Что такое 4G LTE
3G(UMTS) сети сами по себе уже являлись довольно продвинутой технологии и их поздние версии 3, 75G с поддержкой технологий HSPA+ были фактически предтечей нового вида связи четвертого поколения 4G. В конечном итоге основным стандартом 4G стала связь LTE, которая затем была усовершенствована до LTE advanced. Для LTE advanced были озвучены следующие требования: стандарт скорости для движущихся объектов более 100 Мбит/с, для стационарных более 1Гбит/с. В отличие от своих предшественников благодаря новому радиомодулю LTE поддерживает уже не 2-3 основных частоты, а целую частотную полосу от 1, 4Мгц до 20МГц. Каналы стали более широкополосными, а новые типы модуляции сигнала и протокол передачи данных который стал полностью цифровым (включая голос) обеспечили более высокую скорость.
Сравнительная таблица GPRS, 3G, 4G сетей
| Стандарт сети | Технология | Модуляция | Скорость передачи данных (макс.) к абоненту/от абонента | Полоса сигнала, МГц |
| GSM | GPRS | GMSK | 20/20 кбит/с | 0, 2 |
| EDGE | 8PSK | 59, 2/59, 2 кбит/с | 0, 2 | |
| UMTS | R99 WCDMA | QPSK | 384/384 кбит/с | 5 |
| HSDPA | 16QAM/QPSK | 14, 4/5, 76 Мбит/с | 5 | |
| HSPA+ | 64QAM/16QAM | 21/11, 5 Мбит/с | 5 | |
| DC HSPA+ | 64QAM/16QAM | 42/23 Мбит/с | 10 | |
| LTE | MIMO 2\2 | 64QAM | 150/75 Мбит/с | 20 |
Для оборудования 4G сетей выделено около 70 стандартных диапазонов частот, так называемых BAND.
Используемые в России.
3 в диапазоне 1800 МГц FDD; 7 в диапазоне 2600 МГц FDD; 20 в диапазоне 800 МГц FDD;
31 в диапазоне 450 МГц FDD; 38 в диапазоне 2600 МГц TDD.
Таблица BAND используемых сотовыми операторами в России
| № | Оператор | Частотный диапазон (UL/DL), МГц | Ширина канала, МГц | Тип дуплекса | Номер в 3GPP |
| 1 | Yota (Мегафон) | 2500-2530 / 2620-2650 | 30 | FDD | Band 7 |
| 2 | Мегафон | 2530-2540 / 2650-2660 | 10 | FDD | Band 7 |
| 3 | Мегафон | 2575-2595 | 20 | TDD | Band 38 |
| 4 | МТС | 2540-2550 / 2660-2670 | 10 | FDD | Band 7 |
| 5 | МТС | 2595-2615 | 20 | TDD | Band 38 |
| 6 | Билайн | 2550-2560 / 2670-2680 | 10 | FDD | Band 7 |
| 7 | Ростелеком/Теле2 | 2560-2570 / 2680-2690 | 10 | FDD | Band 7 |
| 8 | Ростелеком/Теле2 | 832-839.5 / 791-798.5 | 7.5 | FDD | Band 20 |
| 9 | МТС | 839.5-847 / 798.5-806 | 7.5 | FDD | Band 20 |
| 10 | Мегафон | 847-854.5 / 806-813.5 | 7.5 | FDD | Band 20 |
| 11 | Билайн | 854.5-862 / 813.5-821 | 7.5 | FDD | Band 20 |
| 12 | МТС | 2595-2620 | 25 | TDD | Band 38 |
| 13 | Теле2 | 453-457.4 / 463-467.4 | 4.4 | FDD | Band 31 |
Обозначения FDD и TDD обозначают виды обработки сигнала FDD это Frequency Division Duplex (частотный разнос входящего и исходящего канала), TDD – Time Division Duplex (временной разнос входящего и исходящего канала). В данном случае если мы имеем ширину канала в 20 МГц в FDD LTE, часть диапазона частот (15 МГц) отдается для приема, а часть (5 МГц) для передачи сигнала. Каналы не пересекаются по частотам и обеспечивается стабильная загрузка и выгрузка данных. TDD LTE полностью отдает полосу на прием и передачу, но данные передаются поочередно, при этом больший приоритет получает прием данных.
По статистике самый распространенный LTE диапазон в нашей стране 1800 МГц и потому следует покупать репитер 4G сигнала именно на эту частоту.
Категории 4G LTE
Так как диапазон используемых частот достаточно велик, и практически каждый год придумываются усовершенствования для приемного и передающего оборудования (новые типы модуляции, поддержка агрегации частот и многое другое), для стандартизации оборудования были введены специальные категории. Суть этих категорий достаточно проста – выше категория, значит выше скорость приема и передачи. Наиболее широко используемыми на сегодняшний день являются категории CAT3-CAT4. Это означает что максимально достижимая скорость мобильного интернета на прием (DownLink) может составлять 150 Мбит/секунду, на передачу (UpLink) – 50 Мбит/с. Для обычного пользователя знание категории оборудования LTE на данный момент весьма немаловажный фактор, т. к. многие новые устройства (те же мобильные телефоны или роутеры) аппаратно могут просто не поддерживать необходимую скорость обмена данными. На сегодняшний день в большинстве новых моделей телефонов, модемов и роутеров поддерживающих стандарт LTE обычно указывают номер категории. Оговоримся что на сегодняшний день устройства 5-6 категории только начинают появляться на рынке. Хотя на самом деле категорий уже 16 и они еще будут добавляться приведем здесь таблицу для 14 основных категорий.
Как видно из таблицы начиная с категории 6 (cat.6) устройства уже имеют новый стандарт LTE-A (Advanced). LTE-A это практически тот же самый LTE поддерживающий так называемую агрегацию частот. Агрегация частот позволяет смартфону, роутеру, модему работать сразу на нескольких частотах одновременно этим самым расширяя канал приема и передачи информации. В данном случае устройство подключается сразу к нескольким BAND-ам которые обслуживает оператор. Соответственно это будет возможно если роутер или телефон аппаратно поддерживает стандарт LTE-A.
Так что на сегодняшний день, теоретическая скорость интернета в сетях 4G LTE от 1Gb и выше ограничивается в основном выпускаемым оборудованием, т. е. производителям еще только предстоит догнать существующие стандарты. А на подходе уже 5G, но об этом мы поговорим немного позже.
UMTS и LTE частоты в России: стандарты нового поколения
Эти стандарты относились ко второму поколению (2G), в котором для передачи данных использовались протоколы EDGE, GPRS, что позволяло достичь скорости до 473, 6 Кбит/с – катастрофически низкой для современного пользователя.
На сегодняшний день стандарты сотовой связи одним из наиболее важных требований определяют скорость передачи данных и чистоту сигнала. Очевидно, что это влияет на развитие рынка мобильных операторов. Так в свое время в России появились 3G сети, которые завоевали массовое внимание пользователей. А теперь именно по этой причине увеличивается количество людей, которые выбирают 4G.
Особенность стандарта UMTS
Главная особенность, которая отличает стандарт UMTS от GSM, заключается в том, что использование протоколов WCDMA, HSPA+, HSDPA дает возможность пользователям получить доступ к более качественному мобильному интернету. При скоростях от 2 до 21 Мбит/сек можно не только передавать больший объем данных, но даже совершать видео звонки.
UMTS покрывает более 120 крупнейших российских городов. Это стандарт, в котором популярные ныне мобильные операторы (МТС, Билайн, МегаФон и Скайлинк) предоставляют услугу 3G-интернета.
Не секрет, что высокие частоты более эффективны для обмена данными. Однако в России есть свои нюансы, которые делают невозможным использование в некоторых регионах, к примеру, UMTS частоты 2100 мГц.
Причина проста: частота UMTS 2100, которая активно используется для 3G-интернета, на препятствиях быстро садится. Это означает, что качественному сигналу мешают не только расстояния до базовых станций, но также повышенная растительность. Кроме того, некоторые регионы для этой частоты практически закрыты из-за работы систем ПВО. Так, в Юго-Западной части Московской области размещено несколько военных баз, и соответственно, введено негласное табу на использование данной частоты.
В такой ситуации для 3G-интернета применяется UMTS 900 . Волны в этом частотном диапазоне имеют более высокую проникающую способность. В то же время, на такой частоте скорость передачи данных редко достигает 10 мбит/сек. Тем не менее, если учесть, что еще несколько лет назад во многих городах даже подумать не могли об интернет-покрытии, это не так уж и плохо.
На данный момент с популярным UMTS900 показывают отличные результаты Huawei E352 и более стабильный вариант E352b, а также E372, E353, E3131, B970b, B260a, E367, E392, E3276.
LTE: в каких диапазонах будет работать стандарт будущего?
Логичным развитием UMTS стали разработки в 2008-2010 гг. LTE – нового стандарта, цель которого заключается в том, чтобы повысить скорость обработки сигнала и пропускную способность, а в техническом плане – упростить сетевую архитектуру и тем самым сократить время при передаче данных. В России же сеть LTE официально запущена в 2012 году.
Именно технология LTE определяет развитие в нашей стране мобильного интернета нового поколения – 4G. Это означает доступ к онлайн-трансляциям, быстрой передаче файлов большого объема и другим преимуществом современного интернета.
Содержание статьи:
Загрузка...