Какие бывают типы сигнала в сотовой сети? 

GPRS

Это самый первый протокол связи в нашей стране. С ним сотовая связь когда-то вошла в Россию. GPRS - это аббревиатура, которая по английский звучит как «General Packet Radio Service», а на русский переводится как пакетная радиосвязь. По этому протоколу была возможность передавать данные через сотовую сеть, что позволило абонентам мобильной сети общаться не только друг с другом, но и с любым пользователем глобальной сети. В этом протоколе передаваемые данные объединялись и отправлялись по голосовому каналу GSM (в настоящее время не существует). Оператор имел право решать, что в данный момент наиболее важно: передача информации или голосовой трафик. С момента создания мобильных сетей он отдавал предпочтение голосовому общению, поэтому скорость в сети по каналу GPRS часто было низкой. Максимальная скорость передачи данных могла достигать 172 кбит/с, но на самом деле была намного меньше. Вначале двадцать первого века современный по тем меркам сотовый телефон мог принимать данные не быстрее 90 кбит/с.

EDGE

В самом начале появления этого протокола его преимуществом считалась скорость. Максимально она могла составлять 475 кбит/с, однако, на деле показатель мог варьировать от 160 до 300 кбит/с. Скорость зависела от нескольких причин: оператора, расположения ретранслятора и загруженности сети. Для приемлемого сигнала клиентам иногда приходилось выходить из квартиры на улицу или класть телефон поближе к окну. Важно, что свойством данного протокола в настоящее время является доступность в любом месте. Даже если сети 3G или 4G недоступны, обязательно подключится данный протокол. К сожалению, в связи с низкой скоростью передачи данных по протоколу GPRS можно только просмотреть почту, обменяться сообщениями в мессенджере, но передача медиаконтента будет происходить очень медленно.

3G

Этот стандарт связи, включающий голосовую связь и скоростной интернет. Однако, прочитав такое определение, современный юзер только улыбнется. К моменту появления данной сети скорость передачи данных была приличной. Стало возможным осуществлять звонки по видеосвязи и смотреть онлайн-фильмы. Скорость зависела от того, находитесь ли вы на одном месте или передвигаетесь. При передвижении она варьировала от 145 кбит/с до 385 кбит/с. Если пользователь оставался на месте, она могла достигать 2 Мбит/с. Максимальная скорость - 3,5 Мбит/с. Главное, что сеть 3G стала более стабильной. Обрывы связи происходили намного реже.

4G (LTE)

Этот стандарт передач данных, характеризующийся высокой скоростью и предназначен не только для сотовых телефонов, но и для серверов. Этот стандарт связи несовместим с предыдущими версиями (2G и 3G), т.к. он функционирует на отдельной частоте. Самая большая скорость на прием данных может составлять 160 Мбит/с. Во время передачи - 60 Мбит/с. Такие скорости достижимы только при идеальных условиях:

- Незначительная удаленность от передающей станции.

- Вы единственный абонент в соте.

- Наличие оптического транспорта на базовой станции.

5G (fifth generation)

Пятое поколение сотовой связи скоро придет на смену 3G и 4G. В настоящий момент полным ходом идет тестирование. Запуск новой сети планируется в 2020 году, и, скорее всего это произойдет в Азии.

Преимущества:

- Использование как минимум двух антенн на прием данных.

- Увеличение скорости передачи данных.

- Высококачественные диапазоны.

5G - это скорость. На испытаниях мобильной сети было достигнуто максимальное значение в 25 Гбит/с. Однако рядовые пользователи могут рассчитывать на скорость до 10 Гбит/с. Это позволит загружать фильмы в высоком разрешении всего за несколько секунд! Распространение данного вида сети приведет к постепенному вытеснению Wi-FI. Роутеры станут не нужны.

Вскоре 5G станет обычной мобильной сетью, распространившейся до самых захолустных деревень, а объедение диапазонов (агрегация частот) станет необходимостью, но только на начальной стадии.

Агрегация частот

Однажды одному человеку пришло озарение. Он решил передать сигнал на нескольких несущих частотах одновременно. В результате канал приема расширился, и возросла скорость передачи данных. Данная схема стала называться «Агрегация частот». На обозначениях она выглядит как 4G+ или LTE-A. Раньше всего додумались до этого и начали применять в компании Huawei.

Агрегация частот представляет собой режим связи, при котором подключение модема происходит по нескольким каналам и их пропускная способность объединяется. Передача и приём данных осуществляется по двум и более каналам одновременно, что увеличивает скорость.  Например, есть три канала по 20 Мгц, которые объединяются в один 60 МГц, что увеличивает скорость в 2-3 раза.

Для этого необходимо, чтобы прием и передача могли осуществляться на трех частотах. Минимальная частота канала должна быть как минимум 20 МГц. Принимающая и передающая стороны — иметь по четыре антенны. Внимательные владельцы смартфонов от Huawei могли заметить на коробке устройства символы: 256 QAM. Это означает особый способ модуляции сигнала, при помощи которого можно плотнее упаковывать информацию.

В настоящее время данной темой заинтересованы российские провайдеры. Однако существует проблема: аппарат абонента должен принимать сигнал одновременно на нескольких частотах. Не каждый девайс поддерживает эту функцию.

У тех чей гаджет это может, есть антенна IMO 4x4 и такой же модем, способный обрабатывать сигнал на двух частотах. В таком случае в меню смартфона появится новый пункт меню.

Данную технологию начали поддерживать и роутеры от Huawei. Правда, таких девайсов пока что нет на российском рынке, да и наших операторов они не поддерживают. Их цена на сегодняшний день составляет более десяти тысяч рублей.

Чтобы подробно не вдаваться в данный механизм, можно сказать, что агрегация частот — это метод ускорения 4G путем объединения диапазонов. Также повышаются свойства приема. По сути, это удобно, потому что если в зоне, где находится абонент нет 4G, то автоматически включается 3G. Причем скорость передачи данных будет выше, т.к. происходит объединение несущих частот. Эта функция поддерживается большой четверкой мобильных операторов (Мегафон, Билайн, МТС и Теле 2) и мобильными устройствами от Huawei Honor. Стоит знать, если оператор эту функцию не поддерживает, то не стоит ее включать на своем смартфоне, иначе будет значительное ухудшение качества связи (заикания, помехи).

Плюсы и минусы

Преимуществом агрегации частот будет возрастание скорости до нескольких гигабит/с, что является характеристикой уже сети 5G, поэтому формально сеть, образовавшуюся при помощи агрегации, называют 4,75G.

К сожалению, за скорость приходиться расплачиваться. Это повышенный расход энергии. При одновременном использовании нескольких частот аппарат абонента взаимодействует с большим количеством базовых станций. Соответственно, будет больше нагрузка на модем, а значит вырастет расход энергии. Так что, если ваш смартфон сигнализирует о низком уровне заряда аккумулятора, агрегацию частот лучше выключить.

У новой технологии есть и еще одна слабая сторона. Она плохо приспособлена к современным реалиям. Не все операторы способны предоставить большой запас диапазонов. Все это происходит из-за высокой конкуренции между ними. Обычно каждому оператору достается довольно узкая частотная полоса, которая может составлять не больше трех десятков мегагерц. А если все это будет размещаться только в двух каналах, то, даже если у вас самый современный смартфон с топовыми характеристиками, максимальная скорость передачи данных будет не более 300 Мбит/с.

Агрегация частот — новейшая и полезная технология, способная увеличить скорость передачи данных. Однако есть условие: технология будет доступна только в идеальных условиях (широкая полоса диапазонов, достаточное количество каналов и базовых станций и т.д.). Именно тогда можно достигнуть действительно высоких скоростей.