ПЕРСПЕКТИВЫИ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ 4G

Цифровые технологии связи развиваются стремительными темпами. Не так давно, сервисы сетей 3G только начали использоваться повсеместно, а сегодня уже 4G завоевывает все большую и большую популярность в различных странах мира. 4G позволяет осуществлять беспроводную связь со скоростью десятки и сотни Мбит/с. Сегодня, уже более трех с половиной тысяч людей являются абонентами сетей 4G. Самое важное отличие сети 4‑го поколения в том, что в ней возможна специальная пакетная передача данных.Сеть прошлого поколения, 3G не имеет такой возможности, так как соединяет в себе и передачу голосового трафика и пакетов данных. В настоящее время 4G представлена 2 основными телекоммуникационными технологиями WiMAX Release 2 и 3GPP Long Term Evolution Advanced (она же LTE-Advanced).Проанализируем возможные тенденции их развития.

WiMAX Release 2

WiMAX позволяет осуществлять доступ в Интернет на высоких скоростях, с гораздо большим покрытием, чем у Wi-Fi-сетей. Это позволяет использовать технологию в качестве «магистральных каналов», продолжением которых выступают традиционные DSL- и выделенные линии, а также локальные сети. В результате подобный подход позволяет создавать масштабируемые высокоскоростные сети в рамках городов. Также данный стандарт отлично подходит для гористой и труднодоступной местности, где не представляется возможным проложить кабель. Мобильность — довольно популярный в последнее время тренд. В данный момент услуги беспроводной передачи данных в мобильных платформах представлены такими технологиями как Wi-Fi, Bluetooth, UMTS/HSPA. Wi-Fi и Bluetooth сильно ограничены радиусом действия и актуальны только для локальных сетей, либо для использования в пределах квартиры/точки доступа, например, кафе или кинотеатр. Что не всегда достаточно для удовлетворения всех пожеланий современного потребителя. И тут явная альтернатива популярным технологиям — WiMAX, а точнее его мобильный вариант Mobile WiMAX. Этот стандарт позволяет обеспечить качественный канал передачи данных даже при движении портативного устройства со скоростью до 100 км/ч. Естественно при условии нахождении устройства в радиусе приемной станции. Что немаловажно, не обязательна прямая видимость от станции до устройства, максимальная дальность в данном случае по сравнению со стационарным WiMAX уменьшается с 50 км на 30-40%. Крупные компании уже поняли перспективность данного направления, что мы можем видеть из анонсов, которые они сделали. С первого июня пользователям будет доступно пять моделей ноутбуков и нетбуков со встроенным WiMAX адаптером в ценовом диапазоне от $400 до $875. Первыми на прилавках компьютерных магазинов появятся ноутбуки от Acer, ASUS (модели Eee PC 1001P, K52 и K42), Lenovo (G560) и MSI (Wind U130, X-Slim X420). Но на этом развитие не заканчивается, в данный момент планируется ввод целой линейки нетбуков и планшетных компьютеров к концу 2012 году в которых будет реализована полноценная Mobile WiMAX технология наряду с другими устоявшимися стандартами передачи данных. В дальнейшей перспективе, при условии разрешения проблем с получением частот для развертывания сети можно предположить повсеместный переход на данную технологию.

Samsung продемонстрировала систему с WiMAX 2, поддерживающую передачу данных на скорости до 300 Мбит/с на коротком расстоянии. В рамках демонстрации воспроизводились Full HD 3D и Full HD-видео на четырех крупноформатных дисплеях. Компании, предоставляющие услуги WiMAX, могут без лишних проблем перейти к использованию WiMAX 2. Необходимо всего лишь обновить канальные карты и системное программное обеспечение. Оборудование WiMAX 2 будет легко интегрироваться с существующей инфраструктурой — гарантируется полная обратная совместимость с WiMAX-устройствами первого поколения. Несмотря на то, что технические спецификации стандарта WiMAX 2 достигли финальной версии и компании, поддерживающие технологию, обещают её коммерциализацию к концу 2011 года, запуск стандарта не произойдёт ранее 2012 года. По заявлениям разработчиков данный стандарт далеко не предел, и параллельно с введением WiMAX 2, ведутся работы над новым стандартом, предоставляющей более быстрый и качественный канал передачи данных, но время его появления во многом зависит от коммерческой успешности WiMAX 2.

Также крайне перспективно выглядит возможность провести качественный и быстрый интернет в труднодоступную и сельскую местность. Единственным конкурентом WiMAX на данный момент можно считать LTE-Advanced.

LTE-Advanced

Разработка стандарта четвертого поколения — LTE (Long Term Evolution) началась в 2004 году организацией 3GPP. Основными требованиями, которые предъявлялись в процессе работы над стандартом были следующие: Скорость передачи данных выше 100 Мбит/сек, достаточно высокий уровень безопасности системы, высокая энергоэффективность, низкие задержки в работе системы или отсутствие их, полная совместимость со стандартами второго и третьего поколений. На данный момент можно с уверенностью сказать что задача поставленная перед разработчиками была выполнена. Сети LTE поддерживают скорости передачи данных до 326,4 Мбит/сек. И это не экспериментальные возможности, а уже вполне реализуемые. Инженеры из корейского Научно-исследовательского института электроники и телекоммуникаций (ETRI) продемонстрировали работу связи стандарта LTE-Advanced. Испытатели передали файл объемом 700 мегабайт на движущийся объект всего за 9,3 секунды и обеспечили трансляцию трехмерного видео высокой четкости. Таким образом, рабочая скорость передачи данных в движении составила 600 Мбит/с. Это в 40 раз выше стандартного 3G, в 14 раз быстрее HSPA+ и в 6 раз быстрее стандартного LTE. Согласно критериям Международного союза электросвязи (ITU), стандарт связи четвертого поколения должен обеспечить пиковую скорость передачи данных в движении на уровне 100 Мбит/с, а при стационарном использовании - 1 Гбит/с. То есть, технология LTE-Advanced относится к связи 4G с большим запасом. В процессе разработки стандарта LTE-Advanced были привлечены серьезные ресурсы. В проекте были задействованы 470 специалистов, а его бюджет составил 64 миллиарда вон (или 57 миллионов долларов). В ходе работы над стандартом было зарегистрировано 500 патентов.

Звонок или сеанс передачи данных, инициированный в зоне покрытия LTE, технически может быть передан без разрыва в сеть 3G (WCDMA), CDMA2000 или в GSM/GPRS/EDGE. Внедрение технологии LTE позволяет операторам значительно уменьшить капитальные и операционные затраты, снизить стоимость владения сетью, расширить возможности в области конвергенции услуг и технологий, повысить доходы от предоставления услуг передачи данных.Ожидается, что широкое предоставление услуг на их основе  начнется с 2011 года. В отличие от своего прямого конкурента WiMAX, LTE совместим и может работать с сетями предыдущих поколений. Однако,существуют несколько основных проблем для перехода на новый стандарт беспроводной связи. Самая главная — отсутствие достаточного количества устройств, поддерживающих архитектуру LTE. В долгосрочной перспективе можно с уверенностью сказать что у каждой крупной компании выпускающей мобильную оргтехнику и системы коммуникаций будут иметь в своем прайс листе устройства, совместимые со стандартом LTE-Advanced. Уже сейчас анонсированы такие модели как смартфоны Sony Ericsson Swoop и HTC Thunderbolt 4G, серия планшетных компьютеров от T-Mobile под названием G-Slate,а модем Verizon USB551L (производства компании Novatel) и мобильная точку доступу Samsung 4G LTE, которые уже появились в продаже. Еще одним препятствием, стоящим на пути развития LTE стандарта, являются услуги и сервисы мобильных компаний. При повсеместном использовании безлимитных и условно-безлимитных тарифов, провайдерам невыгодно увеличивать скорости передачи данных. Но, несмотря на все вышеперечисленное, уже несколько зарубежных компаний обьявили о том, что будет осуществлен переход на LTE-Advanced, такие как SK Telecom (Южная Корея), Sprint (США), AT&T (США).

SK Telecom уже добилось успехов в данном направлении, пока они предлагают абонентам только модемы, но по мере появления на рынке смартфонов LTE, они также пойдут в продажу. Покрытие LTE компания планирует обеспечить в 23 городах (как можно быстрее), а к 2013 году LTE должно присутствовать в 82 городах. Планируется развивать услуги онлайн-игр и HD-видео. Сеть компании будет строиться по технологии умного облака (Smart Cloud Access Network — SCAN), которая повысит гибкость работы с трафиком, различным в разное время суток в разных регионах. Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что на данный момент слишком слабая техническая база и клиентский рынок для перехода на LTE и LTE-Advanced. Но за 4G технологиями будущее. По прогнозам аналитиков к 2015‑2018 года весь мир окончательно перейдет на использование 4ого поколения сетей.

Список литературы:

1. Glore, N. & Mishra, A., Chapter 11 “Privacy and Security in WiMax Networks” in «WiMAX Standards and Security» (Edited by M. Ilyas & S. Ahson), CRC Press, June 2007
2. o4G.Ru крупнейший в России сайт посвященный технологии 4G, ее перспективам и новостям [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://o4g.ru/
3. Официальный сайт разработчиков технологии WiMAX. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.wimaxforum.ru/