенные преимущества с точки зрения предложения абонентам усовершенствованных услуг, повышения емкости и качества. Наиболее распространенным стандартом этого поколения является GSM (изначально Groupe Spcial Mobile, позже переименована в Global System for Mobile Communications глобальная система мобильной связи). Возросшая потребность в беспроводном доступе в Интернет привела к дальнейшему развитию системы 2G. Так появилась система, называемая 2.5G (2000 г.). Примером технологии 2.5G является GPRS (General Packet Radio Services пакетная радиосвязь общего пользования) стандартизованная технология пакетной передачи данных, позволяющая использовать оконечное устройство мобильной связи для доступа в Интернет. Позже была внедрена технология EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution), что позволило повысить скорость передачи данных до сотен килобит в секунду. Другим появившимся в данном стандарте сервисом является SMS (услуги службы коротких сообщений).

Стандарты 2G на протяжении многих лет были основными при построении систем мобильной связи. Именно GSM дала большой толчок к появлению сетей сотовой связи по всему миру. Однако со временем набор услуг, которые могли предложить стандарты 2G, оказался недостаточным. Кроме того, применяющиеся в данном стандарте технологии передачи данных перестали удовлетворять пользователей сети по скорости.

 

3G

Перечисленные выше факторы привели к появлению систем третьего поколения (3G, 1999 г.), которые позволяют осуществлять связь, обмен информацией и предоставлять различные развлекательные услуги, ориентированные на беспроводное оконечное устройство (терминал). Развитие подобных услуг началось уже для систем 2G, но для поддержки этих услуг система должна располагать высокой емкостью и пропускной способностью радиоканалов, а также совместимостью между системами, чтобы предоставлять прозрачный доступ по всему миру.

Примером системы 3G является UMTS (Universal Mobile Telecommunications System универсальная система мобильной связи). Данный стандарт позволяет предоставить абонентам скорости передачи данных до 2 Мбит/с. Технология HSDPA (3.5G) дает скорость уже до 14 Мбит/с. Таким образом, пользователи сети могут получать широкий перечень мульти­медийных услуг (высококачественное видео, игры, загрузка файлов больших объемов). Однако даже такая скорость передачи данных будет удовлетворять потребности пользователя сети лишь до определенных пределов. В связи с этим началась разработка стандарта четвертого поколения, который позволит снять верхний предел на долгое время.

На рис. 1 показаны максимальные скорости для разных технологий сотовой связи GSM.

Рис. 1. Сравнение максимальных скоростей разных стандартов сотовой связи GSM

Таким образом, менее чем за 30 лет технологии сотовой связи прошли огромный путь. Теперь абонент уже не ощущает географической привязанности и может пользоваться высоко­качественными телекоммуникационными услугами, где бы он ни находился. Произошло изменение основной идеи, состоялся поворот от сетей для передачи голоса к сетям для передачи данных, а передача голоса стала всего лишь одним из сервисов сети передачи данных.

Уже в ближайшие пять лет реализация концепции Интернета сервисов может превратить рынок сервисов M2M (Machine-to-Machine, межмашинное взаимодействие) из второстепенного для операторов связи в ключевой, каким для них сейчас является рынок голосовых услуг.

 

Рынок M2M сегодня

Под рынком M2M в настоящее время понимается преимущественно рынок беспроводных мобильных устройств, оснащенных SIM-картами и предназначенных для передачи телеметрической информации без участия человека.

Согласно оценкам компании Berg Insight, в 2014 г. число беспроводных M2M-подключений в мире превысило 200 млн. Цифра весьма скромная по сравнению с общим количеством подключенных абонентских устройств. Российский рынок беспроводных M2M-подключений насчитывает, по данным МТС, около 6 млн SIM-карт, из которых более 60% установлено на транспортных средствах для контроля их местоположения, учета расхода топлива, реализации услуг умного страхования и т. п.

Ключевыми проблемами, сдерживающими продвижение услуг М2М на рынке России, бизнес-потребители считают их высокую стоимость, низкую скорость соединения и нестабильность соединения. Эти факторы в качестве определяющих при принятии решения о подключении к услуге называют соответственно 59, 45 и 20% пользователей услуг М2М (данные J’son & Partners Consulting).

 

M2M и IoT в чем разница?

Все прогнозы о взрывном росте количества M2M-подключений основываются на новой концепции M2M Интернете вещей (Internet of Things, IoT), являющейся частью более общей концепции Интернета сервисов (Internet of Services, IoS). Понятие M2M-устройство охватывает как традиционные проприетарные средства телеметрии и телеуправления (к которым можно отнести подавляющее большинство используемых сейчас устройств M2M, включая сетезависимые беспроводные), так и независимые от сетей и приложений устройства IoT. А устройства Интернета вещей это только устройства, имеющие возможность через свободное IP-подключение (на физическом уровне, как правило, Wi-Fi) взаимодействовать с различными системами телеметрии и телеуправления, реализованными как облачные и/или онлайн-сервисы. То есть Интернет вещей это облачные телеметрия и телеуправление.

Облачные системы способны обеспечить сколь угодно детализированное оптимизационное управление сколь угодно широкой номенклатурой объектов управления, причем не только объектами в целом (умный дом, умный автомобиль и т. п.) и их системами (энергоснабжения, освещения, кондиционирования и т. д.), но и отдельными элементами этих систем, вплоть до отдельной лампочки в системе освещения. Эта особенность является причиной большого разброса в прогнозных оценках количества таких устройств: количество умных лампочек и других компонентов управляемых объектов действительно может достигать десятков и сотен миллиардов (в некоторых прогнозах триллионов).

 

Требования IoT-устройств к сетям связи

Рис. 2. Требования различных сервисов к сетям передачи данных

Для реализации концепции Интернета сервисов необходима унификация всего разнообразия сетей доступа и домашних/локальных сетей на базе стека протоколов IP и переход абонентов от использования проприетарных абонентских устройств, сенсоров и контроллеров к выполненным в идеологии Интернета вещей сенсорам и исполнительным устройствам со свободным сетевым доступом к ним.

Для оператора связи основные отличия устройств IoT от умных абонентских устройств состоят в потенциально существенно большем количестве первых, на порядки меньшем объеме трафика в расчете на одно устройство, но при этом в более высоких требованиях к качественным характеристикам. В число таких характеристик входят: доступность канала, задержка сигнала в канале, уровень информационной безопасности, необходимая мощность излучения (соответственно, длительность автономной работы устройств). Для телеметрических IoT-устройств больший вес имеют качественные (доступность, безопасность), а не количественные (емкость) характеристики канала. На рис. 2 показаны области требований различных сервисов к сетям передачи данных. Так, для критичных сервисов телеметрии и телеуправления доступность канала связи с сенсорами и исполнительными устройствами должна достигать 99,999%.

Рис. 3. Типичный сигнал с многоуровневой и многофазной модуляцией

 

Краткое описание различных технологий передачи данных в сотовой связи GSM, применяемых в М2М в настоящее время

CSD и HSCSD

Изначально сети стандарта GSM предусматривали пакетную передачу данных по коммутируемым соединениям. Этот сервис назывался CSD (Circuit Switched Data). Максимально возможная скорость передачи данных для CSD составляла не более 9,6 кбит/с. Такой скорости было достаточно для реализации услуги передачи факсов (низкого разрешения) и небольших объемов данных.

С ростом интереса к услуге передачи данных через сотовые системы связи технология CSD была усовершенствована, и в сетях сотовой связи началось применение технологии HSCSD (High Speed Circuit Switch Data высокоскоростная передача данных по коммутируемым соединениям). Максимальная скорость передачи данных была увеличена до 57,6 кбит/с. Это позволяло передавать файлы больших размеров (сотни килобайт) и факсы высокого разрешения.

В сервисах СSD и HSCSD тарификация осуществлялась по времени, затраченному на передачу данных. Стоимость трафика была велика и равнялась стоимости голосового трафика. Таким образом, эта технология практического интереса не представляла.

Технология передачи данных по коммутируемым соединениям имеет существенный недостаток: необходимость устанавливать соединение на все время сессии абонента, при этом использование канала составляет менее 50%. Таким образом, сервисы СSD и HSCSD не позволяют эффективно использовать ценные радиоресурсы. Решением этой проблемы стал пакетный способ передачи данных. При этом для всех абонентов, которым необходима услуга передачи данных, предоставляется общий ресурс в соте, который используется ими по необходимости и именно тогда, когда они передают данные, а в моменты простоя этот ресурс используется другими абонентами. Этот способ распределения ресурсов гораздо экономнее, но возможны коллизии, когда все ресурсы канала заняты и для получения услуги надо подождать. Для подавляющего большинства М2М/IoT-устройств задержка не является критичной.

GPRS

Первой технологией передачи данных в системах сотовой связи с пакетной коммутацией стала GPRS. Эта технология позволяет достигать скорости передачи данных до 171 кбит/с, чего уже достаточно для просмотра средних интернет-страниц и обмена небольшими файлами (сотни килобайт-мегабайт) в сети. Технология GPRS создала мощную основу и дала большой толчок для развития технологий передачи данных в сетях сотовой связи. Элементы, появившиеся для GPRS, продолжают использоваться и для технологии EDGE, и для сетей 3G, а общие принципы перенесены даже на сети четвертого поколения. Таким образом, технология GPRS стоит в самом начале длинной цепочки технологий пакетной передачи данных. Характерной особенностью является задержка в единицы секунд между посылкой запроса на сайт и получением ответа.

EDGE

EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution технология передачи данных сетей стандарта GSM) стала развитием GPRS. GPRS поддерживает максимальные скорости передачи данных до 171 Кбит/с. В действительности GPRS предоставляет скорости передачи данных около 50-60 Кбит/с и задержкой около 150 мс. EDGE поддерживает скорость передачи данных до 384 Кбит/с. Дабы подчеркнуть то, что различия между системами EDGE и GPRS незначительны, эту технологию еще называют EGPRS (Enhanced GPRS улучшенный, расширенный GPRS). Улучшения достигнуты благодаря использованию нового способа (8-PSK) модуляции сигнала на радиоинтерфейсе между мобильной (МС) и базовой (БС) станциями. При такой модуляции с помощью одного элемента сигнала в радиоэфире передается не один, как это было в GPRS, а сразу три информационных бита. Благодаря этому более эффективно используются имеющиеся радиоресурсы наиболее ценные из всех ресурсов в системе сотовой связи. Таким образом, технология EDGE позволяет без особых временных и финансовых затрат значительно улучшить качество предоставляемых услуг, что делает эту технологию особо привлекательной. Это подтверждает тот факт, что более 90% всех операторов, которые эксплуатируют сети стандарта GSM, предоставляют услугу доступа в Интернет по технологии EDGE.

3G

Технология UMTS была разработана для модернизации сетей GSM (европейского стандарта сотовой связи второго поколения) и получила широкое распространение не только в Европе, но и во многих других регионах мира.

Переход к 3G это расширение полосы сигнала и усложнение модуляции, применение многофазного и многоуровневого способа кодирования, что позволило значительно увеличить скорости передачи данных. На рис. 3 показан внешний вид типичного сигнала с многоуровневой и многофазной модуляцией. Такой вид кодирования позволяет за один такт передавать до 64 бит информации.

Расширение полосы позволяет увеличить количество передаваемой информации в соответствии с теоремой Шеннона Хартли (рис. 4).

Рис. 4. Теорема Шеннона — Хартли

В таблице 1 показаны сравнительные характеристики скорости передачи данных для различных технологий сотовой связи.

Таблица 1. Сравнительные характеристики скорости передачи данных для различных технологий сотовой связи

Стандарт сети	Технология	Модуляция	Скорость передачи данных (макс.) к абоненту/от абонента	Полоса сигнала, МГц
GSM	GPRS	GMSK	20/20 кбит/с	0,2
	EDGE	8PSK	59,2/59,2 кбит/с	0,2
UTMS	R99 WCDMA	QPSK	384/384 кбит/с	5
	HSDPA	16QAM/QPSK	14,4/5,76 Мбит/с	5
	HSPA+	64QAM/16QAM	21/11,5 Мбит/с	5
	DC HSPA+	64QAM/16QAM	42/23 Мбит/с	10
LTE	MIMO 2х2	64QAM	150/75 Мбит/с	20

Так, при переходе от 2G к 3G полоса сигнала увеличилась от 200 кГц до 10 МГц, т. е. в 50 раз, что позволило увеличить пропускную способность канала в те же 50 раз. С учетом применения более эффективного кодирования (64/8 = 8 раз) прирост скорости составляет 508 = 400 раз, т. е. 60 кбит/с превращаются в примерно 21 Мбит/с.

Основные тенденции 3G-сетей:

• преобладание трафика data-cards (USB-модемы, ExpressCard/PCMCIA-карты для ноутбуков) над трафиком телефонов и смартфонов 3G;
• постоянное снижение цены 1 Мбайт трафика, обусловленное переходом операторов к более совершенным и эффективным технологиям.

LTE

Система LTE (Long Term Evolution, долговременная эволюция) была разработана для того, чтобы предоставить пользователям доступ к всевозможным сервисам, а также к Интернету посредством протокола IP. Сеть LTE состоит из множества узлов. Все узлы сети принято делить на две категории: узлы, относящиеся к сети радиодоступа (Radio Access), и узлы опорной сети (Core Network). Ключевым элементом, определяющим эффективность любой радиосети, являются алгоритмы и механизмы, используемые для передачи данных между БС и МС. Далее рассматриваются основные характеристики сети LTE, относящиеся к сети радиодоступа.

Согласно требованиям к системе LTE, при радиусе соты до 5 км должны поддерживаться все параметры спектральной эффективности, пропускной способности и работы с мобильными абонентами. При радиусе соты от 5 до 30 км допускается ухудшение в показателях производительности.

Для обеспечения двунаправленной передачи данных между БС и МС технологией LTE поддерживается как частотный (FDD), так и временной дуплекс (TDD). Для частотного дуплекса определено 15 парных частотных диапазонов (частоты от 800 МГц до 3,5 ГГц), а для временного восемь. При этом ширина радиоканала может быть различной. Допустимы следующие значения: 1,4/3/5/10/15/20 МГц. В качестве систем множественного доступа в LTE используются OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) в нисходящем канале и SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) в восходящем. При использовании технологии OFDMA весь имеющийся спектр разбивается на поднесущие, ортогональные друг другу. В зависимости от используемой ширины канала общее количество поднесущих может быть 72, 180, 300, 600, 900 или 1200. Каждая из поднесущих может иметь свой вид модуляции. Могут использоваться следующие модуляции: QPSK, 16QAM, 64QAM. Множественный доступ организуется за счет того, что одна часть поднесущих выделяется одному пользователю в кадре, другая часть второму и т. д.

Стандартом LTE (а именно, 3GPP TS 36.306) всего определяется 15 (версия документа от 27.03.2015) категорий мобильных устройств. Категория мобильного устройства задает максимальные скорости передачи в DL и UL. В таблице 2 приводятся значения скоростей передачи, поддерживаемые конфигурации MIMO (Multiple Input Multiple Output) и типы модуляций для каждой категории.

Таблица 2. Значения скоростей передачи, поддерживаемые конфигурации MIMO и типы модуляций

UE категория	Downlink			Uplink
	Макс. кол-во бит в TTI	Макс. кол-во бит в транспортном блоке	MIMO	Поддержка 64QAM	Макс. кол-во бит в транспортном блоке
0	1000	1000	–	–	1000
1	10296	10296	–	–	5160
2	51024	51024	2×2	–	25456
3	102048	75376	2×2	–	51024
4	150752	75376	2×2	–	51024
5	299552	149776	2×2, 4×4	+	75376
6	301504	149776 (4×4) 75376 (2×2)	2×2, 4×4	–	51024
7	301504	149776 (4×4) 75376 (2×2)	2×2, 4×4	–	102048
8	2998560	299856	8×8	+	1497760
9	452256	149776 (4×4) 75376 (2×2)	2×2, 4×4	–	51024
10	452256	149776 (4×4) 75376 (2×2)	2×2, 4×4	–	102048
11	603008	149776 (4×4,64QAM) 195816 (4×4, 256QAM) 75376 (2×2, 64QAM) 97896 (2×2, 256QAM)	2×2, 4×4	–	51024
12	603008	149776 (4×4,64QAM) 195816 (4×4, 256QAM) 75376 (2×2, 64QAM) 97896 (2×2, 256QAM)	2×2, 4×4	–	102048
13	391632	195816 (4×4) 97896 (2×2)	2×2, 4×4	+	150752
14	3916560	391656	8×8	+	1497760
15	749856–798800	149776 (4×4,64QAM) 195816 (4×4, 256QAM) 75376 (2×2, 64QAM) 97896 (2×2, 256QAM)	2×2, 4×4	n/a	n/a
16	978960–1051360	149776 (4×4,64QAM) 195816 (4×4, 256QAM) 97896 (2×2, 256QAM)	2×2, 4×4	n/a	n/a

По приведенным выше значениям можно примерно рассчитать максимальную скорость передачи. В нисходящем канале значения максимальной скорости передачи в зависимости от категории мобильной станции будут следующие: 10, 50, 100, 150, 300, 300, 300 Мбит/с и 3 Гбит/с. Для восходящего канала получаются следующие значения: 5, 25, 50, 50, 75, 50, 100 Мбит/с и 1,5 Гбит/с. На рис. 5 приведено распределение скоростей вниз и вверх по категориям LTE.

Рис. 5. Распределение скоростей «вниз» и «вверх» по категориям LTE

Мобильные устройства всех категорий поддерживают работу с каналом шириной до 20 МГц (кроме категории 0) и модуляцию 64QAM (кроме категории 0) в нисходящем канале. Категория 0 вводится специально для MTC (Machine Type Communications). Одно из основных требований в рамках MTC очень низкое энергопотребление. Отсюда и жесткие ограничения на поддерживаемый набор функций на физическом уровне и размер буфера.

Основной плюс технологии OFDMA заключается в том, что она позволяет бороться при приеме сигнала с негативными эффектами, вызванными многолучевым распространением. Однако этой технологии также присущи и некоторые недостатки. Основные из них состоят в том, что данная технология очень чувствительна к синхронизации по частоте. Сгенерированный OFDMA-сигнал обладает высоким PAPR (Peak to Average Ratio). Это, в свою очередь, сказывается на том, что используемый усилитель сигнала будет работать в нелинейных участках своей характеристики. Поэтому его эффективность будет низкой, что достаточно критично для устройств с ограниченным запасом энергии (мобильных терминалов). Из-за этого в восходящем канале LTE используется другая технология множественного доступа, а именно SC-FDMA. Отличие SC-FDMA от OFDMA заключается в том, что в SC-FDMA используется дополнительная обработка сигнала для снижения PAPR. В SC-FDMA в качестве такой дополнительной обработки сигнала используется преобразование Фурье. В восходящем канале могут использоваться различные виды модуляции: QPSK, 16QAM, 64QAM.

Стандарт LTE также поддерживает технологию передачи MIMO, которая позволяет существенно увеличить пиковую скорость передачи данных и значение спектральной эффективности. Суть технологии MIMO заключается в том, что при передаче и приеме данных используется несколько антенн с каждой стороны. Разные антенны могут передавать одни и те же данные, в этом случае повышается надежность передачи данных, но не скорость передачи. Также разные антенны могут передавать различные потоки данных, при этом увеличивается скорость передачи данных. Максимально в нисходящем канале технологией LTE поддерживается схема 44. Это означает, что на передающей и приемной стороне используется по четыре антенны. В этом случае скорость передачи данных может быть увеличена до четырех раз (в действительности чуть меньше из-за увеличения количества пилотных сигналов).

При использовании технологии MIMO и ширине канала 20 МГц максимальная скорость передачи данных может достигать 300 Мбит/с в нисходящем канале и 170 Мбит/с в восходящем.

В требованиях к LTE значения спектральной эффективности указаны как 5 бит/с/Гц для нисходящего канала и 2,5 бит/с/Гц для восходящего канала (что соответствует скоростям передачи данных в 100 Мбит/с и 50 Мбит/с). При этом высокие показатели производительности должны поддерживаться для мобильных пользователей, перемещающихся со скоростью до 120 км/ч.

LTE Cat.0, LTE Cat.1

Одно из основных требований к устройству М2М/IoT низкое энергопотребление. Для реализации этого требования в стандарт LTE были включены требования к абонентским устройствам Cat.0, Cat.1 и LTE NB (Narrow Band).

Теоретически устройства IoT смогут работать в сетях LTE с поддержкой Cat.1 не менее 10 лет от одной батареи. Многие IoT-устройства будут работать без внешней подачи энергии, то есть продолжительность их функционирования станет определяться именно показателями энергопотребления, массовая замена батареек не предусматривается. Экономию энергии обеспечивает поддержка функционала Power Saving Mode. Устройство с таким функционалом находится, в основном, в спящем режиме и включается только тогда, когда это необходимо. Как ожидается, поддержка Power Saving Mode на стороне сетевого оборудования LTE будет стандартизована в 2016 г. В ноябре 2015 г. фирма Ericsson показала работу устройства Cat.1 на базе чипсета Altair FourGee-1160 на сети AT&T с использованием релиза 16A. Это очень перспективное направление, особенно учитывая то, что сети LTE возьмут на себя функции работы с многочисленными устройствами M2M, которые сейчас в большинстве своем работают через сети GSM.

NB-LTE

NB-LTE узкополосный (Narrow Band) LTE для IoT-приложений еще одно подмножество стандарта LTE, которое планируется закрепить в 3GPP LTE Rel.13 в начале 2016 г. NB-LTE предназначен для разнообразных IoT-применений, которые отличает низкое потребление трафика. NB-LTE, как ожидается, будут отличать еще более скромные потребности по части ресурсов, нежели LTE Cat.1, Cat.0 и LTE MTC.

Ожидаемая спецификация: 180 кГц полоса частот для UL и DL (для LTE MTC 1 МГц), в DL используется 15 кГц частот и модуляция OFDMA, 3,75 кГц защитный интервал, в UL задействован FDMA или GMSK, как опция может быть SC-FDMA.

Ожидается улучшенное покрытие в помещениях, возможность обслужить множество устройств с низким потреблением трафика, особенно таких, которые не слишком чувствительны к задержкам. Узкополосность позволяет изготавливать недорогие чипсеты и устройства с очень низким энергопотреблением, что должно обеспечить длительную работу устройств от батарей питания (типа большого серебряно-цинкового элемента или щелочного элемента AAA), вплоть до года или более. Стандарт можно будет внедрить на обычных сетях LTE за счет выделения нескольких ресурсных блоков или за счет использования блоков в защитном диапазоне LTE. В принципе возможно и изолированное развертывание сети NB-LTE в выделенном для этого участке спектра.

Стандарту прочат широкое использование, так как, в отличие от различных аналогов, он поддерживается 3GPP. Есть, правда, опасение, что к моменту выхода конечной версии Rel.13 с NB-LTE не успеют, тогда он будет стандартизован в Rel.14. А вот LTE MTC войдет в Rel.13 почти со 100%-й вероятностью. Этот стандарт обеспечивает энергопотребление меньше, нежели Cat.0, а покрытие лучше, чем у Cat.0. Он проигрывает NB-LTE, но зато практически готов к включению в стандарт.

LTE-A (LTE Advanced)

Под LTE Advanced (LTE-A) на сегодня принято понимать набор технологий, стандартизованных в документе 3GPP Rel.10 и последующих релизах. Ключевые функции агрегация частот (CA), усовершенствованные техники работы с антеннами, доработанные MIMO для увеличения емкости и релейной передачи. Улучшения также включают оптимизацию работы гетерогенных сетей (на предмет наращивания емкости и улучшения управления интерференцией), SRVCC, eMBMS. В Rel.11 появилась также поддержка CoMP, eICIC. LTE-A на сегодня основной тренд отрасли, практически каждый третий оператор сети LTE в мире инвестирует в испытания или занимается развертыванием поддержки данной технологии.

LTE-A, как ожидается, поможет справиться с активным ростом трафика беспроводных данных, а также будет способствовать повышению средних скоростей в беспроводных сотовых сетях. Это означает также лучшее покрытие, бόльшую стабильность и быстроту сетей. Это означает комплексное улучшение параметров сети передачи данных, а не только увеличение скорости скачивания данных. LTE-A обеспечит для операторов возможность нарастить емкость их сетей, улучшить качество пользовательского опыта, улучшить возможности распределения сетевых ресурсов. Для этого используется целый набор различных технологий, некоторые из которых не являются новыми, но ранее не использовались в единой системе связи.

Ожидается, что LTE-A позволит передавать данные с пиковыми скоростями до 1 Гбит/с по сравнению с 300 Мбит/с для LTE. Агрегация частот обеспечивает возможность предоставлять абонентам более высокие скорости, позволяя загружать данные с использованием одновременно нескольких полос частот. Абонентское устройство в режиме CA принимает и комбинирует одновременно несколько сигналов, например из двух несущих частот или даже из разных диапазонов частот. Комбинировать можно до пяти несущих шириной по 20 МГц каждая, собирая широкий канал для перекачки данных с полосой до 100 МГц. MIMO, как технология множественного ввода/вывода, может увеличивать суммарную скорость передачи данных за счет одновременной передачи сигнала с разделением потока данных между двумя или большим числом антенн. Это позволяет повысить спектральную эффективность передачи информации. Более того, возможно динамическое создание ориентированной на конкретное абонентское устройство синтезированной направленной антенны.

Relay Nodes способ быстро нарастить покрытие сети в местности, где нет мощных каналов передачи цифровых данных. В этом случае радиоподсистема LTE-A сама выполняет функцию беспроводной опорной сети. Это также возможность размещать маломощные БС на краях соты, чтобы улучшить там покрытие и емкость.

Возможность применения различных технологий передачи данных в сотовой системе связи типа GSM применительно к М2М

Для М2М/IoT, как уже упоминалось ранее (рис. 2), характерны небольшие объемы данных, отсутствие требований к высокой скорости передачи, требование низкой латентности канала, высокой энергоэффективности (наличие режима сна). Из нетехнических требований желательны минимальная стоимость трафика, высокая доступность сети связи.

В таблице 3 приведено сравнение типов связи по нескольким параметрам применительно к потребностям М2М. В последней колонке таблицы приведен суммарный рейтинг по каждому типу связи.

Таблица 3. Сравнение параметров типов связи

Тип связи	Доступность	Стоимость трафика	Энергоэффективность (допустим режим «сон»)	Скорость, латентность	Суммарный рейтинг
CSD	2 (везде, где есть сотовая связь)	0 (аналогично голосовому тарифу)	0	0	2
GPRS/EDGE	2	1	0	0	3
3G (UMTS)	1 (не везде, даже в Москве и области)	1	1	2	5
LTE (LTE Cat. 0, Cat.1, NB)	0 (есть в некоторых местах страны)	2	2	2	6

Как можно видеть, наилучшим типом связи для систем М2М является LTE с его подмножествами Cat.0, Cat.1 и NB, специально предназначенными для дешевой энергоэффективной передачи небольших объемов данных. По данным операторов, на 2 марта 2016 г. сетями LTE (4G) охвачено более 50% населения в 83 регионах России. В среднем, в каждом регионе действует от двух до трех операторов LTE то есть конкуренция существует, что позволяет надеяться на дальнейший рост качества услуги (охват, тарифы, опции).

Стандарты мобильной связи 3G и 4G. Справка

Решить проблему узкого канала сетей GSM был призван стандарт GPRS (General Packet Radio Service), известный как 2.5G или поколение «два с половиной». Такое название он получил по той причине, что стал промежуточным между вторым (2G) и третьим (3G) поколением. По сути, это надстройка над GSM, чтобы сделать доступным (то есть более быстрым и дешевым) пользование сетью Интернет. Он обеспечивает скорость передачи данных от 56 до 114 Кбит/c. Позднее GPRS эволюционировал в EDGE стандарт (его называют 2,75G), скорость передачи данных при котором стала  474 Кбит/c.

Стандарт 3G был разработан Международным союзом электросвязи (International Telecommunication Union, ITU) и носит название IMT 2000 (International Mobile Telecommunications 2000). Под этой аббревиатурой объединены пять стандартов, и только некоторые из них обеспечивают полное покрытие в различных диапазонах, поэтому фактически только они могут рассматриваться в качестве полноценных 3G решений.

Используются три основных стандарта 3G: UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service), CDMA2000 и WCDMA (Wide CDMA). Все они настроены на пакетную передачу данных и, соответственно, на работу с цифровыми компьютерными сетями, включая Интернет.

Согласно стандартам IMT-2000, под мобильной связью третьего поколения 3G понимается интегрированная сеть, обеспечивающая следующие скорости передачи данных: для абонентов с высокой мобильностью (до 120 км/ч) – не менее 144 кбит/с, для абонентов с низкой мобильностью (до 3 км/ч) – 384 кбит/с, для неподвижных объектов на коротких расстояниях – 2,048 Мбит/с.

Сеть мобильной связи третьего поколения, благодаря высокой скорости передачи данных, позволяет осуществлять видеозвонки (когда собеседники видят друг друга на экранах мобильных телефонов), реализовывать различные мультимедийные сервисы, требующие высокую скорость передачи данных, а также предоставляет высокоскоростной доступ к интернету, в любой точке, где есть 3G сеть, что позволяет забыть о привязке к проводной точке доступа к интернету (дома или в офисе).

Главным отличием 3G от сетей второго поколения является индивидуализация, то есть, присвоение каждому абоненту IP-адреса, подобно Интернету. Еще один плюс – абоненты могут находиться в сети постоянно, не беспокоясь о материальных средствах, так как оплата насчитывается не за время, а за трафик.

Для реализации систем третьего поколения разработаны рекомендации по глобальным унифицированным стандартам мобильной связи: обеспечение качества передачи речи, сравнимого с качеством передачи в проводных сетях связи; обеспечение безопасности, сравнимой с безопасностью в проводных сетях; обеспечение национального и международного роуминга; поддержка нескольких местных и международных операторов; эффективное использование спектра частот; пакетная и канальная коммутация; поддержка многоуровневых сотовых структур; взаимодействие с системами спутниковой связи; поэтапное наращивание скорости передачи данных вплоть до 2 Мбит/с.

Наибольшее развитие сети третьего поколения получили в Японии и Южной Корее. Первая коммерческая 3G-сеть FOMA была запущена 1 октября 2001 года в Японии оператором NTT DoCoMo на базе стандарта W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access). В Европе первая сеть третьего поколения была запущена 3 марта 2003 года в Великобритании оператором Hutchison. Она построена на базе того же стандарта W-CDMA и получила короткое и понятное название – «3».

В регионах России сеть 3G представлена фрагментарно, в Москве ее покрытие ограничивается несколькими торговыми и офисными центрами.

К связи четвертого поколения (4G), как правило, относят технологии, которые позволяют передавать данные в сотовых сетях со скоростью выше 100 Мбит/сек.

Технология LTE (Long-Term Evolution) – это основное направление эволюции сетей сотовой связи третьего поколения (3G). В январе 2008 года международное объединение Third Generation Partnership Project (3GPP), разрабатывающее перспективные стандарты мобильной связи, утвердило LTE в качестве следующего после UMTS стандарта широкополосной сети мобильной связи.

Сети 4G на основе стандарта LTE способны работать практически по всей ширине спектра частот от 700 МГц до 2,7 ГГц.

LTE обеспечивает теоретическую пиковую скорость передачи данных до 326,4 Мбит/с от базовой станции к пользователю и до 172,8 Мбит/с в обратном направлении.

Технология Long Term Evolution, как ожидается, приведет к появлению качественно новых мобильных сервисов: пользователи смогут в режиме реального времени получать видео высокого качества, работать с интерактивными службами и пр.

В апреле 2009 года сеть LTE показала Motorola на выставке CTIA Wireless. В мае шведский оператор Telia продемонстрировал первый в мире участок сети сотовой связи, построенный по технологии LTE. Над созданием таких сетей работают Verizon, Bell и Telus.

В широком понимании к 4G относят также технологии беспроводной передачи интернет-данных Wi-Fi (скоростные варианты этого стандарта) и WiMAX (в теории скорость может превышать 1 Гбит/сек).

Wi-Fi (Wireless Fidelity) – современная беспроводная технология соединения компьютеров в сеть или подключения их к Интернету. Wi-Fi разработан консорциумом Wi-Fi Alliance. Стандарт Wi-Fi позволяет предоставить высокоскоростной доступ ко всем ресурсам сети Интернет (электронная почта, Интернет-серфинг, ICQ и т.д.) с ноутбука, смартфона или КПК в зоне покрытия сети Wi-Fi. Технология обеспечивает одновременную работу в сети нескольких десятков активных пользователей, скорость передачи информации для конечного абонента может достигать 54 Мбит/с.

Стандарт WiMAX (аббревиатура от Worldwide Interoperability for Microwave Access) – технология широкополосной беспроводной связи, которая? в отличие от других технологий радиодоступа, обеспечивает высокоскоростные соединения на больших расстояниях даже при отсутствии прямой видимости объекта, на отраженном сигнале.

Этот стандарт был разработан корпорацией Intel, крупнейшим мировым производителем микрочипов. Соответственно, WiMAX-чипами будут в первую очередь комплектовать ноутбуки. Скорей всего, со временем WiMAX вытеснит Wi-Fi, так как Wi-Fi действует в радиусе нескольких метров от точки доступа, у мобильного WiMAX покрытие существенно больше. И кроме того, он позволяет абоненту, если тот перемещается со скоростью до 120 км/ч, переключаться между станциями.

Летом 2009 года в России в коммерческую эксплуатацию была запущена первая в России сеть беспроводного быстрого интернета по технологии Mobile WiMAX (4G). Поставщиком услуг на базе этой сети стала компания «Скартел», известная под брендом Yota. Сеть обеспечивает высокую скорость доступа в интернет – до 10 Мбит/с, в любое время, в любом месте зоны покрытия и поддерживает соединение даже в движении, на скорости до 120 км/ч. Доступ к Yota уже получили жители Москвы, Санкт-Петербурга, Уфы, Краснодара и Сочи.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Как изменить режим сети на Samsung Galaxy

Какие бывают сети для мобильной связи

Существует три поколения сети, главное отличие — в скорости интернета. Чем выше поколение, тем быстрее работает интернет:

• 2G (GSM, на устройстве обозначается буквой G или E) — самый медленный интернет и самое низкое энергопотребление;

• 3G (WCDMA, на устройстве обозначается как 3G, H или H+) — средняя скорость интернета и среднее энергопотребление;

• 4G (LTE, на устройстве обозначается как 4G) — самая высокая скорость интернета и среднее энергопотребление.

Какие бывают режимы сети

Режим сети — это правило (алгоритм) по которому мобильное устройство будет подключаться к сотовой сети. По умолчанию устройство работает в автоматическом режиме:

Если устройство поддерживает 4G и такой сигнал есть — устройство подключится к нему;

Если устройство не поддерживает 4G или такого сигнала нет — устройство подключится к 3G;

Если устройство не поддерживает 3G или такого сигнала нет — устройство подключится к 2G.

Возможность подключиться к тому или иному поколению сети зависит от устройства: если устройство поддерживает только 2G, то подключиться к 3G или 4G не получится. Узнать, какие поколения сети поддерживает ваше устройство, можно в службе поддержки.

Помимо автоматического режима есть и другие:

• Только 3G — устройство будет искать только сеть 3G. Если сигнал 3G слабый или его нет — устройство ловить сеть не будет.

• Только 2G — устройство будет искать только сеть 2G. Если сигнал 2G слабый или его нет — устройство ловить сеть не будет.

Режима «Только 4G» нет.

У некоторых операторов (Теле2) нет сети 2G в определенных регионах (Москва). Учитывайте это при покупке телефона — например, Galaxy Star Advance поддерживает только 2G и с Теле2 он просто не будет работать.

В каких случаях меняют режим сети

• Если не пользуетесь интернетом, включите режим «Только 2G» — устройство будет медленнее разряжаться.

• Если в месте, где используете устройство, нет сетей 3G или 4G или сигнал очень слабый, включите режим «Только 2G» — устройство будет медленнее разряжаться и связь будет лучше.

Во всех остальных случаях менять режим сети нет смысла.

Как изменить режим сети

Перед изменением посмотрите версию Android на вашем устройстве.

1. Откройте настройки.

2. Выберите «Подключения».

3. Выберите «Мобильные сети».

4. Выберите «Режим сети».

5. Выберите нужный режим.

Если на этом этапе вы не видите какого-либо режима сети, например, нет LTE или WCDMA, значит на вашем смартфоне/планшете этого режима нет.

Добавить какой-либо режим на смартфон/планшет нельзя.

6. Готово.

1. Откройте меню устройства.

2. Выберите пункт «Настройки».

3. Выберите пункт/вкладку «Подключения». Если такого пункта/вкладки нет, перейдите к следующему шагу.

4. Выберите пункт «Мобильные сети». Также пункт может называться «Другие сети», «Дополнительные настройки» или «Еще».

5. Выберите пункт «Режим сети».

6. Выберите режим сети (2G = GSM, 3G = WCDMA, 4G = LTE).

Если на этом этапе вы не видите какого-либо режима сети, например, нет LTE или WCDMA, значит на вашем смартфоне/планшете этого режима нет.

Добавить какой-либо режим на смартфон/планшет нельзя.

7. Режим сети изменен.

Нет настройки «Режим сети»

• Устройство поддерживает только 2G, поэтому такая настройка не нужна;

• В устройстве не установлена SIM-карта.

На смартфоне с двумя SIM-картами одна всегда работает только в сети 2G

Это нормальная работа устройства и изменить ее нельзя.

Смартфон, купленный в другой стране, не работает с моей SIM-картой

В разных странах операторы используют разные частоты для одних и тех же поколений сети. Прежде чем покупать устройство, проверьте, что частоты, на которых работает связь, одинаковы. Если частоты разные, то связь работать не будет.

Сравнение мобильных сетей 2G, 3G, 4G и 5G

Вы можете получить доступ к Интернету на своем смартфоне, используя соединение 2G, 3G, 4G или 5G. Узнайте, как сравнить скорости загрузки.

Когда речь идет о скорости загрузки мобильного Интернета, часто используются такие термины, как 2G, 3G, 4G и 5G. Ссылаясь на четыре разных поколения мобильных технологий, каждое из них дает очень разную скорость загрузки.

Старые соединения 2G обеспечивают скорость загрузки около 0,1 Мбит / с, а в наиболее продвинутых сетях 3G она увеличивается до 8 Мбит / с. В мобильных сетях 4G в Великобритании доступны скорости около 60 Мбит / с (но в других странах, например в США, они могут быть значительно выше). Мобильные сети 5G нового поколения нацелены на скорость загрузки более 1000 Мбит / с (1 Гбит / с).

В этой статье мы подробно рассмотрим тему скорости загрузки и посмотрим, как сравниваются мобильные сети 2G, 3G, 4G и 5G. Мы также рассмотрим реальные скорости и то, как они повлияют на ваше повседневное использование.

Что такое скорость загрузки?

«Скорость загрузки» — это мера скорости, с которой данные могут передаваться из Интернета на ваш смартфон.Эти данные могут быть веб-страницей или фотографией, которую вы просматриваете, или это может быть приложение или видео, которые вы загружаете на свой смартфон.

В самом чистом виде скорость загрузки измеряется в «битах в секунду» (бит / с), где «бит» — это единица или ноль в двоичном формате. Однако чаще мы говорим о скорости загрузки в «мегабитах в секунду» (Мбит / с), где 1 мегабит равен 1 000 000 бит.

В целом, более высокая скорость загрузки обычно означает, что контент из Интернета загружается быстрее и с меньшим временем ожидания.Более высокая скорость загрузки также поддерживает потоковую передачу более высокого качества (например, вы можете смотреть видео с более высоким разрешением по мере его загрузки, не сталкиваясь с буферизацией). Однако скорость загрузки не является полной картиной: существует также связанная с этим концепция задержки (обсуждается ниже), которая влияет на скорость отклика вашего Интернета.

2G, 3G, 4G и 5G скорость загрузки

В следующей таблице показано сравнение скоростей загрузки в различных вариантах мобильных сетей 2G, 3G, 4G и 5G.Столбец значков указывает на то, что вы, скорее всего, увидите на панели уведомлений своего смартфона при использовании одной из этих сетей.

Поколение	Значок	Технологии	Максимальная скорость загрузки	Типичная скорость загрузки
2 г	г	GPRS	0,1 Мбит / с	<0,1 Мбит / с
	E	КРАЙ	0. 3 Мбит / с	0,1 Мбит / с
3g	3G	3G (базовый)	0,3 Мбит / с	0,1 Мбит / с
	H	HSPA	7,2 Мбит / с	1,5 Мбит / с
	Н +	HSPA +	21 Мбит / с	4 Мбит / с
	Н +	DC-HSPA +	42 Мбит / с	8 Мбит / с
4G	4G	LTE категории 4	150 Мбит / с	15 Мбит / с
4G +	4G +	LTE-Advanced Cat6	300 Мбит / с	30 Мбит / с
	4G +	LTE-Advanced Cat9	450 Мбит / с	45 Мбит / с
	4G +	LTE-Advanced Cat12	600 Мбит / с	60 Мбит / с
	4G +	LTE-Advanced Cat16	979 Мбит / с	90 Мбит / с
5 г	5 г	5 г	1000-10 000 Мбит / с (1-10 Гбит / с)	150-200 Мбит / с

В нашей таблице представлены две разные скорости загрузки. Во-первых, это теоретическая «максимальная скорость загрузки». Это основано на ограничениях технологии, при условии, что у вас есть идеальное покрытие и нет заторов на мачтах. Мы также указали более «типичную скорость загрузки», которая более точно отражает то, что вы действительно испытываете изо дня в день.

Фактическая скорость загрузки, которую вы получите, будет зависеть от ряда факторов, таких как ваше местоположение, находитесь ли вы в помещении или на улице, расстояние до ближайших мачт и количество заторов на них.Вы можете измерить фактическую скорость загрузки вашего соединения с помощью таких инструментов, как Google Speed ​​Test, Netflix’s Fast.com или Ookla’s SpeedTest.net.

К каким технологиям я могу получить доступ?

Последний iPhone поддерживает категорию 16 LTE-Advanced.

Чтобы получить доступ к определенной технологии, вам понадобится как мобильный телефон, так и мобильная сеть, которая ее поддерживает. Например, если вы хотите получить доступ к категории 6 LTE-Advanced, вам понадобится мобильный телефон, который поддерживает эту технологию, и мобильная сеть, имеющая покрытие в вашем районе.

Большинство современных смартфонов теперь поддерживают технологию 4G, но они часто отличаются максимальной поддерживаемой скоростью загрузки или максимальной «категорией» LTE, которую они поддерживают. Некоторые из последних флагманских смартфонов, такие как iPhone XS и Galaxy S9, теперь поддерживают LTE-Advanced до 16 категории.

Мобильные сети также будут различаться с точки зрения максимальной скорости загрузки и покрытия, которое они предлагают. В Великобритании на момент написания можно получить скорость до Категории 9 на EE и Vodafone (до 450 Мбит / с) и до скорости Категории 6 на O2 и Three (до 300 Мбит / с).Однако в других странах все выглядит иначе. Например, в США можно получить скорость до Категории 16 (до 979 Мбит / с) во всех основных мобильных сетях, включая AT&T, Sprint, T-Mobile и Verizon.

Влияние на время загрузки и потоковую передачу

В следующей таблице показано сравнение ожидаемого времени загрузки для разных технологий:

Деятельность	4G Время загрузки	3G Download Time	2G Время загрузки
Доступ к стандартной веб-странице	0. 5 секунд	4 секунды	3 минуты
Отправка электронного письма без вложений	<0,1 секунды	<0,1 секунды	1 секунда
Скачивание качественной фотографии	0,5 секунды	4 секунды	3 минуты
Загрузка музыкальной композиции (MP3)	3 секунды	10 секунд	7 минут
Загрузка приложения	8 секунд	1 минута	40 минут

Для этой сравнительной таблицы мы использовали средние скорости загрузки 30 Мбит / с (4G LTE Cat6), 4 Мбит / с (3G HSPA +) и 0.1 Мбит / с (2G EDGE). Типичные размеры файлов, использованные в наших расчетах: 2 МБ для веб-страницы, 10 МБ для обычной электронной почты, 2 МБ для высококачественной фотографии, 5 МБ для музыкальной дорожки и 30 МБ для стандартной загрузки приложения.

Мы не указали время загрузки 5G в таблице выше, но можно с уверенностью сказать, что все они будут загружаться практически мгновенно!

Потоковые приложения

Netflix — это приложение для потоковой передачи видео.

Когда дело доходит до определенных приложений, которые «передают» данные, ваше соединение должно поддерживать минимальную скорость загрузки.Это связано с тем, что контент из Интернета отображается на вашем телефоне одновременно с его загрузкой (концепция, широко известная как «потоковая передача»). Если контент не может быть загружен с достаточной скоростью, во время воспроизведения будут возникать паузы (также известные как «буферизация»).

Приложения, использующие потоковую передачу, включают передачу голоса по IP (например, звонки через Skype или WhatsApp), онлайн-видео приложения (например, Netflix и YouTube) и онлайн-радио. В следующей таблице показаны минимальные скорости загрузки, необходимые для плавного воспроизведения этого контента без буферизации:

Деятельность	Требуемая скорость загрузки
Телефонный звонок в Skype / WhatsApp	0.1 Мбит / с
Skype видеозвонок	0,5 Мбит / с
Видеозвонок Skype (HD)	1,5 Мбит / с
Прослушивание онлайн-радио	0,2 Мбит / с
Просмотр видео на YouTube (базовое качество)	0,5 Мбит / с
Просмотр видео на YouTube (качество 720p HD)	2,5 Мбит / с
Просмотр видео на YouTube (качество 1080p HD)	4 Мбит / с
Просмотр iPlayer / Netflix (стандартное разрешение)	1.5 Мбит / с
Просмотр iPlayer / Netflix (высокое разрешение)	5 Мбит / с
Просмотр iPlayer / Netflix (4K UHD)	25 Мбит / с

Соединение 3G или лучше обычно должно поддерживать большую часть этих действий. Наличие более быстрого соединения 4G также может позволить вам транслировать контент более высокого качества (например, смотреть Netflix в качестве 4K Ultra HD).

Задержка

Помимо скорости загрузки, еще одним важным фактором, влияющим на качество работы смартфона, является задержка.Это также известно как «задержка» или «пинг», если вы знакомы с онлайн-играми.

Когда ваш мобильный телефон хочет загрузить некоторый контент из Интернета, существует начальная задержка, прежде чем сервер на другом конце начнет отвечать. Только после того, как сервер ответит, загрузка будет продолжена. Например, если серверу требуется 0,5 секунды для первоначального ответа, а затем 1 секунда для загрузки файла, вам нужно будет подождать в общей сложности 1,5 секунды для завершения загрузки.

Соединения с высокой задержкой могут вызывать медленную загрузку веб-страниц, а также могут влиять на работу приложений, которым требуется подключение в реальном времени (например, голосовые вызовы, видеозвонки и игровые приложения).

Между технологиями 2G, 3G, 4G и 5G существует значительная разница в ожидаемой задержке:

Поколение	Типичная задержка
2 г	500 мс (0,5 секунды)
3g	100 мс (0.1 секунда)
4G	50 мс (0,05 секунды)
5 г	1 мс (0,001 секунды) *

* Целевая задержка соединения 5G составляет 1 мс (теоретически). Остальные цифры основаны на реальном использовании.

Многие люди утверждают, что преимущества 5G заключаются в уменьшении задержки и увеличении емкости, а не в более высокой скорости загрузки. Это связано с тем, что скорости загрузки, доступные в 4G, уже достаточно высоки для большинства применений (например,грамм. 5Мбит / с уже более чем достаточно для видео высокой четкости). Однако, несмотря на то, что более высокая скорость загрузки здесь не имеет большого значения, сокращение задержки с помощью технологии 5G поможет общему времени отклика.

Уменьшение задержки технологии 5G особенно важно для некоторых новейших встроенных приложений мобильных технологий. Например, подключенный к сети автомобиль, движущийся по автомагистрали со скоростью 70 миль в час (110 км / ч), будет проехать почти 2 метра за время, необходимое мобильной сети 4G для ответа.Более низкая задержка соединения 5G позволит более безопасно использовать мобильные технологии в автомобилях.

Скорость загрузки и лимиты загрузки

Скорость загрузки не должна напрямую влиять на объем потребляемых вами данных. Это связано с тем, что посещаемые вами веб-страницы и загружаемые вами файлы имеют одинаковый размер (и, следовательно, будут потреблять одинаковый объем данных) независимо от того, какой у вас тип подключения. Однако есть два ключевых исключения из этого правила:

.

1. Адаптивная потоковая передача видео. Некоторые поставщики видео (например, YouTube и Netflix) автоматически регулируют качество видео в зависимости от того, что может обрабатывать ваше соединение. Например, вы можете получать видео стандартной четкости по подключению 3G и видео высокой четкости по подключению 4G или 5G. Это может увеличить объем потребляемых данных при переходе на более быстрое соединение.
2. Повышение вовлеченности. Повышенная скорость загрузки и более быстрое подключение к Интернету могут побудить вас потреблять больше контента и более регулярно использовать свой телефон в дороге.

По обеим этим причинам мы обычно советуем выбирать больший объем данных при переходе на мобильную сеть или тариф, предлагающий более высокую скорость загрузки.

Терминология

Кбит / с, Мбит / с, Гбит / с

В мегабите 1000 килобит (1000 кбит = 1 Мбит) и 1000 мегабит в гигабите (1000 Мбит = 1 Гбит). Это означает, что соединение со скоростью 1 Мбит / с вдвое быстрее, чем соединение со скоростью 500 кбит / с. В Википедии есть полное объяснение.

В повседневной жизни полезнее всего говорить о скорости загрузки в мегабитах в секунду (Мбит / с).Соединения 2G иногда указываются в кбит / с (например, максимальная скорость загрузки для GPRS составляет 80 кбит / с). Аналогичным образом, соединения 5G иногда указываются в Гбит / с (например, целевая скорость загрузки для технологии 5G составляет 1-10 Гбит / с). Для простоты сравнения мы преобразовали эти измерения в общепринятые единицы Мбит / с.

Мбит / с против Мбит / с

Нет разницы между Мбит / с и Мбит / с: это всего лишь два разных способа сокращения «мегабит в секунду».В Ken’s Tech Tips мы предпочитаем использовать термин Мбит / с, поскольку мы считаем, что он обеспечивает немного больше ясности. Альтернативное сокращение, Мбит / с, часто путают с «мега байта в секунду».

Важно проводить различие между битами и байтами. В то время как скорость загрузки обычно измеряется в «мегабитах в секунду» (Мбит / с), пределы загрузки и размеры загрузки измеряются в мегабайтах (МБ). Поскольку в одном байте 8 бит (и, следовательно, 8 мегабит в одном мегабайте), на самом деле вам потребуется 8 секунд, чтобы загрузить файл размером 1 МБ при соединении со скоростью 1 Мбит / с.

5G Wi-Fi

Термин «5G Wi-Fi» часто путают с мобильной технологией 5G. Фактически, «5G» фактически означает 5 ГГц и относится к частотам, используемым сетью Wi-Fi для связи с вашим устройством (традиционно сети Wi-Fi использовали диапазон около 2,4 ГГц).

Поскольку «5G» в «5G Wi-Fi» не имеет отношения к скорости загрузки, рекомендуется теперь называть эту технологию Wi-Fi 5 или 802.11ac, чтобы избежать путаницы.

Дополнительная информация

Для получения дополнительной информации посетите веб-сайт своей мобильной сети, чтобы узнать о скорости загрузки и покрытии, которое они могут предложить.Если вы находитесь в Великобритании, посетите веб-сайты EE, O2, Three и Vodafone.

Насколько высоки ограниченные скорости 2G? LTE vs 3G vs 2G Data Speed ​​Test

Многие тарифные планы для мобильных телефонов с предоплатой включают неограниченное количество данных 2G после того, как вы задействуете выделенное вам высокоскоростное соединение. Но насколько быстро передаются данные 2G? Для чего это можно использовать? И почему перевозчики его включают в первую очередь?

Почему большинство планов имеют неограниченное количество данных 2G после того, как вы достигли предела высокоскоростной передачи данных

Многие операторы связи снизят вашу скорость до скорости 2G после того, как вы израсходуете выделение высокоскоростных данных.Это вместо того, чтобы полностью отключить ваши данные.

Это обычная практика в отрасли. Такие операторы, как Tello, Mint Mobile, Ultra Mobile, Google Fi и многие другие, включают в свои планы неограниченные данные 2G.

Операторы делают это потому, что для работы определенных функций требуются сотовые данные. Групповые сообщения и сообщения с изображениями, визуальная голосовая почта и VoLTE для правильной работы полагаются на подключение к сотовой сети. Операторы связи позволяют этим базовым функциям работать, предоставляя пользователям неограниченное количество данных 2G вместо полного отключения их данных.

Насколько быстро передаются данные 2G? Для чего я могу это использовать?

Наличие неограниченного количества данных 2G также вызывает множество вопросов. Насколько быстро передаются данные 2G? Какую скорость передачи данных вы можете ожидать? Для чего это можно использовать? Достаточно ли он быстр для просмотра веб-страниц, потоковой передачи музыки или просмотра видео?

У меня самого были такие же вопросы. Поэтому я решил выяснить.

Еще в 2016 году я работал с оператором сотовой связи RingPlus. Я помогал им определить, каким будет опыт использования их сети с разной скоростью передачи данных.Они смогли ограничить мой тарифный план сотового телефона на разных скоростях передачи данных на задней стороне, чтобы сделать этот тест возможным.

Я проверил следующие скорости передачи данных:

• LTE (8 Мбит / с в моем районе)
• 512 Кбит / с (скорости 3G)
• 256 Кбит / с (скорости 2G)
• 128 Кбит / с (также скорости 2G)
• 64 Кбит / с (смехотворно медленно, но все же считается 2G)

И я протестировал следующее на каждой из разных скоростей передачи данных:

• Отправка текстового электронного письма
• Получение электронного письма с прикрепленной фотографией
• Отправка электронного письма с прикрепленной фотографией
• Отправка picture iMessage
• Воспроизведение видео с YouTube
• Загрузка текстового веб-сайта (reddit.com)
• Загрузка веб-сайта с изображениями (apple.com)
• Потоковая передача музыки

Посмотрите видео по ссылке вверху статьи, чтобы увидеть параллельное сравнение всех скоростей при выполнении этих различных тестов!

Или, если вам нравится TL; DR, вот мои выводы …

Скорости LTE (8 Мбит / с)

Полная скорость передачи данных LTE успешно прошла все тесты. Даже при более низкой скорости примерно 8 Мбит / с и только 0,5 Мбит / с все загружается быстро.LTE обрабатывает все сотовые данные без проблем. Вы можете транслировать музыку, смотреть видео на YouTube, просматривать веб-страницы и пользоваться всеми формами социальных сетей.

Скорости 3G (512 Кбит / с)

Теоретическая максимальная производительность сети 3G технически составляет до 3,1 Мбит / с, но многие операторы по-прежнему считают около 512 Кбит / с скоростью 3G. T-Mobile, например, ограничивает скорость точки доступа в своем плане Unlimited Essentials на скоростях 3G, и многие пользователи утверждают, что они получают около 512 Кбит / с вниз и вверх. Xfinity Mobile и Spectrum Mobile аналогичным образом ограничивают скорость своих точек доступа до 600 Кбит / с.

При максимальной скорости передачи данных 512 Кбит / с мы начали замечать, что некоторые задачи занимают немного больше времени. Например, загрузка электронного письма с картинками выросла с 2,8 секунды в LTE до 18,3 секунды при 512 Кбит / с. Тем не менее, несмотря на более длительную загрузку, скорость 512 Кбит / с справилась со всем без проблем. Отправленные и полученные графические сообщения, потоковая передача музыки началась всего через несколько секунд после нажатия кнопки воспроизведения, и даже при воспроизведении видео на YouTube для начала воспроизведения видео потребовалось всего 16,9 секунды.

512 Кбит / с — это отнюдь не быстро, но все же очень хорошо справляется со своей работой. Это нормально для некоторых легких социальных сетей, просмотра веб-страниц и даже потоковой передачи музыки. Текстовое общение, такое как электронная почта и сообщения, будет работать лучше всего. Загрузка изображений и видеоконтента займет больше времени.

Я бы сказал, что 512 Кбит / с — это, вероятно, на одном уровне с вашим ощущением «медленного гостиничного Wi-Fi». Он загрузит ваш контент, как только вы подумаете о выходе или обновлении страницы.

Скорости 2G (256 Кбит / с, 128 Кбит / с, 64 Кбит / с)

Ранее существовало два разных типа технологии 2G.GPRS, или General Packet Radio Services, теоретическая максимальная скорость составляла всего до 40 Кбит / с. Однако с помощью EDGE или Enhanced Data Rates for GSM Evolution скорость передачи данных может достигать теоретического максимума до 384 Кбит / с. Теперь, когда в большинстве областей есть надежное покрытие LTE, большинство скоростей 2G фактически определяется программным обеспечением в сети. Эти скорости 2G варьируются от 256 кбит / с до 128 кбит / с и до 64 кбит / с.

Ограничение скорости 256 Кбит / с — это то место, где мы начинаем замечать, что вещи становятся … медленнее. Загрузка электронного письма с картинками занимала почти вдвое больше времени, а картинка загружалась после полных 34 раз.3 секунды. В некоторых случаях 30 секунд могут показаться очень коротким временем, как 30-секундный отдых во время тренировки, но когда вы пытаетесь использовать свой телефон, это кажется вечностью.

Воспроизведение видео также занимало гораздо больше времени при скорости 256 Кбит / с, при этом видео запускалось после 43,6 секунды загрузки. Однако воспроизведение видео все равно работало. И что также на удивление хорошо работало, так это воспроизведение музыки. Несмотря на немного большее время загрузки, после буферизации музыки воспроизведение было достаточно плавным.

256 Кбит / с поможет вам в крайнем случае. Это, вероятно, самая низкая скорость, на которой вы можете обойтись, если вы просто занимаетесь электронной почтой, общаетесь в текстовом чате, например, в Facebook Messenger, WhatsApp или iMessage, или транслируете музыку в фоновом режиме. Ожидайте, что дела займут больше времени, но если вы будете достаточно терпеливы, они загрузятся.

При 128 Кбит / с и 64 Кбит / с у нас все начинает в основном ломаться. В первую очередь, потоковая передача музыки. Вместо плавного воспроизведения потоковая передача музыки была прерывистой.Невозможно было послушать даже одну песню без остановки музыки, чтобы она загрузилась и догнала сама себя.

Загрузка изображений, веб-страниц или любого другого контента тоже занимала мучительно долго. Помните письмо с картинкой, которое загружалось в LTE за 2,8 секунды? Да, это же электронное письмо заняло мучительные 1 минуту 13,4 секунды при 128 Кбит / с и еще больше 2 минуты 34,8 секунды при 64 Кбит / с. Если у вас есть какая-то реальная работа, вы можете забыть об этом на скоростях 128 или 64 кбит / с.

Так зачем операторам связи предлагать неограниченные данные 2G со скоростью 128 или 64 Кбит / с, если они в принципе непригодны для использования? Ну, потому что достаточно , чтобы обеспечить правильную работу таких функций, как групповые и графические сообщения, визуальная голосовая почта и VoLTE.Но опять же, даже если вы застряли на 2G, это займет больше времени.

‍

Руководство по скорости загрузки для мобильных устройств: 2G, 3G, 4G и 5G. Что они на самом деле означают?

2G? 3G? 4G? 5G ?! Вы когда-нибудь задумывались, что все эти вещи означают? Скорость загрузки с мобильных устройств имеет большое значение, особенно если вам нравится смотреть потоковое видео или играть в игры на своем телефоне. И даже если вы просто занимаетесь серфингом в Интернете, эти скорости имеют большое значение для вашего опыта. Но что это за числа? Как они влияют на то, что вы делаете на своем телефоне? Мы изучаем скорость загрузки с мобильных устройств, и у нас есть все, что вам нужно знать прямо здесь.

Как мы измеряем скорость

Прежде чем мы углубимся в подробности, мы должны начать с объяснения некоторых терминов, с которыми вы собираетесь столкнуться в этой статье. Вы увидите множество сокращений для разных скоростей, и важно, чтобы вы их понимали.

Возможно, вы знакомы с тем, как измеряются данные, с такими сокращениями, как kb, Mb и GB или даже TB. Данные измеряются в битах. 1000 килобит (кб) равняется 1 мегабиту (мегабит). 1000 мегабит (МБ) равняется 1 гигабиту (ГБ).Когда мы измеряем скорость, мы говорим о том, сколько данных может быть перемещено в секунду. Скорость в 1 кбит / с (1 килобит в секунду) безумно медленная, а скорость в 1 ГБ / с (1 гигабит в секунду) — безумно быстрая. 200 кбит / с (килобит в секунду) намного медленнее, чем 200 Мбит / с (мегабит в секунду), что намного медленнее, чем 200 Гбит / с (гигабит в секунду).

Кбит, Мбит, объяснено, Гбит

В мегабите 1000 килобит (1000 кбит = 1 Мбит) и 1000 мегабит в гигабите (1000 Мбит = 1 Гбит).С точки зрения скорости это означает, что подключение к Интернету со скоростью 1 Мбит / с в два раза быстрее, чем подключение со скоростью 500 кбит / с.

Большинство скоростей загрузки указано в мегабитах в секунду (Мбит), поскольку это наиболее распространенные скорости, которые мы наблюдаем и испытываем изо дня в день. Старые соединения 2G обычно указываются в кбит / с.

По мере увеличения скорости мы начнем видеть подключения 5G в Гбит / с, потому что ожидаемая скорость загрузки для технологии 5G составляет 1-10 Гбит / с).

Помните, не путайте биты и байты.Как мы объяснили, скорость загрузки обычно измеряется в «мегабитах в секунду» (сокращенно Мбит). Однако ограничения на загрузку и размеры файлов измеряются в мегабайтах (МБ). В одном байте 8 бит (и 8 мегабит в одном мегабайте). Например, вам потребуется 8 секунд, чтобы загрузить файл размером 1 МБ при подключении со скоростью 1 Мбит / с.

2G против 3G против 4G против 5G

Когда вы покупаете мобильный телефон где-нибудь в спецификациях, он сообщит вам, 2G, 3G или 4G, или их комбинация.Буква G в этих фразах просто означает «поколение». 2G — самая старая технология, 3G появился немного позже, а 4G — текущая вершина линейки технологий. Услуга 2G была основной услугой, которая изначально позволила нам иметь мобильные телефоны. Телефон только 2G будет медленным, но он сможет звонить и отправлять текстовые сообщения, хотя у него не будет доступа к Интернету в том виде, в каком мы его знаем.

Когда появился 3G, у нас появилось новое поколение телефонов, которые мы назвали смартфонами, телефоны, которые могли полностью подключаться к Интернету.Все современные смартфоны имеют 3G, что позволяет выходить в Интернет. Скорость намного выше, чем при использовании 2G, но в районах с плохим приемом ваш телефон может иногда переключаться на соединение 2G (поэтому иногда вы не можете получить доступ к Интернету, но все равно можете совершать звонки).

Наконец-то появился 4G. Сигналы 4G намного быстрее, чем старые сигналы 3G, а это означает, что мы можем быстрее переключаться между веб-страницами, мы можем передавать потоковое видео в более высоком качестве и можем играть в высококачественные онлайн-игры. Большинство, хотя и не все, мобильные телефоны, продаваемые в настоящее время, оснащены технологией 4G, хотя не все операторы предоставляют услуги 4G, и некоторые операторы заставляют вас платить за это дополнительно.Если вам нужна скорость интернета 4G, вам понадобится не только телефон, поддерживающий 4G, но и тарифный план, который включает 4G с оператором, у которого есть сеть 4G. 4G + — это просто немного более быстрая версия 4G.

Технология 2G — самая старая мобильная технология, которая у нас есть, и некоторые операторы начинают закрывать свои сети 2G. Например, у Three больше нет сети 2G, поэтому телефоны на Three будут использовать только сети 3G или 4G.

5G будет следующим поколением мобильных технологий и обещает гораздо более высокую скорость загрузки, чем даже 4G.Однако он пока недоступен в Великобритании (да и вообще нигде).

Мобильное покрытие

Разные операторы в Великобритании получают разное покрытие для каждого из этих сигналов (2G, 3G, 4G). Почти все операторы имеют покрытие более 95% по всей стране для 2G и 3G, хотя покрытие 4G варьируется немного больше (и отсутствует у некоторых более мелких операторов). Вы можете легко проверить, в каких регионах вы будете получать услуги для 2G, 3G или 4G, с помощью средства проверки покрытия OFCOM.Всегда стоит делать это перед регистрацией с новым оператором, просто чтобы проверить, сможете ли вы получить прием и какие скорости вы ищете.

Насколько быстро это быстро?

Как быстро вы перемещаете данные на своем телефоне, зависит от того, какие именно технологии использует ваш телефон. Даже в пределах каждого поколения существуют разные способы приема сигнала. Например, телефон 3G может использовать технологии 3G, HSPA, HSPA + или DC-HSPA + для получения услуг.Если вы заглянете в руководство к своему телефону (или погуглите спецификации телефона или телефона, который вы собираетесь купить), вы сможете узнать, какие технологии он использует (обычно под заголовком, например, «сетевые технологии»).

Вы также можете определить, какую технологию вы используете, с самого телефона, поскольку на большинстве телефонов рядом с полосой сигналов есть небольшой значок, показывающий, какая технология у вас работает. Ниже вы найдете список различных технологий с указанием их максимальной и средней скорости, а также значок, который показывает ваш телефон, если на нем работает эта технология.

Служба 2G

2G — это самый медленный вид телефонных услуг, и ваш телефон может использовать два типа технологий:

• GPRS: значок показывает G, максимальная скорость 0,1 Мбит / с, средняя скорость менее 0,1 Мбит / с
• Edge: Значок показывает E, максимальная скорость 0,3 Мбит / с, средняя скорость 0,1 Мбит / с

Услуги 3G

Если у вас есть услуга 3G, поздравляю, теперь у вас есть смартфон! Существует множество различных технологий 3G, а это значит, что скорость 3G может быть разной:

• 3G: Значок показывает 3G, максимальная скорость 0.3 Мбит / с, средняя скорость 0,1 Мбит / с
• HSPA: значок показывает H, максимальная скорость 7,2 Мбит / с, средняя скорость 1,5 Мбит / с
• HSPA +: значок показывает H +, максимальная скорость 21 Мбит / с, средняя скорость 4 Мбит / с
• DC-HSPA +: значки показывают H +, максимальная скорость 42 Мбит / с, средняя скорость 8 Мбит / с

4G / 4G + услуги

Если вы используете 4G, вы получаете довольно высокую скорость загрузки, но, опять же, в вашем телефоне есть различные технологии, которые повлияют на вашу скорость:

• LTE Категория 4: Значок показывает 4G, максимальную скорость 150 Мбит / с, среднюю скорость от 12 до 15 Мбит / с
• LTE-Advanced Категория 6: значок показывает 4G +, максимальную скорость 300 Мбит / с, среднюю скорость от 24 до 30 Мбит / с
• LTE-Advanced Категория 9: значок показывает 4G +, максимальную скорость 450 Мбит / с, среднюю скорость около 60 Мбит / с

И остальное

Есть также пара других технологий, которые еще не стали обычным явлением, но начинают проявляться.LTE-Advanced Category 12 обещает скорость до 600 Мбит / с, а LTE-Advance Category 16 обещает скорость до 979 Мбит / с. Маловероятно, что у вас будет что-то из этого на вашем телефоне, хотя последние модели iPhone и Samsung Galaxy оснащены технологией категории 16.

А что насчет этой новой технологии 5G? Что ж, в настоящее время прогнозируется, что скорость будет составлять от 1 до 10 Гбит / с, так что это действительно будет очень быстро.

Краткая обзорная таблица

Тип подключения	Значок, который вы видите на своем смартфоне	Технологии	Максимальная скорость загрузки	Скорость загрузки в реальном мире
2 г	G	GPRS	0.1 Мбит / с	<0,1 Мбит / с
	E	КРАЙ	0,3 Мбит / с	0,1 Мбит / с
3g	3 г	3G (базовый)	0,3 Мбит / с	0,1 Мбит / с
	H	HSPA	7,2 Мбит / с	1,5 Мбит / с
	H +	HSPA +	21 Мбит / с	4 Мбит / с
	H +	DC-HSPA +	42 Мбит / с	8 Мбит / с
4G	4G	LTE категории 4	150 Мбит / с	12-15 Мбит / с
4G +	4G +	LTE-Advanced Cat6	300 Мбит / с	24-30 Мбит / с
	4G +	LTE-Advanced Cat9	450 Мбит / с	60 Мбит / с
	4G +	LTE-Advanced Cat12	600 Мбит / с	Не подтверждено
	4G +	LTE-Advanced Cat16	979 Мбит / с	Не подтверждено
5 г	5 г	5 г	1000-10 000 Мбит / с	Не подтверждено

Ограничения для операторов…

Тот факт, что в вашем телефоне есть определенная технология, не означает, что вы действительно сможете ее использовать.В Великобритании скорость мобильной передачи данных относительно невысока по сравнению с другими странами. Это связано с инфраструктурой, созданной и принадлежащей операторам, и невозможно улучшить эти скорости без новой инфраструктуры.

Из основных сетей в настоящее время EE и Vodafone предлагают максимальную скорость LTE-Advanced категории 9, а O2 и Three предлагают максимальную скорость LTE-Advanced категории 6. Таким образом, даже если у вас есть новый iPhone со скоростями Категории 16, вы не сможете использовать эти скорости ни у одного оператора Великобритании.

Что мне дает скорость?

Чем выше скорость вашего соединения, тем быстрее ваш телефон сможет выполнять действия в сети. Это действительно так просто. Более быстрое соединение означает более быструю загрузку веб-страниц, высококачественные видеопотоки и в целом более быструю загрузку. И между всеми общими сигналами есть большая разница.

Обычное использование Интернета

Когда дело доходит до обычного использования Интернета, приблизительное время, в которое вы смотрите для выполнения различных действий, составляет:

• Отправка электронного письма: 1 секунда на 2G, менее 0.1 секунда в сети 3G, менее 0,1 секунды в сети 4G
• Открытие веб-страницы: 3 минуты в 2G, 4 секунды в 3G, 0,5 секунды в 4G
• Загрузка дорожки MP3: 7 минут на 2G, 10 секунд на 3G, 3 секунды на 4G
• Загрузка приложения: 40 минут на 2G, 1 минута на 3G, 8 секунд на 4G

Использование потоковой передачи

При потоковой передаче более высокая скорость означает просто более качественный поток без буферизации и более четкое изображение.Однако для потоковой передачи существуют минимальные требования к скорости. В зависимости от того, что вы хотите сделать, вот минимальные скорости, которые вам необходимо достичь для потоковой передачи:

• Звонок через Skype / WhatsApp / Viber: минимум 0,1 Мбит / с
• Видеозвонок с использованием Skype / WhatsApp / Viber: минимум 0,5 Мбит / с
• Просмотр YouTube: минимум 0,5 Мбит / с
• Просмотр YouTube с качеством HD 720p: минимум 2,5 Мбит / с
• Просмотр YouTube с качеством HD 1080p: минимум 4 Мбит / с
• Просмотр iPlayer или Netflix: минимум 1.5 Мбит / с
• Просмотр iPlayer или Netflix в HD: минимум 5 Мбит / с
• Просмотр iPlayer или Netflix в 4K UHD: минимум 25 Мбит / с

Задержка надстройки…

Задержка или задержка — это проблема скорости, которая влияет на все, что вы делаете в Интернете. По сути, задержка — это время, необходимое вашему устройству для подключения к серверу (месту, откуда вы загружаете или транслируете). Чем новее ваша мобильная технология, тем короче будет период задержки:

• При использовании технологии 2G задержка составляет около 0.5 секунд
• При использовании технологии 3G задержка составляет около 0,1 секунды
• При использовании технологии 4G задержка составляет около 0,05 секунды

К количеству времени, необходимого для загрузки или потоковой передачи чего-либо, нужно добавить время задержки.

И сетевой трафик…

Другая проблема, которая повлияет на вашу скорость, не связана с используемой технологией, а именно с сетевым трафиком. Чем больше пользователей подключено к сигналу, тем медленнее становится этот сигнал.Думайте об этом как о дороге. Вы можете двигаться с максимальной скоростью по пустой дороге, но как только начинают появляться другие машины, ваша скорость падает и падает, пока, наконец, вы не застряли в пробке. Сетевые сигналы работают точно так же. Вот почему скорость может быть ниже в городах, где больше пользователей, или в определенное время дня, когда сетью будет пользоваться больше людей.

Долгое время одной из многих причин, по которым 4G был намного быстрее, чем 3G, было просто то, что у меньшего числа людей были устройства 4G.Как правило, это уже не так, поскольку сегодня у многих людей есть 4G. Но когда 5G станет доступным, это снова станет правдой, поскольку у немногих людей изначально будут устройства 5G или даже телефонный тарифный план 5G.

Скорость загрузки и лимит загрузки

Если у вас тарифный план для мобильных телефонов, то, скорее всего, у вас установлен ежемесячный лимит на объем данных, который вам разрешено использовать. Теоретически увеличение скорости не должно влиять на объем используемых вами данных.Для доступа к веб-странице используется около 1,3 МБ данных, и не имеет значения, открываете ли вы эту страницу на скоростях 3G или сверхвысоких скоростях 4G +, он по-прежнему использует тот же объем данных (хотя вы увидите страницу быстрее, используя 4G +).

Однако в реальной жизни существует вероятность того, что скорость загрузки может повлиять на лимит загрузки. Во-первых, это связано с тем, что доступ к более быстрому интернет-соединению часто побуждает людей больше использовать Интернет, загружать больше онлайн-игр или транслировать больше видео просто потому, что это проще при более быстром соединении.

Другая причина в том, что некоторые веб-сайты используют адаптивные технологии. Например, YouTube автоматически выбирает качество видео в зависимости от того, с какой скоростью, по его мнению, может справиться ваш телефон. Если у вас старый телефон с обычным подключением к сети 3G, YouTube может выбрать стандартное разрешение по умолчанию. Установите новый телефон с поддержкой 4G, и YouTube может вместо этого выбрать по умолчанию High Definition. Видеопотоки более высокого качества потребляют больше данных, поэтому вы можете быстрее достичь своего ежемесячного лимита данных, даже если не изменили свои телефонные привычки.

Если вы переключаетесь на новый, более быстрый телефон или переключаетесь с мобильного тарифного плана 3G на тариф 4G, всегда стоит следить за своим использованием в течение первого месяца или около того, просто чтобы убедиться, что ваши новые более высокие скорости не работают. не заставляет вас использовать ваши данные быстрее и, следовательно, потенциально означает, что вам придется платить дополнительную плату за больший объем данных.

Повышение скорости мобильной передачи данных

Вы можете повысить скорость передачи данных по мобильному телефону, если, например, хотите смотреть видео с более высоким разрешением или просто хотите более быстрый доступ в Интернет.Однако по большей части это, вероятно, будет стоить вам денег. Вот несколько вещей, которые вы можете попробовать:

• Получение нового телефона. Да дороговато. Но если вы используете более старую технологию, например, обычный телефон, скорость загрузки, естественно, будет ниже.
• Обновление вашего телефонного контракта. Если у вас все еще есть контракт 3G, вы можете подумать о переходе на контракт 4G, если сможете, это, безусловно, будет означать более высокие скорости (если у вас есть телефон с поддержкой 4G).
• Смена операторов.Разные сети имеют разное покрытие и разную максимальную скорость. Если возможно, поездка с другим оператором может означать более высокую скорость.
• Меняю местонахождение. Скорость может зависеть от того, насколько близко вы находитесь к источнику сигнала. Даже переезд в другую комнату в доме может повлиять на то, насколько высока и, следовательно, насколько высока скорость загрузки.
• Отключите фоновые приложения, антивирус или VPN, которые могут красть вашу скорость загрузки. Если другие приложения также используют Интернет, ваша скорость будет ниже в приложении, которое вы действительно хотите использовать.Вы также можете попробовать очистить кеш на своем телефоне, чтобы попытаться улучшить скорость.
• Перезагрузка телефона. Да, такая простая вещь может улучшить вашу скорость, по крайней мере, время от времени.
• Сменить веб-браузеры. Если вас не устраивает скорость веб-серфинга, иногда переход на более компактный браузер (например, Opera Mini) может улучшить скорость.

Оператор не дает хорошей скорости?

Наконец, если вы не видите приличных скоростей (т.е.е. далеки от среднего уровня, которого можно было бы ожидать от используемой вами технологии), всегда полезно обратиться к своему оператору мобильной связи. Они могут быть готовы помочь вам, предоставив устройства или приложения, которые могут улучшить ваш мобильный прием и, следовательно, вашу скорость. Они также могут сообщить вам об обслуживании сети или изменениях, которые могут повлиять на вашу скорость (или могут вскоре улучшить их). А в некоторых случаях они могут даже позволить вам расторгнуть контракт, чтобы зарегистрироваться у другого оператора, если они не могут предоставить вам услуги, на которые вы рассчитываете.

Что на самом деле можно делать с 2G?

Мы живем в эпоху скорости, когда все спешат, и дела нужно делать как можно скорее. (Мы даже придумали аббревиатуру, чтобы сократить более длинные выражения, у кого есть время для целых слов, верно?). Вот почему всякий раз, когда мы слышим о чем-то, что может нас замедлить, например о снижении скорости передачи данных, у нас возникает желание постучать по дереву. Есть много вещей, о которых люди не знают, например, что вы действительно можете сделать с 2G и волшебными приложениями, которые спасут вас в случае необходимости.

Кроме того, в более личном плане, нам нужно действовать немного медленнее и расслабиться. Имея это в виду, будет справедливо сказать, что у нас достаточно фобий, и ограниченные данные не должны входить в их число.

Прежде всего, давайте посмотрим, что такое дросселированные данные

Если скорость передачи данных снижена, это означает, что скорость вашего интернета ограничена и работает медленнее, чем обычно. Это происходит, когда вы израсходуете объем данных вашего плана.

Если вы являетесь клиентом Tello, скорость передачи данных 4G LTE будет снижена до 2G (скорость 64 Кбит / с).Вы по-прежнему можете воспользоваться скоростью 4G LTE, если обновите свой тарифный план, перейдете на новый план с более высоким балансом данных или добавите баланс Pay As You Go.

2G / 3G / 4G — Что они означают?

Это может показаться запутанным, но на самом деле все просто: буква «G» после числа относится к поколению. Другими словами, 2G — это поколение, которое появилось до 3G, а 3G — это поколение, которое появилось до 4G.

Основное различие между ними в том, что новые поколения имеют более быструю передачу данных, чем старые.Конечно, есть и другие факторы, которые следует учитывать при разговоре о скорости, но это уже другая история.

Что на самом деле можно сделать с 2G

Скорость передачи данных снижена, что теперь? Пора принимать разумные решения. И под этим мы подразумеваем использование данных расчетным, рациональным способом, как взрослые.

Приложения

Lite могут стать решением этой проблемы. Такие гиганты, как Facebook, Google и другие, хотят, чтобы люди использовали их сервис в любой ситуации, поэтому они создали облегченную версию своих приложений.Облегченная версия или облегченная версия не имеет столько функций, сколько оригинальное приложение, что делает его идеальным для тарифных планов с низкой скоростью передачи данных.

Вот некоторые из самых популярных облегченных приложений, используемых в настоящее время:

В августе 2009 года Facebook выпустил «облегченную» версию сайта, оптимизированную для пользователей с более медленным подключением к данным. Сначала сервис работал всего восемь месяцев, но в июне 2015 года эта функция была повторно представлена ​​в виде приложения с общим размером менее 1 МБ, ориентированного на рынки, где доступ в Интернет медленный или ограниченный.Сегодня Facebook Lite — это официальное приложение, которое позволяет клиентам социальных сетей просматривать веб-страницы, не упуская практически ни одной из основных функций.

После большого успеха Facebook Lite гигантская компания также создала легкое приложение для Messenger. Messenger Lite вышел в октябре 2016 года, и его размер составляет менее 10 МБ, что позволяет сэкономить место на телефоне. Он быстро загружается, работает эффективно и использует меньше мобильных данных.

Приложение работает везде и предназначено для охвата людей, когда вы находитесь в зоне с медленным или нестабильным интернет-соединением.

Как и другие приложения, это легкое приложение для поиска Google объемом 5 МБ. Как вы уже, наверное, догадались, это приложение для поиска, которое позволяет вам находить популярные и популярные. Вы можете установить второй язык для переключения результатов поиска на или с в любое время. Это также поможет вам сэкономить время, используя свой голос, чтобы сказать то, что вы ищете. Вы даже можете нажать «Изображения» или «GIF», чтобы найти лучшие фотографии и анимированные поздравления, которые оживят ваши чаты.

Twitter представляет свое приложение как более быстрый и удобный способ узнать, что происходит в мире прямо сейчас.Он загружается быстро — быстро и легко (менее 1 МБ) и занимает меньше места на вашем телефоне. Он имеет интеллектуальную функцию, которая позволяет вам контролировать свои данные, включив «режим экономии данных». Вы можете воспользоваться push-уведомлениями, вы можете получить к ним доступ в автономном режиме (продолжайте читать загруженный контент, даже если ваша сеть отключается) и, конечно же, вы можете наслаждаться безопасным просмотром веб-страниц.

Конечно, существуют и другие приложения, которые позволяют отправлять мгновенные сообщения своим близким, не требуя большого количества данных, поэтому обязательно выберите то, что вам больше всего подходит.

И на этой ноте, давайте не будем забывать о музыке, без нее жизнь была бы такой скучной, правда? Вы не сможете смотреть видео, когда объем данных ограничен, но вы всегда можете слушать радио.

Что дальше?

В следующий раз, когда ваши данные будут ограничены, не паникуйте! Вы знаете, что на самом деле можно делать с 2G, и вы узнали о приложениях Lite. Дайте им шанс, кто знает, возможно, они вам даже понравятся больше, чем оригинальные.

Еще одна хорошая новость приходит от Tello: как только вы израсходуете свои данные 3G / 4G, вы сможете пользоваться безлимитным 2G.Однако, если вы хотите наслаждаться скоростью 4G, вы можете продлить или обновить свой тарифный план в любое время без дополнительной платы. Изменение происходит мгновенно, а остаток на вашем балансе будет продлен в течение следующих 30 дней.

В чем разница между 1G, 2G, 3G, 4G и 5G?

Проще говоря, «G» означает «ПОКОЛЕНИЕ» . Когда вы подключены к Интернету, скорость вашего Интернета зависит от мощности сигнала, отображаемого в алфавитах, таких как 2G, 3G, 4G и т. Д.прямо рядом с полосой сигналов на главном экране. Каждое поколение определяется как набор стандартов телефонной сети , в которых подробно описывается технологическая реализация конкретной системы мобильной связи. Скорость увеличивается, и технология, используемая для достижения этой скорости, также изменяется. Например, 1G предлагает 2,4 кбит / с, 2G предлагает 64 кбит / с и основан на GSM, 3G предлагает 144 кбит / с — 2 Мбит / с, тогда как 4G предлагает 100 Мбит / с — 1 Гбит / с и основан на технологии LTE .

Целью беспроводной связи является обеспечение высококачественной и надежной связи, точно так же, как проводная связь (оптическое волокно), и каждое новое поколение услуг представляет собой большой шаг (скорее, скачок) в этом направлении.Этот эволюционный путь был начат в 1979 от 1G и продолжается до 5G. У каждого поколения есть стандарты, которым необходимо соответствовать, чтобы официально использовать терминологию G. Существуют учреждения, отвечающие за стандартизацию каждого поколения мобильных технологий. У каждого поколения есть требования, которые определяют такие вещи, как пропускная способность, задержка и т. Д., Которые необходимо выполнить, чтобы считаться частью этого поколения. Каждое поколение основывалось на исследованиях и разработках, которые проводились с момента последнего поколения.1G не использовался для идентификации беспроводной технологии , пока не было выпущено 2G или второе поколение. Это был серьезный скачок в технологии, когда беспроводные сети перешли с аналоговых на цифровые .

1G — первое поколение

Это было первое поколение сотовых телефонов . Самое первое поколение коммерческих сотовых сетей было представлено в конце 70-х, а полностью реализованные стандарты устанавливались на протяжении 80-х годов.Он был представлен в 1987 году компанией Telecom (известной сегодня как Telstra), Австралия получила первую сеть сотовой мобильной связи, использующую аналоговую систему 1G. 1G — аналоговая технология, и у телефонов, как правило, было плохое время автономной работы, а качество передачи голоса было высоким без особой защиты, и иногда происходило прерывание вызовов . Это стандарты аналоговой связи, которые были введены в 1980-х годах и продолжали действовать до тех пор, пока не были заменены цифровой связью 2G. Максимальная скорость 1G — 2.4 Кбит / с .

2G — второе поколение

Сотовые телефоны получили свое первое крупное обновление , когда они перешли с 1G на 2G. Основное различие между двумя системами мобильной телефонной связи (1G и 2G) заключается в том, что радиосигналы , используемые сетью 1G, являются аналоговыми, а сети 2G — цифровыми . Основным мотивом этого поколения было обеспечение безопасного и надежного канала связи. В нем реализована концепция CDMA и GSM .Предоставляются небольшие услуги передачи данных, такие как смс и ммс. Сотовые телекоммуникационные сети 2G второго поколения были коммерчески запущены в стандарте GSM в Финляндии компанией Radiolinja (ныне часть Elisa Oyj) в 1991 году. Возможности 2G достигаются за счет разрешения нескольких пользователей на одном канале посредством мультиплексирования. Во время 2G сотовые телефоны используются также для передачи данных наряду с голосом. Развитие технологий от 1G к 2G представило многие фундаментальные услуги, которые мы все еще используем сегодня, такие как SMS, внутренний роуминг , конференц-связь, удержание вызова и выставление счетов на основе услуг e.грамм. Тарифы основаны на междугородних звонках и выставлении счетов в реальном времени. Максимальная скорость 2G с пакетной радиосвязью общего назначения ( GPRS ) составляет 50 кбит / с или 1 Мбит / с с улучшенными скоростями передачи данных для развития GSM ( EDGE ). Прежде чем совершить серьезный скачок от беспроводных сетей 2G к сетям 3G, менее известные 2,5G и 2,75G были промежуточным стандартом, который ликвидировал разрыв.

3G — третье поколение

Это поколение установило стандарты для большинства беспроводных технологий, которые мы знаем и любим.Просмотр веб-страниц, электронная почта, загрузка видео, обмен изображениями и другие технологии Смартфон был представлен в третьем поколении. Введенная на коммерческой основе в 2001 году, цели, поставленные перед мобильной связью третьего поколения, заключались в обеспечении большей пропускной способности передачи голоса и данных, поддержке более широкого спектра приложений и увеличении передачи данных при более низкой цене .

Стандарт 3G использует новую технологию под названием UMTS в качестве архитектуры базовой сети — Универсальная система мобильной связи.Эта сеть сочетает в себе аспекты сети 2G с некоторыми новыми технологиями и протоколами для обеспечения значительно более высокой скорости передачи данных. На основе набора стандартов, используемых для мобильных устройств и мобильной связи, используйте услуги и сети, соответствующие требованиям Международной мобильной связи-2000 ( IMT-2000 ) Международного союза электросвязи. Одним из требований, установленных IMT-2000, было то, что скорость должна быть не менее 200 Кбит / с для вызова услуги 3G.

3G имеет поддержку мультимедийных услуг наряду с потоковой передачей более популярны.В 3G стали возможными универсальный доступ и переносимость между различными типами устройств (телефоны, КПК и т. Д.). 3G увеличил эффективность частотного спектра за счет улучшения сжатия звука во время разговора, поэтому в одном и том же частотном диапазоне может происходить больше одновременных вызовов. Стандарт Международного союза электросвязи ООН IMT-2000 требует стационарной скорости 2 Мбит / с и скорости мобильной связи 384 Кбит / с для «настоящего» 3G. Теоретическая максимальная скорость для HSPA + — 21.6 Мбит / с.

Как и 2G, 3G превратился в 3.5G и 3.75G, поскольку было введено больше функций, чтобы обеспечить 4G. Телефон 3G не может взаимодействовать через сеть 4G , но новые поколения телефонов практически всегда имеют обратную совместимость, поэтому телефон 4G может связываться через сеть 3G или даже 2G .

4G — четвертое поколение

4G — это совершенно другая технология по сравнению с 3G , и она стала возможной практически только благодаря достижениям в этой технологии за последние 10 лет.Его цель — обеспечить высокоскоростным, , высоким качеством и большой пропускной способностью для пользователей, одновременно повышая безопасность и снижая стоимость услуг передачи голоса и данных, мультимедиа и Интернета по IP. Потенциальные и текущие приложения включают измененный мобильный веб-доступ, IP-телефонию , игровые сервисы, мобильное телевидение высокой четкости, видеоконференцсвязь, 3D-телевидение и облачные вычисления.

Ключевыми технологиями, которые сделали это возможным, являются MIMO, (несколько входов, несколько выходов) и OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов).Двумя важными стандартами 4G являются WiMAX (сейчас не работает) и LTE (широко развернуто). LTE (Long Term Evolution) — это серия обновлений существующей технологии UMTS, которая будет развернута в существующей полосе частот Telstra 1800 МГц. Максимальная скорость сети 4G, когда устройство перемещается, составляет 100 Мбит / с или 1 Гбит / с для маломобильной связи, например, когда вы находитесь в неподвижном состоянии или при ходьбе, задержка снижена с 300 мс до менее 100 мс, а также значительно снижена перегрузка.Когда 4G впервые стал доступен, он был просто немного быстрее 3G. 4G — это не то же самое, что 4G LTE , что очень близко к критериям стандартов. Чтобы загрузить новую игру или транслировать телешоу в HD, вы можете сделать это без буферизации .

Телефоны нового поколения обычно имеют обратную совместимость с , поэтому телефон 4G может обмениваться данными через сеть 3G или даже 2G. Похоже, что все операторы связи согласны с тем, что OFDM является одним из главных индикаторов того, что услуга может на законных основаниях продаваться как 4G.OFDM — это тип цифровой модуляции, при которой сигнал разделяется на несколько узкополосных каналов на разных частотах. Поставщики услуг должны внести значительный объем изменений в инфраструктуру, поскольку голосовые вызовы в GSM , UMTS и CDMA2000 коммутируются по каналам, поэтому с принятием LTE операторы связи должны будут повторно -Инжиниринг их сети голосовых вызовов. И снова дробные части: 4.5G и 4.9G , знаменующие переход к LTE (на этапе LTE-Advanced Pro), дающие нам больше MIMO, больше D2D на пути к IMT-2020 и требованиям 5G .

5G — пятое поколение

5G — это поколение , разрабатываемое в настоящее время , которое предназначено для улучшения 4G. 5G обещает значительно более высокую скорость передачи данных, более высокую плотность подключения, гораздо меньшую задержку и другие улучшения.Некоторые из планов для 5G включают связь между устройствами, , лучшее потребление заряда батареи и улучшенное общее покрытие беспроводной сети. Максимальная скорость 5G нацелена на 35,46 Гбит / с , что более чем в 35 раз быстрее, чем 4G.

Ключевые технологии, на которые следует обратить внимание: Massive MIMO , мобильная связь миллиметрового диапазона и т.д. пользователя с невидимой низкой задержкой и разрешить соединения как минимум для 100 миллиардов устройств .На дату коммерческого внедрения сетей 5G были сделаны разные оценки. Альянс мобильных сетей следующего поколения считает, что 5G следует развернуть к 2020 , чтобы удовлетворить потребности бизнеса и потребителей.

ДАЛЕЕ ….. Разница между i3, i5 и i7?

В чем разница между скоростями Интернета? GPRS, EDGE, 2G, 3G, 4G и 5G.

Давайте поговорим о разнице в скорости интернета между GPRS, EDGE, 2G, 3G, 4G и 5G.

Технологический стандарт пятого поколения, 5G, является следующим важным шагом для сотовых сетей и операторов оптоволокна. Это запланированный преемник сетей 4G, которые в настоящее время обеспечивают подключение к Интернету для большинства мобильных телефонов и других технологий.

Скорее всего, вы уже слышали шумиху о 5G и о том, насколько он быстр по сравнению с 4G. Но если 5G всего на один гигабайт больше, насколько действительно может отличаться скорость подключения? Здесь мы рассмотрим разницу в скоростях между GPRS, EDGE, 2G, 3G, 4G и, наконец, 5G, чтобы вы могли сами убедиться, почему этот следующий технологический сдвиг так велик.

GPRS и EDGE

GPRS или General Packet Radio Service — это услуга беспроводной связи на основе пакетов. На основе пакетов данные разбиваются на небольшие блоки и передаются по различным каналам. Затем данные снова собираются в исходный порядок, когда они достигают назначенного места назначения. GPRS поддерживает скорость загрузки 114 Кбит / с. Это сеть с технологией 2G. Одно из ключевых ограничений GPRS, которое вы можете распознать при удаленном доступе к Интернету, заключается в том, что его нельзя отправить во время голосового вызова.

EDGE или Enhanced Data GSM Evolution — это еще один тип сети с технологией 2G. EDGE немного быстрее, чем GPRS, со скоростью загрузки более чем в два раза выше — 384 Кбит / с. Из-за своей скорости ее иногда называют сетью 2,5G.

Технологические сети 3G и 4G

С появлением сетей с технологией 3G стали возможны как видеозвонки, так и потоковое видео. Эта технологическая сеть имеет скорость загрузки примерно 3,1 Мбит / с, что значительно выше, чем у EDGE.Высокоскоростной пакетный доступ по нисходящей линии связи, HSDPA, основан на сети 3G со скоростью загрузки около 14 Мбит / с и проложил мост к 4G из-за его более высокой скорости.

4G LTE (Long Term Evolution) — наш текущий стандарт связи. Со скоростью загрузки до 299,6 Мбит / с связь 4G поддерживает потоковое видео высокой четкости и бесшовное соединение. Однако с увеличением числа людей, работающих из дома во время пандемии COVID-19, бесшовность 4G стала немного хуже.

Технологическая сеть 5G

Подключение 5G — это следующий шаг для коммуникационных и оптоволоконных сетей. Операторы оптоволоконной связи могут многого ожидать от 5G. В настоящее время максимальная скорость сетей 4G составляет примерно 100 мегабит в секунду, а у 5G — 10 гигабит в секунду. Для справки: самая высокая скорость, когда-либо зарегистрированная на одной оптоволоконной линии, составляет 43 терабита в секунду. В конечном итоге это делает 5G примерно в 100 раз быстрее, чем нынешняя технология 4G.

Конечно, для того, чтобы развивать сети с технологией 5G, вам нужен правильный оптоволоконный оператор.Именно здесь на помощь приходит UFINET. UFINET — нейтральный оптоволоконный оператор на оптовом рынке телекоммуникаций, предоставляющий услуги по пропускной способности и возможность подключения, когда это необходимо. Чтобы узнать больше о пропускной способности оптоволокна и наших услугах, UFINET сегодня.

Неограниченные тарифные планы

на скоростях 2G — это подделка

Операторы все чаще предлагают дополнительные данные на скоростях 2G после того, как абоненты используют все выделенные им данные с обычной скоростью. В большинстве случаев это означает, что абоненты, у которых закончились обычные данные, ограничиваются максимальной скоростью 128 Кбит / с.Это отличный бонус. Представьте, что у вас закончились обычные данные, но вам действительно нужно на мгновение воспользоваться Интернетом, чтобы получить посадочный талон, узнать маршрут проезда или просмотреть электронную почту. На скоростях 2G это, вероятно, будет удручающе медленным делать что-либо из этих вещей, но это гораздо лучший сценарий, чем отсутствие возможности использовать данные вообще.

Большинство потребителей не имеют представления о том, что означает скорость 2G на практике. Позвольте мне прояснить: скорость 2G действительно низкая для большинства вещей, которые люди хотят делать. Потоковое воспроизведение музыки, вероятно, не будет работать.Потоковое видео с низким разрешением 240p будет невозможно. Для загрузки большинства веб-сайтов потребуется длинных раз.

Операторы различаются по способу представления дополнительных данных на скоростях 2G. На мой взгляд, Mint Mobile и Verizon достойно справляются с этим преимуществом. Оба оператора связи обычно описывают свои планы и объем данных, исходя из объема выделенных регулярных данных. Напротив, Total Wireless и Tello предлагают «безлимитные» планы. В этих планах есть ограничения на регулярное использование данных. После достижения ограничения абоненты продолжают получать данные на скорости 2G.Я считаю, что называть эти безлимитные планы ошибочными, граничащими с откровенной ложью. После снижения скорости до 128 Кбит / с использование данных в обычном режиме становится невозможным.

Фактически, введение дроссельной заслонки создает ограничение на количество данных, которые можно использовать в месяц.