Сегодняшний мир невозможно представить без скоростного интернета. Проверить почту, посмотреть видео, отправить фото – сегодня эти, казалось бы, простые действия может сделать практически каждый при наличии одного только смартфона. Сложно представить, что всего 10 лет сделать все это при помощи телефона было либо невозможно, либо занимало огромное количество времени и было жутко неудобно. Мобильный интернет – технология подключения к мировой сети Интернет при помощи смартфона почти из любой точки земного шара. Сегодня все современные технологии мобильной коммуникации так или иначе представляют свои решения в сфере доступа к Интернету.
Существует 5 поколений мобильной связи, хотя уже ведутся исследования для запуска 6g. Обозначение G означает поколение (generation), поэтому, когда говорят 3G – подразумеваются сети третьего поколения. Аналогично с 4G, 5G и т.д. Во времена 1G никто и не думал о передаче данных – это были чисто аналоговые системы, разработанные исключительно для голосовых вызовов и других небольших возможностях.
Создание мобильного интернета было напрямую обусловлено развитием мобильных технологий. Самой ранней возможностью выхода в сеть через мобильные устройство являлось соединение CSD. Оно представляет собой технологию передачи данных, которая была разработана для телефонов стандарта GSM. CSD использует один отрезок времени для передачи данных на скорости 9,6 кбит/с в Network and Switching Subsystem NSS) (подсистему сети и коммутации), где они в дальнейшем могли быть переданы через эквивалент стандартной модемной связи в телефонную сеть. CSD-вызов работает по схожему принципу с голосовым вызовом в GSM сетях. Выделяется единичный временной интервал между базовой станцией и телефоном. Выделенный так называемый «подвременной интервал» с максимальной скоростью в 16 кбит/с устанавливается между транскодером и станцией, и наконец, другой временной слот (64 кбит/с) выделяется для передачи данных между транскодером центром коммутации: Mobile Switching Centre (MSC).
Чуть позже появился GPRS – General Packet Radio Service – пакетная радиосвязь общего пользования. GPRS являлся настройкой технологии GSM, обеспечивающей пакетную передачу данных, позволяя производить обмен данными с пользователями сети GSM и внешними сетями, включая сеть Интернет. GPRS предполагает тарификацию по объему полученной или переданной информации, а не по времени, которое пользователь проводит в сети. Это и есть главное отличие GPRS от CSD. В CSD реальная скорость загрузки страниц была около 8-10 кбит/с. Сегодня такая скорость равнозначна отсутствию сети как таковой. Но тогда, в двухтысячных, когда компьютер был далеко не у каждого, а Интернет уж тем более – понимание того, что ты сидишь в Интернете с телефона - было чем-то грандиозным. У GPRS дела обстояли немного лучше – теоретически скорость могла достигать планку в 171 кбит/с. Но практическое сравнение показывало, что практическая скорость была далека от теоретической. Особой разницы в скорости между GPRS и CSD на то время не было. Обе эти технологии относятся ко второму поколению сетей. GPRS можно даже назвать 2.5G.
Немногим позже, примерно в 2006 году, скорость стала заметно увеличиваться практически у всех операторов. Этот фактор, а также появление дешевых тарифных планов позволило многим пополнить ряды пользователей мобильного Интернета. А наличие мобильного браузера Opera Mini, заслуженно любимого и по сей день, позволило посещать также и web-сайты, давая возможность в полной мере наслаждаться Интернетом с мобильного телефона. Немалую долю в удобство использования мобильного Интернета внесло появление EDGE в 2004 году (в России ближе к концу года).
EDGE – Enchanted Data rates for GSM Evolution – цифровая технология беспроводной передачи данных через мобильную связь. Он функционирует как надстройка над вторым поколением GPRS сетей – 2G и 2.5G. Эта технология работает TDMA- и GSM-сетях, правда, для поддержки EDGE в последнем требуются некоторые модификации. Впервые EDGE в сети GSM был представлен в Северной Америке в 2003 году. Коротко говоря, EDGE увеличивал общую скорость, предоставляемую GSM в среднем в 3 раза, позволяя обеспечить передачу данных со скоростью до 474 кбит/с, соответствуя требованиям для сетей 3G. Данная технология была принята Международным союзом электросвязи (ITU) как часть семейства IMT-2000 стандартов 3G. К вариантам EDGE относятся: ECSD (по каналу CSD), EHSCSD (по каналу HSCSD) и EGRPS (по каналу GRPS). EDGE уже превышает требования, предоставляемые сетям второго поколения, но до третьего он не дотягивает. Но он теоретически быстрее GPRS, что позволяет относить его к 2,75G.
В целом, кроме более высокой скорости, EDGE в техническом плане практически был идентичен GPRS. Однако, здесь также существовали нюансы. Реальная скорость на практике была значительно ниже. Это зависело не только от оператора сети, но также и от модели телефона – на то время в некоторых телефонах существовали ограничения на максимально возможную скорость. Наиболее активно EDGE был поддержан GSM-операторами Северной Америки. Причиной этого послужило наличие технологии связи CDMA2000. В России к концу 2004 года первыми эту технологию стали внедрять операторы так называемой «большой тройки» - Мегафон, Билайн и МТС. Хоть EDGE и быстрее, его сложно назвать новым этапом развития мобильного Интернета. В отличие от 3G.
3G – технология мобильной связи третьего поколения, куда входят как высокоскоростной мобильный Интернет, так и технология радиосвязи, создающая канал передачи данных. Сети третьего поколения работают на границе сантиметрового и дециметрового диапазонов, как правило, около 2 ГГц, передавая данные со скоростью до 3.6 Мбит/с (на практике – до 2 Мбит/с). Для 3G характерен как пакетный, так и голосовой способ передачи данных. Это позволяет звонить, используя видео, смотреть фильмы и т.д. Возможности высокоскоростного 3G были поистине огромны для того времени, оставаясь и сейчас весьма высокими. С появлением третьего поколения, появилась возможность совершать онлайн-покупки при помощи смартфона.
Появление 3G сетей датируется 2000-ым годом. Именно тогда в Южной Корее сеть была запущена для коммерческой эксплуатации. Однако эта дата не имеет отношения к появлению 3G в мире. В полной мере она была реализована в 2002 году, в России – в 2006. Заходить в Интернет через 3G можно как при помощи смартфона, так и с помощью модема. Сети третьего поколения отличаются высоким качеством связи, стабильным интернет соединением, а также заметно меньшим излучением – около 4-8 раз, что также является большим плюсом для экологии. Технология 3G являлась настоящим прорывом, позволяя пользователям обеспечить себя качественной связью и круглосуточным доступом в Интернет. Однако, сегодня 3G отошла на второй план, отдавая первенство сетям четвертого поколения.
4G или LTE – поколение мобильной связи с повышенными требованиями. К этому поколению относятся технологии, теоретически позволяющие осуществлять передачу данных со скоростью, превышающую 100 Мбит/с абонентам с высокой подвижностью и 1 Гбит/с – стационарным абонентам. Говоря о 4G нельзя не упомянуть о LTE – технологии, официально принятой беспроводными стандартами связи 4G в 2012 году на международной конференции в Женеве. Изначально LTE разрабатывался в рамках программы The 3 rd Generation Partnership Project, как продолжение CDMA и UMTS и не относился к четвертому поколению мобильной связи. Международным стандартом была принята десятая версия LTE – Advanced, которую впервые представила японская компания NTT DoCoMo. Первая коммерческая сеть LTE была запущена 14 декабря 2009 года в Осло и Стокгольме.
Сегодня все смартфоны выпускаются с 4G чипами, которые могут работать как в сетях четвертого поколения, так и в сетях третьего, иногда второго. Это сделано из-за того, что раньше звонки при помощи 4G были невозможны – приходилось «переключаться» на 3G. В мае 2014 года была представлена технология VoLTE – Voice over LTE (голос по LTE), позволяющая звонить через 4G LTE без необходимости использования 2G/3G во время разговора.
Главным отличием 4G от 3G является скорость: у «Мегафона» до 300 Мбит/с, у «Билайна» - около 100 Мбит/с, у «МТС» - 200 Мбит/с. На деле же все зависит от местоположения абонента, покрытия сети и т.д. Но даже сейчас, с не самой «лучшей» сетью можно рассчитывать на 30-50 Мбит/с. Сегодня подключиться к LTE можно в любом большом городе, что позволяет мгновенно загружать фотографии, смотреть фильмы и много чего еще.
Одной из самых обсуждаемых технологий за последние несколько лет является технология сетей пятого поколения - 5G. Она обрела огромную популярность неспроста - 5G обладает скоростью в сто раз превышающую текущий 4G (10 Гбит/с у 5G против 100 Мбит/с у 4G), имеет возможность подключать большее количество устройств, потребляет гораздо меньше энергии, а также имеет минимальный уровень задержки - до 1 миллисекунды. Разработка стандарта, пригодного для внедрения таких сетей почти завершена, хотя доработка и будет продолжаться и дальше.
Согласно прогнозу GSMA Intelligence, в 2020 году в мире уже должны были развернуть коммерческие сети 5G. Однако, пандемия коронавируса и тотальная самоизоляция изменила сроки внедрения нового поколения мобильных сетей.
Однако, в России сети пятого поколения пока не спешат запускать, главным образом объясняя это соображениями безопасности. Для таких сетей требуется частотный ресурс низкого и высокого диапазонов - в большинстве стран, уже имеющих сети 5G, используют сантиметровый диапазон 3,4-3,8 гигагерца, считающийся наиболее перспективным. В России с этим есть проблема - этот диапазон используют "Роскосмос" и Министерство обороны. Которые категорически отказываются передавать его в общее пользование.
Здесь есть два неоднозначных решения. Первое - использовать миллиметровый диапазон 26,5-29,5 гигагерца - стандарт, называющийся mmWave и предполагающий высочайшую скорость передачи данных. С одной оговоркой - он очень плохо проходит сквозь стены, а радиус действия станции-передатчика весьма невелик. Вторым решением является использование диапазона 4,8-4,9 гигагерца. Здесь проблема в том, что оборудование для подобных частот практически никем не производится. Получается, что всю инфраструктуру связи придется создавать чуть ли не с нуля.
Поэтому покупать новые смартфоны с 5G ради тестирования невероятных для мобильного интернета скоростей сейчас явно не стоит. Согласно программе "Цифровая экономика", устойчивое покрытие 5G во всех городах с населением от миллиона человек планируется лишь к 2024 г. Да и для массового потребителя LTE интернета сегодня вполне хватает и ситуация в ближайшие несколько лет вряд ли изменится.
Спасибо, что прочитали до конца. Напишите в комментариях, как вы видите использование сетей 5G в каждодневном использовании.
