Передача данных в сетях четвертого поколения 4g. Мобильный интернет

4G или LTE? А может, 4G LTE? Что скрывается за этими терминами, разберемся вместе с CHIP.

Есть ли разница между 4G и LTE?

Перед внедрением LTE и 4G мобильный интернет использовался преимущественно через стандарты мобильной связи UMTS и HSDPA. UMTS и HSDPA также часто сокращенно называют 3G.

Под LTE и подразумевается одно и то же, и технической разницы между этими терминами нет. При LTE речь идет о технологиях мобильной связи, которые делают возможной скорость передачи данных до 100 Мбит/с. Термин 4G означает только то, что используется четвертое поколение стандартов сотовой связи.

2G, 3G, 4G, 5G: в чем разница?

2G: с GPRS и EDGE достигается скорость передачи данных до 53,6 Кбит/с и 220 Кбит/с. Сокращение 2G при этом практически не используется.

3G: с UMTS стала доступна скорость передачи данных уже до 384 Кбит/с. 3G — все еще самое популярное поколение стандартов мобильной связи.

3.5G: стандарт 3G продолжал непрерывно совершенствоваться, из-за чего появлялись HSDPA, HSDPA+, HSPA и HSPA+. Здесь достигались скорости уже до 42 Мбит/с. Android-устройства для 3.5G отображают символ «H», на iPhone остается отображение 3G.

4G: в настоящее время находится на подъеме, максимальная скорость передачи данных с этой технологией составляет 100 Мбит/с.

4.5G: с LTE Advanced устройства достигают скорости до 1 Гбит/с - по крайней мере, в теории. Но на практике пройдет еще много времени, пока такие скорости будут доступны по всему миру.

5G: уже в 2020 году передовые сотовые компании хотят внедрить стандартов мобильной связи. Благодаря этому станут возможными скорости от 10 до 20 Гбит/с. Но пока пятое поколение находится на этапе .

Высокоскоростной интернет 4G довольно хорошо распространен в России, учитывая ее огромную территорию. Примерно 50% всей страны находится в зоне охвата 4G. Данная технология уже более 5 лет существует на рынке услуг операторов мобильной связи. Со временем начали появляться тарифы, которые используются в домашних целях на несколько устройство. Такое бурное развитие привело к появлению технологии 4G+, которая на сегодняшний день большинству пользователей еще в новинку. В данной статье вы узнаете, чем отличается 4G от 4G+ и основные характеристики этих стандартов. Читайте на нашем сайте инструкцию о том, подключить его и настроить.

Описание 4Джи

Наверно многие пользователи замечают, что аббревиатуры 4G и LTE используются практически всегда вместе. С технической точки зрения такое употребление некорректно. Однако из-за давления маркетинга Международным союзом электросвязи эта маркировка была признана официальной.

Дело в том, что LTE – это самое первое поколение 4G сетей. Оно считается переходным от 3G к новому поколению. Изначально возможности ЛТЕ не соответствовали тем, что были заданы для 4Джи. Но позже МСЭ официально признали данную технологию в классификации 4G. Скорость ЛТЕ отличается от полноценного 4Джи в худшую сторону. «Настоящий» 4G должен обладать пропускной способностью до 1Гб/с. В сетях ЛТЕ этот параметр в реальной жизни и повседневном использовании упирается в 100Мб/с (некоторые операторы заявляют больше). На нашем сайте вы найдете .

С развитием технологии появляется продвинутая версия LTE Advanced, которая и является true 4G. Маркетологами было принято решение назвать этот стандарт 4G Plus и преподать пользователям в виде совершенно новой технологии. Теперь вы знаете, в чем разница 4G и 4G+.

Для примера можно взять Мегафон 4g Плюс. У Мегафона первым появилась возможность распространить данный стандарт в массы. Сначала сеть работала только в пределах Садового кольца, теперь уверенно развивается по всей стране.

Что лучше: 4G или 4G+?

Затронув тему распространения, мы плавно перешли к еще одному отличию интернета 4g от 4g+. В России сеть нового стандарта распространяют только два оператора – это Мегафон и Билайн. Если посмотреть зону покрытия именно 4G+ (LTE Advanced), то можно сильно расстроиться – сеть распространяется на небольшое количество крупных городов, Москву и Московскую область. Поэтому подключаться к такому тарифу, проживая за пределами указанной территории не имеет смысла. Несколько иначе дела обстоят с обычным 4G LTE, чья зона покрытия гораздо больше. Если сравнивать 4g vs 4g+ в масштабах всей страны, то однозначно выигрывает 4 Джи ЛТЕ: при хорошем соединении скорости более чем достаточно для большинства пользователей, подключиться и пользоваться можно в большем количестве городов.

Чем отличается модем 4g от 4g+?

В плане устройств приема и раздачи интернета отличий практически нет. Если вы приобретете один роутер или модем под оба вида сети, то не ошибетесь. Покупайте девайсы сразу при подключении в салоне или на сайте операторов Мегафон и Билайн. Хотите знать, ? Тогда ознакомьтесь с полезной статьей в соседнем разделе.

Хоть стандарты третьего поколения мобильной связи и предоставляют пользователям широкий спектр услуг и обеспечивают высокую скорость обмена информацией до 14 Мбит/сек, однако объемы информации в коммуникационных сетях продолжают расти и поэтому организация 3GPP еще в 2004 году начала работу над созданием стандарта четвертого поколения 4G - LTE (Long Term Evolution) . Основные требования к новому стандарту предполагали: увеличение скорости передачи данных до 100 Мбит/сек, повышение безопасности системы, снижение энергозатратности, уменьшение задержек в работе системы, совместимость с мобильными сетями предыдущих поколений. Уже в 2009 году первая сеть стандарта LTE была запущена в эксплуатацию в Швеции. Теоретически сети 4G способны передавать данные со скоростью до 326,4 Мбит/сек на прием и до 172,8 Мбит/сек на передачу. При такой скорости на загрузку фильма в хорошем качестве понадобится не более одной минуты.

Структура сети LTE существенно отличается от сетей и . Изменениям подверглись подсистема базовых станций и подсистема коммутации, а также технология обмена данными между терминалом пользователя и базовой станцией, протоколы передачи информации между сетевыми элементами. Таким образом, теперь абсолютно вся информация (голос, пакетные данные) передается в виде пакетов.

В подсистеме коммутации сети стандарта LTE можно выделить следующие узлы:

• Обслуживающий шлюз Serving Gateway (SGW) заменяет MSC, MGW и SGSN сети UMTS и выполняет функции обработки и маршрутизации пакетных данных из подсистемы базовых станций. Обслуживающий шлюз соединяется непосредственно с сетями 2G и 3G того же оператора. Это существенно упрощает передачу соединения в сети предыдущих поколений при ухудшении зоны покрытия или перегрузке сети.
• Шлюз соединения с сетями других операторов Public Data Network Gateway (PGW) маршрутизирует информацию (голос, пакетные данные) из сети (в сеть) данного оператора.
• Узел управления мобильностью Mobility Management Entity (MME) предназначен для управления мобильностью клиентов сети LTE.
• Сервер абонентских данных Home Subscriber Server (HSS) представляет собой объединение в одном устройстве регистров VLR, HLR, AUC.
• Узел выставления счетов Policy and Charging Rules Function (PCRF) предназначен для формирования клиентам счетов за оказанные услуги связи.

В подсистеме базовых станций остался только один традиционный элемент – базовая станция eNodeB , которая кроме функций собственно базовой станции, выполняет еще функции контроллера базовых станций LTE. Такое решение позволяет упростить расширение сети, так как отпадает необходимость добавления новых контроллеров и расширения емкости существующих.

В сетях стандарта LTE используются технологии передачи данных MIMO и система кодирования OFDM. Технология MIMO (Multiple Input Multiple Output) предусматривает передачу данных посредством N-антенн и прием - M-антеннами, причем принимающие и передающие антенны расположены между собой на таком расстоянии, чтобы получить минимальную корреляцию. Ортогональное частотное разделение каналов с мультиплексированием OFDM (Orthogonal Frequency-division Multiplexing) представляет собой цифровую схему модуляции, которая использует в большом количестве расположенные рядом ортогональные поднесущие частоты.

В настоящее время наиболее приоритетными для сетей 4G являются частоты в диапазоне 2,3 ГГц. На этой частоте, например, работает китайский оператор сотовой связи China Mobile. Другой диапазон частот 2,5 ГГц широко применяется в Европе, Японии, Индии и США. Существует еще частота 2,1 ГГц, но здесь доступен очень узкий диапазон – всего лишь 15 МГц, а у многих европейских мобильных операторов и того меньше - до 5 МГц. В дальнейшем, скорее всего, перспективным станет частотный диапазон 3,5 ГГц, что вызвано тем обстоятельством, что во многих странах в данном диапазоне уже существуют сети беспроводного широкополосного доступа в Internet и переход в сеть LTE позволит операторам использовать частоту без приобретения новых дорогих лицензий. При необходимости под сети четвертого поколения могут выделяться и другие частоты. В разных структурах сетей 4G могут использоваться частотные полосы в диапазоне 1,4 - 20 МГц. Для сравнения в стандарте UMTS используются фиксированные полосы 5 МГц. В сетях LTE используется временное TDD (Time Division Duplex) и частотное FDD (Frequency Division Duplex) разделение сигналов.

Обычно базовая станция сети LTE может обслуживать зону радиусом до 5 км, хотя при необходимости за счет высокого расположения антенн базовой станции этот размер может быть увеличен до 30 и даже до 100 км. Большим преимуществом стандарта LTE является большой выбор терминалов. Кроме сотовых телефонов могут использоваться ноутбуки, планшетные компьютеры, видеокамеры и игровые устройства со встроенными модулями совместимости с сетями четвертого поколения.

Технология стандарта LTE поддерживает хэндовер и роуминг с сотовыми сетями поколений 2G и 3G, что позволяет этим устройствам быть совместимыми и с этими сетями. Структура сети 4G позволяет сразу перенаправлять звонок или интернет-сессию в сеть 3G или 2G (UMTS или GSM). Кроме того, сети стандарта LTE легко интегрируются с сетями WI-FI и Интернет.

Жизнь становится все быстрее, а информационная атмосфера – плотнее. Сегодня нам мало оставаться на связи с помощью простого сотового телефона, нужно быть полностью включенным в информационное пространство. Социальные сети, чаты, IP-телефония, видеозвонки – все эти прелести требует постоянного подключения к сети Интернет. В принципе, обеспечить себе состояние он-лайн не так трудно – даже недорогой телефон имеет сегодня поддержку стандартов GPRS и EDGE . Но когда речь заходит о быстром соединении, то здесь все уже не так просто, ибо есть выбор. А выбор, как известно, приносит мучения.

Итак, чтобы обзавестись скоростным мобильным Интернетом, мы можем встать на один из трех путей:

• GPRS /EDGE / Интернет от операторов сотовой связи
• Интернет от Skylink
• Новый интернет от Yota и операторов сотовой связи

Мобильный Интернет от МТС, «Билайн» или «Мегафон»

Самый распространенный и самый простой способ обеспечить себя мобильным Интернетом уже давным-давно доступен на территории России. Это предоставляемая операторами услуга обмена данными по стандартам GPRS , EDGE и . Строго говоря, – это не стандарт, а собирательный термин, за которым скрывается ряд стандартов. Топовые смартфоны и модемы поддерживают самый быстрый стандарт HSPA+, а бюджетные устройства – EDGE . Рядовому пользователю, однако, от таких тонкостей ни тепло, ни холодно. Почему? Об этом чуть позже. А пока достаточно уяснить одно: если устройство поддерживает , значит, оно способно обеспечить своего владельца высокоскоростным доступом в Сеть. Если же с сигналом будут проблемы, то устройство само переключится на стандарты помедленнее: EDGE или GPRS .

Плюсы GSM Интернета таковы:

Зона покрытия

Однако на практике все не так просто: «Изменения, нарушения, неисправности, окончательное или временное прерывание или задержки распространения радиоволн, вызванные природными явлениями, включая лунные и солнечные явления, из-за местных особенностей рельефа и застройки, метеорологических условий; помехи, затрудняющие прием сигнала, связанные с местом и условиями расположения абонентского оборудования, в том числе вблизи зданий, в туннелях, в подвалах, помещениях подвального типа и других подземных сооружениях» – все это влияет на наличие и силу сигнала.

В итоге, в самом центре Москвы мы можем оказаться в ситуации, когда «высокоскоростным мобильным Интернетом» и пахнуть не будет. Слава богу, что покрытие GPRS и EDGE есть практически везде и, если у вас GSM аппарат с поддержкой или EDGE , то без Интернета в 99% случаев вы точно не останетесь. Кстати, GSM – это единственная технология, которая позволяет так или иначе наслаждаться Интернетом в метро.

Универсальность

3G Интернет – самый распространенный тип Интернета, а потому 99% всех смартфонов, планшетов, телефонов и USB-модемов работает именно на этой волне, в стандарте GSM.

Цена

Раньше мобильный Интернет был верным путем к пустому кошельку. Сегодня же иные времена – операторы предлагают массу тарифных планов и опций, включая различные виды безлимитного доступа, так что если у вас в кармане найдется 150 рублей, то с безлимитным мобильным Интернетом проблем не будет. Но заметим: «безлимитный» Интернет от GSM-оператором все-таки имеет кое-какие ограничения – это объем скачанного трафика в сутки или в месяц, в зависимости от тарифа.

А минусы?

Скорость

Да, главный минус мобильного высокоскоростного Интернета – это именно скорость. Парадоксально, но факт! Специфика сетей GSM такова, что чем больше людей в единицу времени подключено к каналу, тем меньше становится его пропускная способность. Добавим к этому проблему зоны покрытия («лунные и солнечные явления») и в результате, при максимальной теоретической скорости в 28,8 Мбит/с (HSPA+) или 14,4 Мбит/с (HSDPA) мы можем не получить и трети от обещанного, а то и вовсе оказаться в условиях EDGE Интернета. Напомним, что в идеале EDGE способен на 384 Кбит/с, а на практике, бывает, не дает и 128 Кбит/с. Тем не менее, такое положение вещей актуально лишь для тех областей, где высока плотность абонентов – для городов и густонаселенных пунктов, – а также вовремя движения. В условиях более-менее свободных каналов и постоянного местоположения скорость может подскакивать до рекордных значений. Самое оно для загородного использования!

Жестокая реальность

Наши замеры показали такую картину: вечером по Щелковскому шоссе от МКАД до площади трех вокзалов средняя скорость мобильного Интернет от оператора [запрещено цензурой] на протяжение нескольких дней не доходила и до 50 Кбит/с. Однако в один из дней в районе Сокольники мы получили аж 5 Мбит/с. На отрезке Москва-Зеленоград скорость также крайне нестабильна – она колеблется от 40 Кбит/с до 4 Мбит/с, при этом кое-где мобильный Интернет и вовсе падает. В мобильных условиях все это вполне годится для того, чтобы читать в дороге новостные сайты, переписываться ВКонтакте, чатиться, отправлять фото в Instagram, а кое-где «видеозвонить» – в общем, осуществлять тот или иной акт коммуникации.

Кстати, по результатам независимых измерений, в среднем, скорость интернета в столице составляет 2,5 - 3 Мбит/с , что уже довольно таки неплохо.

Интернет от «Скай Линк»

Оператор «Скай Линк» использует для передачи данных технологию CDMA , специфика которой позволяет по-иному решать проблему соотношения количества пользователей и загрузки канала.

Зона покрытия

«Скай Линк», как и сеть GSM, может похвастаться огромной зоной покрытия. Не только Москва, не только Московская область – практически по всей России проходят радиоволны стандарта CDMA . Однако, как и в случае с GSM, качество и доступность сигнала зависит от ряда условий. «Из-за особенностей распространения радиосигнала в условиях городской застройки в пределах указанных зон (в т.ч. в зонах уверенного приема радиосигнала) в зависимости от рельефа местности и конкретного местоположения абонента (особенно в зданиях, подвалах и других сооружениях) качество радиосвязи может ухудшаться, прерываться или сопровождаться помехами, а скорость передачи данных может увеличиваться или уменьшаться». Однако не так страшен черт, как его малюют.

Стабильность

Вслед за «Мегафон» в битву за пользователей вступила компания МТС, и благодаря активному развитию сети, обеспечила себе второе место по покрытию сети в Москве и Московской области. Посмотреть актуальную зону покрытия можно на сайте оператора: