!privacy_agreement!
!privacy_agree!

Технологии

[Обсуждения] Мобильные сети. История от 1G до 4G + смотрим в будущее

2017-08-14 19:25:07
5456 77

Приветствую вас, дорогие Mi-фаны!

На дворе понедельник и новая рабочая неделя, и давайте поговорим о нашей сотовой связи. Возможно эти информация известна вам, возможно нет, но она достаточно интересна. Каждый когда-то замечал, что у него горит значок "H", "H+" или "E". Давайте разбираться, что это значит.

И так...

Для начала, «G» означает «поколение», поэтому когда вы слышите, что кого-то относят к «сети 4G», это означает, что они говорят о беспроводной сети, построенной на основе технологии четвертого поколения. Применение определения «поколения» в данном контексте приводит ко всей той путанице, в которой мы попробуем разобраться.

1G
История начинается с появления в 1980-х годах нескольких новаторских сетевых технологий: AMPS в США и сочетание TACS и NMT в Европе. Хотя несколько поколений услуг мобильной связи существовали и раньше, тройка AMPS, TACS и NMT считается первым поколением (1G), потому что именно эти технологии позволили мобильным телефонам стать массовым продуктом.
Во времена 1G никто не думал об услугах передачи данных - это были чисто аналоговые системы, задуманные и разработанные исключительно для осуществления голосовых вызовов и некоторых других скромных возможностей. Модемы существовали, однако из-за того, что беспроводная связь более подвержена шумам и искажениям, чем обычная проводная, скорость передачи данных была невероятно низкой. К тому же, стоимость минуты разговора в 80-х была такой высокой, что мобильный телефон мог считаться роскошью.
Отдельно хочется упомянуть первую в мире автоматическую систему мобильной связи «Алтай», которая была запущена в Москве в 1963 году. «Алтай» должен был стать полноценным телефоном, устанавливаемым в автомобиле. По нему просто можно было говорить, как по обычному телефону (т.е. звук проходил в обе стороны одновременно, т.н. дуплексный режим). Чтобы позвонить на другой «Алтай» или на обычный телефон, достаточно было просто набрать номер - как на настольном телефонном аппарате, без всяких переключений каналов или разговоров с диспетчером. Аналогичная система в США, IMTS (Improved Mobile Telephone Service), была запущена в опытной зоне на год позже. А коммерческий ее запуск состоялся лишь в 1969 году. Между тем в СССР к 1970 году «Алтай» был установлен и успешно работал уже примерно в 30 городах. Кстати, в Воронеже и Новосибирске система действует до сих пор.

2G
В начале 90-х годов наблюдается подъем первых цифровых сотовых сетей, которые имели ряд преимуществ по сравнению с аналоговыми системами. Улучшенное качество звука, бОльшая защищенность, повышенная производительность - вот основные преимущества. GSM начал свое развитие в Европе, в то время как D-AMPS и ранняя версия CDMA компании Qualcomm стартовали в США.
Эти зарождающиеся 2G стандарты пока не имеют поддержки собственных, тесно интегрированных, услуг передачи данных. Многие из таких сетей поддерживают передачу коротких текстовых сообщений (SMS), а также технологию CSD, которая позволила передавать данные на станцию в цифровом виде. Это фактически означало, что вы могли передавать данные быстрее - до 14,4 кБит/с, что было сравнимо со скоростью стационарных модемов в середине 90-х.
Для того, чтобы инициировать передачу данных с помощью технологии CSD, необходимо было совершить специальный «вызов». Это было похоже на телефонный модем - вы или были подключены к сети, или нет. В условиях того, что тарифные планы в то время измерялись в десятках минут, а CSD была сродни обыкновенному звонку, практической пользы от технологии почти не было.

2.5G
Появление сервиса «General Packet Radio Service» (GPRS) в 1997 году стало переломным моментом в истории сотовой связи, потому что он предложил для существующих GSM сетей технологию непрерывной передачи данных. С использованием новой технологии, вы можете использовать передачу данных только тогда, когда это необходимо - нет больше глупой CSD, похожей на телефонный модем. К тому же, GPRS может работать с большей, чем CSD, скоростью - теоретически до 100 кБит/с, а операторы получили возможность тарифицировать трафик, а не время на линии.
GPRS появился в очень подходящий момент - когда люди начали непрерывно проверять свои электронные почтовые ящики.
Это нововведение не позволило добавить единицу к поколению мобильной связи. В то время, как технология GPRS уже была на рынке, Международный Союз Электросвязи (ITU) составил новый стандарт - IMT-2000 - утверждающий спецификации «настоящего» 3G. Ключевым моментом было обеспечение скорости передачи данных 2 МБит/с для стационарных терминалов и 384 кБит/с для мобильных, что было не под силу GPRS.
Таким образом, GPRS застрял между поколениями 2G, которое он превосходил, и 3G, до которого не дотягивал. Это стало началом раскола поколений.

3G, 3.5G, 3.75G... и 2.75G тоже
Милая, не ржи, я купил тебе 3G ... (c)
В дополнение к вышеупомянутым требованиям к скорости передачи данных, спецификации 3G призывали обеспечить легкую миграцию с сетей второго поколения. Для этого, стандарт, называемый UMTS стал топовым выбором для операторов GSM, а стандарт CDMA2000 обеспечивал обратную совместимость. После прецедента с GPRS, стандарт CDMA2000 предлагает собственную технологию непрерывной передачи данных, называемую 1xRTT. Смущает то, что, хотя официально CDMA2000 является стандартом 3G, он обеспечивает скорость передачи данных лишь немногим больше, чем GPRS - около 100 кБит/с.
Стандарт EDGE - Enhanced Data-rates for GSM Evolution - был задуман как легкий способ операторов сетей GSM выжать дополнительные соки из 2.5G установок, не вкладывая серьезные деньги в обновление оборудования. С помощью телефона, поддерживающего EDGE, вы могли бы получить скорость, в два раза превышающую GPRS, что вполне неплохо для того времени. Многие европейские операторы не стали возиться с EDGE и были приверженцами внедрения UMTS.
Итак, куда же отнести EDGE? Это не так быстро, как UMTS или EV-DO, так что вы можете сказать, что это не 3G. Но это явно быстрее, чем GPRS, что означает, что она должна быть лучше, чем 2.5G, не так ли? Действительно, многие люди назвали бы EDGE технологией 2.75G.
Спустя десятилетие, сети CDMA2000 получили обновление до EV-DO Revision A, которая предлагает немного более высокую входящую скорость и намного выше исходящую скорость. В оригинальной спецификации, которая называется EV-DO Revision 0, исходящая скорость ограничена на уровне 150 кБит/с, новая версия позволяет делать это в десять раз быстрее. Таким образом, мы получили 3.5G! То же самое для UMTS: технологии HSDPA и HSUPA позволили добавить скорость для входящего и исходящего траффика.
Дальнейшие усовершенствования UMTS будут использовать HSPA+, dual-carrier HSPA+, и HSPA+ Evolution, которые теоретически обеспечат пропускную способность от 14 МБит/с до ошеломительных 600 МБит/с. Итак, можно ли сказать что мы попали в новое поколение, или это можно назвать 3.75G по аналогии с EDGE и 2.75G?

4G - кругом обман
Подобно тому, как было со стандартом 3G, ITU взяла под свой контроль 4G, привязав его к спецификации, известной как IMT-Advanced. Документ призывает к скорости входящих данных в 1 ГБит/с для стационарных терминалов и 100 МБит/с для мобильных. Это в 500 и 250 раз быстрее по сравнению с IMT-2000. Это действительно огромные скорости, которые могут обогнать рядовой DSL-модем или даже прямое подключение к широкополосному каналу.
Беспроводные технологии играют ключевую роль в обеспечении широкополосного доступа в сельской местности. Это более рентабельно - построить одну станцию 4G, которая обеспечит связь на расстоянии десятков километров, чем покрывать сельхозугодья одеялом из оптоволоконных линий.
К сожалению, эти спецификации являются настолько агрессивными, что ни один коммерческий стандарт в мире не соответствует им. Исторически сложилось, что технологии WiMAX и Long-Term Evolution (LTE), которые призваны добиться такого же успеха как CDMA2000 и GSM, считаются технологиями четвертого поколения, но это верно лишь отчасти: они оба используют новые, чрезвычайно эффективные схемы мультиплексирования (OFDMA, в отличие от старых CDMA или TDMA которые мы использовали на протяжении последних двадцати лет) и в них обоих отсутствует канал для передачи голоса. 100 процентов их пропускной способности используется для услуг передачи данных. Это означает, что передача голоса будет рассматриваться как VoIP. Учитывая то, как сильно современное мобильное общество ориентировано на передачу данных, можно считать это хорошим решением.
Где WiMAX и LTE терпят неудачу, так это в скорости передачи данных, у них эти значения теоретически находятся на уровне 40 МБит/с и 100 МБит/с, а на практике реальные скорости коммерческих сетей не превышают 4 МБит/с и 30 МБит/с соответственно, что само по себе очень неплохо, однако не удовлетворяет высоким целям IMT-Advanced. Обновление этих стандартов - WiMAX 2 и LTE-Advanced обещают сделать эту работу, однако она до сих пор не завершена и реальных сетей, которые их используют, по-прежнему не существует.
Тем не менее, можно утверждать, что оригинальные стандарты WiMAX и LTE достаточно отличаются от классических стандартов 3G, чтобы можно было говорить о смене поколений. И действительно, большинство операторов по всему миру, которые развернули подобные сети, называют их 4G. Очевидно, это используется в качестве маркетинга, и организация ITU не имеет полномочий противодействовать. Обе технологии (LTE в частности) скоро будут развернуты у многих операторов связи по всему миру в течение нескольких следующих лет, и использование названия «4G» будет только расти.

5G - перспективно

Данная технология выходит далеко за рамки мобильных интернет-подключений. Широкие пропускные возможности, предлагаемые сетями 5G, позволят производить до миллиона подключений на каждый квадратный километр покрываемой площади. А это значит, что данные мобильные сети смогут без проблем обеспечивать подключение смарт-городов и устройств, работающих с «Интернетом Вещей».
В отличие от абонентов 3G или 4G услуг, пользователи 5G не будут испытывать трудностей с подключением к сети мобильного провайдера, находясь в местах массового скопления людей – в частности, на переполненных концертных площадках под открытым небом.
Скорость передачи данных в сети 5G, по мнению экспертов, должна в 20 раз превышать скорость передачи данных в существующих сетях 4G. Расчеты показывают, что пользователи 5G смогут загружать полнометражный фильм, записанный в стандарте высокой чёткости, всего за одну секунду. Помимо этого, ожидается, что время задержки в сети 5G также будет сверхмалым – менее 1 миллисекунды. Время задержки в существующих сетях 4G составляет 10 миллисекунд. Под временем задержки подразумевают время, необходимое для передачи пакета данных из одной точки в другую.

Начало предоставления услуг сетей 5G коммерческим пользователям намечено на 2020 год. Однако в Южной Корее намерены запустить коммерческую 5G сеть уже в преддверии Игр зимней олимпиады, которые пройдут в 2018 году в городе Пхёнчхан.


Надеюсь моя статья была полезной для вас и вы узнали что-то новое и интересное! До встречи на просторах Mi Commmunity!


Рейтинг

Кол-во оценивших 3 !Experience! +31 Pack Reason

История оценок

2017-08-14 19:25:07
Избранное43 РейтингРейтинг
Полезно для общего развития))) спасибо)))
спасибо, интересно

Опытный кролик

1578693925 | из Redmi Note 3

#3

Ждём 5 G. Главное что бы ценник адекватный

Опытный кролик

Sasher8 | из Redmi Note 4

#4

Отличная статья. Спасибо.
помню во времена запуска 3г в СПб:
Здравствуйте, у меня проблемы со связью, не могу дозвониться.
У вас нокио?
Да!
Выключайте 3г и всё станет хорошо =)
С введением 5G начнётся новая эра: возможности исполнения виртуальных эффектов перешагнут наши самые смелые ожидания, мы перестанем отличать виртуальность от яви. Думаю: многие потеряют разум.

Кролик новичок

1653049396 | из Redmi Note 3

#7

первым телефоном был Сименс хD
что ж, даёшь Сяоми на 5G!
Спасибо за информацию

Кролик профи

Really | из Redmi 3S

#10

Интересно было узнать
Войдите, что бы оставить ответ
Вход Регистрация

Котяш

Админ

Бета тестер
3 дня подряд
7 дней подряд
21 день подряд
40 дней подряд
70 дней подряд
100 дней подряд
1 год подряд
Корректор-эксперт
7-й день рождения Xiaomi
Особенная встреча
Официальный магазин Mi
Фотограф
100 threads in a Month
MI MIX Фотограф
MIUI Russia
Тема апреля 2017
Тема мая 2017
Mi Band
Тема июня 2017
Тема июля 2017
Тема августа 2017
Тема сентября 2017
Тема октября 2017
Тема ноября 2017
Тема декабря 2017
Тема января 2018
Тема февраля 2018
Тема марта 2018
10 000 пользователей
Опрос
100 ответов в июне
100 ответов в июле
100 ответов в августе
100 ответов в сентябре
100 ответов в октябре
100 ответов в ноябре
100 ответов в декабре
Geek Picnic
Йога
Фото для всех
20 000 пользователей
Автор колонки
Обзор приложения
50 000 пользователей
Fotografía
Faces&Laces 2017
Волонтер
7 день рождения MIUI
100 000 пользователей
Больше Силы Больше Жизни
150 000 пользователей
Mi Путешетсвие
Новичок
200 000 пользователей
Helloween 2017
Встреча Mi MIX 2
250 000 пользователей
300 000 пользователей
Подлый Санта
Новогодняя встреча 2018
С Новым Годом!
Новогодняя открытка 2018
Красный вызов
ThrowBackWithMiCommunity
Снеговик
400 000 пользователей
Масленица 2018
День Св. Валентина
Черная Пантера
Тема апреля 2018
Тема мая 2018
Redmi 5
Redmi 5 Plus
8 марта
1 год
Пасха
Mi Корректор
Мастер опросов
9 мая
MIUI 10
Настоящий Mi фан
Mi A2
С Новым Годом 2020
Китайский Новый Год
Антиспамер
День Защитника Отечества

ПодробнееОбновить

Mi Comm APP

Получайте новости о Mi продукции и MIUI

©2010-2020 Xiaomi.com. Все права защищены.
Content Policy
Быстрый ответ Наверх Вернуться к списку