LTE в телефоне как работают и что это такое

Частоты предопределяют конкуренцию

Начнем с одного их новейших российских операторов — Yota. Он считается самостоятельным игроком рынка, несмотря на то, что 100 % акций бренда принадлежат «Мегафону». Касательно доступности частот, Yota может работать в диапазоне 2,6 ГГц. При этом, как отмечают эксперты, фактически данный оператор оказывает услуги как виртуальный поставщик. Реальные владельцы используемых инфраструктурных каналов — «Мегафон», а также, как полагают некоторые аналитики, — МТС.

В свою очередь, сам «Мегафон» может технологически запускать LTE-сети в 3 диапазонах — 700, 800, а также 2600 МГц. Правда, использовать некоторые высокочастотные каналы данный оператор способен только в Москве и области. Но проблем с ресурсами для дальнейшего развития инфраструктуры, отмечают эксперты, «Мегафон», вероятнее всего, иметь не будет. Данный мобильный оператор — один из первых в РФ, кто ввел LTE-сети в коммерческую эксплуатацию.

Какие частоты LTE в России задействует МТС? В принципе, у этого оператора не меньший спектр доступных диапазонов, если сравнивать с теми, что есть у «Мегафона». МТС может работать в частотах 700, 800, 1800, а также 2600 МГц. При этом, так же как и в случае с «Мегафоном», некоторые каналы на высокочастотных диапазонах могут быть задействованы оператором только на территории столицы и Московской области.

Какие использует частоты LTE «Билайн»? Их спектр также достаточно широк. В распоряжении оператора — диапазоны в 700, 800, а также 2600 МГц. Практически те же возможности есть и у Ростелекома, который не менее активно участвует в освоении нового рынка. Есть в России еще один перспективный LTE-оператор — «Основа Телеком». Он может работать на частоте 2,3 ГГц.

Интересна история освоения перспективного LTE-рынка компанией Tele2. Долгое время данный бренд не присутствовал в рассматриваемом сегменте. Однако в декабре 2014 года фирма все же осуществила запуск LTE-инфраструктуры. Причем сделала она это в Туле. Эксперты называют опыт Tele2 в некоторой степени уникальным. Дело в том, что данный сотовый оператор задействует достаточно редко используемый другими российскими поставщиками диапазон — 1800 МГц. Выход Tele2 на LTE-арену, полагают эксперты, существенно обострит конкуренцию в данном сегменте мобильных сервисов.

Кроме диапазона в 1800 МГц, компания также имеет техническую возможность использовать частоту 450 МГц, которая, как мы уже отметили выше, теперь разрешена в России для LTE-сетей. К слову, сама процедура появления низкого диапазона в распоряжении Tele2 также достаточно интересна. Изначально доступ к этой частоте имел другой бренд — «Скай Линк». Однако он, вследствие объединения активов Tele2 и Ростелекома, стал контролироваться компанией «Т2 РТК Холдинг». Которая, в свою очередь, владеет брендом Tele2.

LTE-частоты в России теперь разрешены в достаточно широком диапазоне, и это, как считают эксперты, сыграет позитивную роль в развитии мобильной индустрии. Также данное обстоятельство повлияет и на рынок интернета в целом. С ШПД-доступом все более активно конкурируют сети беспроводные. Связи с провайдерами традиционного типа российские пользователи, конечно, не теряют. Однако процент мобильного трафика, как считают эксперты и аналитики, уже вплотную приблизился к показателям, характерным для проводных каналов доступа к интернету.

Новые стандарты связи

Постоянное развитие мобильной связи и увеличение количества пользователей заставляет придумывать новые стандарты и технологии беспроводной передачи данных. Кроме этого, идет постоянный процесс улучшения качества старых.

4G LTE — что это

Данная аббревиатура представляет собой формат мобильной связи четвертого поколения. Международный союз электросвязи установил стандарты на эту технологию в 2008 г., однако ее массовое распространение началось совсем недавно. Она определяет скорость связи для перемещаемого оборудования — смартфона или планшета, которая равна не менее 100 Мбит/с. В это же время неподвижные точки доступа обладают скоростью не менее 1 Гбит/с.

Обратите внимание! Еще каких-то 10 лет назад столь высокие скорости передачи данных были для операторов просто фантастическими и невозможными. Но эти показатели обозначили направление, в котором нужно двигаться всем провайдерам

Представленная технология передачи информации работает пакетным способом, благодаря чему и достигается столь высокая скорость соединения. Базовые станции или вышки имеют возможность передавать пакеты данных на расстоянии в 100 км.

Что такое LTE и что значит 4G LTE

Последние несколько лет многие компании проводили работу над увеличением скорости передачи беспроводных данных при помощи мобильных стандартов. Таким образом появился новый LTE (Long Term Evolution — в переводе с английского «долгосрочная эволюция»).

После реализации технологии ее называли просто улучшенной 3G, но чуть позже Международный союз электросвязи решил обозначать этот стандарт как 4G.

Эта волна была подхвачена телеком-операторами, которые стали рекламировать продукт как 4G или 4G LTE. Они позиционировали его в виде нового стандарта, хотя оригинальных показателей скорости так и не достигли.

На самом деле получается, что разница между 4G и LTE есть. LTE представляет собой немного улучшенный устаревший 3G. Он не дотягивает по показателям до полноценного четвертого поколения.

Обратите внимание! Основное отличие 4G от LTE заключается в том, что первый — полноценно новый стандарт, а второй — всего лишь улучшенный предшественник

Частотный спектр LTE-сетей

Сейчас в мире функционирует более 200 сетей на базе рассматриваемой технологии связи. На каких частотах работает LTE чаще всего? Эксперты считают, что это диапазон в 1800 МГц — он наиболее часто задействуется в мире. Им, по подсчетам некоторых аналитиков, пользуются более 40 % современных коммерческих операторов. Вместе с тем, есть и иные популярные каналы. Так, в частности, распространен диапазон частот LTE, соответствующий 2,6 ГГц. Не менее популярен и тот, что характеризуется цифрой в 800 МГц. Правда, в РФ его использование относится к числу перспективных. Позже мы выясним, почему.

Каковы самые часто используемые LTE-частоты в России сейчас? Собственно, самый популярный — уже названный диапазон в 2,6 ГГц. В нем, в частности, функционирует столичный МТС. LTE-частоты в некоторых регионах используются в диапазоне 2,3 ГГц, есть перспективы освоения каналов в 450 и 900 МГц — о них мы поговорим отдельно. Как считают эксперты, использование низкочастотных ресурсов особенно перспективно в регионах с низкой плотностью населения. Причина в том, что в этом случае можно строить сетевую инфраструктуру небольшой емкости.

Устройство сети LTE

Что это за система, можно понять, только разобравшись, как она организована. В ее основу заложена обычная технология OFDM, предполагающая передачу данных по нескольким узкополосным поднесущим. Применение последних в совокупности с циклическим префиксом позволяет сделать связь на базе OFDM устойчивой к временным дисперсиям параметров радиоканала, а также дает возможность практически исключить необходимость в использовании сложных эквалайзеров на принимающей стороне. Это обстоятельство оказывается весьма полезным для организации нисходящего канала, так как в этом случае удается упростить обработку сигналов приемником на главной частоте, что позволяет снизить стоимость самого терминального устройства, а также мощность, потребляемую им

И это становится особенно важно в случае использования сети 4G LTE вместе с передачей в режиме нескольких потоков

Восходящий канал, где излучаемая мощность существенно ниже, чем в нисходящем, требует обязательного включения в работу энергоэффективного метода передачи информации для увеличения зоны покрытия, снижения потребляемой мощности принимающим устройством, а также его стоимости. Проведенные исследования привели к тому, что теперь для восходящего канала LTE используется одночастотная технология трансляции информации в форме OFDM с дисперсией, соответствующей закону дискретного преобразования Фурье. Подобное решение позволяет обеспечить меньшее отношения среднего и максимального уровня мощности в сравнении с применением традиционной модуляции, что позволяет повысить энергоэффективность и упростить конструкцию терминальных устройств.

Базовый ресурс, используемый при передаче информации в соответствии с технологией ODFM, можно продемонстрировать в виде частотно-временной сети, которая соответствует набору символов OFDM, и поднесущим во временной и частотной областях. Режим сети LTE предполагает, что в качестве основного элемента передачи данных тут использованы два ресурсных блока, которые соответствуют частотной полосе 180 килогерц и интервалу времени в одну миллисекунду. Широкий диапазон скоростей для передачи данных можно реализовать посредством объединения частотных ресурсов, настройки параметров связи, включая скорость кодирования и выбор модуляционного порядка.

Обзор технологии

LTE является стандартом беспроводной передачи данных и развитием стандартов GSM/UMTS. Целью LTE было увеличение пропускной способности и скорости с использованием нового метода цифровой обработки сигналов и модуляции, которые были разработаны на рубеже тысячелетий. Ещё одной целью было реконструировать и упростить архитектуру сетей, основанных на IP, значительно уменьшив задержки при передаче данных по сравнению с архитектурой 3G-сетей. Беспроводной интерфейс LTE является несовместимым с 2G и 3G, поэтому он должен работать на отдельной частоте.

Спецификация LTE позволяет обеспечить скорость загрузки до 3 Гбит/с, а задержка в передаче данных может быть снижена до 2 миллисекунд. LTE поддерживает полосы пропускания частот от 1,4 МГц до 20 МГц и поддерживает как частотное разделение каналов (FDD), так и временное разделение (TDD).

Ниже представлен рейтинг стран по 4G LTE (данные OpenSignal на май 2019 года).

Перспективы

Какие же реальные перспективы имеет данная технология в мире и в России, в частности? В первую очередь, это значительное расширение площади покрытия сетью.

В перспективе планируется достичь 90-91% покрытия населения ею, в том числе и в регионах.

Также продолжающиеся усовершенствования, расширения диапазонов и вместимости сот ведут к тому, что скорость приема и передачи данных с помощью данной технологии будет только возрастать. Считается, что повсеместное внедрение такой системы приведет к повсеместному расширению количества предлагаемых услуг сотовой связи и мобильного интернета. В отдаленной перспективе – значительное улучшение качества услуг связи при снижении ее стоимости для конечного потребителя.

WiMAX

WiMAX – это стандарт беспроводного широкополосного доступа, который основан на стандарте IEEE 802.16. Как видно из названия, WiMAX может считаться расширением стандарта Wi-Fi, разработанным для обеспечения широкого диапазона устройств (от лэптопов до смартфонов) высокоскоростным мобильным доступом в Интернет. Текущая реализация WiMAX основана на спецификации 802.16e, которая в 30-ти мильном диапазоне (48,27км) теоретически предлагает скорости передачи до 70Мбит/сек.

Но опять же “теоретически” является здесь ключевым словом, т.к. WiMAX как и другие беспроводные технологии может работать либо на высоких скоростях, либо на больших дистанциях. Но не вместе. Так, создаваемые в США сети WiMAX обеспечивают в среднем скорости в 3-6Мбит/сек, с максимумами до 10Мбит/сек. При этом, как и LTE, WiMAX поддерживает технологию MIMO, и поэтому дополнительные антенны могут увеличить потенциальную пропускную способность.

Единого глобального частотного диапазона для WiMAX не существует. Однако существует три отдельных — 2,3GHz, 2,5GHz и 3,5GHz. Так в США крупнейший сегмент WiMAX работает на 2,5GHz и предоставляется в основном провайдером Clearwire.

В плане общей доступности частотного диапазона 4G для разворачивания своих сервисов, Clearwire обладает в несколько раз большими возможностями, чем конкуренты с диапазона 700MHz. Однако это не очень волнует компании Verizon и AT&T, т.к. они при необходимости могут переназначить под LTE текущие диапазоны сервисов 2G и 3G.

Более того, как уже упоминалось ранее, диапазон 700MHz, который планируют использовать Verizon и AT&T, обладает значительно более высокой проникающей способностью в здания, чем сигнал 2,5GHz той же мощности. Некоторые эксперты заявили, что стандарт 700MHz потребует в четыре раза меньше базовых станций, чем сети 2,5GHz при равном покрытии.

Как вы, наверное, уже догадались, промышленные игроки, стоящие за технологиями 4G,  отражают историю каждого стандарта. Если крупнейшими поставщиками LTE в основном являются телекоммуникационные компании и производители мобильных устройств, то WiMAX поддерживают такие компании, как Intel, Cisco и Google. Однако следует заметить, что многие компании (вроде Nokia и Motorola) являются членами обоих лагерей с различными уровнями вовлечения.

Гибкость применения радиоспектра

Законодательные нормы, которые действуют в том или ином географическом регионе, влияют на то, как будет организована мобильная связь. То есть, в них предписывается радиоспектр, выделяемый в разных частотных диапазонах непарными или парными полосами разной ширины. Гибкость использования – это одно из важнейших преимуществ радиоспектра LTE, что позволяет задействовать его в разных ситуациях. Архитектура LTE сети позволяет не только работать в разных частотных диапазонах, но и использоватьем частотные полосы, имеющие различную ширину: от 1,25 до 20 мегагерц. Помимо этого, такая система может осуществлять работу в непарных и парных частотных полосах, поддерживая временной и частотный дуплекс соответственно.

Что такое 4G

МСЭ-R установил стандарты для подключения 4G в марте 2008 года, требуя, чтобы все службы, описанные как 4G, придерживались набора стандартов скорости и соединения. Для использования в мобильных устройствах, включая смартфоны и планшеты, скорость соединения должна составлять максимум не менее 100 мегабит в секунду, а для более стационарных применений, таких как мобильные горячие точки, не менее 1 гигабит в секунду.

Когда эти стандарты были объявлены, эти скорости были неслыханными в практическом мире, потому что они были предназначены как цель для разработчиков технологий, в будущем это означало значительный перелом по сравнению с существующей технологией. Со временем системы, которые питают эти сети, догнали, не только в том смысле, что новые методы вещания нашли свой путь в продуктах, но ранее созданные сети 3G были улучшены до такой степени, что их можно классифицировать как 4G.

LTE-частоты теория и практика

Рассмотрим, каковы реальные ресурсы использования упомянутой технологии крупнейшими российскими операторами сегодня. Изучим, какие имеются в распоряжении МТС, «Билайн», «Мегафон» частоты LTE и сравним их с теми, которыми обладают их сильные конкуренты. Мы можем рассмотреть резервы поставщиков услуг соотносительно с теми диапазонами, в которых они имеют право оказывать услуги, при условии, конечно же, наличия лицензии. На практике, благодаря решению Государственной комиссии по радиочастотам, операторами может быть задействовано большинство лицензированных частот.

Механизм адаптация и диспетчеризации канала связи

Принцип работы LTE сетей предполагает, что под диспетчеризацией будет подразумеваться распределение между пользователями сетевых ресурсов для передачи данных. Тут предусматривается динамическая диспетчеризация в нисходящем и восходящем каналах. Сети LTE в России настроены на данный момент так, чтобы сбалансировать каналы связи и общую производительность всей системы.

Радиоинтерфейс LTE предполагает реализацию функции диспетчеризации в зависимости от того, в каком состоянии находится канал связи. С ее помощью обеспечивается передача данных на высоких скоростях, что достигается за счет применения модуляции высокого порядка, передачи дополнительных потоков информации, уменьшения степень кодирования каналов, а также снижения количества повторных трансляций. Для этого задействованы частотные и временные ресурсы, характеризующиеся относительно хорошими условиями связи. Получается, что передача любого конкретного объема данных производится за более короткий промежуток времени.

Сети LTE в России, как и в других странах, построены так, что трафик сервисов, которые заняты пересылкой пакетов с небольшой полезной нагрузкой спустя одинаковые временные промежутки, может вызывать необходимость в увеличении объемов трафика сигнализации, который требуется для динамической диспетчеризации. Он может даже превосходить объем информации, транслируемой пользователем. Именно поэтому существует такое понятие, как статическая диспетчеризация сети LTE. Что это, станет понятно, если сказать, что пользователю выделяется радиочастотный ресурс, предназначенный для передачи какого-то конкретного числа подкадров.

Благодаря механизмам адаптации удается «выжать все возможное» из канала с динамическим качеством связи. Он позволяет выбрать схему канального кодирования и модуляции в соответствии с тем, какими условиями связи характеризуются сети LTE. Что это, станет понятно, если сказать, что его работа влияет на скорость трансляции данных, а также на вероятность возникновения в канале каких-либо ошибок.

Почему частота имеет значение

Выше мы отметили, что есть случаи, при которых нижние LTE-частоты в России иногда задействовать целесообразнее, чем верхние — это касается регионов, в которых абоненты расселены по большой территории. Какие еще закономерности, отражающие специфику использования тех или иных диапазонов, можно выделить?

Отметим, к примеру, тот факт, что частота в значении 1800 МГц, как считают эксперты, экономически значительно выгоднее для оператора. Примерно на 60 %. Если у оператора есть возможность работать на этой частоте, то скорость возведения необходимой инфраструктуры может существенно увеличиться. Кроме того, в некоторых случаях еще дешевле может обойтись строительство сетей в диапазоне 800-900 МГц.

Еще одно преимущество низких частот: радиосигнал, формируемый посредством соответствующих каналов, как правило, легче проникает внутрь зданий. Это позволяет оператору обеспечивать зону покрытия большей площади. Правда, есть здесь нюанс — на соответствующей территории, скорее всего, не получится размещать большое количество базовых станций.

Больше частот — лучше сервис

Идеальный вариант — если LTE-частоты в России будут доступны для операторов на всех уровнях. Работа поставщика связи в этом случае будет, как отмечают эксперты, наиболее эффективной. С одной стороны, появится возможность обслуживать территории большой площади, с другой — обеспечивать нужную плотность сигнала, размещая в регионе нужное количество базовых станций, или вспомогательных элементов инфраструктуры, таких как, например, фемтосоты. Собственно, выше мы уже отметили, что ресурс в виде нескольких частот непосредственным образом определяет качество предоставления оператором соответствующих услуг.

LTE в России

Первая сеть LTE в России была запущена ООО «Скартел» (бренд Yota) 20 декабря 2011 г. в Новосибирске и состояла из 63 базовых станций. До официального запуска абоненты могли приобрести USB-модем и пользоваться услугами в тестовом режиме (плата не взималась). Первым среди операторов «большой тройки» технологию LTE запустил «МегаФон» 23 апреля 2012 г. (также в Новосибирске), в Москве услуги сети LTE абонентам оператора стали доступны 14 мая 2012 г.

LTE присутствует в 85 регионах России. В зоне покрытия находится 70 % населения на начало 2016 года. Стоит учесть, что разные операторы предоставляют разный уровень покрытия. В некоторых случаях сеть запускается только в административных центрах регионов. Количество базовых станций мобильной связи стандарта LTE и последующих его модификаций в 2016 году в РФ увеличилось на 54,4 % — до 111,519 тысячи с 72,2 тысячи в 2015 году. Больше всего базовых станций LTE установлено в Центральном федеральном округе — 40,93 тысячи, наименьшее их число — на Дальнем Востоке — 4,935 тысячи.

Для организации голосовых вызовов в настоящее время используется подход CSFB, однако идёт тестирование и планируется к запуску VoLTE.

Иконка LTE Advanced c ЧА в Android

Федеральные операторы «МТС» и «Мегафон» используют частотные диапазоны LTE (англ.)русск. 3 (FDD 1800 МГц), 7 (FDD 2600 МГц), 20 (FDD 800 МГц), 38 (TDD 2600 МГц); «Билайн» — диапазоны 3, 7, 20; Tele2 — 7, 20, 31 (FDD 450 МГц); Yota — 3, 7, 38. Используются технологии LTE Advanced — частотная агрегация (carrier aggregation) и модуляция 256QAM.

«МТС» и «Билайн» заключили договор об использовании и строительстве сети во многих регионах по принципу Radio Access Network sharing. Это означает, что один оператор строит инфраструктуру, а другой оператор только использует её (раз в полгода производится финансовый взаиморасчёт). Такое решение позволяет значительно сократить затраты на строительство и обслуживание сетей (так как фактически требуется только одна сеть, которая используется одновременно двумя компаниями).

Также в Чеченской Республике действует LTE сеть регионального оператора «Вайнах Телеком» в диапазоне 40 (TDD 2300 МГц); на частотах 1800 МГц запущены сети: в Республике Татарстан от «Таттелеком», в Свердловской области, Курганской области, Ханты-Мансийском автономном округе — Югра и Ямало-Ненецком автономном округе сеть от оператора «Мотив» (ООО «ЕКАТЕРИНБУРГ — 2000»), в Крыму LTE предоставляют операторы WIN mobile и Волна мобайл

Продукты с 4G и доступность сетей 4G для рынка США

Крупнейшим провайдером WiMAX в США в настоящее время является Clearwire. Сервис Clear от Clearwire доступен сейчас на 30-ти рынках и накрывает такие крупные города, как Атланта, Лас-Вегас, Портленд и Хьюстон. К концу года компания планирует расширить свое покрытие на 80 крупнейших рынков, дотянувшись до сотен миллионов потенциальных пользователей. Также Comcast, Sprint и Time Warner Cable выступают как оптовые провайдеры, продающие доступ к той же базовой сети WiMAX.

На доступ в сеть Clear предлагает несколько тарифных планов, включая несколько без-контрактных вариантов. В частности цена безлимитного тарифного плана Home Internet начинается с $30 в месяц, тогда как цены мобильного плана Mobile Internet начинаются с $40. В свою очередь комбинационный план доступен за $55. Любители дорог также могут воспользоваться двухрежимным планом, предлагающим скорости сети Clearwire WiMAX, там, где она доступна, и скорости сети 3G во всех остальных местах.

Впрочем, помимо тарифного плана для доступа к 4G пользователям также необходимо и соответствующее оборудование. Самым простым способом получения 4G является USB-4G-модем, цена которого без тарифного плана начинается с $50 и достигает $225 (для WiMAX и 3G в одном устройстве). Для дома и офиса можно также купить стационарный модем, как и устройство Sprint Overdrive, которое выступает как портативный хот-спот для пяти других устройств Wi-Fi, работая в сетях Clearwire WiMAX и 3G.

Встроенную поддержку сетей WiMAX в настоящее время предлагает все большее число устройств, в число которых входят как нетбуки, так и ноутбуки, и люксовые настольные компьютеры. В частности ноутбук Lenovo ThinkPad Edge с поддержкой WiMAX можно купить примерно за $900.

Вот уже этой весной компания Sprint планирует выпустить в США первый “4G” телефон. Названный HTC EVO, этот Android-основанный телефон получит крупный 4,3” экран, 1GHz процессор Snapdragon, 512МБ оперативной памяти, 8МП камеру со вспышкой и записью видео 720p, переднюю камеру на 1,3МП и, конечно же, поддержку WiMAX. Кроме того, телефон сможет работать в сетях Sprint EV-DO Rev. A.

По другую сторону баррикад, компания Verizon планирует еще до конца года запустить сеть LTE на 25-30 рынках. Пока мы не многое можем рассказать о стоимости доступа в эту сеть и о продуктах, которые будут ее поддерживать. Однако мы знаем, что первый LTE-телефон от компании вряд ли появиться до середины 2011-го года. В тоже время, компания MetroPCS также собирается уже в этом году развернуть свою сеть LTE в различных городах США. Первый телефон для этой сети должен быть выпущен компанией Samsung.

Ретрансляции данных

Почти любая система связи, и LTE сети в Украине не являются исключением, время от времени допускает ошибки в процессе пересылки данных, к примеру, из-за замирания сигнала, помех или шумов. Защита от ошибок обеспечивается за счет методов повторной передачи утраченных или искаженных частей информации, предназначенных для гарантии обеспечения высокого качества связи. Радиоресурс используется намного рациональнее, если протокол ретрансляции данных организован эффективно. Чтобы максимально полно использовать радиоинтерфейс высокой скорости, технология LTE обладает динамически эффективной двухуровневой системой ретрансляции данных, которая реализует Hybrid ARQ. Он характеризуется небольшими накладными расходами, необходимыми для обеспечения обратной связи и повторной посылки данных, дополненный протоколом селективного повтора высокой степени надежности.

Это решение позволяет гарантировать минимальную задержку трансляции пакетов с малыми накладными расходами, а надежность связи при этом гарантируется. Протокол HARQ позволяет обнаружить и исправить большую часть ошибок, что приводит к достаточно редкому использованию протокола ARQ, так как это сопряжено с немалыми накладными расходами, а также с повышением времени задержки при трансляции пакетов.

Базовая станция является конечным узлом, который поддерживает оба эти протокола, обеспечивая тесную связь уровней двух этих протоколов. В числе разнообразных преимуществ подобной архитектуры можно назвать высокую скорость устранения ошибок, которые остались после работы HARQ, а также регулируемый объем информации, передаваемой посредством использования протокола ARQ.

Радиоинтерфейс LTE обладает высокими рабочими характеристиками, благодаря его основным компонентам. Гибкость применения радиоспектра позволяет задействовать данный радиоинтерфейс при любом доступном ресурс частот. Технология LTE предусматривает ряд функций, которые обеспечивает эффективное применение стремительно изменяющихся условий связи. В зависимости от состояния канала, функция диспетчеризации выдает лучшие ресурсы пользователям. Применение многоантенных технологий приводит к уменьшению замирания сигнала, а с помощью механизмов адаптации канала можно задействовать методы кодирования и модуляции сигнала, гарантирующие в конкретных условиях оптимальное качество связи.

Коммутация пакетов и коммутация каналов

Преимущества сети с коммутацией каналов включают более быстрое время соединения и меньшую вероятность падения соединения. Новые сети используют технологию пакетной коммутации, современный протокол, который использует гораздо большее количество подключенных точек по всему миру. В сети с коммутацией пакетов ваша информация разбивается на небольшие куски, которые затем отправляются в пункт назначения. Если узел отключается от вашего соединения в сетях коммутации каналов, то вам придется переподключиться, но в сети с коммутацией пакетов следующий пакет просто ищет другой путь.

Многие технологии, используемые для создания скоростей 4G, не имеют ничего общего с голосовыми связями. Поскольку голосовые сети по-прежнему используют технологию коммутации каналов, возникла необходимость согласовать разницу между более старыми и новыми сетевыми структурами.

Носители уже тестируют пятое поколение мобильных широкополосных подключений 5G, но еще многое предстоит решить. Пока нет согласованного стандарта, и мы вряд ли увидим стартовый торог 5G до 2020 года.

Будущее слияние

Как вы, наверное, уже догадались, сегодняшние дебаты по поводу сетей 4G основываются на том, какая технология имеет наиболее выгодное положение. WiMAX доступен уже сейчас, но даже высшие руководители Sprint и Clearwire подтверждают, что LTE может, в конце концов, стать доминирующей мировой технологией 4G. Нельзя сказать, что они бьются в уже проигранной битве. Пока они верят, что WiMAX обладает большим потенциалом, и планируют продвигать технологию, но все-таки ее поддержка является, похоже, лишь вопросом времени. Интересно, но к тому моменту, как LTE придет на рынок, WiMAX будет доступен уже во многих городах.

С другой стороны, сети стандарта GSM занимают на мировом сотовом рынке порядка 80%, поэтому естественно, что большинство мобильных операторов захотят перейти именно на LTE. LTE опирается на ту же самую технологию, с которой они работали почти десять лет. Еще один важный фактор заключается в том, что LTE потребует значительно меньшей инфраструктуры и поэтому будет дешевле в разворачивании.

Схожесть обоих технологий привела к разговорам и об их будущем слиянии. Генеральный директор Clearwire Билл Морроу (Bill Morrow) высказал эту идею на недавней торговой выставке CTIA Wireless, заявив, что индустрия беспроводной связи должна сфокусироваться на сходствах, а не на различиях WiMAX и LTE. Motorola в свою очередь добавила, что создавая устройства с LTE она будет использовать многое из WiMAX. По предположению Морроу, в будущем обе технологии сольются в один сетевой стандарт. При этом при необходимости компания Clearwire сможет добавить в свои сети поддержку LTE.

Впрочем, Verizon довольно скоро высказала свое сомнение на эту тему (хотя, в конечном счете, компания будет вынуждена соответствовать стандартам). Как бы то ни было, WiMAX сейчас как минимум на год опережает LTE в плане коммерческого распространения и продолжает полным ходом распространяться. Скорее всего, в течение двух-трех следующих лет Clearwire будет эксклюзивно выпускать на рынок устройства с WiMAX (и позже с WiMAX 2), добавляя сигнал LTE с минимальными изменениями в антеннах, когда этого потребует рынок. Если вообще потребует.

Поэтому, если вы не собираетесь работать с чрезвычайно требовательными к сетям задачами, но собираетесь проводить большую часть своего времени в зоне покрытия сети WiMAX, то вас может привлечь увеличенная скорость данных (как дома, так и в пути). При этом вам не придется беспокоиться о поиске хот-спота Wi-Fi. Предстоящий телефон HTC EVO также может сыграть важную роль в получении новых пользовательских сервисов. Ведь это первый и возможно единственный смартфон со скоростями скачивания в 3-6Мбит/сек, который также может выступать как портативная точка доступа Wi-Fi для целых восьми устройств.

Что такое LTE

Стандарт LTE, называемый также 4G, — в числе самых современных и перспективных технологий, способных обеспечивать быстрый доступ к интернету и другим сервисам, предоставляемым сотовыми операторами. LTE-инфраструктура — во всяком случае, этого ожидают эксперты рынка — призвана заменить сети связи, функционирующие в рамках 3G-стандартов. Основные преимущества новой технологии — несравненно более высокая скорость и устойчивость соединения.

Абоненты сотовых операторов могут, благодаря преимуществам данного стандарта, расширять свои возможности в аспекте коллективного пользования интернетом. Дело в том, что, например, при раздаче доступа к сети, осуществляемого на базе технологии 3G через Wi-Fi, всем желающим подключиться попросту не хватало скорости канала. С использованием LTE WiFi-инфраструктура должна быть более эффективной. Для сравнения: в большинстве 3G-сетей скорость доступа не превышает 7-8 Мбит/сек. В свою очередь, заявленный показатель некоторых российских сотовых операторов при пользовании LTE — 100 Мбит/сек.

Что выбрать

С одной стороны, полноценный 4G может дать большую скорость, но не может похвастаться большой зоной покрытия. Предшественник не дотягивает по быстроте связи, однако значительно обгоняет по ее качеству и количеству поддерживаемых вышек.

Пропускная способность

Технология LTE основывается на таких форматах, как GSM/EDGE и UMTS/HSPA. Они повышают пропускную способность по сравнению с третьим поколением связи. Достигается это за счет нового радиоинтерфейса и улучшенного сетевого ядра. Однако скорость работы в сравнении с полноценным четвертым поколением все равно мала.

Что касается нового 4G, то его пропускная способность составляет 1 Гбит/с (для стационарных абонентов) и 100 Мбит/с (для подвижных абонентов).

Зона покрытия

Отечественный рынок мобильной связи может похвастаться хорошим покрытием только в стандарте третьего поколения. Более новый формат только развивается, поэтому качественную связь можно получить только в крупных городах, и то, только в центральных районах. Несмотря на это, все операторы работают над развитием сети, поэтому появляется все больше базовых станций, которые поддерживают как ЛТЕ, так и 4G.

Удобство

Пользоваться обоими форматами связи одинаково удобно. Единственной проблемой может стать тот факт, что не все гаджеты способны поддерживать сети четвертого поколения. Поэтому стоит заранее убедиться в возможности получения связи в формате 4G. Кроме этого, иногда потребуется заменить СИМ-карту на новую с поддержкой режима.

Переход от технологии к технологии качественно поддерживается операторами, поэтому неудобств не возникает.

На сегодняшний день:

• Обычный стандарт 4G постепенно продвигается от центральной части страны в южном направлении, более скоростная версия Advanced сейчас доступна только в крупных городах и столице;
• Отсутствие у пользователей качественного оборудования не позволяет в полной мере насладиться всеми плюсами технологии четвертого поколения.

Когда качественное покрытие сети Advanced достигнет апогея, можно перейти на него, однако когда это наступит, никому не известно.

Сравнение скоростей

Единственной пока проблемой стандарта «ЛТЕ» является его более низкая скорость, по сравнению с полноценным четвертым поколением.

• Стандарт 4G LTE Advanced может похвастаться скоростью передачи данных в 60 Мбит/с, в то время как простой — только 10 Мбит/с.
• В среднем стабильная скорость приема данных равна 29 Мбит/с и 30-50 Мбит/с соответственно.
• Пропускная способность на 4G ЛТЕ составляет примерно 150 Мбит/с, в то время как для Advanced эта цифра может приближаться к 1 Гбит/с.

При рассмотрении технологий беспроводной передачи любой пользователь разберется, что ЛТЕ — это 4G или нет. Хоть первый и относится к четвертому поколению и также упоминается в брошюрах операторов, но не дотягивает по скорости и пропускной способности.