H или 4G что лучше: современные стандарты связи и их отличия

Идея создания беспроводной сети мобильной связи появилась более ста лет назад. Активная деятельность в этом направлении велась на Западе, но СССР не отставал от своих «коллег по цеху». Однако несмотря на многолетние разработки первая вариация сотового телефона появилась только в начале 70-х годов, когда в США был создан первый сотовый телефон, выпущенный компанией Motorola.

На сегодняшний день практически у каждого жителя планеты есть мобильные устройства, работающие на основе беспроводной связи. Только за последние сорок лет сменилось четыре поколения сотовой связи, сегодня активно развивается пятое (новейшее) поколение 5G, внедрить которое планируется в 2020 году.

В данной статье в общих чертах будет представлена информация по каждому поколению беспроводной сотовой связи.

Стандарт сотовой связи 1G

Это аналоговый стандарт с огромным количеством недостатков, заключающихся в плохом качестве сигнала, отсутствием как таковой совместимости с технологиями.

• Самыми распространенными стандартами были:
• AMPS — применялась только в Соединенных Штатах Америки, на территории Австралии, Канаде и в некоторых странах Южной Америки;
• TACS — применялась преимущественно в развитых европейских странах (Великобритания, Испания, Италия и т.д.);
• NMT — действовала в северных европейских странах — в Скандинавии;
• TZ-801 — исключительно японская сеть.

Коммерческое применение аналоговым сетям было найдено в Японии, далее запуск выполнился в скандинавских странах. Позже всех коммерческое решение для применения и объединения стандартов было найдено в США.

Стандарт мобильной связи 2G

Созданная в 1982 году в Европе рабочая группа, получившая название GSM (спецгруппа по подвижной связи) приступила к изучению и последующей разработке наземной системы связи для комплексного использования.

«Эстафету» в разработке и изучении к концу 80-х годов принял Европейский институт стандартов в телекоммуникации. Именно тогда аббревиатура GSM получила немного другое определение и стала именоваться как глобальная система для подвижной связи.

Коммерцизация мобильных сетей началась только в начале 90-х годов прошлого века. Основная отличительная особенность 2G от 1G — цифровая методика передачи данных, а не аналоговая. Благодаря появлению новых технологий удалось запустить сервис, позволяющий обмениваться текстовыми сообщениями (SMS) и внедрить протокол WAP, благодаря которому у абонентов появилась возможность выходить со своих мобильных устройств в Интернет. Несмотря на то, что скорость передачи мобильных данных была крайне низкой и не превышала 19,5 кбит/секунду, внедрение беспроводного протокола стало самым настоящим прорывом.

Видя небывалую заинтересованность абонентов в мобильном интернете компании стали активно разрабатывать и реализовывать в последствии сети новых поколений. Так появилась сеть 2,5G и 2,7G — это были своеобразные промежуточные варианты, приближающие пользователей к заветной сети третьего поколения.

2,5G работала на основании технологии GPRS и предполагала пакетную мобильную связь общего пользования. В сети GPRS скорость передачи данных была увеличена до 80 кбит/секунду, хотя разработчики обещали 172 кбит/секунду.

Далее появилась 2,7G, работающая на основе технологии EDGE, где скоростные показатели уже достигли 150 кбит/секунду.

Стандарт сотовой связи третьего поколения — 3G

Несмотря на то, что все работы по созданию новой технологии 3G начали вестись еще в начале девяностых, мир о сети третьего поколения узнал только в начале двухтысячных. В основе новой технологии был стандарт CDMA, разрешающий многократный доступ с кодовым разделением. Поколение 3G включало сразу пять стандартов UMTS/WCDMA, CDMA2000/IMT-MC, TD-CDMA/TD-SCDMA, DECT и UWC-136, среди которых наибольшую распространенность получили UMTS/WCDMA (этот стандарт стал самым популярным в РФ) и CDMA2000/IMT- MC.

Каждое из устройств, которое поддерживает работу в сети 3G, может беспрепятственно функционировать в стандартах двух других поколений. Тот же модем Huawei E173, предназначен для работы со вторым и третьим поколениями стандартов. Максимум, на котором может работать данная модель модема — 7,2 Мбит/секунду. Другая модель Huawei E3131 (с максимальной скоростью передачи данных 21 Мбит/секунду) работает в 2G/3G, но при этом может поддерживать работу в HSPA+, что невозможно в предыдущей модели модема.

Однако следует учитывать, что теоретическая и реальная скорости отличаются, причем не в пользу абонентов. Если в теории скорость составляет 3,6 Мбит/секунду, то на практике это будет показатель в 1-2 Мбит/секунду или если заявлено 7,2 Мбит/секунду, то в реальности скорость не превысит 3,5 Мбит/секунду.

При этом реальная скорость во многом будет зависеть от уровня сигнала, показателей загруженности базовой станции сотового оператора и других факторов. Если рассматривать вариант покупки модема 3G, то лучше всего обратить внимание на модель Huawei E3372, который может работать в сети третьего поколения с поддержкой скорости передачи данных до 42,2 Мбит/секунду, но и сети 4G (теоретическая скорость доходит до 150 Мбит/секунду).

Стандарт связи 4G — LTE и WiMax

Несмотря на то, что сеть 3G не сдает свои обороты и активно используется в России и Европе, ей на смену пришла уже хорошо себя зарекомендовавшая сеть четвертого поколения, которая полностью соответствует высоким запросам и требованиям абонентов.

Стандартами сети 4G стали LTE и WiMax

LTE — своеобразный последователь привычных нам GSM/UMTS. Изначально LTE не относился к сети нового поколения, но постепенно за счет более усовершенствованных технологий передачи данных его стали считать основным стандартом сети 4G. Максимальная скорость, с которой могут (теоретически) передаваться данные в стандарте LTE — 326,4 Мбит/секунду. Реальная скорость может колебаться и зависеть от многочисленных факторов. Самая большая ширина диапазона для частот LTE у оператора «Мегафон» (составляет 40 МГц и 300 Мбит/секунду соответственно). У остальных ширина диапазона не превышает 10 МГц, что соответствует 75 Мбит/секунду.

WiMAX — продолжает беспроводной стандарт передачи мобильных данных. На сегодняшний день существует несколько версий данного стандарта — фиксированные, которые предназначаются для находящихся в неподвижности абонентов, а также мобильные версии — для абонентов в движении.

Новейшее поколение связи — 5G

На сегодняшний день ведутся активные работы по разработке и внедрению стандартов новейшего поколения — 5G. По прогнозам пятое поколение сетей появится в 2020 году. Пока неясно, насколько высокой будет скорость передачи данных — актуальной информации на данный счет нет. Во время предварительных испытаний удалось дойти до скорости в 25 Гбит/секунду, что в разы выше существующих сегодня показателей в 3G и 4G.

Как только сеть пятого поколения будет введена в строй, абоненты получат точные сведения о теоретической и реальной скорости передачи данных.

Ключевое различие между LTE и VoLTE заключается в том, что LTE может не поддерживать голос и данные одновременно, и это может привести к снижению качества голоса, тогда как VoLTE поддерживает как голос, так и данные одновременно, не влияя на качество голоса. Кроме того, скорость соединения вызова в VoLTE выше, чем в LTE.

LTE или 4G LTE – это стандарт высокоскоростной беспроводной связи для мобильных устройств и терминалов данных. Он обеспечивает высокую скорость передачи данных, чем 3G и 4G. С другой стороны, VoLTE – более высокий стандарт, чем LTE. Эти технологии популярны во всем мире и у поставщиков услуг мобильного интернета. Они предоставляют пользователю возможность быстрой передачи данных.

Содержание

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое LTE
3. Что такое VoLTE
4. В чем разница между LTE и VoLTE
5. Заключение

Что такое LTE?

LTE или 4G LTE на английском языке расшифровывается как Long-Term Evolution и в переводе означает “долгосрочное развитие”. Это стандарт высокоскоростной беспроводной связи для мобильных устройств и терминалов данных.

Существует много технологий, которые относятся к разным поколениям. Буква «G» обозначает поколение, например 3G, 4G и 5G. Главное отличие – это скорость передачи данных. Самый современный стандарт сегодня – это 5G. Передача данных по стандарту 5G осуществляется быстрее по сравнению с Wi-Fi, 3G, 4G и LTE, но пока он не так распространён, как стандарт 4G LTE

Обычно LTE поддерживает скорость загрузки 100 Мбит/с и скорость отдачи 50 Мбит/с. LTE Advanced поддерживает скорость загрузки 1 Гбит/с и скорость отдачи 500 Мбит/с. В целом, LTE обеспечивает высокоскоростную передачу данных, мультимедийные видео, безопасный доступ к базе данных и многое другое.

Что такое VoLTE?

VoLTE расшифровывается как Voice Over Long Term Evolution и в переводе означает “голос через LTE”. Когда пользователь делает голосовой вызов находясь в сети LTE и сохраняет соединение для передачи данных, у него снижается качество голосовой связи. Стандарт связи VoLTE является решением этой проблемы.

Это технология, которая позволяет пользователям одновременно передавать голос и данные по сети без снижения качества голосовой связи. Это превосходная технология и она обеспечивает множество преимуществ. Во-первых, качество голоса высокое. Во-вторых, пользователь может поддерживать соединение для передачи данных во время голосового вызова. В-третьих, VoLTE позволяет быстрее соединять звонки. Кроме того, VoLTE хорошо работает на высоких частотах.

В чем разница между LTE и VoLTE?

И LTE, и VoLTE являются стандартами высокоскоростной беспроводной связи. LTE означает Long Term Evolution и в переводе означает “долгосрочное развитие”, тогда как VoLTE означает Voice Over Long Term Evolution и в переводе означает “голос через LTE”. LTE может не поддерживать голосовой вызов и услуги передачи данных одновременно, тогда как VoLTE поддерживает как голосовой вызов, так и услуги передачи данных одновременно.

Более того, в LTE одновременное использование данных и голоса может ухудшить качество голоса. С другой стороны, VoLTE не повлияет на качество голоса при одновременном использовании голоса и данных. Кроме того, скорость соединения вызова в VoLTE выше, чем в LTE.

Заключение – LTE против VoLTE

Разница между LTE и VoLTE заключается в том, что LTE может не поддерживать голос и данные одновременно, и это может привести к снижению качества голоса, тогда как VoLTE поддерживает как голос, так и данные одновременно, не влияя на качество голоса. Если вкратце, то VoLTE является расширенным стандартом, чем LTE.

Читайте также:  Разница между Galaxy A51 и iPhone SE

В наше время, быстрыми темпами распространяется мобильная связь четвёртого поколения — 4G, на подходе уже пятое поколение связи так называемое 5G.

Сети 4G работают в стандарте LTE. Как нам говорит история, ЛТЕ был не первым стандартом четвёртого поколения. WiMAX, это первый широко распространённый стандарт (на нем работали провайдер FreshTel и Yota).  Максимальная скорость передачи данных WiMAX, достигала 40 Мбит/с, а реальные показатели не превышали 20 Мбит/с.

<o>

Стандарт LTE, именно он сейчас наиболее распространён на территории Российской Федерации. Но что же, все таки такое 4G — LTE?

<o>

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.

<o>

LTE FDD и LTE TDD

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

FDD — Frequency Division Duplex (частотный разнос входящего и исходящего канала)TDD — Time Division Duplex (временной разнос входящего и исходящего канала).<o>

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.<o>

<o>

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.

<o>

В России для сетей 4-го поколения на сегодня используются четыре частотных диапазона:

<o>

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

Скоростная политика в сетях 4G LTE

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.

<o>

Перспективы технологии

Как сказано выше, стандарт 4G LTE, является только промежуточным звеном на пути к полноценному 4G, 4G+ и 4.5G. Технически обеспечить скорость передачи выше стандарт не в состоянии. Учитывая, что объем данных, передаваемых через интернет, постоянно увеличивается, можно утверждать, что LTE – эффективная, но не «вечная» технология. Удовлетворить потребности в еще более скоростном интернете смогут только сети пятого поколения, 5G, разработка которых активно ведется.

Пока же 4G LTE внедряется всеми мировыми операторами связи. В большинстве регионов России сегодня доступен качественный 4G от «большой четверки» — МТС, Билайна, МегаФона и Теле2. И пока не настал момент, когда возможности технологии полностью себя исчерпают, любой абонент может воспользоваться всеми преимуществами скоростного доступа в интернет, обеспечиваемого стандартом LTE.

<o>

<o>

все публикацииИспользуемые источники:

• https://gsm-technology.ru/stati/chto-takoe-2g-3g-4g-lte/
• https://raznisa.ru/raznica-mezhdu-lte-i-volte/
• https://onlinenik.ru/articles/chto-takoe-4g-lte