3 февруари 2013 г.

Що е то 4G мрежа ?




 Напоследък, много се говори за този вид мрежи и реших да изложа накратко какво предтавлават този вид комуникации.

Мобилните комуникации условно се разделят на поколения, означавани с цифра и „G“ - 1G, 2G, 3G, 4G (G от англ. generation - поколение). Условно, защото повечето поколения обединяват няколко стандарта за пренос на данни. Инфраструктурата на мобилните оператори се състои в създаването на клетъчна мрежа от частично застъпващи се зони на радиообхват, наречени клетки. По тази причина мобилните технологии често се наричат клетъчни.

Първото поколение мобилни комуникации 1G използва аналогова връзка за пренос само на глас. Това са добре познатите от миналото първи мобилни телефони, в България наричани мобифони. Услугата стартира за пръв път в света през 1984 г. Скоро след навлизането на 1G мрежата започва разработването на следващото поколение, което се базира на цифрови стандарти за пренос на данни. Това позволява въвеждането на нови услуги - SMS (Short Messaging Service), WAP (Wireless Application protocol), MMS (Multimedia Messaging Service) и др.

Най-известният стандарт от второто поколение 2G е GSM (Global Service for Mobile Communications), макар и не единственият. Стартът на 2G е през 1991 г. Скоростта за пренос на потребителски данни е 9.6 kbit/s.В GSM се използва TDMA (Time Division Multiple Acces) - система с деление по време, при която една носеща радиочестота в дадена клетка на оператора се споделя от до 8 потребители едновременно (в пълноскоростен режим) и до 16 (при полускоростен). Осем години по-късно към стандарта GSM се вгражда и стандартът GPRS (считан за междинно поколение - 2.5G), който позволява използването на мобилен Интернет с по-висока скорост, както и EDGE за мобилна телевизия.

Третото поколение мобилни комуникации 3G стартира през 2002 г., 12 години след началото на разработката му. 3G включва 3 стандарта — UMTS, WCDMA и CDMA2000. 3G осигурява скорости от 384 kbit/s до 2.4 Mbit/s и съответно прави възможни нови услуги като видеоразговор, радио- и тв-приемане и др. 3G стартира първо в Япония и към днешна дата 98% от потребителите в страната го ползват. Последните технически постижения доведоха до създаването на 3.5G стандарт, носещ името HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), позволяващ скорости от 3 Mbit/s до 14 Mbit/s. Българският мобилен оператор Мтел е 5-ият в света, ползващ този стандарт. 3.75 G или HSUPA се характеризира със същите скорости, но не само при свалянето на данни от Интернет, а и при качването им в мрежата. Вече има няколко действащи мрежи, ползващи този стандарт.

Четвърто поколение мобилни комуникации, 4G технология, беше реализирана през 2006 г. от компанията Samsung. Достигнатите скорости бяха 100 Mbit/s при използване в движещ се с 60 km/h автобус, и 1 Gbit/s в неподвижно състояние. Друга новост е преносът на глас през интернет чрез протокола VoIP. Първата в света експериментална мрежа от 4-то поколение стартира на 28.02.2007 г. Това се случи в град Шанхай, Китай. Масовото използване на новите услуги се очаква към 2012-2013 г. Вече тече изграждането на 4G инфраструктура и в Япония от оператора NTT DoCoMo, и в САЩ - от оператора Sprint Nextel. Най-сериозният претендент сред текущо разработваните стандарти е LTE (Long-Term Evolution). Друг конкурент е технологията WiMAX ( Worldwide Interoperability for Microwave Access), предлагана вече от много оператори по света, предимно за безжичен интернет.

И така следва въпросът:

 Какво всъщност означава "4G" мрежа?
4G е маркетингов термин, който доставчиците на Интернет услуги използват, за да описват т. нар. “четвърто поколение” (4th Generation) безжични услуги за мобилен достъп. Въпросните услуги може да бъдат базирани на различни технологии, но важното в случая е, че те осигуряват между четири и десет пъти по-висока производителност в сравнение с мрежите от поколение "3G".

 Какви технологии лежат в основата на 4G услугите?
Двете основни технологии за 4G достъп са WiMax и LTE (Long Term Evolution). WiMах (Worldwide Interoperability for Microwave Access) е телекомуникационна технология, разработена да предоставя безжична свързаност на големи разстояния за различни устройства (от работни станции и портативни компютри до мобилни телефони). Технологията е базирана на стандарта за пренос на данни IEEE 802.16. Името "WiMах" е въведено от организацията WiMAX Forum, създадена през юни 2001 специално, за да приведе стандарта в съответствие и съвместимост с останалите безжични технологии. LTE стандартът се разработва от 3GPP – индустриална организация от големи доставчици на услуги, използващи главно сегашните водещи технологии за клетъчни комуникации GSM/ EDGE, както и UMTS/HSxPA. Както WiMax, така и LTE стандартите прилагат модерни антенни технологии, подобряващи приемането и производителността на услугата, но двете спецификации са базирани на различен честотен  спектър.

Колко по-бързи са 4G услугите в сравнение с 3G?
  WiMax операторите предлагат към днешна дата услуги, които осигуряват (поне теоретично) скорости за даунлоуд на съдържание от порядъка на 4 до 16-18 мегабита в секунда (Мbit/s), а понякога и повече.  LTE мрежите пък реализират теоретични скорости за даунлоуд в диапазона 5-12 Мb/s. За сравнение повечето днешни 3G системи осъществяват скорости между 400 килобита в секунда (или 0,4 Мb/s) до 1,5 Мb/s. По-високите скорости за даунлоуд и по-добрата цялостна производителност при трансфер на данни на 4G мрежите ще подобрят чувствително възможностите за работа с “гладни” за ресурси и комуникационна лента съвременни приложения, като например видеоконференции, стрийминг на видео и игри в мрежа. На практика 4G мрежите обещават да заменят DSL или кабелните услуги с широколентова безжична връзка, която може да се използва както у дома, така и на път.


Мога ли да ползвам 4G услуга с 3G телефона или 3G USB модема, които вече имам? 
Не !  4G мрежите работят на различни радиочестоти от честотите, които се използват от сегашните клетъчни комуникации и безжични услуги, така че ще ви трябват телефон или модем, настроени на честотите на 4G. Тоест нужен ви е 4G телефон или 4G устройство за достъп.На пазара се очакват и първите 3G/4G USB модеми.

Поддържа ли 4G гласови комуникации?
Не /за сега/, ако не се смятат разпространените “Voice over IP” приложения от рода на Skype, достъпни и за смартфоните. Предполага се, че първите мобилни телефони с 4G функционалност ще бъдат от хибриден тип, т. е. ще включват и 3G чип, за да поддържат обичайната мобилна телефония.




Няма коментари: