Перспективные стандарты сотовой связи

Сегодня GSM - наиболее быстро развивающаяся система сотовой связи. Новые, отчасти революционные технические новшества, совместимые с GSM, уже находят свое воплощение в стандартах третьего поколения - 3G (от англ, third generation). Это широкополосная цифровая сотовая связь, коммутируемая многоцелевыми компьютерными сетями, в том числе Интернетом.

3G - общее определение для стандартов и технологий, которые обеспечивают в сетях мобильной связи высокую скорость передачи данных. В отличие от существующих ныне сетей сотовой связи, мобильная связь 3-го поколения обеспечивает более высокое качество звука, значительно более высокие скорости передачи данных и открывает доступ к новым мультимедийным сервисам, в первую очередь к использованию высокоскоростного мобильного доступа с услугами сети Интернета.

Мобильная связь третьего поколения строится на основе пакетной передачи данных. Сети третьего поколения работают на частотах дециметрового диапазона, как правило, в диапазоне около 2 ГГц, передавая данные со скоростью до 14 Мбит/с. Они позволяют организовывать видеотелефонную связь, смотреть на мобильном телефоне фильмы и телепрограммы и т. д.

3G включает 5 стандартов семейства IMT-2000 (UMTS/WCDMA, CDMA2000/IMT-МС, TD-CDMA/TD-SCDMA (собственный стандарт Китая), DECT и UWC-136).

Наибольшее распространение в мире получили два стандарта: UMTS (или W-CDMA) и CDMA2000 (IMT-MC), в основе которых лежит одна и та же технология- CDMA (Code Division Multiple Access - множественный доступ с кодовым разделением).

UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems) - стандарт мобильной связи 3G, официально признанный в России следующей ступенью развития GSM. UMTS - наиболее распространенный стандарт 3G в мире. Сегодня в этом стандарте работают 70 % действующих сетей 3G.

Технология CDMA2000 получила наибольшее распространение на североамериканском континенте, а также в странах Азиатско-Тихоокеанского региона.

В сетях 3G обеспечивается предоставление двух базовых услуг: передача данных и передача голоса. Передаче данных (трафику datacards - USB-модемов, ExpressCard/PCMCIA-карт для ноутбуков) отдается предподчтение над трафиком телефонов и смартфонов. Согласно регламентам ITU (International Telecommunications Union - Международный союз электросвязи) сети 3G должны поддерживать следующие скорости передачи данных:

• • для абонентов с высокой мобильностью (до 120 км/ч) - не менее 144 кбит/с;
• • для абонентов с низкой мобильностью (до 3 км/ч) - 384 кбит/с;
• • для неподвижных объектов - 2,048 Мбит/с.

Сети 3G отличаются повышенной экологической безопасностью: мощность излучения передатчика терминала существенно ниже, чем в других стандартах: пиковая - 200 мВт, средняя на большей части обслуживаемой территории примерно на порядок ниже пиковой.

Стандарты 3G развиваются. За счет применения в сети стандарта UMTS технологии HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) абонентам предоставляются услуги 3,5G - следующего за третьим поколением эволюционного звена развития сетей мобильной связи. С применением технологии HSDPA в сети UMTS значительно увеличивается скорость передачи данных (в настоящее время до 3,6 Мбит/с). В перспективе в рамках данной технологии будет обеспечиваться скорость до 14,4 Мбит/с.

Для использования услуг в стандарте 3G абоненту необходим мобильный телефон с поддержкой стандарта UMTS. О регистрации телефона в сети 3G можно узнать по индикатору на дисплее мобильного телефона.

На подходе 4G - перспективное (четвертое) поколение мобильной связи, характеризующееся высокой скоростью передачи данных и повышенным качеством голосовой связи. К четвертому поколению принято относить перспективные технологии, позволяющие осуществлять передачу данных со скоростью, превышающей 100 Мбит/с подвижным абонентам и 1 Гбит/с стационарным.

В отличие от 3G, стандартизованного Международным союзом электросвязи как IMT-2000, общепринятого определения для 4G по состоянию на 2010 г. не существовало. С технической точки зрения, основное отличие сетей четвертого поколения от предыдущего, третьего, заключается в том, что технология 4G полностью основана на протоколах пакетной передачи данных, в то время как 3G соединяет в себе передачу голосового трафика и «пакетов». Для «голоса» в 4G предусмотрена технология VoIP, позволяющая совершать голосовые звонки, применяя быструю «пакетную» передачу данных. Технология 4G позволит абонентам смотреть многоканальные телетрансляции высокой четкости и управлять домашней бытовой техникой с помощью мобильных устройств.

Сейчас во многих технически развитых странах используются технологии 3G и 3,5G (существует более 100 коммерческих сетей). Впрочем, многие страны стремятся сразу перейти к сетям 4G, «перескочив» 3G. По этому пути идут в США, Японии, Корее, Китае и Никарагуа.

В Китае 28 января 2008 г. запущена в эксплуатацию первая в мире сеть мобильных коммуникаций четвертого поколения - она начала функционировать в шанхайском районе Чангнинг. Система обеспечивает скорость беспроводной передачи данных в 100 Мбит/с, что сопоставимо со скоростью, которую позволяют достичь оптоволоконные технологии.

14 декабря 2009 г. шведская телекоммуникационная компания «TeliaSonera» объявила о запуске первой европейской коммерческой сети четвертого поколения стандарта LTE {Long-Term Evolution) в Стокгольме и Осло. В Европе о своем участии в проекте LTE заявили крупные европейские операторы Т-Mobile International, Orange и Vodafone Group, а также производители мобильного оборудования Alcatel-Lucent, Nokia Siemens Networks, Nortel Networks и Ericsson.

В марте 2011 г. крупнейшие российские операторы мобильной связи «Вымпелком», МТС, «Yota», «Мегафон» и «Ростелеком» подписали соглашение о создании совместного предприятия по развитию сети 4G в России.

Эксперты полагают, что в коммерческую эксплуатацию первые 4G-cera будут запущены в 2011 г., но покрытие базовых станций будет «очаговым». Специалисты также уверены, что вряд ли услуги 4G станут популярными у европейских абонентов в ближайшие годы. Даже сейчас, через несколько лет после запуска первых сетей третьего поколения 3G в Европе, они используются менее чем на половину своих возможностей. На самом деле, далеко не все пользователи заинтересованы в высокоскоростном мобильном Интернете и связанных с ним услугах - большинству нужна обычная голосовая связь. Учитывая это, предполагается, что влияние технологий связи четвертого поколения на рынок телекоммуникационных услуг в Европе станет заметным лишь к 2020 г.