Спецпроект

Куда пропал GSM и зачем нам смартфоны? Вспомнили, как развивалась мобильная связь

25 052
240
04 марта 2020 в 8:30
Автор: Станислав Иванейко
Спецпроект

Куда пропал GSM и зачем нам смартфоны? Вспомнили, как развивалась мобильная связь

В сознании рядовых пользователей поколения стандартов мобильной связи ассоциируются преимущественно со скоростью: 3G быстрее 2G, 4G обошел их вместе взятых, ну а набивший оскомину еще до своего появления 5G вообще выдает невероятные цифры в Speedtest. Но поколения связи отличаются не только по скорости. Каждое из них привносило революционные для своей эпохи технологии, которые сейчас кажутся нам обыденными и естественными: мол, неужели когда-то такого не было? Onliner вместе с провайдером A1 изучил поколения сотовой связи и их особенности.

Телефон в кармане стал реальностью

Все началось с 1G, но такой символ на индикаторе состояния сети вряд ли кто-то и вспомнит. Стандарт 1G появился в Японии еще в 1979 году: страна в очередной раз подтвердила свой статус одной из самых технологичных и передовых. Сам по себе 1G был предельно спартанским: он позволял только совершать звонки и принимать их. Причем это единственное поколение беспроводной мобильной связи, в котором использовались аналоговые радиосигналы, — все последующие перешли на «цифру».

В 1980-е, когда 1G стал более-менее развиваться, страны и крупные игроки телеком-рынка не пришли к единому мнению по поводу стандарта связи — и практически у каждого государства он был собственным. К примеру, в Японии это был NTT (Nippon Telegraph and Telephone), в Великобритании — TACS (Total Access Communications System) и так далее. Отдельно стоит выделить NMT (Nordic Mobile Telephone). Компания появилась в 1981 году и работала сразу в нескольких странах: Дания, Нидерланды, Швейцария и парочка других. Важность NMT заключается в том, что сеть фактически предлагала полноценный роуминг. В Беларуси стандарт NMT появился 7 мая 1993 года — эту сеть развернул оператор «БелСел». Глобально эту дату можно считать днем рождения сотовой связи в Беларуси.

Изображение: soluno.com

При всей своей революционности 1G столкнулся с типичной для новой технологии проблемой: высокой стоимостью. Если в дальнейшем операторы модернизировали и расширяли существующую инфраструктуру, то здесь приходилось строить все с нуля. Со стороны потребителя проблем тоже хватало: мало того, что звонки влетали в приличные суммы, так еще и первые мобильные телефоны стоили неприлично дорого. Первое поколение сетей сотовой связи было уделом занятых людей: политиков, бизнесменов и так далее. Но когда по телефону решаются вопросы на суммы с большим количеством нулей, требуется и серьезная конфиденциальность, а у 1G с этим были проблемы, разговоры не были защищены. 2G предстояло подтянуть безопасность связи.

Новая революция: передача данных

Связь второго поколения (2G) принесла в 1991 году три ключевых нововведения. Во-первых, радиосигналы перешли с аналогового формата на цифровой. Во-вторых, появилось шифрование каналов связи. В-третьих, была реализована передача данных, пусть и в достаточно сыром виде. «Во-вторых» и «в-третьих» стали возможны благодаря «во-первых» — использованию «цифры». Также в этом поколении появилось одно из важнейших нововведений за всю историю мобильной связи — GPRS. Именно это стало отправной точкой для переосмысления самого использования телефонов: раньше они были просто беспроводными трубками для звонков, а теперь — источниками для передачи и получения данных. Пусть и в сильно зачаточном виде.

Но сперва мобильники получили SMS. Правда, поначалу телефоны могли только принимать сообщения, а не отправлять их — высылать нужно было с компьютера. Первое в мире SMS отправил британский инженер Нил Папуорт 3 декабря 1992 года. Оно состояло всего из двух слов («Merry Christmas») и предназначалось Ричарду Ярвису, другому сотруднику оператора Vodafone. В первое время SMS поддерживал только европейский стандарт связи GSM.

Следом за SMS логично было развивать передачу данных. Принцип технологии CSD напоминал выход в интернет по dial-up: нужно было «открыть линию» и установить соединение. Революционность пришедшего ей на смену GPRS в том, что появилась отправка данных пакетами, то есть установка отдельного соединения уже не требовалась. Это позволило ввести тарификацию по объему использованного трафика: сколько данных передали либо получили, за столько и заплатите. Пересылка данных происходила через те же каналы, что нужны для голосовых вызовов. Скорость была в районе 30—40 Кбит/с, хотя в теории могла превышать 100 Кбит/с.

Вектор дальнейшего развития сетей уже стал очевиден: нужно наращивать возможности и скорости передачи данных. В Беларусь GSM пришел 16 апреля 1999 года — в этот день тогда еще velcom (причем белорусско-кипрский, не австрийский) запустил сеть в коммерческую эксплуатацию. Спустя четыре года, в 2003-м, заработал GPRS.

Однако между 2,5G и 3G успела вклиниться еще одна важная технология — EDGE, которую иногда называют 2,75G. По сути, это более шустрый GPRS, который впервые представили в 2003 году. Реальная скорость достигала порядка 240 Кбит/с. Но EDGE был промежуточным решением, требовался весомый прыжок в скорости передачи данных, которая получала все бо́льшую важность. Так в 2001 году появился тот самый 3G.

3G и трансформация телефонов

Он сделал возможным то, чем мы все занимаемся на смартфоне каждый день: смотрим видео, листаем соцсети, общаемся в мессенджерах, делимся фотографиями и, конечно, мемами. К сетям третьего поколения относятся, к примеру, UMTS (которая, по сути, пришла на смену GSM) и CDMA2000. Изначально скорости 3G были далеки от привычных сегодня, а сертифицированный по 3G стандарт CDMA2000 вообще предлагал жалкие 100 КБ/с.

Быстрый мобильный интернет определил направление развития и сам облик телефонов почти на десятилетие — по сути, вплоть до премьеры iPhone в 2007 году. Расцвет коммуникаторов пришелся именно на тот период, равно как и первые более-менее нормальные смартфоны — те, что позволяли относительно быстро работать с почтой, браузером, передавать изображения и файлы. 3G остается одним из самых живучих поколений и до сих пор актуально. В Беларуси сеть третьего поколения начали тестировать в 2006 году, но ввод в эксплуатацию оказался небыстрым — развернули ее лишь в 2010-м.

Изображение: are-network.net

Изначальной топ-скорости соединения на уровне 14,4 Мбит/с вскоре перестало хватать. Объем контента рос — пользователям требовались видеозвонки по Skype, передача «тяжелых» фотографий (камеры в смартфонах прогрессировали молниеносными темпами), быстрая загрузка увесистых веб-страниц с обилием изображений. Да и сами мобильные версии сайтов в более-менее сносном виде появились как раз в эпоху 3G. Сценарий работы со смартфоном радикально изменился: вся коммуникация, личная и рабочая, переместилась в появившиеся к концу первого десятилетия XXI века смартфоны. Соответственно, сильно возрос объем потребляемого трафика.

В общем, нужно было что-то делать со скоростью. Так к сетям третьего поколения прикрутили технологию HSPA (High Speed Packet Access), которая нужна была исключительно для повышения скорости передачи данных — вплоть до 14,4 Мбит/с. И это в 2007 году! Тогда далеко не у всех стационарный интернет мог выдавать такие показатели. Более того, чуть позднее представили HSPA+ с теоретическими 42 Мбит/с. Правда, это «лабораторные» показатели, в реальности такие цифры увидеть невозможно. Постепенно скоростей 3G тоже перестало хватать, и эту проблему предстояло решить четвертому поколению сетей.

Время скоростей

4G сделал упор не столько на голосовую связь, сколько на наращивание скорости при передаче данных. Телеком-компании и производители устройств прекрасно понимали, что она должна быть максимально высокой. К релизу коммерческих 4G-сетей смартфон окончательно превратился в одну из самых ценных, важных и личных вещей для сотен миллионов человек: мобильный трафик обгонял стационарный, телефон без постоянного доступа в интернет был обречен на провал, а соцсети, мессенджеры и почта с большими вложениями легко пожирали гигабайты в день.

Сеть четвертого поколения часто встречается в связке с аббревиатурой LTE (Long-Term Evolution). Сам по себе LTE — один из стандартов сетей четвертого поколения, который можно считать самым распространенным. Еще, к примеру, есть WiMAX, название к которому прилипло после одноименного форума, где и был представлен формат.

Изображение: xpronetworks.com

Важный нюанс, который принесла сеть LTE, — это VoLTE. Особенность технологии — звонки совершаются в виде передачи пакета данных. Среди преимуществ такого решения — улучшенное качество звонка, голос слышен четче и лучше, время установки соединения меньше. Правда, новшество есть не во всех LTE-сетях. LTE пришел на смену UMTS и обеспечивает скорость вплоть до 1 Гбит/с в «лабораторных» условиях. На практике скорость пусть и ощутимо ниже, но все же заметно быстрее 3G. Как обычно, в Беларуси LTE появился с «лагом» — под самый конец 2016 года.

Начало 5G-эры

Четвертому поколению сетей уже порядка десяти лет, а сменяются они как раз примерно раз в декаду. О преемнике в виде 5G говорят уже давно, и кажется, что обещанное будущее все никак не наступит. На самом же деле процесс давно запущен, и он занимал годы в случае и с прошлыми переходами на новое поколение: с 2G на 3G, с 3G на 4G. А учитывая общий размах 5G и планы использовать его в гораздо большем числе отраслей, переход на сети пятого поколения тоже не будет быстрым, хотя идет он уже несколько лет.

Изображение: unsplash.com

Сеть пятого поколения иногда называют чуть ли не более важной для enterprise-решений, а быстрая загрузка видео в 4K/8K и какой-нибудь онлайн-стриминг — просто приятный бонус от прогресса для рядовых пользователей. Пробные тесты 5G воодушевляют: мы лично видели скорости на уровне пары сотен мегабит в секунду — и это был запуск с обычного смартфона, который поддерживает 5G-сеть. Теоретический максимум совсем уж космический — 10—20 Гбит/с. Сети пятого поколения уже частично либо полностью развернуты в ряде стран: США, Южной Корее, Швейцарии, Австралии, Китае, Великобритании. Другие страны, включая Беларусь, тоже подтягиваются. Когда 5G станет столь же обыденным, как 4G? Потребуется еще минимум полтора-два года, а то и больше. Много времени занимает модернизация инфраструктуры, также сказывается появление более доступных пользовательских устройств.


Тем временем уже ходят робкие разговоры о 6G. Это нормально, учитывая, что регуляторы думают сильно наперед. Японский оператор NTT DoCoMo предполагает, что 6G обеспечит скорость соединения до 100 Гбит/с, высокую энергоэффективность станций, время задержки на уровне 1 миллисекунды. Но коммерческие сети появятся хорошо если в конце наступившего десятилетия.


Компания A1 стремится к инновационному и технологическому развитию в Беларуси: за последнее время провайдер первым в стране запустил виртуальные eSIM-карты, технологии для голосовой связи VoWiFi и VoLTE, а также узкополосную сеть NB-IoT для «интернета вещей». В настоящее время A1 занимается разработкой архитектуры сети 5G и развивает сеть 4G по всей стране, включая сельскую местность.

Партнерский спецпроект. Реализован при поддержке УП «А1», УНП 101528843
Android, экран 6.3" IPS (1080x2340), Qualcomm Snapdragon 665, ОЗУ 4 ГБ, флэш-память 64 ГБ, карты памяти, камера 48 Мп, аккумулятор 4000 мАч, 2 SIM

Читайте также:

Библиотека Onliner: лучшие материалы и циклы статей

Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией: читайте паблик-чат Onliner и пишите нам в Viber!

Перепечатка текста и фотографий Onliner без разрешения редакции запрещена. nak@onliner.by

Автор: Станислав Иванейко