Enable umts amr wb что это

Обновлено: 10.01.2025

Adaptive Multi-Rate Wideband ( AMR-WB ) - это запатентованный стандарт широкополосного речевого аудиокодирования, разработанный на основе адаптивного многоскоростного кодирования с использованием аналогичной методологии, что и линейное предсказание с алгебраическим кодовым возбуждением (ACELP). AMR-WB обеспечивает улучшенное качество речи благодаря более широкой полосе пропускания речи 50–7000 Гц по сравнению с узкополосными речевыми кодерами, которые в целом оптимизированы для качества проводной связи POTS 300–3400 Гц. AMR-WB был разработан Nokia и VoiceAge и впервые был указан в 3GPP.

AMR-WB кодируется как G.722.2 , стандартный речевой кодек ITU-T , формально известный как широкополосное кодирование речи со скоростью около 16 кбит / с с использованием адаптивной многоскоростной широкополосной связи (AMR-WB) . G.722.2 AMR-WB - это тот же кодек, что и 3GPP AMR-WB. Соответствующие спецификации 3GPP - TS 26.190 для речевого кодека и TS 26.194 для детектора голосовой активности.

Формат AMR-WB имеет следующие параметры:

Обрабатываемые полосы частот: 50–6400 Гц (все режимы) плюс 6400–7000 Гц (только режим 23,85 кбит / с)
Размер кадра задержки: 20 мс
Смотреть вперед: 5 мс
Кодек AMR-WB использует полосовой фильтр; односторонняя задержка этого фильтра составляет 0,9375 мс
Сложность: 38 WMOPS , RAM 5,3 слов
Обнаружение голосовой активности , прерывистая передача , генератор комфортного шума
Фиксированная точка: битовый код C
Плавающая точка: в работе

Распространенное расширение файла для формата файла AMR-WB - .awb . Также существует другой формат хранения для AMR-WB, который подходит для приложений с более высокими требованиями к формату хранения, таких как произвольный доступ или синхронизация с видео. Этот формат является специфицированным 3GPP контейнерным форматом 3GP , основанным на базовом формате медиафайлов ISO . 3GP также позволяет использовать битовые потоки AMR-WB для стереозвука.

СОДЕРЖАНИЕ

Режимы AMR

AMR-WB работает, как и AMR , с девятью различными скоростями передачи данных. Самая низкая скорость передачи данных, обеспечивающая отличное качество речи в чистой среде, составляет 12,65 кбит / с. Более высокая скорость передачи данных полезна в условиях фонового шума и для музыки. Кроме того, более низкие скорости передачи 6,60 и 8,85 кбит / с обеспечивают приемлемое качество, особенно по сравнению с узкополосными кодеками.

Частоты от 6,4 кГц до 7 кГц передаются только в режиме наивысшего битрейта (23,85 кбит / с), в то время как в остальных режимах декодер генерирует звуки, используя данные более низкой частоты (75–6400 Гц) вместе со случайным шумом. (чтобы смоделировать высокочастотный диапазон).

Все режимы дискретизируются с частотой 16 кГц (с разрешением 14 бит) и обрабатываются с частотой 12,8 кГц.

Скорости передачи следующие:

Обязательная многоскоростная конфигурация
- 6,60 кбит / с (используется для соединений GSM и UMTS с коммутацией каналов ; следует использовать только временно при плохих радиосоединениях и не считается широкополосной речью)
- 8,85 кбит / с (используется для соединений GSM и UMTS с коммутацией каналов; следует использовать только временно при плохих радиосоединениях и не считается широкополосной речью; обеспечивает качество, равное G.722 при 48 кбит / с для чистой речи)
- 12,65 кбит / с (основной битрейт привязки; используется для соединений GSM и UMTS с коммутацией каналов; обеспечивает превосходное качество звука по сравнению с AMR на этой скорости передачи и выше; обеспечивает качество, равное или лучше, чем G722 при 56 кбит / с для чистой речи)
- 14,25 кбит / с
- 15,85 кбит / с
- 18,25 кбит / с
- 19,85 кбит / с
- 23,05 кбит / с (не предназначено для полноскоростных каналов GSM)
- 23,85 кбит / с (обеспечивает качество, равное G.722 при 64 кбит / с для чистой речи; не предназначено для полноскоростных каналов GSM)
Примечания: «Режим кодека можно менять каждые 20 мс в каналах 3G WCDMA и каждые 40 мс в каналах GSM / GERAN. (Для взаимодействия без тандемной работы с GSM / GERAN скорость изменения режима ограничена в 3G до 40 мс в AMR- Кодировщики WB.) "

Конфигурации для 3GPP

При использовании в сетях мобильной связи для голосовых каналов можно использовать три различных конфигурации (комбинации битрейтов):
- Конфигурация A (Config-WB-Code 0): 6,6, 8,85 и 12,65 кбит / с (обязательная многоскоростная конфигурация)
- Конфигурация B (Config-WB-Code 2): 6,6, 8,85, 12,65 и 15,85 кбит / с
- Конфигурация C (Config-WB-Code 4): 6,6, 8,85, 12,65 и 23,85 кбит / с
Развертывание

AMR-WB был стандартизирован консорциумом производителей мобильных телефонов для будущего использования в таких сетях, как UMTS . Качество речи у него высокое, но старые сети придется модернизировать для поддержки широкополосного кодека.

В октябре 2006 года первые тесты AMR-WB были проведены в развернутой сети компанией T-Mobile в Германии в сотрудничестве с Ericsson.

В 2007 году NSN коммерчески выпустила линейку продуктов 3G и VoIP с поддержкой сквозного AMR-WB TrFO (M13.6 MSS , U3C MGW ). Поддержка AMR-WB TFO была коммерчески выпущена в 2008 году (M14.2, U4.0). Сквозное согласование TFO / TrFO и оптимизация промежуточного вызова (например, при передаче обслуживания , событиях CF или CT ) были выпущены в 2009 году (M14.3, U4.1).

В конце 2009 года Orange (Великобритания) объявил, что в 2010 году будет внедрять AMR-WB в своей сети. Во Франции Orange и SFR используют формат AMR-WB в своих сетях 3G + с конца лета 2010 года.

WIND Mobile в Канаде запустила HD Voice (AMR-WB) в своей сети 3G + в феврале 2011 года. WIND Mobile также объявила, что несколько телефонов будут поддерживать HD Voice (AMR-WB) в первой половине 2011 года, пресс-релиз WIND Mobile на HD голос, первым из которых был Alcatel Tribe.

В январе 2013 года T-Mobile стала первой сетью на базе GSM / UMTS в США, которая поддерживает AMR-WB.

В феврале 2013 года Chunghwa Telecom стала первой сетью на базе GSM / UMTS на Тайване, которая поддерживает AMR-WB.

В августе 2013 года стандарт AMR-WB был введен в Украине компанией «Киевстар».

Nokia разработала в VMR-WB формат для CDMA2000 сетей, которые полностью совместимы с 3GPP AMR-WB. AMR-WB - это также широко адаптированный формат для рингтонов в мобильных телефонах .

Лицензирование

G.722.2 лицензирован VoiceAge Corporation.

Инструменты

Для кодирования и декодирования AMR-WB существует библиотека с открытым исходным кодом под названием OpenCORE . Кодек OpenCORE можно использовать в ffmpeg .

Для кодирования также существует другая библиотека с открытым исходным кодом, предоставляемая VisualOn . Он включен в мобильную операционную систему Android .

Мы включили HD-Voice на сети «Билайн» в Москве. Ниже записи звука до и после, а также технические детали.

В основе режима HD-voice лежит технология AMR-WB (Adaptive Multi Rate Wadeband) – широкополосное адаптивное кодирование с переменной скоростью, также данный кодек известен как стандарт G.722.22. В теории человек может услышать звуки в диапазоне 20Гц – 20кГц, но на практике достаточно передавать звук в существенно более узком диапазоне. При кодировании речи в AMR-WB используется диапазон частот 50Гц-7кГЦ, этого абсолютно достаточно для полноценной передачи голоса. Для примера, в кодеке AMR используется диапазон 300-3кГц. Метод может использоваться в сетях 2G и 3G.

Проще говоря, теперь человеческий голос будет звучать естественнее, потому что перестанет «ужиматься» в довольно узкую полосу, необходимость которой была когда-то продиктована ограничениями инфраструктуры. Кроме того, при HD-кодировании, внешние шумы оказывают меньшее воздействие на разборчивость речи.

Как мы дошли до HD-Voice, и как это работает?

Самым первым голосовым кодеком, использовавшимся в мобильных сетях, был «Full Rate» — FR. Одновременно с FR, был введен и кодек «Half Rate», единственное предназначение которого – увеличение количества одновременно обслуживаемых абонентов, и, как понятно из его названия, он занимает в радиоканале половину полосы кодека FR. Однако качество голоса после перекодирования в FR, было не очень высоким, а для некоторых стран (к примеру, арабских, где скорость речи высокая и много высочастотных звуков), и вовсе неприемлемым. Поэтому кодек FR был переработан, и появился «Enhanced Full Rate», обеспечивающий существенно лучшее качество голоса, при меньшем создаваемом битрейте.

С ростом проникновения мобильных сетей, требования к качеству голосовых услуг стали расти, и проявилась проблема с ухудшением качества голоса, при низком уровне радиосигнала от базовой станции. Для решения этой задачи, был разработан новый кодек — «Adaptive Multi Rate», который использовал тот же диапазон частот для анализа и сжатия, но алгоритм был реализован таким образом, что битрейт кодека динамически менялся, в зависимости от качества принимаемого сигнала. Благодаря этому, появилась возможность при хороших радиоусловиях предоставить отличное качество голоса, а при плохих – сохранять разговор даже там, где кодеки FR/EFR не смогли бы работать вовсе.

Все сети 3G работают только с использованием кодека AMR или последующих его реализаций, например AMR-WB. Но поскольку в сети остается большое количество абонентов использующих телефоны поддерживающие только работу с кодеками EFR/HR, сеть 2G продолжает работать со всеми кодеками (FR/EFR/HR/AMR FR/AMR HR) сразу, обеспечивая голосовой связью любой телефон.

Hint для любознательных программистов: образец реализации кодека AMR на языке Си имеется в стандарте 3GPP TS 26.073 (его можно легко найти, скачать и попробовать реализовать).

На диаграмме ниже можно увидеть сравнение качества голоса, по шкале MOS (Mean Opinion Score), в зависимости от используемого кодека. Шкала MOS – субъективная оценка качества голоса от 0 до 5, где 0 – полное отсутствие слышимости, а 5 – живая речь. Кодек G.711 – применяется в проводной телефонии, то есть это качество которое вы должны слышать со своего городского телефона (если он, конечно, не переведен на IP канал, но это тема совсем другого разговора).

Update: В комментариях справедливо указали что средняя оценка MOS для кодека G.711 — около 4.1, эта картинка немного искажает действительность.
Как видно из диаграммы (и учитывая информацию из Update), кодек AMR-WB, обеспечивает, при хороших радиоусловиях, качество голоса аналогичное тому, к которому мы привыкли при использовании проводного домашнего телефона.

Для примера – два фрагмента музыкальной композиции, которые сжимались кодеками AMR и AMR-WB, можете сами сравнить качество звука, и визуально оценить разницу в звуковой картине, создаваемой разными кодеками.

Верхний трек, кодированный в AMR

Нижний трек, кодированный в AMR-WB

Тесты

Мы не первые, кто запускает эту технологию в России, поэтому кое-какие наработки уже были. Наш первый участок сети с HD-Voice был построен в пределах МКАД, на оборудовании Ericsson. Активирование AMR-WB заняло длительное время: сначала проходило тестирование на одном контроллере (с многочисленными драйв-тестами по измерению качества речи). И даже после того как на одном контроллере все было протестировано, последующая активация проходила поэтапно, контроллер за контроллером. Весь процесс активирования занял почти полгода.

Вот эталонные сэмплы с финала тестов, которые оценивались аппаратно с помощью точных замеров в разные моменты.

Это уже работает?

Да, сейчас технология реализована в сети 3G для Москвы. Для того, чтоб воспользоваться режимом, не нужно производить дополнительных настроек, он активизируется сам, если оба абонента находятся в сети 3G и оба их телефона поддерживают работу кодека.

На схеме изображены условия, которые нужны для функционирования AMR-WB. Сейчас как говорилось выше, кодек запущен в сети 3G, следующий этап обеспечить работу кодека между сетью 2G и 3G, далее — между сетями и между операторами.

Какие устройства поддерживаются?
Alcatel One Touch 903
Alcatel One Touch 916/916D
Alcatel One Touch 918
Alcatel One Touch 983
Alcatel One Touch 985/985D
Alcatel One Touch 991/991D/991T
Alcatel One Touch 992D
Alcatel One Touch 993/993D
Alcatel One Touch 995/996
Alcatel One Touch Idol
Alcatel One Touch Idol Ultra
Alcatel One Touch Scribe Easy
Alcatel One Touch Scribe HD
Alcatel One Touch Star
Alcatel One Touch Tribe
Alcatel One X'POP
Apple iPhone 5
Apple iPhone 5S
Apple iPhone 5C
BlackBerry Q10
BlackBerry Q5
BlackBerry Torch 9810
BlackBerry Z10
BlackBerry Z30
HTC Desire 500
HTC ChaCha
HTC Desire C
HTC Desire HD
HTC Desire S
HTC Desire X
HTC Desire Z
HTC EVO 3D
HTC Incredible
HTC One
HTC One mini
HTC One S
HTC One SV
HTC One V
HTC One X
HTC One X+
HTC One XL
HTC One (M8)
HTC Radar
HTC Raider
HTC Rhyme
HTC Sensation
HTC Sensation XE
HTC Sensation XL
HTC Titan
HTC Touch HD
HTC Wildfire S
HTC Windows Phone 8X
HTC Windows Phone 8S
Huawei Ascend D Quad
Huawei Ascend D2 LTE (VoLTE)
Huawei Ascend G510
Huawei Ascend G740
Huawei Ascend P1 U9200
Huawei Ascend P2
Huawei Ascend P6
Huawei Boulder U8350
LG A310
LG Nexus 4 E960
LG Nexus 5
LG Optimus 3D
LG Optimus G
LG Optimus G Pro
LG Optimus L4 II
LG Optimus L5
LG Optimus L5 II
LG Optimus L7
LG Optimus L7 II
LG Optimus L9
LG Optimus LTE2 F160LV (VoLTE)
LG Optimus F7
LG Optimus F180S (VoLTE)
LG Optimus Vu2 F200 (K,L,S) (VoLTE)
LG Optimus Vu3 F300 (K,L,S) (VoLTE)
LG Optimus GX F310L (VoLTE)
LG Optimus G2 F320S (VoLTE)
LG Optimus G Pro F240S (VoLTE)
LG Optimus LTE III F260S (VoLTE)
LG Optimus G Flex F340S (VoLTE)
LG Optimus 3D Max (P720)
LG Optimus 3D (P920)
LG Optimus 4X HD (P880)
LG Prada (P940)
LG Prada 3.0
Motorola Quench
Motorola RAZR (XT910)
Motorola RAZR i (XT890)
Motorola Moto G
Nokia 300
Nokia 301
Nokia 302
Nokia 500
Nokia 515
Nokia 600
Nokia 603
Nokia 700
Nokia 701
Nokia 808 PureView
Nokia 5230
Nokia 5330 Mobile TV Edition
Nokia 5530 XpressMusic
Nokia 5630 XpressMusic
Nokia 5730 XpressMusic
Nokia 6260 Slide
Nokia 6600i slide
Nokia 6700 classic
Nokia 6700 slide
Nokia 6710 Navigator
Nokia 6720 classic
Nokia 6760 slide
Nokia 6790 slide
Nokia 7230
Nokia Asha 300
Nokia Asha 301
Nokia Asha 302
Nokia Asha 303
Nokia Asha 311
Nokia C2-01
Nokia C3-01 Touch and Type
Nokia C5-03
Nokia C5-04
Nokia C6-00
Nokia C6-01
Nokia C7-00
Nokia E5-00
Nokia E52
Nokia E55
Nokia E6-00
Nokia E63
Nokia E7 Communicator
Nokia E7-00
Nokia E71x
Nokia E72
Nokia E73 Mode
Nokia Lumia 510
Nokia Lumia 520
Nokia Lumia 520.2
Nokia Lumia 521
Nokia Lumia 610
Nokia Lumia 610 NFC
Nokia Lumia 620
Nokia Lumia 625
Nokia Lumia 710
Nokia Lumia 720
Nokia Lumia 800
Nokia Lumia 810
Nokia Lumia 820
Nokia Lumia 822
Nokia Lumia 900
Nokia Lumia 920
Nokia Lumia 920T
Nokia Lumia 925
Nokia Lumia 925 Superman Edition
Nokia Lumia 925T
Nokia Lumia 928
Nokia Lumia 929 LTE-A (Cat 4)
Nokia Lumia 1020.2
Nokia Lumia 1020 3G
Nokia Lumia 1020 LTE
Nokia Lumia 1520
Nokia N7
Nokia N8
Nokia N86 8MP
Nokia N9
Nokia N97
Nokia N97 mini
Nokia X3-02
Nokia X5
Nokia X6-00
Nokia X7-00
Samsung Galaxy Star
Samsung Galaxy Light
Samsung Ativ S
Samsung Galaxy Ace
Samsung Galaxy Ace 2
Samsung Galaxy Express
Samsung Galaxy Fame
Samsung Galaxy Mini
Samsung Galaxy Mini 2
Samsung Galaxy Nexus
Samsung Galaxy Note
Samsung Galaxy Note II
Samsung Galaxy Note 3
Samsung Galaxy Note 10.1
Samsung Galaxy S II
Samsung Galaxy S III
Samsung Galaxy S4
Samsung Galaxy S4 Mini
Samsung Galaxy S5
Samsung Galaxy S Advance
Samsung Galaxy S Plus
Samsung Galaxy W
Samsung Galaxy Y
Samsung Omnia 7
Samsung Omnia Pro B7350
Samsung S5610
Samsung Wave 3
Samsung Trend Plus
Sony Ericsson Elm
Sony Ericsson Hazel
Sony Ericsson Live with Walkman
Sony Ericsson Xperia X8
Sony Ericsson Xperia X10 Mini
Sony Ericsson Xperia X10 mini pro
Sony Ericsson Xperia acro
Sony Ericsson Xperia active
Sony Ericsson Xperia Arc
Sony Ericsson Xperia arc S
Sony Ericsson Xperia mini
Sony Ericsson Xperia Mini Pro
Sony Ericsson Xperia neo
Sony Ericsson Xperia neo V
Sony Ericsson Xperia Play
Sony Ericsson Xperia ray
Sony Ericsson W995
Sony Xperia A SO-04E
Sony Xperia acro S
Sony Xperia E
Sony Xperia E dual C1605
Sony Xperia Go (ST27i)
Sony Xperia i1 HSPA+ C6902
Sony Xperia i1 LTE
Sony Xperia ion
Sony Xperia J
Sony Xperia L
Sony Xperia M
Sony Xperia M35t (VoLTE)
Sony Xperia miro
Sony Xperia P
Sony Xperia S
Sony Xperia Sola
Sony Xperia SP
Sony Xperia T
Sony Xperia Tipo
Sony Xperia Tipo Dual
Sony Xperia U
Sony Xperia V
Sony Xperia Z
Sony Xperia ZL
Sony Xperia ZR
Sony Xperia Z1
Sony Xperia Z1S (T Mobile US only)
Sony Xperia Z1 Compact LTE-A D5503
Sony Xperia Z2 LTE-A D6543/D6503
TechFaith Wildfire 80
ZTE Blade V880
ZTE Crescent (San Francisco 2 on Orange)
ZTE Era
ZTE F160 Atlanta
ZTE Grand X
ZTE Grand X IN
ZTE Orbit
ZTE R252 / Orange Tara
ZTE Kis Pro / Orange Zali
ZTE Skate (Monte Carlo on Orange)
ZTE Smart Netphone 701
ZTE Tania
ZTE TMN smart A15
Проблемы распознавания

Человеческая речь такова, что в радиоэфире и на узкой полосе аудиоспектра плохо различаются звуки «С» и «Ф». Также страдают пары «Т» и «П», «М» и «Н». Отсюда мнемонический системы с именами: «Диктую, номер два-ноль-ноль три Ольги, как понял, приём?». Отсюда же растут вещи вроде назначения наиболее ответственным частям позывных с «р» — например, снайпер, который ни в коем случае не должен перепутать свой позывной, скорее всего, будет «тридцать третьим», потому что в эфире это очень хорошо различимо в условиях узкой полосы.

Также с HD-Voice растёт узнаваемость голоса. Это важно и для личного общения, и для набирающей популярность дополнительной аутентификации по голосу, к примеру, в банках.

Задумываться о возможностях UMTS, что это такое в телефоне и чем отличается такая технология, приходилось не каждому владельцу мобильного устройства. Притом что это третье поколение связи, которое используется в любом современном смартфоне и большинстве кнопочных моделей вместе с более современными версиями HSPA и HSPA+.
Технология, известная как один из видов 3G, обеспечивает высокую скорость по сравнению со вторым поколением. И, хотя современная 4G связь обладает ещё большими возможностями, UMTS по-прежнему остаётся конкурентоспособной.

История и распространение

Разработку UMTS начали в 1992 году для распространения в странах Европы. Предполагалась, что она будет использоваться только для передачи голоса, но позднее к её возможностям добавили передачу других видов информации.

Основные этапы развития можно представить в виде следующего списка:
- в 1998 году была представлена первая спецификация для одного из конкурентов UMTS – CDMA2000;
- в 1999 в Соединённых Штатах сделали первый звонок с помощью пока ещё опытной сети CDMA;
- в 2000 были получены первые лицензии на ввод изобретения;
- в 2001 UMTS впервые открыто протестировали и ввели в эксплуатацию;
- в конце 2001 года были сделаны первые роуминговые вызовы между Испанией и Токио – для них использовался телефон с процессором Qualcomm MSM5200;
- в 2003 число пользователей связи третьего поколения достигло 30 миллионов человек;
- в 2010 на 3G перешло 540 миллионов абонентов.
В России технология появилась в 2007 году, когда лицензии на предоставление таких услуг получили 3 крупнейших мобильных оператора – МТС, «ВымпелКом» и «МегаФон». Последняя компания ввела в действие первую сеть UMTS в стране на территории Санкт-Петербурга. Дата ввода – октябрь 2007 года, для связи использовалось 30 базовых станций.
Суть технологии

Переход мобильных операторов на UMTS позволил улучшить скорость связи, повысить функциональность и количество услуг.

Для абонентов нововведение предоставило такие преимущества:
- Высокая скорость доступа к Интернету. В отличие от 2G, обеспечивающего прослушивание музыки, просмотр текста и изображений, новое поколение даёт возможность просмотра видео с разрешением 480p. Максимальная скорость соответствует требованиям для видео в формате HD (720p). Для просмотра FullHD понадобится выбирать уже более современные технологии.
- Улучшение качества сигнала. Вероятность того, что связь оборвётся, в несколько раз ниже, чем при использовании GSM.
- Повышенная безопасность. Риск перехвата данных меньше, чем у связи 2G – при прослушивании возможные злоумышленники услышать только шум.
- Снижение энергопотребления смартфонов и планшетов. Расстояние до передающей информацию вышки меньше, чем для GSM, поэтому мобильное устройство намного дольше работает на одном заряде аккумулятора.
Мобильным операторам связь UMTS позволила унифицировать разнообразные системы беспроводного доступа и увеличить ассортимент предложений для своих клиентов.
У компаний, которые ввели в список своих услуг новую технологию, получилось переманить часть клиентов у отстающих в этой области конкурентов. Хотя для перехода на 3G понадобились дополнительные капитальные вложения на модернизацию старых вышек и установку новых.
Недостатки здесь тоже есть. Несмотря на необходимость таких систем для большинства пользователей, зона покрытия UMTS значительно меньше по сравнению с 2G. Так, отправляясь в отдалённые от центра России регионы, можно попасть в такие районы, где отсутствует поддержка 3G при наличии 2G.

В Европе разницы практически нет – если не считать страны Скандинавского полуострова, покрытие 3G и 4G практически стопроцентное.

Основные возможности

В соответствии с требованиями международной организации ITU, 3G-технологии должны обеспечивать передачу информации и голоса. Средняя пропускная способность зависит от мобильности абонентов:
- при скоростном перемещении со скоростью до 120 км/ч – не меньше 144 Кбит/с (этот уровень состоит из «макросот», покрывающих городские и пригородные зоны радиусом до 300 км);
- при скорости на уровне пешехода – от 384 Кбит/с («микросоты», покрывающие локальные области типа зданий и целых групп построек радиусом до 20 км);
- для неподвижного абонента – 2 Мбит/с («пакосоты» радиусом несколько десятков метров для поэтажного покрытия).
Максимальная скорость передачи данных достигает 2 Мбит/с, теоретическая – не превышает 1,5-1,8 Мбит/с.
Стандарт применялся и продолжает использоваться не только мобильными телефонами, но и планшетами, и модемами, которые можно подключать к ноутбуку или ПК для беспроводного соединения с Интернетом. Технология поддерживается и компьютерами, оборудованными модулем 3G.

Структура и оборудование

Система коммутации UMTS сначала практически не отличалась по структуре от предыдущего поколения 2G. Она включала коммутационные центры типа MSC (Mobile Switching Centre) для управления соединениями и тарификацией, а также регистры AUC, HLR и VLR, где хранились абонентские данные.

Более современная версия той же системы включала уже два типа устройств – MSC-Server и MGW. Первые отвечали за тарифы, аутентификацию и соединения, вторые представляли собой подчинённые серверам коммутационные поля.

Заметно изменилась в новой технологии подсистема базовых станций, благодаря которой сеть и получила такие преимущества, как высокая скорость передачи данных:
- Контроллеры RNC – центральные элементы системы, решающие множество задач, от контроля радиоресурсов и шифрования данных до распределения ресурсов между всеми абонентами и установления соединения через подсистему. Количество функций контроллеров заметно увеличилось по сравнению с технологией 2G.
- NodeB – базовые станции стандарта UMTS, в функции которых входит преобразование полученных от RNC сигналов в передаваемые отдельным телефонам широкополосные радиосигналы. Станции не принимают решений об изменении пропускной способности и выделении ресурсов, играя роль всего лишь мостов между контроллерами и абонентами.
- UE или User Equipment – абонентское оборудование (3G-модем, поддерживающий технологию телефон, компьютер или планшет).
Передача пакетных данных в системе выполняется между устройствами MGW к элементам SGSN, которые являются аналогами коммутаторов в сетях GSM. От них информация передаётся в Интернет или, наоборот, к пользователям. Часть элементов системы совпадает со структурой GSM, отличаясь только программным обеспечением.
Принципы работы

К основным преимуществам использования сетей 3G относят экологическую безопасность. Максимальная мощность излучения их передатчиков не больше 200 мВт, средняя не превышает 20-40 мВт.

Среди других особенностей стандарта – усиленная защита от прерывания сигнала при движении.
Преимущество получается благодаря использованию так называемого «мягкого хендовера» – процедуры, позволяющей при удалении клиентов на предельное расстояние от одних базовых станций передавать их в зону действия других, расположенных ближе.
В результате от первого источника информации данных поступает всё меньше, от других, принимающих эстафету – всё больше. Постепенно информация начинает передаваться абоненту только от одной, ближайшей к нему станции.
Особенности технологии снижают вероятность прерывания связи UMTS практически до нуля. Это отличает стандарт от второго поколения 2G, где отсутствовала система «мягкого подхвата».
Частотное и временное разделение каналов приводит к задержке передачи сведений и обрыву связи, после чего абоненту приходится заново подключаться к Интернету или перезванивать собеседнику.

Дополнительные параметры

Интерфейс системы UMTS состоит из каналов, ширина полосы которых для каждого соединения составляет 5 МГц. Это в 4 раза больше по сравнению с конкурирующим 3G-стандартом CDMA2000 с 1,25-мегагерцными полосами.

Это обеспечивает технологии ряд преимуществ по сравнению с W-CDMA – сетями, использующими спектр неэкономично.

Спектр частот, используемый стандартом UMTS:
- для передачи данных от мобильных терминалов до базовых станций – от 1885 МГц до 2025 МГц (Uplink);
- для того чтобы информация передавалась от станций к терминалам – частоты от 2110 до 2200 МГц (Downlink);
- для передачи данных в Соединённых Штатах – немного изменённые из-за особенностей местной связи частотные диапазоны 1710-1755 МГц и 2110-2155 МГц .
Существуют и нестандартные диапазоны, используемые в отдельных регионах и конкретными компаниями.

Например, американский оператор AT&T Mobility применяет полосы от 850 до 1900 МГц. Финские власти поддерживают стандарт UMTS900, достаточно редкий и использующий диапазон 900 МГц. В проекте по развитию технологии участвовали такие компании как Elisa и Nokia.

UMTS в 2021 году

UMTS обеспечивает высокую скорость передачи данных даже при движении. Использовать её можно для решения разных задач – но распространение стандарта практически прекращено из-за появления более современных версий.
Сети, которые называются HSPA и HSPA+ (3,5G и 3,75G), позволяют передавать информацию на скорости до 14-42 Мбит/с, соответственно. Большая часть операторов перешли на них ещё в начале 2010-х годов, а те, кто не успел, сразу будут переходить на 4G-связь.
Четвёртое поколение технологии (LTE или 4G) обеспечивает передачу информации при движении абонента на скорости до 100 Мбит/с, превышая показатели UMTS в 50 раз.

Пользователи, которые получают доступ, передвигаясь с небольшой скоростью или оставаясь неподвижными, могут рассчитывать на 1 Гбит/с – больше, чем способны передавать некоторые проводные маршрутизаторы.

Пятое поколение связи действует на базе телекоммуникационных стандартов, которые следуют за технологией 4G. Система пока ещё не до конца разработана и введена, а большинство мобильных устройств не комплектуется необходимыми модулями.
Одним из немногих смартфонов, поддерживающих новую технологию, является Samsung S10 5G.
Предполагается, что такая связь повысит надёжность передачи данных, уменьшить энергопотребление и скорость доступа к Интернету.

Прогнозы развития современных сетей предполагают постепенный переход с 3G и 4G к пятому поколению. Инфраструктура 5G к 2030-м годам обеспечит больше 20 миллионов рабочих мест, повысив значимость Интернета вещей IoT.

Тестирование технологии уже началось в 2018 году. Предполагаемая скорость передачи данных первых версий системы – до 20 Гбит/с. Величина задержки при отправке информации – не больше 4 мс.
Тестами занимаются компании Google, Samsung, Huawei и Facebook, которые представят свои разработки к 2021 году, и известные бренды AT&T, Verizon и Apple.
Эппл собирается создать свою систему, отличающуюся от аналогов длиной волны и частотой, а первые тесты начнутся во второй половине 2019 года. А если «правило 10 лет» окажется верным, к 2030 году можно ожидать и ещё одну сеть – 6G (10-30 Гбит/с, 1 мс задержки).

Скорее всего подавляющее большинство пользователей Android даже не догадываются о существовании особого инструмента, позволяющего осуществлять тонкую настройку мобильных устройств на аппаратном уровне с помощью специальных сервисных кодов, объединённых разработчиками операционной системы Андройд, в так называемое «Инженерное меню». И несмотря на то, что рядовым обывателям крайне не рекомендуется самостоятельно манипулировать «Инженерным меню», – это прерогатива исключительно для специалистов, всё же простым пользователям некоторая информация о скрытых возможностях по настройке их гаджетов безусловно будет интересна.

Далее рассмотрим один достаточно эффективный способ экономии заряда аккумулятора мобильного устройства, который заключается в отключении неиспользуемых частот GSM.

Дело в том, что обычный телефон способен работать на двух парах радиочастот – «900МГц + 1800МГц» и «850МГц + 1900МГц», и для обеспечения оптимальной связи он постоянно сканирует радиоэфир в поисках зоны наилучшего качества сигнала. Однако, на территории РФ и в странах Европы используется только одна пара радиочастот – «900МГц + 1800МГц», а радиосигнал 2-ой пары («850МГц + 1900МГц») закрыт (зарезервирован для иных целей), в других же странах может быть всё с точностью до наоборот, например, в США используются частоты «850МГц + 1900МГц».

Настройки ОС Android по умолчанию предусматривают непрерывное сканирование и первого и второго диапазона частот GSM, следовательно, на их идентификацию и анализ расходуется энергия аккумуляторной батареи, а так как частоты «850МГц + 1900МГц» у нас не задействованы, то получается, что тратится она впустую!

В свою очередь мы можем просто отключить «850МГц + 1900МГц», посредством вышеупомянутого «Инженерного меню», улучшив энергосбережение нашего смартфона, планшета (или др. GSM гаджета).

Но помните, все операции вы делаете на свой страх и риск!

Если данная команда не работает, то попробуйте такие (в зависимости от производителя):

В открывшемся окне (EngineerMode) выбираем «BandMode».

Открываем по очереди каждый из пунктов «SIM1» и «SIM2» (на примере 2-ух симочного аппарата).

Снимаем отметки с «GSM850» и «PCS1900».

Также рекомендуем (если поддерживается 3G) отключить неиспользуемые в России «WCDMA-800», «WCDMA-CLR-850», «WCDMA-PCS-1900».

Внизу экрана нажимаем «SET».

При необходимости (поездка за границу и пр.) отключенные частоты можно снова легко задействовать, вернув соответствующие галочки на место тем же способом.

А в заключении отметим, что рассмотренный нами принцип работы с «Инженерным меню» лишь демонстрация минимума возможностей этого инструментария. Настройки инженерного меню Андройд весьма обширны, с его помощью также можно задать громкость динамика при разговоре, включить автоматическую запись звонков, отредактировать параметры сетевых адаптеров и многое многое другое.

Читайте также: