A mobiltelefónia generációi

A mobilkommunikáció az előfizetők közötti rádiókommunikáció , amelyek közül egy vagy több helye megváltozik. A mobil kommunikáció egyik típusa a cellás kommunikáció .

Bevezetés

1G

Minden korai cellás kommunikációs rendszer analóg volt. Ezek tartalmazzák:

Minden analóg szabvány frekvenciamodulációt használ a beszédátvitelhez és frekvenciamodulációt a vezérlési információk (vagy jelzések - jelzések) átviteléhez. Ez jel interferenciát is okozott. Az első generációs mobilállomás általában nagy teljesítményű (3-5 W) volt. A különböző csatornák információinak továbbítására a frekvenciaspektrum különböző részeit használják - a többszörös hozzáférés módszerét a csatornák frekvenciaosztásával (Frequency Division Multiple Access - FDMA), 12,5 és 30 kHz közötti csatornasávokkal. Ez közvetlenül összefügg az analóg rendszerek fő hátrányával - a viszonylag alacsony kapacitással, amely egyenes következménye a kiosztott frekvenciasáv nem kellően racionális felhasználásának a csatornák frekvenciaosztásában. Ez a hiányosság már a 80-as évek közepére, a vezető országokban a cellás kommunikáció széles körű elterjedésének kezdetén nyilvánvalóvá vált, és azonnal jelentős erőfeszítések irányultak a fejlettebb műszaki megoldások felkutatására. Ezen erőfeszítések és keresések eredményeként a második generációs digitális cellás rendszerek jelentek meg. A digitális cellás kommunikációs rendszerekre való átállást a digitális technológia széles körű bevezetése a kommunikációban általában is ösztönözte, és ezt nagyrészt az alacsony sebességű kódolási módszerek kifejlesztése és a digitális jelfeldolgozásra szolgáló szubminiatűr integrált áramkörök megjelenése biztosította.

2G

Az Egyesült Államokban az analóg AMPS szabvány annyira elterjedt, hogy a digitálisra való közvetlen helyettesítés gyakorlatilag lehetetlennek bizonyult. A kiutat egy kétmódusú analóg-digitális rendszer kifejlesztésében találták meg, amely lehetővé teszi az analóg és digitális rendszerek működésének kombinálását ugyanabban a tartományban. A vonatkozó szabvány kidolgozása 1988-ban kezdődött és 1992-ben fejeződött be; a szabvány a D-AMPS vagy IS-54 nevet kapta (az IS az Interim Standard rövidítése, azaz „interim standard”). Gyakorlati alkalmazása 1993-ban kezdődött. Európában a helyzetet bonyolította sok inkompatibilis analóg rendszer ("patchwork"). Itt az egységes páneurópai GSM szabvány (GSM 900-900 MHz sáv) kidolgozása bizonyult kiútnak . A megfelelő munkát 1982-ben kezdték meg, 1987-re meghatározták a rendszer összes fő jellemzőjét, 1988-ban pedig elfogadták a szabvány főbb dokumentumait. A szabvány gyakorlati alkalmazása 1991-ben kezdődött. A digitális szabvány másik változatát, amely műszaki jellemzőit tekintve hasonló a D-AMPS-hez, Japánban 1993-ban fejlesztették ki; eredeti neve JDC, 1994 óta pedig PDC (Personal Digital Cellular – szó szerint "személyes digitális cellás kommunikáció").

A digitális cellás kommunikációs rendszerek fejlesztése azonban nem állt meg itt.

A D-AMPS szabványt továbbfejlesztették egy új típusú vezérlőcsatornák bevezetésével. Az a tény, hogy az IS-54 digitális változata megtartotta az analóg AMPS vezérlőcsatornáinak szerkezetét, ami korlátozta a rendszer képességeit. Az 1994-ben kifejlesztett és 1996-ban használatba vett IS-136 változatban új, tisztán digitális vezérlőcsatornákat vezettek be. Ezzel egyidejűleg megmaradt az AMPS és IS-54 kompatibilitás, de a vezérlőcsatorna kapacitása megnövekedett. növekedett és a rendszer funkcionalitása jelentősen bővült. A GSM szabvány technikailag tovább fejlődött (egymás után bevezették az 1., 2. és 2+ fázist), 1989-ben egy új, 1800 MHz-es frekvenciatartomány kifejlesztésére került. Ezt az irányt személyes kommunikációs rendszernek nevezik. Ez utóbbi és az eredeti GSM 900 rendszer közötti különbség nem annyira technikai, mint inkább marketing technikai támogatással: a szélesebb működési frekvenciasáv kisebb cellaméretekkel (cellákkal) kombinálva sokkal nagyobb kapacitású mobilhálózatok kiépítését teszi lehetővé, a tömeges mobil kommunikációs rendszer számítása viszonylag kompakt, könnyű, kényelmes és olcsó előfizetői terminálokkal volt ennek a rendszernek az alapja. A megfelelő szabványt (az eredeti GSM 900 szabvány kiegészítéseként) Európában 1990-1991 között fejlesztették ki. A rendszer a DCS 1800 nevet kapta (Digital Cellular System – digitális cellás kommunikációs rendszer; eredetileg a PCN – Personal Communications Network elnevezést is használták, ami szó szerint "személyes kommunikációs hálózatot" jelent), és 1993-tól kezdték használni. 1996-ban egy döntés Az USA-ban az 1800 MHz-es sávot más felhasználók foglalták el, de lehetségesnek találták az 1900 MHz-es sávban egy frekvenciasáv kijelölését, amelyet Amerikában Personal Communications Systems (PCS) sávnak hívtak. , ellentétben a 800 MHz-es sávval , amelyet a cella neve követ (celluláris). Az 1900 MHz-es sáv fejlesztése 1995 végén kezdődött; Ebben a tartományban a működést a D-AMPS szabvány biztosítja (IS-136 változat, de az 1900 MHz-es sávban már nincs analóg AMPS), és kidolgozták a GSM szabvány megfelelő változatát ("amerikai" GSM). 1900 – IS-661 szabvány).

2,5G

A GPRS (eng. General Packet Radio Service – általános csomagrádió) a GSM mobilkommunikációs technológia kiegészítője, amely csomagkapcsolt adatátvitelt végez. A GPRS lehetővé teszi a mobiltelefon-felhasználók számára, hogy adatokat cseréljenek a GSM-hálózat más eszközeivel és külső hálózatokkal, beleértve az internetet is. A GPRS a díjat a továbbított/fogadott információ mennyisége alapján feltételezi, nem az idő szerint.

EDGE (eng. Enhanced Data rates for GSM Evolution ) – a GPRS továbbfejlesztése, amely csak az adatok kódolási módjában különbözik, amely lehetővé teszi több adat átvitelét egy időrésben . Az EDGE-t néha 2,75G-nek is nevezik.

Az XRTT (One Times Radio Transmission Technology) egy 2,5G mobil digitális adatátviteli technológia, amely CDMA technológián alapul. A csomagkapcsolt átvitel elvét használja. Az elméletileg lehetséges átviteli sebesség 144 Kbps, de a gyakorlatban a valós sebesség 40-60 Kbps alatt van. Az XRTT engedélyezett rádiófrekvenciás sávot használ, és a többi mobiltechnológiához hasonlóan széles körben elterjedt.

3G

A fent felsorolt ​​második generációs digitális rendszerek mindegyike időosztásos többszörös hozzáférésen (TDMA) alapul. A 3G hálózatok közötti alapvető különbség a Code Division Multiple Access ( CDMA ) technológia használata.

Az első 3G szabványt 1992-1993 között fejlesztették ki. az USA-ban, és IS-95-nek (800 MHz-es sáv) hívták. 1995-1996 között kezdték alkalmazni. Hongkongban, az USA-ban, Dél-Koreában és Dél-Koreában - a legszélesebb körben, az USA-ban pedig ennek a szabványnak az 1900 MHz-es sávra vonatkozó változatát is elkezdték használni. A személyes kommunikáció iránya Japánban talált fénytörésre, ahol 1991-1992. 1995 óta fejlesztik. az 1800 MHz -es PHS rendszert ( Personal Handy-phone System  – szó szerint „személyes kézi telefonrendszer”) kezdték széles körben használni .

Ezzel egy időben kidolgozták az UMTS szabványt is , amelyet Európában és a FÁK-ban a legszélesebb körben alkalmaznak. Ennek a szabványnak az alapja a W-CDMA technológia volt, amely a CDMA egyik változata . Az UMTS szabványt úgy tervezték, hogy együttműködjön a GSM -mel – mindkét hálózat eléréséhez SIM-kártyát használnak . Így attól függően, hogy a telefon támogatja-e az UMTS-hálózatokat, és abban az esetben is, ha a hálózat lefedettségi területén tartózkodik, a kommunikáció GSM-en vagy CDMA-n keresztül is biztosítható.

3,5G

A HSPA ( High Speed ​​​​Packet Access – nagy sebességű csomagkapcsolt adatátvitel) egy olyan technológia, amely a 3G -hez tartozó UMTS szabvány  továbbfejlesztése . A HSPA a HSDPA szabványon alapul , amely szabályozza az adatok átvitelét a bázisállomástól az előfizetőhöz, és a HSUPA -n , amely szabályozza az előfizetőtől a bázisállomásig történő átvitelt.

4G

A 4G-nek (és a sajtóban gyakran 4G-nek nevezett) technológiák:

Jelenleg a WiMAX és LTE hálózatok indulnak. A világ első LTE-hálózatát Stockholmban és Oslóban a TeliaSonera/Ericsson szövetség indította el – az előfizető felé számított maximális adatátviteli sebesség 382 Mbps és 86 Mbps – az előfizetőtől. Az UMB megvalósítási tervei nem ismertek, mivel (globális szinten) egyetlen üzemeltető sem írt alá szerződést a tesztelésére. Érdemes megjegyezni, hogy nem mindenki emlegeti a WiMAX szabványt 4G -ként , mivel az nincs integrálva a korábbi generációk hálózataival, mint például a 3G és a 2G , valamint azért is, mert a WiMAX hálózatban maguk a szolgáltatók nem biztosítanak hagyományos kommunikációs szolgáltatások, például hanghívások és SMS-ek, bár ezek különféle VoIP - szolgáltatások használatakor is használhatók. Az IMT lehetővé tette, hogy a HSPA+ hálózatokat 4G-nek nevezzék, mert ezek biztosítják a megfelelő sebességet.

5G

„Az ötödik generációs hálózatok fő feladata a használt frekvenciák spektrumának bővítése és a hálózatok kapacitásának növelése lesz. Az új technológia várhatóan megoldja azt a kihívást, amelyen a világ összes szolgáltatója dolgozik, vagyis a hálózati infrastruktúra hatékonyságának javításán” – mondta a Huawei.

6G

Az 5G 5G mobilhálózatok kiépítése után megnőtt a tudósok és mérnökök érdeklődése a következő generációs cellás kommunikációs berendezések fejlesztése iránt. A szakértők egyetértenek abban, hogy továbbfejleszti az előző generációban még nem teljes körűen megvalósított, mesterséges intelligencia felhasználására, kvantumkommunikációra épülő megközelítéseket, amelyek lehetővé teszik több száz Gbps-tól 1 Tbps-ig terjedő adatátviteli sebesség elérését.

Lásd még

Jegyzetek