Мало кто задумывается о смысле общепринятых терминов, тем более – технических. Мы часто употребляем слова типа USB или HDMI, хорошо себе представляя, что они значат, но даже не догадываясь, как эти аббревиатуры расшифровываются. Сегодня речь пойдёт о термине, относящемся к мобильной связи, а именно – о протоколе HSPA. Он не настолько известен, как 3G/4G, но является полноправной частью технологии беспроводной связи.
Эволюция мобильной связи направлена на улучшение скорости и качества передачи сигнала. Третье поколение протокола, 3G, сегодня является наиболее распространённым стандартом, совместимым с абсолютным большинством сотовых телефонов, включая кнопочные. При этом он предоставляет возможность иметь высокоскоростной доступ к сети интернет, пускай и не настолько хороший, как по проводной связи, но достаточный для обычного сёрфинга, а также для организации видеотелефонной связи и просмотра потокового видео.
Так вот, сети 3G, вернее, та их часть, которая использует стандарт сотовой связи UMTS, базируется на использовании протокола передачи данных HSPA.
Один из первых релизов стандарта мобильных сетей HSPA предусматривал возможность передачи данных на скорости 2 Мб/сек. Однако теоретический и практический показатели различались почти на порядок, что ограничивало возможности абонентов посещением веб-сайтов и прослушиванием музыки. Смотреть видео на скоростях, не превышающих 300 Кб/сек, можно было только в сильно сжатом виде. По мере взрывного развития проводной связи этого оказалось совершенно недостаточно, поэтому разработчики из 3GPP (организации, занимающейся продвижением стандартов сотовой связи) в 2006 году представили новую версию протокола со скоростью передачи до 14.4 Мб/сек.
Это означало, что стандарт HSPA, лёгший в основу 3G, уже мог использоваться для полноценного просмотра потокового видеоконтента, для сетевых игр и быстрого скачивания файлов большого размера. Технология High Speed Packet Access состоит из двух компонент: HSDPA (передача сигнала от базовой станции абонентам, или downlink) и HSUPA (uplink, передача сигнала в противоположном направлении). Обычно под скоростью сети подразумевают именно downlink, поскольку uplink всегда меньше, в данном случае – 5.7 Мб/сек. Не вдаваясь в технические подробности, отметим, что добиться резкого увеличения скорости удалось благодаря применению нескольких передовых технологий, заключающихся в росте объёма данных, передаваемых в каждом пакете импульсов.
Дальнейшее усовершенствование протокола позволило увеличить скорость аплинка до 21.5 Мб/сек за счёт дальнейшего роста пропускной способности каналов передачи данных. Эта технология получила название HSPA+. Следующий виток развития технологий привёл к появлению стандарта DC-HSPA, где скорость возросла до 42,2 Мб/сек.
Из всего сказанного можно предположить, что HSPA – это 3G, и к 4G стандарт не имеет никакого отношения. Это верно лишь отчасти, поскольку эти эволюционные ветви можно назвать переходными к сетям четвёртого поколения. Так, HSPA+ считается сетью 3.5G, а DC-HSPA+, представляющий собой двухканальный протокол HSPA+, относят к сетям 3.75G, то есть стандарт практически вплотную подходит к сетям четвёртого поколения. По крайней мере, по скорости передачи сигнала.
Сети первого поколения соответствовали духу времени – для тех времён 10 Кб/сек было совсем неплохим показателем, учитывая, что тогдашние сотовые телефоны практически не выходили в интернет. Но бурное развитие технологий привело к появлению сетей второй генерации, в которых использовались несколько независимых протоколов. Некоторые из них дожили до наших дней – например, GPRS со скоростью до 171 Кб/сек, а также EDGE с вдвое большей скоростью (384 Кб/сек).
Телефоны с поддержкой 2G могли уже сёрфить на текстовых версиях сайтов (технология WAP, многие должны её помнить). Распространение смартфонов вынудило разработчиков искать дальнейшие пути увеличения скорости, и разработка стандарта HSPA позволила перейти к сетям третьей генерации, которые на сегодня являются самыми распространёнными.
Максимальная скорость скачивания по протоколу HSPA составила 14.4 Мб/сек. Теоретически этого достаточно для просмотра видео хорошего разрешения на небольшом экране. Скорость выгрузки данных меньше – 5.76 Мб/сек, но для обычных пользователей важен именно downlink. Правда, в реальности цифры опять оказались далёкими от максимальных, благодаря наличию множества ограничивающих факторов.
Теоретически появление в сетях 3G технологии MIMO позволило бы увеличить скорость более чем вдвое, но реализовать одновременно 64QAM и MIMO не удалось, поэтому в стандарте HSPA+ скорость удалось увеличить относительно ненамного, до 21 Мб/сек.
Но прорыв не заставил себя ждать: в восьмой спецификации стандарта, разработанной в 3GPP, названной DC-HSDPA, скорость даунлинка удалось повысить до 42 Мб/сек, аплинка – до 11 Мб/сек.
Протокол HSPA в чистом виде и с более поздними вариациями поддерживается практически всеми мобильными устройствами, достаточно присутствия в спецификации устройства поддержки 3G. Другое дело – покрытие: на данный момент оно доступно не везде, поскольку развёртывание скоростных сетей является финансово затратным мероприятием для операторов мобильной связи.
Если вы сомневаетесь, сможете ли воспользоваться скоростями, доступными в сетях 3G в конкретной местности – поинтересуйтесь у своего провайдера, он не откажет вам в предоставлении карты покрытия.
Главное отличие – это скоростные показатели. У HSPA максимальная скорость составляет 14.4 Мб/сек, у HSPA+ – 21.6 Мб/сек. Разница не настолько велика, чтобы переживать по этому поводу, если ваш телефон поддерживает только первый протокол. Но такой смартфон стоит ещё поискать – большинство сотовых уже давно перешли на стандарт HSPA+, в том числе и многие модели кнопочных устройств, по большому счёту не предназначенные для использования скоростного интернета.
Но если вас интересует, какой протокол поддерживает ваш телефон, то при выполнении действий, требующих максимальной скорости (например, при скачивании объёмного файла), попытайтесь найти положение аппарата, при котором в статус-баре появится символ Н+.
Это и будет означать, что телефон поддерживает HSPA+ и в данном положении скорость закачки существенно возрастёт. Отметим, что в сетях 3G важное значение имеет рельеф местности. Наличие искусственных и природных преград оказывает сильное влияние на скорость передачи данных, так что лучший сигнал всегда будет на открытой местности.
Отметим, что двухканальная реализация HSPA+ позволила повысить теоретический предел скорости до 42.2 Мб/сек, но с покрытием здесь дела обстоят ещё хуже, а сотовые операторы уже вовсю развёртывают 4G-сети и тестируют сети пятого поколения.
Развитие технологий происходит быстро практически во всех сферах жизни. 35 лет назад возможность носить телефон в кармане воспринималась как фантастика, но уже через 10 лет эта технология стала мировым брендом. Сегодня сети третьего поколения активно вытесняются стандартом 4G, но и ему уже подготовили смену. Сети 5G обеспечивают просто фантастическую даже по сегодняшним проводным меркам скорость – до 25 Гб/сек. Этот рекордный показатель в ходе тестовых испытаний был даже превышен, однако внедрение этой технологии может сильно затянуться, поскольку предполагает не только переоборудование сотовых передатчиков, но и кратное увеличение их количества.
Можно констатировать, что на сегодня покрытие 4G присутствует в крупных городах, в населённых пунктах поменьше такая связь не гарантирована, в отличие от сетей 3G. То, что они будут востребованы в среднесрочной перспективе, не вызывает сомнений, хотя и стандарт HSPA проник ещё не везде.
Завершая сказанное, отметим, что HSPA, невзирая на появление более совершенных протоколов, сможет на протяжении нескольких лет удерживать свои позиции, хотя уже сегодня стоит задуматься о приобретении гаджета, поддерживающего сети 4G/5G.
