Kiekviena mobiliojo ryšio standartų karta, sutrumpintai žymima „G“, tobulino telekomunikacijų galimybes – mažino delsą ir optimizavo duomenų perdavimo algoritmus. Sparčiai pasaulyje diegiama naujausioji 5G karta ypač išplės daiktų interneto galimybes. Ją geriausiai perprasite sužinoję, kuo reikšmingas buvo kiekvienos kartos standartas pradedant nuo pat pirmosios – 1G kartos.

Jūsų dėmesiui, Evaldas Stankevičius, „Tele2“ tinklo planavimo ir strategijos vadovas, atskleidė, kokią reikšmę technologijų evoliucijai turėjo kiekviena belaidžio ryšio standartų karta nuo 1G iki 5G.

Mobiliosios telefonijos pradžia

Prieš 42 metus Japonijos telekomunikacijų kompanija „Nippon Telegraph and Telephone“ Tokijuje pirmą kartą pristatė komercinį mobilųjį ryšį.

Nors mobilieji telefonai tuomet nebuvo nešiojami tikrąją to žodžio prasme, o tiesiog įmontuoti mašinose, ryšio technologija iš esmės skyrėsi nuo prieš tai naudotos. Pavyzdžiui, ryšio signalas jau buvo apdorojamas miesto teritorijoje išdėstytose bazinėse stotyse, o norint sujungti su pašnekovu nebereikėjo operatorės, kuri tai anksčiau atlikdavo rankiniu būdu.

Šis ryšys ilgainiui gavo pirmosios kartos arba 1G (angl. 1stGeneration) pavadinimą. Įdomu tai, kad analoginiu standartu paremta belaidė mobiliojo ryšio technologija 1G pavadinimą gavo atbuline data, jau atsiradus antrosios kartos 2G ryšiui.

Per pirmus penkerius metus nuo pristatymo, 1G mobiliojo tinklo aprėptis padengė visą Japoniją ir ji tapo pirmąja šalimi turinčia šį ryšį. 1981 m. jis ėmė veikti Danijoje, Suomijoje, Norvegijoje ir Švedijoje, o 1983-aisiais – Amerikoje.

Nors 1G ryšys turėjo saugumo ir technologinių spragų, jis tapo tikru proveržiu telekomunikacijos sektoriuje ir padėjo pagrindus po jo atsiradusiems kitų kartų mobiliesiems ryšiams. Pradėjus komerciškai naudoti mobilųjį 1G ryšį, jo greitis siekė 2,4 Kbit/s. Palyginimui, šiuo metu plačiai naudojamas 4G++ greitis operatoriaus „Tele2“ tinkle gali siekti iki 375 Mb/s, o tai yra net 160 tūkst. kartų greičiau nei 1G.

Kultūrinė ir skaitmeninė revoliucija

2G mobilusis ryšys pirmą kartą pradėtas naudoti 1991 m. Suomijoje. Pagrindinis skirtumas tarp 1G ir 2G kartų – pirmosios kartos ryšys garso perdavimui naudojo analoginį formatą, o 2G tinklas – skaitmeninį GSM standartą.

Skaitmeninis 2G ryšio signalas buvo šifruojamas, todėl gerokai saugesnis nei jo pirmtakas. Taip pat pagerėjo ir garso perdavimo kokybė, o naudojamose dažnių juostose buvo galima sujungti dar daugiau žmonių.

Antrosios kartos ryšys padėjo pagrindą kultūrinei, skaitmeninei ir verslo revoliucijai. Pirmą kartą žmonės savo telefonais galėjo siųsti duomenis – trumpąsias žinutes (SMS), paveikslėlius ir daugiaformačius pranešimus (MMS).

Pradžioje 2G ryšio perdavimo greitis siekė apie 9,6 Kbit/s, tačiau siekiant padidinti tinklo aprėptį pradėta aktyviai investuoti į naują infrastruktūrą – ryšio bokštus. Tobulėjo ir pats 2G (GSM) standartas, kuris ilgainiui leido padidinti greitį iki beveik 500 Kbit/s.

2G tinklo diegimo pradžioje GSM standartai ir naudojami radijo dažniai Europoje, JAV ir Japonijoje buvo skirtingi, todėl bendrauti su užsienio šalimis vis dar buvo sudėtinga. Tačiau kiek vėliau atsirado mobilieji įrenginiai, palaikantys kelias 2G versijas.

Bendravimas su pasauliu ir išmaniųjų revoliucija

Trečiosios kartos partnerystės projekto 3GPP (angl. The 3rd Generation Partnership Project) atliktų mokslinių tyrimų ir plėtros darbų rezultatas – 3G ryšio standartas.

Plačiajai visuomenei 3G tapo prieinamas 2001-aisiais. Pirmiausia Japonijoje, o po kelių mėnesių jis jau veikė ir Europoje. Komunikavimo formatą buvo siekiama standartizuoti pasauliniu lygmeniu, todėl duomenis vartotojai galėjo pasiekti iš bet kurios pasaulio vietos. Taip buvo praplėstos tarptautinio ryšio paslaugų galimybės.

Lyginant su pirmtaku, 3G ryšiu duomenys buvo perduodami bent keturis kartus greičiau, taip pat atsirado naujų paslaugų, tokių kaip vaizdo konferencijos, vaizdo transliacija ir balso perdavimas interneto protokolais (IP), pavyzdžiui, „Skype“.

Kartu su 2G ėmė sparčiai augti mobiliųjų telefonų paklausa, o su 3G – rinka tiesiog sprogo. 2002-aisiais vartotojams pristatytas išmanusis „Blackberry“, kurio daugelį funkcijų įgalino 3G ryšys, o po penkerių metų pasaulis išvydo ir pirmąjį „iPhone“. Pastarasis tapo tikru lūžiu mobiliųjų telefonų rinkoje pristatęs liečiamo ekrano konceptą, kuris tapo neatskiriama šiuolaikinių išmaniųjų dalimi.

Tegyvuoja vaizdo transliacijos

4G technologija pirmą kartą buvo pristatyta 2009 m. Stokholme ir Osle kaip ilgalaikės evoliucijos (angl. Long Term Evolution, LTE) standartas. Minėtoji 3GPP organizacija buvo atsakinga ir už ketvirtosios kartos ryšio standarto plėtojimą bei vėlesnius jo atnaujinimus.

4G lėmė mobiliojo interneto proveržį – standartas užtikrino didelį mobiliųjų duomenų perdavimo greitį ir aukštą kokybę. 1 Gb/s interneto greitis vaizdo transliacijas pavertė realybe – atsivėrė galimybės žaidimų, HD vaizdo įrašų paslaugoms ir HQ vaizdo konferencijų transliacijoms.

Nors perėjimas nuo 2G prie 3G buvo toks pat paprastas kaip SIM kortelių keitimas, 4G įsivyravimas pareikalavo didesnių pastangų derinant papildomas radijo dažnių juostas viename mobiliajame įrenginyje, atnaujinant SIM korteles ir kita.

Lietuva – viena iš šalių, turinčių itin gerai išplėtotą 4G tinklo infrastruktūrą. Ryšių reguliavimo tarnybos duomenimis, pavyzdžiui, operatoriaus „Tele2“ tinkle, 4G ryšys dengia net 99 proc. Lietuvos teritorijos.

Ruošiamės daiktų interneto erai

3GPP ir toliau plėtoja ryšio standartus, o tarp jų – ir naujausią 5G. Naujausios kartos ryšio standartas kuriamas ir bandomas jau ne vienerius metus.

Daiktų interneto (angl. Internet of Things, IoT) idėja – jutikliais sujungtų, tarpusavyje bendraujančių įrenginių ekosistema – iškelta prieš du dešimtmečius. Mobiliojo ryšio mokslininkai ir kūrėjai jau tuomet sutarė, kad 4G tinklas šiam konceptui įgyvendinti nebus itin tinkamas. Pirmiausiai todėl, kad 4G duomenų perdavimo delsa gali siekti 40-60 m/s, todėl yra per lėta norint vartotojams pristatyti paslaugas, kurios reikalauja reakcijos realiu laiku.

Būtent tai ir paskatino ieškoti būdų kaip patobulinti 4G ryšį – darkart sukurti naujos kartos mobiliojo ryšio standartą, pritaikant naujausius mokslo atradimus technologijų srityje.

5G ryšys veikia radijo bangomis, taip kaip ir kiti kasdienėje aplinkoje dažnai sutinkami įrenginiai – mobilieji telefonai, televizijos ir radijo stotys, policijos ir kitų pareigūnų naudojamos racijos, meteorologiniai ir oro uostuose esantys radarai, radijo navigacijos sistemos, įvairūs nuotolinio valdymo įrenginiai ir kita.

Nuo ankstesnių ryšio kartų 5G iš esmės skiriasi tik patobulintu duomenų perdavimo būdu, kuris leis užtikrinti didesnį duomenų perdavimo greitį ir iki minimumo sumažinti delsą.

Su 5G prognozuojamas ir daiktų interneto proveržis. Tai reiškia, kad mūsų naudojami išmanieji įrenginiai ir buitiniai prietaisai dar efektyviau komunikuos tiek su mumis, tiek su kitais daiktais. 5G bus pritaikomas sveikatos, transporto, energetikos, aplinkosaugos, prekybos, robotikos ir autonominių automobilių infrastruktūroje.