Сотовые сети

     Сотовые сети вышли из стадии научно-технических  разработок на коммерческий рынок, привлекая  различные слои пользователей. Уже  сейчас в мире беспроводной связью пользуются сотни миллионов человек. Сотовый телефон перестал быть символом престижа и стал инструментом, позволяющим  более эффективно использовать рабочее  время, оперативно управлять технологическими, экономическими и другими процессами.

     Несмотря  на то, что самое первое поколение  сотовой связи было реализовано  лишь к середине 80-х годов прошлого века, попытка построить мобильную  сеть относится ещё к 1946 году, когда  её попытались сделать в городе Сент-Луисе. 

     1G

     Первое поколение было аналоговым. Стандарт NMT работает в диапазоне частот 453,0-457,5 МГц, используя до 180 каналов связи по 25 кГц каждый. Радиус действия одной базовой станции достигает 5-25 км в зависимости от нагрузки на каждую из них.

В 1983 году была разработана модернизированная  версия NMT-900 (первая условно называлась NMT-450), работавшая на частоте 900 МГц. Выход  обновлённого стандарта позволил уменьшить  размеры телефонных аппаратов, а  также добавить несколько новых  сервисов.

Тем не менее, спустя некоторое время NMT отошёл на второй план, уступив дорогу более  прогрессивным цифровым стандартам. Вполне естественно, что первое поколение  сотовой связи не смогло с ними конкурировать. Даже несмотря на то, что качество аналоговой беспроводной связи в целом было удовлетворительным, разговор можно было легко перехватить и расшифровать. 

     2G

Принципиально новым  подходом к передаче информации (в  частности, голоса) отличалось второе поколение мобильных коммуникаций. На этот раз в его основу легли  цифровые стандарты, которых насчитывается  четыре. Наибольшее распространение  получили GSM и CDMA (Code Division Multiple Access). Первый из них пришёл на смену NMT и применяется по сей день преимущественно в Европе, а также в странах СНГ.

     Что касается CDMA, то он был разработан компанией QUALCOMM, а его коммерческое применение началось в 1995 году (GSM – в 1991 году). Несмотря на то, что CDMA был представлен на несколько лет позже своего основного  конкурента, GSM, он имеет ряд преимуществ. В первую очередь это относится  к скорости передачи данных. Если у GSM предел не превышает 9,6 кбит/с, то у CDMA вызов начинается с 9,6 кбит/с, а потом  распространяется до 1,23 Мбит/с.

     2.5G

     Несмотря  на то, что разработки третьего поколения  сотовой связи стали вестись  практически сразу после начала использования на коммерческой основе GSM, даже по сей день оно имеет крайне ограниченное распространение. Вместо него почти повсеместно доступно промежуточное поколение 2.5G, реализованное в виде стандарта GPRS.

     Стандарт GPRS использует базовые станции GSM для  передачи данных, что делает его  внедрение достаточно простым. Кроме  того, он настроен на пакетный обмен  информацией, что подходит в первую очередь для доступа в Интернет, а также позволяет находиться все время подключенным к Сети и при этом принимать звонки по обычным каналам (при звонке соединение по GPRS временно приостанавливается, но не обрывается).

     В целом, GPRS и был создан с целью  реализовать понятие «мобильный Интернет». Необходимость доступа из сотовых сетей во Всемирную Паутину и различные корпоративные сети присутствовала уже достаточно давно. Тем не менее, скорость передачи данных при использовании GPRS оставляет желать лучшего. Официально максимальный его предел равен 115 кбит/с. Тем не менее, в реальности обмен информацией производится не быстрее, чем на скорости 40-50 кбит/с, что в два раза меньше теоретического максимума. По сегодняшним меркам такой пропускной способности не хватит для комфортного серфинга по Интернету. Как раз эту проблему и должны будут решить стандарты третьего поколения, чьи пропускные каналы будут куда как шире. 

     3G

     Всего существует три основных стандарта 3G: UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service), CDMA2000 и WCDMA (Wide CDMA). Все они настроены на пакетную передачу данных и, соответственно, на работу с цифровыми компьютерными сетями, включая Интернет. Скорость передачи данных в новом поколении стандартов может достигать 2,4 Мбит/с. Это позволит поднять качество звука, а также добавить такой сервис, как видеозвонок. Мобильный Интернет теперь станет доступнее и значительно быстрее.

     Кроме того, при необходимости сеть 3G может  быть наложена на уже ранее развёрнутую GSM или другой стандарт второго поколения. Это возможно по причине использования разных радиосетей этими стандартами. В результате оператор мобильной связи может добавлять новые сервисы по мере появления необходимости в них. А по причине того, что на сегодняшний день все телефоны пока являются двухстандартными (то есть могут работать как в 2G, так и в 3G), у пользователей не возникнет проблемы выбора.

     4G

     Что касается четвёртого поколения мобильных  коммуникаций, то это будет эволюционное развитие 3G. Инфраструктура стандарта 4G будет базироваться на IP-протоколе (Internet Protocol), что позволит обеспечивать простой и очень быстрый доступ к Интернету. Ещё одним важным свойством 4G является то, что он должен стать единым стандартом. То есть не будет деления на разные GSM, CDMA, UMTS, WCDMA и так далее. Задача потенциального абонента будет заключаться в выборе оператора и сотового телефона, тогда как сегодня ещё нужно выбирать и стандарт.

     Высокие скорости передачи данных должны будут  позволить принимать не только качественный звук, но и видео. Что касается непосредственно самих цифр, то ранее говорилось о 100-200 Мбит/с, а теперь, по самым последним сведениям, различные компании, работающие над 4G (например, японские NTT DoCoMo и NEC), заявляют о скоростях от 1,0 до 2,5 Гбит/с! И это всё не в идеальных лабораторных условиях, а в городе при скорости передвижения до 20-25 км/ч. Согласитесь, перспективы здесь просто огромны.

     Что касается 4G, то на сегодняшний день эта технология только-только стала  выходить за двери испытательных  лабораторий. Тем не менее, перспективы  у неё просто огромные. Во-первых, это невообразимые по современным  меркам скорости передачи данных, которые  могут даже поспорить с оптоволоконными  сетями. А во-вторых, это единый стандарт связи, который позволит обеспечивать связь между корпоративными сетями, сетями Wi-Fi, WiMAX, а следствием этого будет глобальный роуминг, что значительно удешевит разговоры (не важно какие – аудио или видео).