Международный союз электросвязи, сектор телекоммуникаций - МСЭ-Т определяет технологию 4G как будущее технологий беспроводных телекоммуникаций.

4Gпозволит достичь скорости передачи данных до 1, 0гбит/с - в условиях движения источника или приемника на скорости до 120, 0км/час и до 100, 0мбит/с в условиях обмена данными между двумя движущимися мобильными устройствами на скорости 120, 0км/час.

Технология 4G, в частности, обеспечивает пользователям просмотр телепередач высокой четкости и управление " умным домом" (домашней бытовой техникой, охранно-пожарной сигнализацией, водоснабжением, отоплением и т.д.) с помощью мобильного устройства. Сегодня уверенно внедряются технологии поколения 3, 5G. Страны, которые недавно внедрили сети второго поколения (например, Китай), пытаются " перескочить" на целое поколение вперед, начав эксплуатацию систем 4G, которые позволят увеличить скорость передачи данных по сравнению с 3, 5G в несколько десятков раз.

В сетях сотовой связи смена поколений технологий идет более быстрыми темпами, чем в других отраслях, например, в производстве компьютерной техники.

В телекоммуникациях с беспроводным абонентским доступом все четко:

-1G - первое поколение - это аналоговая связь (стандарт NMT).

-2G - второе поколение - это цифровая связь с коммутацией каналов (стандарты GSM, CDMA, N-AMPS, D-AMPS).

-3G - третье поколение - (стандарты GPRS, EDGE, UMTS и др.) - предусматривает наряду с коммутацией каналов и пакетную передачу данных. О сетях третьего поколения 3G сейчас говорят как о символе прогресса, но технологии 3G уже обгоняют системы следующего поколения сетей сотовой связи - 4G. В некоторых странах системы третьего поколения 3G так и не разовьются в полную силу - их место займут технологии четвертого поколения - 4G.

-4G - четвертое поколение сетей сотовой связи. К 4G, как правило, относят технологии, ориентированные на высокоскоростную передачу пакетов данных в сетях сотовой связи со скоростью 100, 0мбит/с и выше (W-CDMA, LTE и др.).

IPv6 – IPng - ''IP next generation'' - следующее поколение IP - универсальный интерфейс сетей сотовой связи 4 G

IPv6 – IPng - ''IP next generation'' - следующее поколение IP - универсальный интерфейс сетей сотовой связи 4G (предположительно и 5G) .

IPv6 (IPng - ''IP next generation'') является новой версией широко известного протокола IP (называемого IPv4).

Как и другие современные системы *BSD, FreeBSD включает эталонную реализацию IPv6 от KAME. Так что система FreeBSD поставляется со всем, что вам нужно для экспериментирования с IPv6.

Операторы связи беспокоятся о том, что быстро иссякает адресное пространство IPv4. В развитии Интернет, имеются проблемы:

IPv6 решает эти многие вопросы:

• 128-бит адресный пакет. Это означает плотность примерно в 6, 67 · 10²⁷ адресов IPv6 на квадратный метр поверхности Земли.
• Маршрутизаторы будут хранить в своих таблицах только адреса сетей, что уменьшает средний размер таблицы маршрутизации.

Имеется также множество других необходимых особенностей IPv6, таких, как:

• Автоматическая настройка адреса.
• Групповые адреса (''один к нескольким из многих'').
• Обязательные адреса множественной рассылки.
• IP sec (IP security - безопасный IP).
• Упрощённая структура заголовка.
• Мобильный IP.
• Взаимодействие IPv6 с IPv4

Предполагается, что коммерческая эксплуатация сетей сотовой связи поколения 4G начнётся активно в 2014 году.

Создатели приемопередающего оборудования для 4G применили испытанный в цифровых сетях прием - технологиюмультиплексирования с ортогональным разделением частот - OFDM

Такая методика манипулирования сигналом позволяет значительно " уплотнить" данные без взаимных помех и искажений. При этом происходит разбиение частот с соблюдением ортогональности: максимум каждой несущей частоты приходится на тот момент, когда соседние несущие частоты имеют нулевое значение. Этим исключается их взаимодействие, а также более эффективно используется частотный спектр - не нужны защитные (" противоинтерференционные") интервалы.

Для передачи сигнала применяется одна из самых распространенных схем модуляции - квадратурная фазовая манипуляция (со сдвигом фазы) –

QPSK - Quadrature PSK. Она обеспечивает передачу большего объема информации. Применяется также схема, в которой объединяются схемы фазовой и амплитудной модуляции - квадратурная амплитудная модуляция - QAM.

QAM используется в стандартных модемах, обеспечивающих скорость передачи данных 9, 6кбит/с. Конкретный тип модуляции выбирается в зависимости от требуемой скорости и условий приема.

Сигнал разбивается на определенное количество параллельных потоков на передаче и собирается в единый поток на приеме. Для уверенного приема и передачи на сверхвысоких частотах планируют применять адаптивные антенны, которые подстраиваются под параметры конкретной BTS.

Особенность ортогональной частотной модуляции OFDM - устойчивость к " замираниям" сигнала (для разных типов модуляции есть свой запас на замирания), работа антенн в условиях отсутствия прямой видимости, что не мешает приему сигналов MS, как это наблюдается в системах второго поколения.

Недостаток ортогональной частотной модуляции OFDM: чувствительность к искажениям и высокая требовательность к качеству электронных схем.

.

В Европе также готовятся к запуску первые сети мобильной связи поколения 4G. О своем участии в проекте LTE (Long-Term Evolution) заявили крупные европейские Операторы мобильной связи: T-Mobile International, Orange и Vodafone Group, а также производители мобильного оборудования Alcatel-Lucent, Nokia Siemens Networks, Nortel Networks и Ericsson.

LTE-сети (поколение 4G) - Long Term Evoluton – долгосрочое развитие, или долговременное развитие – сети сотовой связи поколения (4G)

Для работы LTE достаточно полосы 1, 5мГц, а для развертывания технологии LTE/LTE Advanced могут задействоваться полосы частот в диапазоне от 450, 0мГц до 4990, 0мГц (это дает возможность Операторам связи использовать уже имеющиеся у них частоты). LTE возможно уже сегодня. Но остаются препятствия: в мировом масштабе - это отсутствие терминалов, в российском масштабе - политика распределения спектра, когда частоты привязаны к технологиям.
Минкомсвязи РФ рассматривает возможность применения идеологии " открытого спектра", т. е. отсутствия непосредственной связи частот с технологиями. Изучается вопрос, нужны ли специальные лицензии для предоставления услуг связи на основе технологии LTE. Мировой опыт показал, что услуги 3G не столь востребованы, как прогнозировалось, и инвесторы испытали разочарование. До сих пор никто не обосновал окупаемости сетей LTE. Полосы 1, 5мГц хватит для обслуживания лишь небольшого количества абонентов, а чтобы технология LTE заработала на полную мощность, обеспечивая скорость 100, 0мбит/с и более, необходима непрерывная полоса 20, 0мГц.

Но частотного ресурса в РФ для этого нет. На диапазон 800, 0мГц, который предполагалось получить от внедрения кабельного цифрового телевидения, рассчитывать не приходится. В коммерческую эксплуатацию первые сети поколения 4G будут запущены в 2014-2015 годах. Эксперты полагают, что к этому сроку можно развернуть сети 4G, но зоны покрытия базовых станций будут " очаговыми".

Специалисты уверены, что вряд ли услуги 4G станут популярными у европейских пользователей в ближайшие годы. После запуска первых сетей третьего поколения 3G в Европе, они используются менее чем на 50, 0% своих возможностей. Аналитики связывают непопулярность у пользователей систем 3G с завышенными тарифами на услуги этой связи.

В успехе внедрения технологий 4G будет играть ценовая политика европейских Операторов связи. Не все пользователи заинтересованы в услугах Интернет - большинству нужна обычная телефонная связь (речевые и текстовые сообщения).

Учитывая проблемы 3G, существенное влияние технологий связи поколения 4G на рынок телекоммуникационных услуг в Европе станет заметным лишь к 2020 году. Сейчас в США Оператор мобильной связи Nextel рассматривает возможность отказаться от 3G в пользу системы 4G компании Flarion.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

На пути введения в эксплуатацию сетей 4G есть ряд проблем:

ü Первая: на рынке практически нет мобильных абонентских устройств, обеспечивающих связь с системами четвертого поколения.

Мобильные телефоны поколения 4G, если бы и существовали, потребляли бы слишком много энергии и не могли бы долго работать на аккумуляторах (подобные проблемы есть и у мобильных телефонов поколения 3G).

ü Вторая: скоростной доступ в Интернет и видео-сервисы потребуют больших по размеру и более качественных дисплеев, чем те, которые встроены в мобильные телефоны сегодня.

ü Третья: главная проблема - капиталовложения в развертывание сетей четвертого поколения должны быть намного больше, чем в технологии 2G и в системы 3G. Быстрая экономическая отдача от реализации проектов четвертого поколения 4G проблематична.