WCDMA что это такое? WCDMA или GSM — в чем разница?

WCDMA – это широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов (UMTS). Это сеть третьего поколения, разработанная NTT Docomo и 2G-сетью CDMA. Нет сотовых компаний, которые не основаны на WCDMA, кроме Sprint (однако, они медленно преобразуются).

Наш мир делится на четыре разных поколения сотовой сети:

• 1G — Аналоговая сотовая сеть.
• 2G — GSM или CDMA.
• 3G – WCDMA.
• 4G — LTE, HSPA + все на основе WCDMA, Wimax.

ВСДМА — стандарт для сети 3G

После сети первого поколения провайдеры выбирают стандарт GSM или CDMA для своей сети 2G. Обе они несовместимы друг с другом. Тем не менее, телефон ВСДМА будет совместим с сетью GSM, если он имеет SIM-слот и оснащен антенной GSM.

Частоты несущей GSM составляют 900, 1800, 1900 и 2100 МГц. Вот почему iPhone работает только с сетью 2G в сети T-Mobile.

В России данную технологию использует Билайн и некоторые другие компании.

Возможности и особенности WCDMA

Стандарт оптимизирован для голосовой связи и передачи данных. Скорость доступа в интернет достигает 2 Мбит при близком расположении к вышке и до 48 КБ при большом отдалении. Для сравнения технологии GPRS и EDGE в стандарте GSM предлагали скорость в лучшем случае 15-25 КБ, чаще реальная скорость составляла 5-7 или 12 КБ. Поэтому увеличение пропускной способности обеспечивало комфортный доступ в интернет, в частности загрузку страниц и контента, проверку почты и т.д. Кроме того улучшилось качество голосовой связи, благодаря увеличению пропускной способности.

В радио-интерфейсе WCDMA используются два канала шириной полосы 5 МГц. Один канал используется для передачи сигнала мобильного телефона к базовой станции, а другой для приема сигнала мобильным телефоном с базовой станции. Оба канала находятся на разной частоте, что исключает наличие помех и наложений сигнала. Временные или частотные ограничения, как в случае с GSM отсутствуют. Каждый абонент получает всю ширину канала в 5 МГц.

Поскольку вещание всех подключенных абонентов накладывается, важно выделить каждого абонента в общем эфире. Для этого используется кодовое разделение сигнала. Передатчик модулирует сигнал с определенным числовым кодом, что присваивается каждому пользователю, а настроенный на аналогичный код приемник выделяет необходимую часть сигнала.

Что такое WCDMA

Аббревиатура WCDMA (или W-CDMA) расшифровывается как Wideband Code Division Multiple Access, что можно перевести как широкополосный множественный доступ с кодовым разделением. Стандарт WCDMA создавался как надстройка над GSM, которая будет работать в диапазоне частот от 1900 до 2100 МГц, в то время как сами сети GSM работают на частоте от 800 до 1900 МГц.

Технология WCDMA оптимизирована для обеспечения высокоскоростного доступа к Интернету и в зависимости от расстояния обеспечивает скорость передачи данных от 384 Кбит/с до 2 Мбит/с. Такая скорость позволяет просматривать видео, организовывать видеоконференции и комфортно работать в Интернете. Именно WCDMA был выбран большинством операторов мобильной связи для предоставления доступа к услугам .

Частотный диапазон

Сеть WCDMA использует три сетевых диапазона: 900, 1900-2100 МГц. Частота в 900 МГц позволяет обеспечить покрытие до 10 км, что примерно вполовину больше в сравнении с частотой 2100 МГц. С другой стороны малое покрытие компенсируется увеличенной емкостью сети и пропускной способностью обмена данными. А одна базовая станция способна обслуживать одновременно до 50 человек.

В сети GSM обычно используется связка частот 900 и 1800 МГц. Ширина каналов приема и передачи обычно составляет 25 и 75 МГц соответственно. В некоторых странах ширина канала частоты GSM900 на 10 МГц выше – 35 МГц, благодаря чему количество частотных каналов на 50 больше – 174. Чаще на общий канал приходится 124 частотных канала по 200 кГц. А на каждый частотный канал 8 физических каналов по 25 кГц, что в свою очередь делятся на канал трафика и управления.

Частотные, физические и логические каналы в GSM сети.

Физический канал в GSM способен вместить до 8 абонентов. Чаще на одном канале «висят» до 5 человек, поскольку превышение подключений заметно ухудшает качество связи. Ещё 1-2 слота зарезервированы под служебные нужды. Поэтому если базовой станции выделены два частотных канала, общее число одновременно подключенных абонентов не превысит 15. Если задействовать 124 частотных канала GSM900, одновременное количество активных абонентов достигнет 990 человек, при условии резервирования двух каналов. На частоте 1800 МГц число частотных каналов 374 или 2990 абонентов при условии резервирования двух каналов.

Сравнение диапазонов 900 и 1800 наглядно демонстрирует расширение емкости сети с увеличением частоты. На практике операторам выгодно выделять несколько частотных каналов под каждую базовую станцию, при этом разместить как можно больше станций. Густое расположение позволит обслужить больше абонентов и улучшит покрытие. А если учесть, что у WCDMA нет столь существенных ограничений, количество обслуживаемых абонентов выше, в сравнении с GSM.

В чем разница между WCDMA и GSM

GSM – это стандарт сотовой связи, который появился еще в конце 1980-х годов. Он использует частоты в диапазоне от 800 до 1900 МГц и обеспечивает базовые услуги сотовой связи.

Например, с помощью GSM можно:

• Выполнять голосовые звонки;
• Отправлять короткие текстовые сообщения (SMS);
• Отправлять факсимильные сообщения;
• Получать доступ к Интернету (WAP, GPRS);

Кроме этого GSM может обеспечивать ряд дополнительных услуг, среди которых: определение номера звонящего абонента, переадресация звонков, удержание и ожидание вызова, конференцсвязь, голосовая почта.

Как видно, GSM обеспечивает работу базовых услуг мобильной связи, в то время как WCDMA – это стандарт сотовой связи, который создавался как дополнение к GSM. Стандарт WCDMA работает в диапазоне частот от 1900 до 2100 МГц и используется для обеспечения доступа к услугам мобильной связи третьего поколения (3G).

Также WCDMA и GSM по-разному работают с частотами и каналами. В GSM используется разделение каналов по времени и частоте (TDMA и FDMA), тогда как WCDMA использует кодовое разделение (CDMA). Использование CDMA имеет ряд преимуществ TDMA и FDMA:

• Эффективное использование ресурсов. Кодовое разделение не так сильно ограничивает число возможных каналов.
• Высокий уровень защиты. Использование кодового разделения значительно усложняет выделение отдельного канала, поскольку вся полоса частот практически равномерно заполнена сигналом.
• Экономия заряда батареи. Телефоны, которые работают с CDMA имеют меньшую мощность излучения, что позволяет сэкономить заряд батареи.

Преимущества и недостатки WCDMA

К сильным сторонам относятся:

• Высокая пропускная способность интернета.
• Качественная связь благодаря использованию всей ширины канала в 5 МГц.
• Нет временных и частотных ограничений.
• Выше емкость сети, что позволяет оператору обслужить больше абонентов.
• Кодовое разделение сигнала существенно усложняет вероятность подслушать разговор или перехватить данные.

Слабые стороны:

• Из-за позднего внедрения стандарта покрытие уступает GSM.
• При нестабильном покрытии мобильный аппарат автоматически переключается на GSM, что ускоряет расход батареи.

Плюсы и минусы

Упоминая достоинства стандарта WCDMA, пользователи говорят о преимуществах над вторым поколением связи, куда относится:

1. Возросшая пропускная способность интернета, вплоть до 42 Мбит/с при подключении к стандарту HPSA+ — вариант для просмотра онлайн-видео в разрешении 720/1080p.
2. Абоненты получают возможность использовать полную ширину 5 МГц канала. Наличие шифрования увеличивает безопасность пользователей, снижая риски прослушки или перехвата личных данных при отправке текстового сообщения, выхода в интернет.
3. Отсутствуют временные и частотные ограничения, что уменьшает общее время, затраченное на осуществление звонка или отправки сообщения.
4. Расширенная емкость сети позволяет оператору обслуживать большее число абонентов — начиная от 50 на базовой станции без выделения дополнительных частот. У 2Ж это 8 абонентов на 1 канал.

Недостатки:

1. Обеспечивает меньшее покрытие, но лучшее качество связи.
2. Третье поколение до сих пор не вытеснило второе, что приводит к частым переподключениям мобильных устройств между GSM и WCDMA, приумножая расход аккумулятора.

Какой режим сети выбрать

В настройках смартфонов Самсунг и других устройств на базе Андроид, можно вручную задать предпочтительный тип сигнала. Это позволяет исключить автоматическое переподключение между вышками. На выбор пользователя предлагают 3 варианта:

1. «Only GSM» — устройство будет работать только в 2G сетях, подключаясь к интернету по GPRS/EDGE.
2. «Only WCDMA» — девайс игнорирует базовые станции второго поколения и ищет вышки с поддержкой UMTS, повышая качество связи и пропускную способность интернета.
3. «WCDMA/GSM» — аппарат автоматически переподключается между двумя стандартами, на что влияет уровень сигнала. Рекомендуется использовать при выезде за городскую черту, где встречаются оба типа антенн. Недостатком выступает возросший расход аккумулятора.

Существует режим работы с обнаружением LTE сигнала. Его следует отключить, если в регионе проживания не развернуты 4G-сети, тем самым сэкономив заряд батареи.

WCDMA — третье поколение беспроводных сетей, которое обеспечивает широкий канал связи для пользователей, умеет шифровать переданные/принятые данные и открывает доступ к интернету на высокой скорости. Является предпочтительным вариантом передачи информации, поскольку потребляет меньше энергии.

Вывод

В статье подробно описано, что такое WCDMA, как работает и основные различия в сравнении с GSM. Стандарт WCDMA – логическая эволюция сотовой сети. Технология позволяет обслужить больше абонентов, повысить качество связи и скорость доступа в интернет. А имеющиеся наработки позволили улучшить показатели при внедрении UMTS. Несмотря на доминирование 4G и активное развитие 5G, WCDMA остается востребованным в некоторых регионах, где операторы не успели обновить телекоммуникационное оборудование.

А какой сетью пользуетесь вы? Оставляйте сообщения в комментариях под статьей. Так же сообщите, если нашли в статье ошибку или неточность.

Что такое GSM

GSM или глобальная система сотовой связи — самая популярная беспроводная технология, используемая для общения. Стандарт GSM был разработан для установки протоколов для цифровых сотовых сетей второго поколения (2G)

Первоначально он начинался как сеть коммутации каналов, но позднее коммутация пакетов была реализована после интеграции технологии General Packet Radio Service (GPRS)

Широко используемые диапазоны частот GSM составляют 900 МГц и 1800 МГц. Использует цифровой радиоинтерфейс, в котором аналоговые сигналы преобразуются в цифровые сигналы перед передачей. Скорость пересылки пакетов равна 270 Кбит / с.

Глобальная система мобильной связи (GSM) в настоящее время используется примерно в 80% мобильных телефонов по всему миру. В этой технологии насчитывается более трех миллиардов пользователей.

Характеристики сетей LTE

Производительность и пропускная способность

— одно из требований LTE заключается в обеспечении пиковой пропускной способности обратного канала не менее 100 Мбит/с.

Технология предусматривает поддержку скорости обмена данными более 300 Мбит/с, однако шведы уже продемонстрировали нам следующий этап развития LTE — с теоретически возможной пиковой пропускной способностью до 1,2 Гбит/с.

Простота

— поддерживаются гибкие варианты полосы пропускания с несущей частотой от 1,4 МГц до 20 МГц и дуплексная передача с разделением по частоте (FDD *) и по времени (TDD *).

Задержка

передачи данных в LTE меньше, чем в существующих технологиях 3G. Это преимущество является очень важным для обслуживания интерактивных сред с эффектом присутствия (например, многопользовательских игр) и обмена большими объемами медиаконтента.

Разнообразие устройств

— кроме мобильных телефонов и периферийных устройств, встроенными LTE-модулями планируется оснащать многие компьютерные и бытовые электронные устройства. Это ноутбуки, планшеты, игровые приставки и set-top box-ы, видеокамеры и другие портативные устройства.

* При использовании TDD (Time Division Duplex) вся полоса попеременно отдается на загрузку или выгрузку данных. При использовании FDD (Frequency Division Duplex) входящий и исходящий трафик разделены частотно, загрузка данных идет на одной частоте, а выгрузка на другой.

Основные рабочие характеристики

CDMA-450

Внедрение данной системы стало толчком к развитию сотовых сетей нового поколения. Плюс этого стандарта состоит в том, что здесь могут полноценно использоваться все частотные диапазоны систем подвижной сотовой связи. Его уже начинают активно использовать CDMA-телефоны (Украина тоже находится в зоне охвата).

Подобные сети обеспечивают большую дальность связи. Именно поэтому операторам не нужно строить множество станций. В области предоставления мобильного Интернета здесь также есть ряд преимуществ перед привычными GSM-операторами. Технология EV-DO обеспечивает широкополосный доступ со скоростью до 2,4 Мбит/с.

Передавать данные этой системой гораздо безопаснее, т.к. здесь используется специальный алгоритм шифрования и криптографическая аутентификация всех мобильных терминалов. Полезной рассматриваемая технология будет и для обычных граждан. Это объясняется тем, что при работе станций мощность излучения в 11 раз меньше, чем от GSM-сетей.

Из всего вышеперечисленного следует вполне закономерный вопрос о том, почему в России и СНГ CDMA-450-телефоны непопулярны? Причин, как оказалось, несколько:

• Отсутствие специального оборудования.
• Нет разнообразия в предлагаемых моделях и марках CDMA-телефонов.
• Отсутствие роуминга.

Стандарты CDMA

Несмотря на то что данную технологию объединяет принцип действия, у нее есть несколько направлений. Собственно, система CDMA использует определенные наборы каналов шириной 1,23МГц. При этом сам голос кодируется со скоростью 8,55 кбит/с. Иногда этот поток данных урезается до 1,2 кбит/с. Такой стандарт используют простейшие телефоны CDMA Nokia. Их плюс – в надежности и качестве.

Стандарт CDMAOne существует во временных моделях IS-95a, IS-95b и J-STD-008. Заявленная скорость сигнала здесь составляет от 9,6 кбит/с до 115,2 кбит/с. Появились данные сети еще в 1995 г. в Америке. Сейчас стандарт довольно распространен в Азии. В России разрешено предоставлять по такой системе только услуги определенной фиксированной связи.

Стандарт CDMA2000 – преемник CDMAOne. Он практически полностью соответствует поколению 3G. Еще одна его особенность и ценность заключается в том, что именно на основе этого стандарта разрабатываются новые системы сотовых операторов.

Недостатки CDMA

Несмотря на явные преимущества перед стандартом GSM, активно используют эти сети только в Америке. Европа только начинает знакомиться с данной технологией. Среди недостатков, которые мешают быстрому и уверенному продвижению CDMA в массы, можно выделить следующие:

• Стоимость. Несмотря на вполне сносные тарифы для прямых городских номеров, стоят такие телефоны дороже GSM-аналогов.
• Ремонт. В связи с тем, что подобные гаджеты не распространены в мире, запчасти найти довольно сложно. Кроме того, с технологией ремонта знакомы тоже далеко не все.
• Отсутствие базовых станций на телефон CDMA.Что это такое? Это такие телекоммуникационные пункты, которые обеспечивают покрытие сети.

Преимущества стандарта CDMA

Эта технология достаточно новая. И она во многом уступает используемой сотовыми операторами GSM. У нее есть неоспоримые плюсы:

• Конфиденциальность и безопасность личной информации. Благодаря применяемой технологии кодирования пользователь практически полностью защищен от различных мошеннических действий. Кроме того, здесь полностью устранены посторонние шумы и возможность параллельных разговоров.
• Меньший расход энергии. За счет оптимизированной передачи данных CDMA-450-телефоны тратят заряд батареи намного медленнее. Это может позволить производителям создавать модели, намного более компактные и эргономичные.
• Практически нет прерванных разговоров. В телефонах стандарта CDMA значительно увеличена пропускная способность звонков, устраняются занятые и параллельные линии.
• Расширенная зона сетевого действия. В CDMA используются совершенно иные телекоммуникационные технологии, которые позволяют значительно увеличить территорию покрытия.
• Дополнительные услуги. Это может быть передача оперативных важных данных и сообщений, идентификация любого абонента и т.д.

Режим сети WCDMA

Чтобы воспользоваться режимом «Только WCDMA», необходимо открыть настройки смартфона и выбрать соответствующий пункт. Вскоре телефон автоматически подключится к сети третьего поколения. Она позволяет совершать голосовые звонки и пользоваться интернетом на хорошей скорости. Обычно скорость передачи данных доходит до 3 Мбит/c, но для этого рекомендуется обеспечить идеальные условия — выйти на открытое пространство, чтобы избежать наличия препятствий между смартфоном и ретранслятором оператора.

Режим WCDMA идеально подходит пользователям мобильного интернета. Он позволяет свободно просматривать потоковое видео и быстро загружать даже «тяжелые» сайты. Важно учесть — третье поколение связи быстрее разряжает аккумулятор телефона и даже способно нагревать корпус (по сравнению с 2G).

Режим GSM

Выбирая в настройках телефона режим сети GSM, пользователь включает основной стандарт связи, поддерживаемый сотовыми операторами. Он относится ко второму поколению и хорошо справляется с голосовыми вызовами. Дополнительным преимуществом является широкое покрытие — практически везде можно поймать сигнал оператора, даже в отдаленных населенных пунктах. Причем телефон будет работать гораздо дольше, чем со включенным WCDMA.

Недостаток GSM — низкая скорость интернета. При выборе технологии GPRS скорость передачи информации будет колебаться в районе 171 килобит в секунду. Если пользователь включит EDGE-интернет, получится развить скорость до 474 килобит. Такой показатель подходит только для просмотра оптимизированных сайтов — можно узнать погоду или новости, почитать информационные статьи, проверить электронную почту или переписываться в мессенджере. Загрузить большой файл или посмотреть потоковое видео не получится.