Сети от 1G до 5G: как менялась сеть мобильной связи

Сеть 1G: начало.

Основной и единственной функцией 1G — совершать звонки и принимать их. Впервые сеть появилась в Японии в 1979 году. Реализовалась сеть 1G с помощью аналоговых радиосигналов. Остальные сети работали цифровым методом.

У сети 1G была ощутимая проблема — дороговизна. Так как инфраструктуру нужно возводить на пустом месте, выискивать железо, налаживать процессы, для пользователя это стоило больших денег. Не каждый мог себе позволить не только мобильную связь, но еще и элементарно устройство для этой связи. Поэтому благами цивилизации пользовались лишь занятые бизнесмены, политики, люди с большим заработком. Но не только ценообразование страдало, сеть 1G была не очень безопасна в плане конфиденциальности, информация о разговорах могла утечь не в те руки. Сеть 2G будет в разы комфортнее и безопасней.   

Сеть 2G значительный скачок в развитие

2G разработали в 1991 году, оно принесло 3 значимых введения: цифровой формат, шифрование каналов связи и реализация передачи данных в новом виде. Вместе с сетью 2G появилась надстройка GPRS, с которой была возможна пакетная передача данных, можно было передавать информацию между устройствами. Ранее телефоны были просто беспроводными аппаратами для звонков. А теперь это похоже на наши любимые “кирпичи”, в которых гифки и простейшие пиксельные картинки были платными.

Сеть 2G не сразу работала идеально. Постепенно разрабатывались новые возможности на устройствах. Сначала это было SMS и телефоны могли только принимать сообщения, а отправлять их нужно было с компьютера.

 За SMS проработали систему CSD — технология, подразумевающая одновременное общение между собой двух устройств, по аналогии с разговором по мобильному телефону или тому, как работает факс. Это значит, что установка соединения не требовалась и данные передавались пакетами. Тогда ввели расчет по объему трафика, который использовали во время разговора и связь стала в разы дешевле, потому что платили только за данные, которые передал человек или получил. Скорость такой сети была где-то 40 Кбит/с, но могла доходить и до 100 Кбит/с. Передача данных в системе CSD проходила через те же каналы, что и голосовые вызовы.

С целью улучшения скорости сети, проработали модификацию версии 2G — 2,5G. Немного позже, в 2003 году, появилась еще одна сеть — EDGE (2.75G). Она была элементарно быстрей своих предшественников, ее скорость скакнула до 240 Кбит/с. Сеть EDGE — промежуточный вариант, чтобы понять, куда и как развивать возможности.

После сети 2G разработчики выбрали вектор развития передачи данных и начали наращивать скорость и возможности будущих сетей. В 2001 году была  разработана сеть 3G.

3G и новый формат телефонов

Сеть 3G — это резкий рост осознания сотовой связи и проработки функционалов устройств. С сетью третьего поколения стало реальным свободно обмениваться сообщениями, смотреть видео, пользоваться социальными сетями, отправлять фотографии и все то, чем мы так давно поглощены.

Следом за GSM проработали систему UMTS и CDMA2000, которые были способны поддерживать условные 42 Мбит/с передачи данных. Но изначально скорость таковой не была, в зачатке 3G поддерживало 100 Кбит/с.

Золотое время 3G — это развитие облика телефонов, на тот момент и связь наладили, и передача данных стабилизировалась, и элементарные устройства превратились в смартфоны. Одновременно с развитием сети, менялся внешний вид телефонов, улучшалась их функциональность. В 2007 году презентовали первый iPhone. Во время расцвета сети третьего поколения уже можно было активно обмениваться медиафайлами, пользоваться браузером и работать в приложениях.

Так как потребляемый контент рос в объемах, скорости в 14,4 Мбит/с не хватало. Потребитель отправлял большое количество фотографии разного «веса», общался в Skype. Понадобилась быстрая работа с источниками в интернете. Вся деятельность пользователя перемещалась на смартфоны, потому что так быстрее и удобнее. В общем, 3G не сильно справлялся с задачами, поэтому нужно было думать над очередной разработкой, чтобы увеличить скорость сети.

2007 год, к 3G добавили технологию HSPA — высокоскоростная пакетная передача данных, чтобы увеличить скорость настоящей сети. Но спрос вырос, выросли потребности, тогда и топ-скорости пользователю не хватало, так как разрабатывались новые приложения, контент рос в объемах. Все это означало новый переход к 4 поколению сети.

Скоростной 4G

Сеть 4G появилась с 2010 года и растила скорость обмена данными. На этапах тестового запуска 4G, современные смартфоны уже стали частью человека, его жизни, профессии и досуга. Мобильный интернет перерос стационарный по скорости и частоте использования, потребитель тратил гигабайты интернета ежедневно.

В дополнение 4G появился LTE (Long-Term Evolution) — долговременное развитие, он же и самый распространенный. Из названия понятно, что к такой скорости разработчики шли долго и упорно, их стремления оправдались.

LTE — это улучшенное качество звонка, четкий голос во время разговора, минимальное время соединения.

5G новое поколение

Реализация и переход на новую сеть - долгий процесс настройки инфраструктуры и подготовки необходимых материалов. Новости о разработке 5G известны давно, но только сейчас сеть начали тестировать и использовать в коммерческих целях. Аналогично происходило и с сетями более раннего поколения.

Перестройка и массовый переезд с 2G на 3G, с 3G на 4G (LTE) подготавливали долго, так как необходимо было понять, как распределять и управлять сетью.

У сетей 5G слишком большой размах и мощность, под которые нужно подстроить план покрытия вышек и реализовать ее во многих отраслях. Поэтому переход на сеть 5-го поколения будет не быстрым. На пробных тестах сети 5G определили теоретически максимальную скорость — 12 Гбит/сек.

Сейчас сеть активно работает в странах: Великобритания, США, Южная Корея, Австралия, Швейцария и Китай. В остальных странах, включая Россию, сеть вводят постепенно. Года через 3 можно будет использовать 5G как в коммерцию, так и в повседневной жизни пользователя. Проблемы, из-за которых полноценное внедрение 5G на данный момент не возможно:

• Время на улучшение инфраструктуры;

• Закупка оборудования;

• Мало устройств с поддержкой 5G;

• Завышенные тарифы на связь;

• Перегрев батареи;

• Сбои в работе связи.

Сети 3G и 4G полноценно работали в течении 4 лет после реализации тестовых вариантов. Вероятно, что сети 5G так же признают только через 4 года.

Следом за 5G начались разработки сети 6G. За новейшую сеть принялись специалисты из компании LG. К 2026 году запустят первые тесты, к 2030 году 6G будет доступно для коммерции. Сейчас ожидается массовое внедрение сетей 5G, которое запланировано властями на 2022-23 год.