Поколение 3.5g

Переходное поколение 3.5G представлено стандартом HSDPA.

Для сотовых сетей сегодня существует несколько протоколов, увеличивающих скорость передачи данных. Однако фактически ни один из них не способен экономить ресурсы мобильной сети, что делает такой трафик дорогим и неэффективным. Задуманный ведущими производителями инфраструктурного оборудования мобильной связи протокол HSDPA призван повысить производительность сети именно за счет более эффективного использования радиоканала, в частности сокращением задержек при передаче пакетов. Технология HSDPA не несет в себе ничего нового, но изменяет представление пользователя о мобильных сетях передачи данных третьего поколения.

HSDPA (англ. High-Speed Downlink Packet Access - высокоскоростная пакетная передача данных от базовой станции к мобильному телефону) - стандарт мобильной связи, рассматривается специалистами как один из переходных этапов миграции к технологиям мобильной связи четвертого поколения (4G). Максимальная теоретическая скорость передачи данных по стандарту составляет 14,4 Мбит/сек., практическая достижимая в существующих сетях - около 3 Мбит/сек.

По сравнению с UMTS, в сети HSDPA можно передавать в три раза больше данных и поддерживать вдвое больше пользователей на одну соту.

Впервые HSDPA была описана в пятой версии стандартов 3GPP. В ее основе лежит теория, согласно которой при сопоставимых размерах сот применение многокодовой передачи позволяет достигать пиковых скоростей порядка 10 Мбит/с (теоретически максимальная скорость передачи данных в этих условиях составляет 14,4 Мбит/с).

Стандарты 3GPP, которые станут продолжением пятой версии, нацелены на дальнейшее увеличение пропускной способности: достижение пиковых скоростей порядка 20-30 Мбит/с при помощи технологии Multiple Input Multiple Output и иных способов применения антенных решеток.

Кроме того, HSDPA значительно улучшает качество предоставляемых абоненту мультимедийных услуг (именно за счет высокой скорости задержка становится неощутимой, а объем передаваемой информации увеличивается). По словам главного аналитика Gartner Group по вопросам мобильной инфраструктуры Джейсона Чепмена, “правильное позиционирование HSDPA поможет ускорить внедрение сетей 3G. Эта технология предоставляет новые возможности для поддержки высокоскоростных мобильных приложений, включая загрузку сетевого контента”.

3GPP Long Term Evolution

3GPP Long Term Evolution (LTE) — название технологии мобильной передачи данных. Проект 3GPP является стандартом по совершенствованию технологий CDMA,UMTSдля удовлетворения будущих потребностей в скорости передачи данных.

Эти усовершенствования могут, например, повысить эффективность, снизить издержки, расширить и совершенствовать уже оказываемые услуги, а также интегрироваться с уже существующими протоколами. Скорость передачи данных по стандарту 3GPP LTE в теории достигает 326,4 Мбит/с(демонстрационно 1 Гбит/с на оборудовании для коммерческого использования) на приём (download), и 172,8 Мбит/с на отдачу (upload), в международном стандарте же прописано 173 Мбит/с на приём и 58 Мбит/с на отдачу.

Стандарт 3GPP LTE, под которым чаще всего имеется в виду его релиз 9 и более ранние, формально, не является стандартом беспроводной связи 4G, однако стандарт LTE Advanced, под которым понимается релиз 10 и более поздние релизы стандарта LTE, утвержден Международным Союзом Электросвязи как стандарт беспроводных сетей, отвечающий всем требованиям беспроводной связи четвертого поколения, и включен вIMT-Advanced. Все имеющиеся на данный момент внедрения сетей LTE относятся к Release 8, 9. Первоначально 3GPP LTE не относился к4G- четвертому поколению беспроводной связи, так как он не удовлетворял всем условиям Международного Союза Электросвязи относительно 4G, однако позже было разрешено использование этого обозначения, и стандарт 3GPP LTE стали относить к pre-4G, то есть предварительной версии стандартов 4-го поколения. Вместе со стандартом WiMAX Release 2, или простоWiMAX 2, что чаще используется как название стандарта, (стандарт IEEE 802.16m) LTE Advanced являются на данный момент всеми стандартами, утвержденными вIMT-Advanced.

Особенности технологии

Радиус действия базовой станцииLTE может быть различным в зависимости от мощности и используемых частот. В оптимальном случае это порядка 5 км, но при необходимости дальность действия может составлять 30 км или даже 100 км (при достаточном поднятии антенны).

Звонок или сеанс передачи данных, инициированный в зоне покрытия LTE, технически может быть передан без разрыва в сеть 3G(W-CDMA,CDMA2000) или вGSM/GPRS/EDGE. Таким образом, развитие сетей LTE возможно на уже развитых сетях как операторовGSM(в России — операторы «большой тройки») так и операторов CDMA (в России —Енисейтелеком,Скайлинк,БайкалВестКом), что заметно снижает стоимость развертывания сети (в отличие отWiMaxсетей).

В конце ноября 2010 годаМеждународный союз электросвязи ITUофициально призналLTE-Advancedстандартом беспроводной связи четвёртого поколения (4G).

Реализация

14 декабря 2009 года Шведская телекоммуникационная компания TeliaSonera, совместно с Ericsson объявила о запуске первой в мире коммерческой сети стандарта LTE в Стокгольме иОсло^[3]. По словам старшего вице-президента Ericsson Йохана Уиберга, скорость скачивания в сети Telia должна составить от 20 до 80 мегабит в секунду.

В России опытные сети четвёртого поколения планировалось запустить весной 2010 года^[4].

Генеральный директор компании Yota Денис Свердлов заявил в мае 2010 года, что первые пять городов России будут покрыты новой сетью уже в 2010 году^[5]. Первым городом в России, поддерживающим стандарт LTE, должна была стать Казань, за ней Новосибирск и Самара. Впрочем, это заявление Свердлова было опровергнуто Роскомнадзором^[6]:

Решения Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ), на основании которых выданы лицензии, содержат тактико-технические характеристики радиоэлектронного оборудования, при анализе этих характеристик понятно, что они подразумевает развитие технологии WiMAX.

— Александр Катулевский

Однако 7 июля 2010 года Роскомнадзор признал, что «Скартел» (бренд Yota) и «Ростелеком» смогут развернуть сети четвертого поколения по технологии LTE, используя уже выданные двум операторам частоты^[7]. «Скартел» планирует обжаловать в суде решение Роскомнадзора о признании недействительным разрешения на использование частот в диапазоне 2,5-2,7 ГГц в 170 городах РФ.^[8]. На октябрь 2010 ГКРЧ ещё не определила полосы частот для внедрения LTE, характеристики оборудования и условия использования ^[9].

В Молдавии в 2011 году Orange Moldova, Moldcell и Приднестровский оператор "Интерднестрком" (IDC) также планируют ввести в эксплуатацию сеть 4G.^[10][11]

Оператор МТС запустил первую в странах СНГ коммерческую сеть стандарта LTE в столице Узбекистана Ташкенте^[12]. Скорость передачи данных в сети четвертого поколения будет достигать 100 мегабит в секунду. При этом она будет работать в диапазоне 2,5-2,7 ГГц. Сеть построена на оборудовании китайской компании Huawei. Пока она работает только в центральной части узбекской столицы, однако компания рассчитывает в будущем расширить зону покрытия сети.

Сеть LTE в России

3 марта 2011 года Yota подписала соглашение с крупнейшими операторами связи: «Билайн», «Мегафон», "МТС" и «Ростелеком» — о развитии LTE в России. Услуги связи в стандарте LTE могут быть доступны уже в 2011 году. А к 2014 году сеть охватит более 180 городов России.

Заключение соглашения состоялось в московском офисе Yota в присутствии Председателя Правительства Российской Федерации Владимира Путина. Согласно документу, участники сделки получат доступ к инфраструктуре сети мобильной связи 4-го поколения группы Yota и опционы на выкуп долей в Yota по рыночной цене в 2014 году. ^[13] Репортаж об этом был показан на Первом канале ^[14]

Основные функциональные элементы

Serving SAE Gateway или просто Serving Gateway (SGW) — обслуживающий шлюз сети LTE. Предназначен для обработки и маршрутизации пакетных данных поступающих из/в подсистему базовых станций. По сути, заменяет MSC, MGW и SGSN сети UMTS. SGW имеет прямое соединение с сетями второго и третьего поколений того же оператора, что упрощает передачу соединения в /из них по причинам ухудшения зоны покрытия, перегрузок и т.п.

Public Data Network (PDN) SAE Gateway или просто PDN Gateway (PGW) — шлюз к/от сетей других операторов. Если информация (голос, данные) передаются из/в сети данного оператора, то они маршрутизируются именно через PGW.

Mobility Management Entity (MME) — узел управления мобильностью. Предназначен для осуществления «эстафетной передачи» (хэндовера) между базовыми станциями сети LTE, а также сетей второго и третьего поколений данного оператора.

Home Subscriber Server (HSS) — сервер абонентских данных. HSS представляет собой объединение VLR, HLR, AUC выполненных в одном устройстве.

Policy and Charging Rules Function (PCRF) — узел выставления счетов абонентам за оказанные услуги связи. ^[15]