Dr-74.ru

IT, софт и программы
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Скорость передачи данных 4g lte

Как правильно выбрать смартфон с LTE

Каждый, кто покупал смартфон за границей, мог столкнуться с тем, что новенький и полностью работоспособный гаджет почему-то отказывается функционировать в российских сетях 4G. Проблема в том, что сети четвёртого поколения строятся в самых разных частотных диапазонах. А девайсы, как правило, выпускают под тот или иной набор этих диапазонов, а не под любые возможные диапазоны и их комбинации. Чтобы не пожалеть о покупке, нужно разбираться в некоторых технологических деталях, и мы попробуем вам в этом помочь.

Говоря о правильном выборе смартфона, в этот раз мы не имеем в виду платформу, на которой он собран, особенности операционной системы или камеру. Сосредоточимся на параметрах, обеспечивающих наилучшую работу вашего аппарата в сетях 4G/LTE. Это особенно важно для всех, кто активно пользуется мобильным Интернетом. Пользовательский опыт в сети LTE обычно заметно отличается от пользовательского опыта в сети 3G, даже в варианте HSPA+. Проще говоря, если вы в зоне уверенного покрытия LTE, а гаджет поддерживает современные режимы передачи данных, у вас, что называется, «всё летает». А вот о том, какие характеристики смартфона важны для достижения максимальной скорости — читайте в статье.

Частоты LTE: что это за бэнды и почему они важны?

Почему вообще нужно чем-то заморачиваться, ведь мы же не выбираем смартфоны по особенностям их работы с 3G? Всё просто. Для технологий 3G/WCDMA в мире закреплена полоса частот в диапазоне 2100 МГц. Поскольку этих частот не хватает, кое-где для 3G применяется также диапазон 900 МГц. В большинстве случаев любой современный аппарат поддерживает работу в 3G в обоих этих диапазонах. «Чистый» 3G сейчас нигде не используется, поэтому смартфон должен также понимать такие «расширения» технологии, как HSPA и HSPA+, ускоряющие работу с мобильным Интернетом. Чаще всего новые девайсы поддерживают и эти технологии.

Иное дело с LTE. Данный стандарт изначально подразумевал возможность построения сетей связи и мобильного Интернета в самых разных частотных диапазонах. В мире их используется больше десятка, причём в разных странах — разные комбинации частот. Ещё и не каждый оператор поддерживает одинаковый набор диапазонов даже в пределах одной страны. В России набор используемых частотных диапазонов LTE не так уж велик. Тем не менее, покупая смартфон за границей (например, в интернет-магазине), можно остаться без 4G из-за несовместимости приобретённого аппарата с той или иной нашей сетью.

Чтобы такого не произошло, желательно выбирать гаджет, исходя из того, какие частоты LTE поддерживает оператор в вашем регионе. Ситуация со временем меняется, операторы обзаводятся всё новыми частотами, поэтому задумываться о совместимости следует каждый раз, когда вы покупаете новый девайс.

Распределение частот в Москве (источник PicoCell)

На сегодня в России операторы «большой четвёрки» располагают сетями LTE в следующих основных диапазонах: 1800 МГц (b3), 2,5-2,7 ГГц (b7), 800 МГц (b20). Буква b c числом, приведённые в скобках — это «бэнд», название диапазона по классификации международной группы 3GPP, занимающейся разработкой стандартов LTE. Перечисленные диапазоны применяются для организации сетей FDD LTE с так называемым частотным разделением каналов, когда входящий и исходящий потоки данных идут на разных частотах. Есть также технология TDD с временным разделением каналов: когда входящий и исходящий потоки данных поочередно гоняются между аппаратом и сетью с использованием одной и той же полосы частот. В России эта технология также используется. Задействованный под неё диапазон — 2,5-2,6 ГГц (b38).

OnePlus 5 — смартфон, поддерживающий диапазоны b1/2/3/4/5/7/8/12/17/18/19/20/25/26/28/29/30/38/39/40/41/66

Резюме: какие частоты нужны в России. В идеале ваш смартфон должен в обязательном порядке поддерживать диапазоны b3 и b7 — это основа хорошего мобильного Интернета. Желателен диапазон b20: есть места, где он — единственная возможность получить доступ к LTE. Что касается b38, то его можно сравнить с вишенкой на торте — жить без неё можно, но как украшение не помешает.

Категории CAT: чем выше, тем быстрее

Куда важнее другой аспект, которому стоит уделить внимание при выборе нового аппарата. Сегодня сети LTE зачастую поддерживают работу смартфонов сразу в нескольких частотных диапазонах одновременно. Принято называть такой режим работы агрегацией частот (LTE-A). Гоняя данные сразу в нескольких частотных диапазонах, можно достичь более высоких скоростей скачивания и передачи информации. Однако для того, чтобы эта схема работала, необходимо выполнение нескольких условий. В той точке, где вы сейчас находитесь, должно наблюдаться покрытие сразу в нескольких частотных диапазонах LTE, оборудование оператора должно быть настроено на работу с устройствами с поддержкой LTE-A, а ваш смартфон — поддерживать LTE-A, причём именно тех комбинаций частот, которые предоставляет оператор. Звучит крайне сложно? На деле задумываться об этом следует только в момент покупки девайса.

А вот ещё на одну особенность стоит обратить внимание. Речь идёт о так называемой категории устройства. Обычно она отмечена однозначным или двузначным числом от 0 до 17. До недавнего времени считалось, что поддержки смартфоном категории Cat.3 вполне достаточно для пользования услугами LTE в России. Сегодня планка «достаточно» поднялась до Cat.4 (теоретически поддерживаются скорости до 150 Мбит/c), а для любителей самого быстрого Интернета следует рекомендовать девайсы с поддержкой режима агрегации частот, что соответствует категории Cat.6. (до 300 Мбит/c). Число в скобках — так называемые пиковые скорости. Скачивать данные с такими скоростями в реальной жизни не получится, но высокие пиковые скорости, как правило, оборачиваются более высокими средними скоростями скачивания информации.

Читать еще:  Скорость передачи 4g

Категории устройств и скорости передачи данных

Категория абонентского устройства

Максимальная скорость скачивания данных, Мбит/c

Поддержка агрегации несущих, МГц

Технология LTE что это – в чем отличие от 3G и 4G сетей

Разберёмся что такое LTE в смартфоне, и чем оно отличается от привычного 3G. Какие технологии передачи данных предлагают сети четвёртого поколения, и что это даст пользователям?

Что такое LTE

Многие смартфоны поддерживают LTE, но пока не всем пользователям известно, что это значит.

Стандарт является промежуточным этапом в переходе от 3G к 4G. Подключение к такой сети значительно увеличивает скорость передачи данных как загрузки, так и выгрузки. Но несмотря на это, он не дотягивает до технических характеристик, принятых для очередного четвёртого поколения связи.

Технология передачи данных

Сеть нового поколения предоставляет возможность соединения на скорости до 100 Мбит/сек (теоретически максимальная скорость). В реальности она на порядок ниже, все равно технология значительно опережает предыдущий стандарт. В основе лежит пакетная передача данных MIMO, и система кодирования OFDM. Благодаря распределению передающих антенн корреляционная зависимость полностью исключена. В разных странах связь работает на различных диапазонах. Даже разные операторы связи внутри страны нередко используют различные частотные диапазоны.

Сравнение с 3G

Если сравнить два последних поколения сети, действующее и только развивающееся, то получатся следующие выводы:

  • 4G обеспечивает передачу данных со скоростью в сотни раз выше предыдущего поколения;
  • разная технология передачи данных, полностью пакетная в новой и коммутация каналов и пакетов в предыдущей;
  • наличие VoIP в 4G;
  • возможность интеграции с E-Ultra;
  • стабильность связи даже при высоких скоростях перемещения объекта.

Все это несомненные превосходства новой сети. Но есть и недостатки, 3G за время своего существования может похвастаться обширной зоной покрытия. LTE сегодня присутствует только в ряде крупных городов страны.

LTE и 4G

Оба стандарта относятся к одному поколению, они имеют ряд отличий. Эти технологии нельзя считать одним и тем же.

В чём разница, у LTE по сравнению с 4G:

  • более низкая скорость выгрузки данных;
  • низкая пропускная способность (ЛТЕ – 150 Мб/с, 4G – до 1 Гб.);
  • ниже скорость приёма.

Плюсы использования в телефонах и планшетах

Какие преимущества для пользователей несёт внедрение новых стандартов связи?

  • просмотр видео в высоком качестве без задержек;
  • использование видеосвязь для звонков и для видеоконференций;
  • эффективное использование в качестве роутера для раздачи WiFi.

Увеличение скорости передачи данных способствует расширению услуг и снижению их стоимости.

Какие операторы предоставляют в России

Все ведущие компании предоставляют абонентам такую возможность. Также операторы снабжают пользователей модемами и карманными роутерами, для доступа в сеть.

  • Мегафон имеет широкую зону покрытия, но более высокую стоимость услуг в отличие от конкурентов. Предлагает до 40 Гб ежемесячно, для доступа к интернету через LTE подключается отдельная опция.
  • МТС имеет меньшую зону покрытия. Абонентская плата за услуги связи ниже чем у предыдущего конкурента, а объёмы ограничиваются 25 Гб.
  • Билайн предоставляет специальную сим-карту с поддержкой LTE. Стоит отметить, что зона покрытия этого оператора шире, чем у МТС.
  • Теле2 также внедряет LTE. Но пока доступ есть только в крупных городах.

Как подключиться к LTE

Если смартфон поддерживает LTE, то для подключения достаточно иметь правильно настроенную точку доступа. Как только гаджет окажется в зоне покрытия 4G, он автоматически переключится на высокоскоростную сеть.

Ряд моделей смартфонов отлично переключится на LTE, но как только покидают зону покрытия не могут самостоятельно вернуться к 3G. Они не видят сети, и чтобы вновь появилась возможность использования интернета необходимо перезагрузить устройство.

Какая средняя и максимальная скорость мобильного 4G Интернета

Какая скорость у 4G стандарта — часто задаваемый в поисковых системах запрос. Им интересуются пользователи, которые уже перешли или планируют переходить на использование мобильной сети четвертого поколения. Однако, перед тем как заменить в смартфоне или модеме СИМ-карту на новую, стоит узнать, в чем заключается отличие в технологиях третьего и четвертого поколений, какая разница в скорости, стабильности и качестве покрытия.

Мобильный Интернет быстро развивается, заменяя собой остальные виды связи. Операторы постоянно работают над тем, чтобы повысить качество и увеличить скорость, однако, как это сказывается на условиях абонентов?

В отечественных условиях и во всем мире существуют определенные игры операторов. Заключаются они в том, что полное название технологии представляется как 4G LTE. Однако ЛТЕ является стандартом четвертого поколения, но по факту это улучшенный 3G. Однозначно он не дотягивает по характеристикам до полноценного четвертого поколения.

Обратите внимание! Развитием и регулированием рынка сотовой связи занимается специальная организация — Международный союз электросвязи. Она представила 4G Интернет в 2008 г. С тех пор происходит постоянное развитие и плавное внедрение его во всем мире.

Скорость

Технология базируется на пакетном принципе передачи информации. Это дает возможность получить столь внушительные заявленные скорости применения, как 1 Гбит/сек. Но настолько высокая реальная скорость 4G стандарта сложно достижима, и ни одна мировая сеть не может похвастаться таким результатом.

Базовые станции, или попросту вышки различных операторов, способны передавать данные на дистанцию 100 км. Но для этого требуется идеально ровная местность без различных препятствий: холмов, оврагов, лесов и др.

Специальные протоколы Международного союза электросвязи установили скорость Интернета в стандарте, которая должна быть не менее 100 Мбит/сек для объектов в движении. Что касается неподвижных наземных точек доступа, то есть модемов или телефонов в статике, то скорость передачи должна составлять до 1 Гбит/сек. Однако на сегодняшний день реальные цифры намного ниже.

Читать еще:  Где ловит 4g

Обратите внимание! Скорость очень сильно зависит от расстояния до базовой станции и наличия преград.

Максимальные усилия разработчиков сегодня направлены в сторону использования технологии ортогонального уплотнения передаваемых частот (OFDM). Для пользователей, которые имеют доступ к передаче данных при помощи модема, применим хороший способ усиления качества и скорости передаваемого и получаемого трафика — технология MIMO. Это значит, что антенны для приема и передачи информации расположены так, чтобы получалась наибольшая корреляция в расположенных рядом устройствах.

Касательно отличий 4G от стандарта третьего поколения, то его поддержка в полной мере функционирует при помощи пакетного метода. Это придает большую скорость и пропускную способность. 3G может похвастаться только частичной пакетной передачей, при том что наибольшую часть все же берет на себя канальная передача. Голосовые сообщения отправляются и принимаются при помощи Voice over LTE.

Важно! В городах России быстрота 4G довольно неплохая, чего нельзя сказать о пригородах и отдаленных участках.

Какие факторы влияют на скорость

Примечательно, что, проведя одну проверку и через некоторое время другую, при этом не перемещая телефон, можно заметить, что быстрота скорости постоянно меняется. Это связано с различными факторами, появлением или исчезновением частотных помех, перемещениями крупных предметов и другими причинами.

Однако есть определенный набор факторов, которые влияют на действие мобильной сети:

  • расстояние устройства пользователя до базовой станции оператора. Для некоторых сетей операторы дополнительно ограничивают площади покрытия. В таком случае телефон, модем или планшет будут показывать, что находятся в пределах 4G сети, но скорость не окажется высокой;
  • если абонент находится в городе, то большое значение играет отсутствие помех. Чем их меньше, тем лучше будет качество пользования Интернетом. Кроме этого, основная проблема — наличие сигналов, отраженных несколько раз от различных поверхностей;
  • напрямую влияет количество пользователей, одновременно подключенных к ретрансляционной антенне. Есть и косвенный фактор — временной промежуток применения. Ночью скорость стабильно выше, потому что большая часть абонентов просто не использует Интернет;
  • технические характеристики смартфона, планшета или модема. Даже у одного производителя применение сетей четвертого поколения для обмена данными кардинально отличается для флагманских моделей и бюджетных линеек.

Развитие мобильной связи не стоит на месте, поэтому провайдеры развивают стандарты и технологии.

Обратите внимание! Происходит постоянное совершенствование оборудования и программного обеспечения для предоставления абонентам максимально стабильного и качественного соединения с высокой пропускной способностью.

Разница в скорости между четвертым и третьим поколениями

Технология третьего поколения является мобильным стандартом передачи информации с возможностью скоростного доступа к Глобальной сети и мобильной связью. Датой создания является 1999 г. Несмотря на это, реальное внедрение и распространение 3G началось позже. Популярность 3G до сих пор является максимальной среди всех сотовых операторов.

В отечественных условиях зона покрытия стандарта 3 джи намного превышает покрытие последователя. Кроме этого, это сильно сказывается на реальной скорости, поскольку 3G функционирует на максимуме возможностей, в то время, когда более новая связь полноценно работает только в городах.

На сегодняшний день единственной пока проблемой стандарта 3G является его более низкая скорость по сравнению с четвертым поколением. Она составляет:

  • для пользователей с большим уровнем мобильности (до 120 км/ч) — не менее 144 Кбит/сек;
  • для пользователей с небольшим уровнем мобильности (до 3 км/ч) — 384 Кбит/сек;
  • для стационарных объектов — 2048 Кбит/сек.

Скорость передачи данных стандарта 4G составляет:

  • стандарт 4G LTE может похвастаться скоростью передачи данных в реальные 60 Мбит/сек;
  • быстрота в 100 Мбит/сек должна предоставляться высокоподвижным пользователям, например, поездам и автомобилям в движении;
  • пользователям с небольшой подвижностью, например, пешеходам и фиксированным абонентам, должна предоставляться скорость 1 Гбит/сек.

При детальном сравнении становится ясно, что технология четвертого поколения в 10 и более раз быстрее, чем его предшественник. Кроме этого, 4G имеет ряд преимуществ. Например, при отсутствии должного качества покрытия или соединения он автоматически меняется на более старый. В случае с 3G происходит так же, но там предыдущий минимальный стандарт — EDGE, появление которого явно не радует абонентов.

Обратите внимание! Процесс смены стандарта в случае с более новым является максимально плавным, при этом не прерываются даже загрузки или передача голосовых данных. Это связано с использованием пакетного метода передачи.

Совершенно очевидно, что технология четвертого поколения работает и должна функционировать намного быстрее, ведь она является более новой ступенью в эволюции.

Как проверить скорость

Любому пользователю важно знать, каким образом можно проверить быстродействие мобильной сети. Для этого существуют множество различных сайтов и приложений. Можно выбрать наиболее удобный способ и воспользоваться. Одним из первых таких сайтов является Speedtest.net. Он доступен в виде программы, приложения для смартфонов. Также можно проверить скорость, зайдя прямо на сайт. Программа показывает скорость загрузки, передачи и пинг.

Принципа работы заключается в том, что программа подключается к ближайшему серверу на базовой станции и проводит замеры различных показателей. Это позволяет максимально точно замерить быстродействие при передаче информации.

Обратите внимание! Во время замера нужно остановить все загрузки и закрыть сторонние приложения, которые используют Интернет. Это позволит добиться максимально точного и качественного замера. Также желательно находиться в неподвижном состоянии, иначе быстрота Сети может кардинально измениться. В таком случае невозможно будет получить реальный результат.

Частотные диапазоны

Большинство отечественных операторов мобильной связи применяет практически идентичные частотные диапазоны для связи:

  • оператор «Yota» работает в 2500-2530/2620-2650 Мгц;
  • «Megafon» пользуется 2530-2540/2650-2660; 2575-2595; 847-854.5/806-813.5 Мгц;
  • для оператора МТС частоты составляют 2540-2550/2660-2670; 2595-2615; 1710-1785/1805-1880; 839.5-847/798.5-806 Мгц;
  • для «Билайн» выделены 2550-2560/2670-2680; 854.5-862/813.5-821 Мгц;
  • «Теле2» работает в 2560-2570/2680-2690; 832-839.5/791-798.5 Мгц.
Читать еще:  На какой скорости работает 4g

Обратите внимание! В Европе существует меньшее количество операторов сотовой связи, поэтому используется меньше частотных диапазонов.

Для европейских абонентов применяются следующие частоты:

  • 4G FDD Band 8 880.1 — 889.9 Мгц, 925.1 — 934.9 Мгц, 2×9.8 — оператор «Orange France»;
  • 4G FDD Band 3 1710 — 1785 Мгц, 1805 — 1880 Мгц 2×75 — операторы «Orange France», SFR, «Bouygues Telecom», «Free Mobile»;
  • 4G FDD Band 1 2100 Мгц — 2×60 — только «Orange France»;
  • 4G FDD Band 7 2500 — 2570 Мгц, 2620 — 2690 — 2×75 — операторы «Orange France», SFR, «Bouygues Telecom», «Free Mobile».

В Соединенных Штатах Америки применяются такие частотные диапазоны:

  • B2 на частотах от 1850 до 1910 Мгц и от 1930 до 1990 Мгц. Операторы: «T-Mobile», «MetroPCS» («General Wireless»);
  • B4. Используются AT&T, «T-Mobile», «MetroPCS»;
  • B13 для провайдера «Verizon»;
  • B2, B4, B5, B17, только AT&T;
  • B25, B26, только «Sprint».

Реальное быстродействие Интернета 4G у отечественных операторов

Компания из США «Ookla», которая является производителем всем известного Speedtest.net, провела специальные замеры по всей территории России. В общей сложности было проведено около 8 млн проверок по всей территории страны в различных стандартах. Кроме этого, применялись почти 1,5 млн устройств от всевозможных производителей.

По результатам всех тестов были опубликованы средние итоговые данные. Общий замер показал следующие результаты:

  • самым быстрым сотовым оператором в России по части сотового Интернета оказался «МегаФон», который показал 24,68 Мбит/сек на загрузку и 10,57 Мбит/сек на отдачу;
  • после него, второе место занимает MTS с показателями в 15,49 Мбит/сек и 6,96 Мбит/сек на скачивание и отдачу соответственно;
  • также в тройке лидирующих оказался альтернативный мобильный оператор «Tele2», который показал результаты в 13,83 Мбит/сек и 6,5 Мбит/сек;
  • среди всех представителей услуг так называемой «большой четверки» последнее место занял «Билайн», который смог предоставить показатели в 11,63 Мбит/сек и 6,27 Мбит/сек.

Обратите внимание! Как можно заметить по итоговым результатам, лидирующая компания по быстроте Интернета более чем в два раза опережает замыкающую.

Скорость стандарта 4G намного превышает работу предшественника — 3G. Однако реальное быстродействие сети очень сильно не дотягивает до официально заявленного одного гигабайта в секунду. Также расстраивает достаточно слабое развитие технологии, которая нормально работает пока только в крупных городах.

Портал о современных технологиях мобильной и беспроводной связи

Параметры, влияющие на скорость стандарта LTE и способы их оценки

Скорости, которые может обеспечить технология LTE в нисходящем и восходящем каналах (от базовой станции к мобильному устройству и обратно), зависят от множества важных параметров – метод дуплексирования каналов, имеющийся диапазон частот, вид модуляции поднесущих, метод помехоустойчивого кодирования данных, использования технологий MIMO, затраты ресурсов на управление, длительность циклических префиксов и другие.[1]

Предварительные оценки параметров планируемой сети стандарта LTE могут производиться в трех сценариях, как показано на рис.1: отдельное соединение (Single-Downlink, отдельная сота со многими пользователями (Single-Cell Multi-User), много сот со многими пользователями (Multi-Cell Multi-User);

Рис. 1. Сценарии для оценки параметров планируемой сети стандарта LTE

Single-Downlink- сценарий, в котором оценивается только одно нисходящее соедине­ние между базовой станцией и абонентским оборудованием одного пользователя. С точки зрения планирования позволяет исследовать параметры служебных и пользовательских каналов, а также эффективность алгоритмов MIMO.

Single-Cell Multi-User — сценарий, в котором оцениваются соединения с потенциально активными пользователями в пределах одной соты. Позволяет дополнительно исследовать параметры радиосети с учетом внутрисотовой загрузки и процедур планирования радио ресурсов, а также эффективность многопользовательских режимов MIMO.

Multi-Cell Multi-User — сценарий, в котором оцениваются основные параметры все сети. Позволяет исследовать все параметры реальной радиосети с учетом внутрисистемных помех от смежных сот.[2]

OFDMA и SCFDMA

Принципиально новым решением для радиоинтерфейса LTE стало использование новых методов множественного доступа – OFDMA в нисходящем канале (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) и SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) – в восходящем. Важно, что весь имеющийся спектр разбивается на ортогональные поднесущие по 15 кГц (в нисходящем канале), каждая из которых в свою очередь модулируется определенным видом модуляции (от QPSK до QAM64). 12 поднесущих – минимальная полоса, выделяемая для одного абонента. Использование многопозиционных методов модуляции требует каналов с высоким уровнем отношения сигнал/шум, ухудшение же радиоусловий приведет к снижению порядка модуляции, а, соответственно, и скорости передачи данных. Таким образом, при плохих радиоусловиях максимальные скорости передачи данных в нисходящем канале можно смело разделить на 3 (при QPSK одновременно передаются 2 бита информации, при QAM64 – 6 бит).

Помимо порядка модуляции важно принимать во внимание и схему помехоустойчивого кодирования. Например, кодирование со скоростью ½ еще в 2 раза снижает скорости передачи данных.[1,3]

Масштабируемость ширины частотного канала в LTE

Важнейшей особенностью сетей LTE является масштабируемость занимаемого ими частотного спектра от 1.4 до 20МГц (возможные полосы — 1.4, 3, 5, 10, 15 и 20 МГц), которая способствует быстрому внедрению технологии в условиях ограниченности радиоресурсов. Очевидно, что, чем шире полоса, тем больше будут скорости. Ниже в таблице 1 приведены соотношения между шириной полосы и количеством поднесущих и ресурсных блоков ( ресурсный блок – это 12 поднесущих в частотной области и один тайм-слот или 7 OFDM-символов во временной области).

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector