td scdma что это такое в телефоне
GSM, CDMA, HSPA и LTE: Понимание технологий мобильной сети
Но трудно понять, что означают эти термины. Итак, давайте углубимся в эту статью, чтобы помочь вам понять сетевые технологии, которые вы используете на своих смартфонах.
GSM, акроним для глобальной системы мобильной связи, является стандартом мобильной сети со всемирной поддержкой мобильных телефонов. Этот стандарт был разработан Европейским институтом стандартов телекоммуникаций (ETSI) для замены аналогового телекоммуникационного стандарта первого поколения (1G).
GSM является первым стандартом телекоммуникаций второго поколения (2G) с поддержкой цифровых устройств, в отличие от сотовых сетей 1G. Он был впервые представлен в Финляндии в Европе в 1991 году. В настоящее время стандарт GSM принадлежит Ассоциации GSM, и он используется во всем мире, за исключением Японии и Южной Кореи.
Первоначально телефоны GSM фокусировались на передаче речевых данных, но со временем в картину вошли GPRS (в 2000 году) и EDGE (в 2003 году), чтобы расширить свои возможности для передачи данных по пакетным данным, обеспечивая доступ к Интернету.
Полосы 2G, используемые GSM, включают в себя 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц и 1900 МГц. Полосами, используемыми в основном в странах, являются полосы 850 МГц и 1800 МГц.
CDMA (множественный доступ с кодовым разделением)
Его стиль работы известен как метод множественного доступа. Интерференция исключается из-за реализации технологии с расширенным спектром, которая присваивает код каждому передатчику.
В идеале CDMA содержит CDMAOne, CDMA2000 и W-CDMA. CDMAOne также упоминается как IS95, который является сетевым стандартом второго поколения. CDMA2000 и W-CDMA (широкополосный CDMA) основаны на технологиях третьего поколения (3G).
Имейте в виду, что сети 3G были нацелены на улучшение связи по голосовым и пакетным данным. Это с 3G-стандартами, что VoIP (Voice over Internet Protocol), сотовые звонки, текстовые и MMS-сервисы, высокая скорость передачи данных и потоковая передача улучшились.
Даже видеозвонки стали чем-то вроде широкой полосы пропускания 3G. Смартфоны с сетями 3G, такими как CDMA2000 и W-CDMA, работают лучше, чем стандарты 2G, касающиеся доступа в Интернет и голосовых вызовов.
HSPA (высокоскоростной пакетный доступ)
Хотя HSPA использует стандарты 3G, он обеспечивает более высокую передачу данных по сравнению с технологиями CDMA. HSPA использовалась для улучшения стандартов 3G по протоколу связи CDMA.
LTE (долгосрочная эволюция)
LTE широко называется «4G LTE». В соответствии со стандартами, которые были установлены для настоящих технологий 4G, сеть LTE не встречается. Но для устранения путаницы, возникающей из разных моделей, таких как 3.9G, было выпущено, что LTE продается как 4G LTE.
По сравнению с другими сетями, LTE ставит большой спрос на емкость аккумулятора. Следовательно, если вы хотите активно использовать стандарт LTE, вы должны быть готовы к более высокому потреблению батареи.
3G. TD-SCDMA (Time Division Synchronous Code Division Multiple Access)
Общее описание TD-SCDMA
Преимущества TD-SCDMA
Рассмотрим основным отличия и преимущества стандарта TD-SCDMA перед другими стандартами сотовой связи:
1. Сеть хорошо подходит для ассиметричного трафика 3G приложений, например, доступ в сеть Интернет. Приложения реального времени такие как голосовые соединения и мультимедиа, и они генерируют симметричный трафик. Для оффлайн приложений (e-mail, доступ в сеть Интернет) требования к задержкам меньше, а трафик обычно ассиметричен, причем в направлении downlink (от BTS к MS) передается в несколько раз большие объемы данных. Для тех стандартов, которые требуют раздельных полос частот для uplink и downlink (GSM, CDMA2000, UMTS и т.п.) во время использования ассиметричных приложений, занимаемые данные остаются не задействованными. Это в итоге приводит к уменьшению спектральной эффективности стандарта. В свою очередь, в стандарте TD-SCDMA данные в uplink и downlink передаются в одной полосе частот, что позволяет подобрать скорость полосы в точной необходимости с требованиями приложений. Причем скорость может быть настроена достаточно точно, с небольшим шагом от 1,2 кбит/сек до 2Мбит/сек. Эти особенности позволяют более эффективно использовать имеющийся спектр частот.
2. Высокая спектральная эффективность приводит к увеличению емкости сети. Как отмечалось выше: в стандарте TD-SCDMA используется общая полоса на радио интерфейсе в uplink и downlink, что позволяет использовать все выделяемые ресурсы без остатка. Кроме того, благодаря другим технологиям (смарт-антенны, динамическое распределение ресурсов и т.п.) удается снизить интерференцию в соте, и, соответственно, увеличить емкость сети (до 3-5 раз по сравнению с GSM). Это особенно важно в пригородных областях с плотной застройкой.
3. Увеличенная гибкость в использовании частотного ресурса и построении сети, которая обусловлена полосой пропускания 1,6 МГц.
К другим преимуществам TD-SCDMA можно отнести пониженное потребление мощности, экономия транспортных ресурсов, упрощенное планирование сети.
Особенности построения радио интерфейса TD-SCDMA
Варианты переаспредления таймслотов на радиоинтерфейсе стандарта TD-SCDMA
Стандарт TD-SCDMA также предусматривает временное разделение каналов между пользователями, т.е. TDMA (Time Division Multiple Access). Этот режим подразумевает разделение общего временного ресурса канала связи на таймслоты. TD-SCDMA использует фреймы длительностью 5 мс, каждый из которых разделен на 7 таймслотов. В зависимости от загрузки сети и потребностей абонентов таймслоты динамически распределяются между пользователями как в направление uplink, так и в downlink.
Наряду с вышеуказанными технологиями в стандарте TD-SCDMA применяется еще один способ разделения каналов – кодовый (CDMA, Code Division Multiple Access). При этом каждому передатчику информации на радио интерфейсе назначается индивидуальный код, с помощью которого он кодирует исходящие данные. Приемник, зная этот код, может принимать из эфира лишь ту информацию, которая закодирована кодом нужного отправителя. В стандарте TD-SCDMA возможна одновременная работа с 16 различными кодами в одном таймслоте на одной частоте.
Суммарно технологии TDD, TDMA и CDMA позволяют динамически перераспределять ресурсы сети, выделяемые для каждого абонента в зависимости от нагрузки сети и потребностей самого абонента (используемых им приложений). Кроме того, достигается максимальная спектральная эффективность, т.к. в случае максимальной нагрузки на сеть минимум ресурсов останется не задействованным.
Интерференция и методы борьбы с ней
Для доступа абонентов в сети стандарта TD-SCDMA среди всех прочих используется кодовый метод множественного доступа абонентов (CDMA). Главный принцип его работы основан на том, что каждому абоненту присваивается независимый (ортогональный) код, с помощью которого устройства абонента кодирует всю передаваемую им информацию. Благодаря тому, что коды независимые появляется возможность выделить (принять) из радио эфира информацию, переданную именно этим абонентом. Однако на практике невозможно сгенерировать достаточно много кодов для работы реальной сети сотовой связи, поэтому используются «почти» ортогональные. Таких кодов можно создать много, однако они обладают большим недостатком: при большом числе одновременно работающих устройств в эфире возникает интерференция, т.е. устройства начинают оказывать друг на друга влияние и при превышении определенного порога может возникнуть значительное искажение и потеря передаваемой информации. Именно интерференция является главным ограничивающим фактором пропускной способности и емкости системы TD-SCDMA.
В связи с вышесказанным возникает необходимость поиска различных способов борьбы с интерференцией. Стандарт TD-SCDMA предлагает целый набор таких методов:
1. Механизм определения совместной передачи (Joint detection). Он реализован в приемнике базовой станции в виде специального модуля и обеспечивает максимально точное выделение сигнала от каждого абонента из общего потока. Алгоритм Joint detection основан на том, что в сигнал от каждого абонента добавляется специальная тренировочная последовательность, которая при приеме позволяет оценить параметры радио канала, в том числе и уровень интерференции. Таким образом, приемник может заранее предугадать возможные проблемы и скорректировать принимаемый сигнал.
Принцип работы Smart-антенн
4. В отличии от технологии WCDMA стандарт TD-SCDMA предусматривает четкую синхронизацию всех устройств. Необходимость синхронизации обусловлена в первую очередь использованием метода TDMA. Чтобы избежать наложение информации различных абонентов, передаваемых в соседних таймслотах и приемник, и передатчик должны точно знать структуру временных интервалов. Синхронизация также оказывает косвенную помощь в борьбе с интерференцией. Благодаря синхронизации обеспечивается надежная работа алгоритма Joint detection, а также смарт-антенн. Кроме того, синхронизация позволяет решать другие задачи и получить дополнительные преимущества:
Реализация и распространение стандарта TD-SCDMA
Первый релиз стандарта TD-SCDMA был опубликован в октябре 2004 года. Первые тестовые сети появились в 2005 году, а в коммерческую эксплуатацию сеть TD-SCDMA была запущена только в 2008 году в Китае компанией China Mobile. Лишь в 2009 году число пользователей TD-SCDMA перевалило цифру 1 млн.
В настоящее время к TD-SCDMA форуму присоединились множество известных телекоммуникационных компаний: Philips, Texas Instruments, Samsung, Intel, Nokia и мн.др. Такие организации как Siemens и Huawei предлагают полный спектр оборудования для строительства сетей данного стандарта. Несмотря на это, сети TD-SCDMA реализованы лишь в КНР.
Низкое распространение в мире TD-SCDMA, в первую очередь, обусловлено запоздалостью выпуска стандарта и, соответственно, разработки и наладке производства оборудования для него. К моменту запуска первых тестовых TD-SCDMA сетей стандарт UMTS уже широко шагал по всему миру.
Однако TD-SCDMA нельзя полностью списывать со счетов, т.к. он предоставляет некоторые дополнительные преимущества по сравнению с другими 3G-стандартами. В частности, использование временного принципа разделения каналов (TDMA) позволяет повысить спектральную эффективность и, соответственно, получить большую емкость сети и предоставить абонентам более высокие скорости передачи информации.
При использовании материалов ссылка на сайт обязательна
WCDMA, CDMA и GSM — в чем разница стандартов
Не так давно появилось много новых стандартов мобильной и интернет связи, многих пользователей начал интересовать вопрос, WCDMA или GSM — в чем разница, чем от них отличается CDMA. GSM, несомненно, является самым популярным стандартом для мобильных телефонов в мире.
Далее в линейке находятся CDMA, WCDMA, NMT. Сходство в именах привело к большой путанице между ними. Различие между WCDMA и CDMA выходит далеко за пределы коэффициента пропускной способности. И что более важно, WCDMA не был получен из CDMA, но был разработан с нуля.
Что такое GSM
GSM или глобальная система сотовой связи — самая популярная беспроводная технология, используемая для общения. Стандарт GSM был разработан для установки протоколов для цифровых сотовых сетей второго поколения (2G)
Первоначально он начинался как сеть коммутации каналов, но позднее коммутация пакетов была реализована после интеграции технологии General Packet Radio Service (GPRS)
Широко используемые диапазоны частот GSM составляют 900 МГц и 1800 МГц. Использует цифровой радиоинтерфейс, в котором аналоговые сигналы преобразуются в цифровые сигналы перед передачей. Скорость пересылки пакетов равна 270 Кбит / с.
Глобальная система мобильной связи (GSM) в настоящее время используется примерно в 80% мобильных телефонов по всему миру. В этой технологии насчитывается более трех миллиардов пользователей.
Что такое CDMA
Аббревиатура для множественного доступа с кодовым разделением каналов, CDMA или cdmaOne — это стандарт в телефоне, в котором многие используемые каналы сжимаются в пределах одной полосы пропускания. Для этого используется технология «расширенного спектра», в которой распределяется электромагнитная энергия, чтобы облегчить прием сигнала с более широкой полосой пропускания.
В результате этого многие люди, использующие разные сотовые телефоны, могут быть переведены на один и тот же канал, чтобы разделить полосу частот
Что такое WCDMA
Сотовая связь WCDMA, которая является аббревиатурой для широкополосного многопользовательского доступа с кодовым делением каналов или широкополосного CDMA, является стандартом мобильного телефона, который объединяет CDMA и GSM для создания совершенно новой системы.
Это один из самых важных атрибутов, когда речь идет о мобильной сети третьего поколения (технология мобильных телефонов 3G). Несмотря на то, что термин WCDMA часто используется взаимозаменяемо с UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems), это технически некорректно, поскольку WCDMA является всего лишь примером UMTS
Сравнение технологий
Пользователям интересно, что лучше, WCDMA или GSM, в чем разница этих двух стандартов?
Однозначный ответ дать сложно, ведь все технологии по-своему уникальны.
В конце концов, можно с уверенностью заключить, что WCDMA быстрее, чем CDMA, и это объясняет, почему многие люди меняют базу. Его самым большим преимуществом является способность работать в тандеме с GSM. Если верить текущим тенденциям, ожидается, что WCDMA рано или поздно выиграет эту битву.
Какие еще есть режимы сети
Выделяют еще несколько режимов сети:
Как переключить тип сети
Когда вопрос «Режим сети GSM или WCDMA — что это?» решен, переходим к настройкам.
Чтобы переключить тип сети на нужный, выполните такие шаги:
Учтите, что не все смартфоны одинаково хорошо работают с разными режимами связи
Сотовые сети 2G, 3G, 4G, 5G — как работают и в чем разница
Содержание
Содержание
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.
Именно из-за карты покрытия сети этот вид связи и назвали «сотовой». Все дело в том, что зоны покрытия от каждой станции немного накладываются на соседние, чтобы обеспечить непрерывность нахождения пользователя в сети. Поэтому, когда вы смотрите на схему размещения и покрытия сверху, то круги, показывающие зону действия каждой базовой станции, пересекаясь друг с другом, образуют контур, напоминающий пчелиные соты.
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
Первоначально стандарт 2G использовался только для мобильной телефонии. В России и Европе сети 2G построили на основе стандарта GSM 900, который затем развился в GSM 1800. Первый стандарт использует для работы частоту 900 МГц, второй — 1800 МГц. Преимущество GSM 1800 заключается в увеличенной емкости сети, хотя соты и покрывают меньшую площадь по сравнению с GSM 900. В сетях 2G на момент запуска можно было передавать короткие текстовые сообщения SMS и данные со скоростью медленного телефонного модема — до 14,4 кБит/с.
Ситуация изменилась в 1997 году, когда разработали и внедрили сервис «General Packet Radio Service» (GPRS) – надстройку над телефонным каналом мобильной связи, предназначенную для передачи данных. Максимальная скорость передачи данных через GPRS теоретически составляла до 171,2 кБит/с, практически — значительно ниже. На сегодня это уже откровенно мало, но на момент запуска было очень хорошо, потому что это было время, когда пользователи начали в массовом порядке осваивать электронную почту.
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.
Важная особенность 3G — по мере движения и удаления пользователя от одной базовой станции, его «подхватывает» другая, забирая на себя часть потока данных. При этом «старая» базовая станция постепенно уменьшает поток данных, пока абонент совсем не покинет зону ее действия. Благодаря такой работе и при наличии хорошего покрытия сети вероятность того, что случится обрыв связи, становится меньше, чем в GSM, где используется жесткое переключение пользователя между базовыми станциями.
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.
Теоретически стандарты связи в сетях четвертого поколения могут выдать скорость загрузки до 1 Гбит/с для стационарного абонента. На практике все очень сильно зависит от качества сигнала и загрузки базовых станций, поэтому реальные скорости намного меньше. В лучшем случае вы получите соединение со скоростью 100 Мбит/с и то, это если говорить о Москве. Например, «Билайн» заявляет максимальную скорость в своих сетях 4G до 73 Мбит/с, в сетях 4G+ – до 110 Мбит/с. Реальная скорость получается ниже.
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
Следующий шаг в развитии беспроводных сетей — 5G. Разработчики обещают, что скорости передачи данных в новой сети будут в 10 раз выше, чем в сетях 4G. 5G — это стабильный широкополосный доступ в сеть, позволяющий широко использовать «Интернет вещей» не только в бытовой сфере, но и в промышленности. Кроме того, 5G за счет стабильной и надежной связи позволит реализовать удаленное управление и полный контроль за происходящим в таких критически важных отраслях, как, например, медицина. Подробнее о сетях 5G рассказывается в статье Клуба 5G. Реальность и перспективы.
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+.
Тип сети на экране смартфона отображается рядом со значком уровня сигнала и передачи данных. Так при включении сети 2G вы можете увидеть значок «2G» или «E», которые сообщают вам о том, что смартфон подключился к сети GPRS или EDGE, соответственно.
При подключении к сети 3G в наше время, скорее всего, вы увидите значок «Н» или «Н+», сообщающий о том, что устройство подключено к сети HSPA или HSPA+. Возможно, где-то вам удастся и поймать сигнал только со значком «3G» — это также сети третьего поколения.
Сети 4G обозначаются значком «4G» или «LTE». Например, вот таким.
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.
Делается это так. В настройках надо зайти в раздел «Мобильная сеть». Далее — «Мобильная передача данных», где надо выбрать пункт меню «Предпочтительный режим сети».
У вас могут быть доступны, в зависимости от смартфона, следующие опции: «Авто 4G/3G/2G», «Авто 3G/2G», «Только 4G», «Только 3G», «Только 2G».
«Авто» обозначает, что смартфон сам выбирает сеть из имеющихся в наличии. Если вы указали одну из сетей, например, «Только 3G», то устройство станет соединяться только с сетями этого стандарта. Выбрать в глухой деревне «Только 2G» полезно — и соединение будет стабильнее и заряд аккумулятора сэкономите.