Стандарт 3джи везде одинаковый. Складной мобильный телефон. На Huawei Mate X камера, ручка - все для пользователя

3G (third generation англ.) в переводе означает третье поколение. В контексте нашей статьи – это 3-е поколение технологий мобильной связи. Поколение №1 – аналоговые мобильники, №2 – цифровые. Третье поколение 3G применяется в том числе и в мультимедийных мобильниках, так называемых, смартфонах. Смартфоны обладают несколькими диапазонами и возможностью передачи данных на высоких скоростях.

3G - это перечень услуг, в состав которых входит мобильный доступ к интернету с применением радиосвязи, благодаря которой и создается канал передачи информации на высокой скорости. В мире есть два стандарта 3G: UMTS и CDMA2000 (дальнейшее развитие стандарта второго поколения CDMA One). UMTS популярен, главным образом, в Европе и РФ, CDMA2000 - в Америке и Азии. UMTS – та система мобильной электросвязи, которой пользуются самые популярные операторы – Билайн, Мегафон, МТС. Есть еще TD-SCDMA– стандарт китайских мобильных сетей 3-го поколения.

Мобильный интернет среди этих услуг – одна из самых значимых позиций. 3G сети дают возможность своим пользователям использовать 2 главные услуги – передача данных и голосовая связь. Такого рода связь основана на пакетной передаче данных.

Чтобы реализовать системы третьего поколения, тщательно продуманы унифицированные стандарты связи: речь передается также качественно, как если бы осуществлялась передача речи в сетях связи по проводам; обеспечивается такая же, как в проводных сетях безопасность, обеспечен международный и национальный роуминг, поддерживаются несколько международных и местных операторов. Голосовые услуги 3G применяют систему кодирования на многих уровнях CDMA.

Благодаря этому можно гарантировать конфиденциальность разговоров и большую помехозащищенность связи. При передаче данных 3G интернет имеет неоспоримый плюс – высокая скорость, составляющая от 144 Кбит/с до 2 Мбит/с. Скорость будет зависеть от типа устройства, которым передаются данные, от качества приема сети, от тарифного плана вашего оператора и динамики (подвижности) объекта, то есть от того, идете ли вы или не идете во время процесса передачи данных.

Благодаря 3G эффективно используется весь спектр частот, канальная и пакетная коммуникации, поддерживаются сотовые многоуровневые структуры, осуществляется коммуникация с системами спутниковой связи и постепенное увеличение скорости передачи данных до 2 Мбит/сек.

Вопреки тому, что цель индустрии коммуникаций - сделать одну среду мобильной связи на весь мир, ту, которая поддерживает системы «широких» полос и обеспечивает абсолютную мобильность, все идет к тому, что будет создан некий ареал стандартов качества, обеспечивающих услуги 3-го поколения.

Сети 3G функционируют в диапазоне дециметровых частот порядка 2 ГГц и передают данные, как уже говорилось, на скорости 2 Мбит/с. Это дает возможность осуществлять качественную видео и телефонную связь, на смартфоне или на любом другом гаджете с его помощью можно смотреть телепередачи, фильмы и т.д.

Чтобы скачать MP3 песню протяженностью 3 минуты, нужно порядка 15 секунд, тогда как в мобильном телефоне 2-го поколения на это ушло бы порядка восьми часов. Так как работает интернет в 3G c очень высокой скоростью, эта технология – идеальна для получения и отправки информации из интернета, для получения и отправки «крупнокалиберных» мультимедийных файлов.

Телефоны 3G – это своеобразные мини-ноутбуки, способные «открывать» крупные, «тяжелые» приложения, видео. Они идеальны для получения и отправки факсов и закачки почтовых сообщений с приложениями. Но, разумеется, для этого необходимы базовые станции, передающие радиосигналы от одного телефона к другому.

Чтобы беспрепятственно пользоваться интернетом в своем телефоне, при его приобретении нужно знать, на какой частоте 3G он работает. Ваш выбор телефона должен соответствовать частоте предоставляемой вашим операторами связи. Тактика миграции к функционалу 3G предусматривает построение новых и расширение старых широкополосных радиосетей, которые смогут разделять стандартную базовую сеть.

Сегодняшние экономические реалии таковы, что 3G должна охватывать большой ряд техник и радиочастот, технологий передачи и коммутирующих платформ. Когда стандарты будут стопроцентно приняты, в центре внимания окажутся сервисы и приложения, а не технологии, которые применяют для их популяризации.

Пользователям мобильных устройств с 3G открывается масса возможностей – от полноценного общения на форумах и в социальных сетях, получения и передачи картинок и фотографий, просмотра видео, удаленного доступа к базам данных до неограниченных возможностей интерактивных и мультимедийных сервисов, видеоконференцсвязи и видеотелефонии.

3g интернет очень скоро даст возможность на ходу ознакомиться с загруженностью автострад, посетить любую страну с помощью виртуального гида и узнать информацию по QR-коду торговой марки. Это тот минимум, который будет доступен нам в обозримом будущем.

В дальнейшем нас ждет мобильная медицинская диагностика, службы, связанные с местоположением пользователя или LBS-сервисы, дистанционное обучение всему, чему пожелаете, мобильные офисы или организация удаленных рабочих мест, так называемой, мобильной корпоративной сети.

Мобильный интернет все сильнее внедряется в реал. Это заметно на рынке коммуникаторов и смартфонов - они не только используются как 3G-модем при подключении к стационарному компьютеру или ноуту, но и могут сами по себе работать в сети. Это очень востребованное у молодежи свойство дает возможность развлекаться в любом месте, в любое время.

Бизнесменам смартфоны и планшеты с 3G позволяют использовать деловые функции, дают возможность совершать финансовые операции по банковским картам, в любое время получить доступ и ознакомиться с нужной и важной информацией. Для брокеров эти устройства вообще незаменимы, они дают возможность наблюдать за состоянием рынка ценных бумаг двадцать четыре часа в сутки.

Многие покупают планшеты для развлечений, используя его для игр, просмотра фильмов и прослушивания музыки.

Выбирая модель аппарата для себя, каждый учитывает его характеристики, такие как:

• время работы без подзарядки;
• скорость работы графического и центрального процессора;
• размер и параметры экрана;
• объем оперативной памяти.

О таких вещах, как поддержка работы с беспроводными сетями, никто не задумывается, поскольку она просто должна быть. А о таких дополнительных возможностях, как наличие поддержки 3G и GPRS, практически никто не подозревает.

Что такое 3G

3G – современный стандарт беспроводной связи третьего поколения, который стал заменой устаревшему GSM. Он способен сделать ваше устройство автономным и не привязанным к наличию wi-fi сигнала, что значит обеспечить подключение к интернету на достаточно высокой скорости откуда угодно.

Технологии 3G позволят наслаждаться глобальной сетью на скорости 14 Мбит/с и более с любой точки, благодаря чему можно заниматься делами, отдыхая на природе, в дороге или даже на другой работе.

Два стандарта сети

Третье поколение связи позволяет работать с двумя разными сетевыми стандартами:

Также существует стандарт EDGE (Enhanced Data-rates for GSM Evolution) , который изначально разрабатывался как легкая модификация сетей GSM, работающая на старом оборудовании, практически не требующая вложений и серьезных изменений. Позволил в два раза повысить скорость передачи данных. Однако многие операторы всего мира не стали поддерживать технологии EDGE, считая, что у них нет будущего, и оставаясь на UMTS.

Для чего нужен

На сегодняшний день тысячи людей работают и получают зарплаты, не выходя из дома. Весь мир крутится вокруг мобильных технологий, глобальных и социальных сетей. Но работа дома может иметь не только достоинства, но и недостатки, такие как привязанность к креслу и wi-fi доступу.

Благодаря планшету со встроенным 3g модемом и специальной сим-карты, предоставляемой оператором мобильной связи, возможность воспользоваться глобальной сетью будет всегда, независимо от места нахождения.

Связь по технологии третьего поколения открывает перед пользователем все преимущества скоростного интернета, что дает возможность использовать:

• передачу видеосигнала и общения через skype;
• отличное качество звука без прерываний;
• хорошую скорость закачки файлов и отображения страниц;
• связь без перегруженности сети, а значит и без её прерываний как во время общения, так и во время использования интернет.

Вы можете сказать, что всё это возможно получить при подключении к Wi-Fi, и это действительно так, но с собой в путешествие или в отпуск его не возьмешь.

Видео: Способы подключения к сети

Варианты подключения к планшету

Для подключения 3G к планшету понадобится сим-карта от оператора и данные авторизации в мобильной сети. Не редко требуются средства на счету, поскольку большинство провайдеров предоставляет выход в интернет «по предоплате».

Существует несколько вариантов использования связи третьего поколения на планшете:

Можно выбрать любой из вариантов для подключения своего аппарата к 3G сети. Однако наилучшим выбором будет возможность использования встроенного модуля, поскольку это позволит вам избежать покупки дополнительных устройств, а также сильно сэкономит автономность (в случае подключения через wi-fi).

Настройка сети на устройстве

Для того чтобы внешний 3g модем для планшета андроид начал работать, нужно его включить.

Для этого необходимо выполнить следующие действия:

1. зайти в настройки аппарата;
2. открыть вкладку «Беспроводные…»;
3. нажать кнопку «Еще»;
4. выбрать «Мобильная сеть»;

1. в открывшемся окне параметров разрешить передачу данных, зайти в «Точки доступа APN»;
2. создать новую точку, вводя данные об авторизации и соединении, полученные от оператора.

По завершению ввода параметров необходимо их сохранить. Если соединение создано успешно, то подключение произойдет автоматически, и появится в окне состояния.

Для того чтобы соединение с 3G прошло успешно, не забудьте вставить сим-карту перед началом настройки.

Как включить 3G на планшете через смартфон

Любое устройство, работающее на базе Android и оснащенное двумя интерфейсами подключения к сети, может выступать в роли точки доступа.

Зачем в данном случае два разных типа соединения? Дело в том, что для такого подключения понадобится:

1. соединение точки с интернетом;
2. сопряжение одного устройства со вторым.

Организовать подобное подключение можно при помощи одной из двух беспроводных технологий :

• wi-fi;
• bluetooth.

Смартфон, как точка доступа

Любой современный телефон поддерживает нужные форматы связи и может использовать 3G сети при условии, что доступ к ним предоставляет оператор.

Если необходимо настроить телефон так, чтобы он раздавал интернет, выступая в роли точки доступа, нужно выполнить следующие действия:

1. зайти в управление беспроводными сетями и нажать кнопку «Еще»;

выбрать режим модема и активировать один из способов сопряжения устройств :

• wi-fi;
• bluetooth;

Через USBможно подключаться в случае, если используете стационарный компьютер или ноутбук.

Если нужны особенные настройки сетевого соединения, их можно задать в пункте «Настройка точки доступа и сопряжения». Если вы выбрали одну из беспроводных сетей, обязательно настройте параметры авторизации.

После того, как все параметры выбраны и введены, можно активировать включение точки доступа. Каждый раз не нужно будет создавать её заново и вводить все параметры. Смартфон запомнит их и будет использовать.

Подключаем планшет к точке доступа

Теперь у вас есть готовая раздача. Для того чтобы подключиться к интернету и увидеть точку беспроводного доступа, нужно:

• включить wi-fi адаптер;
• выбрать имя подключения;
• ввести настройки авторизации, заданные на смартфоне.

При использовании подключения через смартфон на нем можно просмотреть все сопряженные устройства, не зависимо от типа соединения, проверить потребление трафика и даже ограничить его.

Если ваше устройство подключается через Bluetooth, проще и надежнее использовать специальное программное обеспечение, позволяющее создать VPN-тунель и избежать потери данных. Одна из таких программ – BlueVPN.

Настройка очень проста. Чтобы запустить сопряжение, достаточно включить Bluetooth на обоих аппаратах и установить программу. В зависимости от оператора и операционной системы могут понадобиться дополнительные настройки.

Точку доступа также можно создавать при помощи специализированного ПО, но её настройка и так достаточно проста.

Как видите, подключить планшет к 3G можно множеством способов, в особенности легко и быстро это сделать при помощи телефона. Однако для экономии времени автономной работы каждого из устройств лучше использовать встроенный модуль для сетей третьего поколения.

Wi-Fi подключение доступно далеко не везде, и не всегда, когда возникает потребность воспользоваться интернетом. Сэкономив небольшую сумму денег и купив планшет без поддержки 3G, в результате можно потерять не только средства, но и работу, не успев выполнить её вовремя.

Если не удается создать соединение одним из способов, то всегда можно попробовать другой. А организовав раздачу интернета в общественном месте, не забывайте защищать вашу сеть сложным паролем и хорошим шифрованием, в особенности, если ваш мобильный трафик тарифицируется.

Идея беспроводной мобильной связи зародилась в головах ученых еще в начале 20-го века. Работы по созданию системы радиотелефонной связи активно велись и в западных странах и в Советском Союзе, однако первая рабочая модель сотового телефона появилась в лишь в 1973 году, когда американская компания Motorola представила миру DynaTac - первый прототип портативного сотового телефона.
Сегодня жизнь человека практически невозможно представить без мобильных устройств, использующих технологии беспроводной связи. За последние 35 лет сменилось 4 поколения сотовой связи, и на смену четвертому приходит пятое поколение, внедрение которого ожидается к 2020 году. Об истории развития сотовой связи, поколениях и применяемых технологиях пойдет речь в данной статье.

Первое поколение - 1G

Все стандарты первого поколения были аналоговыми, в следствии чего имели массу недостатков. Проблемы были как с качеством сигнала, так и с совместимостью технологий.
Среди стандартов мобильной связи первого поколения, наибольшее распространение получили следующие:
AMPS (Advanced Mobile Phone Service – усовершенствованная подвижная телефонная служба). Использовался в США, Канаде, Австралии и странах Южной Америки;
TACS (Total Access Communications System - тотальная система доступа к связи) Использовался в европейских странах, таких как Англия, Италия, Испания, Австрия и ещё ряд стран;
NMT (Nordic Mobile Telephone – северный мобильный телефон). Применялся в скандинавских странах.
TZ-801 (TZ-802,TZ-803), разработанные в Японии.
Не смотря на имеющиеся проблемы с качеством и совместимостью стандартов, аналоговым сетям мобильной связи все же нашли коммерческое применение. Первыми это сделали японцы в 1979 году, затем в 1981 году аналоговая сеть была запущена в Дании, Финляндии, Норвегии и Швеции, и в 1983 году в США.

Второе поколение - 2G

В 1982 году Европейской конференцией почтовых и телекоммуникационных ведомств была сформирована рабочая группа, названная GSM (франц. Groupe Spécial Mobile - специальная группа по подвижной связи). Целью создания группы, как следует из названия, является изучение и разработка пан-Европейской наземной системы подвижной связи общего применения.
В 1989 году изучение и разработку второго поколения мобильной связи продолжил Европейский институт стандартов в телекоммуникации. Аббревиатура GSM тогда приобрела иное значение - Global System for Mobile Communications (глобальная система для подвижной связи).
В 1991 году появились первые коммерческие мобильные сети второго поколения. Главным отличием сетей второго поколения от первого является цифровой метод передачи данных. Технологии передачи данных в цифровом виде позволили внедрить сервис обмена текстовыми сообщениями (SMS), а позднее, с помощью протокола WAP (Wireless Application Protocol - беспроводной протокол передачи данных) стал возможен выход в Интернет с мобильных устройств. Скорость передачи данных в сетях второго поколения составляла не более 19,5 кбит/с.
Дальнейший рост потребности пользователей в мобильном интернете послужил толчком для разработки сетей следующих поколений. Промежуточными этапами между сетями 2G и 3G стали поколения, условно называемые 2,5G и 2,7G .
Поколением 2,5G обозначили технологию GPRS (General Packet Radio Service - пакетная радиосвязь общего пользования), которая позволила увеличить скорость передачи данных до 172 кбит/с в теории, и до 80 кбит/с в реальности.
Поколением 2,7G назвали технологию EDGE (EGPRS) (Enhanced Data rates for GSM Evolution), которая функционирует как надстройка над 2G и 2.5G. Скорость передачи данных в таких сетях теоретически может достигать 474 кбит/с, однако на практике редко доходит до 150 кБит/с.

Третье поколение - 3G

Работы по созданию технологий третьего поколения начались в 1990-х годах, а внедрение состоялось только в начале 2000-х (в 2002 году в России). Разработанные к тому времени стандарты основывались на технологии CDMA (Code Division Multiple Access - множественный доступ с кодовым разделением).
Третье поколение мобильной связи включает 5 стандартов: UMTS/WCDMA, CDMA2000/IMT-MC, TD-CDMA/TD-SCDMA, DECT и UWC-136. Наиболее распространенными из них являются стандарты UMTS/WCDMA и CDMA2000/IMT-MC. В России популярность получил стандарт UMTS/WCDMA. Далее предлагаем остановиться на основных технологиях 3G:

UMTS

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System – универсальная сисема мобильной электросвязи) – технология сотовой связи разработанная для внедрения 3G в Европе. Используемый диапазон частот 2110-2200 МГц. (зачастую ширина канала 5 МГц). Скорость передачи данных в режиме UMTS составляет не более 2 Мбит/с (для неподвижного абонента), а при движении абонента, в зависимости от скорости движения, может опуститься до 144 Кбит/с.

HSDPA

HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access - высокоскоростная пакетная передача данных от базовой станции к мобильному телефону) – первый из семейства протоколов сотовой связи HSPA (High Speed Packet Access - высокоскоростная пакетная передача данных), основанный на UMTS технологии. Данный протокол и последующие его версии позволили значительно увеличить скорость передачи данных в сетях 3G. В первой своей реализации протокол HSDPA имел максимальную скорость передачи данных 1,2 Мбит/с. Скорость передачи данных в следующей реализации протокола HSDPA составляла уже 3,6 Мбит/с. На этот момент 3G модемы получили большую популярность и у большинства пользователей были модемы поддерживающие именно этот стандарт, наиболее популярные модель Huawei E1550, ZTE mf180. Нужно сказать, что до сих пор можно встретить подобные экземпляры в использовании. В результате дальнейшего развития протокола HSDPA удалось увеличить скорость сначала до 7,2 Мбит/с (наиболее популяные модемы Huawei E173, ZTE MF112), а затем до 14,4 Мбит/с. (Huawei E1820, ZTE MF658) Вершиной технологии HSDPA стала технология DC-HSDPA скорость которой могла достигать 28.8 Мбит/с. DC-HSDPA по сути двухканальный вариант HSDPA.

HSPA+

HSPA+ – технология, базирующаяся на HSDPA, в которой реализованы более сложные методы модуляции сигнала (16QAM, 64QAM) и технология MIMO (Multiple Input Multiple Output – множественный вход множественный выход). Максимальная скорость 3G может достигать 21 Мбит/с. Подобную технологию уже относят к 3,5G .

DC-HSPA+

DC-HSPA+ технология с самым быстрым 3G Интернетом 42,2 Мбит/с. По сути это двухканальный HSPA+ с шириной канала 10 МГц. Часто это технологию называют 3.75G .

Все устройства, поддерживающие режим работы в сетях третьего поколения, поддерживают также стандарты предыдущих поколений. К примеру, уже устаревший на сегодняшний день USB-модем Huawei E173 для сетей 2G/3G поддерживает стандарты GSM, GPRS, EDGE (до 236,8 Кбит/c), UMTS (до 384 Кбит/c), HSDPA (до 7,2 Мбит/с), т.е. стандарты сетей как второго так и третьего поколений. Максимальная скорость с которой может работать данное устройство равна 7,2 Мбит/с. Более «продвинутая» модель Huawei E3131 для сетей 2G/3G поддерживает набор стандартов, включающий кроме вышеперечисленных еще и HSPA+. Максимальная достижимая скорость загрузки данных на этом устройстве значительно больше и составляет 21 Мбит/сек. Но следует учесть, что максимальная теоретическая и реальная скорости отличаются довольно сильно, например на модемах huawei E1550, zte mf180, где максимальная скорость 3.6 Мбит/с, на практике можно добиться скорости 1-2 Мит/с, на модемах Huawei E173, ZTE MF112 (максимальная скорость 7,2 Мбит/с) на практике 2-3,5 Мбит/с, это при условии хорошего уровня сигнала и низкой загруженности вышки мобильного оператора. Одним из факторов повышения скорости 3G Интернета является использования модема поддерживающего максимальную скорость 3G. Например, мы рекомендуем модем , он не только поддерживает максимальную скорость 3G Интернета (до 42,2 Мбит/с), но и 4G (до 150 Мбит/с), кто то может возразить и сказать что в его «дыре» 4G не будет никогда, однако не забывайте, что несколько лет назад вы и о 3G не мечтали. Технологии не стоят на месте и со временем покоряют даже удаленные села и поселки.

Четвертое поколение - 4G

На смену еще не исчерпавшему свои возможности 3G приходят новые технологии, технологии четвертого поколения (4G), в большей степени отвечающие запросам времени. Технологии поколения 4G обозначили совершенно новые требования к качеству сигнала связи и его стабильности.
Детищем совместных исследований компаний Hewlett-Packard и NTT DoCoMo в области разработки технологий передачи данных в беспроводных сетях четвертого поколения стали стандарты LTE и WiMax.
Стандарт WiMAX был разработан в 2001 году организацией WiMAX Forum, в состав которой входят такие производители, как Samsung, Huawei Technologies, Intel и другие известные компании. Концептуально WiMAX является продолжением беспроводного стандарта Wi-Fi. Версии стандарта WiMAX подразделяются на фиксированные, предназначенные для неподвижных абонентов, и мобильные, для движущихся абонентов со скоростью, не превышающей 115 км/час. Первая коммерческая WiMAX-сеть была запущена в эксплуатацию в Канаде в 2005 году.
Стандарт LTE (Long-Term Evolution - долговременное развитие) по сути является продолжением развития стандартов GSM/UMTS и первоначально не относился к четвёртому поколению мобильной связи. На сегодняшний день именно LTE является основным стандартом сетей четвертого поколения (4G). Впервые представленный вышеупомянутой компанией NTT DoCoMo, крупнейшим в мире японским оператором сотовой связи, стандарт LTE, в десятом его релизе LTE Advanced, был избран Международным союзом электросвязи в качестве стандарта, отвечающего требованиям беспроводной связи четвертого поколения. Первая коммерческая реализация LTE-сети была осуществлена в 2009 году в Швеции и Норвегии.
Максимальная теоретическая скорость передачи данных в LTE-сетях составляет 326.4 Мбит/с. На практике скорость передачи данных существенно зависит от используемой оператором ширины диапазона частот. Наибольшую ширину диапазона частот на сегодняшний день имеет сотовый оператор Мегафон (40 МГц), что является серьезным преимуществом перед другими отечественными операторами сотовой связи, которые используют ширину 10 МГц. Максимальная скорость передачи данных в LTE-сети при ширине диапазона 10 МГЦ равна 75 Мбит/с. Ну а предельная скорость передачи данных при использовании ширины диапазона 40 МГц может достигать 300 Мбит/с.

Пятое поколение - 5G

В настоящее время работы по разработке стандартов для сетей беспроводной передачи данных все еще ведутся, и в основном при спонсорской поддержке одного из крупнейших производителей сетевого оборудования китайской компании Huawei. Повсеместное внедрение технологий пятого поколения прогнозируется в 2020 году. Однозначных сведений относительно максимальных скоростей передачи данных в сетях 5G пока нет, однако известно, что в опытных испытаниях сетей 5G удавалось достичь скорости 25 Гбит/с, что в десятки раз превышает максимальные значения скорости передачи данных в сетях четвертого поколения.

В последнее время все большую и большую популярность набирают телефоны, которые поддерживают технологию 3G. Это неудивительно, ведь сегодняшний мир нуждается в скоростной, удобной и качественной связи. Более того, эта связь должна "находиться" у человека в кармане. Мало кто представляет себе принципы работы технологии 3G. Поэтому сегодня, дорогой читатель, мы разберемся с вопросами о 3G технологиях.

Связь 3G и мобильный телефон

Что такое 3G в телефоне? 3G - это самая молодая технология связи, которая использует сразу два стандарта связи. Это UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) и CDMA (Code Division Multiple Access). Диапазон частот 3G достигает 2100 Мгц. Это в несколько раз больше, чем в предшествующих стандартах мобильной связи. С возрастанием частотного диапазона пользователи, однако, получили меньшее покрытие связи, но это, пожалуй, единственный недостаток. По сравнению с достоинствами 3G все его недостатки меркнут.

Итак, что мы имеем в конечном итоге, используя новые технологии мобильного общения:

• Возможность качественной видеосвязи. Теперь вы можете увидеть собеседника, где бы он ни находился.
• Несравнимое с ранними стандартами связи качество звука. Человеческий голос теперь звучит так, как будто собеседник разговаривает в двух метрах от вас. Отсутствует пропадание сигнала. Слова звучат до конца, а сеанс связи лишен всяческих помех.
• Теперь сеть может обслуживать большое количество пользователей. Если раньше объем сети не позволял сразу нескольким тысячам общающихся дозвониться до своих друзей и родных, то теперь, используя 3G в телефоне, одновременно могут общаться огромное количество абонентов, при этом не страдая от перегруженности сети.
• Вредоносное излучение от радиоволн стало намного меньше. Вы можете смело разговаривать по телефону по несколько часов в день.
• Теперь, используя 3G-стандарты (например, 3G-модем), вы можете передавать пакеты данных на любое расстояние, причем размер файлов может быть достаточно большим. С появлением 3G технологий на рынке телекоммуникаций возникло огромное множество новых услуг, которые очень пригодились многим пользователям связи.

Несмотря на все новшества современного мира, не стоит забывать о ценности настоящего живого общения. Несомненно, такие технологии, как 3G, зачастую просто необходимы в самых разнообразных ситуациях нашей повседневной жизни. Но помните, что ваши близкие и друзья прежде всего нуждаются в реальном общении. Они хотят слышать ваш голос вживую и смотреть вам в глаза. Не заменяйте себя своим коммуникатором.

Господа, всем доброго времени суток!

Сегодня мы на время отложим всякие там параллельные соединения резисторов и прочие конденсаторы и поговорим на тему, которая, без сомнения, намного ближе ко всем нам. Речь пойдет об интернете, господа. Существуют различные способы его получения от провайдера, но конкретно сегодня, здесь и сейчас я бы хотел обсудить мобильный интернет , который передается операторами сотовой связи посредством воздуха радиоволн. Обсуждать сей вопрос мы будем в научно-потребительском контексте. То есть, сначала постараемся разобрать основные теоретические моменты про то, как все это дело работает, а потом поговорим на тему, как увеличить скорость, добавить стабильности каналу и вообще сделать жизнь чуточку приятнее .

Итак, мобильный интернет. Что нам про него известно? Безусловно, подавляющее большинство вас слышало, что этот самый мобильный интернет не весь на одно лицо, а бывает разных поколений: 2G , 3G , 4G . Уже есть первые работы по поколению 5G и идет речь про 6G , но эти двое пока еще не вошли в нашу жизнь, поэтому погодим их трогать. Внутри каждого из этих поколений есть в свою очередь различные технологии, про них мы обязательно поговорим чуть ниже.

2G мы сразу и безоговорочно отбрасываем, не будем на него тратить наше драгоценное время. Скорости там такие унылые, что даже не поймешь есть этот самый интернет или нет его. С таким интернетом проблематично даже общаться в соцсетях или проверять почту. Да вы и сами наверняка знаете то грустное чувство, когда у вашего мобильника в области уведомлений горит буковка Е или G . Усиливать этот сигнал бесполезно, все равно больше какие-то смешных (100…300) кб/с из него не выжать.

3G это уже интереснее, с ним можно разобраться поподробнее. Скорость в сети 3G при благоприятном стечении обстоятельств может достигать 20 Мбит/с или даже больше. Но чаще она ограничена несколькими мегабитами в секунду, что тоже в целом не так уж и плохо.

Давайте копнем чуть вглубь и узнаем, на каких частотах работает сеть 3G ? Есть два варианта: UMTS-900 и UMTS-2100 . Как видно из названия, первый работает вблизи 900 МГц , а второй - вблизи 2100 МГц . Следует отметить, что первый вариант вроде как почти не встречается, в отличие от второго, который распространен достаточно широко. Господа, взгляните на рисунок 1, там я нарисовал картинку, где на оси частот отметил области работы сетей 3G .

Рисунок 1 - Частоты 3G

В сетях 3G каналы передачи и приема разнесены по частоте . Каналы передачи от пользователя к базовой станции отмечены на рисунке стрелочкой вверх, а каналы приема пользователем данных отмечены стрелочкой вниз. Таким образом, если забыть про не слишком популярный UMTS-900, то нас интересует две полосы частот с шириной 60 МГц: (1920…1980) МГц и (2110…2170) МГц .

Полосы частот в 60 МГц, предназначенные для передачи и приема данных, разделены между операторами сотовой связи . Ну, то есть Мегафону, Билайну, МТС и Теле-2 отведено по 15 МГц в каждом из этих диапазонов.

Каждому конкретному пользователю в данный конкретный момент времени выделяется не весь канал оператора в 15 МГц, а более узкий канал в 5 МГц. То есть, например, пользователь может в данный момент передавать данные через канал (1920…1295) МГц и принимать данные через канал (2110…2115) МГц. Другие каналы заняты в этот момент другими пользователями. Не следует думать, что на канале в 5 МГц сидит только один пользователь. Нет, их там может быть много.

Внутри сети 3G есть ряд стандартов. Рассмотрим некоторые из них. Они обозначаются мудреными буржуйскими аббревиатурами UMTS , HSDPA , HSPA+ . Что под ними скрывается? Давайте разбираться.

Когда вы видите на своем телефоне в строке состояния надпись «3 G» , это значит, что ваш телефон подключен к сети по стандарту UMT S. Как вы, наверняка, не раз замечали, скорость при этом часто оставляет желать лучшего. Теоретический предел скорости для этого стандарта всего лишь порядка 2 Мбит/с , а на деле там обычно какие-то смешные килобиты. Безусловно, этот стандарт можно рассматривать лишь как «на безрыбье и рак рыба», говорить о какой-то комфортной работе тут нельзя.

Следующий стандарт HSDPA уже чуть поинтереснее. Вы его, вне всякого сомнения, знаете по буковке « H» на вашем телефоне. Здесь уже можно получить теоретически порядка 10 Мбит/с . На деле скорее всего будут какие-то единицы мегабит, что, в принципе, хоть как-то может удовлетворять минимальные нужды в интернете.

Если же на вашем телефоне горит значок « H+» , то вам повезло, вы работаете по стандарту HSPA+ и вы выжали практически все из вашей сети 3G . Теоретическая скорость здесь может превышать 20 Мбит/с , а на практике можно поиметь 10 Мбит/с и даже больше.

В сети 3G есть еще один стандарт DC- HSPA+. «DC» здесь означает «Dual Carrier», что в переводе с басурманского может звучать как «двойная несущая». По сути это практически тот же HSPA+ , только данные передаются одновременно по двум каналам. Таким образом полоса частот абонента увеличивается в два раза с 5 МГц до 10 МГц. Соответственно, примерно в два раза (на деле, конечно, меньше) возрастает и скорость передачи данных по сравнению с HSPA+ .

Теперь, когда мы познакомились с основными стандартами сети, очевидно, у всех сложилось мнение, что HSPA+ это «труЪ», а UMTS - «не труЪ». Но вот незадача, в статус-строке горит лишь унылая надпись «3G» и видос с ютуба не грузится. Что делать? Как поднять скорость? Как заставить загореться «H+» ?

Господа, вы наверняка слышали, что для увеличения скорости надо увеличить уровень сигнала от базовой станции в точке приема. Все знают, что чем больше уровень сигнала, принимаемого абонентом от базовой станции, тем большую можно получить скорость. На самом деле это верно, но лишь отчасти. Основную роль здесь играет даже не сам уровень сигнала, а отношение сигнал/шум . Это отношение показывает, во сколько раз мощность сигнала больше (или меньше) мощности шума. Определение это не совсем академически точное, но достаточно хорошо отражает суть вещей. В основном именно отношение сигнал/шум определяет то, какой из стандартов 3 G (UMT S, HSDPA или HSPA+) будет работать в данный момент.

От чего же зависит отношение сигнал/шум? Капитан Очевидность намекает, что от сигнала и шума .То есть отношение сигнал/шум тем больше, чем мощнее наш полезный сигнал от базовой станции в точке приема. И оно тем больше, чем меньше там шумы. По шумам тут не все так однозначно. Дело в том, что влияние оказывают как внешние источники шума (индустриальные помехи на нужных нам частотах, сосед с каким-нибудь адским прибором, доблестный работник роскомнадзора, включивший нам глушилку сотовой связи и т.п.), так и внутренние шумы , обусловленные самим нашим приемным устройством. Да, каждое приемное устройство имеет, к сожалению, свои собственные шумы (шумы микросхем усилителей, шумы импульсных источников питания устройства и т.п.). Все эти шумы, очевидно, являются вредными и надо стараться их минимизировать.

Вполне возможно, что на первый взгляд совсем не очевидно, как отношение сигнал/шум может влиять на скорость? Действительно, давайте разберемся в этом чуть подробнее. Для этого надо залезть еще глубже в дебри поколения 3G и дойти уже до уровня физических сигналов и понять, чем же различаются на этом уровне между собой UMTS , HSDPA или HSPA+ . Среди конечно же не маленького числа отличий выделим самый интересный и, пожалуй, оказывающий наибольшее влияние на скорость. Это различие в типах модуляции сигнала. Про модуляции еще не было статей на моем сайте, поэтому, наверное, не лишним будет отметить, что модуляция - это изменение параметров (амплитуды, частоты или фазы ) высокочастотной несущей по закону нашего информационного сигнала. Грубо говоря, у нас есть картинка с котиками, которая хранится на мобильном телефоне в виде нулей и единичек. Мы берем чистый синус в районе 2100 МГц и изменяем, скажем, его амплитуду, согласно нулям и единичкам, которые кодируют котика. После этого шлем этот сигнал в эфир. На приемной стороне мы проделываем обратную операцию и получаем просто нолики и единички уже без синуса. Таким образом, можно передать изображение с котиками. Безусловно, это очень приближенное объяснение, подробнее об этом следует говорить в отдельной статье.

Итак, модуляция. Какая же она бывает в поколении 3G ? Это зависит как раз-таки от стандарта. В UMTS скорее всего используется что-то вроде 4- QAM или 8- QAM . Точной информации, к сожалению, не нашел, если у кого-то есть - поделитесь, пожалуйста, в комментариях. В сетях HSDPA модуляция преимущественно 16- QAM , тогда как в HSPA+ она может достигать 64- QAM . В чем тут цимес? А цимес в том, что чем больше порядок модуляции, тем больше данных можно передать в одном символе и тем выше общая скорость передачи данных. Господа, взгляните на рисунки 2 и 3. Там я нарисовал пример осциллограмм сигнал с 4-QAM модуляцией и 8-QAM модуляцией.

Рисунок 2 - Сигнал с 4-QAM модуляцией

Рисунок 3 - Сигнал с 8-QAM модуляцией

Вообще QAM модуляция интересная вещь и заслуживает отдельной статьи. Но поскольку пока я такую статью не подготовил, глубоко во всякие созвездия сигналов пока не будем углубляться, а поговорим о том, что у нас перед глазами. На рисунке 2 я нарисовал четыре символа 4-QAM модуляции, они там разных цветов. Каждый символ 4- QAM кодирует два бита нашей полезной информации. Отличаются эти символы всего-навсего начальной фазой: вы можете наблюдать, как эта фаза скачет при переходе от символа к символу. Бирюзовый символ кодирует последовательность бит 00, фиолетовый - последовательность 01, синий - 10, красный - 11. Это деление условно, можно назначить по-другому, главное, что б передатчик и приемник это понимали. То есть что б нам передать некоторый массив ноликов и единичек, нам надо разбить его на группы по два бита и каждой группе поставить в соответствии синус со своей фазой. Потом эти синусы последовательно склеиваются друг с другом и получается общий сигнал. То есть сигнал на рисунке 2 передает информацию вида 00011011 за условные 0,4 единицы времени. Таким образом, в нашем случае при 4- QAM передается 8 бит (1 байт) за некоторые 0,4 единицы времени.

А что в случае 8-QAM ? Там все поинтереснее. Кроме фазы, у нас еще меняется и амплитуда. У нас имеется два различный уровня сигнала - условные 0,5 и 1. Благодаря этому, получается, что 1 символ 8- QAM передает уже не два, а целых три бита информации. Таким образом, за те же самые условные 0,4 единицы времени передастся информация вида 000001010011. То есть в нашем случае при 8- QAM передается 12 бит информации за те же самые 0,4 единицы времени.

Замечаете, господа? Время осталось то же самое, а количество переданной информации возросло! Это значит, что выросла скорость передачи данных! А если мы будем использовать 64-QAM модуляцию, то там один символ 64-QAM (как в HSPA+ ) будет передавать log 2 (64) = 6 бит информации. Скорость еще вырастет!

Тут может появиться соблазн в духе «нужно больше QAM!» Что нам мешает, например, сделать какой-нибудь 8192-QAM и получить очень большую скорость? А все те же помехи, господа. С ростом количества бит, передаваемых одним символом, падает помехоустойчивость системы. Помните я говорил про сигнал-шум? Давайте добавим шума нашему сигналу 8-QAM (рисунок 4).

Рисунок 4 - Сигнал 8-QAM + ШУМ

Видите, господа, как шум может испортить сигнал. Те символы, которые имели амплитуду 0,5 стали иметь почти 1, а те, которые были 1, стали чуть ли не 1,5. При таком раскладе уже становится трудно различать символы между собой. И чем больше бит информации в одном символе N- QAM, тем большее влияние оказывает шум. В итоге приходится переходить с 8-QAM на 4-QAM (рисунок 5).

Рисунок 5 - Сигнал 4-QAM + ШУМ

В 4-QAM у нас уже всего один уровень по амплитуде и символы различать становится существенно проще. Правда при этом падает скорость…

То есть что получается? Если у нас хорошее соотношение сигнал/шум и возможно использовать модуляцию 64- QAM, то наше устройство с высокой долей вероятности начинает работать со стандартом HSPA+, и данные передаются на большой скорости. Чем хуже отношение сигнал/шум, тем ниже «число QAM», на котором работа стабильна, тем меньше скорость передачи данных и в конечном счете можно скатиться до стандарта UMTS .

Теперь, господа, надеюсь, вам чуть более понятно какая физика процесса скрыта за простым перескакиванием значка «3G» на значок «H+» в вашем смартфоне .

Наверное, следует отметить пару моментов перед тем, как мы перейдем к обсуждению 4G .

Момент №1. Скорость помимо отношения сигнал/шум зависит от числа подключенных абонентов. Думаю, это должно быть очевидно.

Момент №2. Нехороший провайдер может резать скорость даже при отличном сигнал/шум и минимальном количестве абонентов рядом. Теле2, например, грешит этим…

А теперь поговорим про самое вкусное - 4G . Скорости в (30…50) Мбит/с здесь совсем не редкость, возможны и более высокие цифры. Согласитесь, весьма неплохо иметь за городом на даче интернет, ничуть не уступающий по скорости домашнему, а в отдельных случаях и превосходящий его. Но с диапазонами частот здесь царит полная дичь, господа. Их тут аж три, они довольно сильно разнесены по частоте друг от друга и все они активно используются на тех или иных вышках. Взгляните на рисунок 6, на нем я на оси частот изобразил все эти диапазоны.

Рисунок 6 - Частоты 4G

Итак, у нас есть три диапазона, которые имеют довольно забавные и на первый взгляд не очевидные названия LTE B20 , LTE B3 и LTE B38 . Аналогично сетям 3G , каналы передачи и приема данных также разделены по частотам: частоты для передача данных от пользователя к базовой станции обозначена стрелочкой вверх, а приема данных - стрелочкой вниз.

В каждом из диапазонов B20 , B3 и B38 частоты передачи и приема также поделены между операторами сотовой связи, причем очень хитрым образом: они там все перемешаны между собой, имеют разную ширину канала и вообще разобраться кто из операторов где там сидит совсем непросто. Но спешу вас в какой-то степени обрадовать: вам нет необходимости детально знать где какой оператор и какая у него ширина канала. Для дальнейшей работы нам вполне достаточно цифр, обозначенных на рисунке 6.

Вы можете меня спросить - а как обстоит дело с модуляцией в 4G ? Господа, здесь с ней все еще сложнее, чем в 3G . Здесь применяется модуляция OFDM - передача данных на ортогональных между собой частотах. Возможно в будущем мы поговорим, что под этим скрывается, но явно уже не сегодня . Но суть здесь абсолютно точно такая же, как и у 3G : чем больше отношение сигнал/шум, тем более информационно емкие типы модуляции отдельных несущих можно использовать и тем больше скорость передачи данных.

Итак, господа, после прочтения данной статьи я думаю вам должно быть совершенно очевидно, что для поднятия скорости мобильного интернета нам надо поднимать отношение сигнал/шум. Как это можно сделать? Теоретически это сделать можно двумя путями. Путь номер один - это увеличивать сигнал , а путь номер два - это уменьшать шум, причем делать все это надо строго в интересующих нас полосах: если мы хотим работать в 3G диапазоне, то это полоса (1920...2170) МГц, а если нас интересует 4G, то в диапазонах (791...862) МГц, (1710...1880) МГц, (2500...2690) МГц . На шум, к сожалению, мы можем влиять достаточно в маленькой степени, однако увеличить сигнал можно.

Один из способов этого - покупка или изготовление антенны для мобильного интернета . Покупку готовой антенны я отверг по ряду соображений, которые я озвучу в начале следующей статьи. Я решил идти путем разработки своей антенны и с удовольствием расскажу вам про этот процесс уже в следующей статье! Ну а на сегодня все, спасибо что прочитали, продолжение будет совсем скоро!