Пока мир ждет внедрения 5G, что сделает интернет еще быстрее, 4G — это последний прорыв телекоммуникационной связи, который люди могут использовать. И наконец технология дошла до Украины.

4G благодаря высокой скорости соединения позволит людям, которые вряд ли могли загружать видеоконтент, смотреть видео в разрешении 4К.

Но что такое этот 4G, почему 4G+ это крючок маркетологов и что за приставка LTE (Long Term Advanced) постоянно используется в описании гаджетов с поддержкой сети четвертого поколения.

4 поколение связи

Компании в большинстве названий и характеристик указывают 4G LТЕ. Из-за этого у пользователей и клиентов возникает мысль, что это одно и то же.

Производители же телефонов и провайдеры не акцентируют внимание на сходствах и различиях. На самом деле, никакой лжи с их стороны нет. Использование двух понятий вместе нужно только для привлечения клиентов.

С одной стороны, 4G и LTE относятся к одному поколению, с другой же - в них есть несколько отличий, которые следует учитывать. А кое-кто говорит, что в Украине будет 4G+ или 4G.5. Итак, стоит разобраться, какая между ними разница.

4G. Данная аббревиатура расшифровывается как 4generation, то есть четвертое поколение. В 2008 году этот стандарт был признан конвенцией по развитию беспроводных технологий в Женеве.

Формально датой появления 4G стал 2008 год, когда Международный союз электросвязи установил для него стандарты. Согласно этим стандартам, скорость связи для подвижных объектов (смартфоны, планшеты) должна достигать 100 Мбит / с, а для статических (точки доступа) — не менее 1 Гбит / сек.

В 2008 году эти показатели были недостижимы, поэтому стали условной целью для телеком-компаний.

Так появился LTE (Long Term Evolution — "долгосрочная эволюция") — новый стандарт связи, который изначально позиционировался как улучшенная версия 3G.

Однако под влиянием маркетинга и необходимостью продвижения новинки в массы Международный союз электросвязи решил, что стандарт LTE можно обозначать как 4G, если он предлагает существенные улучшения в сравнении с прошлыми поколениями связи.

Почему 4G+ — это настоящий 4G

Чтобы разобраться, в чем разница между LTE и 4G, нужно понимать, что LTE является промежуточным этапом развития беспроводной связи.

Полноценное поколение 4G появилось с выходом так называемого 4G + или LTE Advanced, который часто подается как "разогнанный" интернет. Но на самом деле, именно такую скорость должен показывать обычный 4G стандарт.

Различий между LTE и LTE Advanced куда меньше, чем между ними и 3G. Основной особенностью LTE - А есть агрегация несущих частот, то есть использование нескольких частот одновременно. Это позволяет, в частности, увеличить скорость передачи данных.

Что будет в Украине

На сайте "Киевстар" указано, что оператор будет использовать технологию 4G LTE, что может вызвать некоторую путаницу. Однако представитель компании подтвердил редакции , что для запуска 4G связи в Украине компания будет использовать технологию LTE Advanced.

Такую информацию указали также в Vodafone и lifecell. Кстати, последний телеком-оператор называет новый для Украины стандарт 4.5 G, как аналог 4G+.

Что дает этот переход

Vodafone говорит, что с переходом на новое поколение скорость увеличилась в 5-7 раз, Lifecell — в 5, а Киевстар обещает увеличить ее в 16 раз.

Впрочем, скорость передачи данных - не единственное преимущество внедрения 4G-связи. Отныне количество одновременно подключенных устройств не будет "валить" доступность сети.

То есть, если раньше в местах больших скоплений людей, вроде концертов лишь некоторые могли воспользоваться мобильным интернетом, а в других эти попытки были тщетными, то сеть 4G должна выдерживать такие нагрузки.

Кроме этого, сеть 4G заберет активных пользователей, а следовательно "разгрузит" частоты 3G. Теоретически, это должно увеличить скорость передачи данных в сети.

4G в мире. Где наилучшая сеть?

Рост скорости 4G в мире почти остановился. Согласно сообщению от OpenSignal , пока что мобильные операторы по всему миру не смогли вывести среднюю скорость 4G за отметку 50 Мб / с, и даже в передовых странах остались близкими до 45 Мб / сек.

Доступность сети 4G в мире

На данный момент пять стран имеют показатель охвата 4G более 90%, включая Южную Корею (97,49%), Японию (94,7%), Норвегию (92,16%), Гонконг (90,34%) и США (90,32%). Вместо данных о географическом охвате в отчете рассматривается время, за которое пользователи могут подключаться к сети.

Хотя сейчас средняя скорость 4G в разных странах в основном остается стабильной, был заметный рост в некоторых европейских странах, включая Нидерланды и Испанию. А также в случаях США и Канады, где показатели выросли до 30 Мбит / с после недавнего обновления LTE от Telus.

Довольно странная ситуация наблюдается в Индии, где доступность 4G составляет более 86%, но средняя скорость сети — лишь 6 Мбит / сек.

Что нужно для прорыва скорости? Возможно, 5G. Но специалисты считают, что существующая технология еще не исчерпала своего потенциала.

Усовершенствования могут быть достигнуты путем дальнейшей модернизации сетей 4G и внедрения таких технологий, как Gigabit LTE, которую рассматривают как переходный этап от 4G к 5G.

К тому же, в отдельных городах Южной Кореи и Северной Европы операторы заявляют об имеющейся скорости больше 50 Мбит / с, а компания Telus в Канаде в ближайшее время обещает соединения до 70 Мбит / с в Торонто.

Поколение 3. 5G

Поколение 3.5G, как промежуточное поколение, характеризуется более высокими скоростями передачи данных по сравнению с 3-м поколением.

Начиная с 2006 года на сетях UMTS повсеместно распространяется технология HSDPA.

HSDPA (High Speed Downlink Packet Access - высокоскоростная пакетная передача данных от базовой станции к мобильной станции) -стандарт поколения 3.5G, представляющий собой модернизированный 3G со средней скоростью передачи данных 3 Мбит/с и максимальной -14 Мбит/с.

Четвёртое поколение мобильных коммуникаций представляет собой эволюционное развитие 3G. Инфраструктура стандарта 4G базируется на IP-протоколе, что позволяет обеспечивать простой и быстрый доступ к Интернету. Высокие скорости передачи данных (100-200 Мбит/с) должны обеспечить передачу не только качественного звука, но и видео. Планируется дальнейшее увеличение скорости передачи данных до 2,5 Гбит/с. Такие высокие скорости объясняются тем, что в четвёртом поколении используется только пакетная передача данных, включая голосовой трафик, передаваемый через протокол IP (мобильная VoIP-телефония). Помимо этого, сети 4G должны обеспечивать глобальный роуминг, связь корпоративных сетей, мобильное телевидение высокой чёткости.

В качестве стандарта 4G активно продвигается технология широкополосной беспроводной связи для быстрого доступа в Интернет с мобильных компьютеров WiMAX, описанная стандарте IEEE802.16.

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) -телекоммуникационная технология, предоставляющая высокоскоростной беспроводной доступ к сети на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов).

Скорости работы WiMAX-сетей будут достигать 75 Мбит/с и выше, что обеспечит не только доступ в Интернет, но и качественную передачу аудио- и видеоинформации, а также позволит использовать эту технологию в качестве «магистральных каналов».

Разработаны два стандарта технологии WiMAX - IEEE 802.16 d и IEEE 802.16 е, определяющие:

Рабочие диапазоны частот;

Ширину полосы пропускания;

Мощность излучения;

Методы передачи и доступа;

Способы кодирования и модуляции сигнала;

Принципы повторного использования радиочастот и другие показатели.

Стандарт ШЕЕ 802.16 d, известный как фиксированный WiMAX и утверждённый в 2004 году, позволяет обслуживать только «статичных» абонентов, которые могут находиться как в зоне прямой видимости, так и вне зоны прямой видимости.

Стандарт IEEE 802.16 е, известный как мобильный WiMAX и утверждённый в 2005 году, ориентирован на работу с пользователями, передвигающимися со скоростью до 120 км/ч, и поддерживает ряд специфических функций, таких как хэндовер, режим ожидания (idle mode) и роуминг, что позволяет использовать его в сетях сотовой связи. Возможна работа при отсутствии прямой видимости. Естественно, что мобильный WiMAX может применяться и для обслуживания фиксированных пользователей. Частотные диапазоны для сетей Mobile WiMAX расположены в интервале 2,3 - 3,8 ГГц.

Сети WiMAX состоят из следующих основных частей: базовых и абонентских станций, а также оборудования, связывающего базовые станции между собой, с поставщиком сервисов и с Интернетом. Для соединения базовой станции с абонентской используется диапазон частот от 1,5 ГГц до 11 ГГц. В идеальных условиях скорость обмена данными может достигать 70 Мбит/с, при этом не требуется наличия прямой видимости между базовой станцией и приёмником.

Конкурирующей по отношению к WiMAX является технология LTE.

LTE (Long Term Evolution) - технология мобильной передачи данных, предназначенная для повышения эффективности, снижения издержек, расширения оказываемых услуг путём интегрирования с существующими протоколами. Скорость передачи данных в соответствии со стандартом может достигать: 173 Мбит/с «вниз» (download) и 58 Мбит/с «вверх» (upload). Радиус действия базовой станции LTE зависит от мощности и используемых частот и составляет около 5 км, а при высоко расположенной антенне может достигать 100 км.

Важной проблемой в сетях 4-го поколения является поддержка высокой скорости передачи данных при перемещении мобильных станций с высокими скоростями, учитывая, что скорость передачи данных падает с увеличением скорости перемещения и с удалением от базовой станции. Кроме того, необходимо обеспечить передачу управления мобильной станцией при её переходе с высокой скоростью (например, при движении в автомобиле или в поезде) из одной соты в другую без прерывания передачи данных и потери качества передаваемой информации.

Предполагается, что 4G станет единым стандартом, который заменит GSM, CDMA, UMTS и другие стандарты.

Четвертое поколение (Generation, сокращенно 4G) мобильной связи теоретически способно обеспечить высокие скорости при интернет-подключении, но реализовать этот потенциал весьма непросто. В рамках указанного стандарта используется сразу несколько технологий передачи данных и самой простой из них, применительно к теме нашего обзора, является LTE. Максимальная скорость в этом случае составляет 150 Мбит/с на прием (или DL), но ее достижение предполагает наличие идеальных условий: обмен пакетами ведется в полосе частот шириной 20 МГц, совершенно «свободная» сота и высокий уровень сигнала.

Как выбрать лучший смартфон с 4g

При выборе смартфона с 4g cамая неочевидная для пользователей проблема заключается в том, что операторы часто вынуждены использовать более узкие каналы (вплоть до 5 МГц) и зависит это от «рабочего» диапазона. Уточним, что в российских 4G-сетях поддерживаются B20 (800 МГц), B3 (1800 МГц) и B7 (2600 МГц). Пока еще менее распространен диапазон B38 (2600 МГц), а совсем уж экзотикой являются B31 (450 МГц) и B40 (2300 МГц).

Вторая проблема скоростной связи состоит в том, что все эти частоты распределены полосками, причем достаточно бездумно, и каждый оператор имеет отличающиеся «комплекты» для организации 4G в разных регионах, часто неполные. Кроме того, напомним, что существует прямая зависимость между длиной волны и дальностью распространения сигнала. Иначе говоря, базовых станций для диапазона B20 потребуется существенно меньше, чем для B7. И какой вариант в «глубинке» выберет провайдер?

Для жителей крупных административных центров и близлежащих к ним территорий все не столь печально. Тем более, что «работают» основные операторы сразу на нескольких диапазонах и вот здесь уже уместно вспомнить о второй технологии, которая их умеет использовать одновременно (выполнять агрегацию частот). Называется она LTE-A (Advanced), а к 4G в этом случае иногда добавляют плюс. Текущая версия стандарта допускает объединение пяти полос, но и в этом случае все сложно.

Во-первых, оператору связи нужно иметь подходящий «комплект» частот, а они далеко не все совместимы между собой. Во-вторых, требуется соответствующее переоснащение базовых станций. В-третьих, смартфон как абонентский терминал не просто должен поддерживать технологию LTE-A, а также все задействованные диапазоны, но и находиться в зоне уверенного приема по отношению к каждому из них.

Что касается операторов, то пока только МегаФон и МТС декларируют агрегацию трех частотных полос. Причем вовсе даже не повсеместно. Параллельное использование двух полос встречается гораздо чаще и скоростной интернет уже доступен в ряде областных/краевых центров. Собственно, именно этим и обусловлены критерии подбора большинства смартфонов с 4g для нашего рейтинга: LTE и LTE-A 2CA (так обозначаются устройства, способные на агрегацию двух несущих частот — 2 Carrier Aggregation).

Нужную информацию дают и категории, приводимые в описаниях смартфонов. В нашем случае это Cat.4 и Cat.6 — оптимальные для России. Разумеется, обзоры дорогих моделей обещают даже гигабитные скорости 4G и это ни разу не обман. Просто нужно понимать, что для их достижения необходимы соответствующие условия. Скажем, правильный оператор и нахождение в пределах Садового кольца. И то не всегда срабатывает. Кстати, старшие категории подразумевают наличие у смартфонов сложных антенных трактов. В характеристиках сей факт может обозначаться как MIMO с парой цифр впереди. Последние указывают на количество антенных групп и чем их больше, тем максимальная скорость выше.

Наконец, еще одна технология носит название VoLTE и предназначена для выполнения голосовых звонков посредством специально создаваемого интернет-канала. Вы правильно подумали, что здесь все еще печальнее, но свет в конце тоннеля уже виден. По крайней мере, на уровне Москвы и области такой сервис у МегаФона запущен, а с начала 2018 года планируется его развертывание в регионах. Есть информация, что МТС также готовится к внедрению VoLTE в 2018 г. Печалька в том, что производители смартфонов должны добавить в прошивку каждой поддерживаемой модели необходимые настройки для всех заинтересованных операторов связи. Самым заинтересованным у нас оказался МегаФон, поэтому и соответствующая категория обзора лучших смартфонов с 4g представлена устройствами, совместимыми с версией VoLTE именно этой компании.

Всего несколько лет назад технология LTE (Long Term Evolution) была диковинкой, доступной лишь в единичных, наиболее продвинутых, странах. Сегодня ей пользуется большая часть мира, включая Россию, и мы уже начинаем привыкать к возможности спокойно смотреть онлайновое видео в дороге. Но прогресс не стоит на месте. Заглянем за горизонт и представим, каким будет мобильный интернет в ближайшем будущем. Что придет на смену LTE?

Наши помощники

В поиске истины мы были не одни. Проект подготовлен при поддержке технических специалистов компании «ВымпелКом » («Билайн»), которые помогли нам найти необходимую информацию и предоставили интересные факты. Спасибо, ребята. А теперь – ныряем в будущее, начав с недавнего прошлого.

1. Зарождение LTE

Технологии развиваются стремительными темпами, причем в совершенно разных областях человеческой деятельности: в медицине, потребительской электронике, энергетике и, конечно же, в мобильных телекоммуникациях. Сегодня смотреть видео в YouTube на своем смартфоне, находясь где-то посреди города, а то и на даче, и используя для этого мобильную сеть, - вполне нормально и привычно. А ведь какие-то 10 лет назад о такой роскоши мало кто мог мечтать даже на проводном домашнем Интернете. Получить среднюю скорость по воздуху в 5–10 Мбит/с - да легко! Но те же 10 лет назад иметь доступ в Интернет на скорости 256–512 Кбит (в 20 раз меньше) в домашних условиях - это было роскошью, доступной единицам. О мобильном интернете того времени и вспоминать не хочется.

Россия стала одной из первых стран, где стараниями Yota была запущена коммерческая LTE-сеть. Это случилось в 2011 году, но тогда работало всего 11 базовых станций в окрестностях Москвы, и о каком-то массовом внедрении технологии говорить было рано. Количество смартфонов с поддержкой LTE на российском рынке тогда стремилось к нулю. А вот в 2014 году состоялся уже полномасштабный запуск мобильных сетей четвертого поколения с участием операторов Большой тройки. Даже в сравнении с весьма шустрым 3G и HSPA+, новая технология продемонстрировала чудеса скорости, и, казалось бы, большего и не надо. Тем не менее уже сейчас происходит разработка и планомерное внедрение еще более продвинутых мобильных технологий, о которых и поговорим ниже.

2. Ближайшее будущее. LTE-Advanced

Как-то мы привыкли воспринимать LTE в качестве 4G-стандарта, то есть это якобы мобильные сети четвертого поколения, что не совсем правда. Виной тому реклама. На самом деле по своим скоростным характеристикам данный стандарт не дотягивает до технических требований, которые консорциум 3GPP и Международный союз электросвязи (МСЭ, ITU) приняли для нового поколения сотовой связи. Но внушительное маркетинговое давление и улучшения, которые внесли HSPA+, LTE и уже забытая WiMAX вынудили МСЭ дать разрешение на маркировку упомянутых технологий как 4G (да-да HSPA+ - это тоже 4G). Но все-таки правильней LTE было бы называть поколением 3,5G, а вот LTE-Advanced уже полноценно удовлетворяет требованиям ответственных организаций и действительно является стандартом 4G. Но чтобы не было путаницы, его называют True 4G (Настоящий 4G) и именно эта технология в самое ближайшее время массово придет на смену LTE.

Для начала, давайте рассмотрим скоростные характеристики LTE-Advanced в сравнении с LTE. Последняя в радиоусловиях, близких к идеальным, позволяет достигать пиковых скоростей в 150 Мбит/с, на практике в городских условиях это почти всегда до 50 Мбит/с , что тоже круто. К сожалению, пиковая скорость для LTE весьма редкое явление в нашем мире, и чем больше будет количество абонентов в сети, тем дальше реальные скорости будут от пиковых. В свою очередь скорость загрузки данных в сети LTE-Advanced может достигать в пике и 1 Гбит/с (во время демонстрационных испытаний достигалась реальная скорость в 450 Мбит/с), хотя в реальности не стоит рассчитывать более чем на 100 Мбит/с, да больше пока и не надо.

Важнее тот факт, что рассматриваемая технология позволяет более эффективно использовать сотовую сеть и оперативно наращивать ее пропускную способность массой способов, включая применение фемтосот и пикосот. То есть, операторы смогут легко и довольно быстро улучшить качество работы своих сетей, используя уже существующие мощности и дополняя их недорогими базовыми станциями. Все оборудование уже доступно и досконально изучено.

Технически LTE-Advanced нельзя назвать чем-то совершенно новым, так как, по сути, в этой инициативе объединено несколько технологий, доступных на рынке уже несколько лет:

• Carrier Aggregation - объединение несущих.
• Coordinated Multipoint позволяет устройству подключаться одновременно к нескольким базовым станциям и повышать скорость передачи за счет скачивания или загрузки данных в несколько потоков.
• Enhanced MIMO - использование нескольких приемных и нескольких передающих антенн. В данном случае это поддержка MIMO 8×8 в нисходящем канале (от базовой станции к мобильным станциям) и MIMO 4×4 в восходящем канале (от мобильной станции к базовой станции).
• Relay Nodes - поддержка узлов ретрансляции. Они позволяют эффективно закрыть «дырки» в покрытии и улучшить радиоусловия для пользователей, находящихся на границах соты.

Все вместе эти технологии позволяют повысить скорость мобильного интернета, улучшить стабильность соединения и, вообще, сделать работу в Сети значительно комфортнее, включая условия, когда вы перемещаетесь на большой скорости (например, в автомобиле, автобусе или в поезде). Последний нюанс является очень серьезным ограничением для 3G-сетей, так как сильно снижает качество связи. Кроме того, LTE-Advanced обеспечивает минимальные задержки при передаче пакетов, вплоть до 5 мс . То есть вы можете через мобильную сеть комфортно играть в онлайновые игры.

Что касается передачи голоса, то, как и в случае с LTE, есть возможность работать в режиме VoIP или параллельно использовать для этого сети 2G/3G. Именно последний вариант прижился в России, хотя ведутся работы для перехода на более продвинутый VoLTE (то есть VoIP).

Основная причина для быстрого внедрения LTE-Advanced - это возможность использования существующих сетей и оборудования для развертывания True 4G. Более того, Yota первой в мире запустила эту технологию на коммерческой сети, что произошло еще в 2012 году. В работу было вовлечено 12 базовых станций, что, конечно, не смогло обеспечить пользователей преимуществами технологии. В феврале 2014 года МегаФон запустил сеть LTE-Advanced в пределах Садового кольца Москвы, объединив полосы в одном диапазоне, что хорошо влияет на увеличение максимально возможной скорости, но слабо отражается на опыте пользователя (эти максимальные скорости остаются доступными только в условных 30 метрах от БС). А в августе того же года оперативно сработал Билайн и запустил в Москве сеть LTE, объединяющую полосы из 2х диапазонов - Band 7 (2,6 ГГц) и Band 20 (800 МГц) - с максимальной скоростью до 115 Мбит/с в направлении к абоненту (это около 14 Мбайт/с - как дома на проводе). Объединение в один канал полос из высокого и низкого диапазонов является идеальным проявлением LTE-Advanced: позволяет сочетать высокие скорости с хорошим покрытием. Именно возможность объединения и одновременного использования нескольких частот лежит в основе рассматриваемой технологии. Сейчас на практике это возможно для 2 или 3 диапазонов, в будущем оператор сможет объединять все свои имеющиеся частоты для организации канала связи с одним абонентом.

Сети LTE-Advanced активно разворачиваются уже сегодня и их возможностей должно хватить надолго. Фактически задача операторов сейчас - не сбавлять темп, наращивать парк оборудования, повышать качество предоставляемых услуг и расширять покрытие своих сетей. При достаточно высокой плотности базовых станций LTE-Advanced вполне сможет заменить проводной домашний Интернет, и это дело ближайшего будущего.

Хотя, это будущее уже доступно в крупнейших городах России . В частности, вот как Билайн прокомментировал внедрение LTE-Advanced и развитие мобильных технологий в России в целом:

На сегодняшний день одна из технологий LTE-А – Carrier Aggregation (объединение несущих) доступна в сети Билайн на всей территории Москвы. И наши клиенты-обладатели смартфонов с поддержкой 4G+, уже активно ее используют. Однако LTE-A - это не только объединение частотных полос. Перспективы развития этого направления для нашей компании гораздо масштабнее! Наши сети уже сегодня готовы к запуску практически всех технологий, относящихся к LTE-A, осталось лишь дождаться появления на рынке абонентских устройств с их поддержкой.

Стоит заметить, что развитие этой технологии происходит параллельно с дальнейшим наращиванием мощности в сетях 3G и 4G. В 2014 году количество LTE-станций только в Москве увеличилось в 2,7 раза! Сеть 3G не только продолжает строиться, но и модернизируется. К примеру, DC-НSPA+ - это уже 42 Мбит/с, а не 3 или 7Мбит/с, как было несколько лет назад.

Если говорить о внедрении LTE в других регионах России , то ситуация несколько сложнее, чем в Москве, но компании работают и в этом направлении. Специалисты видят ситуацию следующим образом:

Как правило, распространение таких технологий зависит от двух важных факторов: наличие абонентских устройств, поддерживающих LTE-A российских частот, и непосредственно самих свободных частот. На данный момент российский рынок гаджетов не может похвастаться широкой линейкой смартфонов с поддержкой LTE-А, проще говоря, количество таких моделей можно пересчитать по пальцам. С другой стороны, есть и проблема наличия подходящих частот. Carrier Aggregation в идеальном виде - это объединение всех частот оператора. Однако частотами могут пользоваться военные и авиация. Поэтому запуск технологии LTE-A в других регионах зависит от мероприятий по освобождению частот. В настоящий момент технология работает на уже свободных частотах 800 диапазона в Москве.

К слову, само название технологии Long Term Evolution переводится как «Долговременная эволюция », так что стандарт изначально разрабатывался на годы вперед, но человек не стоит на месте, и рано или поздно придут новые технологии, которые изменят мир. О них поговорим ниже.

3. Следующий шаг, революционный

Следует ли нам ожидать в ближайшем будущем какого-то революционного прорыва в технологиях мобильной передачи данных? Например, отказа от традиционной архитектуры телеком-сетей, основы которой были заложены еще при разработке стандартов первых поколений (NMT, GSM)? Возможно, такой скачок произойдет после 2020 года с приходом мобильных сетей пятого поколения.

Пока об этом мало что известно, ведь сегодня мы наблюдаем лишь зарождение тех технологий, что лягут в основу будущего мобильного интернета. Даже официального стандарта 5G все еще не существует. Тем не менее, уже есть несколько направлений, в которых будут развиваться будущие мобильные сети. Их и обсудим.

Что нам даст 5G? В первую очередь - это очередной скачок в скорости обмена данными , как минимум, на порядок. Кроме того, снизятся задержки при обработке запросов и значительно увеличится емкость сети (большее количество подключений и увеличенный объем передачи данных даже в рамках одной базовой станции).

Второй важный момент - фокусирование на абоненте, а не на базовых станциях. Сегодня если человек видит слабый сигнал сети, то он пытается переместиться поближе к базовой станции, чтобы повысить качество связи. А при максимально хорошем сигнале и минимальной нагрузке на Сеть пользователь все равно не получит максимум возможной скорости, а лишь некий усредненный вариант. Все дело в ограничениях технологии, которая не предполагает индивидуализацию абонентов. В сетях 5G ожидается применение так называемых умных антенн, способных менять диаграмму направленности в зависимости от потребностей абонентов в конкретных условиях. При минимуме абонентов данные к ним будут направляться по узконаправленному каналу, что повысит скорость передачи данных.

Дальнейшее развитие получит и технология MIMO . Сейчас в сетях LTE в основном используются конфигурации 2×2, то есть две антенны на передачу данных на базовой станции и две на прием на абонентском устройстве. В сетях 5G их количество планируется значительно увеличить для повышения скорости обмена данными. Другой способ сделать это – увеличить ширину частотного канала. Поскольку в используемых сейчас диапазонах частот операторам уже “тесно” (даже 20 МГц непрерывного спектра – это роскошь), необходим переход в более высокие диапазоны – вплоть до миллиметровых волн (30 ГГц и выше). Правда нужно помнить, что с увеличением рабочей частоты из-за особенностей распространения радиоволн уменьшается дальность связи, что может наложить ряд ограничений (уменьшается размер соты). С другой стороны, совсем нет необходимости делать сплошное покрытие во всех диапазонах.

Естественно, новые мобильные сети - это не только банальное наращивание пропускной способности и скоростей, но и эффективное использование доступных ресурсов. Например, реализация концепции device-to-device (устройство-к-устроству). Знакома ситуация, когда люди находятся друг от друга на небольшом расстоянии, допустим, 10–20 метров, и при этом приходится общаться по телефону или же передавать данные через сотовую сеть. Упомянутая концепция предполагает взаимодействие устройств напрямую, а через Сеть будет проходить лишь тарификация вызовов, что сильно разгрузит базовые станции.

Безопасность для здоровья человека и энергетическая эффективность тоже являются важными элементами будущих сетей, но это уже детали.

Что из 5G мы уже имеем сегодня ? Огромную скорость передачи данных, которая пока достигается лишь в лабораторных условиях, но с этого начинались и все предшествующие стандарты. Так Samsung Electronics активно развивает собственный стандарт 5G, в рамках которого она добилась скорости передачи данных в 7,5 Гбит/с (940 МБ/сек) при стационарном соединении и 1,2 Гбит/с (150 МБ/с) в автомобиле, передвигающемся со скоростью 150 км/ч .

В мобильной сети пятого поколения корейская компания использует частоту 28 ГГц , причем данное направление она развивает уже несколько лет. Первая публичная демонстрация состоялась в 2013 году, и тогда Samsung показала результат беспроводной передачи данных в сети 5G на уровне 1 Гбит/с - это был рекорд, который сейчас ей же и превзойден в 7,5 раз.

Не отстает от азиатов и Европа, в частности, компания Ericsson уже разработала ряд технологий, которые будут востребованы в будущих мобильных сетях. Речь о 5G-LTE Dual Connectivity и 5G Multipoint Connectivity . Первая позволяет устройству устанавливать связь с сетями LTE и 5G в режиме разовой коммутации для реализации бесшовного перехода между ними. Это важно для поддержки разны частотных спектров и эффективной одновременной работы двух стандартов. Учитывая потенциально небольшой размер сот 5G, не стоит рассчитывать на глобальное покрытие такими сетями в первые несколько лет их существования. Вот тут и пригодятся возможности бесшовной работы двух стандартов одновременно.

Что касается 5G Multipoint Connectivity , то это уже одна из технологий только для нового стандарта. Она позволяет устройству подключаться одновременно к двум базовым станциям и повышать скорость передачи за счет скачивания данных в несколько потоков. Дело в том, что возможность наращивания мощности сетей за счет добавления разных типов базовых станций в случае с 5G будет использоваться еще более активно, чем в LTE-Advanced и 5G Multipoint Connectivity может стать ключевой технологией для повышения скорости обмена данными.

К сожалению, Samsung и Ericsson тянут одеяло каждый в свою сторону и используют разные технологии для передачи данных. У европейцев это базовые станции, работающие на частоте 15 ГГц . Пока Ericsson смогла добиться в лабораторных условиях пиковой скорости 5 Гбит/с в рабочей сети 5G.

А ведь есть еще китайская Huawei со своим собственным решением, но она пока по этому поводу не распространяется. В общем, в текущий момент мы вновь имеем несколько потенциальных стандартов 5G, которые в будущем могут лишь усложнить жизнь потребителями и производителям конечных устройств, если будут внедряться одновременно. С другой стороны, некоторые технологии нового поколения могут быть обкатаны на уже существующих сетях или же будут в них внедрены в ближайшем будущем. Более того, Россия тоже принимает в развитии 5G активное участие :

«ВымпелКом» на уровне группы компаний VimpelCom Ltd. активно участвует в формировании рекомендаций к стандартам сетей 5G в рамках NGMN и сотрудничает с основными поставщиками сетевого оборудования в этом направлении. О строительстве сетей 5G говорить еще преждевременно, так еще очень много открытых вопросов со стандартизацией. Но о внедрении в существующие сети элементов и механизмов, которые будут использоваться в сетях 5G, уже можно смело говорить. В частности, агрегация несущих из разных диапазонов и некоторые другие функции, которые будут являться основой сетей 5G, - это уже реальность для «ВымпелКома».
Комментарий специалистов Билайн

Но хотелось бы какой-то глобализации и в этом направлении работает глава Tesla и эксцентричный миллиардер сэр Ричард Брэнсон . Они друг другу конкуренты, причем разработка Маска выглядит более перспективной в рамках рассматриваемой темы.

4. Глобальный Интернет

Брэнсон и его проект OneWeb предполагает запуск 700 спутников на низкую орбиту (1200 км) для обеспечения Интернетом труднодоступных мест на планете и стран третьего мира, в которых проблематично развивать традиционные мобильные и оптоволоконные сети. В целом же речь идет о глобальном доступе в Сеть, который можно будет использовать и в дремучих джунглях Амазонки, и на высоте тысяч метров над уровнем моря в горах, и на борту любых самолетов. Если проект стартует удачно, то количество спутников может быть увеличено до 2400. Правда, о технологиях, которые будут использоваться для обмена данными, Брэнсон не упоминает, но и тянуть резину с проектом он не намерен. Так что это могут быть уже имеющиеся наработки LTE-Advanced. В текущий момент бюджет проекта определен на уровне $2 млрд .

В свою очередь Илон Маск никуда не спешит и заявляет, что его аналогичная затея стартует не ранее 2020 года, а вложить в нее он намерен не менее $10 млрд . Идея такая же - окутать планету сетью из находящихся на низкой орбите спутников, но глава Tesla и SpaseX сразу говорит о глобальном Интернете, а не о покрытии Сетью труднодоступных мест. Кроме того, основная цель проекта - это обеспечение связью будущего марсианского города и заработок денег на его развитие. Да, Маск на мелочи не разменивается. Если уж делать электрмобиль - то лучший в мире. Если создавать космические корабли, то сразу многоразовые и для путешествия на Марс.

Так вот, учитывая все сказанное выше, стоит рассчитывать на применение в спутниках Маска новейших телекоммуникационных технологий и вот они вполне могут стать основой для будущей глобальной Интернет-системы планеты.

Сегодня, когда мир стремится к глобализации, а Интернет виртуализирует многие процессы, еще совсем недавно доступные только в городах-миллионниках, этот вопрос [глобализации] особенно актуален. Технологии способны не только развивать бизнес и способствовать развитию общения. Их роль гораздо масштабнее. И одна из составляющих - социальная.