Классификация частот

   0 отзывов | 

2G частоты

2G (2-G) — аббревиатура для обозначения второго поколения беспроводной телефонной технологии.

Второе поколение сотовой связи 2G было запущено в коммерческую эксплуатацию по стандарту GSM в Финляндии компанией Radiolinja (сейчас является частью Elisa Oyj) в 1991. Тремя основными преимуществами сетей 2G по сравнению с предшественниками было то, что:

  • телефонные разговоры были зашифрованы с помощью цифрового шифрования;
  • система 2G была значительно более эффективной;
  • представила услуги передачи данных, начиная с текстовых сообщений СМС.

Технология 2G позволила различным мобильным сетям предоставлять услуги, такие, как текстовые сообщения, сообщения с изображениями и ММС (мультимедийные сообщения). Технология 2G достаточно безопасна как для отправителя, так и для получателя. Все текстовые сообщения зашифрованы в цифровой вид. Это цифровое шифрование передаёт данные таким образом, что только тот приёмник, которому они предназначены, может получить их и прочитать.

После того, как технология 2G была запущена, предыдущая технология была названа 1G. В то время как радиосигналы сети 1G являются аналоговыми, радиосигналы в сетях 2G являются цифровыми. Обе системы используют цифровые сигналы для подключения к базовой станции сотовой связи (которые прослушивают телефоны) к остальной части телефонной системы. 2G была заменена на новые технологии, такие, как 2.50G, 2.750G, 3,6G, и 4,20G; однако, сеть 2G до сих пор используется во многих частях мира.

2G-технология

Технология 2G может быть разделена на TDMA (основана на временном разделении доступа) и CDMA (основана на кодовом разделении каналов) в зависимости от используемого типа мультиплексирования. Основными стандартами 2G являются:

  • GSM (на основе TDMA), родом из Европы, но используется практически во всех странах мира на всех шести обитаемых континентах. На сегодняшний день на этот стандарт приходится около 80 % всех абонентов в мире. Более 60 операторов GSM также используют CDMA2000 в диапазоне 450 МГц (CDMA450);
  • IS-95, он же CDMAOne (на основе CDMA, в США называют обычно просто CDMA), используется в Северной и Южной Америке и некоторых частях Азии. На сегодняшний день на этот стандарт приходится около 17 % всех абонентов по всему миру. Более десятка CDMA операторов перешли на GSM, включая операторов Мексики, Индии, Австралии и Южной Кореи;
  • PDC (основанный на TDMA), используется исключительно в Японии;
  • iDEN (основанный на TDMA), собственная сеть, которая используется компанией Nextel в США и компанией Telus Mobility в Канаде;
  • IS-136, он же D-AMPS (основанный на TDMA, в США — обычно просто TDMA), был когда-то распространён в Северной и Южной Америке, но в большинстве мигрировал в GSM.

Услуги 2G в США часто упоминаются как «услуги личных коммуникаций», или PCS.

Недостатки

В менее густонаселённых районах, слабый цифровой сигнал, посланный сотовым телефоном может быть недостаточным, чтобы достичь базовой станции сотовой связи. Как правило, эта проблема возникает в 2G-системах, основанных на более высоких частотах, но данная проблема почти не затрагивает 2G-системы на низких частотах. Национальные установки сильно различаются между странами, которые диктуют, где 2G может быть развернут.

Можно применить общее правило: «Частота обратно пропорциональна длине волны». Аналоговый сигнал имеет гладкую кривую, в то время как цифровая кривая имеет зубчатые ступени. Это может быть, как преимуществом, так и недостатком.

В хороших условиях цифровой сигнал будет звучать лучше. В несколько худших условиях аналоговый сигнал не изменится, в то время как в цифровом сигнале появятся искажения. При плохих условиях цифровой сигнал выйдет из строя, звонки не будут доходить или будут неразборчивы, в то время как аналоговый медленно ухудшается, позволяет удерживать связь дольше и, по крайней мере, передаёт некоторые аудио файлы так, что их можно разобрать.

Преимущество

Так как цифровая телефония должна быть свободной от статических и фоновых шумов, сжатие с потерями, которое используется для достижения этой цели, снижает качество связи, а это значит, что диапазон передаваемого звука снижается. Говоря по цифровому телефону, абонент слышит меньшую тональность голоса.

Эволюция

Сеть 2G была построена, в основном, для голосовых услуг и медленной передачи данных (технология CSD). Скорость передачи данных — до 19,5 кБит/с

2.5G (GPRS) СВЯЗЬ

Аббревиатура 2.5G («второе с половиной поколение») используется для описания систем 2G, в которых реализовывались домены с коммутацией пакетов в дополнение к доменам с коммутацией каналов. Это не обязательно обеспечивает более быстрое исполнение услуг, поскольку связывание временных интервалов используется также для услуг передачи данных с коммутацией каналов (HSCSD). Первым крупным шагом в эволюции GSM к 3G было введение General Packet Radio Service (GPRS).

Сети CDMA2000 аналогично развивались за счёт внедрения 1xRTT. Сочетание этих возможностей и стало известно, как 2.5G. GPRS может обеспечить скорость передачи данных от 56 кбит/с до 115 кбит/с. Он может быть использован для таких услуг, как доступ к WAP (беспроводному протоколу передачи данных), мультимедийных сообщений (MMS), а также для интернет-услуг связи, таких как электронная почта и World Wide Web Access.

Как правило, в сетях GPRS плата взимается за мегабайт переданного трафика, в то время как в случае традиционной сети с коммутацией каналов плата взимается за минуту соединения, не зависимо от того, сколько трафика пользователь использует. 1xRTT поддерживает двунаправленные (вверх и вниз) пиковые передачи данных до 153,6 кбит/с, обеспечивая среднюю пропускную способность 80—100 кбит/с в коммерческих сетях. Она также может быть использована для WAP, SMS и услуги MMS, как и для доступа в Интернет.

2.75G (EDGE)

GPRS1 сети превратились в сети EDGE с введением 8PSK кодирования. Enhanced Data rates for GSM Evolution (EDGE), Enhanced GPRS (EGPRS), или IMT Single Carrier (IMT-SC) является обратно совместимой цифровой мобильной технологией, которая позволяет улучшить скорость передачи данных, являясь расширением поверх GSM. EDGE была введена в сетях GSM с 2003 — первоначально фирмой Cingular (ныне AT&T) в США.

EDGE стандартизована 3GPP как часть семейства GSM, и это обновление, обеспечивающее потенциально трёхкратное увеличение мощности сетей GSM/GPRS.

Скорость передачи данных — до 474 кбит/с.

3G СИГНАЛ

3G (от англ. third generation — третье поколение), технологии мобильной связи 3 поколения — набор услуг, который объединяет как высокоскоростной мобильный доступ с услугами сети Интернет, так и технологию радиосвязи, которая создаёт канал передачи данных. В настоящее время из-за массовых рекламных акций под этим термином чаще всего подразумевается технология UMTS с надстройкой HSPA

Характеристика стандарта

Мобильная связь третьего поколения строится на основе пакетной передачи данных. Сети третьего поколения 3G работают на границе дециметрового и сантиметрового диапазона, как правило, в диапазоне около 2 ГГц, передавая данные со скоростью до 3,6 Мбит/с[источник?]. Они позволяют организовывать видеотелефонную связь, смотреть на мобильном телефоне фильмы и различный контент.

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

Наибольшее распространение в мире получили два стандарта:

  1. UMTS (или W-CDMA)
  2. CDMA2000 (IMT-MC) в основе которых лежит одна и та же технология — CDMA (Code Division Multiple Access — множественный доступ с кодовым разделением каналов).

В России IMT-MC доступен на радиочастотах диапазона 450 МГц (CDMA450).

Технология CDMA2000

Технология CDMA2000 обеспечивает эволюционный переход от узкополосных систем с кодовым разделением каналов IS-95 (американский стандарт цифровой сотовой связи второго поколения) к системам CDMA «третьего поколения» и получила наибольшее распространение на Североамериканском континенте, а также в странах Азиатско-Тихоокеанского региона.

Технология UMTS

Технология UMTS (Universal Mobile Telecommunications System — универсальная система мобильной электросвязи) разработана для модернизации сетей GSM (европейского стандарта сотовой связи второго поколения), и получила широкое распространение не только в Европе, но и во многих других регионах мира.

Работа по стандартизации UMTS координируется международной группой 3GPP (Third Generation Partnership Project), а по стандартизации CDMA2000 — международной группой 3GPP2 (Third Generation Partnership Project 2), созданными и сосуществующими в рамках ITU.

Распространённость

По данным Wireless Intelligence, на конец ноября 2006 года в мире насчитывалось 364 млн абонентов 3G, из них 93,5 млн были подключены к сетям UMTS и 271,1 млн — к СDMA2000. Крупнейший оператор — японский NTT DoCoMo, по состоянию на апрель 2010 года количество абонентов превышает 56 млн человек.

Базовые услуги

В сетях 3G обеспечивается предоставление двух базовых услуг: передача данных и передача голоса. 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 более 144 кбит/с;
  • для абонентов с низкой мобильностью (до 3 км/ч) — 384 кбит/с;
  • для неподвижных объектов — 2048 Кбит/с.

Тенденции

Основные тенденции 3G сетей:

  • преобладание трафика data-cards (USB-модемы, ExpressCard/PCMCIA-карты для ноутбуков) над трафиком телефонов и смартфонов 3G;
  • постоянное снижение цены 1 Мб трафика, обусловленное переходом операторов к более совершенным и эффективным технологиям.

4G связь

4G (от англ. fourth generation — четвёртое поколение) — поколение мобильной связи с повышенными требованиями. К четвёртому поколению принято относить перспективные технологии, позволяющие осуществлять передачу данных со скоростью, превышающей 100 Мбит/с — подвижным (с высокой мобильностью) и 1 Гбит/с — стационарным абонентам (с низкой мобильностью).

Технологии LTE Advanced (LTE-A) и WiMAX 2 (WMAN-Advanced, IEEE 802.16m) (СИМ-карта не требуется) были официально признаны беспроводными стандартами связи четвёртого поколения 4G (IMT-Advanced) Международным союзом электросвязи на конференции в Женеве в 2012 году.

История

Спецификации любого поколения связи, как правило, относятся к изменению фундаментального характера обслуживания, несовместимым технологиям передачи, более высоким пиковым битрейтом, новыми полосами частот, более широким каналом полосы пропускания, выражаемой в единицах частоты — герцах, а также большей ёмкостью для множественной одновременной передачи данных (более высокой системе спектральной эффективности, измеряемой в бит/с/Гц/сектор).

Новые поколения мобильной связи начинали разрабатываться практически через каждые десять лет с момента перехода от разработок первого поколения аналоговых сотовых сетей в 1970-х годах (1G) к сетям с цифровой передачей (2G) в 1980-х годах. От начала разработок до реального внедрения проходило достаточное количество времени (например, сети 1G были внедрены в 1984 году, сети 2G — в 1991 году).

В 1990-х годах начал разрабатываться стандарт 3G, основанный на методе множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA); он был внедрен только в 2000-х годах (в России — в 2002 году. Сети поколения 4G, основанные на IP-протоколе, стали разрабатываться в 2000 году и начали внедряться во многих странах с 2010 года.

В 2000 году, когда только шло освоение технологии связи третьего поколения 3G, один из ведущих производителей персональных компьютеров Hewlett-Packard и японский гигант сотовой связи NTT DoCoMo объявили о начале совместных исследований по разработке технологий передачи мультимедиа-данных в беспроводных сетях четвёртого поколения. Помимо них, разработки вели Ericsson и AT&T совместно с Nortel Networks.

Впоследствии появилось два действительно пригодных к реализации стандарта: LTE и WiMAX, которые, по мнению IMT-Advanced, и стали новой эрой в развитии сети (сумятицу в умах конечных пользователей может создавать тот факт, что эти две версии несовместимы, и нельзя точно предсказать, как они будут конкурировать и какая из них в итоге доминирует).

LTE сигнал

Стандарт LTE разрабатывался в рамках 3GPP (The 3rd Generation Partnership Project) как продолжение CDMA и UMTS и первоначально не относился к четвёртому поколению мобильной связи. Международным союзом электросвязи как стандарт связи, отвечающим всем требованиям беспроводной связи четвёртого поколения, был избран десятый релиз LTE — LTE Advanced, который впервые был представлен японской компанией NTT DoCoMo. Так как данный стандарт можно реализовать на существующих сотовых сетях, то он стал более популярен у операторов сотовой связи.

В апреле 2008 года компания Nokia заручилась поддержкой ряда компаний (Sony Ericsson, NEC) для развития стандарта LTE и придания этому стандарту конкурентоспособности против WiMAX. В том же году аналитическая компания Analysys Mason спрогнозировала увеличение роста потребности сотовых технологий, таких как LTE, нежели WiMAX.

Первая коммерческая сеть LTE была запущена 14 декабря 2009 шведской телекоммуникационной компанией TeliaSonera совместно с Ericsson, в Стокгольме и Осло.

WIMAX стандарт

Стандарт WiMAX (или IEEE 802.16) разрабатывается созданной в июне 2001 года организацией WiMAX Forum и является продолжением беспроводного стандарта Wi-Fi, альтернативой выделенным линиям связи и DSL. У стандарта WiMAX много версий, но преимущественно они подразделяются на фиксированный WiMAX (спецификация IEEE 802.16d, также известная как IEEE 802.16-2004, которая была утверждена в 2004 году) и мобильный WiMAX (спецификация IEEE 802.16e, более известная как IEEE 802.16-2005, которая была утверждена в 2005 году).

По названиям стандартов ясно, что фиксированный WiMAX предоставляет услуги только «статичным» абонентам после установления и закрепления соответствующего оборудования, а мобильный WiMAX предоставляет возможность подключения пользователям, передвигающимся в зоне покрытия со скоростью до 115 км/час.

Преимуществом стандарта WiMAX было то, что он гораздо раньше стандарта LTE стал пригоден к коммерческой эксплуатации. В настоящее время компаниями, составляющими WiMAX Forum, являются такие известные производители, как Intel Corporation, Samsung, Huawei Technologies, Hitachi, и многие другие.

Первую сеть, основанную на технологии WiMAX, построила в Канаде компания Nortel, 7 декабря 2005 года. Через два дня услуги беспроводного широкополосного доступа в сеть интернет стала предоставлять украинская компания «Украинские новейшие технологии» (тем самым став первой в странах СНГ), на основе микросхем Intel® PRO/Wireless 5116.

Технология

В марте 2008 года сектор радиосвязи Международного союза электросвязи (ITU-R) определил ряд требований для стандарта международной подвижной беспроводной широкополосной связи 4G, получившего название спецификаций International Mobile Telecommunications Advanced (IMT-Advanced), в частности установив требования к скорости передачи данных для обслуживания абонентов: скорость 100 Мбит/с должна предоставляться высокоподвижным абонентам (например, поездам и автомобилям), а абонентам с небольшой подвижностью (например, пешеходам и фиксированным абонентам) должна предоставляться скорость 1 Гбит/с.

Так как первые версии мобильного WiMAX и LTE поддерживают скорости значительно меньше 1 Гбит/с, их нельзя назвать технологиями, соответствующими IMT-Advanced, хотя они часто упоминаются поставщиками услуг, как технологии 4G. В свою очередь, после запуска мобильными операторами сетей LTE-Advanced, в маркетинговых целях их стали называть 4G+. 6 декабря 2010 года МСЭ-Р признал, что наиболее продвинутые технологии рассматривают как “4G”, хотя этот термин не определён.

Системы связи 4G основаны на пакетных протоколах передачи данных. Для пересылки данных используется протокол IPv4; в будущем планируется поддержка IPv6.

С технической точки зрения, основное отличие сетей четвёртого поколения от третьего заключается в том, что технология 4G полностью основана на протоколах пакетной передачи данных, в то время как 3G соединяет в себе как пакетную коммутацию, так и коммутацию каналов. Для передачи голоса в 4G предусмотрены технологии VoLTE (англ. Voice over LTE)

Основные исследования при создании систем связи четвёртого поколения ведутся в направлении использования технологии ортогонального частотного уплотнения OFDM. Кроме того, для максимальной скорости передачи используется технология передачи данных с помощью N антенн и их приёма М антеннами — MIMO. При данной технологии передающие и приёмные антенны разнесены так, чтобы достичь слабой корреляции между соседними антеннами.

Требования IMT-ADVANCE

Передовые международные мобильные телекоммуникационные системы (IMT-Advanced), определённые сектором радиосвязи МСЭ, должны отвечать некоторым требованиям, чтобы считаться сетями поколения 4G.

  • основываются на коммутации пакетов, используя протоколы IP;
  • пиковые скорости передачи данных от 100 Мбит/с для пользователей с высокой мобильностью (от 10 км/ч до 120 км/ч) и от 1 Гбит/с для пользователей с низкой мобильностью (до 10 км/ч)
  • используются динамически разделяемые сетевые ресурсы для поддержки большего количества одновременных подключений к одной соте;
  • их масштабируемая полоса частот канала 40 МГц
  • минимальные значение для пиковой спектральной эффективности 15 бит/с/Гц в нисходящем канале и 6,75 бит/с/Гц в восходящем канале (имеется в виду, что скорость передачи информации 1 Гбит/с в нисходящем канале должна быть возможна при полосе пропускания радиоканала менее 67 МГц) Спектральая эффективность на сектор в нисходящем канале от 1,1 до 3 бит/с/Гц/сектор и в восходящем канале от 0,7 до 2,25 бит/с/Гц/сектор
  • плавный хэндовер через различные сети;
  • высокое качество мобильных услуг.

Аппаратное обеспечение

Производителями оборудования на сегодняшний день являются такие ведущие компании, как Nokia Siemens Networks, Huawei, Alcatel-Lucent, и другие. В России выпуск сетевого оборудования начала компания Nokia Siemens Networks на базе совместного с НПФ «Микран» и корпорации «Роснано» предприятия под Томском. Выпускаемые ими мультистандартные базовые станции, могут работать как в различных стандартах (2G/GSM/GPRS/EDGE, 3G/WCDMA/UMTS/HSPA и 4G/LTE/FDD/TDD/LTE-Advanced), так и большом количестве частотных диапазонов 800/900/1900/2100/2500/2700 МГц.

Первые чипы для модемов (MDM9225, MDM9625), которые будут поддерживать сети LTE, компания Qualcomm планирует выпустить в конце 2012 года. Это первые чипсеты, которые поддерживают технологию агрегации несущих частот, позволяющую комбинировать несколько радиоканалов в нескольких полосах частот. Благодаря этой технологии операторы могут обойти ограничение стандарта LTE в части требования наличия 20 МГц непрерывного спектра и в имеющихся у них LTE-сетях повысить скорость работы пользователей до 150 Мбит/с.

Стоит также отметить, что чипы MDM9225 и MDM9625 обратно совместимы с более старыми стандартами мобильных сетей — EV-DO Advanced, TD-SCDMA и GSM, в результате чего модемы, в которых они будут устанавливаться, смогут работать в 7 разных режимах: CDMA2000 (1X, DO), GSM/EDGE, UMTS (WCDMA, TD-SCDMA) и LTE (причем, и в LTE-FDD и в LTE-TDD).

Новые системы на чипе Snapdragon 800, предназначенные для мобильных устройств, представила компания Qualcomm на выставке CES-2013. Это первый чип (MSM8974) со встроенным модемом 4G LTE, поддерживающим агрегацию каналов и скорость передачи данных Cat 4 до 150 Мбит/с. В 2014 году Intel планирует представить модем Intel XMM 7260 с поддержкой LTE Advanced.

Список дипазонов частот

В России:

  • LTE B7 ↑(от абонента) 2500-2570 МГц ↓(к абоненту) 2620-2690 МГц — 2×30 компания «Скартел», 2×10 ОАО «Ростелеком», ОАО «Мобильные ТелеСистемы», ОАО «МегаФон», ОАО «Вымпел-Коммуникации».
  • LTE B20 ↑832-862 МГц ↓791-821 МГц — 2×7,5 ОАО «Ростелеком», ОАО «Мобильные ТелеСистемы», ОАО «МегаФон», ОАО «Вымпел-Коммуникации». (план 2013—2019 г.)
  • LTE B38(TDD) 2570..2620 МГц — 1×25 ОАО «МегаФон», ОАО «Мобильные ТелеСистемы», ООО «Екатеринбург-2000»
  • LTE B40(TDD) 2300..2400 МГц — ОАО «Ростелеком» (2013 г.), ОАО «Основа Телеком», ОАО «Вайнах Телеком»
  • LTE B3 ↑1710-1785 МГц ↓1805-1880 МГц — ООО «Екатеринбург-2000»
  • 4G диапазон ↑720-750 МГц
  • ↓761-791 МГц — 2×7,5 (рассмотрение в МСЭ)
  • 4G диапазон 31 ↑452.5-457.5 МГц ↓462.5-467.5 МГц — ЗАО «Скай Линк»

В западной Европе:

  • 4G FDD Band 8 880.1-889.9 Мгц, 925.1-934.9 Мгц 2х9.8. Orange France
  • 4G FDD Band 3 1710-1785 Мгц, 1805-1880 Мгц 2х75. Orange France, SFR, Bouygues Telecom, Free Mobile.
  • 4G FDD Band 1 2100 Мгц - 2х60. Orange France.
  • 4G FDD Band 7 2500-2570 Мгц, 2620-2690 - 2х75 . Orange France, SFR, Bouygues Telecom, Free Mobile.

В США:

  • B2 ↑1850-1910 МГц ↓1930-1990 МГц — T-Mobile, MetroPCS (General Wireless).
  • B4 — AT&T, T-Mobile, MetroPCS.
  • B13 — Verizon.
  • B17 — AT&T.
  • B25, B26 — Sprint.

Внедрение

В 2010 году расширение 4G сети TeliaSonera продолжается в 25 городах и зон отдыха в Швеции и 4 городов в Норвегии. До конца 2010 года TeliaSonera также внедрили коммерческие сети 4G для клиентов в Финляндии, Дании и Эстонии, а в апреле 2011 и в Литве

Оператор сотовой связи МТС запустил в коммерческую эксплуатацию сеть четвёртого поколения (4G) на базе технологии LTE в Узбекистане. Сеть развёрнута в центральной части Ташкента в частотном диапазоне 2,5-2,7 ГГц, лицензию на использование которого узбекская дочерняя компания МТС получила в октябре 2009 года. Поставщиком оборудования для строительства сети является китайская Huawei Technologies.

С февраля 2011 года армянский мобильный оператор VivaCell-MTS полностью перешел к коммерческой эксплуатации сети в Ереване, и ныне развивается в регионах Армении

С 9 декабря 2011 года в Бишкеке (Кыргызстан) начались подключения к скоростному беспроводному Интернету четвёртого поколения по технологии LTE. Сеть LTE 4G на базе собственных технических ресурсов была развёрнута независимым альтернативным оператором связи Кыргызстана — ЗАО «Saima-Telecom». Сеть покрыла всю столицу — Бишкек, а затем планируется покрыть сетью крупные города Чуйской области. Жители этих городов будут иметь полноценный широкополосный доступ в сеть интернет, которые будут на уровне текущих цен.

17 июня 2011 года в Тирасполе между компаниями СЗАО «Интерднестрком» и Alcatel-Lu.



Отзывы

Написать отзыв

Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст!

Похожие записи



Подпишись и получи скидку!