Активное развитие интернета приводит к увеличению скорости доступа и появлению новых стандартов. В данном материале мы расскажем о четвертом поколении мобильного интернета, а так же рассмотрим ключевые особенности в сравнении с предыдущей версией технологии.
Что такое 4G
4G – аббревиатура двух английских слов «fourth generation», что буквально переводится как четвертое поколение. Обычно под 4G понимают стандарт мобильной связи с высокой пропускной способностью передачи данных – до 1 Гбит для стационарных потребителей и более 100 Мбит для подвижных потребителей. Стандарт 4G основан на технологиях предыдущих поколений – UMTS и CDMA, где используется регулярное улучшение сети и пропускной способности.
Технология используется преимущественно в смартфонах, планшетах, модемах, некоторых навигаторах и видеорегистраторах, а так же оборудовании, где требуется доступ к скоростному мобильному интернету, например нетбук. Связь в 4G основана на протоколах передачи данных – Ipv4, а в будущем IPv6. Доступ к сети обеспечивается за счет местных операторов сотовой связи и сотовых антенн.
В России часто 4G именуют как LTE (Long-Term Evolution — «долговременное развитие») или 4G LTE. По сути 4G и LTE синонимы, где первая половина словосочетания – описывает стандарт сотовой связи, а вторая половина – стандарт передачи данных. А поскольку под 4G понимают высокую скорость передачи данных, что выполняет технология LTE, 4G предпочитают не упоминать.
Возможности 4G
Стандарт 4G больше используется сотовыми абонентами в качестве доступа к сети интернет. Четвертое поколение обеспечивает высокую скорость вплоть до 300 Мбит и низкий Ping – до 35 мс. Благодаря этому запросы обрабатываются быстро, страницы в браузере загружаются почти мгновенно, нет проблем с просмотром потокового видео в HD или Full HD, а так же ведением потоковых трансляций и видео звонков. Качество 4G на голову превосходит ADSL интернет, что почти потерял актуально 5-7 лет назад.
При этом теоретические и фактические показатели скорости 4G-интернета заметно расходятся. При идеальных условиях скорость загрузки достигает 60-80 Мбит, иногда 100 Мбит. В среднем показатели 30-40 Мбит или меньше, на что так же влияет качество модема внутри мобильного устройства. Такие расхождения возникают из-за разного расстояния до вышки и количества подключенных абонентов. В дневное время, когда число пользователей достигает максимума, оборудование вынуждено равномерно распределять пропускную способность среди других абонентов. Искусственным занижением скорости часто занимаются и сами интернет провайдеры, для снижения нагрузки на оборудования и уменьшения потребления трафика абонентами.
Иногда ограничения прописаны в тарифном плане. Например, максимальная скорость обещана при загрузке веб-страниц, в сервисе YouTube или мессенджерах скорость ограничивается до 5-15 Мбит, а при раздаче интернета в виде точки доступа скорость ещё ниже или соединение вовсе блокируется.
Ещё в 4G входит технология передачи голоса по сети LTE, именуемая VoLTE. При телефонном звонке голос транслируется в виде мультимедийного звука за счет протокола IP.
Преимущества VoLTE:
- Лучше качество звука. Голос собеседника слышно лучше и четче.
- Параллельное использование 4G интернета. Без VoLTE мобильное устройство автоматически переключается на 3G во время звонка, из-за чего скорость интернета снижается.
- Увеличенная скорость соединения. При звонке мобильное устройство не затрачивает пару секунд на переключение диапазона сети.
- Нет расхода трафика. При звонке не расходуется трафик, как в случае с мессенджерами.
Недостатки VoLTE:
- Увеличенный расход батареи. При использовании технологии повышается нагрузка на модем и снижается продолжительность автономной работы.
- Слабая проницаемость. Покрытие технологии низкое и чаще затрагивает только крупные города. Так же VoLTE поддерживают только некоторые операторы сотовой связи.
Технология VoLTE перспективна, но пока на стадии развития. Пользователи, что пользовались VoLTE, отзываются положительно. Что бы оценить качество работы достаточно позвонить из мессенджера Skype, Viber или WhatsApp другому абоненту, что находится в другой стране. Затем позвонить через обычную мобильную сеть. Результат мобильной сети хуже – сигнал идет дольше, а слышимость глухая и менее разборчивая.
Как подключится к 4G
Четвертое поколение связи работает по аналогии с предыдущим стандартом. Необходимо установить SIM карту, поддерживающую 4G в совместимый смартфон или планшет. Важна так же поддержка стандарта со стороны оператора сотовой связи. Если SIM карта используется со времени, когда оператор предлагал услуги 2G или 3G, карточку необходимо заменить в центре обслуживания абонентов.
Вносить изменения в смартфоне обычно не обязательно. Поскольку по умолчанию используется глобальный тип соединения. При таком варианте телефон автоматически выберет предпочтительный тип соединения – 4G. Если же сигнал нестабильный или покрытие отсутствует, аппарат переключится на 3G. Что бы проверить тип подключения необходимо проделать следующие действия:
Нажмите «Ещё» для доступа к дополнительным параметрам.
Выберите пункт «Мобильные сети».
Убедитесь, что в пункте «Выбор сети» установлен вариант «Автоматически».
Частотный диапазон
Мобильная сеть работает в определенном частотном диапазоне. В 2G используются 4 частотных диапазона: 850/900/1800/1900 МГц. В 3G UMTS помимо перечисленных частот используются ещё и 1700/2100/2200 МГц, а в 3G CDMA используются 800 и 1900 МГц. В 4G нижняя планка начинается с 450 МГц и заканчивается на 5 ГГц. В результате образовалось до 70 полос (band), что работают в определенном частотном диапазоне.
Частота в каждой полосе определяет покрытие и качество связи. Например, радиус покрытия полосы 31 на 450 МГц – до 19,7 км, полосы 20 на 800 МГц – до 13,4 км, наиболее используемая в мире полоса 3 на 1800 МГц – до 6,8 км, а полоса 7 на 2600 МГц – до 3,2 км. При этом, чем ниже частота, тем сложнее обслужить большое количество абонентов. Поэтому в местах большого скопления пользователей рационально применять базовые станции с частотой на 2600 МГц.
Поскольку плотность населения в каждой стране разная, то и частотный диапазон в некоторых государствах отличается. Например, в России преимущественно используются полосы 3, 7 и 20; в Европе полосы 1, 3, 7, 8; в США полосы 2, 4, 5, 13, 17, 25. Более подробный список стан смотрите тут.
Что будет, если смартфон не поддерживает те или иные полосы? Сеть 4G работать не будет либо заработает в ограниченном режиме на 1-2 полосах вместо 3 или 5. Поэтому смартфоны, что выпускаются для использования в определенной стране – Япония, Китай, США и т.д., мало предпочтительный для использования в европейских странах. Последние несколько лет производители мобильной электроники ориентируются на работу в нескольких регионах, что способствует выпуску глобальных версий смартфонов. В модемах таких устройств совмещено до 20 полос, что гарантирует работу 4G в большинстве стран земного шара.
Различия между 3G и 4G
Если сравнивать четвертое поколение с третьим, то примерная скорость передачи данных больше в 3-6 раз, Ping ниже до 3 раз, в 10 раз больше активность соединения. В цифрах показатели 4G и 3G следующие:
- Максимальная скорость передачи данных – 1 Гбит против 42/63 Мбит.
- Средняя (реальная) скорость – 15 Мбит против 3 Мбит.
- Задержка (Ping) – 50 мс против 150 мс.
- Количество активных соединений на соту – 500 против 50.
- Поддержка мобильности км/час – до 400 против 300.
- Частотный диапазон – 450 МГц-5 ГГц против 800-2200 МГц.
Вывод
Стандарт 4G существует десятилетие и пока находится в стадии активного развития. Сеть доступна в большинстве стран земного шара и постепенно расширяется, что способствует улучшению покрытия и качества связи. Пока без 4G остаются преимущественно африканские и островные государства.
Параллельно активно развивается новый стандарт связи – 5G. Новое поколение ожидаемо увеличит пропускную способность интернета. При этом на увеличение покрытия и появление доступных мобильных устройств понадобится несколько лет. А пока пользователям доступен 4G, что в несколько раз превосходит 3G по показателям: передачи данных, задержки и емкости сети.
А каким стандартом пользуетесь вы? Поделитесь своим мнением в комментариях.