Порой это происходит настолько быстро, что сложно бывает разобраться в тонкостях их различий, что особенно важно, если те или иные технические достижения нам приходится использовать на практике. Область мобильной связи – тому яркое подтверждение. , – эти названия постоянно мелькают перед глазами…

Рисунок на тему «Технологии мобильной связи»

Давайте вместе разберёмся с современными технологиями мобильной связи, сосредоточившись на развитии наиболее распространённого в России и в мире стандарта GSM. Надо отметить, что популярностью пользуются и различные версии CDMA (к тому же, GSM-сети третьего поколения очень сильно сближаются с CDMA), но мы сосредоточимся именно на технологиях GSM-сетей.

Коллаж на тему «Технологии мобильной связи».

1G: NMT, AMPS

Стандарты первого поколения (их ещё называют 1G, то есть – 1 Generation) появились почти тридцать лет назад – это NMT-450 (Nordic Mobile Telephone) и AMPS (Advanced Mobile Phone Service). Эти стандарты были аналоговыми и предназначались исключительно для организации голосовой связи.

Первый NMT-телефон от Ericsson

GSM (Global Systems for Mobile Communication) – это стандарт второго поколения. В отличие от стандартов первого поколения GSM передаёт голос не в аналоговом, а в цифровом виде. Это открыло возможность использования его для передачи данных.

Первый GSM-телефон от Ericsson

В частности, GSM может предоставить скорость в 9600 Бит/с. Как оказалось позднее, передача данных с помощью мобильных телефонов весьма актуальна. К тому же, реализация этого процесса в стандарте GSM была далека от совершенства – например, тарификация осуществлялась исходя из времени соединения, а такое использование дорогих мобильных каналов связи нерационально. Это привело к разработке технологий, позволяющих повысить скорость передачи данных и усовершенствовать схемы тарификации.

2,5G: GPRS

Популярную сегодня технологию GPRS (General Packet Radio Service) относят ко второму с половиной (2,5G) поколению сотовой связи, имея в виду то, что GPRS находится как бы на полпути между 2G и 3G.

GPRS позволяет передавать данные на скорости до 171,2 Кбит/с. Реальная скорость обмена данными в GPRS-сетях находится на уровне 30-60 Кбит/с и очень сильно зависит от загрузки сети, так как голосовые данные в GPRS-сетях пользуются приоритетом перед GPRS-трафиком.

Современный аппарат с поддержкой GPRS

То есть, можно сказать, что GPRS-трафик передаётся до тех пор, пока сеть имеет свободные от разговоров абонентов ресурсы. Однако, при этом становится возможной тарификация не за время соединения, а за трафик, то есть если вы скачиваете, например, игру для сотового размером 200 Кб – то вы заплатите за неё одну и ту же сумму независимо от того, скачивалась ли она несколько минут или полчаса.

2,75G: EDGE

Ещё одна технология, которая является очередным шагом от 2G к 3G, называется EDGE (Enhanced Data for Global Evolution). EDGE может существовать в нескольких видах, в частности, нас интересует та его разновидность, которая выступает как расширение стандарта GPRS – то есть EDGE в таком варианте будет называться EGPRS (Enchanged GPRS).

Теоретически EGPRS способен обеспечить пропускную способность более 380 Кбит/с. Поддержка EGPRS не требует серьёзной модификации оборудования оператора, однако, позволяет значительно увеличить скорость передачи данных.

Дальнейшее развитие EDGE заключается в улучшении обработки данных с различными требованиями к качеству передачи данных (QoS – Quality of Service). Поддержка различных уровней QoS позволит максимально приблизить новые реализации EDGE к сетям третьего поколения, в частности, к стандарту UMTS.

Главное требование к сетям третьего поколения, выдвинутое Международным Телекоммуникационным Союзом (ITU), звучит просто: они должны обеспечивать видеосвязь с минимальным разрешением 320х240 (то есть QVGA). Для этого сеть должна поддерживать пропускную способность не менее чем в 384 Кбит/с. Поддержка видеосвязи требует, чтобы сеть предоставила абоненту гарантированное качество сервиса – то есть, начиная сеанс видеосвязи, абонент должен быть уверен, что связь будет надёжной, что ему не придётся слушать обрывки фраз своего собеседника и смотреть на дёргающееся изображение.

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) – это стандарт сотовой связи третьего поколения, который основан на усовершенствованной GSM-сети с применением радиоинтерфейса . WCDMA позволяет передавать данные со скоростью до 2 Мбит/с на небольших расстояниях и обеспечивает до 384 Мбит/с (что соответствует минимальным требованиям к 3G-сетям) на большой удалённости от базовой станции, в том числе – если абонент находится в движении.

Современный UMTS-телефон

Что интересно, развитие сетей третьего поколения в настоящее время идёт достаточно медленно. Дело, видимо, в том, что модификация GSM-сетей для поддержки GPRS и EDGE не требует огромных капиталовложений (но приближает скорости передачи данных к 3G), а так же в том, что наиболее ожидаемая услуга сетей третьего поколения – видеосвязь – оказалась не слишком востребована потребителями. Конечно, 3G-сети развиваются, но 2,5G-сети пока обгоняют их. Сети третьего поколения внедряются и в России –об этом чуть позже, а пока рассмотрим дальнейшее развитие мобильной связи.

HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) – этот стандарт является надстройкой над UMTS-сетями. Теоретически HSDPA способен обеспечить пропускную способность в 14,4 Мбит/с. Пока на практике достигнута скорость в 3,6 Мбит/с, что, учитывая сегодняшние реалии, не так уж и мало. Эту технологию называют переходной между сетями третьего поколения и сетями четвёртого, называя третьим с половиной (3,5G) поколением мобильной связи.

Современный HSDPA-телефон

Достоинство HSDPA заключаются в том, что она способна обеспечить высокую скорость связи даже на максимально возможном удалении от базовой станции. Минус технологии – в том, что высокая скорость доступна лишь для приёма данных, а отправка информации с устройства, поддерживающего HSDPA, осуществляется на скорости, не превышающей 384 Кбит/с. Устранить проблемы HSDPA призвана технология HSUPA – очередной шаг от 3G к 4G.

Сети четвёртого поколения, по стандартам ITU, должны поддерживать скорость передачи данных как минимум в 100 Мбит/с. Причём это – для мобильных устройств. Стационарные 4G-устройства должны общаться с внешним миром на скорости в 1 Гбит/с. Это очень много, но разработчики стандартов исходят из того, что в будущем резко возрастёт объём информации, циркулирующей по мобильным сетям.

В частности, один из стандартов, который поддерживает начальные требования к 4G-сетям (до него будут модернизированы UMTS-системы), называется HSOPA (High Speed OFDM Packet Access). Для HSOPA будет использован полностью новый радиоинтерфейс, несовместимый с WCDMA. Стандарт будет поддерживать 100 Мбит/с для загрузки информации (downlink) и 50 Мбит/с для выгрузки (uplink). Пробные испытания HSOPA планируются на 2007 год.

Сети четвёртого поколения – это дело будущего. Сейчас предлагаю посмотреть на сегодняшний день технологий мобильной связи в России.

Мобильные технологии в России

Сегодня в России развёрнуты преимущественно сети 2,5G – то есть GPRS-сети. GPRS – это реальная альтернатива другим видам доступа в Интернет. Например, если вы пользуетесь обычным модемным доступом с платой за время соединения и при этом хотите без особых затрат быть всегда OnLine (например, в или другой системе обмена сообщениями) – GPRS поможет вам в этом. А если вам нужен Интернет, что называется, всегда и везде – без GPRS так же не обойтись.

В настоящее время можно наблюдать внедрение EDGE – эта технология имеет все шансы стать такой же распространённой популярной, как и GPRS.

23 октября 2006 года на заседании Государственной комиссии по радиочастотам было принято решение о выделении диапазонов частот для создания на территории РФ сетей стандарта UMTS. В итоге нам с вами остаётся лишь ожидать, когда операторы мобильной связи предложат нам новые услуги для 3G-сетей, а продавцы мобильников выложат на прилавки 3G-телефоны.

Всего несколько лет назад технология LTE (Long Term Evolution) была диковинкой, доступной лишь в единичных, наиболее продвинутых, странах. Сегодня ей пользуется большая часть мира, включая Россию, и мы уже начинаем привыкать к возможности спокойно смотреть онлайновое видео в дороге. Но прогресс не стоит на месте. Заглянем за горизонт и представим, каким будет мобильный интернет в ближайшем будущем. Что придет на смену LTE?

Наши помощники

В поиске истины мы были не одни. Проект подготовлен при поддержке технических специалистов компании «ВымпелКом » («Билайн»), которые помогли нам найти необходимую информацию и предоставили интересные факты. Спасибо, ребята. А теперь – ныряем в будущее, начав с недавнего прошлого.

1. Зарождение LTE

Технологии развиваются стремительными темпами, причем в совершенно разных областях человеческой деятельности: в медицине, потребительской электронике, энергетике и, конечно же, в мобильных телекоммуникациях. Сегодня смотреть видео в YouTube на своем смартфоне, находясь где-то посреди города, а то и на даче, и используя для этого мобильную сеть, - вполне нормально и привычно. А ведь какие-то 10 лет назад о такой роскоши мало кто мог мечтать даже на проводном домашнем Интернете. Получить среднюю скорость по воздуху в 5–10 Мбит/с - да легко! Но те же 10 лет назад иметь доступ в Интернет на скорости 256–512 Кбит (в 20 раз меньше) в домашних условиях - это было роскошью, доступной единицам. О мобильном интернете того времени и вспоминать не хочется.

Россия стала одной из первых стран, где стараниями Yota была запущена коммерческая LTE-сеть. Это случилось в 2011 году, но тогда работало всего 11 базовых станций в окрестностях Москвы, и о каком-то массовом внедрении технологии говорить было рано. Количество смартфонов с поддержкой LTE на российском рынке тогда стремилось к нулю. А вот в 2014 году состоялся уже полномасштабный запуск мобильных сетей четвертого поколения с участием операторов Большой тройки. Даже в сравнении с весьма шустрым 3G и HSPA+, новая технология продемонстрировала чудеса скорости, и, казалось бы, большего и не надо. Тем не менее уже сейчас происходит разработка и планомерное внедрение еще более продвинутых мобильных технологий, о которых и поговорим ниже.

2. Ближайшее будущее. LTE-Advanced

Как-то мы привыкли воспринимать LTE в качестве 4G-стандарта, то есть это якобы мобильные сети четвертого поколения, что не совсем правда. Виной тому реклама. На самом деле по своим скоростным характеристикам данный стандарт не дотягивает до технических требований, которые консорциум 3GPP и Международный союз электросвязи (МСЭ, ITU) приняли для нового поколения сотовой связи. Но внушительное маркетинговое давление и улучшения, которые внесли HSPA+, LTE и уже забытая WiMAX вынудили МСЭ дать разрешение на маркировку упомянутых технологий как 4G (да-да HSPA+ - это тоже 4G). Но все-таки правильней LTE было бы называть поколением 3,5G, а вот LTE-Advanced уже полноценно удовлетворяет требованиям ответственных организаций и действительно является стандартом 4G. Но чтобы не было путаницы, его называют True 4G (Настоящий 4G) и именно эта технология в самое ближайшее время массово придет на смену LTE.

Для начала, давайте рассмотрим скоростные характеристики LTE-Advanced в сравнении с LTE. Последняя в радиоусловиях, близких к идеальным, позволяет достигать пиковых скоростей в 150 Мбит/с, на практике в городских условиях это почти всегда до 50 Мбит/с , что тоже круто. К сожалению, пиковая скорость для LTE весьма редкое явление в нашем мире, и чем больше будет количество абонентов в сети, тем дальше реальные скорости будут от пиковых. В свою очередь скорость загрузки данных в сети LTE-Advanced может достигать в пике и 1 Гбит/с (во время демонстрационных испытаний достигалась реальная скорость в 450 Мбит/с), хотя в реальности не стоит рассчитывать более чем на 100 Мбит/с, да больше пока и не надо.

Важнее тот факт, что рассматриваемая технология позволяет более эффективно использовать сотовую сеть и оперативно наращивать ее пропускную способность массой способов, включая применение фемтосот и пикосот. То есть, операторы смогут легко и довольно быстро улучшить качество работы своих сетей, используя уже существующие мощности и дополняя их недорогими базовыми станциями. Все оборудование уже доступно и досконально изучено.

Технически LTE-Advanced нельзя назвать чем-то совершенно новым, так как, по сути, в этой инициативе объединено несколько технологий, доступных на рынке уже несколько лет:

• Carrier Aggregation - объединение несущих.
• Coordinated Multipoint позволяет устройству подключаться одновременно к нескольким базовым станциям и повышать скорость передачи за счет скачивания или загрузки данных в несколько потоков.
• Enhanced MIMO - использование нескольких приемных и нескольких передающих антенн. В данном случае это поддержка MIMO 8×8 в нисходящем канале (от базовой станции к мобильным станциям) и MIMO 4×4 в восходящем канале (от мобильной станции к базовой станции).
• Relay Nodes - поддержка узлов ретрансляции. Они позволяют эффективно закрыть «дырки» в покрытии и улучшить радиоусловия для пользователей, находящихся на границах соты.

Все вместе эти технологии позволяют повысить скорость мобильного интернета, улучшить стабильность соединения и, вообще, сделать работу в Сети значительно комфортнее, включая условия, когда вы перемещаетесь на большой скорости (например, в автомобиле, автобусе или в поезде). Последний нюанс является очень серьезным ограничением для 3G-сетей, так как сильно снижает качество связи. Кроме того, LTE-Advanced обеспечивает минимальные задержки при передаче пакетов, вплоть до 5 мс . То есть вы можете через мобильную сеть комфортно играть в онлайновые игры.

Что касается передачи голоса, то, как и в случае с LTE, есть возможность работать в режиме VoIP или параллельно использовать для этого сети 2G/3G. Именно последний вариант прижился в России, хотя ведутся работы для перехода на более продвинутый VoLTE (то есть VoIP).

Основная причина для быстрого внедрения LTE-Advanced - это возможность использования существующих сетей и оборудования для развертывания True 4G. Более того, Yota первой в мире запустила эту технологию на коммерческой сети, что произошло еще в 2012 году. В работу было вовлечено 12 базовых станций, что, конечно, не смогло обеспечить пользователей преимуществами технологии. В феврале 2014 года МегаФон запустил сеть LTE-Advanced в пределах Садового кольца Москвы, объединив полосы в одном диапазоне, что хорошо влияет на увеличение максимально возможной скорости, но слабо отражается на опыте пользователя (эти максимальные скорости остаются доступными только в условных 30 метрах от БС). А в августе того же года оперативно сработал Билайн и запустил в Москве сеть LTE, объединяющую полосы из 2х диапазонов - Band 7 (2,6 ГГц) и Band 20 (800 МГц) - с максимальной скоростью до 115 Мбит/с в направлении к абоненту (это около 14 Мбайт/с - как дома на проводе). Объединение в один канал полос из высокого и низкого диапазонов является идеальным проявлением LTE-Advanced: позволяет сочетать высокие скорости с хорошим покрытием. Именно возможность объединения и одновременного использования нескольких частот лежит в основе рассматриваемой технологии. Сейчас на практике это возможно для 2 или 3 диапазонов, в будущем оператор сможет объединять все свои имеющиеся частоты для организации канала связи с одним абонентом.

Сети LTE-Advanced активно разворачиваются уже сегодня и их возможностей должно хватить надолго. Фактически задача операторов сейчас - не сбавлять темп, наращивать парк оборудования, повышать качество предоставляемых услуг и расширять покрытие своих сетей. При достаточно высокой плотности базовых станций LTE-Advanced вполне сможет заменить проводной домашний Интернет, и это дело ближайшего будущего.

Хотя, это будущее уже доступно в крупнейших городах России . В частности, вот как Билайн прокомментировал внедрение LTE-Advanced и развитие мобильных технологий в России в целом:

На сегодняшний день одна из технологий LTE-А – Carrier Aggregation (объединение несущих) доступна в сети Билайн на всей территории Москвы. И наши клиенты-обладатели смартфонов с поддержкой 4G+, уже активно ее используют. Однако LTE-A - это не только объединение частотных полос. Перспективы развития этого направления для нашей компании гораздо масштабнее! Наши сети уже сегодня готовы к запуску практически всех технологий, относящихся к LTE-A, осталось лишь дождаться появления на рынке абонентских устройств с их поддержкой.

Стоит заметить, что развитие этой технологии происходит параллельно с дальнейшим наращиванием мощности в сетях 3G и 4G. В 2014 году количество LTE-станций только в Москве увеличилось в 2,7 раза! Сеть 3G не только продолжает строиться, но и модернизируется. К примеру, DC-НSPA+ - это уже 42 Мбит/с, а не 3 или 7Мбит/с, как было несколько лет назад.

Если говорить о внедрении LTE в других регионах России , то ситуация несколько сложнее, чем в Москве, но компании работают и в этом направлении. Специалисты видят ситуацию следующим образом:

Как правило, распространение таких технологий зависит от двух важных факторов: наличие абонентских устройств, поддерживающих LTE-A российских частот, и непосредственно самих свободных частот. На данный момент российский рынок гаджетов не может похвастаться широкой линейкой смартфонов с поддержкой LTE-А, проще говоря, количество таких моделей можно пересчитать по пальцам. С другой стороны, есть и проблема наличия подходящих частот. Carrier Aggregation в идеальном виде - это объединение всех частот оператора. Однако частотами могут пользоваться военные и авиация. Поэтому запуск технологии LTE-A в других регионах зависит от мероприятий по освобождению частот. В настоящий момент технология работает на уже свободных частотах 800 диапазона в Москве.

К слову, само название технологии Long Term Evolution переводится как «Долговременная эволюция », так что стандарт изначально разрабатывался на годы вперед, но человек не стоит на месте, и рано или поздно придут новые технологии, которые изменят мир. О них поговорим ниже.

3. Следующий шаг, революционный

Следует ли нам ожидать в ближайшем будущем какого-то революционного прорыва в технологиях мобильной передачи данных? Например, отказа от традиционной архитектуры телеком-сетей, основы которой были заложены еще при разработке стандартов первых поколений (NMT, GSM)? Возможно, такой скачок произойдет после 2020 года с приходом мобильных сетей пятого поколения.

Пока об этом мало что известно, ведь сегодня мы наблюдаем лишь зарождение тех технологий, что лягут в основу будущего мобильного интернета. Даже официального стандарта 5G все еще не существует. Тем не менее, уже есть несколько направлений, в которых будут развиваться будущие мобильные сети. Их и обсудим.

Что нам даст 5G? В первую очередь - это очередной скачок в скорости обмена данными , как минимум, на порядок. Кроме того, снизятся задержки при обработке запросов и значительно увеличится емкость сети (большее количество подключений и увеличенный объем передачи данных даже в рамках одной базовой станции).

Второй важный момент - фокусирование на абоненте, а не на базовых станциях. Сегодня если человек видит слабый сигнал сети, то он пытается переместиться поближе к базовой станции, чтобы повысить качество связи. А при максимально хорошем сигнале и минимальной нагрузке на Сеть пользователь все равно не получит максимум возможной скорости, а лишь некий усредненный вариант. Все дело в ограничениях технологии, которая не предполагает индивидуализацию абонентов. В сетях 5G ожидается применение так называемых умных антенн, способных менять диаграмму направленности в зависимости от потребностей абонентов в конкретных условиях. При минимуме абонентов данные к ним будут направляться по узконаправленному каналу, что повысит скорость передачи данных.

Дальнейшее развитие получит и технология MIMO . Сейчас в сетях LTE в основном используются конфигурации 2×2, то есть две антенны на передачу данных на базовой станции и две на прием на абонентском устройстве. В сетях 5G их количество планируется значительно увеличить для повышения скорости обмена данными. Другой способ сделать это – увеличить ширину частотного канала. Поскольку в используемых сейчас диапазонах частот операторам уже “тесно” (даже 20 МГц непрерывного спектра – это роскошь), необходим переход в более высокие диапазоны – вплоть до миллиметровых волн (30 ГГц и выше). Правда нужно помнить, что с увеличением рабочей частоты из-за особенностей распространения радиоволн уменьшается дальность связи, что может наложить ряд ограничений (уменьшается размер соты). С другой стороны, совсем нет необходимости делать сплошное покрытие во всех диапазонах.

Естественно, новые мобильные сети - это не только банальное наращивание пропускной способности и скоростей, но и эффективное использование доступных ресурсов. Например, реализация концепции device-to-device (устройство-к-устроству). Знакома ситуация, когда люди находятся друг от друга на небольшом расстоянии, допустим, 10–20 метров, и при этом приходится общаться по телефону или же передавать данные через сотовую сеть. Упомянутая концепция предполагает взаимодействие устройств напрямую, а через Сеть будет проходить лишь тарификация вызовов, что сильно разгрузит базовые станции.

Безопасность для здоровья человека и энергетическая эффективность тоже являются важными элементами будущих сетей, но это уже детали.

Что из 5G мы уже имеем сегодня ? Огромную скорость передачи данных, которая пока достигается лишь в лабораторных условиях, но с этого начинались и все предшествующие стандарты. Так Samsung Electronics активно развивает собственный стандарт 5G, в рамках которого она добилась скорости передачи данных в 7,5 Гбит/с (940 МБ/сек) при стационарном соединении и 1,2 Гбит/с (150 МБ/с) в автомобиле, передвигающемся со скоростью 150 км/ч .

В мобильной сети пятого поколения корейская компания использует частоту 28 ГГц , причем данное направление она развивает уже несколько лет. Первая публичная демонстрация состоялась в 2013 году, и тогда Samsung показала результат беспроводной передачи данных в сети 5G на уровне 1 Гбит/с - это был рекорд, который сейчас ей же и превзойден в 7,5 раз.

Не отстает от азиатов и Европа, в частности, компания Ericsson уже разработала ряд технологий, которые будут востребованы в будущих мобильных сетях. Речь о 5G-LTE Dual Connectivity и 5G Multipoint Connectivity . Первая позволяет устройству устанавливать связь с сетями LTE и 5G в режиме разовой коммутации для реализации бесшовного перехода между ними. Это важно для поддержки разны частотных спектров и эффективной одновременной работы двух стандартов. Учитывая потенциально небольшой размер сот 5G, не стоит рассчитывать на глобальное покрытие такими сетями в первые несколько лет их существования. Вот тут и пригодятся возможности бесшовной работы двух стандартов одновременно.

Что касается 5G Multipoint Connectivity , то это уже одна из технологий только для нового стандарта. Она позволяет устройству подключаться одновременно к двум базовым станциям и повышать скорость передачи за счет скачивания данных в несколько потоков. Дело в том, что возможность наращивания мощности сетей за счет добавления разных типов базовых станций в случае с 5G будет использоваться еще более активно, чем в LTE-Advanced и 5G Multipoint Connectivity может стать ключевой технологией для повышения скорости обмена данными.

К сожалению, Samsung и Ericsson тянут одеяло каждый в свою сторону и используют разные технологии для передачи данных. У европейцев это базовые станции, работающие на частоте 15 ГГц . Пока Ericsson смогла добиться в лабораторных условиях пиковой скорости 5 Гбит/с в рабочей сети 5G.

А ведь есть еще китайская Huawei со своим собственным решением, но она пока по этому поводу не распространяется. В общем, в текущий момент мы вновь имеем несколько потенциальных стандартов 5G, которые в будущем могут лишь усложнить жизнь потребителями и производителям конечных устройств, если будут внедряться одновременно. С другой стороны, некоторые технологии нового поколения могут быть обкатаны на уже существующих сетях или же будут в них внедрены в ближайшем будущем. Более того, Россия тоже принимает в развитии 5G активное участие :

«ВымпелКом» на уровне группы компаний VimpelCom Ltd. активно участвует в формировании рекомендаций к стандартам сетей 5G в рамках NGMN и сотрудничает с основными поставщиками сетевого оборудования в этом направлении. О строительстве сетей 5G говорить еще преждевременно, так еще очень много открытых вопросов со стандартизацией. Но о внедрении в существующие сети элементов и механизмов, которые будут использоваться в сетях 5G, уже можно смело говорить. В частности, агрегация несущих из разных диапазонов и некоторые другие функции, которые будут являться основой сетей 5G, - это уже реальность для «ВымпелКома».
Комментарий специалистов Билайн

Но хотелось бы какой-то глобализации и в этом направлении работает глава Tesla и эксцентричный миллиардер сэр Ричард Брэнсон . Они друг другу конкуренты, причем разработка Маска выглядит более перспективной в рамках рассматриваемой темы.

4. Глобальный Интернет

Брэнсон и его проект OneWeb предполагает запуск 700 спутников на низкую орбиту (1200 км) для обеспечения Интернетом труднодоступных мест на планете и стран третьего мира, в которых проблематично развивать традиционные мобильные и оптоволоконные сети. В целом же речь идет о глобальном доступе в Сеть, который можно будет использовать и в дремучих джунглях Амазонки, и на высоте тысяч метров над уровнем моря в горах, и на борту любых самолетов. Если проект стартует удачно, то количество спутников может быть увеличено до 2400. Правда, о технологиях, которые будут использоваться для обмена данными, Брэнсон не упоминает, но и тянуть резину с проектом он не намерен. Так что это могут быть уже имеющиеся наработки LTE-Advanced. В текущий момент бюджет проекта определен на уровне $2 млрд .

В свою очередь Илон Маск никуда не спешит и заявляет, что его аналогичная затея стартует не ранее 2020 года, а вложить в нее он намерен не менее $10 млрд . Идея такая же - окутать планету сетью из находящихся на низкой орбите спутников, но глава Tesla и SpaseX сразу говорит о глобальном Интернете, а не о покрытии Сетью труднодоступных мест. Кроме того, основная цель проекта - это обеспечение связью будущего марсианского города и заработок денег на его развитие. Да, Маск на мелочи не разменивается. Если уж делать электрмобиль - то лучший в мире. Если создавать космические корабли, то сразу многоразовые и для путешествия на Марс.

Так вот, учитывая все сказанное выше, стоит рассчитывать на применение в спутниках Маска новейших телекоммуникационных технологий и вот они вполне могут стать основой для будущей глобальной Интернет-системы планеты.

Сегодня, когда мир стремится к глобализации, а Интернет виртуализирует многие процессы, еще совсем недавно доступные только в городах-миллионниках, этот вопрос [глобализации] особенно актуален. Технологии способны не только развивать бизнес и способствовать развитию общения. Их роль гораздо масштабнее. И одна из составляющих - социальная.

Согласно последним исследованиям, мобильность плотно вошла в нашу обыденную жизнь, а также многими компаниями рассматривается в качестве эффективного бизнес-инструмента. Насколько это может быть оправданно и какие недостатки могут быть у данного решения?

Среди драйверов роста интереса к мобильным технологиям со стороны бизнеса можно выделить несколько основных мотивов: прежде всего это стремление сократить издержки, сделать бизнес-процессы более эффективными, а значит, в конечном итоге повысить конкурентоспособность своих услуг и продуктов.

Безусловно, подогревает интерес к мобильности тот мощный импульс, который испытывает сфера мобильных b2c-услуг и продуктов в последние десять лет. Инфраструктура мобильной связи развивается высокими темпами, доступный мобильный интернет расширяет не только ареал своего присутствия, но и кардинальным образом повышается скорость его работы. Сопутствует этому и ускоряющееся развитие рынка мобильных устройств. Решения становятся все более кроссплатформенными и обзаводятся тем функционалом, который еще недавно был присущ только офисным версиям и аналогам.

В чем же конкретные преимущества мобильных технологий в бизнесе? Практически в любой сфере деятельности сегодня особую важность приобретает скорость принятия решений на основе тех или иных данных. Мобильные устройства позволяют быть на связи всегда и везде и принимать решение так быстро, насколько это возможно. Также мобильные технологии помогают компаниям наладить эффективную работу внештатных сотрудников или сотрудников в различных регионах. Это особенно актуально для тех областей бизнеса, которые используют несколько географических регионов. Мобильные гаджеты могут практически полностью заменить рабочее место, в результате компания сэкономит на аренде офисных площадей и организации классических рабочих мест. По оценкам Gartner, около 90% компаний готовы поддерживать бизнес-приложения на устройствах, принадлежащих конечным пользователям, поскольку это позволит сократить расходы на оборудование на 40%.

Кроме этого мобильные устройства делают возможными полноценные унифицированные коммуникации: общение и взаимодействие между сотрудниками по всему миру вне зависимости от места нахождения, включая моментальные сообщения и видео. Не стоит сбрасывать со счетов интегрированное социальное пространство, а также возможность доступа ко всей необходимой для работы информации с мобильного устройства работника.

Все большую популярность приобретает движение, известное сегодня как BYOD (Bring Your Own Device), предполагающее использование личных устройств в рабочих целях. По результатам исследования Mail.ru Group, около 60% офисных работников пользуются мобильными устройствами не только для личных целей, но и для выполнения тех или иных рабочих задач.

Как это произошло? Узнав о своем грядущем увольнении, Митчелл отключил охлаждение систем корпорации и репликацию данных, а также сбросил настройки серверов. Работа компании была парализована на 30 дней. Единственный ли это инцидент? Отнюдь, все больше компаний убеждается, что построение облачной инфраструктуры, использование облачной платформы и других сервисов значительно надежнее и экономичнее.

Разумеется, возникает вопрос о том, насколько хорошо будут защищены ваши данные на стороне провайдера. Будем реалистами: абсолютной гарантии защиты не даст ни одно решение, поэтому будем оперировать вероятностью.

Шанс того, что специализированная компания-провайдер, работающая более 10 лет на рынке, допустит ряд ошибок, которые приведут к инциденту, сходному с тем, что произошел в EnerVest, значительно ниже, чем шанс такого же происшествия на стороне клиента. Действительно, в связи с этим возникает необходимость тщательного подбора провайдера, однако сегодня в России эта проблема вполне решаема.

Однако, с другой стороны, присутствуют и сдерживающие факторы.

Прежде всего, это все те потенциальные неудобства и риски, которые несет движение BYOD для ИТ-периметра компании. До сих пор не решены до конца проблемы с качеством и доступностью услуг мобильных операторов. Наконец, не будем забывать об одной из главных угроз ИТ-безопасности - человеческом факторе.

С ростом интереса к мобильным технологиям перед ИТ-службами встает задача обеспечить безопасную удаленную работу всех сотрудников в соответствии с нормативными требованиями и в удобной среде. Этого можно достичь за счет виртуализации настольных терминалов и приложений: десктопы преобразуются в виртуальные машины и централизованно размещаются в центре обработки данных. Расходы на управление каждым настольным компьютером в таком случае существенно снижаются, а условия работы пользователей становятся лучше: они получают доступ к своим рабочим столам с теми же личными параметрами и данными с любого устройства из любой точки мира.

Активно развиваются системы информационной безопасности и управления мобильными средствами связи, мобильные операторы формируют комплексные пакеты услуг по принципу «все включено», формируются все более функциональные корпоративные ЦОДы.

Надо признать, что мобильные технологии вошли в нашу жизнь и их интеграция во все большее число сфер деятельности лишь вопрос времени. Тот, кто сумеет освоить их в большем объеме, с меньшими рисками и за меньшее время, не только добьется повышения кратко- и среднесрочных показателей, но и создаст существенный задел на будущее. Было бы ошибкой рассматривать мобильные технологии на службе бизнеса как сугубо тактический прикладной прием; в глобальном смысле это то направление развития информационных услуг и продуктов, которое будет доминировать в ближайшее десятилетие.

Однако следует отметить и положительные моменты. Уровень квалификации ИТ-специалистов растет не только на местах - в целом российский рынок ИТ-консалтинга и интеграционных услуг растет.

ВОПРОСЫ ЭКСПЕРТАМ

В чем потенциальные преимущества возрастающей популярности мобильных устройств в бизнесе? Как наиболее полно реализовать их в российских условиях?

Комментирует Михаил Прибочий, генеральный директор компании Axoft:

Мобильность дает бизнесу серьезные преимущества. Однако с усилением ее проникновения в бизнес-процессы встает вопрос обеспечения безопасности, а это значит, что в ближайшее время стоит ожидать развития направления, известного как enterprise mobility management, или управление корпоративными мобильными устройствами. Мы видим, что эта тема вызывает все больший интерес как у заказчиков, так и у производителей и поставщиков услуг.

В чем же преимущества мобильности? Я бы выделил семь основных плюсов.

1. Высокие показатели продуктивности. Мобильный сотрудник имеет постоянный доступ к информационным ресурсам, корпоративным и внешним. Он самостоятельно выбирает условия труда: может работать в то время, когда ему удобно, и где удобно - дома, за городом или даже у моря. Соответственно, у него есть все возможности более продуктивно работать.

2. Скорость принятия решений. Наш опрос удовлетворенности партнеров в 2014 году показал, что важнейшим показателем работы является срок ответа менеджера на запрос партнера. Поэтому все сотрудники компании, выезжающие на встречи или в командировки (таких около 40%), имеют в постоянном пользовании дополнительное мобильное устройство. Остальные во время выездов могут использовать корпоративные ноутбуки.

3. Географически распределенные проектные команды. Мобильные платформы дают возможность организовать работу проектных команд в разных городах. Для нас это особенно важно, так как компания имеет широкую сеть представительств на территории России и СНГ.

4. Борьба за таланты. HR-подразделения разных компаний постоянно конкурируют в поисках лучших сотрудников. Мы в ряде случаев не ограничиваем себя территориальным критерием и готовы принять в свою команду наиболее талантливых вне зависимости от того, в каком регионе проживает человек - в Сибири, на Урале или в Крыму.

5. Экономия ресурсов под девизом BYOD. Со временем в России наверняка будет набирать обороты движение BYOD. Особенно там, где растет количество мобильных бизнес-пользователей. Это регионы с высоким уровнем жизни и широкополосным интернетом. Уже сейчас почти все сотрудники московского офиса нашей компании используют свое личное мобильное устройство - прежде всего смартфон - в рабочих целях: для поиска информации, для доступа к почте или связи с партнерами. Могу предположить, что эта тенденция будет только усиливаться.

6. Быстрый social media marketing (SMM). Наличие мобильной связи позволяет ускорить взаимодействие компании с аудиторией посредством соцмедиа. Одно краткое сообщение за считаные секунды попадает в новостную ленту сотням тысяч подписчиков и может распространяться с невероятной скоростью.

7. Понять потребности и поведение потребителей. Меняется модель взаимодействия с клиентом, поскольку он тоже становится «мобильным». Нам как поставщику важно находиться с потребителем в единой среде и говорить с ним на одном языке.

Каков Ваш прогноз доли офисных работников, которые в ближайшем будущем (1-3 года) будут использовать BYOD?

Я бы не стала ограничиваться только офисными работниками, так как уже есть достаточно примеров, когда и производственные служащие используют свои мобильные телефоны. Например, для того чтобы получать информацию о своем расчетном листке или отметить свое местонахождение. Хотя для этого типа работников чаще используются специальные устройства.

Понятие «доли офисных работников» мне кажется немного общим, если не указывать, к каким приложениям офисные работники имеют доступ со своих мобильных устройств (то есть BYOD). Если это только почтовые сервисы, то около 80% мобильных сотрудников имеют доступ к корпоративной почте со своих личных устройств. Похожая ситуация с корпоративными портами, интранетом, корпоративными соцсетями. Однако если речь идет о критически важных для бизнеса приложениях, то компании реже предоставляют к ним доступ с личных устройств. Например, доступ к CRM-системам, в которых содержится информация о клиентах, часто осуществляется выездным персоналом через корпоративные устройства. В целом не более 30% российских компаний поддерживали BYOD год назад. Думаю, что сейчас их число выросло, но не значительно. Среди тех, кто активно использует BYOD в России, подразделения глобальных компаний, где эта практика гораздо больше распространена.

Какую роль аналитики отводят применению мобильных технологий российским бизнесом? Чем сценарий их использования будет отличаться от западноевропейского и американского опыта?

Отвечает Елена Семеновская, директор IDC по исследованиям в России:

Мобильность - очень важный тренд сегодня, это одна из тех технологий развития, которые меняют деятельность компаний и позволяют повышать эффективность работы служащих. Российский бизнес немного отстает, но сценарии использования не сильно отличаются. Для нас очень перспективными являются сценарии использования мобильного ТОРО (техобслуживания и ремонта оборудования), поскольку страна большая и есть много инфраструктурных объектов, работу которых надо инспектировать. Все типы ремонта и обслуживания заказчиков - очень перспективные направления развития мобильности в корпоративном сегменте, так как дают очевидные результаты. В В2С и G2C у нас также активно развиваются мобильные решения, большое количество приложений можно скачать и приобрести в AppStore или Google Play. У нас немного другая очередность внедрения по отраслям, например, в секторе здравоохранения это происходит медленными темпами, но в целом мы движемся в том же направлении.

Среди современных телекоммуникационных средств наиболее стремительно развиваются сети сотовой связи.

Внедрение сотовой связи позволило:

- решить проблему экономичного использования выделенной полосы радиочастот путем передачи сообщений на одних и тех же частотах;

- увеличить пропускную способность телекоммуникационных сетей.

Свое название системы сотовой связи получили в соответствии с сотовым принципом организации связи, согласно которому зона обслуживания делится на ячейки (соты) шестиугольной формы.

Под сотой понимают зону обслуживания одной базовой станцией (БС), находящейся в центре каждой ячейки и обслуживающей все подвижные станции (ПС), так как антенна с круговой диаграммой направленности будет покрывать почти всю площадь шестиугольной ячейки.

Сотовые системы связи являются принципиально новым видом систем связи, так как они предназначены для обеспечения радиосвя­зью большого числа подвижных абонентов с выходом в телефонную сеть общего пользования.

Система сотовой связи - это сложная и гибкая техническая система, допускающая большое разнообразие, как по вариантам конфигураций, так и по набору выполняемых функций . Система может обеспечивать передачу, как речи, так и других видов информации, в частности текстовых сообщений и компьютерных данных. В части передачи речи, может быть реализована обычная двусторонняя телефонная связь, многосторонняя телефонная связь (так называемая конференцсвязь), голосовая почта. При организации обычного двустороннего телефонного разговора, начинающегося с вызова, возможны режимы автодозвона, ожидания вызова, переадресации вызова.

Идея сотовой телефонной связи отображена на (рис.1). Площадь, подлежащая телефо­низации, покрывается сетью многоканальных приемопередатчиков, которые называют базовыми станциями. Базовые станции служат своеобраз­ным связующим звеном между сотовым телефоном и центром комму­тации связи с подвижными объектами, где роль проводов обычной телефонной сети выполняют радиоканалы. Число каналов базовой станции обычно кратно 8, например, 8, 16, 32 и т.д.

Один из каналов является управляющим. В некоторых ситуациях он может называться также каналом вызова. На управляющем канале происходит непосредственное установление соединения при вызове подвижного абонента сети, а сам разговор начинается только после того, как будет найден свобод­ный в данный момент канал и произойдет переключение на него. Все эти процессы происходят очень быстро и потому незаметны для або­нента. Он лишь набирает нужный ему телефонный номер и разгова­ривает как по обычному телефону.

Чувствительность и излучаемая мощность базовой станции гораздо выше, чем чувствительность и мощность излучения подвижной станции, что позволяет сделать мобильные телефоны достаточно компактными и использовать маломощ­ные источники питания.

Рис. 1 Упрощенная функциональная схема системы сотовой связи

При перемещении подвижной станции через границу зоны обслу­живания базовой станции (соты) должно обеспечиваться автоматиче­ское (и незаметное для абонента) переключение обслуживания с од­ной базовой станции на другую. Переключение осуществляет центр коммутации подвижной сети.

Центр коммутации - это автоматиче­ская телефонная станция системы сотовой связи, обеспечивающая все функции управления сетью. Центр коммутации связи с подвиж­ными объектами имеет выход на коммутируемую телефонную сеть общего пользования.

Система сотовой связи может включать более одного центра ком­мутации, что может быть обусловлено, в частности, эволюцией раз­вития системы или ограниченностью емкости коммутатора. Возможна, структура системы, показанной на рис.2 - с двумя (и более) центрами коммутации, один из которых условно можно на­звать «головным» или «ведущим».

Рис. 2. Система сотовой связи с двумя центрами коммутации

Для оптимально­го, т. е. без перекрытия или пропусков участков, разделения террито­рии на соты могут быть использованы только три геометрические фи­гуры: треугольник, квадрат и шестиугольник. Наиболее подходящей фигурой является шестиугольник, так как, если антенну с круговой диаграммой направленности устанавливать в его центре, то будет обеспечен доступ почти ко всем участкам соты.

Для разделении обслуживаемой территории на соты тщательно
измеряют или рассчитывают параметры системы для определения
минимального числа базовых станций, обеспечивающих удовлетворительное обслуживание абонентов по всей территории, определяют оптимальное место расположения базовой станции с учетом рельефа местности, рассматривают возможность использования направленных антенн, пассивных ретрансляторов и смежных центральных станций в момент пиковой нагрузки и т. д.

Если представить зону обслуживания абонентов сотовой сети как
окружность с радиусом R 0 (рис.3), то площадь этой зоны будет
p R 0 2 , площадь соты (шестиугольника) равна 2,6R 2 где R - радиус рабочей зоны BS, тогда число сот L определяется по формуле L=1,21(R 0 /R). Очевидно, что число базовых станций равно числу сот.

Рис.3 Зона обслуживания абонентов сотовой сети.

В сотовых сетях радиосвязь БС с абонентской ПС осуществляется в пределах малой рабочей зоны, что позволяет многократно использовать одни и те же частоты в зоне обслуживания. (Типовые значения радиуса соты R = 2 - 35 км, это - макросоты. Микросоты (радиус - сотни метров), в которых базовые станции берут на себя нагрузку от медленно передвигающихся абонентов, и пикосоты (R = 10 - 60 м) - используются в городах с высокой плотностью населения и в закрытых зонах (учреждениях, вокзалах, жилых помещениях.)

Соты группируются в кластеры ,каждом из которых находится несколько базовых станций, работающих в неповторяющихся диапазонах частот. План расположения номеров БС составляется по определенной системе, с целью экономии радиоспектра и предусматривает разнос на защитный интервал D, который превышает дальность распространения сигналов с целью защиты от переходных помех между сотами (рис.4). Основной потенциал сотовой идеи заключается в том, что уровень взаимных помех не зависит от расстояния между ячейками, а зависит от отношения между ячейками к их радиусу. Радиус ячейки зависит от мощности передатчика и определяется разработчиком в процессе проектирования. С уменьшением радиуса ячейки возрастает количество базовых станций. Чем меньше радиус, тем чаще можно повторно использовать частоты, уже задействованные в других сотах. Таким образом, одну частоту можно повторять много раз, что обеспечивает высокую пропускную способность системы без расширения занятой ею полосы частот. Количество базовых станций, работающих в кластере равно: Nбс =(D/R) 2/3,где D - расстояние между базовыми станциями, использующими одни и те частоты. На приведённом рис 4. размерность кластера равна n = 9, следовательно, если для обслуживания абонентов в одной ячейке требуется набор из 10 частот, то для создания сотовой структуры требуется располагать набором из 90 частот.

Мобильные телефоны ворвались в жизнь современных людей стремительно и заполонили собой все сферы. Сейчас сложно представить, как мы обходились без этих гаджетов до их распространения. Сотовая связь на сегодняшний день обеспечивает не только телефонное соединение, она расширяет свои функции практически постоянно. Новые технологии представляют самые крупные разработчики, вслед за которыми их подхватывают и внедряют повсеместно.

Все инновационные разработки направлены на улучшение качества и скорости соединения. Особый акцент специалисты делают на технологиях, которые позволяют увеличить площадь покрытия и обеспечить идеальную работу самого устройства.

Wi-Fi

Принцип передачи построен на том, что сигнал использует разные протоколы, которые заполняют различные диапазоны. Благодаря работе на разных частотах расстояние и скорость передачи может варьировать в зависимости от количества передаваемых данных. Такой способ позволяет получать различную информацию до 300 Мбит за сек. и более.

WiMAX

Этот мобильный стандарт основан на взаимодействии базовых и клиентских станций. Связь между ними осуществляется посредством Интернета, используя частоты 2-11 ГГц.

Такой формат передачи характеризуется очень высоким уровнем надёжности, практически исключены риски разрывов. Но по цене данный вариант относится к премиум-классу, потому что он технически сложно выполним. Зато информация при помощи него поступает с частотой от 120 Мбит за сек.

2G

На данный момент именно этот формат GSM и CDMA является самым поддерживаемым в мире. Данные поступают к абонентам от баз, которые располагаются в углах так называемых шестигранных структур (именно эти «соты» дали название сотовому формату связи). Один шестигранник обеспечивает связью территорию в радиусе 50 км.

Такой формат появился не так давно, но имеет низкие скоростные показатели, поэтому в скором времени может полностью отойти в прошлое.

3G

Технология UMTS дала возможность внедрить ещё один формат мобильной связи, который сделал возможной передачу пакетов данных, содержащих гораздо больше информации, чем это было доступно с использованием 2G.

3G уже стартовала практически во всех странах, где присутствуют мобильные операторы, что позволило перевести мобильные устройства практически до уровня персональных компьютеров, которые всегда под рукой.

4G

Второе название этой технологии – LTE. Данный формат представляет собой следующий этап, который и мобильные операторы смогли обеспечить для удобства своих пользователей. Основные преимущества 3G — скорость и огромная зона действия. С помощью такого метода данные передаются с показателями не менее, чем 320 Мбит за сек.

Антенны, передающие LTE, бывают двух типов: маломощные могут быть удалены на расстояние до 30 км, а более мощные – на 100 км друг от друга. Антенны высокой мощности должны быть расположены на достаточной высоте, обычно их используют там, где плотность населённых пунктов ниже. Маломощные антенны чаще всего используют в городах и мегаполисах с высокой плотностью пользователей.

5G

На данный момент эта технология протестирована, но ещё не доведена до потребителя. Запланировано, что массово она будет внедрена в 2020 году. Некоторые изготовители мобильных телефонов (например, Samsung) уже разработали специальные модели, полностью «заточенные» под такой формат, чтобы обеспечить максимальное удобство абонентов. Скорость передачи при помощи 5G может позволить отправлять информацию с показателем 4 ГБ за сек.

Зона покрытия с применением 5G будет гораздо шире. Эксперты предполагают, что этот шаг приведёт к резкому скачку в развитии сотовых технологий и приблизит наступление эры инновационных приборов, совмещающих в себе ещё большее количество функций.

Многие современные предложения касаются не только форматов сотовой связи, но и новых вариантов приложений и используемых сервисов. Крупные корпорации, разрабатывающие программное обеспечение для мобильных устройств, демонстрируют свои новейшие разработки. В этом году таким революционным открытием на рынке стала виртуализированная платформа RAN.

В ней смогли объединить стандарты сразу двух форматов: 4G и 5G, что позволило расширить возможности в плане эффективности и масштабируемости. Два эти параметра давно считаются главными приоритетами всех ведущих мобильных операторов. Кроме того, такие изделия дополнены функцией искусственного интеллекта и высококачественного видеоанализа. Все интеграции виртуализированного сотового формата делают возможности новых сервисов и приложений практически бесконечными.

Технология сделала возможным эффективное и быстрое распознавание отдельных объектов при помощи специального приложения. Кроме того, благодаря доступу к огромной базе данных при помощи устройства можно анализировать и распознавать сканируемый объект.

Такое изобретение найдёт активное применение для постановки диагнозов в медицине, для проведения идентификации личности или просто для привычного фотографирования.

Этот подход уже используется для сканирования QR-кодов, штрих-кодов и прочих комбинаций, которые требуют быстрой обработки обширных массивов данных.

Эта инновация потрясла экспертов данной сферы, несмотря на то, что давно была ожидаемой. Технология представляет собой самообучающийся искусственный интеллект.

Сотовая сеть соединяет в себе обилие искусственных нейронов. По этим волокнам идёт обмен информацией с последующей обработкой и реакцией. Главное преимущество системы в том, что для получения реакции пользователь не должен знать параметры для выбора решений: сеть самообучается по заданному разработчиком алгоритму.

Учёные сравнивают такую схему с функционированием мозга. Как человек необдуманно поступает, храня в памяти алгоритм действий после ожёга (подуть, поместить поражённую зону под прохладную воду), так и искусственная нейронная система реагирует на полученные данные в согласии в алгоритмом, полученным от автора.

Это изобретение поможет создавать на устройстве особые приложения, которые необходимы именно его пользователю.

Сотовые технологии продолжают стремительно развиваться. Каждый год готовит новый переход к ранее неиспользуемым стандартам, всё более приближая своих пользователей к эре верных помощников, наделённых интеллектом, вместо автоматизированных устройств для связи.