4g что это такое в телефоне?

4G и 4G+: в чем разница с 3G и LTE, значение, определение и полный разбор от специалиста

Всем привет! Телефоны с поддержкой 4G уже прочно закреплены в нашей жизни и воспринимаются как обыденность. Краем уха вы, наверное, слышали, что 4G отвечает за беспроводное подключение смартфонов к интернету. Но как работает 4G и какая его роль в функционировании сотовой связи? – Давайте разбираться вместе.

Отображение на экране телефона разных стандартов мобильного интернета

Основы

Подключил к телефону сим-карту, настроил тариф и получил доступ к интернету. После этого в верхней информационной строке можно увидеть символ 3G, 4G, LTE. В чем разница между ними? – Давайте по порядку.

Символ «G» значит поколение (с англ. Generation). То есть 4G – это беспроводная сеть, постоянная на технологии четвертого поколения. Это обозначение является общим для нескольких технологий мобильной связи четвертого поколения. Самая распространенная сегодня 4G технология является стандартом LTE. И, по сути, выступает ее синонимом.

Создали 4G для того, чтобы увеличить пропускную способность, то есть сделать беспроводной интернет быстрее, чем в предшествующем 3G поколении.

При этом зоны покрытия 4G и 3G могут сосуществовать вместе. Смартфон сам выберет ту, что выдает лучший сигнал.

Сравнение разных мобильных стандартов

Различия поколений

Какая разница между 4G и 3G:

  1. 3G – это набор услуг, объединивший в себя высокоскоростной мобильный доступ в интернет и технологию радиосвязи. Данное поколение построено на пакетной передаче данных. Работает на границе сантиметрового и дециметрового волнового диапазона, с пропускной способностью до 3,6 Мбит/с.
  2. 4G – поколение связи с повышенными требованиями скорости передачи данных. Можно отметить отличие 4G от предшествующего поколения – максимально достижимая скорость в 1 Гбит/с для неподвижных устройств и 100 Мбит/с для подвижных.

По сути – чем отличается 4G от третьего поколения, так это увеличенной пропускной способностью канала, что разрешает еще быстрее прогонять трафик от адресата к адресату.

Уже разработан, в некоторых странах внедрен, а в некоторых проходит тестовые испытания и подготавливает почву для выхода в массы новое поколение сотовой связи 5G. Это телекоммуникационный стандарт связи нового поколения, обеспечивающий для поддерживаемых устройств высокую пропускную способность.

Основные преимущества связи 5G от 4G:

  1. Уменьшение задержки до 1 мс.
  2. Увеличение скорости передачи данных 1-2 Гбит/с.
  3. Количество подключенных устройств на квадратный километр – 1 миллион.
  4. Увеличенная энергоэффективность.
  5. Безопасность для человека (в плане здоровья).
  6. Стабильное и улучшенное качество связи.

Естественно, устройство с поддержкой последнего поколения мобильной связи может работать со всеми предыдущими.

CSD, HSCSD, GPRS, EDGE, UNTS, HSDPA, HSPA, HSPA+, LTE, LTE ADV

Модернизация сети 4G

Модернизация мобильных сетей проводится постоянно, с увеличением объемов потребляемого человечеством трафика. Мощностей 4G, особенно в городах-миллионниках, уже не хватает, хотя десятилетие назад мир только начал активно переходить с 3G на 4G. За время существования сети 3G и 4G прошли не мало модернизаций.

В 2000 году, когда мир только начинал освоение 3G сетей, два технологических гиганта «Hewlett-Packard» и «NTT DoCoMo» объявили о сотрудничестве по исследованию и разработке сети четвертого поколения. Параллельно с ними также другие компании вели собственные исследования и в результате появилось два годных решения: стандарты LTE и WiMAX.

Последний начал развиваться в качестве альтернативы выделенным линиям DSL. А вот стандарт LTE начал развиваться как продолжения CDMA и UMTS (что относятся к 3G) и изначально не планировался для 4G.

Десятый релиз LTE (LTE Advanced) отвечал всем требованиям 4G и стал его основоположником. Его взяли на вооружения практически все операторы связи, так как для его внедрения не требовалось существенно менять оборудование и можно было реализовать на уже используемой 3G сети. В маркетинговых целях десятый релиз 4G начали указывать как 4G+.

Чтобы увеличить пропускную способность, стали задействовать различные технологии:

  1. OFDM – цифровая схема модуляции, использующая множество близко расположенных ортогональных поднесущих.
  2. MIMO – использование N-количества антенн для приема и N-количества для передачи.

Благодаря внедрению в существующую сеть этих технологий, в маркетинге стали просачиваться лозунги о 4.5G сети.

Требования 4G сети

Чтобы не запутаться в этом хаосе стандартов и технологий, МСЭ утвердил требование к сотовой сети, при которой она может трактоваться как 4G:

  1. Для коммутации пакетов данных используются IP-протоколы.
  2. Пиковая пропускная способность – 100 Мбит/с для абонентов с высокой мобильностью (10-120 км/ч).
  3. Пиковая пропускная способность – 1 Гбит/с для статических абонентов (скорость менее 10 км/ч).
  4. Использование динамического распределения ресурсов для поддержки множества подключенных устройств к единой сети.
  5. Высокое качество мобильной связи и сопутствующих услуг.
  6. Хэндовер проходит плавно через сети разных операторов.

Четыре главных вопроса о 4G

Я знаю, что мой смартфон поддерживает сети 4G, но гаджет к ним не подключается. В чём может быть дело?

Если вы точно знаете, что находитесь в зоне покрытия то дело может быть в телефоне. На iPhone (для iOS 14) включить 4G можно в настройках. Заходите в пункт «Сотовая связь», потом — в "Параметры данных". Выбираете «Голос и данные», убеждаетесь, что активирован стандарт LTE.

На Android-смартфонах (для версии А10) выбрать режим сети можно в настройках в разделе «Подключения», далее — пункт «Мобильные сети», потом — «Режим сети», где требуется активировать вариант «LTE /3G/2G».

На более старых ОС могут быть небольшие отличия.

А ещё проблема может крыться в том, что ваш Android-смартфон работает сразу с двумя SIM-картами. И в таком случае для установки единственной SIM-карты есть два варианта, но иногда только один из них обеспечивает подключение к мобильному интернету. Решение простое — переставьте по инструкции к смартфону SIM-карту в другое предназначенное для неё место. В современных двухсимочных смартфонах указать, какая из SIM-карт будет обеспечивать доступ к интернету, можно в настройках гаджета.

В чем отличие 3G от 4G?

Звонки

Через 3G-сеть можно и позвонить, и подключиться к мобильному интернету — это позволяет любой смартфон. Однако в сети МТС звонки через 4G открывают новый уровень качества передачи голоса, хотя это поддерживается пока не всеми смартфонами. Для совместимости нужен гаджет с функцией VoLTE — постоянно обновляемый перечень смартфонов с нею есть здесь. Разговоры через 4G уже доступны для абонентов МТС в более полусотне российских регионов — их список есть здесь. Так как разговоры по 4G доступны не всем и не везде, все 4G-смартфоны одновременно умеют работать в сетях 3G и даже в сетях 2G – чтобы вы всегда могли позвонить.

Интернет

Для пользователей мобильного интернета главное, что интернет 4G быстрее, чем в 3G. Что это значит? Страницы в браузере на вашем смартфоне или планшете загружаются за меньшее время, вы можете смотреть видео через интернет с лучшим качеством, картинка в мобильных онлайн-играх не виснет в самый ответственный момент.

Быстрее — значит дороже. Так?

Для пользователей всех тарифов МТС нет никакой разницы, при помощи какой технологии вы подключаетесь к мобильному интернету. 4G — не дёшево и не дорого. Это просто быстрее.

Читайте также  В чем измеряется мощность батареи телефона?

Почему мне важно понимать различия 4G от 3G?

Для того, чтобы сделать правильный выбор при покупке нового гаджета. Обязательно обратите внимание на то, поддерживает ли он работу в сетях 4G. Только такое устройство сможет дать высокую скорость мобильного интернета. А скорость — это ваш комфорт, ваше время.

Впрочем, практически все новые гаджеты выпускаются с поддержкой 4G — на любой вкус и кошелёк. К примеру, в магазинах МТС можно купить подходящий смартфон менее чем за 4000 рублей.

А знаете ли вы, что…

Напоследок, несколько интересных фактов о 4G.

  • Первая коммерческая 4G-сеть заработала в декабре 2009 года в Швеции.
  • Абоненты сотовых сетей во многих странах платят за 4G-интернет больше, чем за интернет в 3G. Логика в том, что более современная сеть даёт выше скорость и больше возможностей. В России операторы, как правило, не делают отдельных тарифов для мобильных сетей разных поколений.
  • На разных гаджетах индикаторы подключения к 4G-сети выглядят по-разному. Иногда это надпись 4G, иногда — LTE.
  • Компания МТС первой из всех российских операторов запустила LTE-сети во всех российских регионах. Узнать о покрытии 4G-сети можно на сайте оператора.
  • Сети 5G тоже непременно появятся, и будут они непременно лучше, чем 4G. В 2019 году МТС запустила первые тестовые зоны со связью будущего. А в 2021 году в Москве в одной из таких зон возможности технологии может попробовать любой желающий.

Насколько быстр ваш мобильный интернет? Узнайте сами, замерив скорость в бесплатном приложении Мой МТС.

4G. Что это такое? Как работает 4G?

Фото 4G. Что это такое? Как работает 4G?

4G — четвертое поколение мобильной связи. Это вовсе не скорость в каких-то загадочных единицах измерения, а сокращение от «fourth generation».

4G — это, прежде всего, быстрый мобильный интернет. В век стриминговых сервисов, онлайн-кинотеатров и видеотрансляций передавать и принимать большие объемы данных на ходу крайне важно для абонентов. 4G позволяет это сделать.

Технологии 4G

Стандарт 4G начали разрабатывать в 2000 году, но активно внедрять его стали только спустя десять лет. Сети, которые используются сегодня, основаны на IP-протоколе.

Беспроводными стандартами 4G признали технологии LTE Advanced (LTE-A) и WiMAX 2 (WMAN-Advanced, IEEE 802.16m).

LTE стал новым этапом развития стандартов CDMA и UMTS. Международный союз электросвязи определил десятый релиз, LTE Advanced, как эталонный для 4G. Релиз создала японская компания NTT DoCoMo, и благодаря тому, что LTE-A можно было реализовать в существующих сотовых сетях, он стал очень популярен. Впоследствии разработкой LTE-A активно занялась Nokia при поддержке Sony Ericsson, NEC и других гигантов.

Первую коммерческую сеть 4G LTE запустили в Стокгольме и Осло в 2009 году специалисты оператора TeliaSonera совместно с Ericsson. Сегодня такие сети есть во всех развитых странах и большинстве развивающихся.

WiMAX (он же IEEE 802.16) — ещё один 4G-стандарт. Его разрабатывает организация WiMAX Forum, созданная в 2001 году. Основа WiMAX — беспроводной стандарт Wi-Fi. WiMAX имеет много версий, которые можно объединить в две большие группы: мобильные и фиксированные. Первые — для подвижных абонентов, вторые — для статичных.

WiMAX гораздо раньше LTE проник в коммерческие сети связи. Первую такую сеть в 2005 году запустила в Канаде компания Nortel. Но когда LTE-компоненты подешевели, он стал отвоевывать долю рынка.

LTE и WiMAX несовместимы. Проблема в том, что они используют одни и те же диапазоны частот. Так что операторам связи приходится сражаться за частоты, чтобы иметь возможность предоставлять услуги. LTE-операторы выигрывают чаще.

Скорости нового уровня

4G объединяет технологии мобильной связи, которые позволяют передавать данные на высоких скоростях. Для стационарных (неподвижных или практически не двигающихся) абонентов нижняя планка — на уровне 1 Гбит/с, для мобильных (подвижных) — 100 Мбит/с.

На самом деле скорости у первых коммерческих 4G-сетей были гораздо ниже. Эти цифры стали эталонными в 2008 году как требования IMT-Advanced.

Для сравнения — у 3G-сетей скорость передачи данных стационарным абонентам — от 2048 Кбит/с (в 500 раз ниже), мобильным — 144-384 Кбит/с (в 267-711 раз ниже).

Ещё одно важное отличие — формат передачи данных. В 4G используются только пакетные протоколы: пока это IPv4, а в перспективе — и более новый IPv6. В 3G-сетях есть и пакетная передача данных, и коммутация каналов.

4G-станции могут работать с большим числом абонентов. В крупных городах, особенно в районах с плотной застройкой, это критически важно. Соединение с 4G-станциями стабильнее, разрывов связи меньше.

Кроме того, в 4G-сетях есть поддержка технологии VoLTE (Voice over LTE, передача голоса через LTE). Такой сервис в РФ уже предоставляют «Мегафон», МТС, «Билайн» и Tele2.

Все ли смартфоны поддерживают 4G

Большинство моделей современных смартфонов умеют работать в сетях 4G. Но старые устройства могут быть несовместимы с этим стандартом связи.

Кроме того, смартфон может не поддерживать сеть, если в нем стоит SIM-карта старого формата. Сейчас операторы бесплатно меняют 3G-карты на USIM-карты с поддержкой 4G, чтобы продать вам больше услуг и обеспечить быстрый доступ в интернет в любой точке покрытия. Внешне USIM-карты не отличаются от обычных, но имеют больший объем памяти, поддерживают новые технологии обеспечения безопасности и позволяют операторам реализовывать дополнительные функции.

Чтобы проверить, поддерживает ли смартфон 4G, найдите в настройках пункт вроде «Режима сети». Если в вариантах упоминается 4G, то устройство сможет подключиться к быстрому мобильному интернету.

Что такое 4G? Разновидности и особенности стандарта связи LTE

В наше время, быстрыми темпами распространяется мобильная связь четвёртого поколения — 4G, на подходе уже пятое поколение связи так называемое 5G.

Сети 4G работают в стандарте LTE. Как нам говорит история, ЛТЕ был не первым стандартом четвёртого поколения. WiMAX, это первый широко распространённый стандарт (на нем работали провайдер FreshTel и Yota). Максимальная скорость передачи данных WiMAX, достигала 40 Мбит/с, а реальные показатели не превышали 20 Мбит/с.

Стандарт LTE, именно он сейчас наиболее распространён на территории Российской Федерации. Но что же, все таки такое 4G — LTE?

LTE (с англ. Long-Term Evolution) — это стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных для мобильных устройств. Основан он на всё тех же GSM/UMTS протоколах, однако теоретические и реальные скорости передачи данных в сетях LTE значительно выше, порой даже превосходят проводные соединения.

LTE FDD и LTE TDD

Стандарт четвертого поколения (ЛТЕ) бывает двух видов, различия между которыми довольно существенны.

FDD — Frequency Division Duplex (частотный разнос входящего и исходящего канала)
TDD — Time Division Duplex (временной разнос входящего и исходящего канала).

Грубо говоря, FDD — это параллельный LTE, а TDD — последовательный LTE. Например, при ширине канала в 20 МГц в FDD LTE часть диапазона (15 МГц) отдаётся для загрузки (download), а часть (5 МГц) для выгрузки (upload). Таким образом каналы не пересекаются по частотам, что позволяет работать одновременно и стабильно для загрузки и выгрузки данных. В TDD LTE всё тот же канал в 20 МГц полностью отдаётся и как для загрузки, так и для выгрузки, а данные передаются в ту и другую сторону поочерёдно, при этом приоритет имеет всё таки загрузка. В целом FDD LTE предпочтительней, т.к. он работает быстрее и стабильнее.

Читайте также  Какая разница между смартфоном и телефоном?

Частоты LTE

Мобильные сети LTE (FDD и TDD) работают на разных частотах в разных странах. Во многих странах эксплуатируются сразу несколько частотных диапазонов. Стоит отметить, то не всё оборудование умеет работать на разных, частотных диапазонах. FDD-диапазоны нумеруются с 1 по 31, TDD-диапазоны с 33 по 44. Существуют дополнительно несколько стандартов, которым еще не присвоены номера. Спецификации на частотные полосы называются бендами (BAND). В России и Европе в основном используются band 7, band 20, band 3 и band 38.

В России для сетей 4-го поколения на сегодня используются четыре частотных диапазона:

Диапазон частот 1800 МГц 2600 МГц 800 МГц 2600 МГц
Номер диапазона по классификации 3 GPP 3 7 20 38
Разделение каналов FDD FDD FDD TDD

Скоростная политика в сетях 4G LTE

Скорость передачи данных, прежде всего зависит от ширины частотного диапазона того или иного оператора, а так же типа повторителя, используемого в сети. Например, для канала в 10 МГц скорость 4G (LTE), будет равняться 75 Мбит/с. Именно с такой номинальной скоростью работают сети LTE FDD (band 7) операторов Теле2, МТС и Билайн.

Перспективы технологии

Как сказано выше, стандарт 4G LTE, является только промежуточным звеном на пути к полноценному 4G, 4G+ и 4.5G. Технически обеспечить скорость передачи выше стандарт не в состоянии. Учитывая, что объем данных, передаваемых через интернет, постоянно увеличивается, можно утверждать, что LTE – эффективная, но не «вечная» технология. Удовлетворить потребности в еще более скоростном интернете смогут только сети пятого поколения, 5G, разработка которых активно ведется.

Пока же 4G LTE внедряется всеми мировыми операторами связи. В большинстве регионов России сегодня доступен качественный 4G от «большой четверки» — МТС, Билайна, МегаФона и Теле2. И пока не настал момент, когда возможности технологии полностью себя исчерпают, любой абонент может воспользоваться всеми преимуществами скоростного доступа в интернет, обеспечиваемого стандартом LTE.

Что такое 4G LTE: разновидности и особенности стандарта связи четвёртого поколения

В предыдущей статье мы уже рассматривали стандарты третьего поколения под общим названием 3G. Однако, быстрыми темпами распространяется связь уже четвёртого поколения — 4G. Основным стандартом в 4G на данный момент является LTE. Строго говоря, LTE не был первым стандартом четвёртого поколения, первым широко распространённым был стандарт WiMAX. В нём первое время работала сеть Yota, а некоторые операторы используют WiMAX до сих пор. Максимальная скорость WiMAX 40 Мбит/с, однако реальные показатели лежат в диапазоне от 10 до 20 Мбит/с.

LTE FDD и LTE TDD: в чём отличия?

Грубо говоря, FDD — это параллельный LTE, а TDD — последовательный LTE. Например, при ширине канала в 20 МГц в FDD LTE часть диапазона (15 МГц) отдаётся для загрузки (download), а часть (5 МГц) для выгрузки (upload). Таким образом каналы не пересекаются по частотам, что позволяет работать одновременно и стабильно для загрузки и выгрузки данных. В TDD LTE всё тот же канал в 20 МГц полностью отдаётся и как для загрузки, так и для выгрузки, а данные передаются в ту и другую сторону поочерёдно, при этом приоритет имеет всё таки загрузка. В целом FDD LTE предпочтительнее, т.к. он работает быстрее и стабильнее.

Частоты LTE

Сети LTE (FDD и TDD) работают на разных частотах в разных странах. Во многих странах эксплуатируются сразу несколько частотных диапазонов. Стоит отметить, то не всё оборудование умеет работать на разных «бэндах», т.е. частотных диапазонах. FDD-диапазоны нумеруются с 1 по 31, TDD-диапазоны с 33 по 44. Существуют дополнительно несколько стандартов, которым еще не присвоены номера. Спецификации на частотные полосы называются бэндами (BAND). В России и Европе в основном используются band 7, band 20, band 3 и band 38.

Частоты LTE в России

Приведём список частотных диапазонов сетей 4G LTE в России операторов «большой четвёрки» (данные на конец 2019 года). Существуют также региональные сети 4G LTE местных операторов, работающих в других частотных диапазонах, однако в рамках данной статьи мы их рассматривать не будем.

Частотное распределение каналов сотовой связи в России

Скорость 4G LTE

Самым главным критерием, который особенно интересует абонентов, т.е. пользователей сетей 4G LTE, является скорость передачи данных. А скорость прежде всего зависит от ширины (полосы) частотного диапазона того или иного оператора, а так же типа дуплекса, используемого в сети.

  • полоса 5 МГц — 37 Мбит/с на получение и 12 Мбит/на передачу
  • полоса 10 МГц — 75 Мбит/с на получение и 25 Мбит/на передачу
  • полоса 15 МГц — 112 Мбит/с на получение и 37 Мбит/на передачу
  • полоса 20 МГц — 150 Мбит/с на получение и 50 Мбит/на передачу

Данные показатели характерны для сетей LTE cat.4, которые в данный момент наиболее распространены.

В сетях LTE-Advanced (LTE cat.6, LTE cat.9 и т.д.) происходит агрегация, т.е. суммирование полос на разных частотных диапазонах, таким образом достигается существенный прирост скорости 4G LTE. К примеру, если сложить полосу 10 МГц из одного диапазона и полосу 20 МГц из другого диапазона, получим полосу 30 МГц и скорость 225 Мбит/с. В некоторых странах уже сейчас работают агрегации до четырёх полос (LTE cat. 12), что даёт скорость до 600 Мбит/с и выше. Самая современная на данный момент (конец 2020 года) категория LTE — это LTE cat.20 с агрегацией семи каналов по 20 МГц (7×20 = полоса 140 МГц) и скоростью до 2000 Мбит/с. Это огромная скорость передачи данных для беспроводных сетей. Подробнее о реальной скорости интернета в сетях 4G LTE в нашей статье.

Оборудование для 4G интернета

Для подключения к сетям 4G LTE необходимо хотя бы простейшее оборудование: смартфон, планшет, модем или роутер. Мобильные (переносные) устройства типа смартфона или планшета мы не рассматриваем, т.к. это устройства прежде всего для связи, а не для обеспечения выхода в интернет. А вот 4G-модем или 4G-роутер — это как раз те устройства, которые чаще всего и используются для обеспечения основного или резервного канала доступа в интернет. Модем может быть использован как для одного компьютера через USB-разъём, так и для нескольких устройств через совместимый Wi-Fi-роутер. В таком случае роутер раздаёт получаемый от модема интернет по воздуху через Wi-Fi или по проводу через Ethernet. 4G-роутер — это тот же роутер, только с интегрированным внутрь модемом.

Для полноценного использования потенциала сетей 4G LTE рекомендуется подключение наружных 4G-антенн к модему или роутеру. В этом случае принимается максимально качественный и мощный сигнал от базовой станции, а значит обеспечивается максимально скоростное и стабильное соединение. Подробнее о типах антенн и особенностях их подключения в нашей статье.

Перспективы 4G LTE

Несмотря на то, что стандарт 4G LTE появился уже несколько лет назад, во многих регионах нашей страны до сих пор нет даже сетей 3G. Так что ещё есть куда расти. В мире тестируют сети уже 5-го поколения (5G), но в реальных условиях сети 4G LTE ещё долго будут господствовать, благо операторы их активно развивают.

Читайте также  Как улучшить качество сигнала на телефоне?

Во многих случаях 4G интернет является не только альтернативной проводному подключению, но и безальтернативным единственным вариантом, в том числе экономически целесообразным. Отдалённые объекты, прокладка провода к которым связана с определёнными сложностями или риском, а иногда и вовсе невозможна, тоже нуждаются в подключении к сети Интернет. Зачастую возможно подключить 4G интернет даже там, где покрытие сетей LTE отсутствует. Для этого используются специальные 4G антенны, которые ловят и усиливают сигнал 4G LTE. Чтобы правильно подобрать антенну, надо знать, сеть какого оператора необходимо поймать, на какой частоте она работает, а также в каком режиме дуплекса (FDD или TDD). Наши специалисты определят тип сигнала, замерят его параметры, подберут соответствующее оборудование для обеспечения быстрого и стабильного выхода в Интернет через сеть 4G LTE.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: