Принцип работы gsm кратко

Обновлено: 05.07.2024

Устройство представляет собой приемник радиоволн, в который установлена сим-карта любого оператора сотовой связи. Получаемую информацию ДЖСМ-модуль обрабатывает с помощью специального контроллера. Кроме этого, в девайсе есть база телефонных номеров пользователей, имеющих право входить на закрытую территорию. В момент звонка контроллер сравнивает входящий номер с записанной информацией, и если абонент находится в списке, отдает команду на приведение в действие привода.

В противном случае GSM-модуль сбросит звонок, не выполняя при этом никаких действий. Некоторые модели позволяют отключить процесс идентификации пользователя, и контроллер активирует исполнительный механизм при любом звонке. В зависимости от девайса блок управления может быть настроен с помощью веб-интерфейса, ПК, подключенного через интерфейс USB, смс-команд и т.д.

Преимущества и недостатки

Главным минусом систем, основанных на GSM-module, является то, что исполнительный привод не будет активирован при разряженном аккумуляторе телефона. Впрочем, аналогичный недостаток присущ всем системам дистанционного управления. Преимуществ у GSM-систем значительно больше:

Не нужно приобретать специальные пульты ДУ.
Модуль можно активировать с любого места, где есть сотовая связь.
Есть возможность тонкой настройки системы управления.
Сравнительно невысокая стоимость.
Модуль можно установить на автоматические системы любого производителя.
Простота в использовании и обслуживании.
Беспроводные системы управления позволяют не менять дизайн помещения во время установки.
Монтаж устройства может выполнить любой человек, внимательно изучивший инструкцию.

Особенности выбора и область применения

Беспроводные технологии постоянно совершенствуются и становятся все более доступными для широкого круга потребителей. Чтобы устройство нормально функционировало, необходимо продумать место его установки. Выбор конкретной модели будет сложно сделать, если не разбираться в особенностях работы системы.

Одним из важнейших моментов является тип объекта. Именно от этого зависят технические характеристики, по которым и предстоит выбирать девайс. Если это квартира, то устройство должно обеспечить надежную защиту от проникновения посторонних лиц. В такой ситуации стоит отдать предпочтение GSM-системе с датчиком движения.

GSM (Global System for Mobile Communications) — это международный стандарт связи второго поколения 2G, цифровая сеть, которая используется мобильными операторами для передачи в ней данных. Используется по всему миру и поддерживается практически всеми мобильными телефонами. Данные передаются в беспроводном формате, поэтому провода не нужны.

Переводится, как глобальная система мобильной связи. Основана на разделение каналов по времени TDMA и частоте FDMA. Является сетью второго поколения, означает цифровую связь.

История GSM берет свое начало в 1 982 году, когда Европейский институт стандартизации электросвязи создал Group Special Mobile, которую потом переименовали в Global System for Mobile Communications. Развиваться технология и активно распространятся начала лишь в 90-ых годах.

Целью создания было обеспечение мобильного роуминга между странами, которые состояли в общеевропейском сотрудничестве. Сотовую связь устанавливать предполагалось на частоте в 900МГц.

По состоянию на 2020 год цифровые беспроводные услуги GSM предлагались в той или иной форме в 193 странах.

ТЕХНОЛОГИЯ

Технически, термин GSM относится к голосовым сетям второго поколения (2G), которые работают на основе комбинации множественного доступа с временным разделением (TDMA) и множественного доступа с частотным разделением (FDMA). TDMA берет Частотный канал, который использует телефон, и делит его на отдельные биты времени, которые назначены каждому пользователю. FDMA делит частотную полосу на секции и назначает по одному на каждую вышку сотового телефона. Башни, как правило, распределены достаточно далеко друг от друга, так что те, кто использует ту же частоту, не перекрывают свои области покрытия.

Термин “GSM” используется также для обозначения третьего поколения (сети 3G) технологии поставят на место той же компании и с использованием одной и той же базовой сети. Фактически это можно назвать универсальной мобильной телекоммуникационной системы (УМТС), и использует широкополосной CDMA (Ш-МДКР) воздушный интерфейс стандарта в большинстве мест. Хотя они и являются распространенными технологиями спектра, W-CDMA и стандарт, используемый конкурирующими телефонами CDMA (обычно CDMA2000), не совместимы.

SIM-карта

Телефоны GSM использовать сим-карта, которая представляет собой небольшую карту со встроенной интегральной схемой, которая хранит персональные данные пользователя номер телефона, учетную информацию, и контакты. Когда пользователь переключает телефоны, обмен SIM-карты с одного телефона на другой передает сотовый сервис и номер телефона, и активирует новый телефон. Список контактов, календарь и другие личные данные обычно легко перемещаются между телефонами.

Частоты

Частотный диапазон, используемый этими аппаратами, зависит от нескольких факторов, включая местоположение и технологические изменения. Например, в Европе, 2Г Сеть GSM работает в диапазонах 900 МГц и 1800 МГц и 3G сетей использование 2,100 МГц. Соединенные Штаты работают на частотах в диапазоне 850 МГц и 1900 МГц. Многие другие страны, включая Австралию и некоторые страны Южной Америки, используют диапазон 850 МГц. Большинство телефонов предназначены для стран, где они используются чаще всего, но четырехдиапазонный телефон будет обрабатывать 850, 900, 1,800 и 1,900 МГц, и, как правило, работают в большинстве областей.

Охват

По состоянию на последние года, большинство стран от Арктического региона до Антарктиды используют протокол GSM. Это особенно распространено в Европе, где оно возникло, и в большинстве стран восточного полушария, включая многие развивающиеся страны. В Западном полушарии протокол CDMA более распространен в Соединенных Штатах и некоторых других странах. Однако многие страны, включая Канаду и Бразилию, используют GSM.

Эволюция GSM или что такое 2.5G и 2.75G

Пакеты позволяют абонентам обмениваться данными не только между собой, но и отправлять / получать из Интернета. Скорость передачи – 85-100 кбит/сек.

EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution ) или 2,75G – улучшенный вариант GPRS, использующий модуляцию 8PSK. Технология повышает скорость передачи до 270 кбит/сек.

Возможности GSM связи

Стандарт и надстройки поддерживают следующие функции:

Зачем нужен GSM в телефоне?

В данное время на смену связи и интернета GSM постепенно приходят более совершенные технологии, такие как WCDMA и LTE (4G). Благодаря повышенной пропускной способности доступная скорость отправки и получения информации возросла до 3,6 Мбит/с (3G). За счет этого пользователи получают возможность не только оперативно загружать большие файлы, но и просматривать видео в высоком разрешении. Однако это удовольствие нельзя назвать дешевым, в особенности по сравнению с 2G-сетями. Причем здесь дело касается не только стоимости связи, но и дополнительного расхода АКБ.

Если есть потребность в экономии заряда батареи, можно переключить смартфон в режим GSM. Это позволит не только продлить время работы, но и улучшит качество связи, если в текущей локации слабый сигнал сетей 3G/4G.

Как включить GSM?

WCDMA или GSM: в чем разница

Обе технологии имеют множественный доступ, это значит, что одна вышка может принять несколько вызовов. Но главное отличие между ними исходит из того, как именно данные преобразуются в радиоволны, которые устройство получает и транслирует.

Основной проблемой для телекоммуникационных компаний стала разница в частотных диапазонах. Из-за нее телефоны с поддержкой GSM не могли связаться с сетями WCDMA, и наоборот. Чтобы устранить этот недостаток, большинству производителей приходилось использовать разные частотные диапазоны для сетей 2G и 3G. Это дало возможность использовать сотовые практически в любой сети и в любом месте в мире.

Другими словами, WCDMA – это технология, основанная на использовании телефона с абонентским номером, который связан с конкретным устройством с поддержкой 3G. Если вы хотите сменить телефон, вам необходимо связаться с провайдером, деактивировать старое устройство и подключить новое.

WCDMA – это режим мобильной связи нового поколения (3G). Через него можно передавать голос и данные, и происходит это значительно быстрее. Качество связи практически не отличается в этих режимах. Но покрытие WCDMA чаще всего не ловит за городом.

Следовательно, если вы часто выезжаете за городские пределы и для вас важна связь, выбирайте GSM. А если вы чаще всего бываете именно в городе и хотите пользоваться скоростным интернетом, вам больше подойдет WCDMA. Плюсом этого режима сети является то, что он экономит энергопотребление аккумулятора, и связь не будет глючить во время перемещения по городу.

Можно также выбрать и автоматический режим (переключение между сетями в зависимости от качества покрытия). Он обеспечит интернет и голосовую связь в любой точке досягаемости радиоволн. Но его недостатком является повышенная энергозатратность, потому что одновременно работают два радиомодуля.

А поскольку радиомодуль использует больше энергии там, где сигнал слабо досягаем, то за городом батарея будет разряжаться очень быстро. Следовательно, выезжая, переключайтесь на GSM.

Чтобы включить в смартфонах с поддержкой ОС Android (Meizu, Xiaomi, Lenovo, Prestigio, и др.) необходимый режим сети, зайдите в Настройки > Мобильные сети > Режим сети > включить WCDMA / GSM / UMTS / HSDPA+.

Перед приобретением GSM контроллера изучите все особенности этого устройства, которые отличают его от других моделей:

Нет необходимости в приобретении специальных пультов управления для каждого абонента, а также различных брелков или карт.
Некоторые системы, оснащенные GSM модулями, имеют ограничения по числу пользователей.
Подать команду на какое-либо действие системы можно, находясь в любом месте, где имеется сеть вашего мобильного оператора. Поэтому можно, например, открыть ворота вашему знакомому на территорию, находясь при этом совершенно в другом месте, главное, чтобы там действовала сеть вашего оператора. Также это упрощает работу работникам охранной службы.
Имеется возможность произвести настройку системы по компьютеру: удалить или добавить номера абонентов в базу, изменить предоставление доступа по дням недели, времени дня, вести журнал заезда и выезда, запретить въезд при наличии долга по оплате услуг и т.д.
GSM модули можно монтировать на автоматические системы любых производителей.
Низкая стоимость оборудования. GSM модули по цене примерно равны цене трех пультов управления. Если число пользователей значительное, то экономия средств будет больше. Нет абонентской платы.
Такая система имеет простую установку и работу. Установить ее сможет любой человек, имеющий элементарные знания электротехники, по прилагаемой инструкции.
По сравнению с оборудованием, управление которого осуществляется по проводам, здесь есть возможность оставить без изменений интерьер помещения при монтаже, не повреждая ничего. Не требуются провода, так как сигнал передается по радиочастоте. В качестве вспомогательных устройств в ее комплекте могут быть проводные датчики.

Серьезным недостатком таких систем является тот факт, что механизмы привода не будут работать, если батарея аккумулятора смартфона разряжена, либо у вас нет денег на этом номере. Однако, подобный недостаток есть и в системах с пультами управления.

Также, к недостатку можно отнести тот факт, что сигнал GSM можно заглушить. В этом случае такая сигнализация уступает обычным вариантам.

GSM модули используются в различных типах оборудования, имеющих электрические приводы:

Автомобильные сигнализации.
Двери офисов с электрозамком.
Электрокотлы отопления.
Автоматика шлагбаумов и ворот.
Различные сигнализации и охранные системы.

Первые места применения GSM модулей были в видеокамерах, сигнализациях, отправляющих СМС при активировании датчика движения. В настоящее время область применения таких контроллеров стала намного шире.

Большую популярность модули получили в системах управления въездом в поселки коттеджей, жилые комплексы, объекты коммерческого назначения со значительным количеством абонентов.

При выборе GSM модуля и сигнализации для дачи нельзя забывать о диапазоне рабочих температур. Многие загородные дома и дачи зимой не отапливаются, и в комнатах будет низкая температура.

Для охраны офисов подходит сигнализация GSM в комплекте с камерой. Это дает возможность узнать о проникновении, а также проверять соблюдение рабочего времени сотрудниками, вовремя ли они уходят и приходят на рабочее место.

Влажность также имеет важное значение для таких устройств. Импортные образцы многих GSM модулей не предназначены для суровых условий российского климата. Поэтому, при выборе устройств предпочтительно воспользоваться отечественными образцами.

Много положительных качеств GSM модулей доказывает ее значимость при применении в системах охраны разных объектов. Также к ней можно подключать большое число дополнительных датчиков и устройств, которые значительно расширят функциональность системы охраны.

При правильном выборе любая система с GSM модулем станет лучшей охраной для имущества, будет служить хорошим помощником и сообщать вам о несанкционированных проникновениях и происшествиях.

Общие сведения

GSM относится к сетям второго поколения (2 Generation), хотя условно находится в фазе 2,75G благодаря многочисленным расширениям (1G — аналоговая сотовая связь, 2G — цифровая сотовая связь, 3G — широкополосная цифровая сотовая связь, коммутируемая многоцелевыми компьютерными сетями , в том числе Интернет ).

Сотовые телефоны выпускаются для 4 диапазонов частот: 850 МГц, 900 МГц , 1800 МГц , 1900 МГц.

В зависимости от количества диапазонов, телефоны подразделяются на классы и вариацию частот в зависимости от региона использования.

Однодиапазонные — телефон может работать на одной из частот. В настоящее время не выпускаются, но существует возможность ручного выбора определённой частоты в некоторых моделях телефонов, например Motorola C115, или с помощью инженерного меню телефона.

Двухдиапазонные (Dual Band) — для Европы, Азии, Африки, Австралии 900/1800 и 850/1900 для Америки и Канады.

Трёхдиапазонные (Tri Band) — для Европы, Азии, Африки, Австралии 900/1800/1900 и 850/1800/1900 для Америки и Канады.

Четырехдиапазонные (Quad Band) — поддерживают все диапазоны 850/900/1800/1900.

GSM на сегодняшний день является наиболее распространённым стандартом связи. По данным ассоциации GSM (GSMA) на данный стандарт приходится 82 % мирового рынка мобильной связи, 29 % населения земного шара использует глобальные технологии GSM. В GSMA в настоящее время входят операторы более чем 210 стран и территорий.

GSM Phase 1

1982 (Groupe Special Mobile) — 1990 г. Global System for Mobile Communications. Первая коммерческая сеть в январе 1992 г. Цифровой стандарт, поддерживает скорость передачи данных до 9.6 кбит/с. Полностью устарел, производство оборудования под него прекращено.

Переадресация вызова (Call forwarding).
Возможность перевода входящих звонков на другой телефонный номер в тех случаях, когда номер занят или абонент не отвечает; когда телефон выключен или находится вне зоны действия сети и т. п. Кроме того, возможна переадресация факсов и данных.
Запрет вызова (Call barring). Запрет на все входящие/исходящие звонки; запрет на исходящие международные звонки; запрет на входящие звонки, за исключением внутрисетевых.
Ожидание вызова (Call waiting). Эта услуга позволяет принять входящий вызов во время уже продолжающегося разговора. При этом первый абонент или по-прежнему будет находиться на связи, или разговор с ним может быть завершён.
Удержание вызова (Call Holding). Эта услуга позволяет, не разрывая связь с одним абонентом, позвонить (или ответить на входящий звонок) другому абоненту.
Глобальный роуминг (Global roaming). При посещении любой из стран, с которой ваш оператор подписал соответствующее соглашение, вы можете пользоваться своим сотовым телефоном GSM без изменения номера.

GSM Phase 2+

улучшенное программное обеспечение SIM-карты;
улучшенное полноскоростное кодирование речи EFR (Enhanced Full Rate);
возможность взаимодействия между системами GSM и DECT ;
повышение скорости передачи данных благодаря пакетной передаче данных GPRS (General Packet RadioService) или за счёт системы передачи данных по коммутируемым каналам HSCSD (High Speed Circuit Switched Data).

900/1800 МГц (используется в Европе, Азии)

850/1900 МГц (используется в США, Канаде, отдельных странах Латинской Америки и Африки)

Центр коммутации (MSC — Mobile Switching Centre)

MSC контролирует определённую географическую зону с расположенными на ней BTS и BSC. Осуществляет установку соединения к абоненту и от него внутри сети GSM, обеспечивает интерфейс между GSM и ТфОП , другими сетями радиосвязи, сетями передачи данных. Также выполняет функции маршрутизации вызовов, управление вызовами, эстафетной передачи обслуживания при перемещении MS из одной ячейки в другую. После завершения вызова MSC обрабатывает данные по нему и передаёт их в центр расчётов для формирования счета за предоставленные услуги, собирает статистические данные. MSC также постоянно следит за положением MS, используя данные из HLR и VLR, что необходимо для быстрого нахождения и установления соединения с MS в случае её вызова.

Гостевой реестр местоположения (VLR — Visitor Location Registry)

VLR обеспечивает мониторинг передвижения MS из одной зоны в другую и содержит базу данных о перемещающихся абонентах, находящихся в данный момент в этой зоне, в том числе абонентах других систем GSM — так называемых роумерах. Данные об абоненте удаляются из VLR в том случае, если абонент переместился в другую зону. Такая схема позволяет сократить количество запросов на HLR данного абонента и, следовательно, время обслуживания вызова.

Стандарты GSM

Мобильные телефоны выпускают с поддержкой 4 частот: 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц и 1900 МГц.

Телефоны подразделяют на классы в зависимости от количества диапазонов, которые поддерживают устройства. Например, телефон, работающий в одной частоте, называют однодиапазонный, а работающий в трех частотах — трехдиапазонный. В некоторых моделях можно выбирать какую-то определенную частоту.

Все мы пользуемся мобильными телефонами, но при этом редко кто задумывается - как же они работают? В данной статье мы постараемся разобраться, как, собственно, реализуется связь относительно вашего мобильного оператора.

Давайте разберемся, зачем нужна столь сложная система и почему нельзя подключить антенны базовых станций к коммутатору напрямую? Для этого нужно рассказать про еще один термин, называемый на техническом языке handover (хэндовер). Он характеризует собой передачу обслуживания в мобильных сетях по эстафетному принципу. Иными словами, когда вы перемещаетесь по улице пешком или в транспортном средстве и говорите при этом по телефону, то, чтобы ваш разговор при этом не прерывался, следует своевременно переключать ваш аппарат из одного сектора БС в другой, из зоны действия одной базовой станции или контроллера локальной зоны в другую и т.д. Следовательно, если бы сектора базовых станций подключались к коммутатору напрямую, ему бы пришлось самому осуществлять данную процедуру хендовера всех своих абонентов, а у коммутатора и без того хватает задач. Поэтому для уменьшения вероятности отказов оборудования, связанных с его перегрузками, схема построения сотовых сетей GSM реализуется по многоуровнему принципу.

Теперь давайте разберемся, что же происходит, когда вы включаете свой телефон или смартфон?

В момент включения телефона ваш аппарат посылает данный код IMSI на базовую станцию, которая передает его далее на LAC, он же, в свою очередь, отсылает его на коммутатор. При этом в нашу игру вступают два дополнительных устройства, свзанных непосредственно с коммутатором – HLR (Home Location Register) и VLR (Visitor Location Register). В переводе на русский это, соответственно, Регистр домашних абонентов и Регистр гостевых абонентов. HLR хранит в себе IMSI всех абонентов своей сети. В VLR же содержится информация о тех абонентах, которые пользуются сетью данного оператора в настоящее время.

Номер IMSI передается в HLR с помощью системы шифрования (за этот процесс отвечает еще одно устройство AuC - Центр аутентификации). HLR при этом проверяет, существует ли в его базе абонент с данным номером, и если факт его наличия подтверждается, система смотрит, может ли он в настоящее время пользоваться услугами связи или, скажем, имеет финансовую блокировку. Если все нормально, то данный абонент отправляется в VLR и после этого получает возможность звонить и пользоваться другими услугами связи.

Для наглядности отобразим данную процедуру с помощью схемы:

Таким образом, мы коротко описали принцип работы сотовых сетей GSM. На самом деле, это описание достаточно поверхностно, т.к. если углубиться в технические детали подробнее, то материал бы получился во много раз объемнее и гораздо менее понятным для большинства читателей.

Во второй части мы продолжим знакомство с работой сетей GSM и рассмотрим, как и за что оператор списывает средства с нашего с вами счета.

Изучение любого предмета начинается с основ, что является тем базисом, на котором выстраивается иерархия древа знаний. Без этого любая, даже самая хитрая структура рассыплется, как карточный домик. Только глупцы начинают строить дом с крыши… Хотя если речь идет о метростроителях или шахтерах, то это правило не действует. Но и их работа не сводится к бездумному перебрасыванию земельных недр на железные вагонетки. Один наш знакомый самостоятельно знакомился с каждым событием или формой, начиная с азов. Любой разговор с ним, на самую пустяковую тему мог затянуться на несколько часов. Он тщательно обрабатывал свою жертву, методично накачивая ее мозг максимумом информации о предмете разговора. Иными словами, если бы вы спросили у него о принципе работы эмиттерного повторителя, то изначально вам пришлось бы прослушать часовую лекцию о создании и эволюции полупроводников. Занудство? Большинству из нас может показаться именно так. Однако настоящий фундаментальный подход к знаниям лежит именно в этом. Можно долго и заумно говорить о сложных вещах, но если вы не имеете базовых знаний, то все сказанное так же красиво и быстротечно, как и брызги шампанского. Сегодня мы выстроим определенный базис знаний о сотовой связи. Мы расскажем об основах построения современной мобильной телефонной сети.

Сети сотовой связи

Телефонная связь так глубоко проникла в нашу среду, что мы не представляем жизнь без нее. Поднять трубку, набрать номер и услышать голос друга или близкого человека? Что может быть проще? Но за этим стоит огромный труд физиков, технологов, электриков и людей других специальностей. В 1947 году произошло событие, которое послужило отправной точкой для создания сотовой связи. Сотрудник Bell Laboratories, Д. Ринг, во внутреннем меморандуме выдвинул идею сотового принципа организации сетей подвижной связи. Инженер предложил основные идеи, которые по сей день лежат в основе современных сотовых сетей. С одной стороны, сотовая связь проста и понятна, как движение колеса, но как только мы начинаем рассматривать ее более пристально, то открываются всевозможные технические тонкости, подкрепленные десятками патентов и авторских свидетельств. На расстоянии эти подробности теряются и опять открывается вид неделимого целого - комплекса сотовой связи. Итак, давайте обсудим построение системы сотовой связи. Следует обозначить основные проблемы, с которыми мы столкнемся при ее создании. Для создания сотовой сети нужно получить набор частот или частотный диапазон. Именно в нем базовая станция будет общаться с вашим мобильным терминалом. Основным принципом работы сотовых сетей считают принцип повторного использования частот. Именно он позволяет существенно повысить ее емкость и покрывать практически неограниченное пространство, применяя при этом конечный набор частот. Обратим внимание на рисунок.

Основные элементы GSM-сети

BSS (Base Station Subsystem) - подсистема базовых станций.
SSS (Switching Subsystem) - подсистема коммутации
OSS (Operation Subsystem) - подсистема эксплуатации и технического обслуживания.

BTS (Base Transceiver Station) - базовые приемо-передающие станции;
BSC (Base Station Controller) - контроллер базовых станций;
TRAU (Transcoding Rate Adapter Unit) - транскодер.

радиопокрытие;
получение и передачу данных и служебной информации от/к мобильной станции;
управление мощностью мобильной станции;
контроль качества передачи информации и т.д.

слабонаправленные с круговой диаграммой направленности (ДН) в горизонтальной плоскости (тип "Omni")
направленные (секторные) с углом раствора (шириной) основного лепестка ДН в горизонтальной плоскости обычно 60 или 120 градусов

MSC ( Mobile Switching Center) – центра коммутации;
HLR (Home Location Register) – домашнего регистра местоположения;
VLR (Visitor Location Register) – гостевого регистра местоположения;
AuC (Authentication Center) – центра аутентификации.

маршрутизация (направление) сигнала, то есть анализ номера для исходящих и входящих вызовов;
установление, контроль и разъединение соединений.

OMC (Operation and Maintenance Centre) — центр эксплуатации и технического обслуживания;
NMC (Network Management Centre) — центр управления сетью.

Заключительное слово

На этом мы заканчиваем знакомство с мобильной связью GSM. Выражаем благодарность компании МТС за предоставленную для материала информацию. В следующей статье мы познакомим вас с сотовым телефоном и SIM-картой, которые содержат много интересного.

Сотовая связь является основой современных коммуникаций. Технически это одна из разновидностей радиосвязи, в которой абоненты связываются друг с другом с помощью сети базовых станций, принимающих и ретранслирующих сигнал от приемопередатчиков пользователей. Для того, чтобы связь была доступна везде, в любом месте и любое время, независимо от того, где находитесь вы и ваш собеседник, таких базовых станций должно быть очень много, чтобы покрыть максимум площади и обеспечить одновременную связь сразу множеству абонентов.

Сотовая связь стала привычным явлением, поэтому сейчас сложно представить, что относительно недавно ее не было: например, в России мобильная связь начала массово распространяться только в начале XXI века. В силу того, что в России массовая сотовая связь появилась несколько позже, чем в остальном мире, у нас быстро появились сети 2G, а сети первого поколения разворачивались не везде и проработали недолго. Поэтому коротко расскажем об особенностях сотовых сетей, начиная со второго поколения 2G и заканчивая 5G, внедрения которого все ждут.

Сотовые сети 2G, 3G, 4G, 5G: в чем основное отличие

Если говорить коротко, то основным отличием сотовых сетей разных поколений является скорость передачи данных, становившаяся все быстрее по мере развития технологий и быстродействия оборудования. Немного остановимся на особенностях каждого из стандартов.

Сотовые сети 2G

Сети с использованием GPRS получили индекс 2,5G, потому что до уже утвержденных к тому моменту норм стандарта 3G они не дотягивали. В дальнейшем появилось еще и 2,75G – технология EDGE, отличающаяся от GPRS способом кодирования и увеличенной скоростью передачи данных. Внедрение EDGE позволило повысить скорость передачи данных до 474 кбит/с в теории и до 220 кбит/с на практике. В некоторых случаях EDGE даже относят к технологии 3G, если способ ее реализации позволяет обеспечивать требования к этому стандарту (скорость передачи данных — до 384 кбит/с).

Сотовые сети 3G

Первые коммерческие сети этого стандарта были запущены в 2001-2003 году. Сначала появилась сеть в Японии, потом в Норвегии. В США первую сеть 3G запустили в 2002 году, а в России сети третьего поколения начали работу в тестовом режиме в 2002 году. Массовый запуск в регионах начался с 2008 года.

Основой 3G сети в России является стандарт UMTS (или W-CDMA). Первоначально скорость передачи данных в них достигала 384 кбит/с. В дальнейшем скорости быстро выросли с появлением 3,5G, то есть с внедрением стандартов HSPA и HSPA+, способных, в идеале, развивать скорости до 14,4 Мбит/с и 42 Мбит/с соответственно.

Сотовые сети 4G

Следующим шагом по повышению скорости передачи данных стало внедрение сотовых сетей четвертого поколения. На сегодня это самые актуальные сети для мобильной связи и высокоскоростного мобильного доступа в Интернет. В России сети 4G работают на частотах 1800 МГц, 2600 МГц и реже на частоте 800 МГц.

Особенность 4G заключается в том, что сначала были запущены сети LTE для передачи данных. LTE — это стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных с увеличенной пропускной способностью, разработанный на основе предыдущих стандартов EDGE и HSPA. У LTE есть важная особенность: сети этого стандарта умеют передавать только данные, но не голос, так как LTE поддерживает только коммутацию пакетов данных, а голосовые вызовы в GSM и UMTS осуществляются на основе коммутации каналов.

Поэтому первоначально сети на основе LTE использовались только для передачи данных, а голосовая связь осуществлялась за счет переключения смартфонов в сети 3G или даже 2G. В дальнейшем реализовали технологию VoLTE — передачу голоса в сетях LTE. После этого стало возможно внедрение полноценных 4G-сетей. На момент написания статьи это наиболее актуальный и быстродействующий стандарт, а сотовые операторы постепенно расширяют зону покрытия сетями 4G.

Сотовые сети 5G

Выбор сети на смартфоне. Как разные сети отображаются на экране

Нужно ли обычному пользователю знать, в какой сети он в данный момент находится, есть ли от этого польза и требуется ли что-то настраивать вручную?

Понимание того, в какой сети вы в данный момент находитесь, позволит оценить скорость загрузки данных и понять, что сделать реально, а что не стоит даже пробовать. Например, находясь в сети GPRS бессмысленно пытаться посмотреть ролики в YouTube или TikTok. Для этого нужна как минимум сеть 3G, причем в своей быстрой версии —HSPA или HSPA+.

Теперь разберемся с тем, как самостоятельно выбирать сети и принудительно назначать, в каком стандарте работать. Автоматическое подключение к новейшему стандарту не всегда хорошо. Если вы находитесь на границе действия сети 4G, но при этом рядом имеется хороший сигнал 3G, лучше переключиться на него, так как скорость будет быстрее.

Читайте также: