полезное для смартфонов
Покоління стільникового зв'язку. Перспективи 4g
Покоління стільникового зв'язку.
1g
Початок розробок: 1970
Реалізація: 1984
Сервіси: Аналоговий стандарт, синхронна передача даних з швидкістю до 9,6 кбіт/с
Стандарти: AMPS, TACS, NMT і ін.
Ширина каналу: 1,9 кбіт/с
Мережа: PSTN (Public Switched Telephone Network)
2g
Початок розробок: 1980
Реалізація: 1991
Сервіси: Цифровий стандарт, підтримка коротких повідомлень (SMS)
Стандарти: TDMA, CDMA, GSM, PDC
Ширина каналу: 14,4 кбіт/с
Мережа: PSTN
2.5g
Початок розробок: 1985
Реалізація: 1999
Сервіси: Велика ємкість, пакетна передача даних
Стандарти: GPRS, EDGE, 1xrtt
Ширина каналу: 384 кбіт/с
Мережа: PSTN, мережа пакетної передачі даних
3g
Початок розробок: 1990
Реалізація: 2002
Сервіси: Ще більша ємкість, швидкості до 2 Мбіт/с
Стандарти: WCDMA, Cdma2000, UMTS
Ширина каналу: 2 Мбіт/с
Мережа: Мережа пакетної передачі даних
3.5g
Початок розробок: 2000
Реалізація: 2006-2007
Сервіси: Збільшення швидкостей мереж третього покоління
Стандарти: HSDPA
Ширина каналу: 3-14 Мбіт/с
Мережа: Мережа пакетної передачі даних
4g
Початок розробок: 2000
Реалізація: 2008-2010 (?)
Сервіси: Велика ємкість, IP-ориентированная мережа, підтримка мультимедіа, швидкості до сотень мегабайт в секунду
Стандарти: Єдиний стандарт
Ширина каналу: 1 Гбіт/с
Мережа: Інтернет
Детальніше.
1g
Опісля півтора десятиліття до ідеї безпровідного загальнодоступного стільникового зв'язку повернулися ще раз. Найвідомішим з першого покоління стандартів є NMT (Nordic Mobile Telephone system). Його остаточні специфікації були прийняті в 1978 році п'ятьма скандінавськими країнами (Данією, Фінляндією, Ісландією, Норвегією і Швецією).
Для сучасної людини, звиклої до слова «цифра», вираз «аналоговий стільниковий зв'язок» звучатиме якось дико. Проте, все перше покоління було аналоговим.
Втім, якщо розібратися, тоді поняття «Мобільний Інтернет» було відсутнє в принципі, тому точність і швидкість цифрових каналів не були потрібні.
Стандарт NMT працює в діапазоні частот 453,0-457,5 Мгц, використовуючи до 180 каналів зв'язку по 25 кгц кожен. Радіус дії однієї базової станції досягає 5-25 км. залежно від навантаження на кожну з них.
У 1983 році була розроблена модернізована версія Nmt-900 (перша умовно називалася Nmt-450), що працювала на частоті 900 Мгц. Вихід оновленого стандарту дозволив зменшити розміри телефонних апаратів, а також додати декілька нових сервісів.
Проте, через деякий час NMT відійшов на другий план, поступившись дорогою прогресивнішим цифровим стандартам. Цілком природно, що перше покоління стільникового зв'язку не змогло з ними конкурувати. Навіть не дивлячись на те, що якість аналогового безпровідного зв'язку в цілому була задовільною, розмову можна було легко перехопити і розшифрувати.
2g
Принципово новим підходом до передачі інформації (зокрема, голоси) відрізнялося друге покоління мобільних комунікацій. Цього разу в його основу лягли цифрові стандарти, яких налічується чотири. Найбільшого поширення набули GSM і CDMA (Code Division Multiple Access). Перший з них прийшов на зміну NMT і застосовується до цього дня переважно в Європі, а також в США.
Що стосується CDMA, то він був розроблений компанією QUALCOMM, а його комерційне застосування почалося в 1995 році (GSM - в 1991 році). Не дивлячись на те, що CDMA був представлений на декілька років пізніше за свого основного конкурента, GSM, він має ряд переваг. В першу чергу це відноситься до швидкості передачі даних. Якщо у GSM межа не перевищує 9,6 кбіт/с, то у CDMA виклик починається з 9,6 кбіт/с, а потім розповсюджується до 1,23 Мбіт/с.
Ще однією важливою відмінністю є використання розподіленого спектру. Для устаткування такий сигнал виглядатиме невеликим піднесенням над звичайним рівнем шуму. У зв'язку з цим його украй складно виявити і ідентифікувати. Подібний метод також використовується у військових цілях, так що під час розмови по CDMA-телефону ви можете бути упевнені в надійному захисті від випадкового підслуховування.
2.5g
Не дивлячись на те, що розробки третього покоління стільникового зв'язку почали вестися
практично відразу після початку використання на комерційній основі GSM, навіть до цього дня воно має украй обмежене розповсюдження. Замість нього майже повсюдно доступне проміжне покоління 2.5g, реалізоване у вигляді стандарту GPRS.
Стандарт GPRS використовує базові станції GSM для передачі даних, що робить його впровадження досить простим. Крім того, він налаштований на пакетний обмін інформацією, що підходить в першу чергу для доступу в Інтернет, а також дозволяє знаходитися весь час підключеним до Мережі і при цьому приймати дзвінки по звичайних каналах (при дзвінку з'єднання по GPRS тимчасово припиняється, але не обривається).
В цілому, GPRS і був створений з метою реалізувати поняття «Мобільний інтернет». Необхідність доступу із стільникових мереж в Усесвітню Павутину і різні корпоративні мережі була присутня вже достатньо давно. Так, наприклад, службовець якої-небудь компанії у разі виникнення потреби може терміново підключитися до мережі свого підприємства за допомогою ноутбука і мобільного телефону з підтримкою сервісу GPRS (яким сьогодні оснащуються більшість апаратів).
Проте, швидкість передачі даних при використанні GPRS залишає бажати кращого. Офіційно максимальна його межа рівна 115 кбіт/с. Проте, в реальності обмін інформацією проводиться не швидше, ніж на швидкості 40-50 кбіт/с, що в два рази менше теоретичного максимуму. По сьогоднішніх мірках такої пропускної спроможності не вистачить для комфортного серфінгу по Інтернету. Якраз цю проблему і повинні будуть вирішити стандарти третього покоління, чиї пропускні канали будуть куди як ширше.
3g
Всього існує три основні стандарти 3g: UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service), Cdma2000 і WCDMA (Wide CDMA). Всі вони налаштовані на пакетну передачу даних і, відповідно, на роботу з цифровими комп'ютерними мережами, включаючи Інтернет.
Швидкість передачі даних в новому поколінні стандартів може досягати 2,4 Мбіт/с. Це дозволить підняти якість звуку, а також додати такий сервіс, як відеодзвінок, про який, ймовірно, чули вже багато. Мобільний Інтернет тепер стане доступнєє і значно швидше.
Крім того, при необхідності мережа 3g може бути накладена на вже раніше розгорнену GSM або інший стандарт другого покоління. Це можливо унаслідок використання різних радіомереж цими стандартами. В результаті оператор мобільного зв'язку може додавати нові сервіси у міру появи необхідності в них. А унаслідок того, що на сьогоднішній день всі телефони поки є двохстандартними (тобто можуть працювати як в 2g, так і в 3g), у користувачів не виникне проблеми вибору.
3.5g
Враховуючи те, що деякі країни вже практично повністю перешли на 3g (зокрема, Японія, де абонентів такої стільникової мережі вже 98%), а до впровадження 4g поки що достатньо далеко, очікується поява так званого покоління 3.5g, яке отримає офіційну назву HSDPA (High Speed Downlink Packet Access). Причому очікується воно не тільки в Японії, але і в Європі. Що цікаво, деякі оператори вже працюють з нею в тестовому режимі більше року.
По суті, HSDPA - це просто модернізований 3g. Якщо в «оригінальному» третьому поколінні середня швидкість обміну даними складає 384 кбіт/с, а максимальна - 2 Мбіт/с, то впровадження 3.5g збільшить ці значення до 3 і 14 Мбіт/с відповідно.
4g
Що стосується четвертого покоління мобільних комунікацій, то це буде еволюційний розвиток 3g. Інфраструктура стандарту 4g базуватиметься на IP-протоколе (Internet Protocol), що дозволить забезпечувати простій і дуже швидкий доступ до Інтернету. Ще однією важливою властивістю 4g є те, що він повинен стати єдиним стандартом. Тобто не буде ділення на разниє GSM, CDMA, UMTS, WCDMA і так далі. Завдання потенційного абонента полягатиме у виборі оператора і стільникового телефону, тоді як сьогодні ще потрібно вибирати і стандарт.
Високі швидкості передачі даних повинні будуть дозволити приймати не тільки якісний звук, але і відео. Що стосується безпосереднього самих цифр, то раніше мовилося об 100-200 Мбіт/с, а зараз, по найостанніших відомостях, різні компанії, що працюють над 4g (наприклад, японські NTT Docomo і NEC), заявляють про швидкості від 1,0 до 2,5 Гбіт/с! І це все не в ідеальних лабораторних умовах, а в місті при швидкості пересування до 20-25 км/ч. Погодитеся, перспективи тут просто величезні.
Такі високі швидкості пояснюються тим, що в четвертому поколінні використовується тільки пакетна передача даних, тоді як голосовий трафік повністю відсутній. Тобто звук тепер передаватиметься тільки через протокол IP (вийде своєрідна мобільна VoIP-телефония). Подібне рішення порівнянне з технологією ADSL. Вона, так само як і звичайний модем Dial-up, працює через телефонні мережі, проте по проводах передаються цифрові, а не аналогові дані. За рахунок цього і досягаються куди як великі числа, чим 56k.
Крім цього, в число головних достоїнств 4g увійдуть глобальний роумінг (нарешті!), а також зв'язок корпоративних мереж, що буде вельми до речі для великих підприємств. Окрім відеодзвінків стане доступним також і мобільне телебачення високої чіткості. Звичайно, навіть для стільникових телефонів майбутнього покоління (наприклад, тих, що випускатимуться через 5 років) дозвіл 1920х1080 буде надмірним, проте, ніхто не заважає подивитися все це на мобільному комп'ютері, які також набудуть на той час ще ширшого поширення.
Перспективи 4g
Як відомо, на сьогоднішній день найбільша кількість абонентів 3g знаходиться в Японії. Найбільші гіганти саме цієї країни ведуть розробку нового покоління мобільного зв'язку. Виходячи з цього, украй просто передбачити, що розповсюдження 4g почнеться якраз з країни висхідного сонця. Наступними на шляху впровадження четвертого покоління, ймовірно, стануть інші розвинені країни Північної Америки, Європи і Азії.
Тестування мереж четвертого покоління ведеться вже декількома операторами. Зокрема, мова йде про NTT Docomo і Vodafone, що розвернули тестову мережу 4g в Японії.
У США аналогічними експериментами сьогодні займається Nextel Communications. Раніше також планувалося, що стільниковий оператор Telstra проведе схожі тести в Австралії.
Що цікаво, аналітики прогнозують значний крок вперед в цьому напрямі і для Росії. Річ у тому, що зараз в наший країні використовується устаткування, яке було встановлено ще десятиліття тому. Тому будь-які зміни носитимуть швидше революційний, ніж еволюційний характер. Тобто це означає, що для впровадження нових технологій доведеться міняти мало не весь парк устаткування.
На сьогоднішній день третє покоління стільникових мереж тільки починає упроваджуватися на території Росії. Це робиться з метою розширення сервісів, оскільки друге покоління (зокрема, GSM) практично повністю себе вичерпало. Проте, 3g - це далеко не межа. Не дивлячись на достатньо високі швидкості передачі даних усередині таких мереж, вже йде розмова про проміжний між 3g і 4g поколінням 3.5g.
Сьогодні російські оператори знаходяться на умовно званому етапі «2.75g». Це означає, що перехід до повноцінного 3g не дасть відчутної для абонентів зльоту якості послуг і швидкостей передачі даних. З іншого боку, вже доступне устаткування для 3.5g мереж. Воно дозволить передавати телебачення високої чіткості і забезпечити інші сервіси, що вимагають більшої пропускної спроможності.
Якщо говорити про четверте покоління, то поки рано прогнозувати терміни його впровадження взагалі і на території Росії зокрема. Річ у тому, що це ще декілька «сира» технологія, що вимагає певного доопрацювання. Очікується, що 4g вийде на світову арену можливо навіть вже цього року. Проте, її повномасштабне впровадження на комерційній основі почнеться не раніше 2010 року, да і то, швидше за все, знову ж таки з Японії. Втім, нічого дивовижного тут не немає. Якщо повернутися до таблиці, приведеної на початку статті, можна відмітити, що від початку розробок до комерційного впровадження того або іншого стандарту проходило не менше 10 років. Отже 4g раніше наступного десятиліття чекати не варто.
До речі, не хочуть відставати від інших і країни колишнього СРСР. Так, наприклад, Білорусь вже розглядає перспективи впровадження 4g. Проте, враховуючи те, що на сьогоднішній день в ній тільки почато тестування стандарту UMTS, а його повномасштабне використання почнеться ще пізніше, можна припустити, що країна «переступить» через 3.5g і відразу почне використовувати 4g в 2010-2012 роках.
Ціна питання
Важливим чинником на шляху становлення нового покоління стільникового зв'язку стане вартість кінцевого устаткування як для операторів, так і для абонентів. Поки складно говорити про конкретні ціни, оскільки сучасні «4G-мобильники», зважаючи на свою технологічну недосконалість, будуть дуже великого розміру. Отже, поки не будуть представлені прийнятніші по розмірах моделі, їх продаж навіть не планується.
Та і в цілому нескладно передбачити, що все нове, як завжди, буде дуже дорогим. Історія знає багато прикладів: перші DVD-приводы обходилися під $1000 за екземпляр, а сьогоднішня їх заміна в особі Blu-ray або HD DVD коштуватиме не менше. Те ж саме торкається і 4g.
Що цікаво, в майбутньому прогнозується протиборство 4g і стандарту WIMAX (відомого як Ieee802.16), який вже сьогодні активно просувається таким гігантом IT-индустрии, як Intel. Для неінформованих читачів пояснимо, що WIMAX - це стандарт широкосмугового безпровідного зв'язку, який буде декілька нагадувати стільникову мережу, проте його головне призначення - забезпечення швидкого доступу в Інтернет з мобільних комп'ютерів. Так, наприклад, наступне покоління платформи Intel Centrino оснащуватиметься підтримкою не тільки Wi-fi, але вже і WIMAX.
За найостаннішими даними швидкості роботи WiMAX-сетей досягатимуть 75 Мбіт/с. 4g на їх фоні виглядає декілька привабливіше. Особливо враховуючи те, що четверте покоління буде розраховано не тільки на доступ в Інтернет, але і на аудіо- і відеокомунікації.
Виходячи зі всього цього, можна запропонувати, що початкова вартість клієнтського
устаткування (тобто мобільного телефону стандарту 4g) складатиме в середньому від $300 до $750 (якраз стільки і коштує сьогодні відповідний комплекс мікросхем WIMAX для комп'ютера). До 2010-2011 років WIMAX і 4g можуть порівнятися в ціні, яка, можливо, складе порядка $100-200.
Проте, сподіватимемося, що WIMAX і 4g не стануть прямими конкурентами, оскільки чергова війна стандартів ні до чого хорошому не приведе. Краще буде, якщо перша залишиться виключно комп'ютерною мережею, тоді як друга дозволятиме працювати з мобільними телефонами, а також при необхідності обмінюватися даними і з базовими станціями WIMAX. Тоді WIMAX по суті стане частиною глобальної мобільної мережі, яка і буде названа 4g.
Якщо говорити про складнощі, які можуть виникнути при реалізації четвертого покоління мобільного зв'язку, то найбільшою проблемою є боротьба з вторинними сигналами. Вони утворюються в результаті віддзеркалення від великогабаритних об'єктів, на зразок будівель. До речі, у випадку з WIMAX така проблема не така актуальна: сигнал без особливих проблем «пробиває» різні перешкоди, трохи у результаті слабшаючи.
Крім того, доведеться вирішити проблему підтримки високої швидкості передачі даних при пересуванні на великих швидкостях. Адже 1 Гбіт/с поки можна отримати тільки практично стоячи на одному місці, тоді як якщо рухатися пішки, то швидкість впаде.
Якщо ж переміщатися в автомобілі або (що ще гірше) у високошвидкісному поїзді, мови навіть об 100 Мбіт/с поки йти не може.
|
| Категорія: інші цікаві та корисні статті | Додав: BoSS (28.05.2008)
|
| Переглядів: 2109
| Рейтинг: 0.0/0 |
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі. [ Реєстрація | Вхід ] |
| Статистика |
|---|
Онлайн всього: 1 Гостей: 1 Користувачів: 0 |
|