Lte стандарт 4g


Какие частоты 4G у российских операторов — Полный обзор

07.05.2018 • Автор: Alex G.

Представленные в таблице бенды используются каждым сотовым оператором. Необходимо отметить, что данные частотные диапазоны постоянно расширяются, что позволяют провайдерам обеспечить интернет-соединением большее количество пользователей.

В некоторых случаях операторы объединяются для строительства сотовых вышек: подобное соглашение заключили в 2016 году Beeline и Megafon. Другим примером сотрудничества стал договор между Билайн и MTS, в соответствии с которым операторы используют общие частоты на территории некоторых субъектов РФ.

Приобретение бендовых частот происходит путём открытых торгов, на которых провайдеры покупают право транслировать свой сигнал по определённым каналам. МТС, к примеру, потратил 4 миллиарда рублей на диапазон 2500 МГц, распространённый во всей Российской Федерации кроме Московской области и Крыма. Tele2 первым запустил 4G в Калининградской области и ряде других субъектов нашей страны на частоте 450 МГц.

Сети 4G LTE в России

Теперь вы можете ознакомиться с таблицей, в которой представлены актуальные характеристики сетей четвёртого поколения в Российской Федерации.

ОператорЧастота (выгрузка/загрузка), МГцДуплексПолоса
Yota2500-2530 / 2620-2650FDDBand 7
Megafon2530-2540 / 2650-2660FDDBand 7
Megafon2575-2595TDDBand 38
MTS2540-2550 / 2660-2670FDDBand 7
MTS2595-2615TDDBand 38
Beeline2550-2560 / 2670-2680FDDBand 7
Tele22560-2570 / 2680-2690FDDBand 7
MTS1710-1785 / 1805-1880FDDBand 3
Tele2832-839.5 / 791-798.5FDDBand 20
MTS839.5-847 / 798.5-806FDDBand 20
Megafon847-854.5 / 806-813.5FDDBand 20
Beeline854.5-862 / 813.5-821FDDBand 20

Помимо пяти федеральных операторов, также существуют и региональные, каждый из которых имеет собственную частотную сеть.

Верхние и нижние частоты

С финансовой точки зрения, развитие LTE-сетей на нижних частотах (менее 2000 МГц) наиболее выгодно для операторов. Такие частоты лучше проникают в здания, но не способны обеспечить скоростным подключением территории с высокой плотностью населения.

Функции верхних частот противоположны функциям нижних, поэтому оптимальным вариантом качественного соединения является комбинация обоих частотных каналов, позволяющая избавиться от «теневых» участков на больших пространствах.

Также в мегаполисах существует тенденция устанавливать на крышах офисных зданий специальные приборы, способствующие распространению скоростной сети внутри помещений.

Основные режимы LTE

LTE-стандарт разделяется на два вида: TDD и FDD.

Первый подразумевает временное (от англ. Time) разделение сигнала, а второй — частотное (от англ. Frequency). FDD является более удобным режимом связи, так как, с точки зрения повседневного использования, работает стабильнее.

Разница между данными понятиями заключается в способе загрузки и выгрузки данных. Благодаря FDD происходит параллельная обработка входящего и исходящего интернет-трафика.

Представьте, что пользователь смотрит видео на YouTube и одновременно с этим отправляет в облачное хранилище целый альбом фотографий. Просмотр видео будет считаться download-операцией, а отправка фото — upload, и в FDD-режиме гаджет распределяет обе операции по разным частотным каналам.

Например, LTE от российского Мегафона работает на частоте 17 МГц, 11 из которых могут использоваться для загрузки контента, а остальные 6 — для выгрузки.

Раздельная обработка трафика увеличивает стабильность скорости каждого отдельного процесса, обеспечивая тем самым более качественное соединение.

TDD обрабатывает трафик последовательно. Иными словами, по тем же 17 МГц будет осуществляться и загрузка, и выгрузка данных — но уже без разделения, а поочередно в одном канале. Недостатком такого режима являются возможные «скачки» скорости.

В настоящее время российские сотовые операторы стремятся комбинировать работу TDD- и FDD-станций. Объединяя режимы в одну сеть, провайдеры увеличивают общую скорость подключения.

Технология LTE-advanced (4G+)

LTE-advanced представляет собой «продвинутую» 4G-сеть и обозначается российскими операторами 4G+. Хотя такое название подчёркивает увеличение скорости нового стандарта, оно не является верным, так как LTE-A по своим реальным показателям является обычным 4G. То, что называется в России 4G, значительно уступает номинальным стандартам сетей четвёртого поколения.

Преимущество advanced-стандарта заключается в суммировании всех частот, принадлежащих сотовому оператору, что снижает коэффициент «проседания» в канале передачи данных. Благодаря слиянию нескольких диапазонов band 7 в один Megafon сумел увеличить теоретическую скорость соединения до 300 Мбит/с.

Если же к частотам band 7 прибавить частоты band 3, то быстрота передачи данных составит 450 Мбит/с (40 МГц + 20 МГц = 300 Мбит/с + 150 Мбит/с). К сожалению, реальная пропускная способность advanced-каналов ниже заявленной и соответствует лишь номинальным стандартам 4G.

Использовать различные частотные каналы может любой сотовый оператор, обладающий соответствующей лицензией и необходимым оборудованием. Сейчас наблюдается тенденция расширения пропускной способности каналов, объемы которой как раз зависят диапазона частот. Также стоит отметить, что для поддержки LTE-A устройство пользователя должно обладать специальными техническими характеристиками.

Скорость 4G

Стоит понимать, что реальная скорость соединения почти всегда отличается от номинальной. В теории не учитываются такие факторы, как ландшафт, удаленность сотовых станций или пребывание пользователя в здании, — подобные условия создают помехи подключению и значительно снижают его качество.

Быстрота передачи данных также зависит от загруженности оператора: чем больше пользователей имеют доступ к сетям четвёртого поколения, тем ниже показатели скоростных качеств. Скорость интернет-соединения в беспроводных сетях определяется шириной диапазона частот, а также реализацией дуплекса связи.

Данные характеристики зависят от оператора. Хотя некоторые провайдеры гарантируют показатели в 300 Мбит/с, в среднем реальная скорость составляет всего 75 Мбит/с (Tele2, MTS и Билайн).

Уже упомянутый тандем Beeline и Megafon недавно начал переход к стандарту LTE-advanced, который позволил увеличить скорость до 160 Мбит/с в некоторых точках покрытия.

Сейчас такой стандарт представлен в Москве и Санкт-Петербурге, но регионам его ждать придётся долго: тотальное распространение 4G+ по всей территории России сейчас невозможно по двум причинам.

Первая заключается в стоимости требуемого оборудования, а вторая (вытекает из предыдущей) — в том, что при увеличении зоны покрытия будет расти нагрузка на уже имеющиеся сотовые вышки, то есть средний показатель скорости будет только уменьшаться.

Так как быстрота соединения зависит от ширины частотного диапазона, можно сказать, что сегодня в наиболее выгодном положении находится Мегафон, который после поглощения Yota к собственным частотам добавил каналы приобретённой компании.

Теоретически сеть Megafon может работать на канале в 40 МГц и разгоняться в режиме FDD до 300 Мбит/с, но, так как часть канала отдаётся абонентам дочерней Йоты, реальная скорость составляет примерно 100 Мбит/с.

Если сравнивать сети третьего и четвёртого поколений, то у последних скорость в несколько раз больше: средние 80 Мбит/с против максимальных 3 Мбит/с. HSPA+ смогла разогнать 3G до 45 Мбит/с, но данные показатели все равно отстают от 4G.

Дальнейшее развитие LTE

Несмотря на запуск тестирования сетей пятого поколения в мире, некоторые регионы Российской Федерации до сих не поддерживают даже 3G. В связи с данным обстоятельством стоит прогнозировать, в первую очередь, повсеместное развитие технологии LTE. Также сети четвёртого поколения представляют собой безальтернативный на территории ряда субъектов России способ доступа к Глобальной паутине, что стимулирует отечественных сотовых операторов развивать именно стандарт 4G.

В некоторых случаях проводное подключение является просто невозможным, что способствует распространению беспроводных технологий: возможности сотовых станций можно расширить благодаря специальным антеннам-ретрансляторам сигнала. Пользователь может самостоятельно приобрести такую антенну. Важно учитывать, что каждый ретранслятор работает только с определёнными частотами и режимом (FDD или TDD).

4gconnect.ru

Стандарт 4G (LTE) - краткое описание поколения мобильной связи

В самом начале весны 2008 года Международный Союз электросвязи принял решение о старте разработки нового стандарта сотовой связи – 4G. Согласно принятым постановлениям, главным отличием самого современного на сегодняшний день стандарта связи 4G от стандарта 3G является максимальная или, точнее сказать, пиковая скорость передачи данных.

Так, для находящихся в движении мобильных устройств эта скорость должна составлять в среднем 10 Мбит/секунду, а для неподвижных устройств – 1 Гбит/секунду (!). Для сравнения: скорость проводного интернета у различных провайдеров в среднем колеблется в диапазоне 10–100 Мбит/секунду. То есть нетрудно подсчитать, что скорость передачи данных в стандарте 4G должна превышать существующие стандартные скорости в 10–100 раз.

История создания стандарта

Первой «ласточкой» стандарта 4G стал формат связи LTE, который позволяет увеличить существующую скорость передачи информации примерно в 10 раз, то есть пиковая скорость передачи данных для неподвижных устройств связи составляет 100 Мбит/секунду. Но даже такой скорости вполне достаточно для качественного просмотра телепередач в режиме реального времени, а для закачки кинофильма стандартного объема на мобильное устройство может понадобиться не более одной–двух минут.

В адрес стандарта LTE раздается немало критических замечаний по поводу отступлений от соблюдения заявленных параметров передачи информации. Покрытие сети LTE в настоящее время нестабильно и во многом зависит от возможностей конкретного мобильного оператора. Как уже отмечалось, максимальная скорость передачи данных может достигать 100 Мбит/секунду, однако в реальных условиях этот показатель не превышает в среднем 42 Мбит/секунду. Безусловно, это приличный показатель, но вот до заявленных разработчиками стандарта 4G скоростей в один Гбит/секунду явно недотягивает. По этой причине в некоторых странах мира стандарт не торопятся отнести к прогрессивной 4G технологии.

Очевидным минусом стандарта LTE является низкая скорость отдачи информации. Данную проблему можно решить путем увеличения количества операторов сотовой связи и, соответственно, предоставляемых ими услуг.

Несмотря на все существующие недостатки, стандарт LTE явно превосходит существующие стандарты 3G и тем более 2G по всем параметрам. Стандарт LTE, точнее сказать, его структура, кардинальным образом отличается от менее технически развитых стандартов. Прежде всего, отличия коснулись подсистем базовых станций и коммуникационных подсистем. Изменения коснулись и саму технологию обмена данными между пользователем и базовой станцией. В стандарте LTE абсолютно все типы информации (будь то голос или же видео) передаются в формате своеобразных пакетов.

Ключевые составляющие стандарта

Среди ключевых составляющих стандарта LTE можно выделить следующие:

  • обслуживающий шлюз SGW (Serving Gateway) является соединяющим звеном с существующими сетями 2G и 3G конкретного мобильного оператора. Этот способ позволяет в значительной степени улучшить качество соединения в сети в случае ухудшения условий приема и при увеличении нагрузки на сеть;
  • шлюз соединения с сетями других мобильных операторов PGW маршрутизирует пакеты информации в сеть конкретного оператора;
  • узел управления мобильностью MME предназначен для координации и, собственно, управления мобильностью абонентов сети;
  • узел выставления счетов абонентам за предоставленные услуги PCRF, как следует из названия, предназначен для вычислений и предоставления счета абоненту мобильного оператора.

Основой стандарта LTE является использование технологии передачи информации MIMO с применением системы кодирования OFDM. Принцип действия технологии MIMO основан на применении приемных и передающих антенн разного типа, причем расположение этих антенн предусматривает практически полное отсутствие корреляционной зависимости.

Современные сети стандарта 4G в основном работают на частоте 2,3 ГГц. Еще одним распространенным диапазоном является частота 2,5 ГГц – на этой частоте работает очень много сотовых операторов Евразии, Японии и Соединенных Штатов Америки. Есть также частота 2,1 ГГц, однако большого распространения она не получила из-за узкого диапазона (от пяти до пятнадцати МГц). Новые возможности применения стандарта 4G благодаря повсеместному использованию в большинстве стран Старого Света широкополосного интернета получает частота 3,5 ГГц. Этот диапазон позволит безболезненно без приобретения и настройки дорогостоящего оборудования операторам сотовой сети использовать уже действующую и прекрасно работающую частоту для перехода на нее сети LTE.

Если же рассматривать возможность использования частот для стандарта мобильной связи 4G, то можно с уверенностью заявлять о пригодности диапазона частот от 1,4 до 20 ГГц.

feetch.com

Стандарт связи 4G

Развитие беспроводных интернет-технологий не стоит на месте.

Вслед за появлением технологии 3G, которая обеспечивает высокие стандарты передачи информации (например, скорость передачи данных достигает 14 Мбит/секунду), стремительно входит в жизнь человечества технология 4G. Использование сетей четвертого поколения, получивших аббревиатуру LTE (что в переводе с английского означает «долгосрочная эволюция»), позволяет значительно увеличить скорость обмена данными (до 100 Мбит/секунду), снизить затраты электроэнергии на организацию и эксплуатацию беспроводной сети, свести к минимуму задержки в функционировании системы.

Кроме того, сеть четвертого поколения полностью совместима с сотовыми сетями предыдущих поколений.

Начало истории 4G

Разработки стандарта 4G (LTE) были начаты более десяти лет назад, в 2004 году.

А уже в середине 2009 года в Скандинавии, а точнее, в Швеции, сеть стандарта 4G впервые была внедрена на практике.

Стоит отметить, что практический показатель максимальной скорости передачи информации в сети LTE в несколько раз меньше, чем теоретическая величина, которая может достигать немногим более 325 Мбит/секунду.

Этот показатель скорости может быть достигнут в случае полного переоборудования сетей, укомплектования их соответствующей техникой в требуемом количестве.

Компаниям приходится вкладывать огромные денежные средства для разработки, производства и внедрения высокотехнологичного оборудования, обеспечивающего заявленное качество передачи данных в сетях стандарта 4G (LTE).

Часть денег на эти цели поступает от спонсорской деятельности, а вот часть приходится выплачивать абонентам сетей 3G и 4G из собственного кармана.

Именно по этой причине абонентская плата за пользование услугами высокоскоростной беспроводной сети имеет довольно высокие показатели и доступна только людям с достатком выше среднего.

Отличие от предыдущих стандартов сетей

Сеть LTE существенно отличается от сетей предыдущих поколений 3G и 2G. Прежде всего, стоит отметить, что в стандарте 4G абсолютно все виды информации передаются в виде пакетных данных.

Кроме того, в стандарте связи четвертого поколения существенным изменениям подверглись подсистемы коммутации и базовых станций, технологии обмена данными между базовыми станциями и терминалами пользователей.

В сети LTE условно можно выделить следующие ключевые позиции: — обслуживающий шлюз SGW, который осуществляет обработку и маршрутизацию пакетных данных из подсистемы базовых станций. Также на шлюз SGW возложены задачи соединения с сетями предыдущих поколений конкретного оператора сотовой связи; — для связи с сетями других мобильных операторов функционирует шлюз PGW, который производит маршрутизацию информации между сетями различных операторов; — с целью объединения в одном устройстве различных регистров создан сервер абонентских данных, получивший наименование HSS;

— для формирования абонентской платы и выставления ее клиентам предназначен узел выставления счетов PCRF.

Рабочие частоты стандарта 4G

Операторы сотовой связи заблаговременно позаботились о резервировании диапазона частот для формирования сетей стандарта 4G (LTE).

Так, на европейском континенте, в США, Индии и ряде других стран различных материков рабочей частотой стандарта 4G принят диапазон 2,5 ГГц. А вот для Китая актуальна рабочая частота, равная 2,3 ГГц.

Нет сомнений в успешном использовании именно частоты 2,3 ГГц на внутрикитайском рынке, учитывая объемы потребления беспроводного интернета в этой стране. Также в резерве находится частота 2,1 ГГц, однако диапазон ее использования во многих европейских странах ограничен всего 5 МГц, что на текущий момент сводит к минимуму использование именно этой частоты для формирования сети LTE.

Специалисты схожи во мнении, что в перспективах наиболее вероятной рабочей частотой в сетях стандарта 4G будет принят показатель, равный 3,5 ГГц.

Связано это, в первую очередь, с популярностью именно этой частоты у большинства операторов при формировании сети беспроводного широкополосного доступа к Всемирной паутине.

Таким образом, при внедрении стандарта 4G операторам нет необходимости тратить внушительные суммы на приобретение лицензий использования частот. Каждая базовая станция, в зависимости от возвышения своих приемопередающих антенн, способна охватывать прилегающие площади в радиусе до 100 километров, хотя среднестатистический показатель не превышает 5 км.

Где может использоваться стандарт 4G

Сеть LTE способна обслуживать самые разнообразные терминалы: кроме привычных мобильных телефонов есть возможность подключения к сети планшетов, ноутбуков, видеокамер и прочих устройств, которые укомплектованы специальным модулем поддержки стандарта 4G.

Перечисленные устройства, благодаря свойствам сети LTE способны работать в сетях со стандартами 3G и 2G.

itkompik.ru

Что такое 4G LTE: разновидности и особенности стандарта связи

В наше время, быстрыми темпами распространяется мобильная связь четвёртого поколения - 4G, на подходе уже пятое поколение связи так называемое 5G. В основном стандартом в 4G на данный момент является LTE. Как нам говорит история, ЛТЕ не был первым стандартом четвёртого поколения, первым широко распространённым был стандарт WiMAX (на нем работали провайдер FreshTel и Yota).  Максимальная скорость передачи данных WiMAX - 40 Мбит/с, однако реальные показатели  от 10 до 20 Мбит/с.

Но вернёмся к нашему LTE. Именно он сейчас наиболее распространён в России. Но что такое 4G LTE? LTE (с англ. Long-Term Evolution) - это стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных для мобильных устройств. Основан он на всё тех же GSM/UMTS протоколах, однако теоретические и реальные скорости передачи данных в сетях LTE значительно выше, порой даже превосходят проводные соединения.

LTE FDD и LTE TDD: в чём отличия?

Стандарт четвертого поколения (ЛТЕ)  бывает двух видов, различия между которыми довольно существенны. 

FDD - Frequency Division Duplex (частотный разнос входящего и исходящего канала)TDD - Time Division Duplex (временной разнос входящего и исходящего канала).

Грубо говоря, FDD - это параллельный LTE, а TDD - последовательный LTE. Например, при ширине канала в 20 МГц в FDD LTE часть диапазона (15 МГц) отдаётся для загрузки (download), а часть (5 МГц) для выгрузки (upload). Таким образом каналы не пересекаются по частотам, что позволяет работать одновременно и стабильно для загрузки и выгрузки данных. В TDD LTE всё тот же канал в 20 МГц полностью отдаётся и как для загрузки, так и для выгрузки, а данные передаются в ту и другую сторону поочерёдно, при этом приоритет имеет всё таки загрузка. В целом FDD LTE предпочтительней, т.к. он работает быстрее и стабильнее.

Частоты LTE

Мобильные сети LTE (FDD и TDD) работают на разных частотах в разных странах. Во многих странах эксплуатируются сразу несколько частотных диапазонов. Стоит отметить, то не всё оборудование умеет работать на разных, частотных диапазонах. FDD-диапазоны нумеруются с 1 по 31, TDD-диапазоны с 33 по 44. Существуют дополнительно несколько стандартов, которым еще не присвоены номера. Спецификации на частотные полосы называются бендами (BAND). В России и Европе в основном используются band 7, band 20, band 3 и band 38.

FDD LTE бенды и частоты Номер полосы LTE Частотный диапазон Upload (МГц) Частотный диапазон Download (МГц) Ширина диапазона (МГц)
band 1  1920 - 1980  2110 - 2170  2x60
band 2  1850 - 1910  1930 - 1990  2x60
band 3  1710 - 1785  1805 -1880  2x75
band 4  1710 - 1755  2110 - 2155  2x45
band 5  824 - 849  869 - 894  2x25
band 6  830 - 840  875 - 885  2x10
band 7  2500 - 2570  2620 - 2690  2x70
band 8  880 - 915  925 - 960  2x35
band 9  1749.9 - 1784.9  1844.9 - 1879.9  2x35
band 10  1710 - 1770  2110 - 2170  2x60
band 11  1427.9 - 1452.9  1475.9 - 1500.9  2x20
band 12  698 - 716  728 - 746  2x18
band 13  777 - 787  746 - 756  2x10
band 14  788 - 798  758 - 768  2x10
band 15  1900 - 1920  2600 - 2620  2x20
band 16  2010 - 2025  2585 - 2600  2x15
band 17  704 - 716  734 - 746  2x12
band 18  815 - 830  860 - 875  2x15
band 19  830 - 845  875 - 890  2x15
band 20  832 - 862  791 - 821  2x30
band 21  1447.9 - 1462.9  1495.5 - 1510.9  2x15
band 22  3410 - 3500  3510 - 3600  2x90
band 23  2000 - 2020  2180 - 2200  2x20
band 24  1625.5 - 1660.5  1525 - 1559  2x34
band 25  1850 - 1915  1930 - 1995  2x65
band 26  814 - 849  859 - 894  2x35
band 27  807 - 824  852 - 869  2x17
band 28  703 - 748  758 - 803  2x45
band 29  н/д  717 - 728  11
band 30  2305 - 2315  2350 - 2360  2x10
band 31  452.5 - 457.5  462.5 - 467.5  2x5
TDD LTE бенды и частоты Номер полосы LTE Частотный диапазон (МГц) Ширина диапазона (МГц)
band 33  1900 - 1920  20 
band 34  2010 - 2025  15 
band 35  1850 - 1910  60 
band 36  1930 - 1990  60 
band 37  1910 - 1930  20 
band 38  2570 - 2620  50 
band 39  1880 - 1920  40 
band 40  2300 - 2400  100 
band 41  2496 - 2690  194 
band 42  3400 - 3600  200 
band 43  3600 - 3800  200 
band 44  703 - 803  100

Приведём список частотных диапазонов сетей 4G LTE операторов России. Существуют также региональные сети четвертого поколения местных операторов, работающих в других частотных диапазонах.

Сети 4G LTE в России Оператор Частотный диапазон ↑/↓ (МГц) Ширина канала (МГц) Тип дуплекса Номер полосы
Yota 2500-2530 / 2620-2650 2x30 FDD band 7
Мегафон 2530-2540 / 2650-2660 2x10 FDD band 7
Мегафон  2575-2595 20 TDD band 38
МТС  2540-2550 / 2660-2670 2x10 FDD band 7
МТС 2595-2615 20 TDD band 38
Билайн 2550-2560 / 2670-2680 2x10 FDD band 7
Теле2 2560-2570 / 2680-2690 2x10 FDD band 7
МТС 1710-1785 / 1805-1880 2x75 FDD band 3
Теле2 832-839.5 / 791-798.5 2x7.5 FDD band 20
МТС 839.5-847 / 798.5-806 2x7.5 FDD band 20
Мегафон 847-854.5 / 806-813.5 2x7.5 FDD band 20
Билайн 854.5-862 / 813.5-821 2x7.5 FDD band 20

Скорость передачи данных, прежде всего зависит от ширины частотного диапазона того или иного оператора, а так же типа повторителя, используемого в сети. Например, для канала в 10 МГц скорость 4G (LTE), будет равняться 75 Мбит/с. Именно с такой номинальной скоростью работают сети LTE FDD (band 7) операторов Теле2, МТС и Билайн.

Что же касается оператора Мегафон, он может позволить себе больше. Несколько лет назад произошло слияние, а точнее поглощение Мегафоном, оператора Йоты, то сейчас Мегафон имеет лицензии и на частоты Yota, соответственно максимальная ширина канала может достигать 40 МГц в частотном диапазоне 2600 МГц (band 7), что в теории даёт целых 300 Мбит/с. Но в основном сеть Мегафон 4G работает в канале 15-20 МГц, что даёт скорость загрузки 100-150 Мбит/с. 

onlinenik.ru

4G - Википедия Переиздание

4G (от англ. fourth generation — четвёртое поколение) — поколение мобильной связи с повышенными требованиями. К четвёртому поколению принято относить перспективные технологии, позволяющие осуществлять передачу данных со скоростью, превышающей 100 Мбит/с — подвижным (с высокой мобильностью) и 1 Гбит/с — стационарным абонентам (с низкой мобильностью).

Технологии LTE Advanced (LTE-A) и WiMAX 2 (WMAN-Advanced, IEEE 802.16m) (SIM-карта не требуется) были официально признаны беспроводными стандартами связи четвёртого поколения 4G (IMT-Advanced) Международным союзом электросвязи на конференции в Женеве в 2012 году.

История

Спецификации любого поколения связи, как правило, относятся к изменению фундаментального характера обслуживания, несовместимым технологиям передачи, более высоким пиковым битрейтом, новыми полосами частот, более широким каналом полосы пропускания, выражаемой в единицах частоты — герцах, а также большей ёмкостью для множественной одновременной передачи данных (более высокой системой спектральной эффективности, измеряемой в бит/с/Гц/сектор).

Новые поколения мобильной связи начинали разрабатываться практически через каждые десять лет с момента перехода от разработок первого поколения аналоговых сотовых сетей в 1970-х годах (1G) к сетям с цифровой передачей (2G) в 1980-х годах. От начала разработок до реального внедрения проходило достаточное количество времени (например, сети 1G были внедрены в 1984 году, сети 2G — в 1991 году). В 1990-х годах начал разрабатываться стандарт 3G, основанный на методе множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA); он был внедрен только в 2000-х годах (в России — в 2002 году[1]). Сети поколения 4G, основанные на IP-протоколе, стали разрабатываться в 2000 году и начали внедряться во многих странах с 2010 года.

В 2000 году, когда только шло освоение технологии связи третьего поколения 3G, один из ведущих производителей персональных компьютеров Hewlett-Packard и японский гигант сотовой связи NTT DoCoMo объявили о начале совместных исследований по разработке технологий передачи мультимедиа-данных в беспроводных сетях четвёртого поколения[2]. Помимо них, разработки вели Ericsson и AT&T совместно с Nortel Networks.

Впоследствии появилось два действительно пригодных к реализации стандарта: LTE и WiMAX, которые, по мнению IMT Advanced, и стали новой эрой в развитии сети[3][4] (сумятицу в умах конечных пользователей может создавать тот факт, что эти две версии несовместимы, и нельзя точно предсказать, как они будут конкурировать и какая из них в итоге доминирует).

LTE

Стандарт LTE разрабатывался в рамках 3GPP (The 3rd Generation Partnership Project) как продолжение CDMA и UMTS и первоначально не относился к четвёртому поколению мобильной связи[5]. Международным союзом электросвязи как стандарт связи, отвечающим всем требованиям беспроводной связи четвёртого поколения, был избран десятый релиз LTE — LTE Advanced, который впервые был представлен японской компанией NTT DoCoMo. Так как данный стандарт можно реализовать на существующих сотовых сетях, то он стал более популярен у операторов сотовой связи. В апреле 2008 года компания Nokia заручилась поддержкой ряда компаний (Sony Ericsson, NEC) для развития стандарта LTE и придания этому стандарту конкурентоспособности против WiMAX[6][7]. В том же году аналитическая компания Analysys Mason спрогнозировала увеличение роста потребности сотовых технологий, таких как LTE, нежели WiMAX[8].

Первая коммерческая сеть LTE была запущена 14 декабря 2009 года шведской телекоммуникационной компанией TeliaSonera совместно с Ericsson, в Стокгольме и Осло[9].

WiMAX

Стандарт WiMAX (или IEEE 802.16) разрабатывается созданной в июне 2001 года организацией WiMAX Forum и является продолжением беспроводного стандарта Wi-Fi, альтернативой выделенным линиям связи и DSL[10]. У стандарта WiMAX много версий, но преимущественно они подразделяются на фиксированный WiMAX (спецификация IEEE 802.16d, также известная как IEEE 802.16-2004, которая была утверждена в 2004 году) и мобильный WiMAX (спецификация IEEE 802.16e, более известная как IEEE 802.16-2005, которая была утверждена в 2005 году). По названиям стандартов ясно, что фиксированный WiMAX предоставляет услуги только «статичным» абонентам после установления и закрепления соответствующего оборудования, а мобильный WiMAX предоставляет возможность подключения пользователям, передвигающимся в зоне покрытия со скоростью до 115 км/час. Преимуществом стандарта WiMAX было то, что он гораздо раньше стандарта LTE стал пригоден к коммерческой эксплуатации. В настоящее время компаниями, составляющими WiMAX Forum, являются такие известные производители, как Intel Corporation, Samsung, Huawei Technologies, Hitachi, и многие другие[11].

Первую сеть, основанную на технологии WiMAX, построила в Канаде компания Nortel, 7 декабря 2005 года[12]. Через два дня услуги беспроводного широкополосного доступа в сеть интернет стала предоставлять украинская компания «Украинские новейшие технологии» (тем самым став первой в странах СНГ), на основе микросхем Intel® PRO/Wireless 5116[13].

Технология

В марте 2008 года сектор радиосвязи Международного союза электросвязи (ITU-R) определил ряд требований для стандарта международной подвижной беспроводной широкополосной связи 4G, получившего название спецификаций International Mobile Telecommunications Advanced (IMT-Advanced), в частности установив требования к скорости передачи данных для обслуживания абонентов: скорость 100 Мбит/с должна предоставляться высокоподвижным абонентам (например, поездам и автомобилям), а абонентам с небольшой подвижностью (например, пешеходам и фиксированным абонентам) должна предоставляться скорость 1 Гбит/с[14].

Так как первые версии мобильного WiMAX и LTE поддерживают скорости значительно меньше 1 Гбит/с, их нельзя назвать технологиями, соответствующими IMT-Advanced, хотя они часто упоминаются поставщиками услуг как технологии 4G. В свою очередь, после запуска мобильными операторами сетей LTE-Advanced, в маркетинговых целях их стали называть 4G+. 6 декабря 2010 года МСЭ-Р признал, что наиболее продвинутые технологии рассматривают как «4G», хотя этот термин не определён[15].

Системы связи 4G основаны на пакетных протоколах передачи данных. Для пересылки данных используется протокол IPv4; в будущем планируется поддержка IPv6.

С технической точки зрения, основное отличие сетей четвёртого поколения от третьего заключается в том, что технология 4G полностью основана на протоколах пакетной передачи данных, в то время как 3G соединяет в себе как пакетную коммутацию, так и коммутацию каналов[источник не указан 2944 дня]. Для передачи голоса в 4G предусмотрены технологии VoLTE (англ. Voice over LTE)[16]

Основные исследования при создании систем связи четвёртого поколения ведутся в направлении использования технологии ортогонального частотного уплотнения OFDM[17]. Кроме того, для максимальной скорости передачи используется технология передачи данных с помощью N антенн и их приёма М антеннами — MIMO[18]. При данной технологии передающие и приёмные антенны разнесены так, чтобы достичь слабой корреляции между соседними антеннами.

Требования IMT-Advanced

Передовые международные мобильные телекоммуникационные системы (IMT-Advanced), определённые сектором радиосвязи МСЭ, должны отвечать некоторым требованиям, чтобы считаться сетями поколения 4G[19]:

  • основываются на коммутации пакетов, используя протоколы IP;
  • пиковые скорости передачи данных от 100 Мбит/с для пользователей с высокой мобильностью (от 10 км/ч до 120 км/ч) и от 1 Гбит/с для пользователей с низкой мобильностью (до 10 км/ч)[20];
  • используются динамически разделяемые сетевые ресурсы для поддержки большего количества одновременных подключений к одной соте;
  • их масштабируемая полоса частот канала 40 МГц[21][22];
  • минимальные значение для пиковой спектральной эффективности 15 бит/с/Гц в нисходящем канале и 6,75 бит/с/Гц в восходящем канале (имеется в виду, что скорость передачи информации 1 Гбит/с в нисходящем канале должна быть возможна при полосе пропускания радиоканала менее 67 МГц)[23];
  • спектральная эффективность на сектор в нисходящем канале от 1,1 до 3 бит/с/Гц/сектор и в восходящем канале от 0,7 до 2,25 бит/с/Гц/сектор[21];
  • плавный хэндовер через различные сети;
  • высокое качество мобильных услуг.

Аппаратное обеспечение

Производителями оборудования на сегодняшний день являются такие ведущие компании, как Nokia Siemens Networks, Huawei, Alcatel-Lucent, и другие[24]. В России выпуск сетевого оборудования начала компания Nokia Siemens Networks на базе совместного с НПФ «Микран» и корпорации «Роснано» предприятия под Томском. Выпускаемые ими мультистандартные базовые станции могут работать как в различных стандартах (2G/GSM/GPRS/EDGE, 3G/WCDMA/UMTS/HSPA и 4G/LTE/FDD/TDD/LTE-Advanced), так и большом количестве частотных диапазонов 800/900/1900/2100/2500/2700 МГц[25].

Первые чипы для модемов (MDM9225, MDM9625), которые будут поддерживать сети LTE, компания Qualcomm планирует выпустить в конце 2012 года[26]. Это первые чипсеты, которые поддерживают технологию агрегации несущих частот, позволяющую комбинировать несколько радиоканалов в нескольких полосах частот. Благодаря этой технологии операторы могут обойти ограничение стандарта LTE в части требования наличия 20 МГц непрерывного спектра и в имеющихся у них LTE-сетях повысить скорость работы пользователей до 150 Мбит/с. Стоит также отметить, что чипы MDM9225 и MDM9625 обратно совместимы с более старыми стандартами мобильных сетей — EV-DO Advanced, TD-SCDMA и GSM, в результате чего модемы, в которых они будут устанавливаться, смогут работать в 7 разных режимах: CDMA2000 (1X, DO), GSM/EDGE, UMTS (WCDMA, TD-SCDMA) и LTE (причем, и в LTE-FDD и в LTE-TDD)[27].

Новые системы на чипе Snapdragon 800, предназначенные для мобильных устройств, представила компания Qualcomm на выставке CES-2013. Это первый чип (MSM8974) со встроенным модемом 4G LTE, поддерживающим агрегацию каналов и скорость передачи данных Cat 4 до 150 Мбит/с.[28] В 2014 году Intel планирует представить модем Intel XMM 7260 с поддержкой LTE Advanced.[29]

Список диапазонов частот

См. также: en:E-UTRA § Frequency bands and channel bandwidths

В России:

  • LTE B7 (от абонента) 2500—2570 МГц (к абоненту) 2620—2690 МГц — 2×30 компания «Скартел», 2×10 ОАО «Ростелеком», ОАО «Мобильные ТелеСистемы», ОАО «МегаФон», ОАО «Вымпел-Коммуникации».
  • LTE B20 ↑832—862 МГц ↓791—821 МГц — 2×7,5 ОАО «Ростелеком», ОАО «Мобильные ТелеСистемы», ОАО «МегаФон», ОАО «Вымпел-Коммуникации». (план 2013—2019 г.)
  • LTE B38(TDD) 2570..2620 МГц — 1×25 ОАО «МегаФон», ОАО «Мобильные ТелеСистемы», ООО «ЕКАТЕРИНБУРГ-2000»
  • LTE B40(TDD) 2300..2400 МГц — ОАО «Ростелеком» (2013 г.), ОАО «Основа Телеком», ОАО «Вайнах Телеком»
  • LTE B3 ↑1710—1785 МГц ↓1805—1880 МГц — ООО «ЕКАТЕРИНБУРГ-2000»
  • 4G диапазон ↑720—750 МГц ↓761-791 МГц — 2×7,5 (рассмотрение в МСЭ)
  • 4G диапазон 31 ↑452.5—457.5 МГц ↓462.5—467.5 МГц — ЗАО «Скай Линк»

В западной Европе:

  • 4G FDD Band 8 880.1—889.9 Мгц, 925.1—934.9 Мгц 2х9.8. Orange France
  • 4G FDD Band 3 1710—1785 Мгц, 1805—1880 Мгц 2х75. Orange France, SFR, Bouygues Telecom, Free Mobile.
  • 4G FDD Band 1 2100 Мгц — 2х60. Orange France.
  • 4G FDD Band 7 2500—2570 Мгц, 2620—2690 — 2х75. Orange France, SFR, Bouygues Telecom, Free Mobile.

В США:

  • B2 ↑1850—1910 МГц ↓1930—1990 МГц — T-Mobile, MetroPCS (General Wireless).
  • B4 — AT&T, T-Mobile, MetroPCS.
  • B13 — Verizon.
  • B2, B4, B5, B17 — AT&T.
  • B25, B26 — Sprint.

Внедрение

В 2010 году расширение 4G сети TeliaSonera продолжается в 25 городах и зон отдыха в Швеции и 4 городов в Норвегии. До конца 2010 года TeliaSonera также внедрили коммерческие сети 4G для клиентов в Финляндии, Дании и Эстонии, а в апреле 2011 и в Литве[30].

Оператор сотовой связи МТС запустил в коммерческую эксплуатацию сеть четвёртого поколения (4G) на базе технологии LTE в Узбекистане. Сеть развёрнута в центральной части Ташкента в частотном диапазоне 2,5—2,7 ГГц, лицензию на использование которого узбекская дочерняя компания МТС получила в октябре 2009 года. Поставщиком оборудования для строительства сети является китайская Huawei Technologies[31].

С февраля 2011 года армянский мобильный оператор VivaCell-MTS полностью перешел к коммерческой эксплуатации сети в Ереване, и ныне развивается в регионах Армении[32].

С 9 декабря 2011 года в Бишкеке (Кыргызстан) начались подключения к скоростному беспроводному Интернету четвёртого поколения по технологии LTE[источник не указан 2613 дней].

Сеть LTE 4G на базе собственных технических ресурсов была развёрнута независимым альтернативным оператором связи Кыргызстана — ЗАО «Saima-Telecom». Сеть покрыла всю столицу — Бишкек, а затем планируется покрыть сетью крупные города Чуйской области. Жители этих городов будут иметь полноценный широкополосный доступ в сеть интернет, которые будут на уровне текущих цен.

17 июня 2011 года в Тирасполе между компаниями СЗАО «Интерднестрком» и Alcatel-Lucent Украина был подписан контракт о строительстве в Приднестровье мобильной сотовой сети 4-го поколения на базе LTE.

20 апреля 2012 года запущена в эксплуатацию первая коммерческая сеть LTE.

К маю 2012 года все крупные города Финляндии имеют покрытие сетью 4G несколькими операторами стандарта LTE.[33] [34] В планах — обеспечить 95 % покрытие территории страны за 3 года и 99 % за 5 лет.[35]

В конце второго квартала 2012 года азербайджанский оператор сотовой связи Azercell запустил сеть 4-го поколения в центре Баку[36].

26 декабря 2012 года 4G сеть на базе LTE запущена в Казахстане под торговой маркой Altel4g.

Министерство связи Бразилии и Huawei подписали соглашение (2012), в рамках которого Huawei разработает решение LTE в диапазоне 450 МГц, которое будет использоваться для обеспечения мобильным ШПД жителей удаленных и сельских территорий.[37]

18 сентября 2013 года национальный оператор «Алтын Асыр» запустил 4G-сеть на базе LTE в Туркмении[38].

С начала 2017 г. — полное покрытие в Белоруссии.

С 1 июля 2018 года на территории Украины начала внедрятся 4G-сеть в диапазонах 1800 МГц и 2600 МГц.

в России

3 ноября 2012 года SkyLine-WiMAX начинала тестирование на юге России новой платформы широкополосного беспроводного доступа Canopy PMP 450 4G по технологии LTE pro.

По состоянию на 1 декабря 2016 г. сети 4G/LTE действуют в 83 из 85 регионов России.

Самой значительной проблемой для развития сетей на обоих стандартах является то, что для них нужны одни и те же диапазоны частот. В первой половине мая 2008 года компания «Скартел» начала закупку десятка предприятий, владеющих необходимыми для внедрения беспроводных широкополосных сетей частотами, и во второй половине того же года уже был осуществлен запуск первой в России коммерческой сети WiMAX[39][40][41]. 9 ноября 2009 года Федеральная служба по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) опубликовала извещение о проведении четырёх конкурсов по продаже лицензий для оказания услуг широкополосной беспроводной связи в диапазонах 2300—2400 МГц[42]. Конкурсы были запланированы на 18 и 25 февраля, 4 и 11 марта 2010 года и включали 40 регионов России[43]. В итоге 39 из 40 лицензий оказались у компании «Связьинвест», причем 38 из них у дочернего «Ростелекома»; единственным регионом, где «Связьинвест» не выиграл, стала Чеченская Республика и таким образом одна лицензия досталась ЗАО «Вайнах Телеком». Однако Министерство обороны сразу согласовало данные частотные присвоения лишь с ЗАО «Вайнах Телеком», а вот компании «Ростелеком» пришлось подождать аж до ноября 2011 года[44].

28 декабря 2010 года решением Государственной комиссии по радиочастотам создана некоммерческая организация — Консорциум 4G — представляющая собой союз, основанный на членстве таких учредителей, как ОАО «ВымпелКом», ОАО «Мобильные ТелеСистемы», ОАО «МегаФон» и ОАО «Ростелеком», целью которой является изучение возможностей и условий внедрения в России сетей 4G в диапазонах 800 и 900 МГц, 1,8, 2,1 и 2,5—2,7 ГГц для разработки условий конкурсов на эти частоты (сейчас большинство из них заняты военными)[45]. Привлечение компаний сотовой связи зародило уверенность в том, что в России будут развиваться сети LTE и, кроме того, членство в Консорциуме 4G предполагает возможные преимущества в дальнейшем распределении частот. В январе 2011 года возможность появления LTE-сетей в России была оформлена законодательно[46]. По этой причине в феврале 2011 года пополнить ряды Консорциума захотела сотовая компания Tele2, опираясь на опыт построения сети LTE в Швеции, но этого так и не произошло[47][48]. В конце июля 2011 года Консорциум направил в Министерство связи исследования о том, что для развития LTE не стоит использовать отведенные под сети 2G и 3G частоты, а надо воспользоваться цифровым дивидендом — ресурсом в диапазонах 694—915 МГц и диапазоном 2,5—2,7 ГГц[49]. Опираясь на данное исследование, Государственная комиссия по радиочастотам приняла решение, что двухдиапазонные сети (791—862 МГц и 2500—2600 МГц, FDD) смогут развернуть только четыре оператора и ещё три игрока смогут развернуть сети в одном диапазоне[50]. Роскомнадзор обещал провести конкурсы на данные частоты в феврале 2012 года, но пока этого не сделал[51]. Вне конкурса по всей России частоты получат «Скартел» и созданная при участии Министерства обороны компания «Основа Телеком» (получила частоты в январе 2012 года), в Москве — «МегаФон» и МТС, в регионах — компания «Ростелеком»[52].

В сентябре 2011 года Федеральная антимонопольная служба пригрозила возбуждением административного дела в отношении Министерства связи и массовых коммуникаций и Консорциума 4G за то, что в ходе распределения частотного радиоресурса не были учтены региональные операторы и за то, что в Консорциум 4G до сих пор не могут вступить другие операторы[53].

Тем временем в сентябре 2011 года проводились конкурсы на частоты для получения WiMAX-лицензий в диапазонах 3,4—3,45 ГГц и 3,5—3,55 ГГц в восьми регионах и 29 городах России[54]. Позже Роскомнадзор признал конкурсы в шести регионах несостоявшимися из-за того, что было подано на них лишь по одной заявке, лицензии на два оставшихся региона (Чеченскую Республику и Республику Ингушетия) достались ЗАО «Вайнах Телеком» и «Ингушэлектросвязь» соответственно[55]. В городах Российской Федерации более всего комплектов лицензий на предоставление связи получил оператор ЗАО «Компания ТрансТелеКом» — одно из дочерних предприятий компании ОАО «Российские железные дороги»[56][57][58]. Стоит отметить, что этот диапазон относится к диапазону сантиметровых волн и его особенностью является то, что сигнал слабо распространяется сквозь стены зданий и потребуется большее количество базовых станций, чтобы обеспечить покрытие[58].

Коммерческий запуск сетей, основанных на стандарте LTE, впервые в России был осуществлен в Новосибирске в конце декабря 2011 года компанией «Скартел», которая собирается в мае 2012 года полностью перевести все своё оборудование на эту технологию[59][60]. А вот впервые в Москве (март 2012 года) сеть LTE была запущена принадлежащей предпринимателю Евгению Ройтману группе компаний «Антарес»[61]. По состоянию на 16 ноября 2012 года LTE работает более чем в 23 крупных городах России.

В конце 2011 года в Томске открылся первый в России завод по производству станций 4G[62].

23 апреля 2012 года оператор сотовой связи МегаФон первым из операторов «большой тройки» предоставил своим клиентам в России возможность доступа к услугам мобильной связи четвёртого поколения (4G). Первым городом России, в котором была запущена сеть четвёртого поколения стал Новосибирск[63][64], а чуть позже и Москва[65].

На конец I квартала 2014 года в России было около 2 млн абонентов четвёртого поколения мобильной связи (LTE), к концу года ожидается 3 млн абонентов LTE, а к 2018 году их количество вырастет до 20 млн[66].

Технологии четвёртого поколения мобильной связи также могут быть использованы в сферах телемедицины, безопасности и охраны общественного порядка, дистанционного образования, транспортного управления и т. д.[52]

В 2015 году Мегафон запустил 4G-сеть в 95 городах Урала. По подсчетам оператора, около 10 млн человек получили доступ к сетям 4G[67].

Список городов сети 4G в России

Предоставление государством спектра частот операторам мобильной и стационарной связи для связи четвёртого поколения в России. Всего сети 4G действуют сейчас в России в 64 регионах.

На 1 мая 2014 г. коммерческую эксплуатацию сети 4G производят: Yota, Freshtel, МегаФон — в 55 регионах, МТС[68], Сотовик — в 27 регионах, «Билайн» — в 11 регионах. «МОТИВ» — в Уральском регионе.

Радиус действия базовой станции зависит от мощности излучения, а максимальная скорость передачи данных — от радиочастоты и удалённости от базовой станции. Теоретический предел для скорости в 1 Мбит/сек — от 3,2 км (2600 МГц) до 19,7 км (450 МГц)[69].

Критика

  • Недостаток аппаратов, способных работать с сетями 4G, заключается в их высоком энергопотреблении и немного более крупных габаритах (не всегда помещаются в детской или женской руке).
  • В сетях 4G по состоянию на 2013 год удаётся передавать только данные, для голосового звонка телефоны переключаются в режим 3G (за исключением стран, где экспериментально внедрено решение VoLTE, например, Южной Кореи).
  • Наиболее важной проблемой распространения 4G является низкая активность инвесторов. Развитие сетей четвёртого поколения задерживает и то, что сети 3G имеют высокий потенциал интенсивного и экстенсивного развития, применительно к территории РФ к этой проблеме добавляется низкая плотность населения.

См. также

Примечания

  1. ↑ Петербург — город легального CDMA
  2. ↑ DoCoMo и Hewlett-Packard создают беспроводные сети четвёртого поколения Архивная копия от 11 января 2006 на Wayback Machine // Нетоскоп, 21 декабря 2011
  3. ↑ ITU paves way for next-generation 4G mobile technologies
  4. ↑ Evolution to the Next Generation Mobile Network (недоступная ссылка). Дата обращения 23 мая 2012. Архивировано 3 февраля 2014 года.
  5. ↑ About 3GPP // 3gpp.org
  6. ↑ LTE против WiMAX // Вокруг света, 16 апреля 2008
  7. ↑ Nokia набирает союзников в борьбе за стандарт связи // Газета.ru, 17 апреля 2008
  8. ↑ Беспроводные миллиарды. Развитые страны выберут сотовую связь вместо WiMAX // РБК Daily, 31 июля 2008.
  9. ↑ TeliaSonera opens world’s first LTE networks
  10. ↑ About the WiMAX Forum Архивная копия от 28 июля 2008 на Wayback Machine WiMAX Forum
  11. ↑ WiMAX Forum Member Companies Архивная копия от 9 мая 2012 на Wayback Machine WiMAX Forum
  12. ↑ Nortel to build first WiMAX network in Canada with Alberta Special Areas Board Архивная копия от 21 ноября 2006 на Wayback Machine Nortel, 7 декабря 2005
  13. ↑ Государственный международный аэропорт «Борисполь» — главные воздушные ворота Украины — стал беспроводным // Вечерний Харьков, 9 декабря 2005
  14. ↑ ITU global standard for international mobile telecommunications «IMT-Advanced» Архивная копия от 7 сентября 2012 на Wayback Machine, Circular letter, March 2008.
  15. ↑ ITU World Radiocommunication Seminar highlights future communication technologies (недоступная ссылка). International Telecommunication Union. Дата обращения 29 мая 2012. Архивировано 20 мая 2012 года.
  16. ↑ Голос в сетях LTE MForum.ru
  17. ↑ G.S.V. Radha Krishna Rao,G. Radhamani. WiMAX: A Wireless Technology Revolution. — 2007, ISBN 0-8493-7059-0.
  18. ↑ Слюсар, Вадим Системы MIMO: принципы построения и обработка сигналов.. Электроника: наука, технология, бизнес. – 2005. — № 8. С. 52—58. (2005).
  19. ↑ Vilches J. Everything you need to know about 4G Wireless Technology. TechSpot.
  20. ↑ Report M.1645, Framework and overall objectives of the future development of IMT-2000 and systems beyond IMT-2000
  21. ↑ 1 2 Report M.2134, Requirements related to technical performance for IMT-Advanced radio interface(s)
  22. ↑ Moray Rumney. IMT-Advanced: 4G Wireless Takes Shape in an Olympic Year Архивировано 17 января 2016 года. // Agilent Measurement Journal, September 2008
  23. ↑ Report M.2135, Guidelines for evaluation of radio interface technologies for IMT-Advanced
  24. ↑ LTE Portal
  25. ↑ Nokia Siemens Networks начала производство оборудования LTE в России // ICT-online, 13 декабря 2011
  26. ↑ Chipsets  // Qualcomm — Microchip Technology
  27. ↑ Qualcomm готовит чипсеты для модемов LTE Advanced // ИКС-медиа, 7 марта 2012.
  28. ↑ Спецификация процессора Qualcomm Snapdragon 800. Дата обращения 29 марта 2013.
  29. ↑ Intel Announces First Commercial Availability of 4G LTE Modem; Introduces Module for 4G Connected Tablets and Ultrabooks™
  30. ↑ 4G — TeliaSonera
  31. ↑ МТС запустила 4G в Узбекистане
  32. ↑ 4G в Армении: история и перспективы
  33. ↑ Покрытие оператором Elisa-Saunalahti (недоступная ссылка). Дата обращения 4 мая 2012. Архивировано 19 января 2012 года.
  34. ↑ Покрытие по городам оператором Sonera
  35. ↑ Сетевые новости
  36. ↑ Самая скоростная технология 4G теперь в Баку! (недоступная ссылка). Дата обращения 20 июня 2012. Архивировано 10 июня 2012 года.
  37. ↑ lte-depot: Huawei to bring LTE 450 for Brazil. 3GPP is to support?
  38. ↑ TMCELL начинает подключение абонетов к сети LTE // сентября 2013
  39. ↑ Анна Афанасьева. «Скартел» купил WiMAX ComNews, 12 мая 2008
  40. ↑ Даниил Варламов. WiMAX в России запущен Mobiset.ru
  41. ↑ Анна Афанасьева. «Скартел» раскрыл карты ComNews, 3 сентября 2008
  42. ↑ Роскомнадзор опубликовал извещение о проведении аукционов Архивная копия от 19 ноября 2010 на Wayback Machine 4G-FAQ
  43. ↑ Главные разочарования российского ИКТ-рынка 2010 Архивная копия от 20 июня 2015 на Wayback Machine CNews
  44. ↑ Олег Синча. Минобороны разрешило «Ростелекому» использовать частоты для 4G-сетей Архивная копия от 22 мая 2012 на Wayback Machine Digit.ru, РИА Новости, 28 ноября 2011
  45. ↑ Консорциум 4G может рассмотреть вопрос о приеме новых участников через 2-3 месяца Архивная копия от 15 июня 2013 на Wayback Machine Воентелеком, 25 мая 2011
  46. ↑ Распоряжения Правительства РФ № 57-р «План использования полос радиочастот в рамках развития перспективных радиотехнологий в РФ» Архивная копия от 13 мая 2012 на Wayback Machine [Текст]: офиц. текст : ввод в действие с 03.03.2012. — М. : Консультант, 2012. — 15 с.
  47. ↑ Анна Балашова. Tele2 просится в сотовый квартет Коммерсант, № 20/П (4561), 7 февраля 2011
  48. ↑ Тимофей Дзядко. Шведский заступник ComNews, Ведомости, 7 апреля 2011
  49. ↑ Анна Балашова, Владимир Лавицкий. «Большая тройка» зачастила Коммерсант, № 132 (4673), 21 июля 2011
  50. ↑ Сергей Мальцев. LTE в России: итоги 2011-го и перспективы 2012 года Spbit.ru, 27 января 2011
  51. ↑ Игорь Агапов. Конкурсы на LTE обойдутся без «Конкурсных торгов» Архивная копия от 31 марта 2012 на Wayback Machine Marker.ru, 30 марта 2012
  52. ↑ 1 2 Игорь Королев. LTE-гонка в России началась: «Билайн» отстал на старте Архивная копия от 19 июня 2015 на Wayback Machine // CNews, 8 сентября 2011
  53. ↑ ФАС может возбудить административное дело в отношении Минкомсвязи и «Консорциума 4G» и оспорить решение ГКРЧ по поводу сетей четвёртого поколения НЭП 08, 9 сентября 2011
  54. ↑ Роскомнадзор разыграет WiMAX лицензии в сентябре Livebusiness, 16 июня 2011
  55. ↑ Роскомнадзор признал несостоявшимися конкурсы на WiMAX частоты Livebusiness, 18 августа 2011
  56. ↑ Роскомнадзор выдал ещё немного WiMAX 12 сентября 2011 // Дарья Лютцау // ComNews
  57. ↑ WiMAX поделили Архивная копия от 2 ноября 2012 на Wayback Machine 12 сентября 2011 // Ксения Рассыпнова // ТАСС-Телеком
  58. ↑ 1 2 Валерий Кодачигов. Дочке РЖД достались 13 из 14 лотов на частоты для WiMAX Ведомости, 7 сентября 2011
  59. ↑ Yota: LTE в Новосибирске 26 декабря 2011 // Сергей Потресов // Mobile-review
  60. ↑ Yota: запуск LTE в Москве переносится Архивная копия от 19 июня 2015 на Wayback Machine 3 апреля 2012 // Игорь Королев // CNews
  61. ↑ В Москве появилась первая сеть связи четвёртого поколения 19 марта 2012 // Олег Сальманов // «Ведомости»
  62. ↑ Nokia Siemens и «Микран» запустили в Томске первый в РФ завод по производству станций 4G, Лента региональных новостей (5 декабря 2011). Дата обращения 18 июля 2012.
  63. ↑ Новосибирск получил 4G от «МегаФона» // KP.RU
  64. ↑ НГС.НОВОСТИ
  65. ↑ МегаФон | 4G ждет тех, кто не ждет
  66. ↑ Сбываются самые оптимистичные прогнозы аналитиков по развитию LTE в России. Ведомости (15.05.2014). Дата обращения 25 мая 2014.
  67. ↑ Интернет 4G стал доступен в 95 городах на территории Урала // РИА, 14 октябрь 2015
  68. ↑ МТС запустила собственную сеть 4G в столичном регионе // 03.09.2012
  69. ↑ Mobile-review.com 

Литература

  • В. Вишневский, С. Портной, И. Шахнович. Энциклопедия WiMax. Путь 4G. — М.: Техносфера, 2009. — 472 с. — ISBN 978-5-94836-223-6.
  • Вишневский В. М., Ляхов А. И., Портной С. Л., Шахнович И. Л. Широкополосные беспроводные сети передачи информации. М.: Техносфера, 2005

Ссылки

Эта страница в последний раз была отредактирована 23 сентября 2019 в 10:52.

wiki2.org

What's the difference between 4G and LTE ... and does it even matter?

When you’re looking to buy a new phone, you might find that there are way too many acronyms to wrap your head around. There’s CDMA, GSM, LTE, WiMax, and the list goes on. What does any of it mean? It can be easier to focus simply on the differences in these networks as they apply to you directly.

Related reads

  • CDMA vs. GSM
  • What is 5G?
  • Best smartphones

The simplest explanation is that the “G” in 4G stands for “generation,” because 4G is the fourth generation of mobile data technology, as defined by the radio sector of the International Telecommunication Union (ITU-R). LTE stands for “Long-term Evolution” and applies more generally to the idea of improving wireless broadband speeds to meet increasing demand.

What is 3G?

When 3G networks started rolling out, they replaced the 2G system, a network protocol that only allowed the most basic of what we would now call smartphone functionality. Most 2G networks handled phone calls, basic text messaging, and small amounts of data over a protocol called MMS. With the introduction of 3G connectivity, a number of larger data formats became much more accessible, including standard HTML pages, videos, and music. The speeds were still pretty slow, and mostly required pages and data specially formatted for these slower wireless connections. By 2G standards, the new protocol was speedy, but still didn’t come anywhere close to replacing a home broadband connection.

What is 4G?

The ITU-R set standards for 4G connectivity in March 2008, requiring all services described as 4G to adhere to a set of speed and connection standards. For mobile use, including smartphones and tablets, connection speeds need to have a peak of at least 100 megabits per second, and for more stationary uses such as mobile hot spots, at least 1 gigabit per second.

When these standards were announced, these speeds were unheard of in the practical world, because they were intended as a target for technology developers, a point in the future that marked a significant jump over the current technology. Over time, the systems that power these networks have caught up, not just in the sense that new broadcasting methods have found their way into products, but the previously established 3G networks have been improved to the point that they can be classified as 4G.

What is LTE?

LTE stands for Long-term Evolution, and isn’t as much a technology as it is the path followed to achieve 4G speeds. For a long time, when your phone displayed the “4G” symbol in the upper right corner, it didn’t really mean it. When the ITU-R set the minimum speeds for 4G, they were a bit unreachable, despite the amount of money tech manufacturers put into achieving them. In response, the regulating body decided that LTE, the name given to the technology used in pursuit of those standards, could be labeled as 4G if it provided a substantial improvement over the 3G technology.

Immediately networks began advertising their connections as 4G LTE, a marketing technique that allowed them to claim next-gen connectivity without having to reach the actual required number first. (It would be like the U.S. claiming they had landed on the moon because they got pretty close and the spaceship that got them there was a lot better than the previous ship.) It’s not entirely trickery though, despite inconsistent speeds depending on location and network, the difference between 3G and 4G is immediately noticeable.

To make matters more confusing, you’ll also likely come across LTE-A at some point. This stands for Long-term Evolution Advanced, and it takes us a step closer to proper 4G. It offers faster speeds and greater stability than normal LTE. It’s also backward compatible and works by aggregating channels, so instead of connecting to the strongest signal in your vicinity, you can download data from multiple sources at the same time.

Speed

So the real question is, can you feel a difference between 4G and LTE networks? Is the speed of loading a page or downloading an app on your handheld device a lot faster if you have LTE technology built in? Probably not, unless you live in the right area. While the difference between slower 3G networks and new 4G or LTE networks is certainly very noticeable, many of the 4G and “true 4G” networks have upload and download speeds that are almost identical. The rollout of LTE-A has made a difference for some, but your mileage may vary. LTE-A was the fastest connection available for wireless networks for a while there, but we’re starting to see 5G networks go live in a handful of cities.

Required resources

Creating 4G connectivity requires two components: A network that can support the necessary speeds, and a device that is able to connect to that network and download information at a high enough speed. Just because a phone has 4G LTE connectivity inside doesn’t mean you can get the speeds you want, in the same way that buying a car that can drive 200 mph doesn’t mean you can go that fast on a 55-mph freeway.

Before carriers were able to truly offer LTE speeds in major areas, they were selling phones that had the capabilities they would need to reach the desired speeds, and they started rolling out the service on a limited scale afterward. Now that LTE service is fairly widespread, this isn’t as much of a problem.

Packet-switching and circuit-switching

No matter what the data is or how fast it’s being transferred, it needs to be packaged and sent so that other points on the network can interpret it. Older networks use circuit-switching technology, a term that refers to the method of communicating. In a circuit-switching system, a connection is established directly to the target through the network, and the entirety of the connection, whether it’s a phone call or a file transfer, happens through that connection.

The advantages of a circuit-switched network include a faster connection time and less chance of the connection dropping. Newer networks take advantage of packet-switching technology, a modern protocol that takes advantage of the much larger number of connected points across the globe. In a packet-switching network, your information is broken up into small chunks which are then sent to your destination over whatever path is currently the most efficient. If a node drops out of your connection in the circuit-switching networks, you’ll have to reconnect, but in a packet-switching network, the next packet will simply hunt for a different path.

A lot of the technology used to create 4G speeds doesn’t have anything to do with voice communication. Because voice networks still use circuit-switching technology, it became necessary to reconcile the difference between older and newer network structures. A few different methods have been enacted that deal with the issue, and most carriers chose to deploy one of two options that preserved their control over the minutes used.

They do this by either allowing the phone to fall back to circuit-switching standards when used to make or receive a call, or by using packet-switching communication for data and circuit-switching for voice at the same time. The third option is to simply run the voice audio as data over the new LTE networks, a method that most companies avoided for a while, most likely because it takes away their power to easily charge for voice minutes. Voice over LTE (VoLTE) is basically what happens already when you make a Skype call or a FaceTime Audio connection to another user, with higher-resolution audio and faster connection speeds. Both VoLTE and Wi-Fi calling are growing more popular now.

What’s next?

Carriers are already testing the fifth generation of mobile broadband connectivity, 5G, but there’s a lot still to work out, even as some phone manufacturers are beginning to unveil 5G-capable devices. There’s plenty of hype, but the infrastructure will take time and money to build. LTE is also still advancing, so the gap between 5G and LTE may not be as big as you think. Judging by what has happened with 4G, it could be several years before 5G is widely available. You can keep an eye on our guide to 5G to stay abreast of the latest developments.

Editors' Recommendations

www.digitaltrends.com


Смотрите также