Сети 2g 3g 4g отличия

Типы и форматы сетей связи 2G 3G 4G 5G, описание и отличия

В настоящее время глобальный тип сети по своему формату и видам включает в себя GSM, CDMA, 3G, 4G, 5G. С момента появления мобильного телефона тип сети прошел через аналоговые сотовые сети первого поколения (1G), GSM второго поколения, цифровые мобильные телефоны TDMA (2G), технологию CDMA мобильной связи 2,5 поколения и мобильную связь третьего поколения. технология 3G. 4G широко используется, 5G уже в пути и используется в моделях новых смартфонов и телефонов выпущенных в 2019 году.

.

GSM означает Глобальная система мобильной связи. Это стандарт, разработанный Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI) для описания протоколов цифровых сотовых сетей второго поколения (2G), используемых мобильными телефонами , впервые развернутых в Финляндии в июле 1991 года. разработан на основе сотовой системы и имеет несколько полос частот, в том числе GSM900MHz, GSM1800MHz, GSM1900MHz и т. д.

По состоянию на 2014 год он стал де-факто глобальным стандартом мобильной связи и широко используется более чем в 200 странах и территориях и более 1 миллиарда человек во всем мире.

3G – это сокращение от 3GPP, его полное название – партнерский проект 3-го поколения, поэтому его также называют третьим поколением. 3G относится к набору стандартов, используемых для мобильных устройств и услуг мобильной связи, и сетей, которые соответствуют спецификациям Международной подвижной электросвязи-2000 (IMT-2000).Третье поколение, как следует из названия, следует за двумя более ранними поколениями.

Международный союз электросвязи (МСЭ) определил три основных стандарта беспроводного интерфейса для 3G: W-CDMA, CDMA2000 и TDS-CDMA.

Короче говоря, 3G определяется слабо, но обычно включает в себя высокие скорости передачи данных, постоянный доступ к данным и большую пропускную способность голоса. Высокая скорость передачи данных, пожалуй, самая заметная особенность и, безусловно, самая раскрученная. Они обеспечивают такие расширенные функции, как потоковое видео в реальном времени.

Множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA) – это цифровая технология передачи данных. Это новая и зрелая технология беспроводной связи, разработанная на основе технологии с расширенным спектром.

CDMA используется в качестве метода доступа во многих стандартах на мобильные телефоны.IS-95, также называемый «cdmaOne», и его развитие 3GMA CDMA2000 часто просто называют «CDMA», но UMTS, стандарт 3G, используемый операторами GSM, также использует «широкополосный CDMA», или W-CDMA, в качестве а также TD-CDMA и TD-SCDMA, как его радиотехнологии.

WCDMA

WCDMA, то есть широкополосный множественный доступ с кодовым разделением, является стандартом радиоинтерфейса, который используется в сетях мобильной связи 3G. Он поддерживает обычные сотовые голосовые, текстовые и MMS-сервисы, но также может передавать данные на высоких скоростях, что позволяет операторам мобильной связи предоставлять приложения с более высокой пропускной способностью, включая музыку по запросу, потоковое телевидение и видео и широкополосный доступ в Интернет. ,

Он позволяет использовать как голос, так и данные и обеспечивает скорость передачи данных до 384 Кбит / с. Полосы частот для WCDMA следующие: Европа и Азия – 2100 МГц, Северная Америка – 1900 МГц и 850 МГц.

WCDMA также называется UMTS, и эти два термина стали взаимозаменяемыми.

Некоторые части WCDMA основаны на технологии GSM, и сети предназначены для интеграции сетей GSM на некоторых уровнях.

TD-SCDMA

TD-SCDMA, сокращение от множественного доступа с синхронным кодовым разделением по времени, представляет собой формат 3G, выбранный для национального стандарта мобильной связи 3G в Китае, в качестве альтернативы W-CDMA.

TD-SCDMA использует метод доступа к каналу TDMA в сочетании с адаптивным синхронным компонентом CDMA на частотных срезах 1,6 МГц, что позволяет развертывание в еще более узких полосах частот, чем TD-CDMA. Он стандартизирован 3GPP и также называется «UTRA-TDD LCR».

Сеть TD-SCDMA несовместима с сетями W-CDMA / UMTS-FDD и TD-CDMA / UMTS-TDD (HCR).

4G – это краткое название беспроводной связи четвертого поколения, стадии широкополосной мобильной связи, которая заменит третье поколение (3G).

Согласно МСЭ, для сети 4G мобильное устройство должно обмениваться данными со скоростью 100 Мбит / с. Сеть 3G, с другой стороны, может обеспечивать скорость передачи данных до 3,84 Мбит / с.

Стандарт долгосрочного развития (LTE) (система-кандидат 4G) – это еще одно название для 4G. Системы LTE доступны в двух форматах: FDD-LTE и TDD-LTE, то есть дуплексная LTE-система с частотным разделением и дуплексная LTE-система с временным разделением.

С точки зрения скорости, пропускная способность сети нисходящей линии связи и восходящей линии связи TD-LTE составляет 100 Мбит / с и 50 Мбит / с соответственно, тогда как пропускная способность сети нисходящей линии связи и восходящей линии связи FDD-LTE составляет 150 Мбит / с и 40 Мбит / с соответственно. Два стандарта имеют небольшую разницу в скорости.

5G – это технология беспроводной широкополосной связи пятого поколения, основанная на стандарте IEEE 802.11ac.

5G обеспечит лучшую скорость и покрытие, чем текущий 4G. 5G работает с сигналом 5 ГГц и имеет скорость до 1 Гбит / с для десятков соединений или десятки Мбит / с для десятков тысяч соединений.

Технология сигналов 5G также была улучшена для большего охвата, а также спектральной и сигнальной эффективности. Эти улучшения позволяют в дальнейшем вносить изменения, такие как распространенные вычисления и Интернет вещей (IoT).

Хотя запуск 5G запланирован до 2020 года, некоторые производители уже включают элементы спецификаций нового стандарта в свои продукты.

По данным Международного союза электросвязи (МСЭ), сеть 5G может обеспечить скорость 20 Гбит / с, задержка всего в 1 миллисекунду и 1 миллион соединений на квадратный километр со стабильностью 99,999%. Так что же это значит для нашего повседневного использования в Интернете?

Короче говоря, сеть 5G имеет три основные характеристики:

● Улучшенная мобильная широкополосная связь (eMBB )

● Массивная связь типа машины ( mMTC )

● И сверхнадежная связь с низкой задержкой ( URLLC )

Влияние eMBB

eMBB относится к дальнейшему улучшению производительности взаимодействия с пользователем на основе существующих сценариев услуг мобильной широкополосной связи.Одним из самых сильных аспектов видения будущего 5G является пользовательский опыт скорости сети. Скорость сети 5G выше ожидаемой примерно в 10 раз по сравнению с 4G. В настоящее время сеть 4G является быстрой, но как только вы почувствуете скорость 5G, вы не сможете вернуться назад – скорость для сети 5G составляет 10 Гбит / с (согласно определению METIS).

Пиковая скорость 5G

Как правило, есть два способа увеличить скорость передачи при беспроводной передаче.Одним из них является повышение эффективности использования спектра. Другой заключается в увеличении ширины полосы спектра. 5G Интернет использует второй метод для увеличения скорости передачи. Возьмем 28GHz группу для примера, его доступная полоса пропускания спектра 1 ГГц, в то время как доступная полоса пропускания сигнала каждого канала в 60GHz полосы 2 ГГц.

Какие приложения будут поддерживать такие высокие показатели? Благодаря этой технологии загрузка высококачественного HD-фильма займет всего 10 секунд. Более того, воспроизведение в реальном времени 3D, 4K или 8K видео, комбинация игр ARA и VR, высокоскоростная загрузка и выгрузка могут легко осуществиться.

Влияние mMTC

MMTC относится к массовым коммуникациям машинного типа, которые в основном отражают потребности связи между вещами. В последние годы Интернет вещей был горячей темой , но из-за энергопотребления терминала и покрытия беспроводной сети широкие приложения для Интернета вещей все еще находятся в зачаточном состоянии.

5G поддерживает интернет вещей совершенно новыми способами. Основной проблемой технологии Интернета вещей является энергопотребление: в Интернете вещей слишком много узлов и ограничений . Чтобы решить эту проблему, сеть 5G ограничит скорость терминала, уменьшит полосу пропускания, уменьшит мощность передачи терминала, уменьшит сложность антенны, оптимизирует технологию физического уровня и уменьшит энергопотребление терминала в полудуплексном режиме.

Интернет вещей – это одна из основных областей, которые будут сильно выигрывать от внедрения сети 5G. Благодаря взаимосвязи всего, у людей появятся новые и лучшие способы доступа к службам экстренной помощи, пребывания в сети, общения с семьей и многого другого. И по мере того, как скорость нашего интернета будет расти, наши города станут умнее.

Влияние URLLC

Появление сети LTE привело к тому, что задержка мобильных сетей достигла порогового значения в 100 мс, и дает возможность наслаждаться играми, видео и телефонами с данными, которые требуют высокой производительности в реальном времени. Но применение интернета 5G выходит далеко за рамки удобства личного использования: автомобили без водителя, телемедицинская хирургия и промышленная автоматизация – это всего лишь несколько областей, которые выиграют от скорости сети 5G.

Интернет 5G откроет новый слух для промышленного производства и существенно повлияет на наш образ жизни. По данным Международного союза электросвязи, первая коммерческая сеть 5G, как ожидается, будет запущена в сети в 2020 году. В течение следующих пяти лет около 1 миллиарда человек во всем мире будут использовать технологию нового поколения 5G.Ожидается, что технология 5G увеличит объем производства и увеличит как прямые, так и косвенные возможности трудоустройства.

Просто о сложном: 2G, 3G, 4G и 5G

Говоря о мобильном интернете на планшете или смартфоне, мы часто используем термины 2G, 3G, 4G и 5G. Мы расскажем, что это такое и какой стандарт использует ваш смартфон.

Если говорить коротко, то 2G, 3G, 4G и 5G — это аббревиатуры, обозначающие разные стандарты мобильной радиосвязи.

Буква G означает generation, то есть «поколение», и, следовательно, обозначает второе, третье, четвертое и пятое поколение радиосвязи.

Разница между 2G, 3G и 4G в основном заключена в скорости передачи данных. Эта характеристика важна для мобильных устройств, таких как смартфоны и планшеты, чтобы как можно быстрее «путешествовать» по интернету.

В настоящее время в мире существуют стандарты 2G, 3G и 4G, но не все три типа представлены во всех регионах. Смартфон всегда выбирает наилучшую сеть, но не каждый смартфон поддерживает все виды связи. Кроме того, многие поставщики мобильных услуг в настоящее время предлагают соединение 4G только для определенных контрактов.

В самом начале 2020 года будет запущен стандарт 5G. В то время как 4G продолжает оптимизироваться для частного использования, 5G предназначен для совершенно других целей. В частности, промышленным организациям интересны еще более высокие скорости связи. Если же говорить о применении 5G в частном секторе, например, вождение с использованием навигатора требует высокой пропускной способности и стабильного соединения для оценки данных в реальном времени, при этом высокопроизводительный компьютер в каждом автомобиле — совсем не обязательное условие.

Определения: 2G, 3G, 4G и 5G

2G: Этот стандарт мобильной радиосвязи был создан в 1992 году, но пришел в Россию в начале 2000-х и по-прежнему в основном используется для телефонии. Мобильные данные передаются через GPRS при максимальной скорости передачи данных 53,6 кбит/с или по Edge (E) со скоростью до 220 кбит/с. Это очень медленно по сегодняшним меркам, но достаточно для приложений, таких как WhatsApp. «Тяжелую» веб-страницу или загрузку видео этот стандарт уже не потянет.

3G: в 2000 году был разработан следующий стандарт мобильной радиосвязи (3G) с названием UMTS. Это позволило развить скорость передачи данных до 384 кбит/с. В 2006 вдогонку вышел HSDPA, позже HSDPA +. Эти стандарты также входят в поколение 3.5G и даже развивают скорость до 7,2 Мбит/с и 42 Мбит/с соответственно.

4G: 4G — актуальный стандарт связи для мобильных телефонов. Теоретически возможна скорость загрузки 1000 Мбит/с. Таким образом, даже очень большие данные могут быть загружены за считанные секунды. На практике, однако, вам повезет, если вы получите соединение со скоростью около 100 Мбит/с при заявленной оператором скорости около 150 Мбит/с, но цифры увеличиваются из года в год. LTE продолжает расширяться.

5G: В то время как 4G по-прежнему оптимизируется для домашних пользователей и может считаться вполне достаточным, но интернет вещей, например, должен сильно выиграть от появления стандарта 5G, поскольку разработчики обещают 10 Гбит/с, что в 10 раз быстрее, чем 4G.

Сегодня 5G — это скорее концепция, так как единого стандарта еще не существует. Чтобы 5G вышла «в люди», нужно сделать немало: например, перейти на новое оборудование, разработать техтребования и выделить частоты.

Основные отличия 3g от 4g

В современном мире сложно представить человека, который не пользуется интернетом. Но, если домашний интернет проведён практически в каждый дом, то мобильным, оказывается, пользуются не все. Для тех, кто только начинает использовать мобильный интернет будет полезным узнать, чем отличаются наиболее используемые виды мобильных сетей для интернет-соединения.

Как работает мобильная связь и интернет

Прежде чем выбирать между современными 3g и 4g, нужно разобраться, как вообще работает мобильный интернет.

Передача данных через мобильный интернет работает так же, как и обычная сотовая связь. Сначала обрисуем общую картину. Операторы мобильной связи уже успели разделить большую часть земного шара на секторы, или по-другому – соты. В каждом из таких сотов установлена вышка, которая отвечает за передачу данных.

Далее передача данных по сотовой сети организована следующим образом:

1. Во время вызова телефон передаёт сигнал на вышку, то есть базовую станцию.
2. После принятия сигнала на базовой станции происходит его передача на контроллер.
3. На контроллере сигнал обрабатывается, и затем данные передаются на коммутатор.
4. Коммутатор в данной сети определяет местонахождения номера абонента и передаёт сигнал на коммутатор того сектора, в котором находится абонент.
5. Затем всё происходит как будто в обратном порядке: коммутатор другого сектора принимает сигнал, и передаёт его на вышку.
6. С вышки уже другого сектора сигнал поступает к необходимому абоненту.

Так как вышеописанный процесс автоматизирован, происходит он в считаные минуты. Поэтому мы не замечаем всех элементов, и беспрепятственно пользуемся мобильной связью.

Что касается мобильного интернета, то он работает по тому же принципу, передавая данные из одной точки в другую с помощью вышек.

Что такое 3g

3 g – это мобильная сеть третьего поколения (third generation). Она предоставляет как услуги мобильной связи, так и услуги беспроводного высокоскоростного интернет-соединения. Нас интересует в первую очередь последнее.

3g основана на базовых мобильных сетях Edge и GPRS, способ работы которых был описан выше. Основное отличие состоит в том, что 3g покрытие использует более новое оборудование, что обеспечивает более качественную и быструю передачу данных.

Данная сеть предоставляет следующие скорости для абонентов с высокой мобильностью, низкой и неподвижных соответственно:

Как видим, чем менее подвижен объект, тем выше у него будет скорость передачи данных.

Преимущества интернета 3 поколения

Учитывая особенности передачи данных в этой сети, выделим её преимущества:

• Оптимальное соотношение цены и качества услуг.
• Высокая степень защиты. Благодаря тому, что каждому пользователю присваивается собственный ip-адрес, степень защиты повышается.
• Большая зона покрытия.
• Большой выбор операторов, так как на 3g перешли уже все компании сотовой связи.
• Преимущество перед более сильными сетями – сниженный уровень радиоизлучения.

На заметку! Существуют также 3g модемы, которые можно подключить к стационарному компьютеру, и пользоваться с его помощью интернетом.

Недостатки интернета 3g

При выборе также стоит оценить и недостатки предлагаемых систем.

• Низкая скорость передачи данных даже при небольшой мобильности.
• Нестабильность. В данной сети часто возникают разрывы связи. В основном это связано с отдалённостью от вышки, а также с перегрузкой сети.

Это основные недостатки, но они весьма значительные, поэтому данная сеть отходит на второй план, уступая место новому поколению.

На заметку! Скорость, заявленная оператором, может отличаться в худшую сторону. Это связано с нестабильностью связи в сети 3g.

Что представляет собой 4g

4g – это ещё более новое поколение связи (fourth generation). Соответственно, для него используются новейшее оборудование. А это повышает качество связи и скорость передачи данных. Способ работы системы остаётся такой же, как и у первоначально изобретённой сотовой связи.

Справка! Минимальная заявленная скорость передачи данных в 4g – 100 Мбит/с, максимальная – 1Гбит/с.

Преимущества и недостатки интернета 4 поколения

У этого покрытия также найдутся положительные и отрицательные стороны.

Из положительных выделяем:

• Высокая скорость передачи дынных.
• Более высокое качество связи.
• Увеличена дальность передачи сигнала.
• Совместимость с более низкой по рангу сетью. Если произойдут сбои в соединении, телефон автоматически переключится на сеть 3g.

Так как это новейшее поколение, то у него находятся и недостатки:

• Малая зона покрытия. На данный момент такой тип используется только в крупных городах России.
• Высокое потребление энергии. При использовании, 4g разряжает гаджет быстрее, чем интернет 3-го поколения.
• Высокая стоимость обслуживания.

Учитывая то, что связь развивается, в скором времени недостатки данной сети будут доработаны.

Основные отличия 3g и 4g

Исходя из вышесказанного, основными различиями данных сетей являются следующие:

3g-интернет подойдёт для тех, кому достаточно использование социальных сетей и просмотра контента небольшого объёма.

Для скачивания больших файлов и просмотра фильмов в высоком качестве необходимо уже подключить 4g. Соответственно, и остальные задачи в сети Интернет будут выполняться быстрее.

Поколения беспроводной связи – 1G, 2G, 3G И 4G

После неоднократной смены одного поколения сети другим, стало важно понимать разницу между ними.
В этой статье мы более сфокусируемся на понимании тонкой разницы между четырьмя поколениями. Давайте начнём с первых двух поколений беспроводной сети.

Анализ 1G и 2G:

• В 1G используется узкодиапазонная аналоговая мобильная сеть, которая позволяет совершать звонки и писать сообщения(предусмотрена система коммутации каналов).
• В 2G используется узкодиапазонная беспроводная цифровая сеть. Это делает связь более чёткой и также даёт возможность использовать коммутационную модель.
• И 1G, и 2G работают с голосовыми звонками и должны понижать максимальный диапазон частот также, как должны ограничивать отправления сообщений.
• В 1G и 2G недоступны последние технологии, как GPRS.
• Но величайший недостаток 1G заключается в том, что связь возможна только в пределах страны, когда как в случае 2G доступен полу-глобальный роуминг.
• Сети 1G(NMT, C-Nets, AMPS, TACS) считаются первыми аналоговыми сотовыми системами, которые были запущены в начале 80-х. До этого использовались радио-телефонные системы.
• Сети 2G (GSM, CDMA, DAMPS) — первые цифровые сотовые сети, запущенные в начале 90-х

Несколько причин, почему 2G превосходит 1G:

• Более слабые радио сигналы экономят энергию батареи, таким образом телефонам хватает зарядки на гораздо большее время, и благодаря этому размер батареи уменьшился.
• Цифровое кодирование голоса делало возможным проверку цифровых ошибок, которая позволяла увеличить качество звука за счёт увеличения динамического диапазона и снижения уровня шума.
• Снижение выходной мощности телефонов помогло уладить вопросы о вреде здоровью.
• Переход к цифровой системе способствовал внедрению цифровых сервисов данных, как SMS и e-mail
• Масштабное падение уровня мошенничества. С аналоговыми системами(1G) было возможно иметь более двух телефонов-клонов, у которых был одинаковый номер (с помощью телефона-клона можно завладеть счётом абонента).
• Повышение конфиденциальности. Мало где звучит, что цифровые сотовые звонки намного сложнее подслушать с помощью радио-сканера, однако это одно из ключевых преимуществ 2G. 2G телефоны намного более конфиденциальны, чем 1G, которые не имеют защиты от подслушивания.

Промежуточное поколение:

Существует, так называемое, промежуточное поколение между 2G и 3G, получившее обозначение 2,5G
2,5G запускалось, чтобы задействовать последние частоты диапазона, но эта идея не привнесла чего-то эволюционного и не стала достаточной для признания 2,5G самостоятельным поколением.

Пора 3G:

3G появилось, чтобы полностью исправить недостатки предшественников. В 3G используется система беспроводной сети, которая даёт настолько идеальное звучание, как будто это реальная беседа. Данные передаются с помощью пакетной коммутации. Голосовые звонки интерпретируются через систему коммутации.

Что такое пакетная коммутация?

Фактически, это работает так: от абонента передаются различные маленькие пакеты данных, которые после соединяются на узле-приёмнике и доходят до другого абонента. Нет необходимости создавать новые выделенные каналы, потому что данные могут быть отправлены по любому возможному каналу, значит они будут получены за меньшее время.

Основные особенности беспроводной сети 3G:

• С помощью 3G мы можем получить доступ к множеству новых услуг, одна из них – глобальный роуминг.
• 3G обладает широкодиапазонным голосовым каналом, благодаря которому цивилизация пришла и в маленькие деревеньки, ведь теперь можно было связываться с другим человеком, находящимся в другой части мира, и даже отправлять ему текстовые сообщения.
• 3G даёт очень чистый звук, и вы можете говорить без каких-либо помех.
• 3G имеет ряд развлекательных опций: Интернет, мобильное телевидение , видео-конференции, видео-звонки, MMS, игры по сети и многое другое.
• 3G сети (UMTS FDD and TDD, CDMA2000 1x EVDO, CDMA2000 3x, TD-SCDMA, Arib WCDMA, EDGE, IMT-2000 DECT) –сотовые сети, имеющие скорость передачи данных от 384 Кб/с до 42 Мб/сек.
• Широкий частотный диапазон и пакетная коммутация 3G устройств сделали возможным использовать ранее недоступные для пользователей приложения. Некоторые из них:
 Мобильное телевидение. Провайдер вещает телевизионный сигнал непосредственно на телефон абонента (если тот способен его принять).
 Видео. Провайдер загружает видео на телефон абонента.
 Видео-конференция.
 Телемедицина. Медицинский работник следит за состоянием здоровья абонента. Вы можете получить от него совет, также он может вызвать скорую помощь, если это необходимо.
 Местонахождение объектов. Провайдер отправляет информацию о погоде конкретно в регионе абонента или о пробках. Можно воспользоваться картой и найти интересующие вас объекты.

Этот сигнал возможно усилить, только установив репитер 3G.

Главные аспекты сетей 4G:

(4G было готово к запуску в районе 2012 года).
• 4G обладает расширенными опциями сервисов, которые имелись у 3G, например мультимедийные газеты или мобильное ТВ, которое, кстати, вы можете смотреть в таком же качестве, как на обычном телевизоре.
• Скорость передачи данных у 4G значительно выше, чем у предшественников. А если задача стоит еще больше усилить сигнал, то необходим репитер 4G.
• 4G сотовые системы должны иметь максимальную скорость передачи данных до 100 Мбит/с для мобильного доступа и до 1 Гбит/с для переменного или местного доступа, в соответствии с требованиями МСЭ(Международный союз электросвязи).
• 4G, как ожидается, обеспечит комплексное и безопасное для всех IP фундаментальное решение, базирующееся на доступе пользователей к IP телефонии, широкополосному Интернету, сервисам игр и HDTV мультимедиа.
• Инфраструктура для 4G будет только пакетной, хотя старые системы готовы обслуживать существующих пользователей.
• Существуют предложения по открытой Интернет платформе. Более ранние технологии, чем 4G, включают в себя: Flash-OFDM(механизм мультиплексирования посредством ортогональных поднесущих), стандарт 802.16 – WiMAX и HC-SDMA.
Что же, вы узнали историю поколений беспроводной связи, особенности каждого поколения и их сравнительные характеристики. Надеюсь, статья была полезной и интересной.