История мобильного интернета: 1991 – наши дни +16



image
Источник

Хотя плавный процесс эволюции мобильного интернета растянулся на десятилетия (и продолжается по сей день), мобильный доступ к данным стал стремительно менять нашу жизнь уже в начале и середине 2000-х годов, когда распространялись сети третьего поколения.
Пока телефоны становились всё меньше и производительнее, интернет адаптировался к мобильным платформам, росла скорость передачи данных (сети 4G улучшили пропускную способность примерно в десять раз по сравнению с 3G), мобильная связь становилась вездесущей.

Сегодня мы расскажем историю легендарного технологического рывка в телекоме: переход технологии от лабораторных стендов к массовому распространению по всему миру.

2G: начало сетей мобильного интернета


image
Источник

Европейский институт по стандартизации в области телекоммуникаций, созданный в 1988 году, спроектировал GSM (Groupe Special Mobile) как решение, которое откроет новые возможности голосовой телефонии. По сути, речь шла о системе для телефонных звонков – никто не задумывался о том, что GSM может понадобиться для массового использования интернета.

Тот факт, что передача данных по новым устройствам стала цифровой, а не аналоговой, позволил развить многие из основных функций смартфона, которые и сейчас используются в качестве основы мобильного интернета. Такие возможности, как обмен текстовыми сообщениями, загрузка контента и чрезвычайно простой доступ к сети, дали потребителям возможность отправлять электронные письма, просматривать сайты и загружать простой медиаконтент (мелодии звонков и музыкальные файлы).

Уже 3 декабря 1992 года 22-летний сотрудник Sema Group Нил Папуорт протестировал новую технологию для оператора сотовой связи Vodafone, отправив короткое текстовое сообщение – SMS. Оно содержало всего два слова: «Счастливого Рождества». В тот момент сеть еще не позволяла отправлять SMS с телефона на телефон, поэтому первое сообщение передали с компьютера. Первоначально технология SMS была доступна только в сетях GSM, но в конечном итоге распространилась на все цифровые сети.

В 1997 году три лидера мобильного рынка того времени — Ericsson, Motorola и Nokia — объединились, чтобы «подружить» интернет и мобильную связь с помощью WAP (Wireless Application Protocol). Протокол WAP описывал способ, с помощью которого мобильное устройство могло получить доступ к ресурсам интернета без использования других устройств (например, модема).

В течение нескольких месяцев участниками проекта стало большинство крупных производителей инфраструктуры сотовой связи. Уже в мае 1998 года была опубликована первая редакция WAP — v.1.0. В этом протоколе скорости передачи данных варьировались в диапазоне 9,6-56 Кбит/сек.

В октябре 1999, вместе с дебютом Nokia 7110, голландский оператор сотовой связи Telfort BV запустил первый WAP-сайт (пример), который был адаптирован для просмотра на мобильных телефонах. С точки зрения скорости работы, простоты использования и внешнего вида WAP-сайт значительно отставал от ожиданий пользователей.

Кроме того, первые WAP-телефоны не были адаптированы к интернету. Вспомните, как приходилось пользоваться сетью до повсеместного распространения сенсорных экранов. Подключение к WAP-сервисам не входило в ежемесячные тарифные планы и оплачивалось отдельно. К тому же, скорость соединения была весьма низкой.

Протокол WAP дожил до 2013 года, после чего его использование прекратилось. Большинство интернет-браузеров стали поддерживать HTML, CSS и JavaScript. Не нужно было больше использовать WAP-разметку для обеспечения обратной совместимости веб-страниц. HTML стали поддерживать все Android-устройства, все устройства Blackberry, все версии iPhone, все устройства под управлением Windows Phone и многие телефоны Nokia. Смартфоны окончательно превратились в мини-ПК с постоянным подключением к интернету.

Впрочем, WAP утратил всякие перспективы ещё к началу 2000-х годов. В то время началось бурное развитие GPRS и EDGE. В 2000 году появились как первые коммерческие сервисы, так и первые телефоны с поддержкой General Packet Radio Service (GPRS). В 2001 году GPRS, стандартизированный Европейским институтом телекоммуникационных стандартов, был запущен во всем мире в качестве услуги, предоставляемой в рамках GSM для обеспечения доступа к мобильному Интернету. В системах 2G GPRS обеспечивает скорость передачи данных в диапазоне 56-114 Кбит/сек.

2.5G: EDGE


Позднее на базе GPRS появилась «надстройка» Enhanced Data Rate for GSM Evolution (EDGE) для более скоростной передачи данных, так что протокол доступа не изменился. Данные собираются в пакеты и передаются через виртуальный канал, который предоставляется абоненту на время GPRS-сеанса. Концепции, обеспечивающие передачу пакетных данных в сотовых радиосетях, сохранялись и развивались дальше от GPRS / EDGE к 3G и 4G.

EDGE в сети GSM был впервые представлен в 2003 году в Северной Америке. Благодаря внедрению сложных методов кодирования и передачи данных, EDGE обеспечивает более высокие скорости передачи битов на каждый радиоканал. EDGE может иметь полосу пропускания данных до 236 Кбит/сек (с полной задержкой менее 150 мс) с теоретическим максимумом в 473,6 Кбит/сек.

image
Время загрузки реальных файлов в зависимости от технологии.

В конце 2000-х годов были предприняты попытки улучшить пропускную способность 2.5G с помощью стандарта Evolved EDGE, также известного как EDGE Evolution. В этом стандарте уменьшены задержки, а скорость увеличена до 1 Мбит/сек.

Многие операторы связи стремились модернизировать существующую инфраструктуру, а не инвестировать в новую. Благодаря обновлению программного обеспечения и новым устройствам, совместимым с Evolved EDGE, многие поставщики услуг хотели избежать инвестиций в 3G. Однако этот стандарт так и не был введен в коммерческое использование.

3G: первый высокоскоростной доступ


По мере того, как 2G распространялась, а люди всех возрастов начали использовать телефоны в повседневной жизни, стал очевиден рост спроса на данные. Пользователи всё активнее требовали увеличения скорости передачи данных. Поскольку 2G не смог справиться с этой задачей, была создана новая технология.

3G представили в Японии в мае 2001 года. Основной технологической разницей между 3G и 2G было использование пакетной коммутации (3G), а не коммутации каналов (2G). При этом скорость 3G выросла в среднем до 2 Мбит/сек. (с 200 Кбит/сек. в начале внедрения технологии). Произошла революция, которую можно сравнить лишь с переходом от 56k-модемов к широкополосному доступу.

Благодаря надежному, быстрому подключению стали стремительно развиваться услуги потокового видео на телефоне, включая видеозвонки. Большинство сайтов обзавелись версиями для мобильных устройств. В целом, с середины 2000-х годов 3G значительно изменило веб-индустрию, особенно с точки зрения приложений и веб-интерактивности.

image

HSDPA по сравнению с WCDMA, EDGE, GPRS, GSM.

С приходом и распространением 3G, началась современная эпоха беспроводных мобильных смартфонов как карманных компьютеров, особенно после 2005 года, когда в 3G была внедрена технология пакетной передачи данных High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA). В HSDPA (также её называют 3.5G, 3G +, Turbo 3G) максимальная теоретическая скорость передачи данных по стандарту составила 14,4 Мбит/сек. (от базовой станции ко всем локальным абонентам) и до 5,76 Мбит/сек. от абонента.

Однако к 2009 году стало ясно, что в какой-то момент сети 3G будут перегружены трафиком от приложений, которым необходим доступ в сеть. В скором времени индустрия сосредоточилась на внедрении технологий 4G, намереваясь увеличить скорость в несколько раз по сравнению с существующими сетями 3G.

4G


image
Источник

Первые технологии 4G были представлены в США (WiMAX основана на стандарте IEEE 802.16, пропускная способность одной базовой станции при шести секторах и ширине полосы пропускания 20 МГц составляет 180 Мбит/сек.) и Скандинавии (у LTE пропускная способность достигает 326,4 Мбит/сек. в сторону абонента и 172,8 Мбит/сек. в сторону базовой станции).

В короткой борьбе технология WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) уступила LTE (Long-Term Evolution). Оба стандарта условно относятся к четвертому поколению связи (4G), впервые запущенному в России оператором Yota, при этом основным преимуществом LTE является преемственность по отношению к 3G (UMTS/HSPA, HSPA+). WiMAX же является отдельной ветвью эволюции, которую сдерживали ограниченный ряд абонентских устройств, фактическое отсутствие роуминга и отказ крупнейших вендоров и мобильных операторов от инвестиций.

Технология 4G практически сравняла скорость мобильного интернета и домашнее широкополосное подключение. Существующий общий стандарт определяет 4G как сеть, в которой 100 Мб/сек. предоставляется для абонентов, находящихся в движении, и до 1 Гбит/сек. в идеальных условиях (абонентское устройство не движется). При этом задержка колеблется в пределах от 20 до 50 мс.

5G


image
Источник

Стандарт пока не внедрен, но активно тестируется на скоростях 1-20 Гбит/сек. Переход на него ожидается в ближайшие несколько лет. 5G обеспечит не только высокую скорость передачи данных, но и даст толчок развитию таких технологических направлений, как беспилотный транспорт и умные города в рамках развития интернета вещей (поддержка одновременного подключения до 100 млн устройств на квадратный километр с задержкой не более 1 миллисекунды).

В России первая сеть 5G уже работает на территории инновационного центра «Сколково». Кроме того, ожидается, что 5G будет работать на некоторых стадионах, которые примут Чемпионат мира по футболу летом этого года.

Вы можете помочь и перевести немного средств на развитие сайта



Комментарии (22):

  1. JC_IIB
    /#10733050

    впервые запущенному в России оператором Yota


    Ничего подобного.

    • Yota4All
      /#10733064

      А кто запустил раньше? :)

      • JC_IIB
        /#10733068

        В 2007-м в Самаре вполне себе был WiMAX в коммерческой эксплуатации. Про остальную Россию не в курсе.

        • Yota4All
          /#10733110

          Можно долго спорить о том, кто был первее, но мы верим официальным источникам и воспоминаниям наших коллег:
          https://ria.ru/economy/20080903/150913385.html
          https://habrahabr.ru/post/38760/

          • JC_IIB
            /#10733124

            А тут не о чем спорить в принципе. Вот эти ребята:

            metromax.ru/o-kompanii

            "В конце 2005 года ГК Метромакс начала развертывание первой в России и на тот момент четвертой в мире сети WiMax в Самарской, Ростовской, Ульяновской, Оренбургской областях, а также в Краснодарском крае и Республике Татарстан."

            Никакой Йоты тогда в Самаре и близко не было. Она была сильно потом.

            • vorphalack
              /#10734024

              справедливости ради, вы можете быть правы оба — потому что йота это mobile wimax, а метромакс судя по «о компании» — это его стационарная ипостась.

            • struvv
              /#10734674

              стационарный wimax и мобильный wimax — совсем разные вещи

  2. netch80
    /#10733568

    Мобильный интернет (а не браузинг) до GPRS работал через CSD, а не WAP, и именно его стоило упомянуть.

  3. v777m
    /#10734318

    Почему статьи пишут умные люди, а в службе технической поддержки работают идиоты? Вы можете их обучать? Я около года пользовался вашими услугами. Два месяца всё было нормально, потом ваши специалисты говорили мне всякую ерунду, что модем находится вне зоны уверенного приёма, что в тот момент, когда я выхожу в интернет (по 4G) совершается много голосовых вызовов. Надеюсь Вы сейчас поднимете мои обращения и ответите на них

    • Yota4All
      /#10734324 / +1

      Добрый день! Вот это сейчас очень расстроило :( Здесь действительно хотелось бы более подробно все рассмотреть и ознакомиться с историей Ваших обращений.

      Не могли бы Вы отправить в личку нашей официальной группы ВК (vk.me/yota) номер Вашего счета и рассказать о том, что случилось? Мы почитаем историю Ваших обращений в чат поддержки (если что-то пошло не так, с сотрудниками обязательно проведем работу) и проверим, почему сигнал по Вашему адресу ухудшился. Надеемся, что нам удастся найти решение, чтобы восстановить прием 4G и Вам было удобно с нами работать.

    • mikelavr
      /#10734950

      Потому что как только человек получает достаточную квалификацию, он уходит из техподдержки… :(

  4. geher
    /#10734372

    Впрочем, WAP утратил всякие перспективы ещё к началу 2000-х годов.

    Почему утратил? Наоборот, некоторые мобильные операторы на нем неплохо наживались.
    Помнится, вставляешь в новый аппарат симку, получаешь настройки автоматом и следишь, чтобы не дай бог профиль WAP не прилетел вместо нормального. А цены на WAP хорошо так кусались по сравнению с GPRS.
    Помнится, уже EDGE был, а это безобразие периодически происходило.
    И ведь не каждый сразу обнаружит, что интернет у него — дорогой WAP.


    Существующий общий стандарт определяет 4G как сеть, в которой 100 Мб/сек. предоставляется для абонентов, находящихся в движении, и до 1 Гбит/сек. в идеальных условиях (абонентское устройство не движется)

    Сферическая скорость в вакууме.
    На практике скорость почти всегда существенно ниже (иногда, конечно, "пробивает", но очень редко). А если "погода нелетная", то скорость может падать ниже, чем у EDGE. Кстати, оно и для 3G так.
    Доходило до казусов, когда в одном месте у одного оператора подключение по 3G давало в разы большую скорость (причем не на пределе возможностей 3G), чем по 4G.

    • Seiffear
      /#10734740

      У меня в городе на Yota больше 70 мегабит на прием не видел. Это в идеальных условиях. Обычно 30-40 в случае если нахожусь " в состоянии покоя ". У других операторов ситуация ещё хуже.

    • SlimShaggy
      /#10735398

      В местах большого скопления людей у Йоты очень часто наблюдаются проблемы с 3G. Например, в БЦ «Омега-Плаза», где я работаю, постоянно приходится принудительно переключаться на 2G, потому что LTE не ловится, а 3G перегружено и тупо не идет трафик.

      • Yota4All
        /#10735410

        Добрый день! Немного расстроило, что при работе в нашей сети Вы столкнулись с такими неприятностями :( Здесь могут влиять многие факторы, как нагрузка на сеть, так и особенности конструкции здания, в силу которых сигнал может ухудшаться. Хотелось бы более подробно все рассмотреть и найти решение.

        Отправьте, пожалуйста, нам в личные сообщения официальной группы ВК (vk.me/yota) Ваш номер, адрес ТЦ и подробно опишите ситуацию. Постараемся проверить, что стало причиной таких трудностей, и попробуем найти способ в дальнейшем улучшить здесь работу 3G и заодно оформим заявку на покрытие LTE)

        • SlimShaggy
          /#10735790

          В контакт написал, но проблема с неработоспособностью 3G не уникальна конкретно для этого БЦ. Она наблюдается во многих местах с большим количеством людей — например, в Мегах.

  5. SergeyMats
    /#10735436

    Основной технологической разницей между 3G и 2G было использование пакетной коммутации (3G), а не коммутации каналов (2G).

    Waaaat?

    Конец статьи какой-то смазанный, очень уж коротко. Ни слова про VoLTE, в чем вообще отличие новых стандартов от того, что было раньше, что сейчас происходит с сетями предыдущих поколений, почему именно провалился WiMAX. ИМХО, есть масса действительно интересных тем, выходящих за рамки доклада из Википедии.

  6. Laimerus0073
    /#10736066

    Не вижу смысла в 100Мбит\с, если необходима скорость в 8-12 Мбит\с но стабильно.

    • vorphalack
      /#10736362

      смысл — чтоб тот, кому надо скачать файл, не висел пол-дня на канале и занимал его. чем больше максимальная скорость доступна, тем выше же будет средняя скорость работы.

  7. quwy
    /#10736356

    Почему в подобных статьях всегда, когда указывают красивые битрейты новых технологий, «забывают» написать, что эти битрейты делятся между всеми пользователями сектора БС? И что теоретические 100 Mbps очень легко на прктике превращаются и в 1 и в 0.5 Mbps без всякого форс-мажора. Почему не забывают упомянуть, что «ну вот теперь проводной канал уж точно никому не нужен будет», но тем не менее режут торренты, чтобы сеть не лягла? Маркетоиды такие маркетоиды.

  8. mealse
    /#10737032

    Статья какая-то странная… сильно рекламная и в общем-то ни о чем.
    Какая разница кто там был первым — важно кто сейчас что предоставляет и на каких условиях.

    Какие моменты могу для себя выделить:

    1. Переход на 3G (на самом деле 3G я не сильно помню, в РФ как-то оно быстро перешло на 3.5G). В этот момент появились скорости достаточные для SIP (на EDGE тоже можно было, но с натяжкой), комфортной загрузки веба, возможности говорить и пользоваться интернетом.

    2. А что второе? Да как бы и ничего. Ну есть сейчас LTE, который дает VoLTE / ViLTE / WiFi-Calling (это еще у кого дает, а у кого и не дает). Но это все тот же SIP, причем в случае с родными SIP клиентами — типа MTS Connect, Megafon Multifon плюс только в удобстве. Но оно не так часто и надо. Хотя если кто-то мучается со связью — возможно начнут пользоваться, т.к. просто.

    Скорости… а что скорости. У меня на МТС (район Преображенки Мск) вот сейчас в 3.5G — 10МБит/с, а в LTE — 13МБит/с.
    Если учесть, что пакет у меня 10Г на тарифе — то это 2-3 часа даунлоада.
    Иногда в 3.5G бывает до 20МБит/с, а в LTE — 30МБит/с. Ну и что? Качать мешает пакет… онлайн видео и там и там нормально идет.

    Проводной все равно стабильнее и быстрее… у меня не сильно много — 75МБит/с (не могу сменить из-за цифрового ТВ). Но у кого-то 200, у кого-то 1000.

    Но опять же… тут надо взглянуть на ценник. У Йоты тарифы 0.5 МБит/с — 400р, 2МБит/с — 700р, 6.4МБит/с — 1000р, 15МБит/с — 1350р, и дальше анлим за 1400р.
    Итого — только анлим дает преимущество. Вся остальная сетка тарифов вполне юзабельна и в 3.5G сетях.

    Зачем нам 5G? Ценник спустите? Ну как бы может быть, а может и не быть.
    Опять же — где нет провода — обычно на даче. Есть там сейчас 4G? Да вот как бы зачастую нет даже в МО. А 5G наверняка потребует еще более плотной застройки.

    Я к Йоте очень хорошо отношусь. Но на сейчас вам думает очень сложно из-за того, что WiMax не взлетел. Вон сейчас анлимит в 4G и МТС новым предлагает и Билайн вроде бы все еще предлагает.

    Другими словами — не единой скоростью живы. А плюшки в виде VoLTE и WiFi-Calling на сейчас вы вроде как так и не предложили?

    > как беспилотный транспорт и умные города в рамках развития интернета вещей
    Многим умным вещам достаточно GPRS сказать, что что-то там произошло. 3G — с запасом.
    Транспорт? А зачем транспорту? Телеметрия ежесекундно не нужна, а передавать сырые данные для анализа их на сервере, сделав на авто только тонкий клиент — по надежности не прокатит.

    И опять же — 1мс пинг… не будет его массово и стабильно. Даже сейчас по проводу от провайдера до какого-нить Яндекса пинг 2-3-4 мс это по Мск. А если сервер подальше, то и 50 может быть и больше. А сколько там от трубки до вышки — не очень-то и важно, важен конечный пинг.

    • Seiffear
      /#10737260

      Опять же, если взять пресловутые компьютерные игры. У меня по АДСЛ (10 МБит/сек) пинг с Москвой около 60-70 и он стабилен в этих пределах. По 4G, даже при условии максимальной пиковой скорости пинг скачет от 50 до 300, да еще и существует потеря пакетов. Я не знаю как ситуация с этим в столице, но у нас (Ставропольский край) до стабильности мобильному интернету еще очень далеко.