Современные технологии беспроводной связи продолжают активно развиваться. Страны с развитой инфраструктурой стремятся как можно раньше начать использовать новые стандарты, позволяющие улучшить не только качество связи, но и ускорить . С появлением сенсорных смартфонов с большой диагональю дисплея, мобильный интернет превратился в приоритетное направление для большинства разработчиков. Ведь только высокая скорость гарантирует реализацию все возможностей новых гаджетов.

На постсоветском пространстве внедрение новых технологий происходит гораздо медленней, и большинству пользователей приходилось довольствоваться мобильным интернетом морально устаревшего стандарта EDGE (скорость передачи данных — до 474 кбит/с). Эта технология получила название 2G (второе поколение). Низкая скорость не позволяет реализовать большинство возможностей интернет, и мобильные операторы массово переходят на новые технологии - 3G и 4G.

Сети 3G :

• Основные стандарты – UMTS и СDMA 2000, отличающиеся частотой радиосигнала
• Скорость - до 3,1 Мбит/с
• Возможности - загрузка потокового видео, реализация IP телефонии.

Сети 4G:

• Основные стандарты - LTE и WiMAX
• Скорость - может превышать 100 Мбит/с
• Возможности - реализована пакетная передача данных, позволяющая выйти на один уровень с проводным интернетом.

Развитие новых технологий

В некоторых странах частоты, использующиеся для стандарта 3G, были зарезервированы под военные нужды, и получение лицензии мобильными операторами проходило с большими трудностями. В этой ситуации можно отметить один положительный момент: большинство компаний предпочли отказаться от 3G и сразу развивать сети нового поколения. В результате пользователи могут реализовать все возможности новых смартфонов, большинство которых рассчитано на стандарт LTE. Конечно, сети 3G до сих пор востребованы и достаточно популярны, особенно в местах, где нерентабельно развивать проводной интернет. Также стоит отметить достаточно демократичные цены на оборудование (мобильные модемы и точки доступа), и приемлемую скорость.

Технология 4G более совершена по всем параметрам. Владелец смартфона с поддержкой стандарта LTE, может просматривать видео высокой четкости онлайн, загружать любимые песни в течение нескольких секунд, также быстро будут прорисовываться карты, используемые навигационными программами. Высокая скорость позволяет играть в мобильные онлайн-игры, исключая обрывы связи и зависания. Ключевая особенность 4G – пакетная передача данных, она позволяет полностью реализовать возможности Voip телефонии. Пользователь может установить на смартфон популярную программу Skype или ее аналог, существенно снизив затраты на международные звонки, и оценив все преимущества видео звонков. Также технология 4G используется для организации сетей интернет в удаленных районах. С точки зрения экономики использовать базовые станции гораздо выгодней, чем прокладывать оптоволоконный кабель. При этом высокая скорость передачи данных практически сравнима со средними показателями проводного Интернета.

Перспективы развития

Пожалуй, единственный недостаток новых технологий – высокая цена на оборудование и предоставляемые условия. Однако нужно учитывать тот факт, что цена постоянно снижается, особенно в условиях высокой конкуренции. Выбирая между 4G и 3G, не стоит ориентироваться на экономию. Со временем 4G станет основным стандартом мобильной связи, и большинство производителей смартфонов и других гаджетов будут ориентироваться именно на него. Отчетливо просматривается тенденция к расширению зон покрытия, снижению тарифов и увеличению продаж техники нового поколения.

В то же время ведется активная работа по внедрению нового телекоммуникационного стандарта связи - 5G, который, будет запущен ближе к 2020 году. Новые технологии обеспечат скорость до 50 Гб/с, что выведет мобильную связь на качественно новый уровень. Также это приведет к значительному снижению цен оборудование и услуги стандарта 4G.

В связи с тем, что на территории Украины и других близлежащих стран все больше операторов начали предлагать 3G-интернет, было бы полезно рассмотреть основные отличия 2G, 3G и 4G.

Ведь для большинства, к огромному сожалению, это всего лишь сухая цифра. Понятно, что 3G лучше, чем 2G – цифра то больше.

Собственно, на этом познания большинства современных пользователей и заканчиваются. Они летят в магазины, чтобы купить новую SIM-карту для своего смартфона с 3G или же звонят операторам с вопросами о том, как подключить это самое 3G.

Но было бы лучше понять, что это вообще за технологии и действительно ли всегда лучше переходить на 3G с 2G, а также то, что может предложить 4G.

Будет интересно!

1. Введение

2G, 3G и 4G – расшифровывается как «второе поколение», «третье поколение» и «четвертое поколение» соответственно.

Буква G в данном случае расшифровывается как «Generation», что и переводится как «поколение».

Все это – наборы стандартов связи. Каждое поколение представляет собой набор стандартов, предназначенных для телефонов и других мультимедийных устройств. Они развиваются параллельно с этими устройствами.

Когда телефоны стали поддерживать текстовые сообщения, а затем и интернет, стандарты тоже начали обеспечивать эти функции.

На сегодняшний день эти стандарты работают не только для телефонов, а и для планшетов, и других устройств, в которые можно вставить SIM-карту.

Это если по-простонародному, а теперь перейдем к тому, какие же особенности и отличия каждого из этих поколений.

2. 2G

Основная информация о данном поколении стандартов связи:

• максимальная скорость передачи данных – 10 Кб/сек;
• разработано в 90-х годах прошлого века;
• наиболее распространенные стандарты – GSM, D-AMPS и IS-95, который со временем перерос в более известный сегодня CDMA;
• основное предназначение заключается в поддержке голосового общения, хотя интернет здесь тоже присутствует.

А теперь более подробно о том, что такое 2G.

Рис. №2. 2G

- Немного из истории

После того, как поколение 1G морально себя изжило, на свет появилось 2G. Самое первое поколение было рассчитано исключительно на голосовое общение.

В принципе, в 2G изменилось не так уж и много, просто это самое голосовое общение стало более продвинутым – звук более качественный и чистый, улучшена безопасность, меньшее влияние помех и так далее.

Но на то время и эти изменения были просто революционными! Каждый желающий мог беспрепятственно общаться со своим другом из очень отдаленной точки земного шара, и качество звука при этом было очень хорошим.

Собственно, говорить больше о данном поколении нечего – набор стандартов уже давно устарел, хотя и на то время он был чем-то революционным.

- Возможности

Для этого были разработаны соответствующие стандарты. Стали выходить новые «полупоколения» (ведь был еще 2.5G, 2.75G и так далее, хотя то, зачем делать такую вот классификацию, и по сей день остается загадкой).

Но принцип работы этого поколения был похожим на работу модема с интернетом, который работал через телефонные сети.

Одновременно находиться в интернете, и совершать звонок с помощью любого из стандартов было невозможно. И, тем не менее, человечество все-таки стало на шаг ближе к мечте, которая называлась 3G.

3. 3G

Основная информация о данном поколении:

• самые известные стандарты – UMTS и CDMA200;
• скорость связи – 3 Мб/сек;
• поддержка высокоскоростной передачи данных со всеми вытекающими отсюда последствиями;
• дает возможности, которые до этого были просто из области фантастики.

Поколение 3G стало самым настоящим прорывом, ведь оно дало людям то, чего они хотели.

Теперь любой пользователь может смотреть видеоролики с YouTube, даже телевизионные каналы, скачивать что-либо и общаться с друзьями по скайпу лишь с помощью подключения к интернету 3G. Это стало настоящим прорывом.

На сегодняшний день большинство мобильных операторов предлагают своим клиентам стартовые пакеты или тарифы с 3G.

Для работы стандартов данного поколения необходимы специальные вышки, которые сейчас активно ставятся на территории Украины.

Правда, находясь на некотором расстоянии от одной из таких вышек, хорошего интернета клиенту не видать. И это далеко не единственный недостаток 3G, но обо всем по порядку.

- Более подробно о возможностях 3G

Итак, для некоторых 3G работает так же быстро, как интернет с обычного роутера.

Хотя, если говорить об Украине, то скорость в 3 Мб/сек – это просто смешно. Но и она позволяет просматривать видео в онлайн режиме и выполнять множество других операций.

Среди всех возможностей данного поколения следует отметить следующее:

• Обмен мультимедийными сообщениями. Так в обычный e-mail можно добавить видеоролик, какую-то «тяжелую» картинку или что-то другое.
• Скачивание разнообразного контента. Это могут быть те же фильмы, музыка или даже игры по несколько Гб.
• Проведение видеоконференций. С поколением 2G можно было только мечтать о связи с кем-то по Скайпу или другому мессенджеру. Но 3G дает возможность говорить одновременно с несколькими друзьями с разных точек земного шара.
• Получение потоковой информации. Это может быть то же онлайн телевидение или же постоянное обновления какой-то информации, к примеру, курсов валют, котировок на бирже и тому подобное.
• Полноценное использование онлайн игр. С 3G можно спокойно играть в любимые WoT или другую подобную игру.
• Использование навигации или просто спутниковых данных – с 3G даже обычные Google Maps работают во много раз шустрее.
• Использование программ для удаленного управления. Для их работы нужен высокоскоростной интернет и 3G дает такую возможность. Кстати, самой известной из таких программ можно считать TeamViewer (чтобы было понятно, о чем речь).

В общем, если раньше о таких возможностях можно было только мечтать и они были доступны только с подключением через роутер, то теперь все это стало доступным через обычный интернет от мобильного оператора.

Рис. №5. 3G

- Отличия 2G от 3G

Разумеется, 3G намного быстрее (3 Мб/сек против 10 Кб/сек), умнее, эффективнее, функциональнее и так далее.

Но основные отличия данного набора стандартов от 2G заключаются в следующем:

• 2G, в первую очередь, обеспечивает голосовую связь, а 3G – это многофункциональное семейство стандартов, способное обеспечить все возможности обычного интернета.
• Это совершенно разные стандарты, хотя, конечно же, стандарты из 3G так или иначе берут свое начало в стандартах 2G. Но в большинстве случаев в 3G не используются старые стандарты.
• В 3G более высокая эффективность использования каналов, по которым идет передача информации. Отсюда увеличение пропускной способности и, соответственно, скорости передачи данных.
• Более высокая надежность передачи тех же смс сообщений по сравнению с 2G.

Казалось бы, все очень хорошо и 3G – это просто воплощение современных технологий в каждом доме. Но есть у данного поколения и свои недостатки.

- Не все так просто

К недостаткам 3G и преимуществам 2G можно отнести следующее:

• Зависимость от покрытия. Как говорилось выше, если находиться далеко от вышки 3G, или вообще там, где плохо ловит сеть, об интернете можно забыть. В случае же с 2G интернет был доступен везде, где хоть немного была доступна сеть.
• При перегрузке сети 3G просто валится. Если интересно, то этот эффект вызван так называемым «дыханием сот», которое снижает качество связи, когда сота перегружена.
• Сложность регулировки. При возникновении неполадок специалистам необходимо как можно скорее исправить неполадку, а это практически всегда очень сложно.

Вообще, специалисты говорят, что 2G и 3G еще долгое время будут спокойно сосуществовать вместе, как два брата.

Когда покрытие сети достаточное, будет работать 3G, а в противном случае будет вступать в силу знакомое всем нам 2G. Но сейчас появилась совершенно новая технология, 4G.

Если сравнивать все эти стандарты с братьями, то 4G будет некой выскочкой. Этот брат младше всех, но все родственники не знают, чего от него ожидать.

По крайней мере, именно такая ситуация сложилась сейчас на рынке: кто-то говорит, что 4G – это здорово, а кто-то доказываем всем, что это просто обман и рекламный трюк. Разберемся!

4. 4G

Основная информация:

• наиболее известные стандарты – LTE и WiMAX (хотя споры по поводу того, стоит ли вообще относить эти стандарты к этому поколению, ведутся до сих пор);
• исходя из требований, стандарты должны обеспечивать скорость 1 Гб/сек для обычного соединения и 100 Мб/сек для мобильного;
• более экономичная технология, если взять стоимость и зону покрытия одной вышки 4G и те же данные для 3G, а тем более 2G.

Но, опять же, не все так просто, как кажется на первый взгляд.

- Немного информации для размышления

Да, существуют стандарты, которые должны были бы обеспечивать вышеуказанную скорость соединения, но на практике все получается совсем иначе.

Эти требования очень жесткие и их использования получится слишком дорогостоящим. Поэтому на сегодняшний день ни одна компания в мире не обеспечила полноценного 4G.

На практике стандарт LTE выдает 4-30 Мб/сек, а WiMAX – порядка 40 Мб/сек. Это очень далеко от заявленных 100 Мб/сек и 1 Гб/сек.

Более того, специалисты сходятся во мнении, что компании, которые сделают полноценное 4G, появятся еще очень нескоро.

Поэтому пока что лучше сосредоточить свое внимание на совмещении 3G и 2G – старый, но проверенный тандем, который в Украину, к тому же, пришел совсем недавно.

- Возможности

Если говорить о возможностях 4G, то их список будет точно таким же, как и у 3G, только все будет происходить более быстро.

Так фильмы и видео будут грузиться быстрее, информация – обновляться чаще, а видеоконференции будут проходить без сбоев.

Конечно же, благодаря этому есть возможность несколько расширить эти возможности.

Так в той же конференции теперь может участвовать больше людей. Пользователь сможет смотреть несколько видеороликов одновременно и при этом переписываться в десяти мессенджерах. Да, 4G это позволяет.

Рис. №8. 4G

- Отличия 4G от 3G

Основные отличия данных поколений состоят в следующем:

• Скорость. Главное отличие, конечно же, в скорости. Производители заявляют, что 4G как минимум в 10 раз быстрее 3G. И это действительно так, но, как мы говорили выше, изначально предполагалось в разы больше.
• Совершенно другие стандарты, которые, кстати, толком непонятно, можно ли вообще относить к данному семейству (если говорить о 4G).

В остальном все очень похоже – тот же диапазон частот, те же функции, но другие технологии.

Интересно, что в большинстве случаев там, где заявляют о полноценном использовании 4G, аппараты переключаются на 3G для совершения голосового вызова.

Фактически, 4G полноценно внедрено лишь в некоторых странах, например, в Южной Корее, где используется технология VoLTE. А причиной этому является очень низкая популярность данного поколения.

В свою очередь, причины низкой популярности 4G, можно свести к таким факторам:

• устройства, работающие с этим поколением, очень дорогие и быстро разряжаются;
• после 3G прошло слишком мало времени и пользователи еще попросту не готовы к 4G;
• инвесторы очень мало поддерживают проект 4G (в принципе, это связано с первыми двумя пунктами настоящего списка).

Если подвести итог всему вышесказанному, можно сказать, что отличия 2G, 3G и 4G заключаются в скорости передачи данных и набору доступных возможностей.

Наглядно разницу в скорости можно видеть в ролике ниже.

Мобильная связь давным-давно стала неотъемлемой частью повседневной жизни каждого человека. Сегодня благодаря развитию мобильных технологий можно не только дозвониться в любую точку земного шара, но и обмениваться разнообразными данными посредством 3G, 4G и LTE интернет-сетей. Каждое из таких мобильных соединений имеет свои преимущества и недостатки.

Особенности 3G-сетей

3G или third generation - это технология третьего поколения мобильных сетей, объединяющая в себе мобильную связь и высокоскоростной доступ к интернету. Эта технология была разработана в 1999 году и является актуальной по сей день.

К 3G-сетям можно подключать мобильные устройства, ноутбуки и стационарные компьютеры

3G-технология уже встроена во все современные мобильные устройства (планшеты, смартфоны). Более того, выпускаются специальные 3G USB-модемы, с помощью которых можно подключиться к мобильному интернету через ноутбук или стационарный ПК. Если же говорить о преимуществах 3G-технологии, то можно выделить следующие ключевые пункты:

• стабильная телефонная связь (даже во время пиковых нагрузок на телефонные подстанции);
• продвинутая система защиты данных (многоуровневое кодирование позволяет обеспечивать конфиденциальность разговоров);
• мобильность и большая зона покрытия сети;
• сниженный уровень волн электромагнитного излучения (от входящего/исходящего сигнала) в 4–8 раз;
• возможность пользоваться мультимедийными инструментами: видеозвонками, медиасервисами (прослушивание онлайн-радио, просмотр интернет-роликов на различных видеохостингах), мессенджерами («ВКонтакте», Telegram, WhatsApp и т. д.);
• система индивидуализации - присвоение каждому пользователю индивидуального IP-адреса, что повышает степень защиты при работе в интернете.

Зона уверенного приёма сети 3G на карте отображается синими точками

Помимо перечисленных достоинств у технологии 3G имеются и существенные недостатки в области интернет-соединения:

Выбор в пользу 3G идеально подойдёт тем пользователям, кто активно общается как по телефону, так и в интернете (используя онлайн-мессенджеры) . Для более серьёзных сетевых задач (например, просмотра онлайн-фильмов в HD-качестве, скачивания файлов большого объёма и т. п.) подключение 3G не является оптимальным вариантом.

Я решил провести небольшой эксперимент с целью проверить качество 3G-подключения и работоспособность предлагаемого интернета от «МТС» и «Билайн» как на «родном» оборудовании, так и на стороннем. Для этого были приобретены два комплекта от вышеупомянутых провайдеров (USB-модем и SIM-карта) и отдельный USB-модем производителя HUAWEI (модель E8231). После замера скорости и качества сигнала на корпоративных USB-модемах обе SIM-карты поочерёдно были установлены в USB-модем HUAWEI. И если в случае с SIM-картой от «МТС» кардинальных изменений в скорости и качестве сигнала замечено не было, то с «Билайн» возникли некоторые трудности. Во-первых, скорость 3G-интернета, подключённого через USB-модем HUAWEI, упала примерно на 200 Кбит/с. Во-вторых, начали случаться периодические обрывы связи, из-за чего приходилось либо ждать автоматического переподключения к сети, либо перезапускать модем вручную. Поэтому если вы решили приобрести USB-модем, то будьте готовы к тому, что существует вероятность несовместимости SIM-карт с «неродными» USB-модемами.

Преимущества сетей четвёртого поколения

4G или fourth generation - технология четвёртого поколения мобильных сетей, запущенная в эксплуатацию в 2010 году и представляющая собой широкополосную беспроводную радиосвязь. В России первые тесты 4G-сети стали проводиться в 2012 году.

Отличительной чертой 4G-сети является диапазон рабочих частот - он более широкий, чем у сетей 3G

Можно выделить следующие сильные стороны 4G-сетей:

• использование технологии IP-телефонии, которая не работает в сетях 3G. Абонент может одновременно осуществлять передачу голоса и данных без каких-либо задержек (отсутствие пинга), вследствие чего также уменьшается стоимость звонков;
• повышенный диапазон частот передачи сигнала, благодаря чему увеличивается дальность стабильного приёма от базовой станции (расстояние может достигать 100 км);
• высокая скорость интернета (минимальная скорость передачи данных около 100 Мбит/с, максимальная - до 1 Гбит/с);
• совместимость с 3G-сетью. При обрыве сигнала 4G во время звонка или использования интернета ваше устройство автоматически переключится на 3G без потери соединения. Однако подобная совместимость отсутствует у сети LTE (разновидность 4G).

В отличие от 3G-покрытия охват сети 4G у оператора Yota в несколько раз меньше

В то же время у сетей 4G имеются и весьма значительные недостатки:

• сетевое подключение 4G потребляет значительное количество электроэнергии, следовательно, мобильные устройства (смартфоны, планшеты) с небольшой ёмкостью аккумулятора будут очень быстро разряжаться;
• малая зона покрытия сети из-за недостаточного количества базовых станций (преимущественно они расположены в больших городах-миллионниках);
• ограниченная скорость передачи данных на территории России (в настоящее время скорость соединения по стране может варьироваться от 100 до 300 Мбит/с при заявленных мировых стандартах максимальной скорости в 1 Гбит/с);
• ограниченное количество частотных диапазонов на территории России (у каждой телекоммуникационной компании имеется свой пул частот). Всего таких диапазонов или «бендов» насчитывается два, плюс 5 для сетей LTE.

Сети 4G (LTE) нужны лишь тем пользователям, кто проживает в крупных городах и активно пользуется мобильным интернетом (скачивание и передача большого количества медиаданных). Для более простых задач 3G-подключения будет достаточно.

Видео: чем крута сеть 4G

Различия между 4G и LTE

Зачастую понятия 4G и LTE приравнивают друг к другу или говорят (пишут) 4G-LTE вместе, также подразумевая их полное сходство, однако это далеко не так. LTE или Long-Term Evolution считается технологией широкополосной беспроводной радиосвязи (так же, как и 4G), но она является своего рода переходным этапом между третьим и четвёртым поколениями сетей . Проще говоря, LTE сеть - это первая версия полноценной 4G-сети. Более того, во всём мире, а в особенности в России, 4G-сети работают на технологии LTE. Ключевыми же различиями LTE-сети от 4G являются:

• более низкая скорость передачи данных (20–170 Мбит/с);
• несовместимость с 3G. В сетях LTE и 3G принципиально разный метод оцифровки данных. То есть если вы выйдете из зоны действия LTE и попадёте в зону 3G, произойдёт сбой в передаче данных;
• для подключения к LTE-сети за границей ваше мобильное устройство должно поддерживать многодиапазонный режим, ведь диапазон LTE частот во всех странах разный.

Сравнение сетей 3G и 4G

У каждой из представленных сетей имеются как свои достоинства, так и недостатки. Для того чтобы определиться с выбором, проведём небольшой сравнительный анализ.

Таблица: сравнение скоростных данных 3G и 4G

	3G	4G
Скорость интернет-подключения, Мбит/с	0,474–2	100–1 000
Скорость загрузки интернет-страницы (отклик), сек	1	мгновенно
Прослушивание онлайн-музыки (буферизация), сек	10	1
Скачивание одной песни (размер около 5 МБ), сек	20	2
Просмотр онлайн-видео в SD качестве (до 480p, буферизация), сек	20	1
Скачивание видео в SD качестве (стандартный размер ~ 750 МБ), мин	50	3
Просмотр онлайн-видео в HD-качестве (от 720p, буферизация), мин	5	0,5
Скачивание видео в HD-качестве (стандартный размер ~ 1,5 ГБ), мин	120	6
15	1

Видео: LTE vs 3G - почувствуй разницу

Зона покрытия

Из-за того, что технология 4G является относительно новой и её развитие только-только набирает обороты, зона покрытия сети четвёртого поколения в десятки раз меньше, чем у сети 3G. Удостовериться в этом можно на интерактивной

Разноцветными точками обозначаются разные операторы связи (Yota, «МТС», «Билайн», «Мегафон», «Ростелеком» и другие)

Стоит также отметить, что зоны покрытия обеих сетей на сегодняшний день не обеспечивают полного охвата всей территории страны. Для того чтобы проверить, насколько качественный сигнал 3G/4G сети (и есть ли он вообще) в вашем регионе, воспользуйтесь специализированными сайтами, предоставляющими полную информацию о картах покрытия сетей .

Степень поддержки устройств

Технологию 3G поддерживают все электронные устройства (смартфоны, планшеты, USB-модемы). Для подключения к сети 4G ваше устройство должно иметь не только поддержку LTE-технологии (т. е. оно должно быть минимум 2012 года выпуска), но и возможность использования специальной USIM-карты (модифицированной SIM-карты) . Несмотря на то, что все современные устройства обеспечены всем необходимым для работы в 4G-сети, перед подключением всё же стоит перепроверить технические характеристики вашего девайса (например, на официальном сайте разработчика).

Делая выбор в пользу 3G или 4G-подключения, первым делом стоит обратить внимание на зону покрытия сети и на то, находится ли ваш регион в этой зоне. После этого уже следует исходить из личных потребностей. Если вы проводите время в интернете исключительно для общения и поиска информации, то вам будет достаточно 3G-подключения. Если же любите смотреть фильмы в интернете, постоянно скачиваете большое количество файлов или вам нужен USB-модем с высокоскоростным интернетом для подключения ПК/ноутбука, то смело выбирайте 4G.

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.

В настоящий момент времени, телефонами, ну или смартфонами, как их принято сегодня называть, пользуются не просто для того, чтобы совершать звонки. Посредством их использования, существует возможность обеспечить постоянный выход к сети Интернет, что для некоторых из пользователей, отыгрывает огромнейшую роль. Ввиду развития технологий, основное предназначение которых, сводится к увеличению скорости доступа к сети Интернет, на сегодняшний день, принято различать сразу-же несколько соответствующих стандартов. Сейчас, мы с вами можем наблюдать постепенную и весьма медленную смену стандарта 3G на 4G. Отличий этих понятий имеется огромное количество, в то самое время, существует достаточно много аспектов, которые делают их весьма похожими.

Что собой представляет и насколько популярным является 3G?

Под таким понятием, как 3G, подразумевают относительно новое поколение мобильной связи, способное объединить радиосвязь, вместе с высокоскоростным доступом к Интернету. Несмотря на то, что в некоторых, определенных странах, 3G появился относительно недавно, разрабатывать его начали еще в 90-х годах. Тогда, когда такое поколение мобильной связи пользовалось оправданной популярность, наибольшей популярностью, пользовались следующие два стандарта: CDMA и UMTS. Кстати говоря, второй из вышеупомянутых стандартов, является намного более популярным и именно по этому, в преимущественном большинстве случаев, под термином 3G обычно имеют ввиду UMTS.


Если вас интересуют некоторые, технические аспекты, то мы, считаем должным отметить то, что к числу таковых, следовало бы отнести такие скорости передачи данных, как:

• Если речь идет об неподвижных устройствах, то таковая скорость должна составлять не менее 2048 Кбит/с.
• В случае с устройствами, которые движутся со скоростью до 3 Км/ч, этот показатель составляет уже 348 Кбит/с.
• Ну а вот если разговаривать об тех устройствах, которые передвигаются со скоростью до 120 Км/ч — 144 Кбит/с.

Насколько актуальным является 4G?

4G, представляет собой последнее поколение мобильной памяти, которое характеризуется не только высокоскоростным доступом к Интернету, но также и повышенным качеством уже непосредственно самой мобильной связи. Разработка такового поколения мобильной связи, началась уже в нулевых. В то самое время, внедряться во многих странах, их начали относительно недавно, всего в 2010-201. В настоящее время, к четвертому поколению, принято относить технологии, посредством использования которых, возможной является передача данных со скоростью, которая превышала бы 100 Мбит/с в случае с подвижными устройствами и целых 1 Гбит/с, если речь идет об неподвижных. В настоящий момент времени, наибольшей известностью пользуется WiMAX и LTE. Тем не менее, следовало бы отметить то, что еще вплоть к сегодняшнему дню, необходимыми скоростями, они имеют возможность похвастаться разве что в перспективе.

Чем отличаются два этих поколения?

Четвертое поколение связи, в отличие от третьего, целиком и полностью основывается на протоколах так называемой пакетной передачи данных. По этой причине, оно и имеет возможность похвастаться наличием технологии Voice over IP, благодаря которой, возможной является передача голосовых данных через Интернет. Таким образом, в конечном итоге, существенно снижается стоимость разговоров по телефону. Кстати говоря, преимуществ использования 4G, существует настолько много, что перейти на этот стандарт связи желают не только те страны, которые некоторое время тому назад, активно пользовались 3G, но также и те государства, которые еще к настоящему времени, не успели убедится в преимуществах использования третьего поколения мобильной связи. Кстати говоря, в России, 4G также имеет место быть, хотя только в восемнадцати, более-менее крупных городах.

С учетом вышесказанного, выделить следовало бы такие отличительные особенности:

1. Если речь идет об сетях 4G, то там, минимальная скорость передачи данных, составит целых 100 Мбит/с и это с учетом того, что в обычных 3G, этот показатель, находится ближе к 144 Кбит/с.
2. По той простой причине, что третье поколение появилось гораздо раньше четвертого, оно имеет возможность похвастаться наличием намного большей области покрытия и это не говоря уже об вариантах подключения.
3. Менее важной отличительной особенностью двух этих понятий, является то, что 4G основывается на протоколах пакетной передачи данных и ко всему прочему, обладает VoIP. В то самое время, 3G соединяет в себе передачу не одного только, вполне привычного голосового трафика, но также и полноценных пакетов данных.