Как работает 4G?
Ответы на все вопросы, которые вы хотели задать, но не знали кому
при поддержке
Как правило, люди, использующие технологии, не задумываются о том как они работают. Конечно же, в этом нет ничего предосудительного, но чтобы правильно понимать и оценивать проблемы, связанные с мобильной связью, нужно представлять себе хотя бы в общих чертах как она работает. И откуда берется интернет, например, в поезде, который движется со скоростью 100 километров в час. Если вы знаете, что интернет возникает не из воздуха сам собой по мановению волшебной палочки. И при этом понимаете какие процессы, технологии и законы физики при этом задействованы, то уже сможете самостоятельно отличать факты от манипуляции и разоблачать мифы и заблуждения, связанные с мобильной связью.
Мы отобрали наиболее часто задаваемые вопросы по этой теме, ответы на которые позволят вам понять как работает мобильная связь вообще и передача данных в 4G.
Мы отобрали наиболее часто задаваемые вопросы по этой теме, ответы на которые позволят вам понять как работает мобильная связь вообще и передача данных в 4G.
При чем здесь законы физики?
Когда мы говорим о мобильной связи и мобильном интернете в поезде, нужно понимать, что к составу не привязан кабель с подключенным интернетом, о чем часто забывают обыватели.
Прежде чем начать объяснение о том как работает мобильная связь и откуда в телефоне появляется интернет, нужно смириться с тем фактом, что все технологии работают благодаря нерушимым законам физики. Мобильная связь использует радиосигнал, который подвержен всем факторам, влияющим на него — от неровностей местности и естественных преград до атмосферных явлений и количества приемо-передающих устройств, задействованных в формировании радиосигнала, поступающего на мобильный телефон пользователя. Это отличает технологии от магии, где все возникает само собой из ниоткуда и волшебным образом появляется в виде веб-страниц, сообщений и переданной информации.
Откуда берется мобильный интернет?
Базовая станция оператора — ключевой узел мобильного интернета
Прежде чем попасть в интернет, сигнал с вашего телефона отправляется на базовую станцию, и уже через нее отправляется дальше. Все базовые станции соединены между собой и подключены к
базовой сети
оператора (она же NSS —
network and switching subsystem
—
подсистема сети и коммутации
). И лишь после нее IP-пакеты поступают в интернет (и обратно).
Интернет — это не полезное ископаемое, добываемое из воздуха базовыми станциями операторов мобильной связи. Это сеть, объединяющая между собой клиентские устройства и узлы интернета — сервера и маршрутизаторы. В случае с мобильной связью это сегмент сети, управляемый оператором мобильной связи, который отвечает за перенаправление IP-пакетов на устройства своих абонентов. И все это в условиях, когда абоненты могут перемещаться (иногда на высокой скорости, например, в автомобиле). При этом сигнал от мобильного телефона (или GSM-модема) может автоматически передаваться от одной базовой станции к другой. Все базовые станции объединены в сеть высокоскоростным соединением и самое узкое место системы — это радиоканал от базовой станции до пользовательского терминала. Как правило, все нарекания пользователей вызваны именно этим соединением.
Какая скорость передачи данных будет доступна в 4G?
Использование 4G фактически позволяет пользователю получить скорость доступа, сопоставимую со скоростью выделенной линии домашнего интернета.
Согласно решения
Международного Союза Электросвязи
к мобильным сетям 4 поколения (4G, хотя в терминологии МСЭ они называются IMT-Advanced) относятся сети, в которых достигается скорость пиковой передачи данных от
100 мегабит в секунду (около 12.5 мегабайт в секунду) для мобильных пользователей (то есть двигающихся со скоростью от 10 до 120 километров в час). И скорость в 1 гигабит в секунду (125 мегабайт в секунду) для стационарных (неподвижных) абонентов. На практике этот показатель может достигать (в идеальных, практически, лабораторных условиях) 80 мегабайт в секунду. Но даже скорости в 100 мегабит достаточно для просмотра видео в разрешении 4К — фактически это максимально возможное потребление трафика, на которое способны мобильные приложения. В ближайшем обозримом будущем эти потребности могут вырасти разве что для потоковой трансляции 360-градусной съемки или использования технологий дополненной либо виртуальной реальности, но на сегодняшний день скорость передачи данных в сетях 4G является избыточной и пока опережает потребности пользователей.
От чего зависит скорость передачи данных в сети?
На скорость передачи данных напрямую влияет количество одновременных подключений смартфонов к сети
Чем больше активных мобильных пользователей на квадратный метр, тем ниже скорость передачи данных в сети для каждого из них.
Важно понимать, что скорость мобильного интернет-соединения — величина не постоянная, она очень сильно зависит от расстояния до базовой станции, мощности сигнала и (про что часто забывают) текущей загрузки сети, которая тоже не является константой, и постоянно меняется. По этой причине все замеры скорости соединения не несут никакой практической пользы для остальных абонентов и не отражают никакой картины мира — они лишь фиксируют скорость соединения в конкретном месте, в конкретное время. И при изменении этих условий результаты могут отличаться, иногда очень сильно. Главной проблемой является постоянно растущее число пользователей мобильного интернета. Статистика также фиксирует непрерывный рост потребления мобильного трафика у среднестатистического пользователя. С момента запуска 3G этот показатель вырос в несколько раз и будет расти еще. И именно запуск 4G позволяет значительно повысить емкость и пропускную способность мобильных сетей.
Как передача данных влияет на энергопотребление телефона?
В не таком уж и далеком будущем беспроводные сети в городе смогут вытеснить все остальные виды подключений интернета для пользователя.
Несмотря на то, что емкость аккумуляторов в смартфонах постоянно увеличивается, также растет и наше потребление мобильного интернета. Чем выше скорость передачи данных в сети, тем выше расход энергии — это законы физики и с ними не поспоришь. И хотя производители смартфонов и операционных систем для них постоянно усовершенствуют и оптимизируют работу аппаратов, нужно быть готовым к тому, что за повышенную скорость доступа в мобильный интернет, придется расплачиваться более высоким расходом энергии батареи телефона. Как и всегда, главными советами по экономии батареи будет отключение неиспользуемых в текущий момент радиомодулей — GPS, Wi-Fi или NFC, а также выгрузка неиспользуемых приложений, которые работают в фоновом режиме и потребляют при этом дополнительную энергию.
Теперь вы знаете где найти достоверную информацию о том откуда появляется интернет в вашем телефоне и от чего зависит скорость передачи мобильных данных. А значит — сможете поддержать соответствующую интернет-дискуссию аргументами, дав ссылку на это объяснение простым языком. Поделитесь ею со своими друзьями и теми, кто ищет ответы на эти вопросы, прямо сейчас.
Для тех, кто хочет знать больше
Думав буде більш розгорнуто, наприклад, розкажуть про версії САТ, про теоретичну швидкість інтернету кожного оператора, виходячи з їх смуг. От в КС для лте виділено 15 МГц(В3)+ 15 МГц(В7), при цьому заявляють швидкість до 700 Мбіт/с, хоча це нереально навіть в лабораторних умовах.