Развитие беспроводных интернет-технологий не стоит на месте.
Вслед за появлением технологии 3G, которая обеспечивает высокие стандарты передачи информации (например, скорость передачи данных достигает 14 Мбит/секунду), стремительно входит в жизнь человечества технология 4G.
Использование сетей четвертого поколения, получивших аббревиатуру LTE (что в переводе с английского означает «долгосрочная эволюция»), позволяет значительно увеличить скорость обмена данными (до 100 Мбит/секунду), снизить затраты электроэнергии на организацию и эксплуатацию беспроводной сети, свести к минимуму задержки в функционировании системы.
Кроме того, сеть четвертого поколения полностью совместима с сотовыми сетями предыдущих поколений.
Начало истории 4G
Разработки стандарта 4G (LTE) были начаты более десяти лет назад, в 2004 году.
А уже в середине 2009 года в Скандинавии, а точнее, в Швеции, сеть стандарта 4G впервые была внедрена на практике.
Стоит отметить, что практический показатель максимальной скорости передачи информации в сети LTE в несколько раз меньше, чем теоретическая величина, которая может достигать немногим более 325 Мбит/секунду.
Этот показатель скорости может быть достигнут в случае полного переоборудования сетей, укомплектования их соответствующей техникой в требуемом количестве.
Компаниям приходится вкладывать огромные денежные средства для разработки, производства и внедрения высокотехнологичного оборудования, обеспечивающего заявленное качество передачи данных в сетях стандарта 4G (LTE).
Часть денег на эти цели поступает от спонсорской деятельности, а вот часть приходится выплачивать абонентам сетей 3G и 4G из собственного кармана.
Именно по этой причине абонентская плата за пользование услугами высокоскоростной беспроводной сети имеет довольно высокие показатели и доступна только людям с достатком выше среднего.
Отличие от предыдущих стандартов сетей
Сеть LTE существенно отличается от сетей предыдущих поколений 3G и 2G. Прежде всего, стоит отметить, что в стандарте 4G абсолютно все виды информации передаются в виде пакетных данных.
Кроме того, в стандарте связи четвертого поколения существенным изменениям подверглись подсистемы коммутации и базовых станций, технологии обмена данными между базовыми станциями и терминалами пользователей.
В сети LTE условно можно выделить следующие ключевые позиции:
– обслуживающий шлюз SGW, который осуществляет обработку и маршрутизацию пакетных данных из подсистемы базовых станций. Также на шлюз SGW возложены задачи соединения с сетями предыдущих поколений конкретного оператора сотовой связи;
– для связи с сетями других мобильных операторов функционирует шлюз PGW, который производит маршрутизацию информации между сетями различных операторов;
– с целью объединения в одном устройстве различных регистров создан сервер абонентских данных, получивший наименование HSS;
– для формирования абонентской платы и выставления ее клиентам предназначен узел выставления счетов PCRF.
Рабочие частоты стандарта 4G
Операторы сотовой связи заблаговременно позаботились о резервировании диапазона частот для формирования сетей стандарта 4G (LTE).
Так, на европейском континенте, в США, Индии и ряде других стран различных материков рабочей частотой стандарта 4G принят диапазон 2,5 ГГц. А вот для Китая актуальна рабочая частота, равная 2,3 ГГц.
Нет сомнений в успешном использовании именно частоты 2,3 ГГц на внутрикитайском рынке, учитывая объемы потребления беспроводного интернета в этой стране.
Также в резерве находится частота 2,1 ГГц, однако диапазон ее использования во многих европейских странах ограничен всего 5 МГц, что на текущий момент сводит к минимуму использование именно этой частоты для формирования сети LTE.
Специалисты схожи во мнении, что в перспективах наиболее вероятной рабочей частотой в сетях стандарта 4G будет принят показатель, равный 3,5 ГГц.
Связано это, в первую очередь, с популярностью именно этой частоты у большинства операторов при формировании сети беспроводного широкополосного доступа к Всемирной паутине.
Таким образом, при внедрении стандарта 4G операторам нет необходимости тратить внушительные суммы на приобретение лицензий использования частот.
Каждая базовая станция, в зависимости от возвышения своих приемопередающих антенн, способна охватывать прилегающие площади в радиусе до 100 километров, хотя среднестатистический показатель не превышает 5 км.
Где может использоваться стандарт 4G
Сеть LTE способна обслуживать самые разнообразные терминалы: кроме привычных мобильных телефонов есть возможность подключения к сети планшетов, ноутбуков, видеокамер и прочих устройств, которые укомплектованы специальным модулем поддержки стандарта 4G.
Перечисленные устройства, благодаря свойствам сети LTE способны работать в сетях со стандартами 3G и 2G.
