Стандарт передачи данных это

Стандарт передачи данных это

Стандарты передачи данных

Ethernet

Ethernet — стандарт для построения ЛВС со скоростью передачи данных 10, 100 или 1000 Мбит/.

На сегодняшний день Ethernet является самым распространенным стандартом локальных сетей. В зависимости от типа физической среды передачи данных стандарт Ethernet имеет множество различных модификаций. Первые версии использовали шинную топологию и работали по коаксиальному кабелю (50 Ом) — 10Base5 (до 500 м) и 10Base-2 (до 185 м). Все последующие версии сети Ethernet имеют топологию звезды и работают по витым парам (100 Ом) или оптическим волокнам. Версии 10Base-T (10 Мбит/с) и 100Base-T4 используют кабели категории 3 (2 и 4 пары, соответственно), версия 100BASE-TX (100Мбит/с) использует две пары категории 5. В настоящее время все большую применимость находит сеть 1000Base-T (1 Гбит/с), которая использует четыре пары улучшенной категории 5, категории 6 и выше.

ATM

ATM — универсальная транспортная сеть для передачи голоса, данных и видео. Имеет скорости передачи 25, 155, 622 и 2400 Мбит/c.

Первые две разновидности могут работать по двум витым парам категории 5, аппаратура на 155, 622 и 2400Мбит/c использует в качестве среды передачи оптический кабель.

Стандарт FDDI

FDDI — оптоволоконный интерфейс разделяемых данных. В нем так же, как и в Token Ring, используется схема передачи маркера. Отметим, что в FDDI маркер посылается сразу же за передачей пакета в сеть, тогда как в Token Ring маркер генерируется только после возвращения к рабочей станции посланного ей сообщения. Кроме того, FDDI использует два независимых кольца с противоположной ориентацией для передачи данных (одно из них является резервным). По сравнению с Token Ring время обладания маркера ограничено. В качестве физической среды в FDDI может использоваться только оптоволоконный кабель. Максимальная скорость передачи данных по сети FDDI равна 100 Мбит/с. Оборудование для сетей FDDI в основном производят фирмы DEC, Cisco, 3COM.

Стандарт Token Ring

В ЛВС с передачей маркера сообщения передаются последовательно от одного узла к другому вне зависимости от того, какую топологию имеет сеть — кольцевую или звездообразную. Каждый узел сети получает пакет от соседнего узла. Если данный узел не является адресатом, то он передает тот же самый пакет следующему узлу. Передаваемый пакет может содержать либо данные, направляемые от одного узла другому, либо маркер. Маркер — это короткое сообщение, являющееся признаком незанятости сети. В том случае, когда рабочей станции необходимо передать сообщение, ее сетевой адаптер дожидается поступления маркера, а затем формирует пакет, содержащий данные, и передает этот пакет в сеть. Пакет распространяется по ЛВС от одного сетевого адаптера к другому до тех пор, пока не дойдет до компьютера-адресата, который произведет в нем стандартные изменения. Эти изменения являются подтверждением того, что данные достигли адресата. После этого пакет продолжает движение дальше по ЛВС, пока не возвратится в тот узел, который его сформировал. Узел-источник убеждается в правильности передачи пакета и возвращает в сеть маркер. Важно отметить, что в ЛВС с передачей маркера функционирование сети организовано так, что коллизий возникнуть не может. Скорость передачи данных сетей Token Ring достигает 16 Мбит/с. Оборудование для сетей Token Ring производят многие фирмы, в том числе IBM, 3COM.

Организации занимающиеся стандартизацией в сетях передачи данных

Международная организация по стандартизации [ISO — International Standards Organization ] — основана в 1946 г. для разработки международных стандартов в различных областях техники, производственной и других видах деятельности.

Модель OSI (Open Systems Interconnection) — взаимодействие открытых систем — семиуровневая модель протоколов передачи данных, разработанная Международной организацией по стандартизации (см . – “ISO ”) и CCITT (Consultative Committee for International Telephony and Telegraphy ) для сопряжения различных видов вычислительного и коммуникационного оборудования различных производителей.]

IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) — Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике ( ИИЭР) — организация, созданная в США в 1963 г. Является разработчиком ряда стандартов для локальных вычислительных систем, в том числе — по кабельной системе, физической топологии и методам доступа к среде передачи данных. Наибольшую известность получила серия стандартов 802 (см. далее), ответственность за которые несут Комитет I EEE 802 и (непосредственно) его рабочие группы — подкомитеты.

ITU (International Telecommunications Union) — Международный союз электросвязи ( структурное подразделение ООН ), ранее — Международный консультативный комитет по телефонии и телеграфии — МККТТ [CCITT — Comite’ Consultatif Internationale de Telegraphique et Telephonique].

ITU-T — Комитет по стандартизации телекоммуникаций в составе ITU ( см . ранее ), его рабочий орган — Сектор стандартизации телекоммуникаций — TSS, ITU-TSS (Telecommunications Standardization Sector). В задачи ITU-T входит установление стандартов в области электросвязи. Членами комитета являются министерства связи стран — членов ООН, частные компании, научные организации и торговые объединения.

Каналы передачи данных

Преимуществами данного подхода является сокращение количества специалистов пользователя на местах, единое управление сетью, оптимальность сервисной поддержки сети в ходе её эксплуатации и развития и прочие.

Корпоративным пользователям компания предоставляет услуги по организации виртуальных частных сетей второго уровня (VPN Layer 2). При необходимости возможна организация каналов точка-точка или точка-многоточка. В качестве протоколов канального уровня используются протоколы Frame-Relay или Ethernet 802.1q.

При такой организации каналов пользователи имеют возможность самостоятельно организовывать свою корпоративную IP-сеть (VPN Layer 3) путем наложения ее на предоставленные каналы второго уровня.

Для организации каналов передачи данных компания рекомендует использование оборудования производителя Cisco Systems (при подключении по протоколу Frame-Relay оборудование должно быть оснащено интерфейсами V.35 или G.703/G.704; при подключении по протоколу 802.1q — интерфейсами 10/100/1000 Base-TX/FX). Компания готова оказать содействие по выбору и приобретению данного оборудования, с последующей его первичной настройкой.

В качестве физических линий связи на "последней миле" могут быть использованы оптические линии, медные линии с использованием xDSL-протоколов, каналы первичных сетей PDH/SDH.

Организация передачи данных

В ЭВМ используются два основных способа организации передачи данных между памятью и периферийными устройствами: программно-управляемая передача и прямой доступ к памяти (ПДП).

Программно-управляемая передача данных осуществляется при непосредственном участии и под управлением процессора. Например, при пересылке блока данных из периферийного устройства в оперативную память процессор должен выполнить следующую последовательность шагов:

сформировать начальный адрес области обмена ОП;

занести длину передаваемого массива данных в один из внутренних регистров, который будет играть роль счетчика;

выдать команду чтения информации из УВВ; при этом на шину адреса из МП выдается адрес УВВ, на шину управления — сигнал чтения данных из УВВ, а считанные данные заносятся во внутренний регистр МП;

выдать команду записи информации в ОП; при этом на шину адреса из МП выдается адрес ячейки оперативной памяти, на шину управления — сигнал записи данных в ОП, а на шину данных выставляются данные из регистра МП, в который они были помещены при чтении из УВВ;

модифицировать регистр, содержащий адрес оперативной памяти;

уменьшить счетчик длины массива на длину переданных данных;

если переданы не все данные, то повторить шаги 3-6, в противном случае закончить обмен.

Как видно, программно-управляемый обмен ведет к нерациональному использованию мощности микропроцессора, который вынужден выполнять большое количество относительно простых операций, приостанавливая работу над основной программой. При этом действия, связанные с обращением к оперативной памяти и к периферийному устройству, обычно требуют удлиненного цикла работы микропроцессора из-за их более медленной по сравнению с микропроцессором работы, что приводит к еще более существенным потерям производительности ЭВМ.

Альтернативой программно-управляемому обмену служит прямой доступ к памяти — способ быстродействующего подключения внешнего устройства, при котором оно обращается к оперативной памяти, не прерывая работы процессора. Такой обмен происходит под управлением отдельного устройства — контроллера прямого доступа к памяти (КПДП).

Перед началом работы контроллер ПДП необходимо инициализировать: занести начальный адрес области ОП, с которой производится обмен, и длину передаваемого массива данных. В дальнейшем по сигналу запроса прямого доступа контроллер фактически выполняет все те действия, которые обеспечивал микропроцессор при программно-управляемой передаче.

Последовательность действий КПДП при запросе на прямой доступ к памяти со стороны устройства ввода-вывода следующая:

Принять запрос на ПДП (сигнал DRQ) от УВВ.

Сформировать запрос к МП на захват шин (сигнал HRQ).

Принять сигнал от МП (HLDA), подтверждающий факт перевода микропроцессором своих шин в третье состояние.

Сформировать сигнал, сообщающий устройству ввода-вывода о начале выполнения циклов прямого доступа к памяти (DACK).

Читайте также:  Почта майл моб версия

Сформировать на шине адреса компьютера адрес ячейки памяти, предназначенной для обмена.

Выработать сигналы, обеспечивающие управление обменом (IOR, MW для передачи данных из УВВ в оперативную память и IOW, MR для передачи данных из оперативной памяти в УВВ).

Уменьшить значение в счетчике данных на длину переданных данных.

Проверить условие окончания сеанса прямого доступа (обнуление счетчика данных или снятие сигнала запроса на ПДП). Если условие окончания не выполнено, то изменить адрес в регистре текущего адреса на длину переданных данных и повторить шаги 5-8.

^ Прямой доступ к памяти позволяет осуществлять параллельно во времени выполнение процессором программы и обмен данными между периферийным устройством и оперативной памятью.

Обычно программно-управляемый обмен используется в ЭВМ для операций ввода-вывода отдельных байт (слов), которые выполняются быстрее, чем при ПДП, так как исключаются потери времени на инициализацию контроллера ПДП, а в качестве основного способа осуществления операций ввода-вывода используют ПДП. Например, в стандартной конфигурации персональной ЭВМ обмен между накопителями на магнитных дисках и оперативной памятью происходит в режиме прямого доступа.

Протоколы теледоступа.

Специфика телекоммуникаций проявляется прежде всего в прикладных протоколах. Среди них наиболее известны протоколы, связанные с Internet, и протоколы ISO-IP (ISO 8473), относящиеся к семиуровневой модели открытых систем. К прикладным протоколам Internet относятся следующие:

Telnet — протокол эмуляции терминала, или, другими словами, протокол реализации дистанционного управления используется для подключения клиента к серверу при их размещении на разных компьютерах, пользователь через свой терминал имеет доступ к компьютеру-серверу;

FTP — протокол файлового обмена (реализуется режим удаленного узла), клиент может запрашивать и получать файлы с сервера, адрес которого указан в запросе;

HTTP (Hypertext Transmission Protocol) — протокол для связи WWW-серверов и WWW-клиентов;

NFS — сетевая файловая система, обеспечивающая доступ к файлам всех UNIX-машин локальной сети, т.е. файловые системы узлов выглядят для пользователя, как единая файловая система;

SMTP, IMAP, POP3 — протоколы электронной почты.

Указанные протоколы реализуются с помощью соответствующего программного обеспечения. Для Telnet, FTP, SMTP на серверной стороне выделены фиксированные номера протокольных портов.

В семиуровневой модели ISO используются аналогичные протоколы. Так, протокол VT соответствует протоколу Telnet, FTAM — FTP, MOTIS — SMTP, CMIP — SNMP, протокол RDA (Remote Database Access) предназначен для доступа к удаленным базам данных.

14.15.16.17.18. Табулирование функции — это вычисление значений функции при изменении аргумента от некоторого начального значения до некоторого конечного значения с определённым шагом. Именно так составляются таблицы значений функций, отсюда и название — табулирование. Необходимость в табулировании возникает при решении достаточно широкого круга задач. Например, при численном решении нелинейных уравнений f(x) = 0, путём табулирования можно отделить (локализовать) корни уравнения, т.е. найти такие отрезки, на концах которых, функция имеет разные знаки. С помощью табулирования можно (хотя и очень грубо) найти минимум или максимум функции. Иногда случается так, что функция не имеет аналитического представления, а её значения получаются в результате вычислений, что часто бывает при компьютерном моделировании различных процессов. Если такая функция будет использоваться в последующих расчётах (например, она должна быть проинтегрирована или продифференцирована и т.п.), то часто поступают следующим образом: вычисляют значения функции в нужном интервале изменения аргумента, т.е. составляют таблицу (табулируют), а затем по этой таблице строят каким-либо образом другую функцию, заданную аналитическим выражением (формулой). Необходимость в табулировании возникает также при построении графиков функции на экране компьютера.

Экстре́мум (лат. extremum — крайний) в математике — максимальное или минимальное значение функции на заданном множестве. Точка, в которой достигается экстремум, называется точкой экстремума. Соответственно, если достигается минимум — точка экстремума называется точкой минимума, а если максимум — точкой максимума. В математическом анализе выделяют также понятие локальный экстремум (соответственно минимум или максимум).

Стандартизация и источники стандартов

Универсальный тезис о пользе стандартизации, справедливый для всех отраслей, в компьютерных сетях приобретает особое значение. Суть сети — это соединение разного оборудования, а значит, проблема совместимости является здесь одной из наиболее острых. Без согласования всеми производителями общепринятых стандартов для оборудования и протоколов прогресс в деле «строительства» сетей был бы невозможен. Поэтому все развитие компьютерной отрасли, в конечном счете, отражено в стандартах — любая новая технология только тогда приобретает «законный» статус, когда ее содержание закрепляется в соответствующем стандарте.

Стандартизация ЛВС ведётся большим количеством организаций. В зависимости от статуса организаций различают следующие виды стандартов:

  • стандарты отдельных фирм, например стек протоколов SNA компании IBM или графический интерфейс OPEN LOOK для Unix-систем компании Sun;
  • стандарты специальных комитетов и объединений создаются несколькими компаниями, например стандарты технологии ATM, разрабатываемые специально созданным объединением ATM Forum, которое насчитывает около 100 коллективных участников, или стандарты союза Fast Ethernet Alliance, касающиеся технологии 100 Мбит Ethernet;
  • национальные стандарты, например стандарт FDDI, представляющий один из многочисленных стандартов института ANSI, или стандарты безопасности для операционных систем, разработанные центром NCSC Министерства обороны США;
  • международные стандарты, например модель и стек коммуникационных протоколов Международной организации по стандартизации (ISO), многочисленные стандарты Международного союза электросвязи (ITU), в том числе стандарты на сети с коммутацией пакетов Х.25, сети Frame Relay, ISDN, модемы и многие другие.

Некоторые стандарты, непрерывно развиваясь, могут переходить из одной категории в другую. В частности, фирменные стандарты на продукцию, получившую широкое распространение, обычно становятся международными стандартами де-факто, так как вынуждают производителей из разных стран следовать фирменным стандартам, чтобы обеспечить совместимость своих изделий с этими популярными продуктами.

Международные организации

Международная организация по стандартизации ( International Organization for Standardization — ISO)

Разрабатывает стандарты в различных областях деятельности, в том числе и в области телекоммуникаций. Например, широко известны стандарты качества серии ISO 9000. В области телекоммуникаций одним из широко используемых стандартов ISO является семиуровневая модель взаимодействия открытых систем. Членами ISO на добровольной основе являются национальные организации стандартизации.

Международный союз электросвязи ( International Telecommunication Union — ITU)

Является специализированным органом ООН. Членами ITU (также на добровольной основе) являются государства — участники союза. Подготовительные работы по формированию стандартов ведутся в следующих секторах ITU:

  1. сектор радиосвязи ITU (ITU Radio communication Sector — ITU-R)
  2. сектор стандартизации телекоммуникаций ITU (Telecommunication Standardization Sector of ITU — ITU-T)
  3. сектор развития электросвязи (Telecommunication Development Sector of ITU — ITU-D)

В Европе вопросами стандартизации в области связи занимаются следующие организации:

  1. Европейский институт стандартизации в области телекоммуникаций (European Telecommunications Standards Institute — ETSI) определяет техническую политику в области связи для стран — членов Европейского сообщества;
  2. Европейская конференция почтовых и телекоммуникационных ведомств (Conference of European Post and Telecommunications CEPT) разрабатывает стандарты Европейского уровня в области связи.

Значительную роль в развитие средств связи вносит неправительственная организация институт инженеров по электротехнике и электронике ( Institute of Electrical and Electronic Engineers — IEEE ).

Из национальных организаций, внесших наиболее существенный вклад в развитие средств связи и занимающихся проблемами стандартизации в этой области, следует отметить такие организации:

  1. Американский институт национальных стандартов (American National Standards Institute — ANSI) разрабатывает стандарты для использования в США, затем многие из этих стандартов утверждаются международными организациями стандартизации;
  2. Ассоциация телекоммуникационной промышленности (Telecommunication Industrial Association — TIA) является одной из групп ANSI по телекоммуникациям;
  3. Ассоциация электронной промышленности (Electric Industrial Association — EIA) также одна из групп ANSI.

Рекомендуем хостинг TIMEWEB

Рекомендуемые статьи по этой тематике

Содержание:

Стандарты сотовой связи – общепринятые обозначения различных технологий, которые используются в сфере предоставления услуг мобильной связи. Некоторые стандарты из-за схожести их реализации и характеристик объединяют в группы, которые называются поколениями сотовой связи (англ. "generation" – "поколение"). Отсюда понятия 1G, 2G, 3G, 4G, то есть, первое поколение, второе поколение и т.д.

Из статьи ниже Вы узнаете об истории развития мобильных стандартов и поймёте чем отличаются между собой различные поколения и технологии обеспечения сотовой связи.

Что такое 2G, 3G и 4G

Язык: Русский/Английский Формат: Обновлено: 2017-11-05 Автор:

Узнайте, какие поколения мобильной связи сегодня существуют, а также чем они отличаются между собой.

Наверняка сегодня уже практически не осталось людей, которые бы не пользовались сотовой связью. Практически у всех есть мобильные телефоны, которые, помимо средства общения, могут выступать в роли полноценных устройств для выполнения различных прикладных задач. В частности, популярной сферой применения является Интернет-сёрфинг.

Читайте также:  Что лучше билайн или мегафон интернет

И вот здесь начинается самое интересное. Если с голосовой связью дела везде обстоят практически одинаково, то в плане доступа ко Всемирной Сети всё не так просто. Здесь обычно всплывают громкие рекламные лозунги, рекламирующие какой-то 3G, высокоскоростной доступ и пакеты гигабайт. Попробуем с Вами разобраться во всех этих нюансах.

Немного истории

Использовать радиоволны для голосовой связи начали ещё в 30-х годах ХХ века. Первые прототипы беспроводных раций разрабатывала на базе своих радиоприёмников американская компания Motorola. Готовые к эксплуатации образцы довольно громоздких раций появились вначале у военных, а чуть позже и в патрульных автомобилях у полицейских. Эти приёмо-передатчики могли работать на расстоянии в несколько километров от базовой станции и их фактически можно считать прообразом современных сотовых сетей.

Теоретическую базу для обмена маломощными радиосигналами в рамках сот с антенной в их центре разработали ещё в конце 50-х годов. Однако, технически реализовать описанную схему получилось лишь спустя 10 лет, когда стало возможно осуществлять связь между соседними сотами. В начале 70-х годов всё та же компания Motorola разработала первый мобильный телефон, а со временем совместно с AT&T организовала первую сотовую сеть на территории США:

К концу 70-х – началу 80-х годов собственные сотовые сети появились в Японии и на севере Европы (Норвегия, Дания, Швеция и Финляндия). Все они были сетями первого поколения, которое отличалось использованием только аналоговой частотной модуляции для приёма и передачи сигнала в диапазоне частот от 170 до 900 МГц (мегагерц).

Сети стандарта 1G отличались низкой пропускной способностью (около 2 кбит/с) и не самым оптимальным распределением частотных каналов. Поэтому передовые в техническом плане государства уже в середине 80-х стали разрабатывать базу для перехода к цифровой мобильной связи второго поколения. Хотя, в некоторых странах аналоговая мобильная связь существует и поныне наряду с новыми сетями. Ярким примером можно считать скандинавскую систему NMT-450 (Nordic Mobile Telephone), использующую диапазон 450 МГц, которая работает ещё с конца 70-х!

Настоящий расцвет мобильная сотовая связь переживает с переходом от аналоговых технологий к цифровым. Это позволило более оптимально использовать выделенные каналы связи, а также значительно повысить скорость и качество передачи данных. В сетях 2G средняя скорость обмена информацией повысилась до 10 – 15 кбит/с. Это позволило реализовать помимо прямой голосовой связи ещё и передачу коротких текстовых сообщений (SMS).

Переход от 1G к 2G начался в 90-х годах уже прошлого века и был сопряжён с рядом трудностей. Дело в том, что к тому времени у уже существовавших аналоговых сетей первого поколения было довольно много пользователей. Поэтому пришлось переделывать всю систему так, чтобы существовала поддержка и аналоговых, и цифровых режимов работы одновременно.

Подобный цифро-аналоговый стандарт был внедрён в 92-м году в США как надстройка над существовавшим стандартом AMPS, получив название D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone Service – цифровая усовершенствованная служба мобильной связи). Работал он в диапазоне частот 400 – 890 МГц и развивался вплоть до 1996 года. С тех пор стандарт постепенно вытесняется из употребления другими более продвинутыми реализациями полностью цифровых сетей.

В Европе, в отличие от Америки, если не считать скандинавского NMT, в каждой из стран существовало множество разрозненных аналоговых стандартов, работавших в различных диапазонах. Связать их воедино было технически невозможно, поэтому здесь пошли другим путём и в 1991 году создали изначально общий цифровой стандарт, который получил название GSM (Global System for Mobile Communications – глобальный стандарт мобильной связи):

Основными нововведениями GSM (если не считать того, что это был изначально цифровой стандарт) стала поддержка SIM-карт (ранее в других системах номер телефона и зависимость от оператора задавались на уровне прошивки) и роуминга (возможности подключаться к сетям других операторов того же стандарта вещания). Изначально GSM использовал частоту 900 МГц (точнее, диапазон 890 – 960 МГц), однако, со временем включил в себя частоты 1800 МГц (1710 – 1880 МГц), а также 850 МГц (824 – 894 МГц) и 1900 МГц (1850 – 1990 МГц) (американо-канадский стандарт).

Фактически большинство современных мобильных сетей на постсоветском пространстве и в Европе работает на базе стандарта GSM с различными улучшениями и обновлениями. Такие улучшения в большей степени касаются не столько улучшения качества голосовой связи, сколько развития возможности передачи данных через виртуальный канал мобильной связи.

Вплоть до начала 2000-х нормального доступа к Интернету в GSM не было. Была реализована некая адаптация веб-сайтов Всемирной сети по технологии WAP. Однако, даже с учётом адаптации, скорость доступа к WAP-сайтам была на уровне старого Dial-Up. И вот, аккурат к началу нового тысячелетия, появляется технология GPRS (General Packet Radio Service – пакетная радиосвязь общего пользования), которая позволила реализовать пакетную передачу данных.

До внедрения этой технологии базовые станции мобильной связи соединялись лишь с наземными телефонными сетями общего пользования (сокр. ТСОП или ТфОП, англ. PSTN – Public Switched Telephone Network). Теперь же появилась возможность подключаться ещё и к сетям пакетной передачи данных, которые позволяли задействовать более широкий спектр частот для повышения скорости передачи данных.

Теоретическая максимальная пропускная способность GPRS составляла 50 кбит/с (на практике, обычно не выше 40), но это уже дало возможность, пусть и не очень быстро, но получать доступ к привычному Интернету, который в то время вступил в фазу активного развития. Данная технология оказалась столь значительной, что часть специалистов даже выделили для её отличия от остальных технологий 2G термин 2.5G.

Однако, с дальнейшим развитием Интернета и улучшением размеров веб-страниц стало ясно, что GPRS уже мало соответствует реалиям. Поэтому уже в 2003 году появляется его улучшенная версия под названием EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution – улучшенная передача данных для эволюции GSM). Основой улучшения стал новый способ кодирования данных (8PSK), который позволил реализовать их передачу на скорости до 1Мбит/с (реально 512 кбит/с и ниже).

Как и в случае с GPRS, некоторые склонны выделять сети, в которых используется технология EDGE в сети 2.75G. Кстати, EDGE по теоретическим требованиям к скорости обмена данными (1 Мбит/с) уже подходит под характеристики сетей третьего поколения. Но из-за реальных потерь всё же недотягивает к ним по уровню стабильности.

Технологии EDGE и GPRS сегодня распространены практически повсеместно и обычно именно они используются для доступа к Интернету с мобильного телефона в зоне, где нет покрытия 3G. Опознать тип (а значит и прикинуть максимальную скорость соединения) Вы можете, взглянув на значок Интернет-подключения в области уведомлений Вашего телефона. Буква "G" будет означать GPRS со скоростью до 50 кбит/с, а "E", соответственно, EDGE со скоростью выше 50 кбит/с:

Начало нового поколения мобильной связи положила технология CDMA (Code Division Multiple Access – множественный доступ с кодовым разделением). В отличие от GSM, где пользователю выделялся лишь ограниченный по частоте (FDMA) или времени (TDMA) канал связи, в CDMA изначально каждый абонент мог использовать всю ширину канала. Различение же одновременно передаваемых потоков данных осуществлялось внедрением специальных псевдослучайных последовательностей, которые использовались в качестве идентификаторов на уровне аппаратного обеспечения.

Фактически именно использование кодового разделения для опознания трафика конкретного абонента, а также отход от привязки к телефонными сетями общего пользования и стали определяющими чертами 3G. Новый тип сетей, как и GPRS, изначально имел прямую связь как с ТСОП, так и с Интернет-провайдером, что в сочетании с широким пропускным каналом позволило реализовать доступ ко Всемирной Сети на скоростях выше 1 Мбит/с.

Изначально сети CDMA стали появляться с 1995 года в США в качестве альтернативы уже устаревшего стандарта D-AMPS. Однако, реальный их бум начался с появлением реализации CDMA2000, работавшей на частоте 1250 МГц с максимальной скоростью приёма до 4.9 Мбит/с и отдачи до 1.8 Мбит/с.

Примерно в это же время появился и альтернативный стандарт WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access – широкополосный множественный доступ с кодовым разделением), покрывавший частоты в диапазоне 1900 – 2100 МГц и дающий скорость передачи данных до 2 Мбит/с. Его плюс был в том, что реализовать его поддержку можно было на базе имеющегося GSM-оборудования. Поэтому именно с WCDMA в Европе началась поддержка этой технологии, а также переход на 3G.

Читайте также:  Частотный диапазон 20 гц 20 кгц

Основой сетей CDMA является технология EV-DO (Evolution-Data Optimized – оптимизация для эволюции данных). Фактически версия этой технологии, которая используется в той или иной сети, определяет максимальные скорости передачи данных. На сегодняшний день существует 5 её версий (наиболее распространённой на сегодняшний день является вторая – Rev.A):

Версия Максимальная скорость приёма Максимальная скорость передачи Rev.0 2.4 Мбит/с 150 кбит/с Rev.A 3.1 Мбит/с 1.8 Мбит/с Rev.B 73.5 Мбит/с 27 Мбит/с Rev.C 280 Мбит/с 75 Мбит/с Rev.D 500 Мбит/с 120 Мбит/с

Несмотря на ряд преимуществ и частичную совместимость с сетями GSM, в Европе и странах СНГ большее распространение получил более совместимый стандарт UMTS (Universal Mobile Telecommunications System – Универсальная Мобильная Телекоммуникационная Система), который по принципу работы схож с WCDMA, но действует в диапазоне частот GSM (1885 – 2025 МГц для передачи данных от клиента и 2110 – 2200 МГц для приёма данных).

Максимальной теоретической скоростью передачи данных в сетях UMTS является 21 Мбит/с, но на практике средний показатель варьирует в диапазоне от 384 кбит/с до 7.2 Мбит/с (что, в принципе, довольно хорошо). Основным недостатком UMTS считается довольно малый радиус соты (всего 1.5 км), однако, внедрение данного стандарта выгодно в плане сравнительно небольших вложений на модернизацию базовых станций и хорошей совместимости с GSM.

В качестве развития UMTS сегодня во многих местах разворачиваются сети HSPA (High-Speed Packet Access – высокоскоростной пакетный доступ) и HSPA+ (Evolved High-Speed Packet Access – развитый высокоскоростной пакетный доступ). Как и в случае с GPRS и EDGE, они реализуют собой переходные стандарты развития третьего поколения мобильной связи 3.5G и 3.75G, соответственно.

Отличаются стандарты максимальными скоростями:

  • 14.4 Мбит/с (загрузка) и 5.76 Мбит/с (отдача) для HSPA;
  • 42.2 Мбит/с (загрузка) и 5.76 Мбит/с (отдача) для HSPA+;

Поскольку максимальная скорость отдачи в обеих стандартах одинакова, то их иногда называют HSDPA (D – download – загрузка). На практике в строке уведомлений мобильного телефона при работе в сетях третьего поколения может отображаться один из трёх индикаторов:

  • 3G – сеть стандарта UMTS;
  • H – сеть стандарта HSPA;
  • H+ – сеть стандарта HSPA+.

На момент написания статьи из уже реально действующих мобильных сетей последними являются сети 4-го поколения, они же 4G. Наиболее распространёнными стандартами высокоскоростных современных технологий являются сети LTE (Long-Term Evolution – долговременное развитие) и WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access – всемирное взаимодействие для микроволнового доступа).

Стандарт LTE является прямым потомком GSM и является обратно совместимым с оборудованием для работы EDGE и HSPA, но несовместим с интерфейсами 2G и 3G на устройствах пользователей, поскольку требует наличия отдельных дополнительных модулей, которых нет, например, в старых смартфонах. Он работает в расширенном диапазоне частот (от 1400 до 2000 МГц) за счёт чего обеспечивает скорость скачивания до 326.4 Мбит/с, а отдачи до 172.8 Мбит/с (в спецификации LTE-A (Advanced – улучшенное)).

Радиус покрытия у LTE значительно выше, чем, например, у HSPA и составляет от 3.2 до 19.7 км (в зависимости от мощности базовой станции) с потерями в скорости до 1Мбит/с. Именно этот факт (больше радиус – значит, меньше затрат на модернизацию) объясняет активное внедрение операторами сотовой связи LTE в крупных городах.

Ещё более перспективным стандартом радиосвязи является WiMAX. В отличие от всех предыдущих стандартов, он имеет больше общего не с привычным GSM, а с WiFi. Он даже базируется на той же ветке спецификаций (IEEE 802.16), что и домашние беспроводные сети. Однако, если WiFi имеет небольшой радиус покрытия, то WiMAX изначально разрабатывается как беспроводной стандарт широкополосной передачи данных на расстояниях свыше 1 км (на данный момент до 80 км).

Высокие скорости и большая ёмкость соты в WiMAX достигается благодаря широкой полосе используемого высокочастотного диапазона (1.5-11 ГГц). Поэтому технологию можно применять не только для телекоммуникационных нужд, но также для создания объединённой сети разрозненных точек доступа WiFi, организации различных систем удалённого мониторинга и контроля, а также реализации зоны покрытия мобильной связи и Интернет в труднодоступных местах.

На сегодняшний день сети WiMAX ещё только вводятся в эксплуатацию в развитых странах. В том числе в России (оператор Скартел) и Казахстане (проект FlyNet). Однако, уже активно ведутся изыскания в сфере внедрения ещё более производительных сетей пятого поколения. Ожидается, что сети 5G будут дальнейшим развитием WiMAX 2 с зоной покрытия до 150 км и скоростями до 1 Гбит/с. Но пока это ещё только планируется.

Сравнение стандартов

Чтобы обобщить всё, что мы написали выше, предлагаю свести всю информацию в единую таблицу:

Поколение Технология Год Максимальная скорость передачи данных Максимальный радиус соты Рабочие частоты Использование Особенности
1G AMPS 1983 до 2 кбит/с до 30 км 824–894 МГц США, Канада, Австралия. В данный момент не используется Полностью аналоговое поколение стандартов с поддержкой голосовых вызовов и малой ёмкостью соты (до 200 абонентов)
NMT 1981 до 1.9 кбит/с до 40 км 453–467.5 МГц (NMT-450) и 890–960 МГц (NMT-900) Скандинавские страны. До сих пор ещё эксплуатируются.
2G D-AMPS 1992 до 15 кбит/с до 30 км 400–890 МГц США, Канада, Австралия. В данный момент почти не используется Цифровой стандарт сохранявший совместимость с аналоговым AMPS
GSM 1992 до 9.6 кбит/с до 120 км 824–894 МГц (GSM-850), 890–960 МГц (GSM-900), 1710–1880 МГц (GSM-1800) и 1850–1990 МГц (GSM-1900) Страны Европы, а позже и весь мир Первый полностью цифровой стандартизированный сотовый стандарт. Дал возможность отправлять SMS
2.5G GPRS 1996 до 171.2 кбит/c до 40 км Все частоты GSM Страны Европы, а позже и весь мир Надстройка над GSM, которая позволила передавать пакетные данные напрямую через шлюзы Интернет-провайдера, а не через наземные телефонные линии
2.75G EDGE 2003 до 474 кбит/с до 4 км Все частоты GSM США, а позже и весь мир Надстройка над GSM, которая позволила передавать пакетные данные напрямую через шлюзы Интернет-провайдера, а не через наземные телефонные линии
3G CDMA 1995 до 500 Мбит/с (EV-DO Rev.D) до 35 км 1.25–2100 МГц США, а позже и весь мир Первая широкополосная система передачи данных с разделением потоков по специальному коду. Имеет несколько спецификаций, которые могут быть совместимы (WCDMA) или несовместимы с GSM (CDMA2000).
UMTS 2004 до 7.2 Мбит/с до 1.5 км Разные в разных странах. У нас 1885–2200 МГц Европа, а позже и весь мир Используя наработки WCDMA, стандарт был разработан для обеспечения совместимости с GSM-сетями.
3.5G HSPA 2006 до 14.4 Мбит/с до 2 км Диапазон UMTS Европа, а позже и весь мир Надстройка над системой UMTS, обеспечивающая более оптимальное использование канала связи.
3.75G HSPA+ 2009 до 42.2 Мбит/с до 2 км Диапазон UMTS Европа, а позже и весь мир Улучшение системы HSPA. Переходный стандарт между 3G и 4G.
4G LTE 2012 до 326.4 Мбит/с (LTE-A) до 19.7 км 1400–2000 МГц США, а позже и весь мир Является потомком GSM, но несовместим со стандартами 2G и 3G.
WiMAX 2010 до 75 Мбит/с до 80 км 1.5–11 ГГц Страны дальнего востока, а позже и весь мир Улучшение системы HSPA. Переходный стандарт между 3G и 4G.

Итоги

Технологии в наше время не стоят на месте. А в плане развития сотовой связи инновации появляются практически ежегодно! Ещё не все до конца поняли, что такое 3G, как уже внедряются стандарты 4-го поколения, а поговаривают и о тестировании 5G!

Одно можно сказать точно, что связь со временем, скорее всего, полностью перейдёт из плоскости наземных телефонных линий в плоскость различных онлайн-сервисов. Доступ к ним будет обеспечен внедрением широкополосных беспроводных стандартов с улучшенным покрытием. Например, уже в прошлом году компания Мегафон в России тестировала возможность передачи данных на скоростях до 4.2 Гбит/с, а в этом году МТС совместно с Nokia фактически подготовили базу для внедрения сетей 5G!

Так что уже через пару-тройку лет наши мобильники вполне могут стать настоящими видеофонами и мы будем не только слышать, но и всегда видеть наших собеседников!

Ссылка на основную публикацию
Сообщение на тему жесткий диск по информатике
Информатика Основным устройством хранения информации в компьютерной системе является жесткий диск. Большой объем и энергонезависимость сделали его наиболее пригодным для...
Слова содержащие приставку корень суффикс и окончание
Примеры разборов слов, у которых есть все основные морфемы: приставка, корень, суффикс, окончание. у бор к а у дивл ени...
Словарь для it специалистов
ykaneva 2018-04-09T16:54:33+00:00 September 13th, 2017 | Практика английского | 7 Comments 7 142,973 Сегодня день программиста. По этому поводу в...
Сообщение о выигрыше айфона
Да, почти всегда это обман и развод на деньги. Те, кто проводит ВКонтакте, Инстаграме и других соцсетях «конкурсы», «розыгрыши айфонов»,...
Adblock detector