В данной статье рассмотрены особенности различных технологий используемых для подключения к сети Интернет частного дома.

Что такое беспроводной Интернет?

Как правило, беспроводным Интернетом называют беспроводной канал передачи данных от интернет-провайдера до пользователя. Этот отрезок также еще называют "последней милей". 

В подавляющем большинстве случаев для беспроводной передачи данных используются радиоволны.  От частоты колебания и мощности этих волн зависит расстояние на которое они распространяются, а от выделенной полосы частот и используемой модуляции сигнала - количество передаваемых информационных символов в единицу времени, т.е. пропускная способность канала.

Беспроводные Интернет сети

В настоящее момент самыми распространенными провайдерами беспроводного Интернета являются:

Провайдеры WiMax

В отличии от созвучного Wi-Fi WiMAX это система дальнего действия, покрывающая километры пространства, которая обычно использует лицензированные спектры частот.  Разрешенные частоты WiMax в России: 2500-2690, 3400-3550 и 5150-6425 МГц. Максимальное расстояние от БС может достигать 80 км. Максимальная скорость передачи данных зависит от модификаций стандарта и составляет 40-75 Мбит/с.

Фото 1. Абонентское оборудование WiMax со встроенной антенной

До весны 2012 года самой известной сетью WiMax в Московском регионе была Yota, которая затем перешла на более перспективный стандарт LTE. В настоящий момент услуги WiMax в Москве оказывает оператор Комстар.

Преимущества:

• Большая скорость передачи сопоставимая с проводным Интернетом

Недостатки:

• Небольшой охват территорий.

Провайдеры LTE (4G)

LTE - новый стандарт позволяющий достигать максимальную скорость до 173 Мбит/с на приём и 58 Мбит/с на отдачу. Как правило, доступ в Интернет по этой технологии предоставляется операторами сотовой связи, которые используют имеющуюся инфраструктуру для развертывания LTE-сетей. Исключением является провайдер LTE Yota (ООО "Скарел"), который предоставляет только доступ в Интернет без услуг голосовой связи. Также, это единственный провайдер LTE имеющий безлимитные тарифные планы без ограничения скорости после превышения какого-либо объема скачанного трафика. 

Преимущества:

• Большая скорость передачи данных сопоставимая с проводным Интернетом

Недостатки:

• Сети LTE находятся в фазе строительства и площадь покрытия оставляет желать лучшего.
• Из-за новизны стандарта на рынке представлено мало абонентского оборудования.

Список провайдеров LTE:

• Yota
• Билайн
• Мегафон
• МТС

Фемтосота, фемтоточка (англ. Femtocell) - маломощная и миниатюрная станция сотовой связи, предназначенная для обслуживания небольшой территории (одного офиса или квартиры). Соединяется с сетью сотового оператора через канал связи, подведенный к пользователю (публичный Интернет), обслуживает обычно в зависимости от типа: домашняя - 4 и офисные - 16 (32) пользователя сотовых телефонов.

Фемтосоты, пикосоты, метросоты и микросотами относятся к категории так называемых «малых сот» (англ. small cells) - маломощных беспроводных точек доступа, работающих в разрешенном частотном спектре и управляемые оператором.

Преимущества

Благодаря фемтосотам, сотовой сети резко улучшается именно в тех точках, где это необходимо. Предоставляет все те же функции, что и «большая» сотовая сота, но в одном удобном для установки контейнере. Хотя основное внимание уделяется развитию UMTS-фемтосотам, они могут создаваться и для других стандартов.

Для сотового оператора дает возможность улучшить покрытие и емкость сети, особенно внутри зданий. Появляется возможность предоставлять дополнительные услуги по сниженным ценам и экономить на оборудовании.

Похожие принципы использовались в технологии Fixed Mobile Convergence, однако для нее требовались двухстандартные телефоны, способные переключаться между сотовой связью и Wi-Fi-подключением.

2G (2-G) — аббревиатура для обозначения второго поколения беспроводной телефонной технологии.

История

В США аналоговый стандарт AMPS получил столь широкое распространение, что прямая замена его цифровым оказалась практически невозможной. Выход был найден в разработке двухрежимный аналого-цифровой системы, позволяющей совмещать работу аналоговой и цифровой системы в одном и том же диапазоне. Работа над соответствующим стандартом была начата в 1988 году и закончена в 1992 году; стандарт получил наименование D-AMPS, или IS-54 (IS - сокращение от Interim Standard, т.е. «промежуточный стандарт»). Его практическое применение началось в 1993 году. В Европе ситуация осложнялась наличием множеством несовместимых аналоговых систем («лоскутное одеяло»). Здесь выходом оказалась разработка единого общеевропейского стандарта GSM (GSM 900 - диапазон 900 МГц). Соответствующая работа была начата в 1982 году, до 1987 года были определены все основные характеристики системы, а в 1988 году приняты основные документы стандарта. Практическое применение стандарта началось с 1991 году. Еще один вариант цифрового стандарта, по техническим характеристикам сходен с D-AMPS, был разработан в Японии в 1993 году, сначала он назывался JDC, а с 1994 года - PDC (Personal Digital Cellular - буквально «персонально цифровая сотовая связь»). Но на этом развитие цифровых систем сотовой связи не остановилось.

Стандарт D-AMPS дополнительно усовершенствовался за счет введения нового типа каналов управления. Дело в том, что цифровая версия IS-54 сохранила структуру каналов управления аналогового AMPS, что ограничивало возможности системы. Новые чисто цифровые каналы управления введены в версии IS-136, которая была разработана в 1994 году и начала применяться в 1996 году. При этом была сохранена совместимость с AMPS и IS-54, но повышенная емкость канала управления и заметно расширены функциональные возможности системы. Стандарт GSM, продолжая совершенствоваться технически (последовательно вводятся фазы 1, 2 и 2 +), в 1989 году пошел на освоение нового частотного диапазона 1800 МГц. Это направление известно под названием системы персональной связи.

WiMAX от англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access Стандарт IEEE 802.16 - стандарт беспроводной связи, обеспечивающий широкополосную связь на значительные расстояния со скоростью, сравнимой с кабельными соединениями.

Название «WiMAX» было создано WiMAX Forum - организацией, которая основана в июне 2001 года с целью продвижения и развития WiMAX. Форум описывает WiMAX как «основанную на стандарте технологию, предоставляющую высокоскоростной беспроводной доступ к сети, альтернативной выделенным линиям и DSL».

 

Область применения

WiMAX подходит для решения следующих задач:

• Соединение точек доступа Wi-Fi друг с другом и другими сегментами Интернета.
• Обеспечения беспроводного широкополосного доступа как альтернативы выделенным линиям и DSL.
• Предоставление высокоскоростных сервисов передачи данных (до 3 Мб/с) и телекоммуникационных услуг.
• Создание точек доступа, не привязаны к географическому положению.

WiMAX позволяет осуществлять доступ в Интернет на высоких скоростях, с гораздо большим покрытием, чем у Wi-Fi сети. Это позволяет использовать технологию в качестве «магистральных каналов», продолжением которых выступают традиционные DSL-и выделенные линии, а также локальные сети. В результате подобный подход позволяет создавать высокоскоростные сети в масштабах целых городов.

Long Term Evolution (LTE, англ. Long Term Evolution - «долговременное развитие»), маркетинговое название 4G LTE - название мобильного протокола передачи данных; проект 3GPP, стандарт по совершенствованию UMTS для удовлетворения будущих потребностей в скорости.

 

Общие сведения

Сети 4G на основе стандарта LTE способны работать практически по всей ширине спектра частот от 700 МГц до 2,7 ГГц. Скорость закачки по стандарту 3GPP LTE в теории достигает 326,4 Мбит / с (download), и 172,8 Мбит / с на отдачу (upload). Практически обеспечивает скорость передачи данных от базовой станции к устройству абонента до 100 Мбит / с и скорость от абонента к базовой станции - до 50 Мбит / с. Радиус покрытия базовой станции LTE различается – от 5  до 30 км, а при достаточном поднятии антенны может достичь даже 100 км.

Эти усовершенствования могут, например, повысить эффективность, снизить издержки, расширить и совершенствовать услуги, которые уже предоставляются, а также интегрироваться с уже существующими протоколами. LTE-сеть позволяет пользоваться такими услугами как «видео по требованию», обеспечивая потоковую передачу без задержек видео в HD-разрешения.

Операторам внедрение технологии LTE позволит уменьшить капитальные и операционные расходы, снизить совокупную стоимость владения сетью, расширить свои возможности в области конвергенции услуг и технологий, повысить доходы от предоставления услуг передачи данных.

Проблемы перехода на LTE включают необходимость в новом спектре для получения преимуществ от широкого канала. Кроме того, нужны абонентские устройства, способные одновременно работать в сетях LTE и 3G для плавного перехода абонентов от старых к новым сетям.

3G (англ. 3rd Generation) - «третье поколение», набор услуг, который включает в себя как высокоскоростной мобильный доступ к услугам сети Интернет, так и технологию радиосвязи.

Общие характеристики стандартов поколения 3G

Сети третьего поколения 3G работают на частотах дециметрового диапазона (около 2 ГГц), скорость передачи данных составляет более 2 Мбит / с. Такие сети предоставляют возможность организовать видеосвязь, смотреть на мобильном телефоне фильмы и телепрограмм и др.. В мире существует два стандарта 3G: UMTS (или W-CDMA) и CDMA-2000. UMTS более распространен в основном в Европе, CDMA2000 - в Азии и США. По данным Wireless Intelligence, на конец 2006 года в мире насчитывалось 364 млн. абонентов 3G, из них 93500 тысяч были подключены к сетям UMTS и 271,1 млн - к CDMA2000. Крупнейший оператор - японский NTT DoCoMo (40 млн абонентов).

Решение этой проблемы (совместимость стандартов и глобальный роуминг) абсолютно аналогичное сегодняшнему - разработка многомодовых терминалов, которые могут работать в двух и более стандартов.

Термин 3G используется для описания сервисов мобильной связи стандартов следующего поколения, которые обеспечивают более высокое качество звука, а также высокоскоростной интернет-связь и мультимедийные сервисы. Мобильные сети третьего поколения (3G) отличаются от сетей второго поколения (2G), таких как например цифровой стандарт мобильной связи GSM, связь переходного поколения (2.5G) GRPS гораздо большей скоростью передачи данных, а также более широким набором и высоким качеством услуг. Подробные характеристики стандартов поколения 3G

Инновационная деятельность по разработке 3G (UMTS и CDMA2000) началась в 1992. 1999 МСЭ утвердил 5 радиоинтерфейсов IMT-2000 как часть рекомендации ITU-R M.1457. В 2007 году к ним добавлен WiMAX.

IEEE 802.11 — набор стандартов связи, для коммуникации в беспроводной локальной сетевой зоне частотных диапазонов 2,4; 3,6 и 5 ГГц.

Пользователям более известен по названию Wi-Fi, фактически являющемся брендом, предложенным и продвигаемым организацией Wi-Fi Alliance. Получил широкое распространение благодаря развитию в мобильных электронно-вычислительных устройствах: КПК и ноутбуках.