UMTS и LTE частоты в России: стандарты нового поколения

Куда пропал GSM и зачем нам смартфоны? Вспомнили, как развивалась мобильная связь

В сознании рядовых пользователей поколения стандартов мобильной связи ассоциируются преимущественно со скоростью: 3G быстрее 2G, 4G обошел их вместе взятых, ну а набивший оскомину еще до своего появления 5G вообще выдает невероятные цифры в Speedtest. Но поколения связи отличаются не только по скорости. Каждое из них привносило революционные для своей эпохи технологии, которые сейчас кажутся нам обыденными и естественными: мол, неужели когда-то такого не было? Onliner вместе с провайдером A1 изучил поколения сотовой связи и их особенности.

Телефон в кармане стал реальностью

Все началось с 1G, но такой символ на индикаторе состояния сети вряд ли кто-то и вспомнит. Стандарт 1G появился в Японии еще в 1979 году: страна в очередной раз подтвердила свой статус одной из самых технологичных и передовых. Сам по себе 1G был предельно спартанским: он позволял только совершать звонки и принимать их. Причем это единственное поколение беспроводной мобильной связи, в котором использовались аналоговые радиосигналы, — все последующие перешли на «цифру».

В 1980-е, когда 1G стал более-менее развиваться, страны и крупные игроки телеком-рынка не пришли к единому мнению по поводу стандарта связи — и практически у каждого государства он был собственным. К примеру, в Японии это был NTT (Nippon Telegraph and Telephone), в Великобритании — TACS (Total Access Communications System) и так далее. Отдельно стоит выделить NMT (Nordic Mobile Telephone). Компания появилась в 1981 году и работала сразу в нескольких странах: Дания, Нидерланды, Швейцария и парочка других. Важность NMT заключается в том, что сеть фактически предлагала полноценный роуминг. В Беларуси стандарт NMT появился 7 мая 1993 года — эту сеть развернул оператор «БелСел». Глобально эту дату можно считать днем рождения сотовой связи в Беларуси.

При всей своей революционности 1G столкнулся с типичной для новой технологии проблемой: высокой стоимостью. Если в дальнейшем операторы модернизировали и расширяли существующую инфраструктуру, то здесь приходилось строить все с нуля. Со стороны потребителя проблем тоже хватало: мало того, что звонки влетали в приличные суммы, так еще и первые мобильные телефоны стоили неприлично дорого. Первое поколение сетей сотовой связи было уделом занятых людей: политиков, бизнесменов и так далее. Но когда по телефону решаются вопросы на суммы с большим количеством нулей, требуется и серьезная конфиденциальность, а у 1G с этим были проблемы, разговоры не были защищены. 2G предстояло подтянуть безопасность связи.

Новая революция: передача данных

Связь второго поколения (2G) принесла в 1991 году три ключевых нововведения. Во-первых, радиосигналы перешли с аналогового формата на цифровой. Во-вторых, появилось шифрование каналов связи. В-третьих, была реализована передача данных, пусть и в достаточно сыром виде. «Во-вторых» и «в-третьих» стали возможны благодаря «во-первых» — использованию «цифры». Также в этом поколении появилось одно из важнейших нововведений за всю историю мобильной связи — GPRS. Именно это стало отправной точкой для переосмысления самого использования телефонов: раньше они были просто беспроводными трубками для звонков, а теперь — источниками для передачи и получения данных. Пусть и в сильно зачаточном виде.

Но сперва мобильники получили SMS. Правда, поначалу телефоны могли только принимать сообщения, а не отправлять их — высылать нужно было с компьютера. Первое в мире SMS отправил британский инженер Нил Папуорт 3 декабря 1992 года. Оно состояло всего из двух слов («Merry Christmas») и предназначалось Ричарду Ярвису, другому сотруднику оператора Vodafone. В первое время SMS поддерживал только европейский стандарт связи GSM.

Следом за SMS логично было развивать передачу данных. Принцип технологии CSD напоминал выход в интернет по dial-up: нужно было «открыть линию» и установить соединение. Революционность пришедшего ей на смену GPRS в том, что появилась отправка данных пакетами, то есть установка отдельного соединения уже не требовалась. Это позволило ввести тарификацию по объему использованного трафика: сколько данных передали либо получили, за столько и заплатите. Пересылка данных происходила через те же каналы, что нужны для голосовых вызовов. Скорость была в районе 30—40 Кбит/с, хотя в теории могла превышать 100 Кбит/с.

Вектор дальнейшего развития сетей уже стал очевиден: нужно наращивать возможности и скорости передачи данных. В Беларусь GSM пришел 16 апреля 1999 года — в этот день тогда еще velcom (причем белорусско-кипрский, не австрийский) запустил сеть в коммерческую эксплуатацию. Спустя четыре года, в 2003-м, заработал GPRS.

Однако между 2,5G и 3G успела вклиниться еще одна важная технология — EDGE, которую иногда называют 2,75G. По сути, это более шустрый GPRS, который впервые представили в 2003 году. Реальная скорость достигала порядка 240 Кбит/с. Но EDGE был промежуточным решением, требовался весомый прыжок в скорости передачи данных, которая получала все бо́льшую важность. Так в 2001 году появился тот самый 3G.

3G и трансформация телефонов

Он сделал возможным то, чем мы все занимаемся на смартфоне каждый день: смотрим видео, листаем соцсети, общаемся в мессенджерах, делимся фотографиями и, конечно, мемами. К сетям третьего поколения относятся, к примеру, UMTS (которая, по сути, пришла на смену GSM) и CDMA2000. Изначально скорости 3G были далеки от привычных сегодня, а сертифицированный по 3G стандарт CDMA2000 вообще предлагал жалкие 100 КБ/с.

Быстрый мобильный интернет определил направление развития и сам облик телефонов почти на десятилетие — по сути, вплоть до премьеры iPhone в 2007 году. Расцвет коммуникаторов пришелся именно на тот период, равно как и первые более-менее нормальные смартфоны — те, что позволяли относительно быстро работать с почтой, браузером, передавать изображения и файлы. 3G остается одним из самых живучих поколений и до сих пор актуально. В Беларуси сеть третьего поколения начали тестировать в 2006 году, но ввод в эксплуатацию оказался небыстрым — развернули ее лишь в 2010-м.

Изначальной топ-скорости соединения на уровне 14,4 Мбит/с вскоре перестало хватать. Объем контента рос — пользователям требовались видеозвонки по Skype, передача «тяжелых» фотографий (камеры в смартфонах прогрессировали молниеносными темпами), быстрая загрузка увесистых веб-страниц с обилием изображений. Да и сами мобильные версии сайтов в более-менее сносном виде появились как раз в эпоху 3G. Сценарий работы со смартфоном радикально изменился: вся коммуникация, личная и рабочая, переместилась в появившиеся к концу первого десятилетия XXI века смартфоны. Соответственно, сильно возрос объем потребляемого трафика.

В общем, нужно было что-то делать со скоростью. Так к сетям третьего поколения прикрутили технологию HSPA (High Speed Packet Access), которая нужна была исключительно для повышения скорости передачи данных — вплоть до 14,4 Мбит/с. И это в 2007 году! Тогда далеко не у всех стационарный интернет мог выдавать такие показатели. Более того, чуть позднее представили HSPA+ с теоретическими 42 Мбит/с. Правда, это «лабораторные» показатели, в реальности такие цифры увидеть невозможно. Постепенно скоростей 3G тоже перестало хватать, и эту проблему предстояло решить четвертому поколению сетей.

Время скоростей

4G сделал упор не столько на голосовую связь, сколько на наращивание скорости при передаче данных. Телеком-компании и производители устройств прекрасно понимали, что она должна быть максимально высокой. К релизу коммерческих 4G-сетей смартфон окончательно превратился в одну из самых ценных, важных и личных вещей для сотен миллионов человек: мобильный трафик обгонял стационарный, телефон без постоянного доступа в интернет был обречен на провал, а соцсети, мессенджеры и почта с большими вложениями легко пожирали гигабайты в день.

Сеть четвертого поколения часто встречается в связке с аббревиатурой LTE (Long-Term Evolution). Сам по себе LTE — один из стандартов сетей четвертого поколения, который можно считать самым распространенным. Еще, к примеру, есть WiMAX, название к которому прилипло после одноименного форума, где и был представлен формат.

Важный нюанс, который принесла сеть LTE, — это VoLTE. Особенность технологии — звонки совершаются в виде передачи пакета данных. Среди преимуществ такого решения — улучшенное качество звонка, голос слышен четче и лучше, время установки соединения меньше. Правда, новшество есть не во всех LTE-сетях. LTE пришел на смену UMTS и обеспечивает скорость вплоть до 1 Гбит/с в «лабораторных» условиях. На практике скорость пусть и ощутимо ниже, но все же заметно быстрее 3G. Как обычно, в Беларуси LTE появился с «лагом» — под самый конец 2016 года.

Начало 5G-эры

Четвертому поколению сетей уже порядка десяти лет, а сменяются они как раз примерно раз в декаду. О преемнике в виде 5G говорят уже давно, и кажется, что обещанное будущее все никак не наступит. На самом же деле процесс давно запущен, и он занимал годы в случае и с прошлыми переходами на новое поколение: с 2G на 3G, с 3G на 4G. А учитывая общий размах 5G и планы использовать его в гораздо большем числе отраслей, переход на сети пятого поколения тоже не будет быстрым, хотя идет он уже несколько лет.

Сеть пятого поколения иногда называют чуть ли не более важной для enterprise-решений, а быстрая загрузка видео в 4K/8K и какой-нибудь онлайн-стриминг — просто приятный бонус от прогресса для рядовых пользователей. Пробные тесты 5G воодушевляют: мы лично видели скорости на уровне пары сотен мегабит в секунду — и это был запуск с обычного смартфона, который поддерживает 5G-сеть. Теоретический максимум совсем уж космический — 10—20 Гбит/с. Сети пятого поколения уже частично либо полностью развернуты в ряде стран: США, Южной Корее, Швейцарии, Австралии, Китае, Великобритании. Другие страны, включая Беларусь, тоже подтягиваются. Когда 5G станет столь же обыденным, как 4G? Потребуется еще минимум полтора-два года, а то и больше. Много времени занимает модернизация инфраструктуры, также сказывается появление более доступных пользовательских устройств.

Тем временем уже ходят робкие разговоры о 6G. Это нормально, учитывая, что регуляторы думают сильно наперед. Японский оператор NTT DoCoMo предполагает, что 6G обеспечит скорость соединения до 100 Гбит/с, высокую энергоэффективность станций, время задержки на уровне 1 миллисекунды. Но коммерческие сети появятся хорошо если в конце наступившего десятилетия.

Компания A1 стремится к инновационному и технологическому развитию в Беларуси: за последнее время провайдер первым в стране запустил виртуальные eSIM-карты, технологии для голосовой связи VoWiFi и VoLTE, а также узкополосную сеть NB-IoT для «интернета вещей». В настоящее время A1 занимается разработкой архитектуры сети 5G и развивает сеть 4G по всей стране, включая сельскую местность.

UMTS и LTE частоты в России: стандарты нового поколения

Метод элементарный, помогает не всем, но меня очень сильно выручает за городом (и в других местах, где уровень сигнала показывает 1-2 палки). Если у вас бывает такое, что смартфон сам переключается с 4g на 3g (с 3g на 2g) и из-за этого у вас разрывы в соединении или скорость падает, советую попробовать.Гайд: 1) Заходим в звонилку и набираем *#*#4636#*#* 2) Откроется «Проверка», выбираем первый пункт «Информация о телефоне». 3) Там видим «Настроить предпочтительный тип сети» и выбираем в нем LTE only (или WCDMA only). У вас скорее всего будет выбран: LTE/CDMA/UMTS auto (PRL) или похожий режим, при котором телефон сам переключается между 2g/3g/4g в зависимости от уровня сигнала. Чтобы пользоваться стабильно быстрым интернетом в местах где ловит всего 1-2 палки 4g и из-за этого телефон сам переключается на 3g (или не дай бог на 2g), мы просто выбираем LTE only в этом списке. Если после того, как выбрали LTE only, телефон 15 секунд не может поймать связь, значит в этом месте 4g не ловит вообще, выбираем WCDMA only (это 3g). Внимание! При выбранном LTE only вы скорее всего не сможете звонить/принимать звонки (проверьте, вдруг ваш оператор поддерживает звонки через LTE), поэтому если вам важно не пропустить звонок — выберите WCDMA only. *#*#4636#*#* можно сохранить как контакт, чтобы быстро переходить в это меню.

В этом обзоре мы расскажем про UMTS – приведем подробное определение, коснемся истории создания и рассмотрим основные параметры и характеристики стандарта связи. Поговорим о распространении в нашей стране и затронем основные принципы работы. Читайте нашу статью, если хотите больше узнать о принципах работы и развитии мобильной связи в мире и РФ.

Определение и характеристики

Начнем с определения, что это – тип мобильной сети UMTS. UMTS — это связь третьего поколения (англ. Universal Mobile Telecommunications System), часто рассматриваемая как переход между сетями второго поколения(GSM) и 3G вместе с 4G. Аббревиатура расшифровывается как «универсальная мобильная телекоммуникационная система» – этот стандарт работает на основе радиоинтерфейса WCDMA (3 Джи).

Рассмотрим основные технические характеристики

• Ширина полосы канала — 5 МГц ;
• Частотный спектр 3G UMTS 2100 – от 1885 МГц до 2025 МГц от терминала к станции и от 2110 МГц до 2200 МГц для передачи от станции к мобильному терминалу ;
• В некоторых странах используются частоты от 800 до 1900 МГц ;
• Средняя скорость передачи информации – 14 Мбит/сек .;
• Скорость для мобильных станций технологии R99 – 384 Кбит/сек. ;
• Передача данных для мобильных станций технологии HSDPA – 3,6 Мбит в секунду .

Нельзя не поговорить о том, что лучше – UMTS или WCDMA. УМТС работает на основании технологии 3Джи, а значит, может считаться более современным стандартом, который позволяет получить высокую скорость соединения и передачи данных.

Мы поговорили о том, что это – сети GSM и UMTS и дали точное определение стандарту связи. Кратко обсудим, что представляет собой архитектура построения сети стандартов GSM, UMTS, LTE. Все элементы сети группируются:

• В сеть радиодоступа UTRAN для управления функциями радиосвязи;
• В базовую сеть Core Network для коммутации и маршрутизации вызовов.

Особенность УМТС – отсутствие подробного определения функций внутри элементов сети. Вместо этого определяются открытые интерфейсы – выделим основные составляющие.

• Cu – электроинтерфейс, связывающий смарт-карточку (идентификация абонента) и ME;
• Uu – радиоинтерфейс WCDMA для доступа к стационарной части системы;
• Iu – обеспечивает соединение UTRAN с CN;
• Iur – дополняет предыдущий интерфейс и обеспечивает плавное перемещение телефона между разными базовыми станциями;
• Iub – служит для соединения узлов B и RNC и выступает в качестве контроллера бозовой станции.

История появления

Давайте немного поговорим о том, когда и кем был разработан переходный тип связи – рассмотрим краткую историю создания.

Стандарт UMTS 900 начал создаваться в 1992 году европейской организацией по стандартизации IMT-2000 , впоследствии права на разработку перешли компании 3GPP. Первоначальная цель создания – внедрение исключительно в европейских странах.

Первый запуск в коммерческую эксплуатацию произошел в 2001 году в Норвегии, а уже к 2010 году количество абонентов сети во всем мире достигло 540 миллионов человек.

Напоследок отметим, есть ли технология в России и каково ее распространение.

Распространение в России

В этой части статьи мы поговорим про распространение и частоты UMTS в России. Стандарт на территории РФ реализуется с 2007 года тремя операторами:

В 2008 году сеть стабильно заработала в нескольких городах страны – первым это сделал Мегафон, запустив технологию на территории Северо-Западного региона (начиная с Санкт-Петербурга).

Диапазон частот в России – от 900 Мегагерц до 1800 Мегагерц.

Отметим, что это – LTE/TD/SCDMA/UMTS. — это один из режимов работы современных смартфонов, позволяющий устройству переключаться между разными стандартами в зависимости от нахождения в определенной зоне покрытия. Подключение такого режима работы позволяет всегда оставаться на связи, даже при нахождении в труднодоступных районах с плохим покрытием.

Мы рассказали о том, что это такое – UMTS в телефоне, теперь вы сможете внимательно изучить представленную информацию и понять особенности и преимущества использования данного типа передачи данных. Читайте наш обзор и пополняйте знания о работе телефонов, занимающих огромное место в жизни современного человека.

Не так давно появилось много новых стандартов мобильной и интернет связи, многих пользователей начал интересовать вопрос, WCDMA или GSM — в чем разница, чем от них отличается CDMA. GSM, несомненно, является самым популярным стандартом для мобильных телефонов в мире.

Далее в линейке находятся CDMA, WCDMA, NMT. Сходство в именах привело к большой путанице между ними. Различие между WCDMA и CDMA выходит далеко за пределы коэффициента пропускной способности. И что более важно, WCDMA не был получен из CDMA, но был разработан с нуля.

Что такое GSM

GSM или глобальная система сотовой связи — самая популярная беспроводная технология, используемая для общения. Стандарт GSM был разработан для установки протоколов для цифровых сотовых сетей второго поколения (2G)

Первоначально он начинался как сеть коммутации каналов, но позднее коммутация пакетов была реализована после интеграции технологии General Packet Radio Service (GPRS)

Широко используемые диапазоны частот GSM составляют 900 МГц и 1800 МГц. Использует цифровой радиоинтерфейс, в котором аналоговые сигналы преобразуются в цифровые сигналы перед передачей. Скорость пересылки пакетов равна 270 Кбит / с.

Глобальная система мобильной связи (GSM) в настоящее время используется примерно в 80% мобильных телефонов по всему миру. В этой технологии насчитывается более трех миллиардов пользователей.

Что такое CDMA

Аббревиатура для множественного доступа с кодовым разделением каналов, CDMA или cdmaOne — это стандарт в телефоне, в котором многие используемые каналы сжимаются в пределах одной полосы пропускания. Для этого используется технология «расширенного спектра», в которой распределяется электромагнитная энергия, чтобы облегчить прием сигнала с более широкой полосой пропускания.

В результате этого многие люди, использующие разные сотовые телефоны, могут быть переведены на один и тот же канал, чтобы разделить полосу частот

Что такое WCDMA

Сотовая связь WCDMA, которая является аббревиатурой для широкополосного многопользовательского доступа с кодовым делением каналов или широкополосного CDMA, является стандартом мобильного телефона, который объединяет CDMA и GSM для создания совершенно новой системы.

Это один из самых важных атрибутов, когда речь идет о мобильной сети третьего поколения (технология мобильных телефонов 3G). Несмотря на то, что термин WCDMA часто используется взаимозаменяемо с UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems), это технически некорректно, поскольку WCDMA является всего лишь примером UMTS

Как подключить и настроить 3G на телефоне

Сравнение технологий

Пользователям интересно, что лучше, WCDMA или GSM, в чем разница этих двух стандартов?

Однозначный ответ дать сложно, ведь все технологии по-своему уникальны.

1. Как следует из названия, ВСДМА использует более широкую полосу пропускания по сравнению с ее аналогом. В то время как СДМА использует наборы, которые имеют ширину всего 1,25 МГц, ВСДМА использует полосы частот с шириной 5 МГц.
2. Оба стандарта мобильных телефонов также отличаются с точки зрения технологий, с которыми они сгруппированы; поскольку ВСДМА прибегает к технологии 3G и СДМА — к 2G. Тот факт, что СДМА использует технологию 2G, также ставит ее в прямую конкуренцию с наиболее широко используемым стандартом ГСМ для мобильных телефонов, что, в свою очередь, приводит к борьбе с GSM-CDMA.
3. С другой стороны, стандарт WCDMA используется вместе с GSM для обеспечения технологий 2G и 3G в определенной области. (Необходимо обратить внимание на то, что технология 3G, представленная CDMA-CDMA2000 или EV-DO, является прямым конкурентом WCDMA.) Тот факт, что WCDMA является частью системы 3G, делает ее быстрее, чем ее 2G коллега.

В конце концов, можно с уверенностью заключить, что WCDMA быстрее, чем CDMA, и это объясняет, почему многие люди меняют базу. Его самым большим преимуществом является способность работать в тандеме с GSM. Если верить текущим тенденциям, ожидается, что WCDMA рано или поздно выиграет эту битву.

Какие еще есть режимы сети

Выделяют еще несколько режимов сети:

1. TDMA (множественный доступ с временным разделением). Это способ доступа к каналу для общедоступных сетей. Он дает возможность нескольким людям одновременно применять один и тот же частотный канал, разбивая сигнал на различные временные отрезки. Пользователи отправляют данные с быстрой последовательностью, друг за другом, используя при этом свой собственный временной отрезок. Это позволяет нескольким станциям вместе применять одну и ту же среду отправки (например, радиочастотный канал), применяя лишь часть пропускной способности канала. TDMA применяется в цифровых мобильных системах 2G сотовой связи, таких как GSM, PDC и стандарт iDEN.
2. EVDO (Evolution-Data Optimized or Evolution-Data Only). Это стандарт телекоммуникаций для беспроводной пересылки пакетов данных через радиосигналы, как правило, для широкополосного доступа в Интернет. Он использует методы мультиплексирования, включая множественный доступ с кодовым делением каналов (CDMA), а также мультиплексирование с временным разделением (TDM), чтобы максимизировать пропускную способность отдельных пользователей и общую пропускную способность системы. Стандарт был принят многими поставщиками услуг мобильной связи по всему миру, особенно теми, которые ранее использовали сети CDMA. EVDO был разработан как эволюция стандарта CDA2000, который будет поддерживать высокие скорости передачи данных, и может быть развернут рядом с голосовыми службами оператора беспроводной связи.
3. UMTS (универсальная система мобильной связи). Это мобильный стандарт третьего поколения. Работает с базированными на GSM сетями. Созданный 3GPP (проект партнерства 3-го поколения), ЮМТС относится к стандартному набору международного стандарта IMT-2000. По часто сравнивают с режимом CDMA2000, разработанным для сетей, работающих на конкурирующей технологии cdmaOne. ЮМТС применяет широкополосную технологию с многопользовательским доступом с кодовым делением каналов (W-CDMA) для гарантии большей спектральной эффективности и пропускной способности для операторов мобильной сети.
4. HSPA+, или расширенный высокоскоростной пакетный доступ. HSPA или HSPA + — это технический стандарт для беспроводной широкополосной связи. HSPA+ расширяет широко распространенные 3G-сети на основе WCDMA с более высокой скоростью для конечного пользователя, которые сопоставимы с более новыми сетями LTE. HSPA+ был впервые определен в техническом стандарте 3GPP версии 7 и расширен дальше в последующих выпусках. HSPA+ обеспечивает эволюцию высокоскоростного пакетного доступа и обеспечивает скорость передачи данных до 168 мегабит в секунду (Мбит/с) на мобильное устройство и 22 Мбит/с от мобильного устройства.
5. LTE «Долгосрочная эволюция». Это общепринятый стандарт беспроводной связи 4G. Все американские провайдеры используют его. В то время как большинство телефонов в 2017 году используют LTE для передачи данных, девайсы американского производителя Sprint по-прежнему используют CDMA для всех голосовых вызовов, а Verizon по-прежнему имеет сетевой список для телефонов, которые будут работать в своей сети.

Как работает Android Pay — основные моменты

Как переключить тип сети

Когда вопрос «Режим сети GSM или WCDMA — что это?» решен, переходим к настройкам.

Чтобы переключить тип сети на нужный, выполните такие шаги:

1. Зайдите в меню телефона.
2. Найдите «Настройки».
3. Выберите «Мобильные сети».
4. В разделе «Тип» нужно выбрать оптимальный вариант.

Учтите, что не все смартфоны одинаково хорошо работают с разными режимами связи

GSM-Репитеры.РУ » UMTS и LTE частоты в России: стандарты нового поколения

Развитие стандартов GSM 900, GSM E900, GSM 1800 способствовало улучшению каналов коммуникации, однако не решало проблему доступа к интернету на том уровне, как того требует современный человек.

Эти стандарты относились ко второму поколению (2G), в котором для передачи данных использовались протоколы EDGE, GPRS, что позволяло достичь скорости до 473,6 Кбит/с – катастрофически низкой для современного пользователя.

На сегодняшний день стандарты сотовой связи одним из наиболее важных требований определяют скорость передачи данных и чистоту сигнала. Очевидно, что это влияет на развитие рынка мобильных операторов. Так в свое время в России появились 3G сети, которые завоевали массовое внимание пользователей. А теперь именно по этой причине увеличивается количество людей, которые выбирают 4G.

Особенность стандарта UMTS

Главная особенность, которая отличает стандарт UMTS от GSM, заключается в том, что использование протоколов WCDMA, HSPA+, HSDPA дает возможность пользователям получить доступ к более качественному мобильному интернету. При скоростях от 2 до 21 Мбит/сек можно не только передавать больший объем данных, но даже совершать видео звонки.

UMTS покрывает более 120 крупнейших российских городов. Это стандарт, в котором популярные ныне мобильные операторы (МТС, Билайн, МегаФон и Скайлинк) предоставляют услугу 3G-интернета.

Не секрет, что высокие частоты более эффективны для обмена данными. Однако в России есть свои нюансы, которые делают невозможным использование в некоторых регионах, к примеру, UMTS частоты 2100 мГц.

Причина проста: частота UMTS 2100, которая активно используется для 3G-интернета, на препятствиях быстро садится. Это означает, что качественному сигналу мешают не только расстояния до базовых станций, но также повышенная растительность. Кроме того, некоторые регионы для этой частоты практически закрыты из-за работы систем ПВО. Так, в Юго-Западной части Московской области размещено несколько военных баз, и соответственно, введено негласное табу на использование данной частоты.

В такой ситуации для 3G-интернета применяется UMTS 900. Волны в этом частотном диапазоне имеют более высокую проникающую способность. В то же время, на такой частоте скорость передачи данных редко достигает 10 мбит/сек. Тем не менее, если учесть, что еще несколько лет назад во многих городах даже подумать не могли об интернет-покрытии, это не так уж и плохо.

На данный момент с популярным UMTS900 показывают отличные результаты Huawei E352 и более стабильный вариант E352b, а также E372, E353, E3131, B970b, B260a, E367, E392, E3276.

LTE: в каких диапазонах будет работать стандарт будущего?

Логичным развитием UMTS стали разработки в 2008-2010 гг. LTE – нового стандарта, цель которого заключается в том, чтобы повысить скорость обработки сигнала и пропускную способность, а в техническом плане – упростить сетевую архитектуру и тем самым сократить время при передаче данных. В России же сеть LTE официально запущена в 2012 году.

Именно технология LTE определяет развитие в нашей стране мобильного интернета нового поколения – 4G. Это означает доступ к онлайн-трансляциям, быстрой передаче файлов большого объема и другим преимуществом современного интернета.

На данный момент 4G интернет поддерживается стандартами LTE 800, LTE 1800, LTE 2600, при чем используются протоколы LTE Cat.4, Cat.5, Cat.6. Это позволяет в теории получить скорость передачи данных до 100 Мбит/с на отдаче и до 50 Мбит/с на приеме.

Высокие частоты LTE становятся идеальным решением для регионов, где плотность населения достаточно высокая и где такая скорость передачи данных очень важна. К ним относятся, например, крупные промышленные города. Тем не менее, если все операторы станут работать только в диапазоне LTE 2600 – моментально возникнет проблема с покрытием радиосигнала.

Сейчас воспользоваться преимуществами технологии 4G могут жители Москвы, Санкт-Петербурга, Краснодара, Новосибирска, Сочи, Уфы и Самары. На территории России Yota стала одним из первых операторов, которые развивали четвертое поколение мобильных стандартов. Теперь к ним присоединились и такие крупные операторы, как Мегафон и МТС.

Оптимальным сегодня считается развитие LTE 1800: эта частота является более экономичной и позволяет выйти на рынок новым компаниям, которые предлагают услуги мобильной связи. Еще дешевле строить сети на частоте 800 МГц. Таким образом, можно предугадать, что именно LTE 800 и LTE 1800 будут наиболее популярными среди операторов и, соответственно, у нас с вами.

Частоты LTE различных мобильных операторов

— Мегафон: частоты 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 (лицензия на Москву и Московскую область);

— МТС: частоты LTE 720—727,5 MHz / 761—768,5 МГц, 839,5-847 МГц / 798,5-806 МГц, 1710-1785 МГц / 1805-1880 МГц, 2540-2550 МГц / 2660-2670 МГц, 2595—2620 МГц (лицензия на Москву и Московскую область);

— Билайн: частоты LTE 735-742,5 МГц / 776-783,5 МГц, 854,5-862 МГц / 813,5-821 МГц, 2550-2560 МГц / 2670-2680 МГц.

— Ростелеком: частоты LTE 2560-2570 / 2680-2690 МГц.

— Yota: частоты LTE 2500-2530 / 2630-2650 МГц.

— Теле2: частоты 791-798,5 / 832 — 839,5 МГц.

Усиление сигнала на разных частотах

Когда вы попадаете в зону неуверенного приема сигнала или на большое расстояние отдаляетесь от базовой станции своего оператора, без дополнительной антенны не обойтись.

Направленные антенны UMTS 900 сигнала имеет элементарную комплектацию и позволяют значительно повысить уровень связи. При этом более стабильным становится не только Интернет-соединение, но и качество передачи голоса во время телефонного разговора. Без антенны UMTS 2100 не обойтись, если вы хотите использовать интернет во время поездки: из-за постоянного переключения от вышки к вышке скорость передачи данных катастрофически падает.

Направленные антенны LTE 800 и антенны LTE 1800 – оптимальный вариант для усиления 4G сигнала в соответствующих частотах. У этих стандартов более высокая проникающая способность и дальность сигнала.

Тем не менее, скорость передачи данных выше у LTE 2600, благодаря чему 80% пользователей в Москве уже перешли на этот стандарт. И покупка антенны LTE 2600 является обязательным условием для тех, кто выбрал 4G LTE 2600 (Мегафон, МТС, Билайн, Ростелеком, Yota), чтобы получить максимальную скорость работы интернета. Усилитель LTE сигнала позволит гарантировано получить стабильную передачу данных на высоких частотах.

Решения от GSM-Репитеры.РУ

Специалисты компании GSM-Репитеры.РУ продолжают исследовать новые технологии на рынке сотовой связи и скоростного интернета. Благодаря этому мы оперативно предоставляем клиентам необходимое оборудования для усиления сигнала.

К вашим услугам в Каталоге – различные варианты антенн и репитеров, которые помогут получить качественный сигнал даже в экстремальных условиях.

UMTS и WCDMA Сетевые технологии

Третье поколение технологий для мобильных сетей добавило много новых функций, помимо типичных возможностей для вызовов и обмена сообщениями более старых сетей 2G. С ними приходит ряд новых терминов, которые могут показаться запутанными. Две из этих технологий — UMTS и WCDMA. Основное различие между UMTS и WCDMA заключается в том, что первая является сотовой технологией, а последняя является одним из воздушных интерфейсов, которые она использовала для связи с реальным устройством.

UMTS означает универсальную мобильную телекоммуникационную систему, и она преуспевает в старых сетях GSM. Он значительно увеличивает скорость передачи данных до 45 Мбит / с с активированным HSPA +, но большинство развертываний предлагают максимальные скорости 7Mbps , Помимо WCDMA, который является самым популярным радиоинтерфейсом, используемым в мобильных сетях, есть и другие воздушные интерфейсы, которые включают UTRA-TDD HCR и TD-SCDMA. Эти три воздушных интерфейса ведут себя по-разному, достигая той же точной цели; облегчая поток данных с мобильного устройства на базовую станцию ​​по воздуху.

Специфика обрабатывается WCDMA или Широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов , который основан на CDMA, конкурирующем стандарте для GSM. Он использует два канала 5 МГц, один для нисходящей линии связи (от базовой станции до мобильного устройства), а другой для восходящей линии связи (от мобильного устройства до базовой станции). 5МГц канал увеличивается в четыре раза по сравнению с каналом 1,25 МГц, используемым старым стандартом CDMA. Повышенной пропускной способности способствуют различные методы мультиплексирования, чтобы увеличить количество пользователей, которые могут быть размещены на канале, одновременно увеличивая общую пропускную способность, которая может быть использована для данных.

Значительное использование WCDMA сделало его синонимом UMTS , При использовании любого термина большинство людей на самом деле ссылаются на то же самое. Использование того или другого широко принято, и не должно быть беспокойств, что вы можете использовать неправильный термин.

Стандарты сотовой связи

Стандарты сотовой связи – общепринятые обозначения различных технологий, которые используются в сфере предоставления услуг мобильной связи. Некоторые стандарты из-за схожести их реализации и характеристик объединяют в группы, которые называются поколениями сотовой связи (англ. «generation» – «поколение»). Отсюда понятия 1G, 2G, 3G, 4G, то есть, первое поколение, второе поколение и т.д.

Из статьи ниже Вы узнаете об истории развития мобильных стандартов и поймёте чем отличаются между собой различные поколения и технологии обеспечения сотовой связи.

Что такое 2G, 3G и 4G

Узнайте, какие поколения мобильной связи сегодня существуют, а также чем они отличаются между собой.

Наверняка сегодня уже практически не осталось людей, которые бы не пользовались сотовой связью. Практически у всех есть мобильные телефоны, которые, помимо средства общения, могут выступать в роли полноценных устройств для выполнения различных прикладных задач. В частности, популярной сферой применения является Интернет-сёрфинг.

И вот здесь начинается самое интересное. Если с голосовой связью дела везде обстоят практически одинаково, то в плане доступа ко Всемирной Сети всё не так просто. Здесь обычно всплывают громкие рекламные лозунги, рекламирующие какой-то 3G, высокоскоростной доступ и пакеты гигабайт. Попробуем с Вами разобраться во всех этих нюансах.

Немного истории

Использовать радиоволны для голосовой связи начали ещё в 30-х годах ХХ века. Первые прототипы беспроводных раций разрабатывала на базе своих радиоприёмников американская компания Motorola. Готовые к эксплуатации образцы довольно громоздких раций появились вначале у военных, а чуть позже и в патрульных автомобилях у полицейских. Эти приёмо-передатчики могли работать на расстоянии в несколько километров от базовой станции и их фактически можно считать прообразом современных сотовых сетей.

Теоретическую базу для обмена маломощными радиосигналами в рамках сот с антенной в их центре разработали ещё в конце 50-х годов. Однако, технически реализовать описанную схему получилось лишь спустя 10 лет, когда стало возможно осуществлять связь между соседними сотами. В начале 70-х годов всё та же компания Motorola разработала первый мобильный телефон, а со временем совместно с AT&T организовала первую сотовую сеть на территории США:

К концу 70-х – началу 80-х годов собственные сотовые сети появились в Японии и на севере Европы (Норвегия, Дания, Швеция и Финляндия). Все они были сетями первого поколения, которое отличалось использованием только аналоговой частотной модуляции для приёма и передачи сигнала в диапазоне частот от 170 до 900 МГц (мегагерц).

Сети стандарта 1G отличались низкой пропускной способностью (около 2 кбит/с) и не самым оптимальным распределением частотных каналов. Поэтому передовые в техническом плане государства уже в середине 80-х стали разрабатывать базу для перехода к цифровой мобильной связи второго поколения. Хотя, в некоторых странах аналоговая мобильная связь существует и поныне наряду с новыми сетями. Ярким примером можно считать скандинавскую систему NMT-450 (Nordic Mobile Telephone), использующую диапазон 450 МГц, которая работает ещё с конца 70-х!

Настоящий расцвет мобильная сотовая связь переживает с переходом от аналоговых технологий к цифровым. Это позволило более оптимально использовать выделенные каналы связи, а также значительно повысить скорость и качество передачи данных. В сетях 2G средняя скорость обмена информацией повысилась до 10 – 15 кбит/с. Это позволило реализовать помимо прямой голосовой связи ещё и передачу коротких текстовых сообщений (SMS).

Переход от 1G к 2G начался в 90-х годах уже прошлого века и был сопряжён с рядом трудностей. Дело в том, что к тому времени у уже существовавших аналоговых сетей первого поколения было довольно много пользователей. Поэтому пришлось переделывать всю систему так, чтобы существовала поддержка и аналоговых, и цифровых режимов работы одновременно.

Подобный цифро-аналоговый стандарт был внедрён в 92-м году в США как надстройка над существовавшим стандартом AMPS, получив название D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone Service – цифровая усовершенствованная служба мобильной связи). Работал он в диапазоне частот 400 – 890 МГц и развивался вплоть до 1996 года. С тех пор стандарт постепенно вытесняется из употребления другими более продвинутыми реализациями полностью цифровых сетей.

В Европе, в отличие от Америки, если не считать скандинавского NMT, в каждой из стран существовало множество разрозненных аналоговых стандартов, работавших в различных диапазонах. Связать их воедино было технически невозможно, поэтому здесь пошли другим путём и в 1991 году создали изначально общий цифровой стандарт, который получил название GSM (Global System for Mobile Communications – глобальный стандарт мобильной связи):

Основными нововведениями GSM (если не считать того, что это был изначально цифровой стандарт) стала поддержка SIM-карт (ранее в других системах номер телефона и зависимость от оператора задавались на уровне прошивки) и роуминга (возможности подключаться к сетям других операторов того же стандарта вещания). Изначально GSM использовал частоту 900 МГц (точнее, диапазон 890 – 960 МГц), однако, со временем включил в себя частоты 1800 МГц (1710 – 1880 МГц), а также 850 МГц (824 – 894 МГц) и 1900 МГц (1850 – 1990 МГц) (американо-канадский стандарт).

Фактически большинство современных мобильных сетей на постсоветском пространстве и в Европе работает на базе стандарта GSM с различными улучшениями и обновлениями. Такие улучшения в большей степени касаются не столько улучшения качества голосовой связи, сколько развития возможности передачи данных через виртуальный канал мобильной связи.

Вплоть до начала 2000-х нормального доступа к Интернету в GSM не было. Была реализована некая адаптация веб-сайтов Всемирной сети по технологии WAP. Однако, даже с учётом адаптации, скорость доступа к WAP-сайтам была на уровне старого Dial-Up. И вот, аккурат к началу нового тысячелетия, появляется технология GPRS (General Packet Radio Service – пакетная радиосвязь общего пользования), которая позволила реализовать пакетную передачу данных.

До внедрения этой технологии базовые станции мобильной связи соединялись лишь с наземными телефонными сетями общего пользования (сокр. ТСОП или ТфОП, англ. PSTN – Public Switched Telephone Network). Теперь же появилась возможность подключаться ещё и к сетям пакетной передачи данных, которые позволяли задействовать более широкий спектр частот для повышения скорости передачи данных.

Теоретическая максимальная пропускная способность GPRS составляла 50 кбит/с (на практике, обычно не выше 40), но это уже дало возможность, пусть и не очень быстро, но получать доступ к привычному Интернету, который в то время вступил в фазу активного развития. Данная технология оказалась столь значительной, что часть специалистов даже выделили для её отличия от остальных технологий 2G термин 2.5G.

Однако, с дальнейшим развитием Интернета и улучшением размеров веб-страниц стало ясно, что GPRS уже мало соответствует реалиям. Поэтому уже в 2003 году появляется его улучшенная версия под названием EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution – улучшенная передача данных для эволюции GSM). Основой улучшения стал новый способ кодирования данных (8PSK), который позволил реализовать их передачу на скорости до 1Мбит/с (реально 512 кбит/с и ниже).

Как и в случае с GPRS, некоторые склонны выделять сети, в которых используется технология EDGE в сети 2.75G. Кстати, EDGE по теоретическим требованиям к скорости обмена данными (1 Мбит/с) уже подходит под характеристики сетей третьего поколения. Но из-за реальных потерь всё же недотягивает к ним по уровню стабильности.

Технологии EDGE и GPRS сегодня распространены практически повсеместно и обычно именно они используются для доступа к Интернету с мобильного телефона в зоне, где нет покрытия 3G. Опознать тип (а значит и прикинуть максимальную скорость соединения) Вы можете, взглянув на значок Интернет-подключения в области уведомлений Вашего телефона. Буква «G» будет означать GPRS со скоростью до 50 кбит/с, а «E», соответственно, EDGE со скоростью выше 50 кбит/с:

Начало нового поколения мобильной связи положила технология CDMA (Code Division Multiple Access – множественный доступ с кодовым разделением). В отличие от GSM, где пользователю выделялся лишь ограниченный по частоте (FDMA) или времени (TDMA) канал связи, в CDMA изначально каждый абонент мог использовать всю ширину канала. Различение же одновременно передаваемых потоков данных осуществлялось внедрением специальных псевдослучайных последовательностей, которые использовались в качестве идентификаторов на уровне аппаратного обеспечения.

Фактически именно использование кодового разделения для опознания трафика конкретного абонента, а также отход от привязки к телефонными сетями общего пользования и стали определяющими чертами 3G. Новый тип сетей, как и GPRS, изначально имел прямую связь как с ТСОП, так и с Интернет-провайдером, что в сочетании с широким пропускным каналом позволило реализовать доступ ко Всемирной Сети на скоростях выше 1 Мбит/с.

Изначально сети CDMA стали появляться с 1995 года в США в качестве альтернативы уже устаревшего стандарта D-AMPS. Однако, реальный их бум начался с появлением реализации CDMA2000, работавшей на частоте 1250 МГц с максимальной скоростью приёма до 4.9 Мбит/с и отдачи до 1.8 Мбит/с.

Примерно в это же время появился и альтернативный стандарт WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access – широкополосный множественный доступ с кодовым разделением), покрывавший частоты в диапазоне 1900 – 2100 МГц и дающий скорость передачи данных до 2 Мбит/с. Его плюс был в том, что реализовать его поддержку можно было на базе имеющегося GSM-оборудования. Поэтому именно с WCDMA в Европе началась поддержка этой технологии, а также переход на 3G.

Основой сетей CDMA является технология EV-DO (Evolution-Data Optimized – оптимизация для эволюции данных). Фактически версия этой технологии, которая используется в той или иной сети, определяет максимальные скорости передачи данных. На сегодняшний день существует 5 её версий (наиболее распространённой на сегодняшний день является вторая – Rev.A):

Несмотря на ряд преимуществ и частичную совместимость с сетями GSM, в Европе и странах СНГ большее распространение получил более совместимый стандарт UMTS (Universal Mobile Telecommunications System – Универсальная Мобильная Телекоммуникационная Система), который по принципу работы схож с WCDMA, но действует в диапазоне частот GSM (1885 – 2025 МГц для передачи данных от клиента и 2110 – 2200 МГц для приёма данных).

Максимальной теоретической скоростью передачи данных в сетях UMTS является 21 Мбит/с, но на практике средний показатель варьирует в диапазоне от 384 кбит/с до 7.2 Мбит/с (что, в принципе, довольно хорошо). Основным недостатком UMTS считается довольно малый радиус соты (всего 1.5 км), однако, внедрение данного стандарта выгодно в плане сравнительно небольших вложений на модернизацию базовых станций и хорошей совместимости с GSM.

В качестве развития UMTS сегодня во многих местах разворачиваются сети HSPA (High-Speed Packet Access – высокоскоростной пакетный доступ) и HSPA+ (Evolved High-Speed Packet Access – развитый высокоскоростной пакетный доступ). Как и в случае с GPRS и EDGE, они реализуют собой переходные стандарты развития третьего поколения мобильной связи 3.5G и 3.75G, соответственно.

Отличаются стандарты максимальными скоростями:

• 14.4 Мбит/с (загрузка) и 5.76 Мбит/с (отдача) для HSPA;
• 42.2 Мбит/с (загрузка) и 5.76 Мбит/с (отдача) для HSPA+;

Поскольку максимальная скорость отдачи в обеих стандартах одинакова, то их иногда называют HSDPA (D – download – загрузка). На практике в строке уведомлений мобильного телефона при работе в сетях третьего поколения может отображаться один из трёх индикаторов:

На момент написания статьи из уже реально действующих мобильных сетей последними являются сети 4-го поколения, они же 4G. Наиболее распространёнными стандартами высокоскоростных современных технологий являются сети LTE (Long-Term Evolution – долговременное развитие) и WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access – всемирное взаимодействие для микроволнового доступа).

Стандарт LTE является прямым потомком GSM и является обратно совместимым с оборудованием для работы EDGE и HSPA, но несовместим с интерфейсами 2G и 3G на устройствах пользователей, поскольку требует наличия отдельных дополнительных модулей, которых нет, например, в старых смартфонах. Он работает в расширенном диапазоне частот (от 1400 до 2000 МГц) за счёт чего обеспечивает скорость скачивания до 326.4 Мбит/с, а отдачи до 172.8 Мбит/с (в спецификации LTE-A (Advanced – улучшенное)).

Радиус покрытия у LTE значительно выше, чем, например, у HSPA и составляет от 3.2 до 19.7 км (в зависимости от мощности базовой станции) с потерями в скорости до 1Мбит/с. Именно этот факт (больше радиус – значит, меньше затрат на модернизацию) объясняет активное внедрение операторами сотовой связи LTE в крупных городах.

Ещё более перспективным стандартом радиосвязи является WiMAX. В отличие от всех предыдущих стандартов, он имеет больше общего не с привычным GSM, а с WiFi. Он даже базируется на той же ветке спецификаций (IEEE 802.16), что и домашние беспроводные сети. Однако, если WiFi имеет небольшой радиус покрытия, то WiMAX изначально разрабатывается как беспроводной стандарт широкополосной передачи данных на расстояниях свыше 1 км (на данный момент до 80 км).

Высокие скорости и большая ёмкость соты в WiMAX достигается благодаря широкой полосе используемого высокочастотного диапазона (1.5-11 ГГц). Поэтому технологию можно применять не только для телекоммуникационных нужд, но также для создания объединённой сети разрозненных точек доступа WiFi, организации различных систем удалённого мониторинга и контроля, а также реализации зоны покрытия мобильной связи и Интернет в труднодоступных местах.

На сегодняшний день сети WiMAX ещё только вводятся в эксплуатацию в развитых странах. В том числе в России (оператор Скартел) и Казахстане (проект FlyNet). Однако, уже активно ведутся изыскания в сфере внедрения ещё более производительных сетей пятого поколения. Ожидается, что сети 5G будут дальнейшим развитием WiMAX 2 с зоной покрытия до 150 км и скоростями до 1 Гбит/с. Но пока это ещё только планируется.

Сравнение стандартов

Чтобы обобщить всё, что мы написали выше, предлагаю свести всю информацию в единую таблицу:

Итоги

Технологии в наше время не стоят на месте. А в плане развития сотовой связи инновации появляются практически ежегодно! Ещё не все до конца поняли, что такое 3G, как уже внедряются стандарты 4-го поколения, а поговаривают и о тестировании 5G!

Одно можно сказать точно, что связь со временем, скорее всего, полностью перейдёт из плоскости наземных телефонных линий в плоскость различных онлайн-сервисов. Доступ к ним будет обеспечен внедрением широкополосных беспроводных стандартов с улучшенным покрытием. Например, уже в прошлом году компания Мегафон в России тестировала возможность передачи данных на скоростях до 4.2 Гбит/с, а в этом году МТС совместно с Nokia фактически подготовили базу для внедрения сетей 5G!

Так что уже через пару-тройку лет наши мобильники вполне могут стать настоящими видеофонами и мы будем не только слышать, но и всегда видеть наших собеседников!

P.S. Разрешается свободно копировать и цитировать данную статью при условии указания открытой активной ссылки на источник и сохранения авторства Руслана Тертышного.

Источник https://tech.onliner.by/2020/03/04/generations

Источник https://ztegid.ru/blog/reshenie-problem/umts-i-lte-chastoty-v-rossii-standarty-novogo-pokoleniya.html

Источник https://www.bestfree.ru/article/device/cell-standards.php