UMTS
Основная несущая частота в стандарте 3G составляет 2100 МГц, а точнее диапазон 2110-2200 МГц. Для UMTS типичная ширина канала составляет 5 МГц. Скорость доступа в Интернет в режиме UMTS не превышает 2 Мбит/с.
HSDPA
Этот стандарт также можно отнести к первому поколению сетей 3G, но он уже намного быстрее, чем UMTS. Пропускная способность в первой версии HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) составляла 1,8 Мбит/с, однако наибольшее распространение, в том числе и в России, получила вторая версия HSDPA со скоростью до 3,6 Мбит/с. Выпущено немало 3G-модемов именно с такими скоростными характеристиками. Многие из этих «динозавров» используются до сих пор. Следующим развитием стандарта HSDPA стало достижение скорости 7,2 Мбит/с, а затем и 14,4 Мбит/с. Это уже довольно хорошие скорости, но вы должны понимать, что это теоретический канал пропускной способности; реальные скорости обычно намного ниже. Изюминкой эволюции HSDPA стала его двухканальная версия, также называемая DC-HSDPA, скорость которой достигала 28,8 Мбит/с. Сети 3G HSDPA/DC-HSDPA по-прежнему используются во многих регионах России, но с модернизацией они уступают место либо HSPA+, либо 4G LTE.
HSPA+
Технология основана на предыдущем стандарте HSDPA, но обеспечивает значительно более высокие скорости. Уже в начальной версии HSPA+ (High Speed Packet Access) обеспечивает скорость до 21,6 Мбит/с. Эта опция сейчас в основном используется в сетях 3G. Ширина канала также составляет 5 МГц, и все современные 3G/4G-модемы поддерживают этот режим работы. Многие относят сети HSPA+ к так называемому переходному поколению 3.5G, но это не совсем верно.
Второе поколение — 2G
В 1982 году Европейская конференция властей почты и телекоммуникаций сформировала рабочую группу под названием GSM (фр. Groupe Spécial Mobile — специальная группа по мобильной связи). Целью создания группы является изучение и разработка общеевропейской наземной системы мобильной связи общего пользования.
В 1989 году Европейский институт телекоммуникационных стандартов продолжил исследование и разработку мобильной связи второго поколения. Аббревиатура GSM тогда приобрела другое значение – Global System for Mobile Communications (глобальная система мобильной связи).
В 1991 году появилась первая коммерческая мобильная сеть второго поколения. Основное отличие сети второго поколения от первого – цифровой способ передачи данных. Технологии цифровой передачи данных позволили внедрить службу текстовых сообщений (SMS), а позднее, с помощью протокола WAP (протокол беспроводных приложений), стал возможен доступ в Интернет с мобильных устройств. Скорость передачи данных в сети второго поколения составляла не более 19,5 кбит/с.
Дальнейший рост спроса пользователей на мобильный Интернет дал толчок развитию сетей нового поколения. Промежуточными этапами между сетями 2G и 3G стали поколения, условно называемые 2,5G и 2,7G.
Поколение 2.5G получило название GPRS (General Packet Radio Service), что позволило увеличить скорость передачи данных до 172 кбит/с в теории и до 80 кбит/с в реальности.
Поколение 2,7G называется технологией EDGE (EGPRS) (увеличенная скорость передачи данных для GSM Evolution), которая работает как дополнение к 2G и 2,5G. Скорость передачи данных в таких сетях теоретически может достигать 474 кбит/с, но на практике редко достигает 150 кбит/с.
Характеристики стандарта HSPA
Сеть первого поколения соответствовала духу времени – в то время 10 Кбит/сек были совсем неплохим показателем, учитывая, что мобильные телефоны того времени практически не подключались к Интернету. Но стремительное развитие технологий привело к появлению сетей второго поколения, в которых использовалось несколько независимых протоколов. Некоторые из них дожили до наших дней – например GPRS со скоростью до 171 Кбит/с, а также EDGE с вдвое большей скоростью (384 Кбит/с).
Телефоны с поддержкой 2G уже могли просматривать текстовые версии веб-сайтов (технология WAP, многие должны помнить). Распространение смартфонов заставило разработчиков искать дополнительные способы увеличения скорости, а развитие стандарта HSPA позволило перейти к сетям третьего поколения, которые сегодня являются наиболее распространенными.
Максимальная скорость загрузки по протоколу HSPA составила 14,4 Мбит/сек. Теоретически этого достаточно для просмотра видео в высоком разрешении на маленьком экране. Скорость передачи данных ниже — 5,76 Мбит/сек, но для обычных пользователей важен именно нисходящий канал. Правда, цифры в реальности вновь оказались далекими от максимальных из-за наличия множества сдерживающих факторов.
Теоретически появление технологии MIMO в сетях 3G позволило бы увеличить скорость более чем в два раза, но реализовать 64QAM и MIMO одновременно не удалось, поэтому в стандарте HSPA+ скорость была увеличена относительно незначительно, до 21 Мбит/сек.
Но прорыв не заставил себя долго ждать: в восьмой спецификации стандарта, разработанной в 3GPP, под названием DC-HSDPA, скорость нисходящего канала была увеличена до 42 Мбит/сек, а скорость восходящего канала — до 11 Мбит/сек.
Протокол HSPA в чистом виде и с более поздними вариациями поддерживается практически всеми мобильными устройствами; достаточно наличия поддержки 3G в спецификации устройства. Другое дело покрытие: на данный момент оно доступно не везде, поскольку развертывание высокоскоростных сетей является финансово затратной задачей для мобильных операторов.
Если вы сомневаетесь, сможете ли вы воспользоваться скоростями, доступными в сетях 3G в определенном регионе, спросите у своего провайдера, он без колебаний предоставит вам карту покрытия.
Читайте также: Почему нет IP адреса при подключении к Wi-Fi: как устранить проблему самому
В чём разница между HSPA+ и HSPA
Основное отличие – показатели скорости. HSPA имеет максимальную скорость 14,4 Мбит/с, HSPA+ имеет максимальную скорость 21,6 Мбит/с. Разница не настолько велика, чтобы вам стоило беспокоиться, если ваш телефон поддерживает только первый протокол. Но поискать такой смартфон все же стоит — большинство мобильных телефонов уже давно перешли на стандарт HSPA+, в том числе многие модели кнопочных устройств, которые по большей части не предназначены для использования высокоскоростного Интернета.
Но если вас интересует, какой протокол поддерживает телефон, то попробуйте найти местонахождение устройства, где в строке состояния появляется символ H+ при выполнении действий, требующих максимальной скорости (например, при загрузке большого файла+.
Это будет означать, что телефон поддерживает HSPA+ и в этом случае скорость загрузки значительно увеличится. Обратите внимание, что в сетях 3G важна местность. Наличие искусственных и естественных препятствий сильно влияет на скорость передачи данных, поэтому лучший сигнал всегда будет на открытой местности.
Отметим, что двухканальная реализация HSPA+ позволила увеличить теоретический лимит скорости до 42,2 Мбит/сек, но с покрытием здесь дела обстоят еще хуже, и мобильные операторы уже полным ходом разворачивают сети 4G и тестируют пятое поколение сети.
Развитие в России
Технология отличается стремительным развитием с момента своего появления – сегодня в России практически все операторы предлагают такое подключение к сети.
Самым распространенным поколением мобильной связи является третье, охватившее весь мир, в том числе и нашу страну. Крупнейшие сети работают на частотах 2000-2100 МГц и имеют скорость передачи данных от 2 до 14 Мбит в секунду. Этот список содержит различные дополнения.
Третье поколение связи позволяет пользоваться Интернетом на высоких скоростях и пользоваться всеми преимуществами высокоскоростного трафика. Крупнейшие операторы связи (Мегафон, Билайн, Теле2, МТС) обеспечивают бесперебойную работу сети практически во всех крупных населенных пунктах.
Мы подробно объяснили, что это такое – HSPA на телефоне. Теперь вы знаете особенности использования опции, ее свойства и распространение.
Четвертое поколение — 4G
На смену 3G, еще не исчерпавшему свои возможности, приходят новые технологии, технологии четвертого поколения (4G), которые лучше отвечают потребностям времени. Технологии поколения 4G определили совершенно новые требования к качеству сигнала связи и его стабильности.
Детищем совместных исследований Hewlett-Packard и NTT DoCoMo в области разработки технологий передачи данных в беспроводных сетях четвертого поколения стали стандарты LTE и WiMax.
- Стандарт WiMAX был разработан в 2001 году WiMAX Forum, в который входят такие производители, как Samsung, Huawei Technologies, Intel и другие известные компании. Концептуально WiMAX является продолжением стандарта беспроводной связи Wi-Fi. Версии стандарта WiMAX делятся на фиксированные, предназначенные для стационарных абонентов, и мобильные, для перемещения абонентов со скоростью не более 115 км/ч. Первая коммерческая сеть WiMAX была запущена в Канаде в 2005 году.
- Стандарт LTE (Long-Term Evolution) по сути является продолжением развития стандартов GSM/UMTS и изначально не относился к четвертому поколению мобильной связи. Сегодня LTE является основным стандартом сетей четвертого поколения (4G). Впервые представленный вышеупомянутой NTT DoCoMo, крупнейшим в мире японским оператором мобильной связи, LTE в своей десятой версии LTE Advanced был выбран Международным союзом электросвязи в качестве стандарта, отвечающего требованиям беспроводной связи четвертого поколения. Первое коммерческое внедрение сети LTE было осуществлено в 2009 году в Швеции и Норвегии.
Максимальная теоретическая скорость передачи данных в сетях LTE составляет 326,4 Мбит/с. На практике скорость передачи данных существенно зависит от используемого оператором диапазона частот. У мобильного оператора Мегафон на данный момент самый большой диапазон частот (40 МГц), что является серьезным преимуществом по сравнению с другими отечественными операторами мобильной связи, использующими полосу пропускания 10 МГц. Максимальная скорость передачи данных в сети LTE с полосой пропускания 10 МГц составляет 75 Мбит/с. Ну а максимальная скорость передачи данных при использовании полосы пропускания 40 МГц может достигать 300 Мбит/с.
Третье поколение — 3G
Работы по созданию технологии третьего поколения начались еще в 1990-е годы, а ее внедрение состоялось лишь в начале 2000-х годов (в 2002 году в России). Разработанные в то время стандарты были основаны на технологии CDMA (множественный доступ с кодовым разделением каналов).
Третье поколение мобильной связи включает в себя 5 стандартов: UMTS/WCDMA, CDMA2000/IMT-MC, TD-CDMA/TD-SCDMA, DECT и UWC-136. Наиболее распространенными из них являются стандарты UMTS/WCDMA и CDMA2000/IMT-MC. В России приобрел популярность стандарт UMTS/WCDMA. Далее предлагаем остановиться на наиболее важных технологиях 3G:
UMTS
UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) — технология мобильной связи, разработанная для внедрения 3G в Европе. Используемый диапазон частот 2110-2200 МГц. (часто ширина канала составляет 5 МГц). Скорость передачи данных в режиме UMTS составляет не более 2 Мбит/с (для стационарного абонента), а при движении абонента в зависимости от скорости движения может снижаться до 144 Кбит/с.
HSDPA
HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access — высокоскоростная пакетная передача данных от базовой станции к мобильному телефону) является первым в семействе HSPA (High SpeedPacket Access) протоколы мобильной связи, основанные на технологии UMTS. Этот протокол и его последующие версии позволили существенно повысить скорость передачи данных в сетях 3G. В своей первой реализации протокол HSDPA имел максимальную скорость передачи данных 1,2 Мбит/с. Скорость передачи данных в следующей реализации протокола HSDPA составляла уже 3,6 Мбит/с.
В это время стали очень популярны 3G-модемы и у большинства пользователей были модемы, поддерживающие именно этот стандарт, наиболее популярными моделями являются Huawei E1550, ZTE mf180 (такие примеры существуют и сегодня). В результате дальнейшего развития протокола HSDPA удалось увеличить скорость сначала до 7,2 Мбит/с (наиболее популярные модемы — Huawei E173, ZTE MF112), а затем до 14,4 Мбит/с. (Huawei E1820, ZTE MF658) Вершиной технологии HSDPA стала технология DC-HSDPA, скорость которой могла достигать 28,8 Мбит/с. DC-HSDPA по сути является двухканальной версией HSDPA.
HSPA+
HSPA+ — это технология, основанная на HSDPA, которая реализует более сложные методы модуляции сигнала (16QAM, 64QAM) и технологию MIMO (множественный вход и несколько выходов). Максимальная скорость 3G может достигать 21 Мбит/с. Эта технология уже называется 3.5G.
DC-HSPA+
Технология DC-HSPA+ с самым быстрым 3G-интернетом 42,2 Мбит/с. По сути, это двухканальный HSPA+ с шириной канала 10 МГц. Эту технологию часто называют 3.75G.
Все устройства, поддерживающие сети третьего поколения, поддерживают и стандарты предыдущих поколений. Например, устаревший USB-модем Huawei E173 для сетей 2G/3G поддерживает GSM, GPRS, EDGE (до 236,8 Кбит/с), UMTS (до 384 Кбит/с), HSDPA (до 7,2 Мбит/с), т.е сетевые стандарты для как второго, так и третьего поколения. Максимальная скорость, на которой может работать это устройство, составляет 7,2 Мбит/с. Более «продвинутая» модель Huawei E3131 для сетей 2G/3G поддерживает набор стандартов, в том числе, помимо вышеперечисленных, HSPA+.
Максимально достижимая скорость загрузки на этом устройстве значительно выше и составляет 21 Мбит/с. Но следует учитывать, что максимальные теоретическая и реальная скорости различаются довольно существенно. Например, на модемах Huawei E1550, zte mf180, где максимальная скорость 3,6 Мбит/с, на практике можно добиться скорости 1-2 Мбит/с, на модемах Huawei E173, ZTE MF112 (максимальная скорость 7,2 Мбит/с).) на практике 2-3,5 Мбит/с, это при условии хорошего уровня сигнала и небольшой нагрузки на вышку мобильного оператора.
Одним из факторов увеличения скорости 3G-интернета является использование модема, поддерживающего максимальную скорость 3G. Мы рекомендуем модем Huawei E3372; он поддерживает не только максимальную скорость Интернета 3G (до 42,2 Мбит/с), но и 4G (до 150 Мбит/с). Некоторые могут возразить и сказать, что 4G в «дыре» никогда не будет, но не забывайте, что несколько лет назад вы даже не мечтали о 3G. Технологии не стоят на месте!
