Что такое связь 4g в мобильном телефоне. LTE — что это такое в телефоне, как пользоваться

Технологии не стоят на месте и это в особенности заметно в сегменте мобильных устройств и коммуникаций. Новые гаджеты устанавливают более высокие стандарты и зарождают новые же потребности и требования, прежде всего, в качестве мобильной связи и скорости передачи информации. Одним из самых интересных и перспективных на сегодняшний день направлений является четвертое поколение связи 4G, которое в теории должно обеспечивать повышенное качество голосового общения и гораздо более высокую скорость работы в интернете.

Чем 4G отличается от предыдущих поколений связи?

Чтобы понять, в чем отличия и преимущества стандарта LTE и есть ли вообще смысл в масштабном переходе на 4G, нужно рассмотреть ключевые отличия данного формата от предшественников, начиная с самого первого поколения. Таковым была аналоговая связь, активно использующаяся вплоть до конца 90-х годов. Огромные по сегодняшним меркам средства связи в специальных чехлах-чемоданах общим весом до 5-7 килограммов – именно они работали на данном стандарте.

С внедрением связи второго поколения на рынке мобильных устройств произошел настоящий переворот. Большинству рядовых пользователей данный стандарт известен под названием GSM. Появилась возможность подключения к интернету. Формат остается популярным и широко используемым и в настоящее время.

Связь третьего поколения качественно изменила представление о скорости работы в сети на мобильных устройствах. К 3G относится несколько беспроводных технологий, наиболее популярными из которых являются стандарты UMTS, EV-DO и CDMA2000. В теории максимальная скорость загрузки должна составлять 21 Мбит/сек. На практике же эти показатели редко доходят даже до 5 Мбит/с. Видео в режиме онлайн смотреть, конечно же, не особо комфортно, но для обычного серфинга в интернете в большинстве случаев хватает. Однозначно быстрее, чем тот же EDGE, и это, при отсутствии альтернативы, очень радует.

Что касается 4G, то официально утвержденной полноценной сети такого формата в мире еще нет. Чтобы уполномоченная организация официально «признала» данный протокол, нужно, чтобы он обеспечивал передачу данных с невероятными по сравнению с предыдущими поколениями связи скоростями: 100 Мбит/с для мобильной электроники и 1 Гбит/с для стационарных устройств с возможностью выхода в интернет. Наиболее перспективными технологиями, у которых при грамотном подходе есть все шансы называться полноценным 4G, это протоколы WiMAX и LTE.

Основные особенности и характеристики стандарта LTE

Принцип технологии LTE становится хорошо понятным из расшифровки данной аббревиатуры: «Long Term Evolution». В литературном переводе на русский язык данное выражение означает «долговременное развитие». Компании, занимающиеся разработкой стандарта, принимают во внимание все ошибки и неудачи перехода с одного формата связи на другой. Как показывает практика, главной проблемой является обеспечение совместимости новых технологий со старым оборудованием и, конечно же, расходы, требующиеся для полноценного перехода.

В теории LTE-соты будут способны обеспечивать максимально качественную связь на расстоянии до 100 км. Это в особенности актуально для труднодоступной и малонаселенной местности. Для сравнения максимумом для наиболее распространенного на сегодня формата связи является расстояние в 30 км. То есть компаниям сотовой связи будет гораздо выгоднее установить одну точку 4G, нежели несколько 3G или GSM вышек.

Новый формат должен обеспечивать более высокое качество головой связи. GSM и 3G сети передают голос в полосе до 3,5 кГц, что является довольно скромным показателем. Современные же технологии будут способны передавать голос в полноценном режиме, т.е. от 20 Гц до 20 кГц. На практике это должно обеспечивать максимально правдоподобное и реалистичное звучание, словно собеседник говорит не по телефону, а находится рядом.

В настоящее время специалистами различных стран ведутся активные работы по усовершенствованию и развитию формата связи, специалисты постепенно подбираются к упоминавшимся ранее значениям скорости передачи данных. На текущий момент максимум, которого удалось добиться, составляет 173 Мбит/с на загрузку информации из сети и 58 Мбит/с на отдачу. На практике же эти цифры нередко снижаются до 10 и более раз, но даже в таких условиях «неполноценный» 4G уверенно превосходит по скорости связь третьего поколения.

Мобильная связь давным-давно стала неотъемлемой частью повседневной жизни каждого человека. Сегодня благодаря развитию мобильных технологий можно не только дозвониться в любую точку земного шара, но и обмениваться разнообразными данными посредством 3G, 4G и LTE интернет-сетей. Каждое из таких мобильных соединений имеет свои преимущества и недостатки.

Особенности 3G-сетей

3G или third generation - это технология третьего поколения мобильных сетей, объединяющая в себе мобильную связь и высокоскоростной доступ к интернету. Эта технология была разработана в 1999 году и является актуальной по сей день.

К 3G-сетям можно подключать мобильные устройства, ноутбуки и стационарные компьютеры

3G-технология уже встроена во все современные мобильные устройства (планшеты, смартфоны). Более того, выпускаются специальные 3G USB-модемы, с помощью которых можно подключиться к мобильному интернету через ноутбук или стационарный ПК. Если же говорить о преимуществах 3G-технологии, то можно выделить следующие ключевые пункты:

стабильная телефонная связь (даже во время пиковых нагрузок на телефонные подстанции);
продвинутая система защиты данных (многоуровневое кодирование позволяет обеспечивать конфиденциальность разговоров);
мобильность и большая зона покрытия сети;
сниженный уровень волн электромагнитного излучения (от входящего/исходящего сигнала) в 4–8 раз;
возможность пользоваться мультимедийными инструментами: видеозвонками, медиасервисами (прослушивание онлайн-радио, просмотр интернет-роликов на различных видеохостингах), мессенджерами («ВКонтакте», Telegram, WhatsApp и т. д.);
система индивидуализации - присвоение каждому пользователю индивидуального IP-адреса, что повышает степень защиты при работе в интернете.

Зона уверенного приёма сети 3G на карте отображается синими точками

Помимо перечисленных достоинств у технологии 3G имеются и существенные недостатки в области интернет-соединения:

Выбор в пользу 3G идеально подойдёт тем пользователям, кто активно общается как по телефону, так и в интернете (используя онлайн-мессенджеры) . Для более серьёзных сетевых задач (например, просмотра онлайн-фильмов в HD-качестве, скачивания файлов большого объёма и т. п.) подключение 3G не является оптимальным вариантом.

Я решил провести небольшой эксперимент с целью проверить качество 3G-подключения и работоспособность предлагаемого интернета от «МТС» и «Билайн» как на «родном» оборудовании, так и на стороннем. Для этого были приобретены два комплекта от вышеупомянутых провайдеров (USB-модем и SIM-карта) и отдельный USB-модем производителя HUAWEI (модель E8231). После замера скорости и качества сигнала на корпоративных USB-модемах обе SIM-карты поочерёдно были установлены в USB-модем HUAWEI. И если в случае с SIM-картой от «МТС» кардинальных изменений в скорости и качестве сигнала замечено не было, то с «Билайн» возникли некоторые трудности. Во-первых, скорость 3G-интернета, подключённого через USB-модем HUAWEI, упала примерно на 200 Кбит/с. Во-вторых, начали случаться периодические обрывы связи, из-за чего приходилось либо ждать автоматического переподключения к сети, либо перезапускать модем вручную. Поэтому если вы решили приобрести USB-модем, то будьте готовы к тому, что существует вероятность несовместимости SIM-карт с «неродными» USB-модемами.

Преимущества сетей четвёртого поколения

4G или fourth generation - технология четвёртого поколения мобильных сетей, запущенная в эксплуатацию в 2010 году и представляющая собой широкополосную беспроводную радиосвязь. В России первые тесты 4G-сети стали проводиться в 2012 году.

Отличительной чертой 4G-сети является диапазон рабочих частот - он более широкий, чем у сетей 3G

Можно выделить следующие сильные стороны 4G-сетей:

использование технологии IP-телефонии, которая не работает в сетях 3G. Абонент может одновременно осуществлять передачу голоса и данных без каких-либо задержек (отсутствие пинга), вследствие чего также уменьшается стоимость звонков;
повышенный диапазон частот передачи сигнала, благодаря чему увеличивается дальность стабильного приёма от базовой станции (расстояние может достигать 100 км);
высокая скорость интернета (минимальная скорость передачи данных около 100 Мбит/с, максимальная - до 1 Гбит/с);
совместимость с 3G-сетью. При обрыве сигнала 4G во время звонка или использования интернета ваше устройство автоматически переключится на 3G без потери соединения. Однако подобная совместимость отсутствует у сети LTE (разновидность 4G).

В отличие от 3G-покрытия охват сети 4G у оператора Yota в несколько раз меньше

В то же время у сетей 4G имеются и весьма значительные недостатки:

сетевое подключение 4G потребляет значительное количество электроэнергии, следовательно, мобильные устройства (смартфоны, планшеты) с небольшой ёмкостью аккумулятора будут очень быстро разряжаться;
малая зона покрытия сети из-за недостаточного количества базовых станций (преимущественно они расположены в больших городах-миллионниках);
ограниченная скорость передачи данных на территории России (в настоящее время скорость соединения по стране может варьироваться от 100 до 300 Мбит/с при заявленных мировых стандартах максимальной скорости в 1 Гбит/с);
ограниченное количество частотных диапазонов на территории России (у каждой телекоммуникационной компании имеется свой пул частот). Всего таких диапазонов или «бендов» насчитывается два, плюс 5 для сетей LTE.

Сети 4G (LTE) нужны лишь тем пользователям, кто проживает в крупных городах и активно пользуется мобильным интернетом (скачивание и передача большого количества медиаданных). Для более простых задач 3G-подключения будет достаточно.

Видео: чем крута сеть 4G

Различия между 4G и LTE

Зачастую понятия 4G и LTE приравнивают друг к другу или говорят (пишут) 4G-LTE вместе, также подразумевая их полное сходство, однако это далеко не так. LTE или Long-Term Evolution считается технологией широкополосной беспроводной радиосвязи (так же, как и 4G), но она является своего рода переходным этапом между третьим и четвёртым поколениями сетей . Проще говоря, LTE сеть - это первая версия полноценной 4G-сети. Более того, во всём мире, а в особенности в России, 4G-сети работают на технологии LTE. Ключевыми же различиями LTE-сети от 4G являются:

более низкая скорость передачи данных (20–170 Мбит/с);
несовместимость с 3G. В сетях LTE и 3G принципиально разный метод оцифровки данных. То есть если вы выйдете из зоны действия LTE и попадёте в зону 3G, произойдёт сбой в передаче данных;
для подключения к LTE-сети за границей ваше мобильное устройство должно поддерживать многодиапазонный режим, ведь диапазон LTE частот во всех странах разный.

Сравнение сетей 3G и 4G

У каждой из представленных сетей имеются как свои достоинства, так и недостатки. Для того чтобы определиться с выбором, проведём небольшой сравнительный анализ.

Таблица: сравнение скоростных данных 3G и 4G

	3G	4G
Скорость интернет-подключения, Мбит/с	0,474–2	100–1 000
Скорость загрузки интернет-страницы (отклик), сек	1	мгновенно
Прослушивание онлайн-музыки (буферизация), сек	10	1
Скачивание одной песни (размер около 5 МБ), сек	20	2
Просмотр онлайн-видео в SD качестве (до 480p, буферизация), сек	20	1
Скачивание видео в SD качестве (стандартный размер ~ 750 МБ), мин	50	3
Просмотр онлайн-видео в HD-качестве (от 720p, буферизация), мин	5	0,5
Скачивание видео в HD-качестве (стандартный размер ~ 1,5 ГБ), мин	120	6
15	1

Видео: LTE vs 3G - почувствуй разницу

Зона покрытия

Из-за того, что технология 4G является относительно новой и её развитие только-только набирает обороты, зона покрытия сети четвёртого поколения в десятки раз меньше, чем у сети 3G. Удостовериться в этом можно на интерактивной

Разноцветными точками обозначаются разные операторы связи (Yota, «МТС», «Билайн», «Мегафон», «Ростелеком» и другие)

Стоит также отметить, что зоны покрытия обеих сетей на сегодняшний день не обеспечивают полного охвата всей территории страны. Для того чтобы проверить, насколько качественный сигнал 3G/4G сети (и есть ли он вообще) в вашем регионе, воспользуйтесь специализированными сайтами, предоставляющими полную информацию о картах покрытия сетей .

Степень поддержки устройств

Технологию 3G поддерживают все электронные устройства (смартфоны, планшеты, USB-модемы). Для подключения к сети 4G ваше устройство должно иметь не только поддержку LTE-технологии (т. е. оно должно быть минимум 2012 года выпуска), но и возможность использования специальной USIM-карты (модифицированной SIM-карты) . Несмотря на то, что все современные устройства обеспечены всем необходимым для работы в 4G-сети, перед подключением всё же стоит перепроверить технические характеристики вашего девайса (например, на официальном сайте разработчика).

Делая выбор в пользу 3G или 4G-подключения, первым делом стоит обратить внимание на зону покрытия сети и на то, находится ли ваш регион в этой зоне. После этого уже следует исходить из личных потребностей. Если вы проводите время в интернете исключительно для общения и поиска информации, то вам будет достаточно 3G-подключения. Если же любите смотреть фильмы в интернете, постоянно скачиваете большое количество файлов или вам нужен USB-модем с высокоскоростным интернетом для подключения ПК/ноутбука, то смело выбирайте 4G.

Эпоха скоростного интернета уже наступила. Однако многие до сих пор не понимают принципиальной разницы между 3G и 4G интернетом и шумихи, вызванной активным развитием LTE сетей на территории России. Что такое 4G вообще и чем он отличается от предыдущей версии связи? Читайте в этой статье.

Не так давно популярная и продвинутая 3G форма интернет-связи стала именоваться не иначе как «сеть предыдущего поколения». Виновником этому выступил новый формат соединения – сеть 4G. Это не означает, что 3G морально устарело, просто появилась более совершенная интернет-инфраструктура.

3G, несомненно, было в своём роде культовым явлением. Именно благодаря появлению 3G смартфонов и планшетников пользователи получили возможность разговаривать друг с другом по видео-конференц связи, загружать видео в HD, слушать музыку онлайн. Появление «облачных сервисов», столь популярных на западе, было бы просто немыслимо без мобильных сетей третьего поколения.

Дело в том, что соединение 3G использует для передачи данных комбинацию пакетной коммутации и коммутационных каналов связи. LTE сети, в свою очередь, применяют только пакетную обработку данных. Добиться десятикратного качественного скачка удалось с помощью LTE сетей.

4G — это означает совершенно новые требования к качеству сигнала связи и его стабильности. Потенциал 4G LTE сетей теоретически способен обеспечивать скорость до 1 Гб/секунду для статичных объектов и 100 Мбит/секунду для движущихся

Скоростной интернет на скорости и другие преимущества 4G над сетями предыдущего поколения

1). Пожалуй, самым очевидным преимуществом являются доступные пользователю скорости. Известно, что 4G LTE соединение может достигать скорости в 100 Мбит/секунду, однако, на практике, это не совсем так. Результат в 100 Мбит/секунду является «лабораторным». Это означает, что учитываются результаты «чистого» тестирования, при которых нет негативных факторов, снижающих скорость соединения. Таких, как:

особенности ландшафта;
толстые бетонные стены;
помехи в виде линий электропередач, высотных зданий, лесов и насаждений;
перегруженность сети;
и другие.

Даже в тестовом режиме запуска (исключается пользовательская перегрузка) скорость отечественных LTE равняется 70-80 Мбит/секунду. В рабочем состоянии 4G LTE сеть выдаёт 25-50 Мбит/секунду, и 3-10 Мбит/секунду при наличии не слишком серьёзных помех и достаточно большой пользовательской нагрузке.

Естественно, в сравнении с 3G сетями, соединение 4G показывает скорость десятикратно(!) превышающую возможности предыдущего поколения. Делают это возможным новые стандарты соединения WiMax и LTE. В то время как предыдущие стандарты WCDMA и UMTS способны были обеспечить скорость лишь до 2,4 Мбит/с.

2). Поддержка скорости соединения 4G на скорости, простите за каламбур. Это значит, что появляется возможность работать с 4G на высокой скорости передвижения. Новая технология позволяет значительно сократить скоростные потери при быстром передвижении приёмника. Возможность пользоваться 3G при быстром передвижении абонента была и ранее, однако потери в соединение уменьшали фактическую скорость трафика приблизительно в 10(!) раз, по сравнению со статичным положением. Благодаря LTE сети у абонентов появилась возможность подгружать видео онлайн в движущемся поезде или в автомобиле на трассе.

3). Ещё одним преимуществом является «бесшовный» переход с 4G на 3G и 2G. Там, где у устройства нет возможности использовать сеть четвёртого поколения, он автоматически перейдёт на доступные сети. «Бесшовный» значит, что данный переход не будет сопровождаться прерыванием загрузок и перебоями в связи.

Отечественный рынок 4G интернета

На данный момент в России LTE сети имеются у трёх главных операторов «Билайн», «МегаФон» и «МТС». Так называемая «большая мобильная тройка» активно занимается расширением зоны покрытия 4G LTE. Больше всех в этом направлении преуспел «МегаФон», который, к слову сказать, первым среди российских операторов начал продвигать 4G технологию интернета.

По данным на конец 2013 года в LTE сети «МегаФон» «поймано» 38 регионов страны. Воспользоваться им может 1/3 населения России. В список «LTE городов» попали 10 городов с населением более миллиона и 12 городов с населением, превосходящим 500 тысяч жителей.

Для абонентов «МТС» 4G интернет доступ в столичном регионе и ещё восьми субъектах. Среди них оказались Тамбовская, Ростовская, Калужская, Псковская и Амурская области, Забайкальский край, Республика Удмуртия и Республика Северная Осетия.

В LTE-сети интернета «Билайн» находятся пока только три региона.

Тем не менее, нужно отметить, что при внедрении 4G интернета имеются определенные проблемы, связанные с обширной географией России, сложными ландшафтами удаленных регионов и неразвитостью инфраструктуры (в том числе и инфраструктуры связи).

Некоторые операторы не спешат идти в регионы во многом по тому, что сроки окупаемости у данных проектов достаточно длительны. Но это совершенно не значит, что жители отдаленных городов останутся без LTE сетей и высокоскоростного интернета. Вся «большая тройка» планирует серьёзно увеличить свою зону покрытия к кону 2015 года.

Современные инфокоммуникационные технологии и электроника развиваются с такой скоростью, что обычному обывателю уже трудно и немыслимо представить себя не только без смартфона или планшета, но и без доступа к интернету. Таким образом, гаджеты с подключённым интернетом превзошли стационарные компьютеры и ноутбуки в основном благодаря появлению 3G.

Обращаясь к истории, можно увидеть, что практически каждые десять лет, начиная с 1970-ых, когда был разработан стандарт 1G, появляются всё новые и новые виды связи. Уже к 1990-му году был принят 2G, а в начале 2000-ых внедрён стандарт 3G. Только в 2010 году сеть, основой которой является протокол IP, начала распространяться по миру под названием 4G. Каждый новый стандарт связи отличается от предыдущего частотным диапазоном, величиной пропускного канала и битрейта, а также техническим обслуживанием самой сети.

4G - это новое поколение технологии приёма и передачи данных, которое может работать с пропускной способностью более 100 Мбит/с для подвижных и более 1 Гбит/с для стационарных абонентов сети соответственно.

Ещё в 2012 году были представлены такие беспроводные технологии этого поколения, как WiMAX 2 (WMAN-Advanced, IEEE 802.16m) и LTE Advanced (LTE-A)

Технологические особенности

Требования к скорости обмена данными в 100 Мбит/с для подвижных и 1 Гбит/с для неподвижных приёмников связи 4G были предъявлены ещё в 2008 году Международным союзом электросвязи. Однако изначально стандарты LTE и WiMAX не соответствовали вышеуказанным требованиям, хотя и считались четвёртым поколением. Только с запуском LTE-Advanced скорость в сети достигла необходимого значения.

Что касается отличия от предыдущего стандарта 3G, то в четвёртом принцип передачи данных базируется на пакетных протоколах IPv4 и IPv6. Для голосовой передачи предусмотрена технология VoLTE.

Специалисты по радиопланированию и обслуживанию сети регулярно проводят мониторинги и внедряют новшества для увеличения максимальной скорости и качества приёма/передачи информации, так как 4G должно соответствовать следующим условиям:

Обязательное использование IP протоколов.

Пропускная способность для абонентов, движущихся со скоростью до 33,3 м/с.

Динамическое разделение для оптимизации процессов в сети.

Полоса пропускания шириной 40 МГц.

Отменное качество мобильных систем.

Что касается аппаратной части, то производством аппаратуры занимаются такие корпорации, как Siemens, Huawei, Nokia. Компания Qualcomm выпускает микропроцессоры для модемов, которые могут работать сразу в нескольких стандартах.

Отличие 4G от 3G

Первое, что сразу ощутимо при использовании нового поколения – это в десять раз увеличенная скорость трафика, то есть, в 3G она составляет от 348 кбит/с для подвижных и от 2 Мбит/с для стационарных абонентов.

Стоит отметить, что гаджеты, у которых присутствует встроенный 4G модуль, могут работать и в 3GСущественно отличаются и методы передачи и приёма информации. Для 3G характерен как голосовой, так и пакетный способ, в то время как для 4G только пакетный.

Поскольку третье поколение появилось намного раньше четвёртого, то площадь зоны покрытия также в разы больше.

Также, у тройки присутствует кодовое деление сигналов, что обеспечивает надёжное и бесперебойное соединение при переключении с одной базовой станции на другую.

Преимущества и недостатки

Безусловно, самым основным преимуществом перед другими источниками доступа к сети является мобильность и портативность, без какой-либо привязки к кабелю, шнуру или же зоны действия.

Обратной же стороной медали является ещё не совсем совершенное покрытие 4G. Поэтому на стабильную работу можно рассчитывать только в пределах крупных городов или мегаполисов. Но главное условие возможности подключение – это встроенный или внешний модем.

Если сравнивать мобильную связь и wi-fi, то здесь у последнего явное преимущество по скорости. Это относится и к энергопотреблению, так как wifi модули расходую энергию аккумулятора в несколько раз меньше, чем модемы 4G.

Ещё одним весомым аргументом при выборе 4G модема есть относительно высокая цена таких устройств, а также стоимость интернета, которая зависит от тарифа оператора.

Проанализировав вышеописанный текст, можно прийти к выводу, что на таком этапе развития, на котором сейчас находится 4G, такой стандарт лучше всего подойдёт для быстрого доступа в интернет, веб – сёрфинга, просмотра почты, новостей, видео, аудио и личных аккаунтов, но не для полноценной загрузки крупных файлов.

Перспектива 5G

На данный момент ведущие мировые производители и операторы телекоммуникационного оборудования и услуг уже ведут разработки новейшего стандарта 5G. Анонс прогнозируется уже к 2020 году. Концепция предполагает мультизадачность сети, многокоммутационный функционал, а также постоянная работа гаджетов и девайсов в режиме онлайн. Основной акцент делается на высокую энергоэффективность, что предусматривает очень низкое энергопотребление оборудования.