Постепенно сети 4G становятся такими же привычными, как и 3G, а мобильный интернет неотъемлемой частью современного пользователя смартфона или иного мобильного устройства. В настоящее время мобильная сеть помогает нам пользоваться всевозможными , ориентироваться на местности, читать новости и общаться. Много реже мы можем позволить себе скачивать аудио- и видео файлы. Современные онлайн-сервисы требуют быстрого развития беспроводных технологий, увеличения их скоростей и качества обслуживания. Последним и самым совершенным из внедренных стандартов мобильной связи на сегодняшний день является технология LTE, которая относится к четвертому поколению сотовой связи (4G) и предоставляет передачу данных со скоростью до 100 Мбит/с. Благодаря 4G мы уже можем пользоваться YouTube и смотреть ролики в HD качестве. В идеальных условиях скорость сетей LTE сравнима с проводным подключением. В скором времени должно выйти и улучшение LTE — LTE Advanced со скоростью 300 Мбит/с. К примеру 1,5 Гбайта данных будут качаться за минуту. Основное преимущество новейших поколений сотовой связи - повышение скорости передачи данных в условиях перегруженных диапазонов радиочастот. В этом частотном спектре работают не только сотовые операторы, но и ТВ-компании, провайдеры спутниковой связи, а также около десятка разных телекоммуникацион­ных бизнесов. LTE дает возможность более эффективно использовать радиодиапазон и предоставляет доступ к современным сервисам большему числу пользователей одновременно.

Технически доступная скорость - до 74 Мбит/с, но по факту она будет ниже в зависимости от места приема сигнала, загруженности сети и производительности вашего мобильного устройства (ограничение скорости из-за возможностей процессора). Скорости 74 Мбит/с вам удастся добиться лишь вблизи базовых станций, а в Москве при обычной загрузке сети средняя скорость составит от 10-20 Мбит/с.

Переход на LTE стандарт

Переход на LTE влечет за собой покупку новых моделей мобильных устройств, так как в старых смартфонах и планшетах нельзя использовать для поколения 4G уже имеющиеся слоты для 3G SIM карт. Вам придется выбрать новый гаджет из официально представленных в России LTE-устройств, так как неофициально поставляемое оборудование может блокироваться оператором или не поддерживаться диапазон частот. Затем понадобится поменять у оператора (бесплатно) свою SIM-карту на ту, что поддерживает LTE. При этом, возможно, придется переподключить мобильный интернет-банкинг и некоторые другие сервисы, где использовалась мобильная авторизация.

Выбор оператора и тарифа

Технология LTE для передачи голоса (Voice over LTE) в России до сих пор недоступна, а что касается доступа в Интернет, то здесь мобильный оператор «Скартел» предлагает уникальные безлимитные тарифы. Самый доступный тариф начинается от 400 рублей/месяц при максимальной скорости 512 кбит/с. Цена наиболее дорогого составляет 1400 рублей в месяц в Москве и Петербурге и 850 рублей в месяц в регионах. Здесь предлагается скорость до 20 Мбит/с. Абонентам «Скартела» можно как угодно часто менять тарифный план, а при отсутствии средств на счете можно пользоваться бесплатным доступом в Интернет на скорости до 64 кбит/с.

У «МегаФона» в LTE-сети трафик лимитирован: до 40 Гбайт в месяц (по 20 Гбайт днем и ночью). Для работы с LTE необходимо подключить опцию для передачи данных с абонентской платой от 1000 до 3000 рублей в месяц. Существуют ограничения и по скорости: максимальная скорость в недорогих LTE-опциях ограничена 10 Мбит/с, а вот в дорогих тарифах пределов по скорости нет, по сравнению со «Скартел».

LTE-сеть в Москве предоставляет и МТС. Тарифы этой компании несколько комфортнее, чем у «МегаФона»: абонентская плата составляет от 500 до 1400 рублей в месяц, максимальный объем трафика - от 4 до 25 Гбайт, а скорость при этом не ограничена. Однако зона покрытия сети МТС несколько ниже, чем у «МегаФона»/«Скартела».

В Москве также функционирует и 4G сеть «Билай­на», на очереди ее запуск в Санкт-Петербурге. Для ее подключения потребуется получить USIM-карту с поддержкой LTE. Покрытие 4G сети «Билайна» в Москве больше, чем у МТС, но меньше, чем у «МегаФона».

Выбор устройств с поддержкой 4G

Первоначальные проблемы совместимости устройств с российскими LTE-сетями, как были ранее, сейчас практически решены и российским пользователям доступен неплохой выбор гаджетов: около 30 устройств с поддержкой LTE, подавляющее большинство которых - это модемы и смартфоны.

Компания «Скартел» предлагает пользователям фирменный USB-модем и карманный Wi-Fi-роутер с поддержкой LTE, а также интернет-центр для подключения нескольких устройств. Стоимость аппаратов составляет 3000, 5000 и 6000 рублей соответственно. В роутере есть SIM-карта, но использовать ее в другом устройстве нельзя. Также компания рекомендует ряд моделей ноутбуков Sony VAIO со встроенными LTE-модулями.

«Мегафон» сначала предлагал только USB-модем за 3000 рублей. Сейчас вы можете получить его бесплатно, но при этом нужно оплатить два месяца доступа к LTE- интернету. По размерам модем гораздо больше, чем аналог от «Скартел», но зато обеспечивает работу как в сетях LTE, так и в 3G и GSM. Чуть позже появился и карманный Wi-Fi-роутер стоимостью 4500 рублей, опять-таки с поддержкой как LTE, так и предшествующих технологий. «Мегафон» обеспечивает абонентам значительно большую зону покрытия. Кроме того, модем от «МегаФона» поддерживает обе разновидности LTE - FDD и TDD.

Стоит отметить, что за счет использования полноценных SIM-карт спектр доступного пользователям «МегаФона» абонентского LTE-оборудования постоянно расширяется. Так, «Мегафон» представила планшет Samsung Galaxy Tab 8.9 и смартфон Samsung Ga­laxy S III LTE. Список телефонов, поддерживающих LTE-FDD в диапазоне 2,5-2,7 ГГц, также увеличивается: HTC Evo 4G, Sony Xperia ion, Nokia Lumia 900 и iPhone 5c/5s.

МТС использует технологию TDD, а ассортимент ее абонентского оборудования ограничен USB-модемом и карманным Wi-Fi-роутером производства Huawei. Стоимость устройств составляет 2000 и 4800 рублей соответственно. В прошлом году в Москве компания МТС развернула еще и сеть LTE-FDD.

• Apple iPad Air
• Apple iPhone 5s
• Sony Xperia Tablet Z
• Sony Xperia Z
• LG G2
• Nokia Lumia 925, 1020 и 1520
• Samsung Ga­laxy S III LTE
• HTC One
• Samsung Galaxy S4
• BlackBerry Q10
• HTC One Mini
• Samsung Galaxy S4 Mini

Мобильные роутеры

«Мегафон Space» является удобным устройством для домашнего или офисного использования в местах, где нельзя организовать проводное подключение к Интернету. К одному роутеру можно подсоединить по Wi-Fi до 32 устройств, телефон через VoIP - и при этом оставаться на связи со скоростью LTE- Advanced (до 300 Мбит/с). Цена устройства кусается и составляет 12000 руб.

4G Модем Huawei E392 можно купить отдельно, без привязки к оператору связи. Но выгодней взять брендированное устройство от МТС. Стоит отметить, что модем работает как в диапазоне FDD, так и TDD. Также он обладает слотом для карт памяти microSD и невысокой ценой в 900 рублей.

4G Wi-Fi роутер от МТС идет в комплекте с тарифным планом «МТС Коннект-4». Оригинальное название устройства — Huawei E5776s-22. Он способен переключаться между стандартами 2G/3G/4G и раздавать интернет десяти пользователям. В зависимости от количества подключившихся время автономной работы может составлять до десяти устройств.

Стандарт LTE и его разновидности: LTE Advanced

Пока сети LTE только разворачиваются, некоторые операторы тестируют новую технологию - LTE Advanced. Оператор «Скартел» создал в Москве две опытные зоны LTE Advanced. Скорость в этой сети может достигать 300 Мбит/с. Но основное преимущество данной технологии - возможность для оператора совместно использовать различные участки частот из различных диапазонов общей шириной до 100 МГц. Правда, абонентских устройств для этого стандарта в продаже пока еще нет.

Две разновидности LTE: FDD и TDD

Особенность LTE - широкий набор диапазонов. В то же время описание стандарта указывает, какие участки каждого диапазона можно использовать и под какую из двух его разновидностей.

Frequency-Division Duplexing (FDD) означает, что частоты для приема и передачи должны быть разнесены между нижним и верхним участками диапазона. Например, в диапазоне 2,5-2,7 ГГц разница между такими участками должна составлять 120 МГц. Time-Division Duplex (TDD) предполагает, что прием и передача осуществляются на одной частоте с разделением по времени - в таком случае частоты должны находиться в центре диапазона. Это две принципиально разные версии LTE, которые влияют на абонентское и операторское оборудование и, как следствие, на распространенность того или иного варианта LTE в России.

Упрощенный рассказ для тех, кто еще не в теме, чего следует ожидать от перехода с LTE на LTE-A.

LTE Advanced (сокращенно LTE-A) - это очередной шаг в эволюции сетей LTE. Это новая технология, которая, как ожидается поможет справиться с активным ростом трафика беспроводных данных, а также поможет повысить средние скорости в беспроводных сотовых сетях. Это означает также лучшее покрытие, большую стабильность и быстроту сетей. То есть речь не о только о том, что скачивание данных станет быстрее.

LTE Advanced - это намного быстрее

В таблице ниже собраны данные, призванные дать идею, насколько, как ожидается, вырастут скорости беспроводной передачи данных.

Теоретически возможные скорости передачи данных практически никогда не достигаются в условиях реальной эксплуатации коммерческих сетей. Реальные скорости будут различными в различных сетях и в разных точках одной и той же сети, но все же, в среднем, мы можем ожидать, что сети LTE-A будут, как минимум в 5 раз быстрее, нежели большинство сегодняшних сетей LTE. Приятная новость для всех, кто любит видео стриминг, по крайней мере, если в ваш тариф включен достаточно большой объем передачи данных.

Как мы перейдем на LTE-A?

Запуски мобильных сетей 4G (четвертого поколения) в США происходили не гладко. Дело в том, что некоторые операторы в маркетинговом угаре решили именовать услуги своих сетей 3G, как услугами 4G. Это привело к тому, что сегодня зачастую сети LTE называют "истинными сетями 4G" или 4G LTE. Но и это, на самом деле, является прегрешением перед истиной. Первые сети LTE не отвечают требованиям, которые предъявляются к сети, которую, согласно определению МСЭ (Международного Союза Электросвязи) можно считать сетью 4G, например, по такому показателю, как пиковые скорости.
Только теперь, когда на горизонте маячит LTE Advanced, мы можем ожидать, что получим первые сети 4G. Давайте разберемся чуть детальнее, чего нам ожидать от новых сетей.

Как работает LTE Advanced

LTE-A, как ожидается, обеспечит для операторов возможность нарастить емкость их сетей, улучшить качество пользовательского опыта, улучшить возможности распределения сетевых ресурсов. Для этого используется целый набор различных технологий, ряд которых не являются новыми, но ранее не использовались в единой системе связи.
Основные принципиальные новшества, которые отличают LTE-A от LTE - это агрегация частот (CA - Carrier Aggregation), улучшенное использование многоантенных технологий (MIMO), а также поддержка релейного режима включения базовых станций (RN - Relay Nodes).

Агрегация частот обеспечивает возможность предоставлять абонентам более высокие скорости, позволяя загружать данные с использованием одновременно нескольких полос частот. Ваш смартфон в режиме CA принимает и комбинирует одновременно несколько сигналов, например, из двух несущих частот или даже из разных диапазонов частот. Комбинировать можно до 5 несущих шириной по 20 МГц каждая, собирая из гигантскую "трубу" для перекачки данных с полосой до 100 МГц.
Про MIMO уже не раз писали, это технология множественного ввода-вывода, которая 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 инфрмации, или, если говорить проще, способ "выжать" больше из имеющегося у оператора частотного ресурса.

Relay Nodes - это 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 базовые станции на краях соты чтобы улучшить там покрытие и емкость.

Что нам нужно?

Считается, что LTE-A обладает обратной совместимостью с LTE. Но вы не сможете "автоматически" перейти к пользованию LTE-A, даже если ваш провайдер включит поддержку этой технологии. Вам потребуется новое абонентское устройство (устройства!), со встроенным чипом, способным поддерживать LTE-A. Такие чипы, среди прочих, готовы поставлять Qualcomm, Broadcom и Nvidia. Вероятно, в этот список можно включить и Samsung. Айфонов с поддержкой LTE-A пока не существует.

Когда мы получим сети LTE-A?

Первая в мире сеть LTE-A недавно запущена в коммерческую эксплуатацию в Южной Корее. До конца 2013 года число сетей LTE-A в мире наверняка еще вырастет, а с 2014 года запуск поддержки LTE-A станет уже рядовым явлением.
В частности, Verizon заявил, что начнет предоставлять услуги LTE-A "скоро". AT&T упоминала о планах запуска во второй половине 2013 года. Собирается запускать поддержку LTE-A и T-Mobile US.

Сохраняются, как это почти всегда бывает с передовыми технологиями, некоторые разногласия, что считать "истинным LTE-A". И, как это произошло с 4G, за которую часто выдают технологии, не отвечающие требованиям 4G по ITU версии, следует ожидать, что первые сети LTE-A вряд ли будут отвечать требованиям ITU.

Нет также ясности по вопросу, не начнут ли операторы пытаться брать дополнительные средства за услуги LTE-A? На ряде рынков это будет, веротяно, сложно внедрить, но где-то, например, в США - это вполне вероятный сценарий.

Ждать ли запуска LTE-A в России? Безусловно. Это, вполне вероятно, произойдет еще в 2013 году, если Yota сочтет необходимым приобрести у Yota Networks соответствующую возможность, а МегаФон не заблокирует это решение. С учетом имеющихся у Yota Networks двух полос частот 2х15 МГц band 7, в запуске LTE-A есть целесообразность. Также это открывает возможность улучшить услугу, предлагаемую операторами многодиапазонных сетей - в России вскоре появятся и такие (уже появились, если считать комбинацию FDD LTE и TD LTE). Если и не в 2013 году, то почти наверняка - в 2014-м, а там и разнообразие терминалов с LTE-A подоспеет.

25 февраля компания МегаФон запустила сеть LTE-Advanced в Москве, в очередной раз подтвердив свое лидерство в области мобильного интернета. На этот раз не только в России: на момент запуска эта сеть LTE высшей категории (Cat.6) является самой быстрой коммерческой сетью LTE в мире.

Скорость лишней не бывает

Стандарт LTE-Advanced Cat.6 обеспечивает скорость передачи до 300 Мбит/с. Теоретически. Но в сети столичного Мегафона практические результаты оказались близки к максимально достижимым, замеры скорости после запуска демонстрировали уверенные 250 Мбит/с «с хвостиком». С хорошим «хвостиком», интересующиеся видели 271 Мбит/с на экране со спидтестом.

Чудеса суперсовременных технологий ради демонстрации самих технологий? Нет, конечно. Мобильное будущее, которое просто наступило чуть раньше в МегаФоне, и потому кажется чудом.

• Фантастические скорости . LTE-Advanced запускают не ради гонки, это не Формула-1. Скачать фильм в HD-качестве за полторы минуты приятно, но это не главное. Главное – это свобода почти мгновенно получать и отправлять информацию любых объемов из любого места. Это тот случай, когда технология может поменять стиль работы и жизни.
• Жизнь без «периферии» . Ридеры, переходники, переносные жесткие диски – постоянные спутники владельца больших файлов, которые нужны здесь и сейчас. Ситуации, когда презентация “чего-нибудь” откладывается из-за забытой дома или в такси флешки рано или поздно случаются со всеми. С 4G всё нужное живёт в облаке, доступно везде и всегда и доступно быстро. А с 4G+ (так «окрестили» LTE-Advanced) это даже быстрее, чем внешний жесткий диск, который становится лишним промежуточным звеном.

• Свобода от кабеля . В «трудовые будни» серьезной организации LTE-Advanced вписывается идеально. Особенно при переезде. Никакой волокиты с провайдером (его еще нужно найти), никаких рабочих с перфоратором и монтажников с бухтой кабеля. Роутер MegaFon Space R300-1 на полку – и 32 сотрудника фирмы пользуются отличным быстрым интернетом по Wi-Fi. А с учетом безумных цен на проводной интернет в бизнес-центрах, такой роутер окажется еще и заметно дешевле.

В «трудовые будни» серьезной организации LTE-Advanced вписывается идеально. Особенно при переезде. Никакой волокиты с провайдером (его еще нужно найти), никаких рабочих с перфоратором и монтажников с бухтой кабеля. Роутер MegaFon Space R300-1 на полку – и 32 сотрудника фирмы пользуются отличным быстрым интернетом по Wi-Fi. А с учетом безумных цен на проводной интернет в бизнес-центрах, такой роутер окажется еще и заметно дешевле.

Технологии

Чем LTE-Advanced отличается от «просто» LTE, откуда такие скорости и почему он называется «Advanced»? Этот самый современный стандарт позволяет объединять отдельные полосы частот в общую цифровую «магистраль», обеспечивая многократное увеличение пропускной способности сети. Это как несколько местных дорог, объединенных в скоростное шоссе: при той же суммарной ширине проезжей части машины едут в несколько раз быстрее.

Особенно важно для России, где большинство частот занято военными и государственными ведомствами. А сотовым операторам достаётся мелкая «лапша» из узких полосок в разных диапазонах, еще и отличающихся в разных регионах нашей «необъятной Родины». LTE-Advanced позволяет всё это разношерстное хозяйство объединить. Для мобильной передачи данных это не эволюция, а революция без всяких преувеличений.

Оборудование

Технология новая, и производители не всегда успевают «подтянуться». На сегодня в полной мере воспользоваться благами LTE Advanced можно только со стационарным роутером MegaFon Space R300-1, изготовленным корпорацией Huawei по заказу МегаФона. Тот самый роутер, который легко обеспечит качественным интернет-подключением всех работников офиса. У этого профессионального роутера есть даже гнёзда для кабельного подключения компьютеров, если это еще кому-нибудь понадобится.

Уже летом этого года в салонах МегаФон появятся модемы и мобильные роутеры LTE Advanced Cat.6, ближе к осени - планшеты и смартфоны. В мире технологий всё быстро меняется. Я еще помню стопки дискет, а нынешняя молодежь будет смотреть фильмы напрямую из «облака» через LTE Advanced и искать слово «флешка» в Википедии.

Ссылки по теме

Всего несколько лет назад технология LTE (Long Term Evolution) была диковинкой, доступной лишь в единичных, наиболее продвинутых, странах. Сегодня ей пользуется большая часть мира, включая Россию, и мы уже начинаем привыкать к возможности спокойно смотреть онлайновое видео в дороге. Но прогресс не стоит на месте. Заглянем за горизонт и представим, каким будет мобильный интернет в ближайшем будущем. Что придет на смену LTE?

Наши помощники

В поиске истины мы были не одни. Проект подготовлен при поддержке технических специалистов компании «ВымпелКом » («Билайн»), которые помогли нам найти необходимую информацию и предоставили интересные факты. Спасибо, ребята. А теперь – ныряем в будущее, начав с недавнего прошлого.

1. Зарождение LTE

Технологии развиваются стремительными темпами, причем в совершенно разных областях человеческой деятельности: в медицине, потребительской электронике, энергетике и, конечно же, в мобильных телекоммуникациях. Сегодня смотреть видео в YouTube на своем смартфоне, находясь где-то посреди города, а то и на даче, и используя для этого мобильную сеть, - вполне нормально и привычно. А ведь какие-то 10 лет назад о такой роскоши мало кто мог мечтать даже на проводном домашнем Интернете. Получить среднюю скорость по воздуху в 5–10 Мбит/с - да легко! Но те же 10 лет назад иметь доступ в Интернет на скорости 256–512 Кбит (в 20 раз меньше) в домашних условиях - это было роскошью, доступной единицам. О мобильном интернете того времени и вспоминать не хочется.

Россия стала одной из первых стран, где стараниями Yota была запущена коммерческая LTE-сеть. Это случилось в 2011 году, но тогда работало всего 11 базовых станций в окрестностях Москвы, и о каком-то массовом внедрении технологии говорить было рано. Количество смартфонов с поддержкой LTE на российском рынке тогда стремилось к нулю. А вот в 2014 году состоялся уже полномасштабный запуск мобильных сетей четвертого поколения с участием операторов Большой тройки. Даже в сравнении с весьма шустрым 3G и HSPA+, новая технология продемонстрировала чудеса скорости, и, казалось бы, большего и не надо. Тем не менее уже сейчас происходит разработка и планомерное внедрение еще более продвинутых мобильных технологий, о которых и поговорим ниже.

2. Ближайшее будущее. LTE-Advanced

Как-то мы привыкли воспринимать LTE в качестве 4G-стандарта, то есть это якобы мобильные сети четвертого поколения, что не совсем правда. Виной тому реклама. На самом деле по своим скоростным характеристикам данный стандарт не дотягивает до технических требований, которые консорциум 3GPP и Международный союз электросвязи (МСЭ, ITU) приняли для нового поколения сотовой связи. Но внушительное маркетинговое давление и улучшения, которые внесли HSPA+, LTE и уже забытая WiMAX вынудили МСЭ дать разрешение на маркировку упомянутых технологий как 4G (да-да HSPA+ - это тоже 4G). Но все-таки правильней LTE было бы называть поколением 3,5G, а вот LTE-Advanced уже полноценно удовлетворяет требованиям ответственных организаций и действительно является стандартом 4G. Но чтобы не было путаницы, его называют True 4G (Настоящий 4G) и именно эта технология в самое ближайшее время массово придет на смену LTE.

Для начала, давайте рассмотрим скоростные характеристики LTE-Advanced в сравнении с LTE. Последняя в радиоусловиях, близких к идеальным, позволяет достигать пиковых скоростей в 150 Мбит/с, на практике в городских условиях это почти всегда до 50 Мбит/с , что тоже круто. К сожалению, пиковая скорость для LTE весьма редкое явление в нашем мире, и чем больше будет количество абонентов в сети, тем дальше реальные скорости будут от пиковых. В свою очередь скорость загрузки данных в сети LTE-Advanced может достигать в пике и 1 Гбит/с (во время демонстрационных испытаний достигалась реальная скорость в 450 Мбит/с), хотя в реальности не стоит рассчитывать более чем на 100 Мбит/с, да больше пока и не надо.

Важнее тот факт, что рассматриваемая технология позволяет более эффективно использовать сотовую сеть и оперативно наращивать ее пропускную способность массой способов, включая применение фемтосот и пикосот. То есть, операторы смогут легко и довольно быстро улучшить качество работы своих сетей, используя уже существующие мощности и дополняя их недорогими базовыми станциями. Все оборудование уже доступно и досконально изучено.

Технически LTE-Advanced нельзя назвать чем-то совершенно новым, так как, по сути, в этой инициативе объединено несколько технологий, доступных на рынке уже несколько лет:

• Carrier Aggregation - объединение несущих.
• Coordinated Multipoint позволяет устройству подключаться одновременно к нескольким базовым станциям и повышать скорость передачи за счет скачивания или загрузки данных в несколько потоков.
• Enhanced MIMO - использование нескольких приемных и нескольких передающих антенн. В данном случае это поддержка MIMO 8×8 в нисходящем канале (от базовой станции к мобильным станциям) и MIMO 4×4 в восходящем канале (от мобильной станции к базовой станции).
• Relay Nodes - поддержка узлов ретрансляции. Они позволяют эффективно закрыть «дырки» в покрытии и улучшить радиоусловия для пользователей, находящихся на границах соты.

Все вместе эти технологии позволяют повысить скорость мобильного интернета, улучшить стабильность соединения и, вообще, сделать работу в Сети значительно комфортнее, включая условия, когда вы перемещаетесь на большой скорости (например, в автомобиле, автобусе или в поезде). Последний нюанс является очень серьезным ограничением для 3G-сетей, так как сильно снижает качество связи. Кроме того, LTE-Advanced обеспечивает минимальные задержки при передаче пакетов, вплоть до 5 мс . То есть вы можете через мобильную сеть комфортно играть в онлайновые игры.

Что касается передачи голоса, то, как и в случае с LTE, есть возможность работать в режиме VoIP или параллельно использовать для этого сети 2G/3G. Именно последний вариант прижился в России, хотя ведутся работы для перехода на более продвинутый VoLTE (то есть VoIP).

Основная причина для быстрого внедрения LTE-Advanced - это возможность использования существующих сетей и оборудования для развертывания True 4G. Более того, Yota первой в мире запустила эту технологию на коммерческой сети, что произошло еще в 2012 году. В работу было вовлечено 12 базовых станций, что, конечно, не смогло обеспечить пользователей преимуществами технологии. В феврале 2014 года МегаФон запустил сеть LTE-Advanced в пределах Садового кольца Москвы, объединив полосы в одном диапазоне, что хорошо влияет на увеличение максимально возможной скорости, но слабо отражается на опыте пользователя (эти максимальные скорости остаются доступными только в условных 30 метрах от БС). А в августе того же года оперативно сработал Билайн и запустил в Москве сеть LTE, объединяющую полосы из 2х диапазонов - Band 7 (2,6 ГГц) и Band 20 (800 МГц) - с максимальной скоростью до 115 Мбит/с в направлении к абоненту (это около 14 Мбайт/с - как дома на проводе). Объединение в один канал полос из высокого и низкого диапазонов является идеальным проявлением LTE-Advanced: позволяет сочетать высокие скорости с хорошим покрытием. Именно возможность объединения и одновременного использования нескольких частот лежит в основе рассматриваемой технологии. Сейчас на практике это возможно для 2 или 3 диапазонов, в будущем оператор сможет объединять все свои имеющиеся частоты для организации канала связи с одним абонентом.

Сети LTE-Advanced активно разворачиваются уже сегодня и их возможностей должно хватить надолго. Фактически задача операторов сейчас - не сбавлять темп, наращивать парк оборудования, повышать качество предоставляемых услуг и расширять покрытие своих сетей. При достаточно высокой плотности базовых станций LTE-Advanced вполне сможет заменить проводной домашний Интернет, и это дело ближайшего будущего.

Хотя, это будущее уже доступно в крупнейших городах России . В частности, вот как Билайн прокомментировал внедрение LTE-Advanced и развитие мобильных технологий в России в целом:

На сегодняшний день одна из технологий LTE-А – Carrier Aggregation (объединение несущих) доступна в сети Билайн на всей территории Москвы. И наши клиенты-обладатели смартфонов с поддержкой 4G+, уже активно ее используют. Однако LTE-A - это не только объединение частотных полос. Перспективы развития этого направления для нашей компании гораздо масштабнее! Наши сети уже сегодня готовы к запуску практически всех технологий, относящихся к LTE-A, осталось лишь дождаться появления на рынке абонентских устройств с их поддержкой.

Стоит заметить, что развитие этой технологии происходит параллельно с дальнейшим наращиванием мощности в сетях 3G и 4G. В 2014 году количество LTE-станций только в Москве увеличилось в 2,7 раза! Сеть 3G не только продолжает строиться, но и модернизируется. К примеру, DC-НSPA+ - это уже 42 Мбит/с, а не 3 или 7Мбит/с, как было несколько лет назад.

Если говорить о внедрении LTE в других регионах России , то ситуация несколько сложнее, чем в Москве, но компании работают и в этом направлении. Специалисты видят ситуацию следующим образом:

Как правило, распространение таких технологий зависит от двух важных факторов: наличие абонентских устройств, поддерживающих LTE-A российских частот, и непосредственно самих свободных частот. На данный момент российский рынок гаджетов не может похвастаться широкой линейкой смартфонов с поддержкой LTE-А, проще говоря, количество таких моделей можно пересчитать по пальцам. С другой стороны, есть и проблема наличия подходящих частот. Carrier Aggregation в идеальном виде - это объединение всех частот оператора. Однако частотами могут пользоваться военные и авиация. Поэтому запуск технологии LTE-A в других регионах зависит от мероприятий по освобождению частот. В настоящий момент технология работает на уже свободных частотах 800 диапазона в Москве.

К слову, само название технологии Long Term Evolution переводится как «Долговременная эволюция », так что стандарт изначально разрабатывался на годы вперед, но человек не стоит на месте, и рано или поздно придут новые технологии, которые изменят мир. О них поговорим ниже.

3. Следующий шаг, революционный

Следует ли нам ожидать в ближайшем будущем какого-то революционного прорыва в технологиях мобильной передачи данных? Например, отказа от традиционной архитектуры телеком-сетей, основы которой были заложены еще при разработке стандартов первых поколений (NMT, GSM)? Возможно, такой скачок произойдет после 2020 года с приходом мобильных сетей пятого поколения.

Пока об этом мало что известно, ведь сегодня мы наблюдаем лишь зарождение тех технологий, что лягут в основу будущего мобильного интернета. Даже официального стандарта 5G все еще не существует. Тем не менее, уже есть несколько направлений, в которых будут развиваться будущие мобильные сети. Их и обсудим.

Что нам даст 5G? В первую очередь - это очередной скачок в скорости обмена данными , как минимум, на порядок. Кроме того, снизятся задержки при обработке запросов и значительно увеличится емкость сети (большее количество подключений и увеличенный объем передачи данных даже в рамках одной базовой станции).

Второй важный момент - фокусирование на абоненте, а не на базовых станциях. Сегодня если человек видит слабый сигнал сети, то он пытается переместиться поближе к базовой станции, чтобы повысить качество связи. А при максимально хорошем сигнале и минимальной нагрузке на Сеть пользователь все равно не получит максимум возможной скорости, а лишь некий усредненный вариант. Все дело в ограничениях технологии, которая не предполагает индивидуализацию абонентов. В сетях 5G ожидается применение так называемых умных антенн, способных менять диаграмму направленности в зависимости от потребностей абонентов в конкретных условиях. При минимуме абонентов данные к ним будут направляться по узконаправленному каналу, что повысит скорость передачи данных.

Дальнейшее развитие получит и технология MIMO . Сейчас в сетях LTE в основном используются конфигурации 2×2, то есть две антенны на передачу данных на базовой станции и две на прием на абонентском устройстве. В сетях 5G их количество планируется значительно увеличить для повышения скорости обмена данными. Другой способ сделать это – увеличить ширину частотного канала. Поскольку в используемых сейчас диапазонах частот операторам уже “тесно” (даже 20 МГц непрерывного спектра – это роскошь), необходим переход в более высокие диапазоны – вплоть до миллиметровых волн (30 ГГц и выше). Правда нужно помнить, что с увеличением рабочей частоты из-за особенностей распространения радиоволн уменьшается дальность связи, что может наложить ряд ограничений (уменьшается размер соты). С другой стороны, совсем нет необходимости делать сплошное покрытие во всех диапазонах.

Естественно, новые мобильные сети - это не только банальное наращивание пропускной способности и скоростей, но и эффективное использование доступных ресурсов. Например, реализация концепции device-to-device (устройство-к-устроству). Знакома ситуация, когда люди находятся друг от друга на небольшом расстоянии, допустим, 10–20 метров, и при этом приходится общаться по телефону или же передавать данные через сотовую сеть. Упомянутая концепция предполагает взаимодействие устройств напрямую, а через Сеть будет проходить лишь тарификация вызовов, что сильно разгрузит базовые станции.

Безопасность для здоровья человека и энергетическая эффективность тоже являются важными элементами будущих сетей, но это уже детали.

Что из 5G мы уже имеем сегодня ? Огромную скорость передачи данных, которая пока достигается лишь в лабораторных условиях, но с этого начинались и все предшествующие стандарты. Так Samsung Electronics активно развивает собственный стандарт 5G, в рамках которого она добилась скорости передачи данных в 7,5 Гбит/с (940 МБ/сек) при стационарном соединении и 1,2 Гбит/с (150 МБ/с) в автомобиле, передвигающемся со скоростью 150 км/ч .

В мобильной сети пятого поколения корейская компания использует частоту 28 ГГц , причем данное направление она развивает уже несколько лет. Первая публичная демонстрация состоялась в 2013 году, и тогда Samsung показала результат беспроводной передачи данных в сети 5G на уровне 1 Гбит/с - это был рекорд, который сейчас ей же и превзойден в 7,5 раз.

Не отстает от азиатов и Европа, в частности, компания Ericsson уже разработала ряд технологий, которые будут востребованы в будущих мобильных сетях. Речь о 5G-LTE Dual Connectivity и 5G Multipoint Connectivity . Первая позволяет устройству устанавливать связь с сетями LTE и 5G в режиме разовой коммутации для реализации бесшовного перехода между ними. Это важно для поддержки разны частотных спектров и эффективной одновременной работы двух стандартов. Учитывая потенциально небольшой размер сот 5G, не стоит рассчитывать на глобальное покрытие такими сетями в первые несколько лет их существования. Вот тут и пригодятся возможности бесшовной работы двух стандартов одновременно.

Что касается 5G Multipoint Connectivity , то это уже одна из технологий только для нового стандарта. Она позволяет устройству подключаться одновременно к двум базовым станциям и повышать скорость передачи за счет скачивания данных в несколько потоков. Дело в том, что возможность наращивания мощности сетей за счет добавления разных типов базовых станций в случае с 5G будет использоваться еще более активно, чем в LTE-Advanced и 5G Multipoint Connectivity может стать ключевой технологией для повышения скорости обмена данными.

К сожалению, Samsung и Ericsson тянут одеяло каждый в свою сторону и используют разные технологии для передачи данных. У европейцев это базовые станции, работающие на частоте 15 ГГц . Пока Ericsson смогла добиться в лабораторных условиях пиковой скорости 5 Гбит/с в рабочей сети 5G.

А ведь есть еще китайская Huawei со своим собственным решением, но она пока по этому поводу не распространяется. В общем, в текущий момент мы вновь имеем несколько потенциальных стандартов 5G, которые в будущем могут лишь усложнить жизнь потребителями и производителям конечных устройств, если будут внедряться одновременно. С другой стороны, некоторые технологии нового поколения могут быть обкатаны на уже существующих сетях или же будут в них внедрены в ближайшем будущем. Более того, Россия тоже принимает в развитии 5G активное участие :

«ВымпелКом» на уровне группы компаний VimpelCom Ltd. активно участвует в формировании рекомендаций к стандартам сетей 5G в рамках NGMN и сотрудничает с основными поставщиками сетевого оборудования в этом направлении. О строительстве сетей 5G говорить еще преждевременно, так еще очень много открытых вопросов со стандартизацией. Но о внедрении в существующие сети элементов и механизмов, которые будут использоваться в сетях 5G, уже можно смело говорить. В частности, агрегация несущих из разных диапазонов и некоторые другие функции, которые будут являться основой сетей 5G, - это уже реальность для «ВымпелКома».
Комментарий специалистов Билайн

Но хотелось бы какой-то глобализации и в этом направлении работает глава Tesla и эксцентричный миллиардер сэр Ричард Брэнсон . Они друг другу конкуренты, причем разработка Маска выглядит более перспективной в рамках рассматриваемой темы.

4. Глобальный Интернет

Брэнсон и его проект OneWeb предполагает запуск 700 спутников на низкую орбиту (1200 км) для обеспечения Интернетом труднодоступных мест на планете и стран третьего мира, в которых проблематично развивать традиционные мобильные и оптоволоконные сети. В целом же речь идет о глобальном доступе в Сеть, который можно будет использовать и в дремучих джунглях Амазонки, и на высоте тысяч метров над уровнем моря в горах, и на борту любых самолетов. Если проект стартует удачно, то количество спутников может быть увеличено до 2400. Правда, о технологиях, которые будут использоваться для обмена данными, Брэнсон не упоминает, но и тянуть резину с проектом он не намерен. Так что это могут быть уже имеющиеся наработки LTE-Advanced. В текущий момент бюджет проекта определен на уровне $2 млрд .

В свою очередь Илон Маск никуда не спешит и заявляет, что его аналогичная затея стартует не ранее 2020 года, а вложить в нее он намерен не менее $10 млрд . Идея такая же - окутать планету сетью из находящихся на низкой орбите спутников, но глава Tesla и SpaseX сразу говорит о глобальном Интернете, а не о покрытии Сетью труднодоступных мест. Кроме того, основная цель проекта - это обеспечение связью будущего марсианского города и заработок денег на его развитие. Да, Маск на мелочи не разменивается. Если уж делать электрмобиль - то лучший в мире. Если создавать космические корабли, то сразу многоразовые и для путешествия на Марс.

Так вот, учитывая все сказанное выше, стоит рассчитывать на применение в спутниках Маска новейших телекоммуникационных технологий и вот они вполне могут стать основой для будущей глобальной Интернет-системы планеты.

Сегодня, когда мир стремится к глобализации, а Интернет виртуализирует многие процессы, еще совсем недавно доступные только в городах-миллионниках, этот вопрос [глобализации] особенно актуален. Технологии способны не только развивать бизнес и способствовать развитию общения. Их роль гораздо масштабнее. И одна из составляющих - социальная.