Широкополосна передача даних та передача мови за протоколом IP (VoIP)
До мереж п'ятого покоління заявлені такі вимоги (порівняно з LTE):
Зростання у 10-100 разів швидкості передачі у розрахунку абонента;
Зростання у 1000 разів середнього споживаного трафіку абонентом на місяць;
Можливість обслуговування більшого (у 100 разів) числа пристроїв, що підключаються до мережі;
багаторазове зменшення споживання енергії абонентських пристроїв;
Скорочення у 5 і більше разів затримок у мережі;
Зниження загальної вартості експлуатації мереж п'ятого покоління.
Вимоги до мереж 5G в оцифрованому вигляді представлені за посиланням.
Більш детальну інформацію про еволюцію мереж мобільного зв'язку, поточний стан, тренди та перспективи її розвитку читайте в новітній книзі-довіднику "Мобільний зв'язок на шляху до 6G".
Якщо говорити про покоління мобільного зв'язку, то в Росії найбільш розвинене та широко представлене 2G. Основні стандарти другого покоління в РФ – GSM 900/1800 та CDMA 450. Як GSM, так і CDMA використовуються для голосових дзвінків, текстових повідомлень та мобільного доступу до інтернету. Хоча друге покоління і не може забезпечити таких же швидкостей, як скажімо, 3G, або 4G, але це єдиний вид стільникового зв'язку, який присутній у всіх регіонах Російської Федерації, навіть у найбільш віддалених. Найбільшими мобільними провайдерами на території РФ є Мегафон, МТС, Beeline, ВимпелКом та Теле2. У середньому покриття території РФ становить 85%, проте МТС, наприклад, забезпечує покриття на 100% Росії.
(Клікніть на зображення, щоб побачити його в повному розмірі)
Стандарт GSM у Росії використовує частоти 900 і 1800 МГц. Оскільки всі мобільні телефони є дуплексними пристроями, зв'язку використовуються відразу дві частоти, одна прийому, друга передачі даних. До речі, за методом тріангуляції по вежах стільникового зв'язку використовуються саме ці дві частоти. CDMA використовує дві частоти в діапазонах 450 і 850 МГц з таким же дуплексним розподілом. Найбільшим CDMA провайдером є Скайлінк. Як ми вже зазначали, ці стандарти використовуються в основному для голосових дзвінків, текстових повідомлень та мобільного доступу до Інтернету. Доступ до Інтернету реалізований на технологіях GPRS та EDGE.
Третє покоління мобільного зв'язку або 3G, яке широко використовується по всьому світу, також представлене і в Росії. Найбільші мережі 3G країни працюють на технології WCDMA і відповідно до рішення ГКРЧ працюють на частотах 2000-2100 МГц. Під 3G слід розуміти 3G з усіма надбудовами: HSUPA, HSPDA HSPA+, які часто мають помилково як . Швидкості передачі даних у таких мережах незрівнянно вище, ніж у мережі GSM, і варіюється в діапазоні 2-14 Мбіт/сек. Це покоління мобільного зв'язку дозволяє нам користуватися швидким мобільним інтернетом та здійснювати відеодзвінки.
Найбільшими операторами ринку послуг 3G у Росії є МТС, Мегафон, ВимпелКом, Beeline та СКАЙЛІНК. Разом ці компанії забезпечують роботу мережі 3G у більш ніж 120 найбільших містах Російської Федерації. Покриття мереж третього покоління негаразд велике і зосереджено, переважно, у густо населених містах. 3G часто використовують для організації прихованого бездротового відео спостереження, так як швидкість передачі дозволяє передавати потокове відео, а низьке енергоспоживання збільшує час роботи прихованої камери. Це частково пояснює популярність.
Мережі четвертого покоління активно розвиваються. Першими компаніями, які розпочали будівництво такої мережі є Yota та Freshtel, після них у розвиток цього покоління зв'язку на території РФ включилися такі гіганти як МТС та Мегафон. Також у Росії були нещодавно організовані виробничі потужності, які розробляють та збирають обладнання для базових станцій четвертого покоління, а також виробляють все необхідне для цього периферійне обладнання. Першим містом, де була запущена мережа 4G, був Новосибірськ, а після четверте покоління мобільного зв'язку з'явилося і в Москві. 4G представлена двома стандартами – LTE (791-862 МГц) та Wi-Max (2500-2600 МГц). На сьогодні мережа 4G повністю розгорнута в таких містах як: Москва, Санкт-Петербург, Сочі, Самара, Новосибірськ, Уфа та Краснодар.
Вище були наведені найпоширеніші стандарти стільникового зв'язку, проте варто відзначити, що РФ також створила свою систему глобального позиціонування під назвою . Вона була створена на заміну американській супутниковій системі навігації GPS. ГЛОНАСС дуже відрізняється від GPS. Американська система працює на трьох каналах і використовує 3 різні частоти: 1575.42, 1227.60 та 1176.45 МГц, і ділиться на цивільний та військовий сектори, а частота 1575.42 МГц відведена для роботи служби порятунку. ГЛОНАСС, у свою чергу, працює з двома каналами, їх частоти: 1602-1615 і 1246-1256 МГц. ГЛОНАСС найбільш популярний у приполярних районах, оскільки орбіти супутників ГЛОНАСС вищі за орбіти GPS і мають кращу видимість. Однак варто зазначити, що GPS визначає координати точніше.
Загалом можна сказати, що Росія має непогане покриття різними стандартами та поколіннями стільникового зв'язку, а високі темпи не можуть не тішити активних користувачів мобільних гаджетів.
Покоління мобільної телефонії
|
Покоління
|
|
|
2.5G
|
|
3.5G
|
|
|
Початок розробок
|
1970
|
1980
|
1985
|
1990
|
до 2000
|
з 2000
|
|
Реалізація
|
1984
|
1991
|
1999
|
2002
|
2006-2007
|
2008-2010
|
|
Сервіси
|
аналоговий стандарт, синхронна передача даних зі швидкістю до 9,6 кбіт/с
|
цифровий стандарт, підтримка коротких повідомлень (sms)
|
велика ємність, пакетна передача даних
|
ще більша ємність, великі швидкості
|
збільшення швидкості мереж третього покоління
|
велика ємність,
IP-орієнтована
мережа, підтримка мультимедіа, швидкості
до сотень
Мбіт/с
|
|
Ширина каналу
|
1,9
кбіт/с
|
14,4
кбіт/с
|
384
кбіт/с
|
2
Мбіт/с
|
3-14 Мбіт/с |
1 Гбіт/с
|
|
Стандарти
|
AMPS, TACS,
NMT |
TDMA, CDMA, CDMA
One,
GSM,
PDC, DAMPS
|
GPRS, EDGE, 1xRTT
|
WCDMA, CDMA 2000, UMTS |
HSDPA
|
єдиний стандарт
|
|
Мережа
|
|
|
PSTN,
|
мережу пакетної передачі даних
|
мережу пакетної передачі даних
|
Інтернет
|
AMPS / D-AMPS / N-AMPS
Система мобільного рухомого зв'язку стандарту AMPS (Advanced Mobile Рhone Service) була вперше введена в експлуатацію в США в 1979р. Система працює в діапазоні 825-890 МГц та має 666 дуплексних каналів при ширині смуги частот кожного каналу 30 кГц. Потужність передавача базової станції становить 45 Вт, автомобільної рухомої станції – 12 Вт, переносного апарату – 1 Вт. У стандарті використано низку оригінальних технічних рішень, спрямованих на забезпечення якісного зв'язку за мінімальної вартості обладнання.
На основі цього стандарту надалі були розроблені дві його модифікації: аналогова N-AMPS (Narrowband Advanced Mobile Phone Service) та цифрова D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone Service). Обидва ці варіанти були створені в першу чергу для розміщення у виділеній смузі частот більшої кількості розмовних каналів. У N-AMPS це досягається використанням більш вузьких смуг частот каналів, а D-AMPS - використанням тимчасового поділу каналів. У системі стільникового зв'язку стандарту AMPS застосовуються базові станції з антенами, що мають ширину діаграми спрямованості 120 °, які встановлюються в кутах осередків. Базові станції підключені до центрів комутації за допомогою провідних ліній, якими передаються мовні сигнали та службова інформація. Довжина керуючого повідомлення, що передається абоненту, становить 463 біти.
Стандарт D-AMPS має недоліки: невелика зона покриття базової станції, підвищена потужність передавача базової станції, погана підтримка серед виробників устаткування, т.к. стандарт вже виходить із використання. З переваг варто відзначити відносну дешевизну організації мережі, досить високу якість і конфіденційність розмов, в зоні впевненого прийому - автоматичне перемикання в аналоговий режим для кращої передачі голосу.
TACS (Total Access Control System) - практично повний аналог AMPS - набув найбільшого поширення. У 1985 р. першу мережу з урахуванням TACS було розгорнуто Англії. Після цього протягом кількох років мережі TACS охопили території Іспанії, Австрії, Ірландії та Італії. У 1987 р. з'явилася перша модифікація стандарту - ETACS (Extended TACS), яка мала трохи більшу ємність (640 проти 600 каналів). Однак, незважаючи на покращення, мережі на базі ETACS поза Англією практично не поширилися. Друга модифікація стандарту – JTACS чи NTACS (Japan чи Narrowband TACS) призначалася виключно Японії. Відмінності NTACS від TACS, можна сказати, були стандартними: за рахунок більшого діапазону виділених частот і меншої ширини каналу зв'язку у системи збільшилася загальна кількість каналів – фактично NTACS став аналогом NAMPS. Мережі на базі TACS виявилися дуже живучими – лише наприкінці 90-х Японія згорнула мережі JTACS; на батьківщині стандарту та в інших європейських країнах ця подія сталася трохи раніше.
NMT (Nordic Mobile Telephone) - система мобільного рухомого радіозв'язку загального користування першого покоління. Це один із найстаріших стандартів стільникового зв'язку у світі, він був розроблений у 1978 році та введений в експлуатацію у 1981 році. Стандарт розроблявся для місцевостей з великою територією і невеликою щільністю населення, тому він якнайкраще підійшов для Росії.
Стандарт NMT є аналоговим, звідси випливає його головний недолік - погана перешкода, у великих містах припадає значний рівень перешкод на діапазон частот близько 450 МГц. Однак варто відійти від міста - якість зв'язку сильно покращується і іноді перевершує якість дротових телефонних мереж. Основна перевага – великий радіус дії базової станції. Цілком пристойний зв'язок спостерігається за 70 км від базової станції. Наприклад, телефон GSM-900, наприклад, не може працювати на відстані більше 35 км від базової станції.
Діапазон частот, у якому працює NMT: 453-457,5 МГц – для зв'язку від телефону до базової станції, 463-467,5 МГц – для зв'язку від базової станції до телефону. Крок сітки каналів – 25 КГц (12,5 КГц при використанні інтерлівінгу), максимальна ємність однієї базової станції – 180 (359 – при інтерлівінгу) абонентів. Потужність передавачів абонентських пристроїв 0,1-6,5 Вт.
NMT є федеральним стандартом, тому можна безбоязно вирушати в подорож країною з телефоном NMT. Щодо міжнародного роумінгу – тут ситуація гірша, у всьому світі мережі NMT потихеньку згортаються на користь нових, сучасніших стандартів.
TDMA (Time Division Multiple Access) - множинний доступ з тимчасовим поділом. Стандарт TDMA активно використовується сучасними цифровими системами рухомого зв'язку. На відміну від систем частого поділу, всі абоненти системи TDMA працюють в тому самому діапазоні частот, але при цьому кожен має тимчасові обмеження доступу. Кожному абоненту виділяється часовий проміжок (кадр), протягом якого йому дозволяється "мовлення". Після того, як один абонент завершує мовлення, дозвіл передається іншому, потім третьому і т.д. Після того, як обслуговано всі абоненти, процес починається спочатку. З погляду абонента його активність має пульсуючий характер. Чим більше абонентів, тим рідше кожному з них надається можливість передати свої дані, тим менше даних він зможе передати. Якщо обмежити потреби (можливості) абонента відомою величиною, можна оцінити кількість користувачів, яких реально зможе обслужити система з таким способом поділу середовища. Тимчасовий розподіл, як правило, накладається на частотний розподіл і мовлення ведеться у виділеній смузі частот.
Серед трьох стандартів стільникового зв'язку TDMA, що змагаються, займає друге місце після стандарту GSM, що займає панівне становище в Європі. Хоча цьому стандарту у технологічних дискусіях часто приділяється недостатньо уваги, мережі TDMA продовжують розвиватися. Нині вони використовуються у 70 країнах світу та майже повністю покривають Північну та Південну Америку. Успіх TDMA пов'язують із чистотою відтворення голосу, що забезпечується новим голосовим кодером ACELP, дводіапазонними та двостандартними телефонами, збільшеною ємністю, глобальним поширенням та переходом до стандарту третього покоління UWC-136. На думку фахівців, збільшення ринку TDMA (IS-136) відображає прискорений перехід до цифрових методів та зрілість цієї технології. Важливо, що всі три провідні цифрові технології зможуть стати основою послуг бездротового зв'язку третього покоління.
Розробка нового загальноєвропейського стандарту цифрового стільникового зв'язку почалася 1985 року. Спеціально для цього було створено спеціальну групу - Group Special Mobile. Абревіатура GSM і дала назву новому стандарту. Пізніше GSM, завдяки її поширенню, стали розшифровувати як Global System for Mobile Communications. До теперішнього часу система GSM розвинулася у глобальний стандарт другого покоління, що займає лідируючі позиції у світі, як за площею покриття, так і за кількістю абонентів.
Стандарт GSM передбачає роботу передавачів у двох діапазонах частот: 890-915 МГц (для передавачів рухомих станцій - MS), 935-960 МГц (для передавачів базових станцій - BTS).
У стандарті GSM використовується вузькосмуговий багатостанційний доступ із тимчасовим поділом каналів (NB ТDМА). У структурі ТDМА кадру міститься 8 тимчасових позицій кожної з 124 несучих.
Для захисту від помилок у радіоканалах при передачі інформаційних повідомлень застосовується блочне та згорткове кодування з перемежуванням. Підвищення ефективності кодування та перемежування при малій швидкості переміщення рухомих станцій досягається повільним перемиканням робочих частот (SFH) у процесі сеансу зв'язку зі швидкістю 217 стрибків за секунду.
Для боротьби з інтерференційними завмираннями сигналів, викликаними багатопроменевим поширенням радіохвиль в умовах міста, в апаратурі зв'язку використовуються еквалайзери, що забезпечують вирівнювання імпульсних сигналів з середньоквадратичним відхиленням часу затримки до 16 мкс.
Система синхронізації розрахована на компенсацію абсолютного часу затримки сигналів до 233 мкс, що відповідає максимальній дальності зв'язку або максимальному радіусу осередку (стільника) 35 км.
У стандарті GSM обрано гауссівську частотну маніпуляцію з мінімальним частотним зсувом (GMSK). Обробка мови здійснюється в рамках прийнятої системи переривчастої передачі мови (DTX), яка забезпечує включення передавача тільки за наявності мовного сигналу та відключення передавача в паузах та наприкінці розмови. Як речепреобразующего пристрою обраний мовний кодек з регулярним імпульсним збудженням/довготривалим передбаченням і лінійним предикативним кодуванням з прогнозом (RPE/LTR-LTP-кодек). Загальна швидкість перетворення мовного сигналу - 13 кбіт/с.
У стандарті GSM досягається високий рівень безпеки передачі повідомлень; здійснюється шифрування повідомлень алгоритму шифрування з відкритим ключем (RSA).
Загалом система зв'язку, що діє у стандарті GSM, розрахована на її використання у різних сферах. Вона надає користувачам широкий діапазон послуг та можливість застосовувати різноманітне обладнання для передачі мовних повідомлень та даних, викликових та аварійних сигналів; підключатися до телефонних мереж загального користування (PSTN), мереж передачі даних (PDN) та цифрових мереж з інтеграцією служб (ISDN).
GSM 900 – цифровий стандарт мобільного зв'язку, що використовує діапазон частот 890 – 960 МГц. Стандарт GSM 900 поширений у Європі, Азії, Росії та використовується практично всіма сучасними європейськими провайдерами, проте бажано, щоб поряд з GSM 900 апарат підтримував і стандарт GSM 1800, т.к. у цьому випадку при виникненні перешкод на частоті 900 МГц телефон зможе перейти на частоту 1800 МГц.
GSM 1800 – цифровий стандарт мобільного зв'язку, що використовує діапазон частот 1710-1880 МГц. Даний стандарт поширений у Європі, Росії, Австралії, Тихоокеанських країнах Азії. При покупці мобільного телефону потрібно з'ясувати, у якому стандарті працюють місцеві оператори стільникового зв'язку, т.к. телефон стандарту GSM 1800 не функціонуватиме в мережі GSM 900, а апарат стандарту GSM 900 - у мережі GSM 1800. Практично всі сучасні провайдери в Європі використовують стандарти GSM 1800 і GSM 900, тому найбільш популярними є дводіапазонні телефонні апарати GSM 90 Такий телефон сам за частки секунди визначає, на якій частоті сигнал краще, і налаштовується на неї.
GSM 1900 – цифровий стандарт мобільного зв'язку, що використовує частоту 1900 МГц. Цей стандарт поширений у США та Канаді, тому якщо ви хочете користуватися телефоном у цих країнах (за умови, що ваш оператор стільникового зв'язку надає послуги роумінгу), ваш апарат повинен підтримувати GSM 1900.
PDC (Personal Digital Cellular) - стандарт стільникового зв'язку, що використовується в Японії.Стандарт базується на трислотовому рішенні TDMA. При цьому ширина несучої становить 25 кГц. Незважаючи на те, що мережі PDC розташовані тільки в Японії, цей стандарт впевнено займає другу після GSM позицію в рейтингу популярності серед цифрових стандартів за кількістю абонентів. І це не дивно: на початку 2000 року кількість абонентів мобільного зв'язку Японії перевищила кількість абонентів стандартної дротової телефонії. До речі, саме в Японії вже працюють тестові ділянки мереж третього покоління - незважаючи на швидкі темпи розвитку стільникових систем зв'язку, японці випередили решту більш ніж на рік.
СDMA (Code Division Multiple Access) - система множинного доступу з кодовим поділом - стала, можливо, найперспективнішою системою, що з'явилася на світовому ринку. Десятиліття тому ця технологія використовувалася у воєнному зв'язку (США), а сьогодні відома всім як глобальний цифровий стандарт для комерційних систем комунікацій. За останні п'ять років технологія використання CDMA була протестована, стандартизована, ліцензована та запущена у виробництво більшістю постачальників бездротового обладнання та вже застосовується у всьому світі. На відміну від інших методів доступу абонентів до мережі, де енергія сигналу концентрується на вибраних частотах або часових інтервалах, CDMA сигнали розподілені в безперервному частотно-часовому просторі. Практично спосіб маніпулює і частотою, і часом, і енергією.
У технології CDMA можливе забезпечення високої якості мови при одночасному зниженні випромінюваної потужності та рівні шумів. Результатом є постійна висока якість передачі мови та даних з мінімальною середньою вихідною потужністю.
У сотні разів менше значення вихідної потужності на відміну від інших стандартів, що використовуються в даний час - відмінна якість технології CDMA при розгляді двох важливих факторів:
на організм людини; тривалість роботи без підзарядки акумулятора.
Місткість CDMA від десяти до двадцяти разів вища, ніж у аналогових систем, і втричі-шість разів перевищує ємність інших цифрових систем. Мережі, побудовані на її основі, ефективно використовують радіочастотний ресурс завдяки можливості багаторазового використання одних тих же частот у мережі.
За характеристиками якості передачі мови параметри CDMA можна порівняти з якістю провідних каналів. Оскільки каналами CDMA передається як голос, а й будь-яка інша інформація, особливу цінність має відсутність перешкод. Якщо рядовий користувач, за великим рахунком, байдужий до того, чи звучить його голос при телефонній розмові з бездоганною чистотою або з невеликими перешкодами, то помилки, допущені під час передачі файлів, можуть порушити цілісність, наприклад, корпоративної бази даних. "код", що застосовується, служить не тільки для ідентифікації розмови того чи іншого користувача, але і є одночасно своєрідним фільтром, що усуває спотворення і фонові перешкоди. Вбудований алгоритм кодування забезпечує високий рівень конфіденційності, забезпечуючи захист від несанкціонованого доступу та прослуховування.
Система CDMA забезпечує меншу затримку передачі голосового повідомлення, ніж інші системи рухомого зв'язку. При використанні CDMA не доводиться застосовувати витончені засоби для придушення відлуння. Досконалий метод корекції помилок дозволяє ефективно боротися з багатопроменевим поширенням сигналу. Ця властивість дає додаткові переваги CDMA за умов міст з висотними забудовами.
Абонент не хоче залишатися без зв'язку під час пересилання факсу, коли телефон тривалий час зайнятий. CDMA надає додатковий сервіс, що забезпечує одночасну передачу голосу та факсу по одному каналу. У технології CDMA реалізовано оригінальні алгоритми пакування даних для більшої швидкості їх передачі.
WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access - широкосмуговий CDMA) - технологія радіоінтерфейсу обрана більшістю операторів стільникового зв'язку Японії та (у січні 1988 року) інститутом ETSI (European Telecommunications Standards Institute) для забезпечення широкосмугового радіодоступу з метою підтримки послуг третього покоління.
Технологію оптимізовано для надання високошвидкісних мультимедійних послуг типу відео, доступу до Інтернету та відеоконференцій; забезпечує швидкості доступу до 2 Мбіт/с на коротких відстанях і 384 Кбіт/с на великих з повною мобільністю. Такі величини швидкості передачі вимагають широку смугу частот, тому ширина смуги WCDMA становить 5 МГц. Технологія може бути додана до існуючих мереж GSM та PDC, що робить стандарт WCDMA найбільш перспективним з точки зору використання мережевих ресурсів та глобальної сумісності.
WCDMA (широкосмуговий множинний доступ з кодовим поділом каналів) є технологією, що використовує розширену смугу пропускання і різновид принципу DMA. Це технологія мобільного радіозв'язку третього покоління, що забезпечує значно вищі швидкості передачі, ніж стандарт GSM. WCDMA підтримує передачу голосу, зображень, даних та відео у мережах мобільного зв'язку на швидкості до 2 Мбіт/с (локальний доступ) або 384 кбіт/с (глобальний доступ). WCDMA використовується в основному в Європі при переході від стандарту GSM до стандарту UMTS.
Стандарт CDMAOne існує у варіаціях IS-95a, IS-95b (cellular за американською термінологією, 800 МГц) та J-STD-008 (PCS, діапазон 1900). Абревіатура IS (interim standard – тимчасовий стандарт) використовується для обліку в Асоціації телекомунікаційної промисловості TIA (Telecommunications Industry Association). Як правило, в мережах CDMAOne використовується IS-95a, він забезпечує передачу сигналу зі швидкістю 9,6 кбіт/с (з кодуванням) та 14,4 кбіт/с (без кодування). Версія IS-95b заснована на об'єднанні кількох каналів CDMA, що організовуються у прямому напрямку (від базової станції до мобільної). Швидкість може збільшуватись до 28,8 кбіт/с (при об'єднанні двох каналів по 14,4 кбіт/с) або до 115,2 кбіт/с (8 каналів по 14,4 кбіт/с). Власне, крім IS-95 мережі CDMAOne використовують ще цілий набір протоколів та стандартів.
Комерційні мережі CDMAOne з'явилися в 1995 році і користуються заслуженою популярністю як у своїй батьківщині, в Америці, так і в Азії. Саме CDMAOne мають на увазі під термінами "CDMA" і "CDMA-800" (найбільшого поширення набув саме 800-мегагерцовий варіант, IS-95). Прямий та зворотний канали розташовуються відповідно в діапазонах 869,040-893,970 та 824,040-848,860 МГц. Використовуються 64 коди Уолша і несучі в 1.25 МГц.
Стандарт CDMA2000 є подальшим розвитком стандарту 2 покоління CDMAOne. Подальшим розвитком CDMAOne мав стати IS-95c, і це позначення дуже часто використовується виробниками.
Офіційним оновленням стандарту, розробленим компанією Qualcomm та затвердженим ITU (Міжнародний союз електрозв'язку, International Telecommunication Union), є CDMA2000. У документах Lucent Technologies зустрічається позначення IS-2000. Нарешті, міжнародний союз електрозв'язку (МСЕ) відібрав із десяти запропонованих проектів п'ять радіоінтерфейсів третього покоління IMT-2000 (International Mobile Telecommunications System - 2000 - Міжнародна система мобільного зв'язку - 2000), серед них - IMT-MC (Multi Carrier), який представляє є модифікацією багаточастотної системи CDMA2000, в якій забезпечується зворотна сумісність з обладнанням стандарту CDMAOne (IS-95).
Ще один із п'яти стандартів IMT-2000 – IMT-DS (Direct Spread) – побудований на базі проектів WCDMA і взятий за основу європейської системи UMTS.
На початок 2003р. із 127 мільйонів користувачів CDMA майже 15 мільйонів використали технологію CDMA2000. Протягом перших семи місяців 2002 року, в Азії та Америці було запущено 11 мереж CDMA2000 та загальна кількість цих мереж становила 18. Це – 99% ринку 3G, на IMT-MC припадало 14.8 мільйонів абонентів, на UMTS – 0.13 мільйона.
Однак, варто відзначити, що реалізована фаза CDMA2000 1X все ж таки не є повноцінним 3G, бо не дотягує до обов'язкових двох мегабіт. Тому її найчастіше називають 2.5G.
Спочатку CDMA2000 (IMT-MC) розділили на дві фази – 1X та 3X. Саме першої фазі застосовується назва IS-95C. А другу пізніше назвали 1X-EV (evolution), розділивши її на дві фази – CDMA2000 1X EV-DO (data only) та CDMA2000 1X EV-DV (data & voice).
І саме стандарт CDMA2000 1X EV-DO має на увазі під 3G IMT-MC. Стандарт 1x-EV-DO був прийнятий TIA у жовтні 2000 року і передбачає наступну схему функціонування: апарат одночасно здійснює пошук мережі 1x та 1xEV, передачу даних здійснює за допомогою 1xEV, голоси – за допомогою 1x.
Стандарт 1xEV-DV повністю відповідає всім вимогам 3G. Його практична реалізація планується у 2003-2004 роках.
Тепер про CDMA-450. Слід зазначити, що стандарти сімейства CDMA2000 не вимагають організації окремої смуги частот і в ході їх еволюційного розвитку від CDMAOne можуть бути реалізовані у всіх частотних діапазонах використовуваних системами стільникового рухомого зв'язку (450, 700, 800, 900, 1700, 1800, 190 ).
Мережі з пакетною передачею даних - (General Packet Radio Service, GPRS) - це технологія, стандартизована ETSI як частина розвитку стандарту GSM фази 2+ і є першою реалізацією пакетної комутації в мережах стандарту GSM, які раніше використовували тільки технологію комутації каналів. Замість передачі безперервного потоку даних через постійне з'єднання, при пакетній комутації мережа використовується лише у разі наявності даних передачі. Застосування технології GPRS дозволяє користувачам пересилати та приймати дані на швидкостях до 170,2 кбіт/с.
Використання технології GPRS принесло операторам мереж GSM значні вигоди. Вперше стало можливим використання Інтернет-протоколу IP (Internet Protocol) у мережах GSM, а також підключення до величезної кількості приватних та громадських мереж із застосуванням стандартних промислових протоколів передачі даних, таких як TCP/IP та X.25. Стандарт GPRS особливо ефективний при убогій спектральних ресурсах, він дозволяє операторам мереж GSM пропонувати широкий вибір цінних можливостей, підвищуючи їх конкурентоспроможність.
GPRS ідеальний для "імпульсних" програм для передачі даних, таких як електронна пошта або доступ до Інтернету. Він дозволяє встановлювати "віртуально-постійне з'єднання" з джерелами даних, так що Ви отримуєте дані, щойно знайшовши їх. Така оперативність доступна в мережах з комутацією каналів. Впроваджуючи стандарт GPRS, оператори GSM отримали своє розпорядження мережі з можливостями третього покоління.
Компанія MOTOROLA відрізняється від інших виробників тим, що проголошує гасло "GPRS всюди" - на масовому ринку для горизонтальних додатків (наприклад, групові інтерактивні ігри), на ринку бізнес-додатків для регулярного мобільного вертикального доступу до величезних масивів корпоративної інформації (наприклад, у службах доставки).
Розширений діапазон передачі даних для розвитку стандарту GSM (Enhanced Datarate for GSM Evolution, EDGE) поєднує в собі набір нових та альтернативних схем модуляції, які можуть застосовуватися всередині структури тимчасового відрізка радіоканалу GSM, забезпечуючи більш високу швидкість передачі даних або покращені спектральні характеристики. Фаза 1 технології EDGE (стандартизована наприкінці 1999 р.) використовує функції GPRS, забезпечуючи швидкість передачі до 384 кбіт/с. Фаза 2 (повинна бути розроблена до кінця 2000) надає обслуговування в режимі реального часу, наприклад передачу звуку і мультимедіа (відео).
EDGE впроваджується не тільки в середовищі GSM, але також на ринку TDMA (IS-136) та iDEN у США із застосуванням тих самих технічних стандартів, щоб забезпечити використання GPRS, а надалі – голосового обслуговування. Оскільки 384 кбіт/с - це швидкість передачі даних, яка підтримуватиметься першою фазою мереж третього покоління, EDGE може стати альтернативою для операторів GSM, які не отримають ліцензію третього покоління, або там, де це дозволяє регулятор.
1XRTT (One Times Radio Transmission Technology) – 2.5G мобільна технологія передачі цифрових даних, заснована на CDMA-технології. Використовує принцип передачі з комутацією пакетів. Теоретично можлива швидкість передачі 144 Кбіт/сек, але практично реальна швидкість менше 40-60 Кбіт/сек. 1XRTT використовує ліцензований радіочастотний діапазон і, подібно до інших мобільних технологій, широко поширена.
UMTS – Універсальна система мобільних телекомунікацій (Universal Mobile Telecommunications System) – є членом європейського сімейства стандартів мобільного стільникового зв'язку третього покоління. Більшість вихідних завдань UMTS, таких як глобальний роумінг та персоналізація обслуговування, досягнуто в ході розвитку стандарту GSM. Основна відмінність UMTS полягає у використанні нового частотного діапазону 2 ГГц, що дозволяє досягти більш високої в порівнянні з GSM якості обслуговування завдяки підвищенню швидкості передачі даних та ємності каналів, а також завдяки впровадженню пакетної архітектури мережі, що підтримує функції передачі голосу та даних.
UMTS забезпечують дві основні компоненти: радіомережа та мережа, що несе. Радіомережа складається з мобільного обладнання та базової станції, між якими комутується передача даних. Несуча мережа, у свою чергу, з'єднує базові станції одна з одною, а також створює з'єднання з мережею ISDN та Інтернетом.
При значно більшій смузі пропускання (5 МГц), ніж у GSM (200 кГц) і використовуючи для передачі метод CDMA (Code Division Multiple Access), стає можливим передати інформацію будь-якого типу (мультимедійні програми, завантаження з Інтернету, відео та аудіо) при високій ( 2 Мбіт/с) швидкості передачі.
Це робить UMTS до 200 разів швидше, ніж мережа GSM (9,6 кбіт/с). Це дозволяє передавати 1-2 джерела відео в реальному часі з повною роздільною здатністю та прийнятною якістю.
Цікава особливість щодо UMTS полягає не тільки в тому, що UMTS має дуже високу передавальну здатність, але і в тому, що він також підтримує різні протоколи передачі, такі як TCP/IP, у комбінації з мобільністю.
HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) – технологія високошвидкісного пакетного доступу по вхідному каналу. Технологія HSDPA є логічним продовженням WCDMA. Стандарт дозволяє збільшити швидкість передачі даних у мережах 3G приблизно в стільки ж разів, що й технологія EDGE, розгорнута поверх мережі GPRS. В абсолютних цифрах пікова швидкість передачі в мережі HSDPA - 8 Мбіт/с, тоді як середня - 1-1,5 Мбіт/с. Для наочності варто сказати, що при пікової продуктивності на HSDPA-телефоні можна буде дивитися відразу вісім цифрових фільмів.
Призначення HSDPA - забезпечити ефективне використання радіочастотного спектра при наданні послуг, що вимагають високої швидкості передачі пакетних даних по низхідних каналах, таких як доступ до Інтернету та завантаження файлів. Ця технологія добре адаптована до умов міста та закритих приміщень.
В основу технології HSDPA покладено адаптивні схеми модуляції та кодування QPSK та 16 QAM; протокол ретрансляції Hybrid Automatic Repeat Request; оперативне визначення черговості передачі пакетів на базовій станції Node У протоколі MAC-high speed. HSDPA базується на високошвидкісному загальному низхідному каналі (High-Speed Downlink Shared Channel - HS-DSCH), здатному підтримувати високі швидкості передачі даних. Технологія дозволяє обслуговувати різних користувачів, здійснюючи мультиплексування з тимчасовим і кодовим поділом, тобто ідеально підходить для обробки переривчастого пакетного трафіку в середовищі багато користувачів.
У порівнянні з UMTS, HSDPA можна передавати втричі більше даних та підтримувати вдвічі більше мобільних користувачів на одну соту. Варто зазначити, що в даний час у польових умовах швидкість у низхідному каналі 3G (до користувача) становить близько 384 Кбіт/с (теоретично швидкість, згідно зі специфікацією 3G, повинна становити 2,4 Мбіт/с).
Крім того, HSDPA значно покращує якість мультимедійних послуг, що надаються абоненту (саме за рахунок високої швидкості затримка стає невідчутною, а обсяг інформації, що передається, збільшується).
Аналогічно, технологія високошвидкісної пакетної передачі даних у напрямку «вгору» (High Speed Uplink Packet Access, HSUPA) є стандартом мобільного зв'язку, що дозволяє прискорити передачу даних від W-CDMA-пристроїв кінцевого користувача до базової станції за рахунок застосування більш досконалих методів модуляції.
Теоретично стандарт HSUPA розрахований на максимальну швидкість передачі даних у напрямку «вгору» до 5,8 Мбіт/с, дозволяючи, таким чином, використовувати програми третього покоління, що вимагають обробки величезних потоків даних від мобільного пристрою до базової станції, наприклад, відеоконференцзв'язок.
Опис технології планується ввести як специфікацію 6-ї версії стандарту 3GPP Release 6; процес стандартизації технології наближається до завершення.
UMA (Unlicensed Mobile Access) - нове рішення, що дозволяє абонентським пристроям працювати в мережах GSM/GPRS за допомогою каналів Bluetooth і Wi-Fi, що не ліцензуються, (802.11). За допомогою технології UMA оператори можуть запропонувати абонентам послуги роумінгу та хендовера між стільниковими мережами та бездротовими неліцензійними мережами приватного та загального доступу за допомогою дворежимних телефонів та КПК.
UMA дає можливість користувачеві, що потрапив у зону покриття домашньої або громадської точки доступу (хот-спот), отримувати високоякісні послуги зв'язку за допомогою єдиного пристрою доступу та єдиного телефонного номера. В результаті ми отримуємо реальну конвергенцію послуг мобільної передачі голосу та даних з прозорим хендовером (переходом абонента з однієї мережі до іншої без втрати з'єднання).
EV-DO - це технологія мереж мобільного зв'язку третього покоління (3G), стандартизована 3GPP2 у рамках розвитку та забезпечує високошвидкісну передачу даних зі швидкістю до 2,4 Мбіт/с.
Переваги технології EV-DO відкривають низку нових можливостей для користувачів. Зокрема, швидке підключення до мережі Інтернет незалежно від місця розташування та часу доби, організація високошвидкісних корпоративних VPN-мереж, широкий спектр послуг мобільного мультимедіа, потужний інструментарій для створення мобільних робочих місць. Корпоративним клієнтам використання технології EV-DO дозволяє помітно підвищити продуктивність праці співробітників за рахунок повсюдного доступу в будь-який час до корпоративних даних за допомогою захищених та простих рішень, удосконалювати поточні бізнес-процеси та вибудовувати свій бізнес, а також прискорити реагування на проблеми експлуатації та питання клієнтів .
На сьогоднішній день технологія EV-DO використовується в різних сферах: в банках і страхових компаніях, в дистрибуторських організаціях і підприємцями, які мають торгові мережі, органами державної влади та користувачами домашнього Інтернету як альтернатива виділеним лініям або dial-up.
Серед виробників обладнання для мереж EV-DO такі провідні світові компанії, як Lucent Technologies, Huawei Technologies, Nortel Networks, Samsung. Українським оператором, який працює у стандарті EV-DO, є Peoplenet.
CSD (Circuit Switched Data) – технологія передачі даних, розроблена для мобільних телефонів стандарту GSM. CSD використовує один часовий інтервал передачі даних на швидкості 9,6 кбіт/с в підсистему мережі та комутації (Network and Switching Subsystem NSS), де вони можуть бути передані через еквівалент нормального модемного зв'язку в телефонну мережу.
Оскільки максимальна швидкість передачі даних для одиничного тимчасового інтервалу становить 9,6 кбіт/с, багато операторів виділяють два і більше тимчасові слоти для викликів CSD.
До появи CSD передача даних у мобільних телефонах виконувалася за рахунок використання модему, або вбудованого в телефон або приєднаного до нього. Через обмеження якості аудіо сигналу, такі системи мали максимальну швидкість передачі даних рівну 2,4 кбіт/с. З появою цифрової передачі даних у GSM, CSD надав практичним прямий доступ до цифрового сигналу, дозволяючи досягти більш високих швидкостей. У той же час, використання в GSM стиснення звуку, орієнтованого на мовлення, фактично означає, що швидкість передачі даних з використанням звичайного модему, приєднаного до телефону, буде навіть нижчою, ніж у традиційних аналогових системах.
CSD-дзвінок працює дуже схоже на звичайний голосовий виклик у мережах GSM. Виділяється одиничний часовий інтервал між телефоном та базовою станцією. Виділений «підчасовий інтервал» (16 кбіт/с) встановлюється між базовою станцією та транскодером, і, нарешті, інший часовий слот (64 кбіт/с) виділяється для передачі даних між транскодером та центром комутації: Mobile Switching Centre (MSC).
HSCSD (High Speed Circuit Switched Data – високошвидкісна передача даних по мережах з комутацією каналів) – багатоканальна платформа для передачі даних у мережах GSM. Вона долає обмеження бездротових мереж зв'язку за швидкістю, дозволяючи абонентам GSM передавати дані зі порівнянними швидкостями і навіть перевищують швидкості передачі в провідних мережах. При використанні технології HSCSD максимальна швидкість може становити 57.6 кбіт/с. HSCSD спеціально розроблено для розвитку існуючої інфраструктури GSM шляхом модернізації програмного забезпечення, тому впровадження цього рішення відбувається швидко та економічно.
Для кінцевих користувачів HSCSD відкриває можливість використання цілого ряду нових програм бездротового зв'язку. HSCSD дозволяє переглядати з мобільного терміналу WEB-сторінки з більш насиченим графічним змістом. Крім того, користувачі отримують можливість високошвидкісного доступу до ЛОМ та корпоративних мереж.
HSCSD дозволяє навіть організувати дистанційне відеоспостереження в тих місцях, де прокладання кабелю недоцільне або неможливе. Необхідно згадати і можливість організації відеоконференцій з бездротового інтерфейсу.
HSPA (High-Speed Packet Access – високошвидкісна пакетна передача даних) – технологія бездротового широкосмугового радіозв'язку, що використовує пакетну передачу даних та є надбудовою до мобільних мереж WCDMA/UMTS.
Технологія базується на двох попередніх стандартах:
- - High-Speed Downlink Packet Access;
- - High-Speed Uplink Packet Access.
На даний момент, за підрахунками Ericsson, у світі розгорнуто 128 мереж HSPA, а на ринку є 300 пристроїв з підтримкою даної технології.
Недоліки аналогових мереж першого покоління, пов'язані з низькою пропускною здатністю мережі та слабкою конфіденційністю розмов, підштовхнули розробників до створення мереж другого покоління. 2G, заснованих на цифрових стандартах. У міру зростання популярності мобільного зв'язку розробники всерйоз зайнялися збільшенням пропускної ємності стандартів та тотальною стандартизацією по всьому світу. Уніфікація мобільних терміналів дозволяє клієнтам спокійно подорожувати по всій планеті та завжди залишатися на зв'язку завдяки автоматичному роумінгу. На початку 90-х стало очевидно, що лише цифрові способи передачі мови та управління мобільним зв'язком дозволять вирішити ці дві задачі. Роботи зі створення загальносвітового цифрового стандарту стільникового зв'язку велися в Європі та Америці.
Існують чотири основні види мереж другого покоління з можливістю організації сот радіусом до 20-30 км. Це американські мережі D-AMPSі CDMA, японський стандарт JDC (Japan Digital Cell)та глобальний загальноєвропейський стандарт GSM. Таким першопрохідникам ринку, як, наприклад, D-AMPS, сьогодні доводиться дуже важко. Щоб витримувати конкуренцію, їм доводиться знижувати тарифи та пропонувати послуги, яких спочатку цей стандарт не передбачав: автодозвон, автоматичне визначення номера, конференц-зв'язок, голосова пошта, передача даних, а також доступ до мережі Internet.
Зберігши колишній розмір сотів та базову інфраструктуру, новий стандарт CDMA (Code Division Multiple Access)збільшив кількість одночасно телефонуючих абонентів у соті до 1000, а також зменшив собівартість телефонів, покращив конфіденційність розмов та повністю усунув проблему двійників. Кожен телефон CDMA має свій ідентифікаційний номер і для заміни апарата потрібна обов'язкова участь мобільного оператора. Список телефонних номерів та особистий органайзер користувача зберігаються у пам'яті телефону, і при заміні апарата доводиться перезаписувати всю інформацію. Для підвищення конфіденційності розмов у цифрових системах кодування мови відбувається шляхом стиснення інформаційного потоку. Телефони стандарту CDMA мають невеликі розміри та низьку витрату енергії. На сьогоднішній день стандарт, який набув найбільшого поширення у Північній Америці та Кореї, пропонує абонентам гарну якість звуку та найбільшу швидкість передачі даних (14,4 кбіт/с). Існують оператори цього стандарту і в Росії, однак їхня кількість невелика, через що роумінг дуже обмежений.
Стільникові мережі стандарту GSM (Global System for Mobile Communications)сьогодні найпопулярніші. Цей цифровий стандарт мобільного зв'язку був створений у Європі у 1991 році і дуже швидко поширився у всьому світі. Стандарт враховує багаторічний досвід експлуатації стільникових мереж, розрахований на масове застосування та допускає модифікацію без порушення базових функцій. Радіус стільника мережі GSM може досягати 35 км, а кількість одночасних дзвінків – до 1000. Максимальна потужність мобільних телефонів знаходиться в межах 1 Вт, а в стаціонарних та автомобільних модифікаціях телефонів досягає 20 Вт. Мобільні термінали GSM найбільш мініатюрні та мають найбільший ресурс роботи без підзарядки.
Для цифрових стандартів стільникового зв'язку 2G характерне чисте звучання без завад, яке лише трохи спотворює тембр та інтонаційний відтінок мови. При слабкому сигналі або нестійкому зв'язку можливе незначне «ковтання» фрагментів слів. У моменти, коли абонент слухає співрозмовника, цифрові системи повністю відключають передавач, щоб не засмічувати ефір та заощаджувати заряд акумулятора. У той же час той, хто говорить, чує в динаміці штучний "комфортний шум", щоб не створювалося відчуття відсутності зв'язку. Підслухати розмови в ефірі GSM практично неможливо, оскільки використовуються складні та закриті алгоритми шифрування, які часто змінюються та кожне з'єднання має свій ключ.
Істотно збільшило пропускну спроможність запровадження стандарту GSM 1800, Що розширив діапазон використовуваних частот, а стільники зробив більш дрібними. Досвід експлуатації мереж GSM 1800 у найбільших містах показав, що стандарт дозволяє уникнути перевантажень мережі навіть за тотального використання мобільного зв'язку. GSM використовує частоти 900 МГц і 1800 МГц у всьому світі, а ось у США Федеральна комісія з радіозв'язку надала операторам невеликий діапазон у районі 1900 МГц, створивши таким чином американський стандарт GSM 1900. У цьому ж діапазоні можуть працювати також оператори мереж CDMA та D-AMPS Мобільні телефони, що випускаються в даний час, здатні працювати у всіх трьох GSM діапазонах.
Надалі виникла гостра потреба у створенні нового стандарту мобільного зв'язку, який зміг би забезпечити суттєво більшу швидкість передачі інформації та комфортну роботу в Інтернет. Завдання було вирішено у вигляді GPRS-технології, реалізованої у формі надбудови над стандартом GSM і що дозволяє досягати приймання швидкості 40,2 кбіт/с.
У телефонах стандарту GSM використовується змінна SIM-картка (Subscribe Identity Module), що дозволяє оператору однозначно ідентифікувати абонента, і навіть зберігати у пам'яті 255 номерів абонентів. Якщо SIM-картка переставлена з одного апарата в інший, автоматично переноситься власний телефонний номер і телефонна книжка.
Оператори мереж GSM надають широкий спектр послуг:
- голосові з'єднання;
- текстові повідомлення SMS (Short Message Service);
- вихід у Internet безпосередньо з телефону за допомогою WAP-браузера;
- передача інформації та факсів (швидкість 9,6 кбіт/с або до 384 кбіт/сек за підтримки технології EDGE);
- конференц зв'язок;
- переадресація дзвінків;
- інформаційні послуги (погода, ціни, адреси, телефони);
- формування груп користувачів та ін.
Мобільні мережі GSMскладаються із системи комутації – Network Switching System (NSS), системи базових станцій - Base Station System (BSS)і телефонів абонентів (MS).
Система NSSслужить для обслуговування дзвінків та комутації з'єднань, а також надання послуг абоненту. Система BSSвиконує всі функції радіоінтерфейсу.
NSS складається з:
- центру комутації мобільного зв'язку (MSC);
- домашнього регістру розташування (HLR);
- візитного регістру розташування (VLR);
- центр аутентифікації (AUC);
- регістра ідентифікації абонентського обладнання (EIR)
BSS включає функціональні блоки:
- контролер базових станцій (BSC);
- базова станція (BTS).
Центр комутації мобільного зв'язку (MSC)є головним елементом мережі GSM та здійснює контроль за BTS та BSC у своїй зоні обслуговування. MSC встановлює з'єднання між абонентами мережі, а також здійснює з'єднання з іншими мобільними та стаціонарними мережами.
Домашній регістр розташування (HLR)зберігає інформацію про абонентів (перелік підключених послуг, поточний стан, місцезнаходження та ін.), які належать до MSC.
Візитний регістр розташування (VLR)містить інформацію про активних абонентів у зоні обслуговування конкретного MSC. До неї відносяться дані про домашніх абонентів даного MSC та абонентів, для яких цей MSC є гостьовим. Джерелом інформації для VLR є HLR.
Центр автентифікації (AUC)служить для ідентифікації абонентів та запобігання несанкціонованому доступу до мережі. Увімкнення телефону, здійснення дзвінка, відправлення SMS тощо. MSC обов'язково виконує процедуру аутентифікації на підставі інформації, отриманої з AUC і MS.
Реєстр ідентифікації абонентського обладнання (EIR)є базою даних з інформацією про ідентифікаційні номери мобільних терміналів GSM, яка може бути використана для блокування вкрадених телефонів. EIR не є обов'язковим елементом і не присутній у всіх мережах.
Контролер базових станцій (BSC)являє собою комутатор великої ємності, який призначений для керування всіма функціями радіоканалів у мережі GSM (хендовер MS, призначення радіоканалу та отримання інформації про конфігурацію сот). Під керуванням кожного MSC може бути кілька BSC.
Базова станція (BTS)керує радіозв'язком із телефоном абонента. BTS складається з приймачів і антен, які потрібні для обслуговування кожної стільники.
У мережах GSM з технологією пакетної передачі даних GPRS додатково використовуються блоки:
- Вузол обслуговування абонентів GPRS(SGSN), який є маршрутизатором з розширеними функціями встановлення сесії пакетної передачі даних, маршрутизації пакетів та нарахування плати за надані послуги. Варто зазначити, що пакетні дані передаються від підсистеми базових станцій у бік SGSN, а не у бік MSC.
- Шлюзовий вузол GPRS(GGSN) часто конструктивно об'єднується в одному пристрої разом із SGSN і є шлюзом мережі. Якщо пакети даних направляються за межі мережі оператора, то GGSN виконує цю функцію.
Розвиток стандартів GSM 900, GSM E900, GSM 1800сприяло покращенню каналів комунікації, проте не вирішувало проблему доступу до інтернету на тому рівні, як того вимагає сучасна людина.
Ці стандарти належали до другого покоління (2G), у якому передачі даних використовувалися протоколи EDGE, GPRS, що дозволяло досягти швидкості до 473,6 Кбіт/с – катастрофічно низькою для сучасного користувача.
На сьогоднішній день стандарти стільникового зв'язкуоднією з найважливіших вимог визначають швидкість передачі і чистоту сигналу. Очевидно, що це впливає на розвиток ринку мобільних операторів. Так у свій час у Росії з'явилися 3G мережі, які завоювали масову увагу користувачів. А тепер саме з цієї причини зростає кількість людей, які обирають 4G.
Особливість стандарту UMTS
Головна особливість, яка відрізняє стандарт UMTS від GSM, полягає в тому, що використання протоколів WCDMA, HSPA+, HSDPA дає можливість користувачам отримати доступ до якіснішого мобільного інтернету. При швидкостях від 2 до 21 Мбіт/сек можна не тільки передавати більший обсяг даних, але навіть здійснювати відеодзвінки.
UMTS покриває понад 120 найбільших російських міст. Це стандарт, у якому популярні нині мобільні оператори (МТС, Білайн, Мегафон та Скайлінк) надають послугу 3G-інтернету.
Не секрет, що високі частоти ефективніші для обміну даними. Однак у Росії є свої нюанси, які унеможливлюють використання в деяких регіонах, наприклад, UMTS частоти 2100 мГц.
Причина проста: частота UMTS 2100, яка активно використовується для 3G-інтернету, на перешкодах швидко сідає. Це означає, що якісному сигналу заважають не лише відстані до базових станцій, а й підвищена рослинність. Крім того, деякі регіони для цієї частоти практично закриті через роботу систем ППО. Так було в Південно-Західної частини Московської області розміщено кілька військових баз, і, запроваджено негласне табу використання цієї частоти.
У такій ситуації для 3G-інтернету застосовується UMTS 900. Хвилі у цьому частотному діапазоні мають більш високу проникаючу здатність. У той же час, на такій частоті швидкість передачі рідко досягає 10 мбіт/сек. Проте, якщо врахувати, що ще кілька років тому у багатьох містах навіть подумати не могли про інтернет-покриття, це не так уже й погано.
На даний момент з популярним UMTS900 показують відмінні результати Huawei E352 та більш стабільний варіант E352b, а також E372, E353, E3131, B970b, B260a, E367, E392, E3276.
LTE: у яких діапазонах працюватиме стандарт майбутнього?
Логічним розвитком UMTS стали розробки у 2008-2010 роках. LTE - нового стандарту, мета якого полягає в тому, щоб підвищити швидкість обробки сигналу і пропускну здатність, а в технічному плані - спростити мережеву архітектуру і тим самим скоротити час передачі даних. У Росії мережа LTE офіційно запущена в 2012 році.
Саме технологія LTE визначає розвиток у нашій країні мобільного інтернету нового покоління – 4G. Це означає доступ до онлайн-трансляцій, швидку передачу файлів великого обсягу та інші переваги сучасного інтернету.
На даний момент 4G інтернет підтримується стандартами LTE 800, LTE 1800, LTE 2600, причому використовуються протоколи LTE Cat.4, Cat.5, Cat.6. Це дозволяє теорії отримати швидкість передачі даних до 100 Мбіт/с на віддачі і до 50 Мбіт/с на прийомі.
Високі частоти LTEстають ідеальним рішенням для регіонів, де густота населення досить висока і де така швидкість передачі даних дуже важлива. До них належать, наприклад, великі промислові міста. Тим не менш, якщо всі оператори працюватимуть тільки в діапазоні LTE 2600– миттєво виникне проблема із покриттям радіосигналу.
Тепер користуватися перевагами технології 4G можуть мешканці Москви, Санкт-Петербурга, Краснодара, Новосибірська, Сочі, Уфи і Самари. На території Росії Yota стала одним із перших операторів, які розвивали четверте покоління мобільних стандартів. Тепер до них приєдналися такі великі оператори, як Мегафон і МТС.
Оптимальним сьогодні вважається розвиток LTE 1800: ця частота є більш економічною та дозволяє вийти на ринок новим компаніям, які пропонують послуги мобільного зв'язку. Ще дешевше будувати мережі на частоті 800 МГц. Таким чином, можна передбачити, що саме LTE 800і LTE 1800будуть найпопулярнішими серед операторів і, відповідно, у нас із вами.
Частоти LTE різних мобільних операторів
- Мегафон: частоти LTE 742,5-750 МГц / 783,5-791 МГц, 847-854,5 МГц / 806-813,5 МГц, 2530-2540 МГц / 2650-2660 МГц, 2570-2595 МГц );
- МТС: частоти LTE 720-727,5 MHz / 761-768,5 МГц, 839,5-847 МГц / 798,5-806 МГц, 1710-1785 МГц / 1805-1880 МГц, 2540-2560 МГц -2620 МГц (ліцензія на Москву та Московську область);
- Білайн: частоти LTE 735-742,5 МГц/776-783,5 МГц, 854,5-862 МГц/813,5-821 МГц, 2550-2560 МГц/2670-2680 МГц.
Ростелеком: частоти LTE 2560-2570/2680-2690 МГц.
Yota: частоти LTE 2500-2530/2630-2650 МГц.
Теле2: частоти 791-798,5/832 - 839,5 МГц.
Посилення сигналу на різних частотах
Коли ви потрапляєте в зону невпевненого прийому сигналу або на відстань віддаляєтеся від базової станції свого оператора, без додаткової антени не обійтися.
Спрямовані антени UMTS 900сигналу має елементарну комплектацію та дозволяють значно підвищити рівень зв'язку. При цьому стабільнішим стає не лише Інтернет-з'єднання, а й якість передачі голосу під час телефонної розмови. Без антени UMTS 2100 не обійтися, якщо ви хочете використовувати інтернет під час поїздки: через постійне перемикання від вежі до вежі швидкість передачі даних катастрофічно падає.
Спрямовані антени LTE 800і антени LTE 1800- Оптимальний варіант для посилення 4G сигналу у відповідних частотах. Ці стандарти мають більш високу проникаючу здатність і дальність сигналу.
Тим не менш, швидкість передачі даних вища у LTE 2600, завдяки чому 80% користувачів у Москві вже перейшли на цей стандарт. І покупка антени LTE 2600є обов'язковою умовою для тих, хто вибрав 4G LTE 2600 (Мегафон, МТС, Білайн, Ростелеком, Yota), щоб отримати максимальну швидкість роботи інтернету. ПідсилювачLTEсигналудозволить гарантовано одержати стабільну передачу даних на високих частотах.
Рішення від GSM-Репітери.РУ
