Разница между Wi-Fi и сотовой связью.
в Интернет 06.10.2018 0 912 Просмотров
В течение многих лет термин Wi-Fi используется в сочетании с беспроводным интернетом, будь то частная домашняя сеть или бесплатные точки доступа Wi-Fi, к которым вы можете получить доступ почти в любом месте, будь то кафе, улица, колледж и так далее. Wi-Fi – это сетевая технология, которая позволяет компьютеру, ноутбуку, смартфону и другим мобильным устройствам подключаться к интернету или общаться друг с другом по беспроводной сети в пределах заданного диапазона. Интегрированный Wi-Fi и сотовая связь имеют самое лучшее в мире, извлекая пользу преимущества предложенную каждой технологией.
Вследствие широко распространённого принятия беспроводных систем в домах, офисах, и других коммерческих помещениях, сотовые операторы не видят как их технология WLAN состязается с Wi-Fi, и воспринимают как что-то которое комплектует их для увеличения сотовой ёмкости системы. Обе технологии могут быть использованы для доступа в интернет, но они сильно отличаются друг от друга.
Что такое Wi-Fi?
Вы когда-нибудь хотели, чтобы просто сидеть и отдыхать на пляже где-то и заниматься сёрфингом в интернете? Или подключиться к беспроводной сети в кафе и проверить свои электронные письма, или общаться с другом в кафе? С помощью Wi-Fi, вы можете сделать все эти вещи и многое другое. Соберите несколько компьютеров в вашем доме и заставьте их общаться друг с другом по беспроводной сети – это возможно только с помощью Wi-Fi. Wi-Fi – это технология, которая использует радиоволны для обеспечения доступа в интернет к мобильным устройствам, таким как смартфоны, ноутбуки, планшеты и т. д. и для облегчения беспроводной связи.
Что такое сотовая связь?
Сотовая связь – это сетевая технология, обычно связанная с системой мобильной телефонной связи, которая использует радиостанции ближнего радиуса действия для облегчения связи с мобильными устройствами в областях, состоящих из ячеек и трансиверов. В последние несколько лет наблюдался феноменальный рост в индустрии беспроводной связи, как с точки зрения мобильных технологий, так и с точки зрения абонентов. Сотовая сеть относится к мобильной сети, и идея состоит в том, чтобы обеспечить покрытие большой ёмкости на широкой площади. Когда Вы не подключены к сети Wi-Fi и всё ещё используете телефон для подключения к интернету, вы используете сотовые данные, связанные с вашим планом сотового телефона.
Значение Wi-Fi и сотовой связи
Wi-Fi – это прежде всего локальная сетевая технология, которая использует радиоволны для обеспечения высокоскоростного доступа в интернет к мобильным устройствам с поддержкой Wi-Fi. Это не только позволяет мобильным устройствам, таким как смартфоны, ноутбуки и планшеты подключаться к интернету, но и позволяет им общаться друг с другом по беспроводной сети. Сотовая связь – это сетевая технология, обычно связанная с системой мобильной телефонной связи, которая использует радиостанции ближнего радиуса действия для облегчения связи с мобильными устройствами в областях, состоящих из ячеек и трансиверов. Для сотовых средств есть сотовый план, прикрепленный к устройству, которое использует сотовый сигнал для подключения к интернету.
Технологии, используемые в Wi-Fi и сотовой связи
Wi-Fi является важным элементом и решающей технологией беспроводной сети на основе стандартов IEEE 802.11. Название Wi-Fi Alliance используется для беспроводного стандарта или протокола, используемого для беспроводной связи. Wi-Fi Alliance является некоммерческой организацией, которая сертифицирует совместимость беспроводных устройств для продвижения беспроводных технологий. Это означает, что любое устройство с поддержкой Wi-Fi может бесшовно общаться с другим устройством с поддержкой Wi-Fi по беспроводной сети. Сотовая связь относится к мобильной сети, которая распределяется по широкой области которую обычно называют ячейками, которые связаны с одной базовой станцией, которая в свою очередь облегчает беспроводное соединение через мобильный телефон.
Сеть Wi-Fi
Wi-Fi включен означает, что есть беспроводной сигнал и устройство может использовать стандарт Wi-Fi для передачи и получения информации. Это означает, что любой человек может работать почти в любом месте с помощью мобильного устройства Wi-Fi для подключения к интернету без проводов. Wi-Fi – это имя, присвоенное беспроводным устройствам, сертифицированным для использования стандарта 802.11. Основная цель сети сотовой связи заключается в том, чтобы обеспечить покрытие высокой пропускной способности на большой площади и обеспечить экономически эффективное решение для сетей с точки зрения покрытия, мощности и качества. Мобильная технология – это технология, используемая для сотовой связи.
Ограничение данных по Wi-Fi и сотовой связи
Wi-Fi устройство полагается исключительно на Wi-Fi сигнал для подключения к Интернету и, как правило, гораздо быстрее, чем сотовая сеть. Wi-Fi идеально подходит для интенсивного использования данных, таких как онлайн-фильмы, YouTube, видеоконференции, Загрузка музыки и видео и т. д. Как правило, Wi-Fi не имеет ограничений на то, сколько данных Вы можете использовать в день или месяц. Сотовые сети, с другой стороны, используют проприетарную частоту и оператора сотовой связи, а услуги оплачиваются на основе еженедельных или ежемесячных планов. Сотовые планы данных, как правило, имеют ежедневное или ежемесячное ограничение на лимит потребления данных.
Обзор Wi-Fi и сотовой связи
Wi-Fi – это разрушительная технология, которая пришла неожиданно, но стала нормой и с тех пор росла беспрецедентными темпами. Первоначально Wi-Fi – это был просто хак, чтобы люди могли подключать свои мобильные устройства, в основном ноутбук, к сети по беспроводной сети, за которую не нужно платить. По мере роста Wi-Fi становится всё лучше, быстрее и безопаснее, чем когда-либо. Но, поскольку Wi-Fi является локальной сетью, он может работать только в пределах заданного диапазона, в отличие от сотовых сетей, которые работают за пределами границ. Сотовая сеть охватывает широкую область, охватывающую города и даже страны. Вы можете получить доступ к интернету, используя как Wi-Fi, так и сотовые данные, но сотовая связь может быть намного дороже, чем Wi-Fi.
Что такое телефон с интернетом
Телефоны бывают разные, и поэтому возможности у них тоже разные. Прежде чем переходить к вопросу, что такое телефон с интернетом, попробуем вспомнить те времена, когда интернет не получил такого широкого распространения, как сейчас.
Что такое телефон (без интернета)? Слово «телефон» образовано из двух слов «теле» + «фон». В переводе с древне-греческого «теле» — «далеко», а «фон» — «голос», «звук».
Телефон — аппарат, который передает и принимает звук (как правило, человеческую речь) на расстоянии.
Изначально телефон был предназначен исключительно для передачи звука, голоса, то есть, для непосредственного общения людей, находящихся на расстоянии друг от друга. Об интернете речи не было.
Выход в интернет: первые модемы и современные ADSL-модемы
Тем не менее, первый довольно распространенный доступ в интернет появился как раз с помощью обычных домашних проводных телефонов. В составе компьютеров появилось устройство «модем». Этот термин является сокращением от двух слов: МОдулятор и ДЕМодулятор.
С помощью модема компьютер мог получать сигналы из интернета по проводной телефонной линии. Это происходило за счет того, что поверх обычного звукового сигнала телефона можно было наложить цифровой сигнал Интернета. Технический термин «наложить» означает «модулировать сигнал». От слова «модулировать» образовалось слово «модем».
Модем не только модулировал такие сигналы, он также умел их демодулировать. В результате этого компьютер мог работать с информацией из интернета. У провайдеров, которые предоставляли доступ в интернет, тоже были свои модемы. Телефонная линия использовалась для передачи сигнала от модема провайдера к модему компьютера пользователя или наоборот.
Подобная связь осталась до сих пор – это так называемые ADSL-модемы (звучит слитно одним словом, как «а-дэ-эс-эль-модемы»), подключаемые к телефонным линиям. До сих пор подобный способ выхода в интернет является распространенным.
Правда, при использовании старого (не ADSL) модема для выхода в интернет предварительно требовалось позвонить провайдеру по обычному телефонному номеру, чтобы установить соединение. Современный ADSL-модем постоянно находится на связи с провайдером, никуда звонить не нужно.
Компьютеры, если они подключаются к обычной телефонной линии, существуют как бы отдельно от телефона. Старый способ связи с помощью модемов полностью блокировал телефон на время работы компьютера в интернете. ADSL-модем не блокирует телефон. Интернет сигнал и телефонный сигнал передаются по одному и тому же проводу одновременно. Вернее, они передаются по паре проводов, которые так и называются «телефонная пара».
Интересно вспомнить, что старые (не ADSL) модемы работали только с домашними телефонами, они не работали в офисных телефонных сетях. Причина состояла в том, что в домашних и в офисных телефонных сетях, к сожалению, разное электрическое напряжение. Модемы были предназначены только для домашних телефонных сетей. Было ли это связано с конкуренцией между телефонами и интернетом, либо существовали какие-то иные причины – история умалчивает. Скорее всего, как это часто бывает, просто так получилось.
Появление мобильной связи и мобильного интернета
С появлением мобильной связи вопросы доступа в интернет через вышки сотовых операторов, как ни странно, возникли далеко не сразу. Сначала были предприняты попытки обеспечить доступ мобильных телефонов в интернет с помощью тех же самых модемов. В мобильном телефоне предусматривали наличие модема, с помощью которого мобильный телефон мог смодулировать интернетовский сигнал поверх… звукового сигнала, сигнала голоса, речи.
Получалось так, что первоначально в мобильной связи применили аналогичный подход, как и в стационарных телефонах. Только в отличие от стационарного телефона мобильный телефон был изначально снабжен модемом, и мог сам выходить в Интернет.
А что в интернете мог делать старый кнопочный мобильный телефон? Собственно говоря, ничего. Тогда зачем мобильный телефон нужно было подключать к интернету? Для того чтобы мобильный телефон мог быть превращен в модем, подключаемый к компьютеру!
Схема выхода в Интернет с помощью кнопочного мобильного телефона
Как можно выйти в Интернет с помощью старого кнопочного мобильного телефона?
1) Мобильный телефон «дозванивался» до провайдера и устанавливал с ним связь с помощью встроенного в мобильный телефон модема.
2) Одновременно, мобильный телефон проводом соединяли с компьютером. Например, подключали мобильный телефон к USB-разъему компьютера.
3) Иногда вместо проводного подключения к компьютеру применяли соединение по радио BlueTooth (блютус). Это был уже более современный способ связи. Он применялся только на мобильных телефонах, имеющих этот самый блютус.
4) Компьютер настраивали на работу с интернетом через мобильный телефон.
5) Выход в интернет происходил в компьютере. При этом мобильный телефон был лишь средством мобильной беспроводной коммуникации. Браузеры стояли только в компьютерах, их тогда еще не было в мобильных телефонах. Либо это были первые попытки создания браузеров в мобильных телефонах, весьма далекие от совершенства.
При описанном соединении, во-первых, скорость интернета была медленной, не лучше, чем с помощью обычного модема. Во-вторых, такое подключение к Интернету стоило довольно дорого. Ведь мобильный телефон воспринимался и виделся сотовым оператором как подключенный к голосовому соединению. Не важно, что вместо голоса, в мобильную сеть «говорил» и «слушал» модем. Все равно сотовый оператор считал это голосом, и тарифицировал соединение поминутно. Это было весьма дорого! Зато у пользователя компьютера и мобильного телефона был интернет даже там, где не было под рукой телефонной линии с модемом.
Современная мобильная связь и интернет
Сотовые операторы в какой-то момент поняли, что интернет интересен пользователям мобильных телефонов, даже несмотря на сложность подключения и дороговизну. Вот тут-то и «включились мозги» инженеров. Специалистам сразу же показалось странным, зачем модулировать интернет соединение поверх голоса, если голос из мобильного телефона потом снова превращается в цифровой сигнал.
Где логика? Интернет сигнал цифровой. Но с помощью модема его сначала превращают в аналоговый сигнал. А потом обратно превращают в цифровой сигнал для передачи на вышку сотового оператора. Сложнее не придумаешь! Теряется скорость передачи данных, надежность соединения, ухудшаются многие другие технические характеристики.
В итоге интернет сигнал перестали модулировать поверх голосового сигнала, то есть, отказались от старой схемы, присущей домашнему стационарному телефону. После этого сразу же в мобильных телефонах появилась возможность получать и отправлять цифровые интернет сигналы непосредственно из телефона на вышку сотового оператора. Это давало колоссальный прирост скорости интернета и повышало качество и надежность соединения.
У специалистов сотовых операторов возник следующий вопрос. Почему сотовые операторы являются лишь посредниками между пользователем мобильного телефона и провайдером интернета? Кто мешает сотовому оператору самому стать провайдером интернета? Никто!
Так наши сотовые операторы стали провайдерами. Теперь все они есть не только телефонные операторы, но и операторы услуг доступа в интернет. А все широко известные и популярные тарифы сотовых операторов обязательно включают в себя опцию: гигабайты интернета либо даже безлимитный интернет в дополнение к минутам разговоров и количеству СМС-сообщений.
Кстати, для стареньких, но еще применяемых кнопочных мобильных телефонов, стало, практически, невозможно подобрать подходящий тариф сотового оператора, то есть, без интернета. Теперь практически все опции, которые предлагают сотовые операторы, содержат гигабайты интернета.
Но зачем платить за гигабайты, если кнопочный телефон не имеет встроенного браузера, и не имеет возможности выхода в интернет?! Но это «небольшие» мелочи, никак не влияющие на прогресс мобильной связи.
Что такое телефон с интернетом
Особенность старого кнопочного мобильного телефона состоит в том, что с его помощью можно только звонить и писать смс-сообщения. Это телефон БЕЗ интернета. Он работает без плюсов выхода во всемирную сеть, но также и без минусов, связанных с интернетом.
Телефон с интернетом – это умное устройство (смартфон) для выхода в интернет, а также для голосового, видео общения, смс и т.д.
О мобильном интернете
Дальнейшее развитие мобильного интернета – дело техники. Первоначально скорости мобильного интернета были маленькие. Затем стали расти. Появились стандарты 3G, 4G,активно развивается 5G.Чем «больше» G, тем быстрее интернет. Да и в 3G прекрасно, порой, показывается видео.
Кстати, стандарт 2G есть как раз тот самый «старенький» стандарт, когда мобильный телефон работал в режиме модема. Да и сейчас в некоторых местах и в некоторых случаях на смартфонах включается режим 2G (или E, как показывает индикатор на экране смартфона) – это самый медленный вариант соединения, когда интернет попросту «стоит» и лишь слегка «шевелится».
В итоге, мы, пользователи мобильной связи, стали обладателями не кнопочных телефонов, а «умных телефонов», смартфонов, айфонов со встроенными браузерами, с экранами, с доступом в интернет даже без компьютеров. Фактически, каждый пользователь смартфона стал держать в руках небольшой компьютер, по мощности превосходящий компьютеры времен первого, тогда еще лишь проводного, интернета.
Причем, современные смартфоны уже просто не могут «жить» без интернета. Связь мобильная фактически, конкурирует с интернетом. Многие соцсети имеют возможности не только обмена данными, но и работают в режиме «позвонить». То же относится и к мессенджерам, и к иным мобильным приложениям.
Да и пользователи смартфонов часто вместо «поговорить» пользуются вариантами «написать», «отправить» картинку, видео, голосовое сообщение. Активно меняются привычные способы общения. Меняется жизнь…
Современные смартфоны и компьютеры – заодно!
Компьютеры тоже развиваются. Нельзя сказать, что их будущее сомнительно в сравнении со смартфонами. Явно в дальнейшем будут как те, так и другие. Компьютерам тоже нужен интернет, много интернета! Тут смартфоны были, есть и будут настоящими помощниками для компьютеров.
Как ни странно, сохранился старый режим, когда мобильный телефон можно соединить с компьютером, и сделать из мобильного телефона точку доступа в интернет. К интернету подключается мобильный телефон (телефон подключается к провайдеру интернета). А компьютер подключается к мобильному телефону. В итоге получается доступ компьютера к интернету посредством мобильного телефона.
Помимо старинного способа прямого соединения компьютера со смартфоном, подключить компьютер к мобильному телефону теперь можно разными способами. По старинке, по проводу через USB-порт компьютера. Можно соединить компьютер и смартфон по радио с помощью BlueTooth. А можно и посредством Wi-Fi соединения. Последнее, а именно Wi-Fi, дает массу дополнительных возможностей!
Любой современный смартфон может как бы «раздавать» Wi-Fi. Этот вид связи обычно используется смартфонами для подключения к интернету без помощи СИМ-карты мобильного оператора. Но этот же способ связи позволяет смартфонам становиться точкой доступа к мобильному интернету, к интернету сотового оператора. Смартфон превращается в своего рода небольшой роутер, который способен обеспечить соединение не одним, а сразу с несколькими компьютерами, планшетами и такими же смартфонами, как он сам.
Такое разнообразие возможностей дает нам цифровая техника. Первые модемы были аналоговые. Они «накладывали» цифровой интернет сигнал на звуковой аналоговый сигнал. Это не давало каких-либо иных дополнительных возможностей. А вот как только мобильный интернет стал цифровым от начала до конца, от вышки сотового оператора, то смартфона – появилось множество технологичных способов соединений устройств между собой.
Теперь нам плохо представляется жизнь без интернета. Будь то мобильный телефон, будь то планшет, компьютер, даже умный телевизор, умный домашний робот – пылесос, холодильник и прочее. Интернет теперь есть, практически, везде, и он востребован. Жизнь продолжается…
Основные отличия 3g от 4g
В современном мире сложно представить человека, который не пользуется интернетом. Но, если домашний интернет проведён практически в каждый дом, то мобильным, оказывается, пользуются не все. Для тех, кто только начинает использовать мобильный интернет будет полезным узнать, чем отличаются наиболее используемые виды мобильных сетей для интернет-соединения.
Как работает мобильная связь и интернет
Прежде чем выбирать между современными 3g и 4g, нужно разобраться, как вообще работает мобильный интернет.
Передача данных через мобильный интернет работает так же, как и обычная сотовая связь. Сначала обрисуем общую картину. Операторы мобильной связи уже успели разделить большую часть земного шара на секторы, или по-другому – соты. В каждом из таких сотов установлена вышка, которая отвечает за передачу данных.
Далее передача данных по сотовой сети организована следующим образом:
Так как вышеописанный процесс автоматизирован, происходит он в считаные минуты. Поэтому мы не замечаем всех элементов, и беспрепятственно пользуемся мобильной связью.
Что касается мобильного интернета, то он работает по тому же принципу, передавая данные из одной точки в другую с помощью вышек.
Что такое 3g
3 g – это мобильная сеть третьего поколения (third generation). Она предоставляет как услуги мобильной связи, так и услуги беспроводного высокоскоростного интернет-соединения. Нас интересует в первую очередь последнее.
3g основана на базовых мобильных сетях Edge и GPRS, способ работы которых был описан выше. Основное отличие состоит в том, что 3g покрытие использует более новое оборудование, что обеспечивает более качественную и быструю передачу данных.
Данная сеть предоставляет следующие скорости для абонентов с высокой мобильностью, низкой и неподвижных соответственно:
Как видим, чем менее подвижен объект, тем выше у него будет скорость передачи данных.
Преимущества интернета 3 поколения
Учитывая особенности передачи данных в этой сети, выделим её преимущества:
На заметку! Существуют также 3g модемы, которые можно подключить к стационарному компьютеру, и пользоваться с его помощью интернетом.
Недостатки интернета 3g
При выборе также стоит оценить и недостатки предлагаемых систем.
Это основные недостатки, но они весьма значительные, поэтому данная сеть отходит на второй план, уступая место новому поколению.
На заметку! Скорость, заявленная оператором, может отличаться в худшую сторону. Это связано с нестабильностью связи в сети 3g.
Что представляет собой 4g
4g – это ещё более новое поколение связи (fourth generation). Соответственно, для него используются новейшее оборудование. А это повышает качество связи и скорость передачи данных. Способ работы системы остаётся такой же, как и у первоначально изобретённой сотовой связи.
Справка! Минимальная заявленная скорость передачи данных в 4g – 100 Мбит/с, максимальная – 1Гбит/с.
Преимущества и недостатки интернета 4 поколения
У этого покрытия также найдутся положительные и отрицательные стороны.
Из положительных выделяем:
Так как это новейшее поколение, то у него находятся и недостатки:
Учитывая то, что связь развивается, в скором времени недостатки данной сети будут доработаны.
Основные отличия 3g и 4g
Исходя из вышесказанного, основными различиями данных сетей являются следующие:
3g-интернет подойдёт для тех, кому достаточно использование социальных сетей и просмотра контента небольшого объёма.
Для скачивания больших файлов и просмотра фильмов в высоком качестве необходимо уже подключить 4g. Соответственно, и остальные задачи в сети Интернет будут выполняться быстрее.
Что такое 1G, 2G, 3G, 4G и все что между ними
Трудно в это поверить, но когда-то мобильные телефоны действительно называли «телефонами», не смартфонами, не суперфонами… Они входят в ваш карман и могут делать звонки. Вот и все. Никаких социальных сетей, обмена сообщениями, загрузки фотографий. Они не могут загрузить 5-Мегапиксельную фотографию на Flickr и, конечно же, не могут превратиться в беспроводную точку доступа.
Конечно, те мрачные дни уже далеко позади, но по всему миру продолжают появляться перспективные беспроводные высокоскоростные сети передачи данных нового поколения, и многие вещи начинают казаться запутанными. Что же такое «4G»? Это выше, чем 3G, но означает ли, что лучше? Почему все четыре национальных оператора США неожиданно называют свои сети 4G? Ответы на эти вопросы требуют небольшой экскурсии в историю развития беспроводных технологий.
Для начала, «G» означает «поколение», поэтому когда вы слышите, что кого-то относят к «сети 4G», это означает, что они говорят о беспроводной сети, построенной на основе технологии четвертого поколения. Применение определения «поколения» в данном контексте приводит ко всей той путанице, в которой мы попробуем разобраться.
История начинается с появления в 1980-х годах нескольких новаторских сетевых технологий: AMPS в США и сочетание TACS и NMT в Европе. Хотя несколько поколений услуг мобильной связи существовали и раньше, тройка AMPS, TACS и NMT считается первым поколением (1G), потому что именно эти технологии позволили мобильным телефонам стать массовым продуктом.
Во времена 1G никто не думал об услугах передачи данных — это были чисто аналоговые системы, задуманные и разработанные исключительно для осуществления голосовых вызовов и некоторых других скромных возможностей. Модемы существовали, однако из-за того, что беспроводная связь более подвержена шумам и искажениям, чем обычная проводная, скорость передачи данных была невероятно низкой. К тому же, стоимость минуты разговора в 80-х была такой высокой, что мобильный телефон мог считаться роскошью.
Отдельно хочется упомянуть первую в мире автоматическую систему мобильной связи «Алтай», которая была запущена в Москве в 1963 году. «Алтай» должен был стать полноценным телефоном, устанавливаемым в автомобиле. По нему просто можно было говорить, как по обычному телефону (т.е. звук проходил в обе стороны одновременно, т.н. дуплексный режим). Чтобы позвонить на другой «Алтай» или на обычный телефон, достаточно было просто набрать номер — как на настольном телефонном аппарате, без всяких переключений каналов или разговоров с диспетчером. Аналогичная система в США, IMTS (Improved Mobile Telephone Service), была запущена в опытной зоне на год позже. А коммерческий ее запуск состоялся лишь в 1969 году. Между тем в СССР к 1970 году «Алтай» был установлен и успешно работал уже примерно в 30 городах. Кстати, в Воронеже и Новосибирске система действует до сих пор.
В начале 90-х годов наблюдается подъем первых цифровых сотовых сетей, которые имели ряд преимуществ по сравнению с аналоговыми системами. Улучшенное качество звука, бОльшая защищенность, повышенная производительность — вот основные преимущества. GSM начал свое развитие в Европе, в то время как D-AMPS и ранняя версия CDMA компании Qualcomm стартовали в США.
Эти зарождающиеся 2G стандарты пока не имеют поддержки собственных, тесно интегрированных, услуг передачи данных. Многие из таких сетей поддерживают передачу коротких текстовых сообщений (SMS), а также технологию CSD, которая позволила передавать данные на станцию в цифровом виде. Это фактически означало, что вы могли передавать данные быстрее — до 14,4 кБит/с, что было сравнимо со скоростью стационарных модемов в середине 90-х.
Для того, чтобы инициировать передачу данных с помощью технологии CSD, необходимо было совершить специальный «вызов». Это было похоже на телефонный модем — вы или были подключены к сети, или нет. В условиях того, что тарифные планы в то время измерялись в десятках минут, а CSD была сродни обыкновенному звонку, практической пользы от технологии почти не было.
Появление сервиса «General Packet Radio Service» (GPRS) в 1997 году стало переломным моментом в истории сотовой связи, потому что он предложил для существующих GSM сетей технологию непрерывной передачи данных. С использованием новой технологии, вы можете использовать передачу данных только тогда, когда это необходимо — нет больше глупой CSD, похожей на телефонный модем. К тому же, GPRS может работать с большей, чем CSD, скоростью — теоретически до 100 кБит/с, а операторы получили возможность тарифицировать трафик, а не время на линии.
GPRS появился в очень подходящий момент — когда люди начали непрерывно проверять свои электронные почтовые ящики.
Это нововведение не позволило добавить единицу к поколению мобильной связи. В то время, как технология GPRS уже была на рынке, Международный Союз Электросвязи (ITU) составил новый стандарт — IMT-2000 — утверждающий спецификации «настоящего» 3G. Ключевым моментом было обеспечение скорости передачи данных 2 МБит/с для стационарных терминалов и 384 кБит/с для мобильных, что было не под силу GPRS.
Таким образом, GPRS застрял между поколениями 2G, которое он превосходил, и 3G, до которого не дотягивал. Это стало началом раскола поколений.
3G, 3.5G, 3.75G… и 2.75G тоже
В дополнение к вышеупомянутым требованиям к скорости передачи данных, спецификации 3G призывали обеспечить легкую миграцию с сетей второго поколения. Для этого, стандарт, называемый UMTS стал топовым выбором для операторов GSM, а стандарт CDMA2000 обеспечивал обратную совместимость. После прецедента с GPRS, стандарт CDMA2000 предлагает собственную технологию непрерывной передачи данных, называемую 1xRTT. Смущает то, что, хотя официально CDMA2000 является стандартом 3G, он обеспечивает скорость передачи данных лишь немногим больше, чем GPRS — около 100 кБит/с.
Стандарт EDGE — Enhanced Data-rates for GSM Evolution — был задуман как легкий способ операторов сетей GSM выжать дополнительные соки из 2.5G установок, не вкладывая серьезные деньги в обновление оборудования. С помощью телефона, поддерживающего EDGE, вы могли бы получить скорость, в два раза превышающую GPRS, что вполне неплохо для того времени. Многие европейские операторы не стали возиться с EDGE и были приверженцами внедрения UMTS.
Итак, куда же отнести EDGE? Это не так быстро, как UMTS или EV-DO, так что вы можете сказать, что это не 3G. Но это явно быстрее, чем GPRS, что означает, что она должна быть лучше, чем 2.5G, не так ли? Действительно, многие люди назвали бы EDGE технологией 2.75G.
Спустя десятилетие, сети CDMA2000 получили обновление до EV-DO Revision A, которая предлагает немного более высокую входящую скорость и намного выше исходящую скорость. В оригинальной спецификации, которая называется EV-DO Revision 0, исходящая скорость ограничена на уровне 150 кБит/с, новая версия позволяет делать это в десять раз быстрее. Таким образом, мы получили 3.5G! То же самое для UMTS: технологии HSDPA и HSUPA позволили добавить скорость для входящего и исходящего траффика.
Дальнейшие усовершенствования UMTS будут использовать HSPA+, dual-carrier HSPA+, и HSPA+ Evolution, которые теоретически обеспечат пропускную способность от 14 МБит/с до ошеломительных 600 МБит/с. Итак, можно ли сказать что мы попали в новое поколение, или это можно назвать 3.75G по аналогии с EDGE и 2.75G?
4G — кругом обман
Подобно тому, как было со стандартом 3G, ITU взяла под свой контроль 4G, привязав его к спецификации, известной как IMT-Advanced. Документ призывает к скорости входящих данных в 1 ГБит/с для стационарных терминалов и 100 МБит/с для мобильных. Это в 500 и 250 раз быстрее по сравнению с IMT-2000. Это действительно огромные скорости, которые могут обогнать рядовой DSL-модем или даже прямое подключение к широкополосному каналу.
Беспроводные технологии играют ключевую роль в обеспечении широкополосного доступа в сельской местности. Это более рентабельно — построить одну станцию 4G, которая обеспечит связь на расстоянии десятков километров, чем покрывать сельхозугодья одеялом из оптоволоконных линий.
К сожалению, эти спецификации являются настолько агрессивными, что ни один коммерческий стандарт в мире не соответствует им. Исторически сложилось, что технологии WiMAX и Long-Term Evolution (LTE), которые призваны добиться такого же успеха как CDMA2000 и GSM, считаются технологиями четвертого поколения, но это верно лишь отчасти: они оба используют новые, чрезвычайно эффективные схемы мультиплексирования (OFDMA, в отличие от старых CDMA или TDMA которые мы использовали на протяжении последних двадцати лет) и в них обоих отсутствует канал для передачи голоса. 100 процентов их пропускной способности используется для услуг передачи данных. Это означает, что передача голоса будет рассматриваться как VoIP. Учитывая то, как сильно современное мобильное общество ориентировано на передачу данных, можно считать это хорошим решением.
Где WiMAX и LTE терпят неудачу, так это в скорости передачи данных, у них эти значения теоретически находятся на уровне 40 МБит/с и 100 МБит/с, а на практике реальные скорости коммерческих сетей не превышают 4 МБит/с и 30 МБит/с соответственно, что само по себе очень неплохо, однако не удовлетворяет высоким целям IMT-Advanced. Обновление этих стандартов — WiMAX 2 и LTE-Advanced обещают сделать эту работу, однако она до сих пор не завершена и реальных сетей, которые их используют, по-прежнему не существует.
Тем не менее, можно утверждать, что оригинальные стандарты WiMAX и LTE достаточно отличаются от классических стандартов 3G, чтобы можно было говорить о смене поколений. И действительно, большинство операторов по всему миру, которые развернули подобные сети, называют их 4G. Очевидно, это используется в качестве маркетинга, и организация ITU не имеет полномочий противодействовать. Обе технологии (LTE в частности) скоро будут развернуты у многих операторов связи по всему миру в течение нескольких следующих лет, и использование названия «4G» будет только расти.
И это еще не конец истории. Американский оператор T-Mobile, который не объявлял о своем намерении модернизировать свою HSPA сеть до LTE в ближайшее время, решил начать брендинг модернизации до HSPA+ как 4G. В принципе, этот шаг имеет смысл: 3G технология в конечном счете может достигнуть скоростей, больших, чем просто LTE, приближаясь к требованиям IMT-Advanced. Есть много рынков, где HSPA+ сеть T-Mobile быстрее, чем WiMAX от оператора Sprint. И ни Sprint, ни Verizon, ни MetroPCS — три американских оператора с живой WiMAX/LTE сетью — не предлагают услуги VoIP. Они продолжают использовать свои 3G частоты для голоса и будут делать это еще в течении некоторого времени. Кроме того, T-Mobile собирается обновиться до скорости 42 МБит/с в этом году, даже не касаясь LTE!
Возможно, именно этот шаг T-Mobile вызвал глобальное переосмысление того, что же на самом деле означает «4G» среди покупателей мобильных телефонов. AT&T, которая находится в процессе перехода на HSPA+ и начнет предлагать LTE на некоторых рынках в конце этого года, называет обе эти сети 4G. Таким образом, все четыре национальных оператора США украли название «4G» у ITU — они его взяли, убежали с ним и изменили.
Выводы
Итак, что же это все нам дает? Похоже, операторы выиграли эту битву: ITU недавно отступил, заявив, что термин 4G «может быть применен к предшественникам этой технологии, LTE и WiMAX, а также другим эволюционировавшим 3G технологиям, обеспечивающим существенное повышение производительности и возможностей по сравнению с начальной системой третьего поколения». И в некотором смысле мы считаем, что это справедливо — никто не будет спорить, что так называемые «4G» сети сегодня напоминают сети 3G 2001 года. Мы можем передавать потоковое видео очень высокого качества, загружать большие файлы в мгновение ока и даже, в определенных условиях, использовать некоторые из этих сетей как замену DSL. Это звучит как скачок поколений!
Не известно, будут ли WiMAX 2 и LTE-Advanced называться «4G» к тому времени, когда они станут доступны, но думаю, что нет — возможности этих сетей будут сильно отличаться от сетей 4G, которые существуют сегодня. И давайте быть честными: отделы маркетинга не испытывают недостатка в названиях поколений.
Литература
UPDATE: Добавлена информация о системе мобильной связи «Алтай».