В чём отличия сетей 3G, 4G, LTE, какую из них выбрать?

Сегодня каждый абонент юного, молодого или среднего возраста обладает смартфоном с поддержкой 3G. Многие — не менее половины из их числа — перешли на использование 4G.
Даже большинство людей старшего поколения быстро освоилось с современными сенсорными гаджетами, позволяющими мгновенно получить из Сети любую информацию. А безлимитный скоростной трафик в сети 3G и 4G доступен каждому, желающему к чему-либо приобщиться или самовыразиться.

Происхождение аббревиатуры

Буква G — сокращённое «generation», что в переводе с английского означает «поколение». Соответственно, 3G — третье поколение мобильных сетей, 4G — четвёртое. А каждое последующее поколение делается лучшим, чем предыдущее — а не худшим или идентичным ему по качественным показателям.

Предыдущие поколения сотовых сетей
Существуют поколения радиосвязи, с которых и начиналось развитие современного «телекома», позволяющего заменить обычную почту как средство общения между людьми.

С чего всё начиналось?

0G — голосовая связь без каких-либо функций, т. е. передача только голоса на расстояние. Впервые эта идея была реализована в первых радиотелефонах системы MTS (позже — в её усовершенствованных версий). Сегодня передачу голоса по 0G обеспечивают портативные рации, использующие любую радиочастоту в отведённых для них российских диапазонах — 27, 144, 430 и 1215 мегагерц. Сюда же относятся и собираемые самостоятельно трансиверы.

1G — радиотелефонная связь любых аналоговых стандартов. К ним относятся несколько ныне устаревших систем сотовой связи. В первом поколении ставилась конкретная цель — дозвон до нужного абонента, номер которого набирался непосредственно на самом устройстве. Сети 1G появились и развивались в 80-х годах XX в. Примеры стандартов сотовой связи 1G — NMT и AMPS, работающие в диапазоне частот 450 МГц.

Связь 1G почти полностью вымерла в 90-х. Немногие пользователи застали её и в начале 2000-х. Отдельного внимания заслуживали советские и российские возимые радиотелефоны системы «Алтай».

Передача данных — как звука через устаревшую аналоговую связь — происходила со скоростью до 33,6 кбит/с. К этим мобильникам подключались проводные телефонные модемы и факсимильные аппараты. Такое решение было очень дорогим, энергоёмким и крайне малопроизводительным.

2G: то, чем мы пользуемся и поныне

2G — первое поколение сетей, перешедшее на полностью цифровую связь. Изобретение в 90-х гг. пакетных цифровых технологий позволило «упаковать» голосовую связь в «цифру». Появилась возможность отправлять и принимать SMS — короткие текстовые сообщения, ранее принимаемые с помощью пейджинговых систем связи.
Сети 2G полностью «добили» пейджер и сотовый телефон поколения 1G как явление.

GSM — «народная» мобильная связь

Широкое распространение получили стандарты GSM — в России они работают в диапазонах 900 и 1800 МГц. Позднее операторы ввели такие услуги, как USSD (отправка сетевых запросов). Доступ в интернет по технологии CSD имел скорость в 9,6…57,6 килобит в секунду. Сегодня эта скорость очень мала — возможен обмен лишь текстовыми сообщениями, открытие текстовых (без картинок) сайтов, отсылка и приём электронных писем с Word- и Excel-документами, не содержащими графические объекты.

Введение GPRS (2,5G) позволило перейти полностью на технологии пакетной связи, увеличив скорость до 115,2 кбит/с. Это позволило операторам вести учёт трафика, а не времени соединения. На практике скорость GPRS (2,5G) составляет порядка 10…80 кбит/с.

Перевод базовых станций GSM на технологию EDGE (2,75G) довёл скорость на каждого абонента до 474 кбит/с. Практическая скорость EDGE (2,75G) составляет 20…236 кбит/с. Однако к каким-то особенным революциям такой подход не привёл.

В основном сеть 2G используется для звонков и обменом SMS там, где отсутствует более скоростные сотовые сети. Операторы в последние годы предлагают дешёвые и безлимитные SMS — и такие же внутрисетевые и местные вызовы.

CDMA как альтернатива GSM

Активно продвигались и стандарты CDMA, работавшие преимущественно в диапазонах 450 и 1900 МГц. Широкого распространения в России они так и не получили.
Сеть CDMA изначально работала с доступом в интернет на скорости до 153 кбит/с, позволяя отсылать и принимать данные без прерывания разговора. Именно от концепции CDMA произошла современная система сотовой связи WCDMA/UMTS, известная как полноценное поколение 3G.

Возможности поколений 3G и 4G

Поколения 3G и 4G унаследовали от своих предшественников основную потребность абонентов — возможность последних общаться друг с другом без проводов. Но мощности и скорости этих сетей по сравнению с 2G-сетями выросли от десятков до тысяч раз.

Поколение 3G

Поколение 3G, созданное в 2000 г., располагало практической скоростью до 384 кбит/с (технология WCDMA, или UMTS), в обе стороны (от абонента к станции и от станции к абоненту). В 2006 г. поколение 3G обрело новый скачок в развитии — с помощью высокоскоростной технологии новой ревизии (3G/HSDPA) была достигнута входящая (от базовой станции к абоненту, DownLink) скорость в 3,6 Мбит/с.

С тех пор максимальная скорость интернета умножалась следующим образом:

7,2 Мбит/с — следующий шаг развития HSDPA;
14,4, 28,8 Мбит/с — технология HSDPA+;
42, 84, 168 и 336 Мбит/с — новый подход с использованием мультиплексирования (MIMO, или две и более несущих частоты от разных базовых станций, видимых устройством в конкретной точке).
Последняя, 11-я ревизия сетей 3-го поколения названа также Super 3G. Но в российских сетях 3G, работающих в диапазонах 900 и 1900, 2000 и 2100 МГц, операторы остановились на входящей скорости в 42 Мбит/с.

Так, «МегаФон» после объединения со «Скартел» (бренд Yota) резко сократил вложения — а затем и вовсе перестал инвестировать в 3G, переключившись на более новое поколение сотовых сетей.
Исходящая же скорость (HSUPA, от абонента к базовой станции, UpLink) доведена до отметки в 17,28 Мбит/с (3 по 5,76 Мбит/с). Благодаря ей мобильный интернет по своей скорости становится более симметричным.

Таблица: реальная скорость современных сотовых сетей
Абстрагируйтесь от рекламных показателей — смело делите заявленную операторами скорость на несколько единиц.

Технология Буква в гаджете Скорость, Мбит/c
В теории Реальная
GPRS G 0,17 0,05…0,1
EDGE E 0,47 0,1…0,23
3G 3G, H или H+, DH+ 21 или 42 до 15 или до 25
4G LTE или 4G 75 до 30
LTE-A или 4G+ 150 или 300 до 40 или до 50
На практике, с учётом значительной востребованности 3G-интернета, вызвавшей частую тотальную загруженность сетей 3G, скорость в сетях третьего поколения составляет 1…20 Мбит/с.

Услуги 3G, ставшие второстепенными
Говоря о многомегабитной скорости 3G, специалисты часто используют абревиатуру 3,5G, 3,75G. В сетях 3G также работают видеозвонки, доступна видеоконференц-связь. Разрешение видеопотока не сравнить с тем, что достигается в мессенджерах типа Skype — оно составляет всего 192*144 пикселя.

Голосовая связь в 3G стала более высококачественной — в отличие от спектра 300–3400 герц, принятого в качестве стандарта для телефонии десятками годов ранее и использовавшегося в сетях 1G/2G, технология HD-Voice обеспечивает голосовой спектр от 50 Гц до 7 кГц.
Альтернативные технологии на базе (Mobile) WiMAX не прижились на российском телеком-рынке. Они перешли в разряд беспроводной дальней связи между базовыми станциями в пределах отдельно взятого города или района.

Видео: эксперимент, сравнивающий 3G с 4G

Сети 4G
2009 г. стал годом появления LTE. В 2011 г. первая сеть от компании Yota появилась и в России — на смену устаревшей технологии WiMAX. Популярность эта сеть обрела благодаря первому в стране оператору, ещё в 2008 г. запустившему линейку по-настоящему безлимитных интернет-тарифов.

Изначально сеть LTE не была рассчитана на голосовые звонки — стандарт LTE-2600 обеспечивал лишь скоростной доступ в интернет. В базовом исполнении LTE обеспечивает скорость до 100 Мбит/с на приём — для каждого абонента. Скорость отправки данных составляет до 50 Мбит/с — в несколько раз больше, чем по технологии HSUPA+ в сетях 3G.

Усовершенствованная версия LTE-Advanced обеспечивает соответственно 150 (или 300) Мбит/с — к абоненту от вышки. Скорость к вышке от абонента составляет примерно 75 Мбит/с.

Следующий шаг развития LTE-Advanced (маркетологи называют такую скорость 4G+, инженеры — 4,5G и 4,75G) — доведение входящей скорости до 600 Мбит/с (LTE Advanced Pro) и до 1200 Мбит/с (LTE Advanced Pro+). Это приближает абонента уже к скоростям 5G. Диапазоны частот, в которых работают российские сети 4G — 800, 1800 и 2600 МГц.

Реальная скорость интернета в сетях 4G составляет 1…40 Мбит/с. Популярные блогеры устанавливали в ранние утренние часы рекорды скорости свыше 100 Мбит/с — но это скорее исключение, чем правило.

4G-сети ориентированы на поддержку передачи голоса по VoLTE с диапазоном частот — от 50 Гц до 14 кГц, что в среднем в 3 раза лучше HD-Voice в сетях UMTS и в 6 раз лучше, чем в сетях GSM.

Видео: чем отличается 4G от 3G

Beyond LTE

В начале 2010-х гг. китайский IT-гигант Huawei заявил, что готова технология 4G++ — Beyond LTE («Больше, чем LTE») — она способна обеспечить скорость интернета до 30 Гбит/с. Beyond LTE могла бы стать достойной заменой сетям 5G — как в своё время предпринимались попытки «разогнать» все коммерческие сети UMTS до 336 Мбит/с. Вскоре направление Beyond LTE было отложено — в пользу технологических изысканий для сетей 5G.

Перспективы 5G

Работа в сетях поколения 5G, которые пока ещё не воплотились в жизнь абонентов, начнётся со скорости в 1 Гбит/с. Об этом заявили разработчики, прорабатывающие концепцию нового поколения сотовой связи.
По состоянию на 2019 г., испытания всё ещё ведутся в нескольких странах — включая и Россию. Разработчики заявляют, что скорость на одного абонента достигнет 10 Мбит/с.

Видео: обзор технологий от 1G до 5G

Что делать, если скорость в 3G и 4G крайне низкая?

Падение скорости ниже 1 Мбит/с обусловлено значительным удалением смартфона, планшета, модема или роутера от базовой станции — в режиме «Только UMTS» («Только LTE») визуальный уровень сигнала практически отсутствует (ни одного деления на индикаторе), либо составляет всего одно деление, а также перегрузкой сети 4G в час «пик».

Если вы находитесь далеко от базовой станции 4G, и сигнал появляетс крайне редко — поднимите ваш роутер 4G (или смартфон в режиме точки доступа) повыше.

Как включить 3G и 4G на гаджетах Android?

В устройствах на базе Android лучшим на сегодня режимом сети является «Только LTE/WCDMA» — он позволяет насовсем отгородиться от медленного и низкоскоростного канала GSM.
Открывается данный режим чаще всего по команде «Настройки — Мобильные сети — Режим сети».

Видео: все способы включения 3G и 4G на Android

На гаджетах от Apple, работающих с операционной системой iOS, команда для попадания в подменю переключения между поколениями сетей чаще всего следующая: «Настройки — Сотовая связь — Включить LTE». При этом доступен лишь автовыбор поколения сетей — в тех же iPhone отсутствуют режимы «Только 4G», «Только 3G» и «3G/4G», которые нам и нужны.

Гаджеты Apple сразу переключаются на наиболее скоростное поколение — даже при одном делении сигнала из 4–5 на шкале. Включите — а через 10–15 секунд выключите — авиарежим. Либо выключите и вновь активируйте функцию «Включить LTE».

Если уровень сигнала 3G и/или 4G таков, что наладить устойчивую интернет-связь не удаётся (сайты открываются не всегда, каждую минуту «вылетают» из сети мессенджеры и т. д.) даже на крыше, то установите уличный модем или репитер на отдельной мачте либо опоре. Возможно, вы найдёте не прямой, а отражённый сигнал от ближайшей базовой станции — для этого уличная антенна направляется не в сторону самой вышки, а, например, на линии электропередач, здание или гору.

Заключение

4G опережает 3G по скорости до нескольких раз. Однако, выбрав 3G или 4G, будьте уверены, что скорости интернета вам хватит и для работы, и для развлечений. Последнее — выбор оператора и один из его безлимитных либо пакетных тарифов, за который вы не переплатите.

Оставьте комментарий