LTE — что это такое в телефоне, как пользоваться. От LTE к LTE-A: что нужно знать об этом Что значит mb lte
LTE включает в себя сеть радиодоступа (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, E-UTRAN) и усовершенствованное пакетное ядро (Evolved Packet Core, EPC).
Сеть LTE построена как совокупность новых базовых станций eNB (Evolved NodeB или eNodeB), где соседние eNB соединены между собой интерфейсом Х2. eNB подключены к EPC посредством интерфейса S1. На рис.1 показано взаимодействие новых элементов в архитектуре сети: S-GW (Serving Gateway) – обслуживающих шлюзов, содержащих ПО управления по протоколу MM (MME – Mobility Management Entity).
Рис. 1. Упрощенная архитектура сети LTE
В сети радиодоступа радиоинтерфейс между UE и eNB осуществлен на основе технологии ортогонального частотного разнесения (O rthogonal F requency D ivision M ultiplexing, OFDMA). Работа EPC основана на технологии IP. Такую структуру относят к All-IP Network (AIPN).
Структура сети LTE приведена на рис. 2. Ядро сети EPC (Evolved Packet Core) состоит из обслуживающего шлюза S-GW (Serving Gateway), шлюза для выхода на пакетные сети P-GW (Packet Data Network Gateway), структуры управления по протоколу Mobility Management MME (Mobility Management Entity), связанной с S-GW и eNodeB сигнальными интерфейсами.
Рис. 2.
Функции eNodeB (Evolved NodeB )
eNodeB объединяет в себе функции базовых станций и контроллеров сетей 3-го поколения:
Обеспечивает передачу трафика и сигнализации по радиоканалу,
Управляет распределением радиоресурсов,
Обеспечивает сквозной канал трафика к S-GW,
Поддерживает синхронизацию передач и контролирует уровень помех в соте,
Обеспечивает шифрацию и целостность передачи по радиоканалу,
Выбирает MME и организует сигнальный обмен с ним,
Производит сжатие заголовков IP-пакетов,
Поддерживает услуги мультимедийного вещания,
При использовании структуры с усилителями мощности на антенной мачте организует управление антеннами по специальному интерфейсу Iuant.
Интерфейс S 1 , как показано на рис.2, поддерживает передачу данных с S-GW и сигнализации через ММЕ. Отметим, что eNB может иметь соединения с несколькими S-GW.
Интерфейсы X 2 используют для организации хэндоверов между соседними базовыми станциями, в том числе и при балансировке нагрузки между ними. При этом интерфейсы Х2 могут быть логическими, т.е. для их организации не обязательно реальное физическое соединение между eNB.
Функции обслуживающего шлюза S - GW :
Маршрутизация передаваемых пакетов данных,
Установка качественных показателей (Quality of Service, QoS) предоставляемых услуг,
Буферизация пакетов для UE, пребывающих в состоянии Idle Mode,
Предоставление учетных данных для тарификации и оплаты выполненных услуг.
S-GW является якорной структурой, обеспечивающей мобильность абонентов. Каждую работающую UE обслуживает определенный S-GW. Теоретически UE может быть связана с несколькими пакетными сетями; тогда ее будут обслуживать несколько серверов S-GW.
Функции P-GW (Packet Data Network Gateway )
Шлюз для выхода на пакетные сети P - GW организует точку доступа к внешним IP-сетям. Соответственно P-GW является якорным шлюзом для обеспечения трафика. Если абонент имеет статический IP-адрес, то P-GW его активизирует. В случае, если абонент должен получить на время сеанса связи динамический IP-адрес, P-GW запрашивает его с сервера DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) или сам выполняет необходимые функции DHCP, после чего обеспечивает доставку IP-адреса абоненту. В состав P-GW входит PCEF (Policy and Charging Enforcement Function), который входит обеспечивает качественные характеристики услуг на внешнем соединении через интерфейс Sgi и фильтрацию пакетов данных. При обслуживании абонента в домашней сети функции P-GW и S-GW могут выполнять как два разных, так и одно устройство. Интерфейс S5 представляет собой туннельное соединение GPRS или Proxy Mobile Ipv6. Если P-GW и S-GW находятся в разных сетях (например, при обслуживании абонента в роуминге), то интерфейс S5 заменяют интерфейсом S8.
Функции MME (Mobility Management Entity )
Управляющий блок ММЕ прежде всего поддерживает выполнение процедур протокола Mobility Management: обеспечение безопасности работы в сети при подключении UE и выбор S-GW, P-GW. ММЕ связан с HSS своей сети посредством интерфейса S6a. Интерфейс S10, соединяющий различные ММЕ, позволяет обслуживать UE при перемещениях абонента, а также при его нахождении в роуминге.
Функции PCRF
Policy and Charging Resource Function (PCRF) по сути представляет собой управляющий сервер, обеспечивающий централизованное управление ресурсами сети, учет и тарификацию предоставляемых услуг. Как только появляется запрос на новое активное соединение, эта информация поступает на PCRF. Он оценивает имеющиеся в его распоряжении ресурсы сети и направляет в PCEF шлюза P-GW команды, устанавливающие требования к качеству услуг и к их тарификации.
05.03.2019
Срок действия акции истёк
В 2018 году компания МТС начала активно продвигать по территории России новую технологию связи VoLTE. С ее помощью вы соединяетесь с абонентом практически мгновенно и при этом слышите человека так же отчетливо, как если бы он находился рядом с вами. Как работает VoLTE, какие смартфоны поддерживают данную технологию – расскажем в нашем материале.
Пара слов о LTE
Для того чтобы понять, что из себя представляет VoLTE, следует сначала разобраться, как работает технология LTE. Long-Term Evolution – это современный стандарт передачи данных в сети интернет, который в несколько раз превосходит по скорости соединение через 3G. Именно с его помощью вы можете смотреть видео в HD-качестве без задержек, скачивать и загружать объемные файлы.
Сравните: скорость скачивания в сетях LTE может достигать до 300 Мбит/с, а отгрузки – до 170 Мбит/с. При этом средняя скорость проводного интернета колеблется в районе всего 100 Мбит/с.
Но долгое время у LTE было существенное ограничение. Данная технология рассчитана лишь на передачу данных, но не голоса. То есть если вы находитесь в сети LTE и получаете входящий вызов, ваш гаджет автоматически переключается на 2G/3G. Из-за этого происходит задержка соединения. Кроме того, снижается скорость передачи данных, которая начиналась в сети LTE. Решением таких проблем и стала технология VoLTE.
VoLTE в смартфоне
VoLTE (с англ. Voice over LTE – голос по LTE) преобразует голос в поток данных, за счет чего вы можете звонить и принимать вызовы через высокоскоростной IP-канал. При этом гаджет не тратит время на переключение между системами связи, поэтому и соединение происходит за 1–1,5 секунды. У данной технологии есть несколько существенных преимуществ:
- Качественная передача звука за счет поддержки набора кодеков HD Voice. Если при обычной телефонии звук передается с частотой до 3400 Гц, то при звонке через VoLTE диапазон звука вырастает до 7000 Гц и более. То есть вы слышите человеческую речь без помех и искажений.
- Одновременные звонки и работа с данными. Используя VoLTE вы можете одновременно разговаривать по телефону, просматривать Instagram, скачивать фильм, ориентироваться на местности по навигатору и так далее.
- Увеличенная емкость мобильной сети. Одна базовая станция через VoLTE может обслуживать в 3 раза больше абонентов, чем через 3G. А значит, вам не страшны перебои со связью из-за перегрузки телефонной линии.
Какие смартфоны поддерживают VoLTE?
Технология VoLTE работает на многих современных гаджетах от Apple, Samsung, Sony, Huawei и прочих. Полный список моделей вы можете посмотреть .
Как настроить VoLTE в смартфоне
Вызовы через VoLTE легко настроить. Как правило, гаджет после обновления ПО включает данный режим автоматически. Если этого не произошло, вы сможете активировать данную опцию в настройках смартфона.
Для смартфонов на ОС Android:Выберите раздел «SIM-карты и мобильные сети», найдите команду «Звонок VoLTE HD» и переключите ее в активный режим.
На разных моделях смартфонов данный раздел может отличаться по названию.
Для смартфонов на ОС IOS:Обратитесь к меню «Настройки», выберите раздел «Сотовая связь», далее «Параметры данных», найдите команду «Включить LTE» и переключите ее в активный режим. Если параметр «Голос и данные» отключен, активируйте его, чтобы включить VoLTE.
Если вы хотите использовать технологию VoLTE и для звонков на городские номера, нужно набирать номер в формате: +7-код города-номер телефона. При наборе номера в коротком формате преимущества технологии теряются: такой звонок будет переведен в сеть 2G/3G по месту вашего пребывания. Дополнительно набирать код города не очень удобно, но в этом случае вы точно дозвонитесь туда, куда вам нужно, в поездках по России и миру.
Сколько это стоит?
Столько же, сколько и обычные звонки через сети 2G/3G по приобретенному вами тарифу. Никакой дополнительной тарификации у МТС не предусмотрено.
Что делать, если смартфон не поддерживает VoLTE?
Это не означает, что вам нужно срочно бежать в ближайший салон сотовой связи за новым мобильником. Достаточно скачать фирменное приложение «МТС Коннект» и можно звонить из любой точки планеты экономя на роуминговой составляющей. При этом не важно, установлено ли у вашего собеседника аналогичное приложение.
Также представляем вашему вниманию подборку публикаций про технологию VoLTE.
В характеристиках современных смартфонов нередко встречается поддержка LTE, но далеко не каждому пользователю известно, что это такое и как это повлияет на работу гаджета. В статье мы попытаемся подробно разобраться , чем он отличается от остальных видов соединения с сетью и зачем оно нужно современному пользователю.
Мобильный интернет прочно закрепился в жизни большинства пользователей сотовой связи. Его скорость и качество имеет не малое значение, поэтому инженеры сотовых операторов постоянно разрабатывают новые стандарты, LTE один из них. Он обеспечивает высокоэффективную скоростную передачу данных.
Фактически стандарт представляет собой промежуточный вариант, необходимый для перехода от сетей третьего к сетям четвёртого поколения. Классификация мобильных стандартов передачи данных сегодня выглядит следующим образом.
- 2G - стандарт 2000 года. Скорость передачи информации не превышает 20 кБит. Подразумевает передачу изображений, текстовых файлов, голосовых сообщений. Сегодня эта сеть доступна везде, но используется только устаревшими моделями.
- 3G - стандарт 2010 года (наиболее активный период внедрения технологии). Скорость передачи не более 3 мегабит. Поддерживает больше возможностей: видеосвязь, фильмы онлайн, свободный серфинг в интернете.
- LTE или 4G - до сегодняшнего дня находится в стадии внедрения и доступна далеко не везде. Высокая скорость передачи данных, позволяет все то же что и предыдущий формат, но на более качественном уровне.
Таким образом, LTE это современный совершенный стандарт беспроводной передачи данных.
Чем отличаются гаджеты, поддерживающие LTE
Помимо вопроса о том, стоит разобраться чем привлекательны гаджеты, поддерживающие этот стандарт. Как правило, все современные смартфоны и планшеты рассчитаны на высокоскоростное соединение с интернетом, обеспечение видеосвязи или просмотр фильмов, а также другие проекты и сервисы, требующие обмена данными на высокой скорости. К сожалению, 3G не всегда в состоянии обеспечить и поддержать нужную скорость, а без возможности поддержки LTE к новому формату сети не подключаются.
Характеристики устройств
Гаджеты с поддержкой нового стандарта имеют следующие скоростные характеристики.
- Скорость приёма информации до 100 Мбит, это обеспечивает быструю загрузку видеофайлов, хорошее качество связи при онлайн-вещании. Работа в интернете при такой скорости протекает без малейшей задержки на ожидание загрузки.
- Помимо загрузки, взаимодействие с интернетом подразумевает и выгрузку информации. Скорость этого процесса также находится на высоком уровне и составляет 50 Мбит в секунду.
- Скорость при обмене данными с сетью. Заявленная разработчиками, но редко реально наблюдающаяся в процессе работы составляет 300 Мб/с приём и 170 Мб/с передача.
Таким образом, устройства, оснащённые поддержкой LTE, обладают широкими возможностями и высочайшей скоростью обмена данными с интернетом, при условии нахождения в зоне покрытия нужного стандарта.
Стоит отметить, что переход из одной сети в другую, в случае поддержки всех форматов, происходит автоматически. При этом с обратным переключением часто возникают проблемы. Это можно отнести к минусам подобных устройств, возврат к стандарту 3G после выхода из зоны покрытия LTE происходит только посредством перезагрузки устройства.
Возможности смартфонов с LTE
Высокое качество мобильного интернета необходимо всем его пользователям, потому понимая стоит отдать предпочтение именно такому устройству. Что в результате получит пользователь:
- с характеристиками максимально возможными в текущих условиях;
- не только просмотр видео без задержек и дозагрузок, но и видеосвязь и онлайн-конференции;
- кроме того, такие устройства стараются сделать максимально доступными для пользователей, поэтому имеются модели различных ценовых категорий.
Прежде чем покупать смартфон с поддержкой стандарта связи с интернетом, стоит уточнить в сопроводительных документах диапазон частот, которые доступны гаджету. Нередко случается, что устройство предназначено для значений, не соответствующих российским стандартам.
Смартфон с поддержкой высокоскоростного доступа в интернет можно использовать в качестве роутера и раздавать Wi Fi на другие устройства, телефоны или планшеты. При хорошем объёме трафика допустимо подключить к сети даже ноутбук или ПК при наличии нужного адаптера.
Большинство гаджетов премиум класса оснащены подобной возможностью, и она входит в число стандартных. Так, например, смартфоны компании Apple оснащены возможностью использования высокоскоростного соединения с сетью начиная с 5 модели, а 6 уже полноценно подключаются к сети в диапазонах доступных в России.
Каковы перспективы
Не успели люди толком разобраться в технологии , а в кулуарах уже шепчутся о том, что не за горами появление сетей пятого поколения. В связи с чем, можно смело рассчитывать на то, что LTE-4G в скором времени станет доступна в большинстве регионов страны.
Но на что ещё можно зачитывать пользователям, казалось бы, куда уже лучше, скорость загрузки и выгрузки позволяет пользоваться интернетом на высоком уровне. Тем не менее дальнейшие разработки подразумевают:
- повышение скорости и увеличение качества передачи данных именно в мобильной сети;
- появление новых форматов услуг, основанных на мобильном интернете с высокоскоростным соединением;
- повышение качества услуг мобильной связи при условии снижения её стоимости.
Таким образом, при покупке смартфона не стоит отказывать себе в возможности пользоваться интернетом посредством сети самых высоких стандартов. Даже несмотря на то, что сегодня покрытие зоны 4G позволяет обратиться к ней только жителям центральных районов страны, распространение технологии идёт быстрыми темпами.
Что такое 4G (LTE)? Согласно Википедии LTE (буквально с англ.Long-TermEvolution- долговременное развитие, часто обозначается как 4G LTE) - стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных для мобильных телефонов и других терминалов, работающих с данными (модемов, например). Он увеличивает пропускную способность и скорость за счёт использования другого радиоинтерфейса вместе с улучшением ядра сети. Стандарт был разработан 3GPP (консорциум, разрабатывающий спецификации для мобильной телефонии). Беспроводной интерфейс LTE является несовместимым с 2G и 3G, поэтому он должен работать на отдельной частоте. В России для LTE выделено три частотных диапазона - 800, 1800 и 2600 МГц.
LTE FDD и LTE TDD
Стандарт LTE бывает двух видов, различия между которыми довольно существенны. FDD - FrequencyDivisionDuplex (частотный разнос входящего и исходящего канала) TDD - TimeDivisionDuplex (временной разнос входящего и исходящего канала). Грубо говоря, FDD - это параллельный LTE, а TDD - последовательный LTE. Например, при ширине канала в 20 МГц в FDD LTE часть диапазона (15 МГц) отдаётся для загрузки (download), а часть (5 МГц) для выгрузки (upload). Таким образом каналы не пересекаются по частотам, что позволяет работать одновременно и стабильно для загрузки и выгрузки данных. В TDD LTE всё тот же канал в 20 МГц полностью отдаётся и как для загрузки, так и для выгрузки, а данные передаются в ту и другую сторону поочерёдно, при этом приоритет имеет всё-таки загрузка. В целом FDD LTE предпочтительнее, т.к. он работает быстрее и стабильнее.
Частотные диапазоны LTE, Band
Сети LTE (FDD и TDD) работают на разных частотах в разных странах. Во многих странах эксплуатируются сразу несколько частотных диапазонов. Стоит отметить, что не всё оборудование умеет работать на разных "бэндах", т.е. частотных диапазонах. FDD-диапазоны нумеруются с 1 по 31, TDD-диапазоны с 33 по 44. Существуют дополнительно несколько стандартов, которым еще не присвоены номера. Спецификации на частотные полосы называются бэндами (BAND). В России и Европе в основном используются band 7, band 20, band 3 и band 38.
В России для сетей 4-го поколения на сегодня используются четыре частотных диапазона:
В качестве примера приведу распределение частот среди основных российских операторов связи в диапазоне LTE2600 (Band7):
Как видим из этой схемы, Билайну досталось всего 10 МГц. Ростелекому тоже досталось только 10 МГц. МТС - 35 МГц в Московском регионе и 10 МГц по всей стране. А Мегафону и Yota (это один и тот же холдинг) досталось аж 65 МГц на двоих в Московском регионе и 40 МГц по всей России! Через Yota в Москве виртуально работает только Мегафон в стандарте 4G, в других регионах - Мегафон и МТС. В диапазоне TDD по всей России кроме Москвы будут работать телевидение (Космос-ТВ и др.).
Полное распределение частот операторов сотовой связи в России см. .
Сети 4G LTE в России
| Оператор | Частотный диапазон (МГц) Dw/Up | Ширина канала (МГц) | Тип дуплекса | Номер полосы |
|---|---|---|---|---|
| Yota | 2500-2530 / 2620-2650 | 2x30 | FDD | band 7 |
| Мегафон | 2530-2540 / 2650-2660 | 2x10 | FDD | band 7 |
| Мегафон | 2575-2595 | 20 | TDD | band 38 |
| МТС | 2540-2550 / 2660-2670 | 2x10 | FDD | band 7 |
| МТС | 2595-2615 | 20 | TDD | band 38 |
| Билайн | 2550-2560 / 2670-2680 | 2x10 | FDD | band 7 |
| Теле2 | 2560-2570 / 2680-2690 | 2x10 | FDD | band 7 |
| МТС | 1710-1785 / 1805-1880 | 2x75 | FDD | band 3 |
| Теле2 | 832-839.5 / 791-798.5 | 2x7.5 | FDD | band 20 |
| МТС | 839.5-847 / 798.5-806 | 2x7.5 | FDD | band 20 |
| Мегафон | 847-854.5 / 806-813.5 | 2x7.5 | FDD | band 20 |
| Билайн | 854.5-862 / 813.5-821 | 2x7.5 | FDD | band 20 |
Распределение частот среди операторов по регионам России можно найти .
Для тех, кому трудно запомнить номера диапазонов-бэндов или под рукой нет подходящего справочника, рекомендую небольшое андроид-приложение RFrequence , скриншот которого приведен ниже.
Категории LTE
Абонентские устройства классифицируются по категориям. Наиболее распространенными на сегодня являются устройства 4-й категории CAT4. Это означает что максимально достижимая скорость мобильного интернета на прием (downlink или DL) может составлять 150 Мбит/секунду, на передачу (uplink или UL) – 50 Мбит/с. Важно отметить, что это максимально достижимая скорость в идеальных условиях – главные из которых - вы недалеко от вышки, кроме вас в соте больше нет абонентов, к базовой станции подведен оптический транспорт и др. Наиболее распространенные категории абонентских устройств приведены в таблице.
Таблица требует некоторых пояснений. Здесь упомянута «агрегация несущих» и «дополнительные технологии». Попытаюсь пояснить, что это такое.
Агрегация частот
Под словом «агрегация» в данном случае понимается объединение, т.е. агрегация частот – это объединение частот. Что это означает – попытаюсь объяснить ниже.
Известно, что скорость приема передачи зависит от ширины канала передачи. Как мы видели из таблицы в предыдущем разделе, ширина канала на загрузку, например, МТС равна 10 МГц в диапазоне Band7 (кроме Москвы), на отдачу также 10 МГц. Чтобы увеличить скорость загрузки оператор перераспределяет купленные им частоты в соотношении 15 МГц на загрузку и 5 МГц на отдачу. Аналогично поступают и другие провайдеры.
Однажды кому-то из разработчиков пришла в голову светлая мысль – а что, если передавать сигнал не на одной несущей частоте, а на нескольких одновременно. Тем самым расширяется канал приема/передачи и скорость теоретически значительно возрастет. А если еще каждую несущую передавать по схеме MIMO 2х2, то получаем дополнительный выигрыш в скорости. Такая схема приема-передачи получила название «агрегации частот».Именно эту схему использует интернет 4G+ или LTE-Advanced (LTE-A).
В таблице указано, что для Cat.9, нужно, чтобы передатчик и приемник умели передавать и принимать сигнал на трех несущих частотах (в трех бэндах) одновременно, ширина каждого канала должна быть не менее 20 МГц. Для Cat.12 необходимо дополнительно, чтобы антенные устройства были соединены по схеме MIMO 4х4, т.е. фактически нужно 4 антенны на приемной и передающей стороне. Загадочные символы 256QAM означают определенный вид модуляции сигнала, позволяющий более плотно упаковывать информацию. Желающих более детально ознакомиться с этой темой могут начать знакомство с материалом в статье в Википедии и с тамошними ссылками.
Категорирование приемных устройств
Схема агрегирования частот активно развивается российскими провайдерами, заключены много соглашений о взаимном использовании частотных диапазонов, реконструируется антенное хозяйство базовых станций. Однако есть одна проблема – на приемной стороне абонент должен уметь принимать сигнал на нескольких несущих частотах одновременно. Далеко не все смартфоны, планшеты и модемы поддерживают агрегацию частот и, следовательно, не могут работать в 4G+.
Начиная с 2016 года в документации к смартфонам указываются частотные диапазоны (бэнды) и категорию LTE,в которых они умеют работать. Например, для смартфона выпуска 2017 г. Huawei P10 Plus помимо прочих параметров указано:
Кроме того, этот смартфон имеет встроенную антеннуM IMO 4x4 и соответствующий модем, позволяющий обрабатывать сигналы сразу на двух несущих частотах. Если ваш смартфон поддерживает агрегацию частот, то вкладка «настройка» > «мобильная сеть» будет выглядеть примерно так:
Если это так, то ваш смартфон поддерживает LTE-A.
Таким образом, производители смартфонов начали догонять сотовых операторов. К сожалению, нельзя сказать того же о производителях модемов. До сих пор самый производительный модем дает максимальные скорости 150/50 Мбит/с, т.е. принадлежит Cat.4. Пока это обстоятельство не слишком огорчает, т.к. такие скорости, если будут достигнуты на практике, заслуживают восхищения. Однако, производство мобильных роутеров, похоже, начинает догонять смартфоны. На рынке стали появляться роутеры Cat.6 от Huaweiи Netgeer (не поддерживает российские бэнды). Так роутер Huawei E5787s-33a можно купить на AliExpress примерно за 10 тыс. руб.
Надо сказать, что реальные скорости, достигаемые в режиме 4G+, далеки от заявленных, но они значительно выше, чем в простом режиме 4G. Автором проведен ряд экспериментов в Москве, где не трудно найти LTE-A (оператор Мегафон), со смартфоном Cat.12, результаты которых показаны на скриншотах. Первый скриншот – скорости для LTE-A (агрегация частот включена), второй скриншот для LTE (агрегация частот выключена). Отмечу, что почему-то при выполнении скриншота у значка 4G+ пропадает плюсик. Почему – не знаю, при тестировании плюс был – см. скрин.
Было проведено по шесть измерений для каждого режима. Скорости при включенной агрегации частот в среднем заметно выше, хоть и не в разы. Измерения проводились вблизи вышки, днем.
Желающим поэкспериментировать с LTE-A
Если в вашей местности появился LTE-A, в чем вы убедились, измерив частоты выбранного вами оператора (провайдер раздает интернет на двух частотах, например, LTE800 и LTE2600, т.е. использует сочетание В7+В20) и у вас руки чешутся попробовать что это такое, то можете попытаться использовать схему из двух MIMO-антенн с диплексерами.
После запуска приложения, зайдите в его настройки и поставьте галочку на пункте "Определять частоты GMS/UMTS/LTE".
Затем на основном экране должна отобразиться интересующая вас информацию об используемом частотном диапазоне.
В нашем случае смартфон подключился к сети Tele2 по стандарту 4G на частоте 1800 МГц (band 3).
3G(UMTS) сети сами по себе уже являлись довольно продвинутой технологии и их поздние версии 3,75G с поддержкой технологий HSPA+ были фактически предтечей нового вида связи четвертого поколения 4G. В конечном итоге основным стандартом 4G стала связь LTE, которая затем была усовершенствована до LTE advanced. Для LTE advanced были озвучены следующие требования: стандарт скорости для движущихся объектов более 100 Мбит/с, для стационарных более 1Гбит/с. В отличие от своих предшественников благодаря новому радиомодулю LTE поддерживает уже не 2-3 основных частоты, а целую частотную полосу от 1,4Мгц до 20МГц. Каналы стали более широкополосными, а новые типы модуляции сигнала и протокол передачи данных который стал полностью цифровым (включая голос) обеспечили более высокую скорость.
Сравнительная таблица GPRS, 3G, 4G сетей
| Стандарт сети | Технология | Модуляция | Скорость передачи данных (макс.) к абоненту/от абонента | Полоса сигнала, МГц |
| GSM | GPRS | GMSK | 20/20 кбит/с | 0,2 |
| EDGE | 8PSK | 59,2/59,2 кбит/с | 0,2 | |
| UMTS | R99 WCDMA | QPSK | 384/384 кбит/с | 5 |
| HSDPA | 16QAM/QPSK | 14,4/5,76 Мбит/с | 5 | |
| HSPA+ | 64QAM/16QAM | 21/11,5 Мбит/с | 5 | |
| DC HSPA+ | 64QAM/16QAM | 42/23 Мбит/с | 10 | |
| LTE | MIMO 2\2 | 64QAM | 150/75 Мбит/с | 20 |
Для оборудования 4G сетей выделено около 70 стандартных диапазонов частот, так называемых BAND.
Используемые в России.
3 в диапазоне 1800 МГц FDD; 7 в диапазоне 2600 МГц FDD; 20 в диапазоне 800 МГц FDD;
31 в диапазоне 450 МГц FDD; 38 в диапазоне 2600 МГц TDD.
Таблица BAND используемых сотовыми операторами в России
| № | Оператор | Частотный диапазон (UL/DL), МГц | Ширина канала, МГц | Тип дуплекса | Номер в 3GPP |
| 1 | Yota (Мегафон) | 2500-2530 / 2620-2650 | 30 | FDD | Band 7 |
| 2 | Мегафон | 2530-2540 / 2650-2660 | 10 | FDD | Band 7 |
| 3 | Мегафон | 2575-2595 | 20 | TDD | Band 38 |
| 4 | МТС | 2540-2550 / 2660-2670 | 10 | FDD | Band 7 |
| 5 | МТС | 2595-2615 | 20 | TDD | Band 38 |
| 6 | Билайн | 2550-2560 / 2670-2680 | 10 | FDD | Band 7 |
| 7 | Ростелеком/Теле2 | 2560-2570 / 2680-2690 | 10 | FDD | Band 7 |
| 8 | Ростелеком/Теле2 | 832-839.5 / 791-798.5 | 7.5 | FDD | Band 20 |
| 9 | МТС | 839.5-847 / 798.5-806 | 7.5 | FDD | Band 20 |
| 10 | Мегафон | 847-854.5 / 806-813.5 | 7.5 | FDD | Band 20 |
| 11 | Билайн | 854.5-862 / 813.5-821 | 7.5 | FDD | Band 20 |
| 12 | МТС | 2595-2620 | 25 | TDD | Band 38 |
| 13 | Теле2 | 453-457.4 / 463-467.4 | 4.4 | FDD | Band 31 |
Обозначения FDD и TDD обозначают виды обработки сигнала FDD это Frequency Division Duplex (частотный разнос входящего и исходящего канала), TDD - Time Division Duplex (временной разнос входящего и исходящего канала). В данном случае если мы имеем ширину канала в 20 МГц в FDD LTE, часть диапазона частот (15 МГц) отдаётся для приема, а часть (5 МГц) для передачи сигнала. Каналы не пересекаются по частотам и обеспечивается стабильная загрузка и выгрузка данных. TDD LTE полностью отдаёт полосу на прием и передачу, но данные передаются поочередно, при этом больший приоритет получает прием данных.
По статистике самый распространённый LTE диапазон в нашей стране 1800 МГц и потому следует покупать репитер 4G сигнала именно на эту частоту.
Так как диапазон используемых частот достаточно велик, и практически каждый год придумываются усовершенствования для приемного и передающего оборудования (новые типы модуляции, поддержка агрегации частот и многое другое), для стандартизации оборудования были введены специальные категории. Суть этих категорий достаточно проста - выше категория, значит выше скорость приема и передачи. Наиболее широко используемыми на сегодняшний день являются категории CAT3-CAT4. Это означает что максимально достижимая скорость мобильного интернета на прием (DownLink) может составлять 150 Мбит/секунду, на передачу (UpLink) - 50 Мбит/с. Для обычного пользователя знание категории оборудования LTE на данный момент весьма немаловажный фактор, т.к. многие новые устройства (те же мобильные телефоны или роутеры) аппаратно могут просто не поддерживать необходимую скорость обмена данными. На сегодняшний день в большинстве новых моделей телефонов, модемов и роутеров поддерживающих стандарт LTE обычно указывают номер категории. Оговоримся что на сегодняшний день устройства 5-6 категории только начинают появляться на рынке. Хотя на самом деле категорий уже 16 и они еще будут добавляться приведем здесь таблицу для 14 основных категорий.
Как видно из таблицы начиная с категории 6 (cat.6) устройства уже имеют новый стандарт LTE-A (Advanced). LTE-A это практически тот же самый LTE поддерживающий так называемую агрегацию частот. Агрегация частот позволяет смартфону, роутеру, модему работать сразу на нескольких частотах одновременно этим самым расширяя канал приема и передачи информации. В данном случае устройство подключается сразу к нескольким BAND-ам которые обслуживает оператор. Соответственно это будет возможно если роутер или телефон аппаратно поддерживает стандарт LTE-A.
Так что на сегодняшний день, теоретическая скорость интернета в сетях 4G LTE от 1Gb и выше ограничивается в основном выпускаемым оборудованием, т.е. производителям еще только предстоит догнать существующие стандарты... А на подходе уже 5G, но об этом мы поговорим немного позже.