Беспроводная связь

Беспроводная связь

Сегодня невозможно представить как же раньше люди существовали без смартфонов, а пользовались обычными телефонами, единственная функция которых была совершать вызовы другим абонентам. Не было ни мобильного Интернета, ни социальных сетей, а свои фотографии мы не могли выставить на всеобщее обозрение. Сейчас любой даже самый простенький смартфон легко превращается в точку беспроводного доступа.

Итак, разберемся что же такое это загадочная буква G в таких частоиспользуемых словах, как 3G, 4G.

G расшифровывается как generation или в переводе на русский поколение. Когда вы слышите 3G это лишь обозначает, что речь идет о беспроводной связи третьего поколения.

Сотовая сеть 1G

Главным стандартом в первом поколении беспроводных сетей является стандарт NMT (Nordic Mobile Telephone). Распространен в Северной и Восточной Европе, а также в Росии. Radiocom 2000 полюбился французам, а такой стандарт как RtMI итальянцами. AMPS (Advanced Mobile Phone System) — в Австралии, Великобритании. С-450 — в Германии, Африке, Португалии. Японцы выбрали для себя несколько стандартов: TZ-801, TZ-802 и TZ-803.

Сотовая сеть 1G

Практическая скорость в первом поколении беспроводной связи составила от 2.9 Кбайт/с до 5.6 Кбайт/с. Прародителем является стандарт нулевого поколения 0G, которая позволяла передавать данные через радиотелефонную связь.

Первая автоматизированная коммерческая беспроводная связь появилась в столице Японии в 1979 году и получила название Nippon Telegraph and Telephone. В течении пяти лет она расширялась, стараясь охватить все города Японии и стать главной общественной сетью. В 1981 году была запущена Nordic Mobile Telephone. Как понятно из названия она охватила северные страны Европы: Норвегию, Финляндию, Данию и Швецию. Эта первая сотовая сеть, которая обладала услугой международного роуминга. В Америке первая сеть появилась в 1983 году и получила название Chicago-based Ameritech. Создана она была с помощью телефона DynaTAC компании Motorola.

Сотовая сеть 2G

В конце двадцатого века был очень заметен рост мобильных сетей, которые были гораздо популярнее, чем конкурентные аналоговые системы. Главным плюсом мобильной беспроводной связи является звук более высокого качества, высокая производительность и защищенность. D-AMPS и CDMA (компании Qualcomm) появились в Америке и Европейский GSM.

Сотовая сеть  2G

Первые стандарты второго поколения уже на тот момент обладали своими собственными возможностями передачи информации. Практически все они могли передавать смс- сообщения и поддерживали технологию CSDM, которая могла передавать цифровой формат данных. Цифровой формат — это гораздо более и надежный способ передачи данных. Скорость передачи информации с помощью технологии CSD можно было сравнить со скоростями модемов, которые были произведены в середине девяностых годов.

Передача данных с помощью CSD организованна таким образом, что необходимо совершить вызов, как на простом модеме телефона вы или в сети или нет. Практической пользы от технологии не было, потому что в тарифные планы были включены многие десятки минут, а CSD представляла собой простой вызов. В 1997 году настала новая эра в истории мобильной связи благодаря появлению GPRS (General Packet Radio Service). Теперь в сетях GSM происходит непрерывная передача информации. Скорость передачи возрастает и теперь не нужно подключатся к сети, как раньше. Операторы сотовой связи смогли начать пользоваться тарифными планами для предоставления своих услуг, чтобы интегрировать используемый абонентами трафик, а не время пребывания в сети.

Не смотря на такой грандиозный прорыв в технологии сотовой связи Международный Союз Электросвязи не разрешил открыть новое поколение беспроводной связи, так как для 3G уже были дано четкое представление. Поэтому этот этап номеруют как 2.5G. 2.5G не дотягивала до 3G по своей скорости, технология GPRS никак не смогла бы достичь таких скоростей.

GPRS повис между двумя поколениями, что стало началом раскола поколений.

Сотовая сеть 3G

В 21 веке новые технологии развиваются стремительно, так как от них во многом зависит развитие бизнеса. Многие страны давно усвоили это и стараются внедрять новые техногии как можно скорее, чтобы обеспечивать удобство своим клиентам. Поэтому 3 поколение сотовых беспроводных сетей весь мир подхватил достаточно стремительно.

3G – это ряд стандартов сотовой связи, каждый из которых выполняет нужные действия. Третье поколение позволяет использовать не только радиосвязь для общения, но и мобильный Интернет со скоростью 2 Мб/с и даже обмениваться фото и видео файлами. Для каждого пользователя выделяется уникальный IP – адрес. Оплачивается услуги в зависимости от потраченного Интернет-трафика. Поэтому можно не заботиться о длительности сеанса пользования Интернета.

В основе третьего поколения беспроводной связи лежит стандарт IMT-2000. Разработан он Международным союзом электросвязи в 2000 году. IMT-2000 включает в себя пять стандартов, которые обеспечивают передачу данных и защиту всей сети.

В 2001 году запустили первую беспроводную сеть 3G в Японии. Пользователи оценили ее и уже через четыре года почти половина страны активно использовала ее.

Европу 3G охватила намного позже, лишь весной 2003 года в Англии один из операторов запустил этот стандарт W-CDMA и соответственно саму сеть 3G. Англичане назвали ее просто тройкой. Европейцы откладывали релиз не просто так, это было связано с огромными отчислениями создателю. За то, чтобы получить все лицензии на запуск беспроводной связи 3G европейцам пришлось заплатить не больше не меньше, а 130 миллионов евро.

технологию CSD

Исследования в 2006 году показали, что примерно 364 миллиона человек являются пользователями беспроводной связи 3G. Из них 93.5 миллиона предпочли сеть UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), а 271.1 — сеть CDMA (Code Division Multiple Access) 2000.

Сотовая сеть 4G

Четвертое поколение беспроводных связи — это технологии, способные передавать данные со скоростями 100 Мб/с и выше. Эти технологии являются перспективными.

С четвертым поколением связаны многие современные разработки: LTE-A (LTE Advanced) и WMAN-Advanced, IEEE 802.16m (WiMAX 2).

Каждое новое поколение вносит новые корректировки в обслуживание пользователей, несоответствием технологий передачи данных и большим битрейтом, открытием новых частот, увеличением размерности для многократной передачи данных и расширением полосы пропускания.

С мая 2014 года многие операторы в разных уголках мира начали предоставлять услуги четвертого поколения сотовых сетей или LTE. В России компании Yota, Freshtel, Мегафон , МТС и Билайн готовы предоставить своим абонентам возможность насладиться огромными скоростями четвертого поколения сотовых сетей.

Сотовая сеть 5G

Даже не во всех крупных городах мира существует покрытие сетей LTE, а компании по разработки телекоммуникационного оборудование ломают голову над созданием пятого поколения сотовых сетей. До этого стандарты связи менялись примерно каждое десятилетие, то можно сделать предположение что в 2020 году или чуть позже уже появится поколение 5G.

Сотовая сеть 4G

Предположительно пятое поколение будет иметь следующие преимущества. Во-первых, это многократное увеличение скорости примерно в 100 раз и увеличение пропускной способности в тысячу раз.

Последние года количество абонентов беспроводной связи стремительно увеличивается. В 2012 году смартфонами пользовались около 1.2 миллиарда человек. В 2018 году эта цифра достигнет 4.5 миллиардов. Мобильный Интернет трафик к 2018 году возрастет в 12 раз относительно 2012 года.

Не сложно предположить насколько возрастет нагрузка на Интернет и каналы передачи данных. От сети 5G ждут решение этой проблемы.

Оборудование для беспроводной связи

Для разработки новой технологии выделены отдельные направления. Первое, это многократное увеличение скорости передачи данных и пропускной способности. Второе, это надежность и качество предоставляемых услуг в крупных городах, где количество устройств с подключением к Интернету будет просто зашкаливать. В идеале, Интернет должен предоставляться бесперебойно и с минимальными задержками.

В Европе на "освоение" пятого поколения сотовых сетей уже выделили сумму около 50 миллионов евро, распределив ее между различными учеными и организациями, которые занимаются решением этих проблемм. Например, технический университет Чалмерса, который распологается в Швеции, получил гранд на сумму 16 миллионов евро.

Оборудование для беспроводной связи