Все пользователи ПК, у которых помимо компьютера есть планшет, а также возможность выходить с обоих устройств в Сеть, безусловно, замечали огромную разницу в скорости передачи данных. Если на ПК скорость загрузки фильма позволяет затратить на это всего несколько минут, то с аналогичной задачей будет справляться дольше, что очень неудобно. Поэтому и был создан новый стандарт передачи данных LTE, который значительно превосходит своих предшественников в продуктивности. Давайте узнаем, что такое стандарт LTE в планшетах нового поколения дает своим обладателям.

Стандарт передачи данных по протоколу LTE (Long Term Evolution) – это огромный рывок в сфере обеспечения высокоскоростных коммуникаций. Фактически, этот стандарт стал новым этапом развития всем известных технологий UMTS и CDMA. Новый стандарт 3GPP (LTE) значительно расширяет возможности пользователей . Этот протокол передачи информации значительно эффективнее всех своих аналогов, а также полностью с ними совместим. Ширина канала при тестировании составила 1 Гбит/с (было использовано очень мощное оборудование, которое показало весь потенциал инновации). По факту, пользователи планшетов с LTE модулем могут передавать данные со скоростью в 58 Мбит/с и принимать их со скоростью не менее, чем 173 Мбит/с. А это уже совершенно иной уровень обслуживания, который полностью меняет представление о качестве интернет-услуг для пользователей с беспроводным подключением.

Насколько востребован стандарт LTE?

В скором времени планшет с поддержкой LTE станет настолько же привычным, как сейчас устройства с технологией Wi-Fi. Массовое внедрение технлогии LTE в России запланировано на 2015 год. Для сети нового стандарта предусмотрено выделение целых 38 частот, по которым и будет доступен Интернет для планшетов стандарта LTE. На сегодняшний день покрытием сети LTE могут похвастаться лишь крупные города, но будущее не за горами! Не так давно и мобильная связь была доступна лишь немногим избранным, а сегодня даже пенсионеры не могут обойтись без мобилки. На вопрос, нужен ли LTE в планшете, ответ неоднозначен. Если вы житель мегополиса, то нужен, а если же вы проживаете в небольшом ПГТ или в глубинке, то наличие высокоскоростного протокола ничего вам не даст, кроме самого смысла наличия ультрасовременного гаджета.

Чтобы понять, что значит LTE в планшете, достаточно представить доступ к сети Интернет без ограничений, где файлы большого размера будут загружаться прежде, чем поступит системное сообщение. Функция LTE в планшете позволит смотреть потоковое видео в максимальном качестве. Онлайн-TV, Skype и другие подобные видеосервисы станут более быстрыми. Это огромный скачок в развитии передачи данных по радиоканалам. Внедрение данного стандарта весь мир ждет с нетерпением, крупнейшие страны уже пользуются этим замечательным сервисом, а провайдеры и поставщики контента в Сети не могут нарадоваться открывающимся новым возможностям рынка. То, что сегодня кажется невероятным, уже не за горами. Российские операторы мобильной связи («Мегафон», МТС) уже предоставляют услуги высокоскоростного соединения LTE сегодня. По мере расширения покрытия количество пользователей высокоскоростного мобильного Интернета только увеличивается.

В частности, желающим приобрести устройство со стандартом LTE стоит сначала убедиться, есть ли покрытие этой 4G сети в вашем населенном пункте. Если это так, и вы себе можете позволить приобрести подобный гаджет, то почему бы и нет? Ведь быстрый Интернет – это только плюс!

Выбирая мобильный телефон или планшет в последнее время, часто можно встретить непонятное обозначение поддержка LTE, что это означает для планшета?Причем звучит оно так, словно означает что-то чрезвычайно важное и полезное.

И мобильные операторы тоже порой с пафосом сообщают о поддержке ими сетей формата 4G (что и есть фактически LTE). Давайте попробуем разобраться, что такое LTE в ноутбуке, планшете или смартфоне. А также необходимо ли вообще 4G в планшете?

Стандарт LTE (его еще называют 4G или же сетями четвертого поколения) можно перевести, как «долговременное развитие». Этот стандарт собрал в себе лучшее, придуманное в сфере беспроводной передачи данных с использованием модулированного сигнала и технологий локальных современных сетей.

Для формирования сигнала он использует частотную модуляцию. Одновременно применяется система пакетной передачи данных. Что позволяет достигать сразу нескольких преимуществ:

• более высокой устойчивости к помехам;
• увеличению дальности использования стабильной связи;
• возможность применить упаковку данных;
• используется меньшая избыточность в передаваемых пакетах;
• расширяется полоса пропуска канала.

При тестировании нового стандарта связи было обнаружено, что 4G дает возможность достигать суммарной полосы пропускания, равной 1 гб/с на одно устройства при возможной дальности передач при крайней необходимости до 100 км.

Эти данные удалось получить, применяя специальное оборудование высокой мощности.

Если же говорить совсем просто, то поддержка 4G в планшетах означает возможность получения с помощью применения нового стандарта действительно высокой скорости при передаче данных. Настолько высокой, что порой она может оказаться выше предложений отдельных кабельных интернет-провайдеров.

К примеру, в сетях 3G максимальная скорость передач составляет 42 мб/сек. Фактически же пользователь получает примерно 2 — 3 мб/с. Такое происходит из-за сильной загрузки мобильных сетей и высокого времени отклика.

Однако, стандарт 4G легко перекрывает все эти показатели. Даже сейчас, фактически на заре появления сетей этого класса, можно уже получать данные со скоростью превышающей 20 мб/с. Тем более, что это вовсе не предел.

Стабильность передачи и низкое время отклика делают использование LTE практически неотличимым от кабельного интернета. При этом обеспечиваются плавные передачи потокового видео с высокой четкостью, и даже качество соединения через Скайп поднимается до невиданных высот.

Невольно возникает вопрос, что теперь для получения более высокой скорости требуется приобретать другой, более дорогой планшет?

Оказывается, вовсе нет. Можно легко использовать внешний LTE модуль, если в планшете он изначально не был предусмотрен.

К тому же и в настольном ПК можно использовать LTE модуль.

Использование сетей стандарта 4G тормозится высокой стоимостью оборудования, предназначенного для этих целей. По этой причине развитие идет чрезвычайно медленно.

Поэтому, задумав приобретение планшета (смартфона), поддерживающего 4G, поинтересуйтесь сначала, имеется ли такой функционал у местных провайдеров.

Еще одна опасность – возможная несовместимость полосы используемых частот. Это означает, что приобретенный в другой стране модуль LTE, может не захватывать те частоты, на которых работает ваш провайдер. Так что стоит этим вопросом озаботиться заранее.

Но есть и некоторые положительные моменты. Модуль LTE полностью обратно совместим. Он будет столь же уверенно работать в сетях 2G EDGE/GPRS и используемой сейчас сети 3G CDMA. При этом не возникнет проблем со связью, зато огромным плюсом будет поддержка LTE, что это даст для быстроты интернета, вы уже знаете.

В связи с тем, что на Российском рынке появляется все больше смартфонов, имеющих встроенный модуль LTE, многие задаются вопросом, - что такое LTE в смартфоне? Для того чтобы наиболее понятно ответить на этот вопрос, нужно понять что такое LTE и какими преимуществами обладает эта технология. Ведь зная ответ на эти вопросы, даже самый далекий от этого пользователь мобильной связи сможет понять, какие преимущества имеет LTE смартфон.

1. Технология LTE и ее особенности

Современные технологии не стоят на месте. В особенности это касается технологий мобильной связи. Если вспомнить все технологии мобильной связи, доступные простым абонентам, можно выделить некоторую закономерность. Каждое поколение связи, начиная с 2G, имеет определенный временной интервал. То есть, технология 2G была разработана в 1990 году, а интегрирована она была только в 2000. Точно также и 3G – разработана в 2000 году, а полноценно стала работать только в 2010. Теперь пришел черед четвертого поколения связи. Уже сегодня мы можем наблюдать постепенный переход от 3G к 4G. И именно LTE и является той самой технологией, которая позволяет осуществить этот переход плавно и незаметно для абонентов.

LTE – это технология четвертого поколения связи. Под стандарт 4G попадают такие технологии мобильной связи, которые смогут обеспечить абонентам скорость интернет соединения не менее 100 Мбит/с. Главное отличие данной технологии заключается в высокой скорости передачи данных, которая в теории составляет 300 Мбит/с при приеме информации (download) и 170 Мбит/с при отдаче (upload). Однако учитывая новизну технологии и тот факт, что она только внедряется, фактическая скорость передачи данных отличается от теоритической и составляет около 100 Мбит/с при приеме сигнала и 50 Мбит/с при отдаче.

Таким образом, становится понятно, что LTE смартфоны позволяют пользователю иметь доступ к высокоскоростному интернету. Благодаря этому абоненты получают массу новых, абсолютно не ограниченных возможностей. К примеру, высококачественная двухсторонняя видеосвязь, просмотр фильмов онлайн в формате FullHD и так далее.

Помимо этого технология LTE внедряется в сети 3G и позволяет использовать уже имеющуюся инфраструктуру. Это делает переход от 3G к четвертому поколению связи более плавным и незаметным для абонентов. К тому же, в подавляющем большинстве случаев смартфоны с LTE способны работать и в сетях третьего поколения, и даже 2G. Другими словами, даже в случае выхода абонента из зоны покрытия LTE устройство автоматически переходит в 3G режим без потери связи.

1.1. Режимы связи LTE

Помимо этого, особенность технологии LTE заключается в том, что она способна работать сразу в двух режимах связи:

• FDD – это двухсторонний режим связи с частотным разделением сигналов. То есть нисходящие и восходящие потоки информации имеют разные частоты. Благодаря этому достигается более высокая стабильность установленной связи и высокая скорость соединения. При этом количество каналов в обоих направлениях является равным.
• TDD – это двухсторонняя связь с временным разделением сигналов. То есть связь реализуется путем временного уплотнения нисходящих и восходящих каналов передачи данных на одной несущей частоте. Преимущество такого режима связи заключается в том, что он позволяет более оптимально использовать ресурсы линий радиосвязи. При этом количество временных интервалов в нисходящих и восходящих каналах связи различное.

Уже сегодня, понимая потребность в комбинировании этих режимов, производители мобильных устройств изготавливают терминалы, поддерживающие оба режима. Причем по сложности устройство, имеющее комбинированный терминал не значительно отличается от простого устройства FDD.

2. Смартфоны с LTE для России

Учитывая все преимущества технологии LTE, становится видно, что смартфон с LTE способен предоставить пользователю массу дополнительных возможностей и более высокое качество связи, а также скорость интернет соединения.

Кроме этого, операторы мобильной связи, предоставляющие услуги LTE, отчетливо понимают, что доступность мобильных абонентских устройств, в частности смартфонов LTE, напрямую влияет на спрос подобных услуг. Это объясняется простым правилом – спрос рождает предложение. Ведь чем больше людей смогут позволить себе приобрести мобильное устройство с LTE, тем выше будет спрос на эту технологию, тем, соответственно, быстрее будет развиваться и внедряться технология.

Понимая эту взаимосвязь, наиболее крупные операторы мобильной связи создали стратегическое партнерство и подали запрос на понижение таможенной пошлины на ввоз мобильных устройств, в частности смартфонов. Это позволит снизить их стоимость и сделает их более доступными для россиян.

Однако есть один нюанс. Не каждый смартфон с поддержкой LTE сможет работать в российских сетях. Объясняется это тем, что в данный момент выпускаются устройства с LTE модулями, настроенными на определенную частоту. К примеру, если смартфон настроен на частоту 2100 МГц, то в России он работать не будет, так как сети LTE строятся в частотных диапазонах 791-862 МГц и 2500-2700 МГц. В технических характеристиках устройства обязательно указывается поддерживаемая частота.

На сегодняшний день в России могут работать единицы моделей смартфонов, в число которых входят:

• Nokia Lumia 920;
• LG Optimus G;
• LG Optimus F5;
• Sony Xperia V;
• Sony Xperia SP;
• Samsung Galaxy Express;
• Alcatel IDOL S;
• HTC One SV;
• BlackBerry Z10.

Однако даже эти модели не поддерживают все частоты. В большинстве случаев они могут работать только в условиях нижнего диапазона. Для того, чтобы знать точно какие частоты поддерживает смартфон, смотрите технические характеристики. Помимо этих устройств, на российском рынке встречаются и другие смартфоны. С развитием технологий появляются все новые и новые модели, способные работать в российских сетях LTE.

3. Преимущества LTE смартфонов

Учитывая все преимущества и особенности технологии LTE, очевидными становятся и все преимущества смартфонов LTE. Смартфоны с поддержкой LTE являются не просто удобным инструментом для путешествия по просторам интернета. В первую очередь это многофункциональные устройства, которые позволяют решать самые разнообразные задачи, которые могут быть связаны как с мультимедиа (просмотр фильмов в формате FullHD, прослушивание музыки, обработка изображений и так далее), так и с интернетом (видеоконференции, онлайн презентации, высококачественная связь и высокая скорость интернета). Все это становится доступным каждому обладателю смартфона LTE.

Помимо обычных моделей на российском рынке можно встретить двухсимочные смартфоны с LTE. Они позволяют использовать связь четвертого поколения от разных операторов. На данный момент это является огромным преимуществом, так как пока еще сети LTE не покрывают всю территорию страны. Разные операторы охватывают разные города. Так в тех городах, в которых нет покрытия LTE от МТС, действуют сети Билайна или Мегафона. Вот в этих случая смартфоны с двумя сим-картами являются отличным решением.

Еще одно весьма важное преимущество заключается в том, что LTE смартфоны для России способны работать не только в сетях четвертого поколения. Они поддерживают связь третьего, и даже второго поколения. Таким образом, абонент всегда остается на связи. На данный момент действует технология автоматического перехода между сетями. Другими словами, при выходе из зоны покрытия LTE смартфон автоматически переходит в режим 3G без потери связи и незаметно для пользователя.

4. Доступный LTE смартфон от Samsung: Видео

LTE для современных смартфонов – это существенное расширение возможностей. Это масса увлекательных развлечений. К примеру, многопользовательские онлайн игры, которые раньше были доступны только при Wi-Fi подключении, сегодня доступны каждому абоненту LTE. Помимо этого, сам смартфон можно использовать как Wi-Fi роутер, раздавая интернет всем окружающим. То есть, если на ноутбуке нет модуля LTE, вам необходимо подключить ваш смартфон к интернету через 4G сеть и включить точку доступа Wi-Fi в настройках. При этом высокоскоростной интернет будет раздаваться на ваш ноутбук, а также на другие абонентские устройства, оснащенные Wi-Fi модулем.

В современном мире высоких технологий всегда оставаться на связи является не роскошью, а необходимостью, поэтому, для деловых людей смартфоны с LTE – это настоящее спасение, так как они в любой момент и в любом месте смогут создать видеоконференцию или решить какие-либо другие задачи, связанные с выходом в интернет и отправкой файлов. А учитывая компактные размеры таких устройств их всегда и везде можно брать с собой.

Мы привыкли, что нас окружают мобильные устройства. Все они, как правило, подключены к интернету, который предоставляет нам возможности неограниченного общения, учебы, работы, развлечений. Сегодня без доступа к сети мы даже не можем представить свою жизнь!

Поскольку обычный, проводной интернет (как, впрочем, и использование точек доступа Wi-Fi) не дает той свободы действий, которую может предоставить мобильный интернет, соответственно, на портативных устройствах (смартфонах, планшетах) мы используем именно последний. Услуги такого интернета предоставляются операторами мобильной связи при помощи SIM-карты. О том, как работает такая сеть и что нужно для того, чтобы иметь возможность пользоваться мобильным интернетом постоянно, расскажем в данной статье.

Что такое мобильный интернет?

Итак, из самого словосочетания, представленного выше, становится понятно, что это - формат связи устройства со Всемирной сетью, который предполагает отсутствие каких-либо проводов или ограничений, связанных с дальностью перемещения устройства (в разумных пределах). Это значит, что вы не должны находиться возле Wi-Fi-передатчика для того, чтобы иметь доступ к интернету. Пользователь имеет возможность сидеть в социальных сетях в дороге, на даче и даже за городом, проверять почту, читать новости и выполнять прочие подобные задачи на свое усмотрение. Единственное ограничение, разумеется, - это необходимость пребывать в зоне покрытия вашего оператора. Скажем, поехать в тайгу, где «не ловит» даже мобильная сеть, и ждать, пока загрузится ваша страница «ВКонтакте», бессмысленно.

Форматы связи

Такой интернет, который не требует подключения к проводам и передается на большие расстояния, функционирует в разных форматах и на определенных диапазонах частот. В зависимости от этого выделяют 3 формата связи: 2G, 3G и 4G (LTE). По сути, это просто разные поколения соединения, которые указаны в порядке возрастания их «инновационности».

Нас больше всего, конечно, интересует самый новый формат - то, что такое LTE (в смартфоне или планшете эта маркировка, которая указывает на возможность работы в формате 4G). Он считается наиболее передовым в мире, поскольку был введен в действие относительно недавно. Сегодня как в России, так и во всем мире, операторы строят сеть для передачи данных с применением технологии LTE. Соответственно, и абонентская база пользователей таким интернетом растет с каждым днем.

LTE (4G) - это...

Таким образом, связь 4-го поколения - это формат предоставления услуг мобильного интернета, который уже доступен и пользователям из РФ. От предыдущих поколений, собственно, такая связь отличается механизмом передачи и иной технологией. Таким образом, LTE обладает некоторыми особенностями. В их число входит, например, более высокая скорость скачивания.

Для сравнения на практике: формат 2G может загрузить фильм за 6-7 часов, интернет третьего поколения - примерно за час; тогда как интернет LTE способен сделать это за 10-15 минут.

Чтобы понять, что такое LTE в смартфоне, с которого фильмы, как правило, не скачивают, приведем такой пример: скорость загрузки песен в сети интернета 4-го поколения превышает аналогичный параметр в сетях 3G в 10-15, а 2G - почти в 40 раз! Впечатляет, не правда ли?

Устройства, которые поддерживают 4G

Еще одной особенностью сети LTE являются устройства, которые способны поддерживать этот тип связи. Дело в том, что не каждый аппарат, принимающий SIM-карту, может функционировать в диапазонах этого типа связи. Чтобы узнать, имеют ли смартфоны 4G (LTE) поддержку, нужно обратиться к характеристикам моделей. Некоторые производители также указывают поддержку работы с 4G еще и в названии телефона или планшета. Приведем краткий тому пример.

На сайте интернет-магазина вы можете увидеть, что продается смартфон Asus Zenfone 5 (LTE). Очевидно, что именно последняя приставка и указывает на то, что это устройство сможет работать со скоростным мобильным интернетом. Если же в названии будет отмечено просто «3G», то, скорее всего, устройство не поддерживает связь четвертого поколения.

Смартфоны с LTE на Android

Если вы хотите использовать скоростной мобильный интернет в будущем, предлагаем обзор смартфонов LTE - наиболее популярных устройств, функционирующих на ОС «Андроид», которые дадут возможность работать в сети 4-го поколения.

Для начала следует отметить, что к таким относятся преимущественно самые новые флагманские модели. Это обусловлено, в первую очередь, малым сроком присутствия интернета LTE на отечественном рынке.

Что же касается самих моделей устройств, то лучший Huawei LTE-смартфон - это, согласно отзывам, Ascend G6. Внешне он строг и лаконичен, имеет привлекательный дизайн, намекающий на то, что телефон относится к «бизнес»-сегменту. При этом устройство функционирует на мощном четырехъядерном процессоре, оснащено дисплеем с отличной цветопередачей. Разумеется, называется смартфон Huawei Ascend G6 (LTE), что свидетельствует о его способности работать со скоростным мобильным интернетом.

Другой пример - это лучший у Lenovo LTE-смартфон Vibe Z2 Pro. Устройство также имеет полное название, содержащее приставку LTE. Оно относится к премиум-сегменту и, кстати говоря, по техническим характеристикам не уступает лучшим моделям Samsung и Apple. Правда, стоимость устройства не отстает от его «технологичности». Производитель еще и поддержку 2 SIM-карт подключил к этой модели.

Еще можно вспомнить о том, какой есть у всемирно известного корейского производителя LTE-смартфон. Samsung предлагает свои «флагманские» модели (Galaxy S5, S6, Alpha) с модулем поддержки мобильного интернета четвертого поколения. Об этом также можно узнать из характеристик устройств.

Смартфоны с LTE на iOS

Раз уж затронули тему Android-устройств, не помешало бы упомянуть и телефоны от Apple. Так, согласно официальной информации, начиная с iPhone 5-го поколения, все следующие модели имеют поддержку LTE. Включить или отключить этот формат мобильного интернета пользователь может в настройках устройства.

Следует отметить, что делается это для того, чтобы сэкономить заряд батареи. На самом деле, работа в сети четвертого поколения имеет один большой недостаток - это быстрая разрядка телефона. Поэтому разумным можно назвать ход производителя, предоставляющего право включать поддержку 4G владельцу устройства в тех случаях, когда ему это необходимо. А «ВП»-смартфоны (телефоны под управлением Windows Phone) такой функции не имеют - в них передачу данных можно отключить только в целом на устройстве.

Операторы, которые предоставляют 4G

Зная, что такое LTE в смартфоне, вы, возможно, хотели бы подключить и свой гаджет к интернету такого формата. Правильно, а кому не хотелось бы работать в сети на высокой скорости? Поэтому, скорее всего, информация об операторах 4G-интернета, которые ведут свою деятельность на территории России, будет вам полезна. Впрочем, здесь и так все понятно: те же компании, которые обслуживают абонентов в сфере мобильной связи, предлагают и услуги высокоскоростного мобильного подключения. В частности, это МТС, «Мегафон», Beeline и Tele2.

Отдельно следует упомянуть еще одного «игрока» рынка, возможно, менее известного, чем другие, - Yota. Особого внимания этот оператор заслуживает хотя бы по той причине, что все тарифы у него безлимитные, а абонентская плата зависит от скорости, на которой предоставляются услуги мобильного интернета. Собственно, о тарифах поговорим в следующей части нашей статьи.

Тарифы на мобильный интернет 4G

В целом логика всех компаний, предоставляющих услуги связи, одинакова: наличие нескольких тарифных планов (как правило, 3-4), которые отличаются между собой объемом предоставляемого пакета данных в формате 4G. Самый дорогой план может предполагать наличие неограниченного количества мегабайт или большого количества данных (36 Гб, например).

Стоимость всех планов колеблется в диапазоне 200-300 рублей РФ за самый простой тариф и до 800-1200 рублей за тот, который даст максимальную свободу в использовании сети. Примечательно, что безлимитные пакеты есть не у всех. Поэтому будьте внимательны, выбирая тариф.

Скажем так: для смартфона наличие 5-10 Гб дает огромные возможности. Для планшета этот показатель, конечно, должен быть равен 20-30 Гб для более-менее комфортного пользования.

Как подключиться к LTE?

Если вы узнали, что такое LTE в смартфоне, и надумали подключаться, вот вам простейшая инструкция, которая универсальна для всех операторов.

Первое - определитесь с тарифом и компанией, у которой хотели бы заказать услуги.

Второе - купите SIM-карту (имеется в виду стартовый тариф) оператора в любом салоне связи.

Далее необходимо активировать пакет, выполнив комбинацию простейших действий (например, позвонить в колл-центр или набрать комбинацию *111# - все зависит от вашего оператора). После чего нужно пополнить номер на указанную в стоимости тарифного плана сумму (это правило действует в том случае, если вам в качестве бонуса не предоставили бесплатный пакет данных).

Готово! Ваш смартфон работает в сети 4G, и если в той местности, где вы находитесь, есть сигнал, может принимать и передавать данные на высокой скорости!

Особенности использования

Как показывают отзывы пользователей, работавших с сетью LTE, скорость ее использования действительно радует. Особенно это можно проследить сейчас, пока не так много владельцев устройств пользуется данной технологией. Специалисты отмечают, что с течением времени, по мере наполнения сети новыми абонентами скорость LTE тоже будет падать.

Есть отзывы, которые отмечали и некоторые недостатки интернета четвертого поколения. Первый мы уже упоминали - это высокий расход заряда батареи телефона. Пользуясь интернетом 4G, вы «посадите» батарею на смартфоне за считанные часы. Поэтому не стоит забывать дома зарядное устройство, если хотите пользоваться таким форматом передачи данных.

Еще некоторые пользователи сообщают о возможных перебоях в работе интернета. Так, специальные программы для теста показывают, что в процессе нормальной работы устройства попадаются моменты длительностью в 5-10 секунд, когда LTE-интернет пропадает. Разумеется, если вы в это время загружали любимый фильм, закачка может сбиться, что определенно доставляет неудобства.

В целом же, конечно, интернет четвертого поколения обеспечивает высокую мобильность своим пользователям. Попробуйте и вы - может, понравится!

Сотовые сети стандарта GSM по своей структуре изначально не были предназначены для мобильного интернета. Соответственно, в наши дни операторы сотовой связи вынуждены с целью удовлетворения потребностей населения вкладывать огромные деньги в модернизацию своих сетей до 3G (UMTS), а теперь уже и до 4G (LTE). Само собой, данные капиталовложения сотовые компании щедро заимствуют из наших с вами карманов, однако их работа тоже при этом весьма не легка.

Сейчас, когда внедрение сетей третьего поколения еще до конца в России не закончено, операторы уже приступили к работе над сетями следующего поколения - 4G или LTE.

На фото первая базовая станция LTE от Yota в Сочи:

Сам термин LTE расшифровывается как Long Term Evolution и в переводе на русский означает «долгосрочная эволюция». Длительное время на роль связи 4G претендовал стандарт WiMAX, однако впоследствии был отодвинут на задний план как менее востребованный вариант быстрого беспроводного интернета.

LTE является следующим после 3G поколением мобильной связи и работает на базе IP-технологий. Основное отличие LTE от предшественников - высокая скорость передачи данных. Теоретически она составляет до 326,4 Мбит/с на прием (download) и 172,8 Мбит/с на передачу (upload) информации. При этом в международном стандарте указаны цифры в 173 и 58 Мбит/с, соответственно. Данный стандарт связи четвертого поколения разработало и утвердило Международное партнерское объединение 3GPP.

Система кодирования последнего поколения - OFDM

Давайте разберемся, в чем же состоит главная особенность стандарта LTE. Так же как и в сетях 3G главным звеном в LTE можно назвать технологию кодирования и передачи данных OFDM-MIMO.

OFDM расшифровывается как Orthogonal Frequency-division Multiplexing и по-русски означает ортогональное частотное разделение каналов с мультиплексированием. Это цифровая схема модуляции, использующая близко расположенные друг от друга ортогональные поднесущие в большом количестве. Все поднесущие моделируются по стандартной схеме модуляции, такой как квадратурная амплитудная модуляция на небольшой символьной скорости с соблюдением общей скорости передачи данных, как и в простых схемах модуляции одной несущей в этой же самой полосе пропускания. В действительности сигналы OFDM генерируются благодаря применению "Быстрого преобразования Фурье".

Данная технология описывает направление сигнала от базовой станции (БС) к вашему мобильному телефону. Что же касается обратного пути сигнала, т.е. уже от телефонного аппарата к базовой станции, техническим разработчикам пришлось отказаться от системы OFDM и воспользоваться другой технологией под названием SC-FDMA. В расшифровке она читается как Single-carrier FDMA и в переводе означает мультиплексирование на одной несущей. Смысл ее в том, что при сложении большого количества ортогональных поднесущих образуется сигнал с большим пик-фактором (отношением амплитуды сигнала к своему среднеквадратичному значению). Для того чтобы такой сигнал мог передаваться без помех необходим высококлассный и довольно дорогой высоколинейный передатчик.

Именно это устройство создало некоторые сложности с получением лицензии на территории России под сети LTE. И, тем не менее, как обычно бывает в нашей стране, несмотря на искусственно созданные сложности, Минкомсвязи России признал перспективным направлением развития сотовых сетей именно стандарт LTE. Однако при проведении тендера на распределение часто 2,3 - 2,4 ГГц в 40 регионах Российской Федерации методом радиодоступа была указана лишь технология OFDMA, что исключает, непосредственно, LTE, т.к. в последнем случае кроме OFDMA необходимо еще и SC-FDMA. Из этого в очередной раз следует полная некомпетентность российских чиновников в тех вопросах, которыми они занимаются.

MIMO - Multiple Input Multiple Output - представляет собой технологию передачи данных с помощью N-антенн и приема информации M-антеннами. При этом принимающие и передающие сигнал антенны разнесены между собой на такое расстояние, чтобы получить слабую степень корреляции между соседними антеннами.

Положение LTE в эфире

На данный момент под сети 4G уже зарезервированы диапазоны частот. Наиболее приоритетными принято считать частоты в районе 2,3 ГГц. Здесь главным примером является Китай со своим сотовым оператором China Mobile, уже выделившим нужный частотный диапазон и проводящий тестовое вещание. С учетом огромного объема местного потребления сотовой связи использование данной частоты обречено на успех и преобладание в Китае.

Другой перспективный диапазон частот - 2,5 ГГц применяется в США, Европе, Японии и Индии. Имеется еще частотная полоса в районе 2,1 ГГц, но она сравнительно небольшая - доступны лишь 15 МГц в диапазоне 2,1 ГГц, а большинство европейских мобильных операторов ограничивают в этом диапазоне полосы до 5 МГц. В будущем, скорее всего, наиболее используемым будет частотный диапазон 3,5 ГГц. Это связано с тем, что на данных частотах в большинстве стран уже используются сети беспроводного широкополосного доступа в интернет и благодаря переходу в LTE операторы получат возможность вновь применять свои частоты без необходимости приобретения новых дорогих лицензий. В случае необходимости под сети LTE могут быть выделены и другие диапазоны частот.

В отношении используемых полос частот и методов распределения в LTE все довольно непонятно и противоречиво, т.к. сам стандарт достаточно гибкий. В разных структурах сети четвертого поколения могут базироваться на полосах частот в диапазоне от 1,4 до 20 МГц, в отличие от фиксированных 5 МГц в 3G (UMTS). Также имеется возможность применения как временного разделения сигналов TDD (Time Division Duplex - дуплексный канал с временным разделением), так и частотного - FDD (Frequency Division Duplex - дуплексный канал с частотным разделением). Например, сеть LTE, строящаяся в Китае, стандарта TD-LTE.

Зона обслуживания базовой станции сети LTE может быть разной. Обычно она составляет около 5 км, но в ряде случаев она может быть увеличена до 30 и даже 100 км, в случае высокого расположения антенн (секторов) базовой станции.

Другое позитивное отличие LTE - большой выбор терминалов. Помимо сотовых телефонов, в сетях LTE будут использоваться многие другие устройства, такие как ноутбуки, планшетные компьютеры, игровые устройства и видеокамеры, снабженные встроенным модулем поддержки сетей LTE. А так как технология LTE обладает поддержкой хендовера и роуминга с сотовыми сетями предыдущих поколений, все данные устройства смогут работать и в сетях 2G/3G.

Структура сетей четвертого поколения

Схема сетей 4G (LTE) выглядит следующим образом:

Как видно из данной схемы, сети LTE включают в себя модули сетей 2,75G (EDGE) и 3G (UMTS). Из-за данной особенности строительство сетей четвертого поколения будет достаточно специфичным и походит скорее на следующую ступень развития сегодняшних технологий, нежели на что-то принципиально новое.

К примеру, в соответствии с такой структурой, звонок или интернет-сессия в зоне действия сети LTE может быть без разрыва соединения передана в сеть 3G (UMTS) или 2G (GSM). Кроме того, сети LTE довольно легко интегрируются с сетями WI-FI (обозначение WLAN Access NW на вышеприведенной схеме) и Интернет.

Остановимся на подсистеме радиодоступа более подробно. По своей структуре сеть радиодоступа RAN - Radio Access Network - выглядит аналогично сети UTRAN UMTS, или eUTRAN, но имеет одно дополнение: приемо-передающие антенны базовых станций взаимосвязаны по определенному протоколу X2, который объединяет их в сотовую сеть - Mesh Network - и дает возможность базовым станциям обмениваться данными между собой напрямую, не задействуя для этого контроллер RNC - Radio Network Controller.

К тому же взаимосвязь базовых станций с системой управления мобильными устройствами MME - Mobility Management Entity - и сервисными шлюзами S-GW - Serving Gateway - осуществляется путем «многих со многими», что позволяет получить большую скорость связи с небольшими задержками.

Технология LTE против WiMAX

Наверняка многим из вас стало интересно, почему будущее именно за LTE? Ведь буквально год-два назад все считали стандартом 4G технологию WiMAX, хорошо известную такими провайдерами широкополосного беспроводного интернета, как Yota и Комстар.

В действительности стандарты LTE и WiMAX достаточно близки между собой. Они оба используют технологию кодирования OFDM и систему передачи данных MIMO. И в том, и в другом стандарте применяются FDD и TDD-дуплекирование при пропускной способности канала до 20 МГц. И обе из систем связи используют в роли своего протокола IP. Соответственно, обе технологии в реальности одинаково хорошо применяют свой частотный диапазон и обеспечивают сравнимую скорость передачи данных интернет-доступа. Но, конечно, есть у них и кое-какие отличия.

Одним из таких отличий является гораздо более простая инфраструктура сети WiMAX, а, следовательно, и более надежная технически. Данная простота стандарта обеспечивается его предназначением исключительно для передачи данных. С другой стороны, «сложности» LTE нужны для обеспечения ее совместимости со стандартами предыдущих поколений - GSM и 3G. И данная совместимость нам с вами, безусловно, потребуется.

Существуют и другие детали в различии между LTE и WiMAX. Например, диспетчеризация радиочастотных ресурсов. В WiMAX она производится по технологии Frequency Diversity Scheduling, согласно которой поднесущие, предоставляемые абоненту, распределяются по всему спектру канала. Это необходимо для рандомизации и усреднения влияния частотно-селективных замираний на широкополосный канал.

В сетях LTE применена другая технология устранения частотно-селективных замираний. Она называется частотно-селективной диспетчеризацией ресурсов - Frequency Selective Scheduling. При этом для каждой абонентской станции и каждого частотного блока несущей создаются индикаторы качества канала CQI - Channel Quality Indicator.

Еще одним очень важным моментом, связанным с планированием сетей связи массового использования - коэффициент переиспользования частот. Его роль - показывать эффективность использования доступной полосы радиочастот для каждой базовой станции в отдельности.

Базовая структура переиспользования частотного диапазона WiMAX состоит из 3-х частотных каналов. При использовании трехсекторной конфигурации сайтов (базовых станций определенного частотного диапазона), в каждом из секторов реализован один из 3-х частотных каналов. При этом коэффициент переиспользования частот равняется 3-м. Иными словами, в каждой из точек пространства имеется лишь треть радиочастотного диапазона.

Работа сотовой сети LTE (4G) производится с коэффициентом переиспользования частот равном 1. То есть, получается, что все базовые станции LTE работают на одной несущей. Внутрисистемные помехи в подобной системе сводятся к минимуму благодаря частотно-селективной диспетчеризации, гибкому частотному плану и координации помех между отдельными сотами. Абонентам в центре каждой соты могут даваться ресурсы из всей полосы свободного канала, а пользователям на краях сот предоставляются частоты только из определенных поддиапазонов.

Перечисленные выше особенности сетей LTE и WiMAX оказывают большое влияние на одну из их главных характеристик - степень радиопокрытия. Отталкиваясь от данного параметра определяется необходимое количество базовых станций для качественного покрытия конкретной территории. Соответственно, он напрямую влияет и на конечную стоимость строительства сетей LTE.

Согласно расчетом, сеть LTE способна обеспечить лучшую зону покрытия при одинаковом числе базовых станций, что является несомненным плюсом для всех операторов сотовой связи.