Generationer av mobiltelefoni

Mobilkommunikation är radiokommunikation mellan abonnenter , varav en eller flera ändras. En typ av mobil kommunikation är mobilkommunikation .

Introduktion

1G

Alla tidiga cellulära kommunikationssystem var analoga. Dessa inkluderar:

• AMPS (Advanced Mobile Phone Service - avancerad mobilkommunikationstjänst, 800 MHz-band) - används ofta i USA, Kanada, Central- och Sydamerika, Australien; även känd som "Nordamerikansk standard"; var den vanligaste standarden i världen och betjänade nästan hälften av alla mobilabonnenter (tillsammans med den digitala modifieringen av D-AMPS, som diskuteras nedan); användes i Ryssland som en regional standard (främst i D-AMPS-varianten), där den också var den vanligaste. För närvarande föråldrad. Den 18 april 2008 upphörde tvåstandardnätverket AMPS / CDMA-800 Fora Communications (ägs av Tele2) i St. Petersburg, det sista större nätverket av AMPS-standarden, att fungera.
• TACS (Total Access Communications System - offentligt kommunikationssystem, 900 MHz-band) - används i England, Italien, Spanien, Österrike, Irland, med modifieringar ETACS (England) och JTACS / NTACS (Japan); detta är den näst vanligaste standarden bland analoga; på senare tid, 1995, innehade det också den totala andraplatsen i världen när det gäller abonnentbas, men 1997 knuffades den till fjärde plats av snabbare utveckling av digitala standarder;

• NMT-450 och NMT 900 (Nordic Mobile Telephone - de nordiska ländernas mobiltelefon, 450 respektive 900 MHz-band) - används i Skandinavien och många andra länder; även känd som "skandinavisk standard"; den tredje vanligaste bland analoga standarder i världen. NMT 450-standarden är en av två mobilkommunikationsstandarder som antagits i Ryssland som federala (den andra är den digitala GSM 900-standarden);

• S-450 (450 MHz-band) - används i Tyskland och Portugal;
• RTMS (Radio Telephone Mobile System - mobilt radiotelefonsystem, 450 MHz-bandet) - används i Italien;
• Radiocom 2000 (band 170, 200, 400 MHz) - används i Frankrike;
• NTT (Nippon Telephone and Telegraph system - det japanska telefon- och telegrafsystemet, räckvidden 800 ... 900 MHz - i tre versioner) - används i Japan.

Alla analoga standarder använder frekvensmodulering för talöverföring och frekvensmodulering för överföring av styrinformation (eller signalering - signalering). Detta orsakade också signalstörningar. Som regel hade den första generationens mobilstation en hög effekt (3-5 W). För att överföra information om olika kanaler används olika delar av frekvensspektrumet - metoden för multipelaccess med frekvensdelning av kanaler (Frequency Division Multiple Access - FDMA) används, med kanalband i olika standarder från 12,5 till 30 kHz. Detta är direkt relaterat till den största nackdelen med analoga system - en relativt låg kapacitet, vilket är en direkt konsekvens av den otillräckligt rationella användningen av det tilldelade frekvensbandet i frekvensuppdelningen av kanaler. Denna brist blev uppenbar redan i mitten av 80-talet, i början av den utbredda användningen av cellulär kommunikation i ledande länder, och omedelbart riktades betydande ansträngningar på sökandet efter mer avancerade tekniska lösningar. Som ett resultat av dessa ansträngningar och sökningar har andra generationens digitala cellulära system uppstått. Övergången till digitala cellulära kommunikationssystem stimulerades också av det utbredda införandet av digital teknik inom kommunikation i allmänhet och säkerställdes till stor del av utvecklingen av låghastighetskodningsmetoder och uppkomsten av subminiatyr integrerade kretsar för digital signalbehandling.

2G

I USA har den analoga AMPS-standarden blivit så utbredd att direkt ersättning mot digital har visat sig praktiskt taget omöjlig. Vägen ut hittades i utvecklingen av ett analogt-digitalt dubbellägessystem, som gör det möjligt att kombinera driften av analoga och digitala system i samma intervall. Arbetet med den relevanta standarden påbörjades 1988 och avslutades 1992; standarden fick namnet D-AMPS , eller IS-54 (IS är en förkortning för Interim Standard, det vill säga "interim standard"). Dess praktiska användning började 1993. I Europa komplicerades situationen av närvaron av många inkompatibla analoga system ("lapptäcke"). Här visade sig utvecklingen av en enda paneuropeisk GSM -standard (GSM 900 - 900 MHz-bandet) vara vägen ut . Motsvarande arbete påbörjades 1982, 1987 fastställdes alla huvudegenskaper hos systemet, och 1988 antogs standarddokumenten. Den praktiska tillämpningen av standarden började 1991. En annan version av den digitala standarden, liknande tekniska egenskaper D-AMPS, utvecklades i Japan 1993; det hette ursprungligen JDC, och sedan 1994 - PDC (Personal Digital Cellular - bokstavligen "personal digital cellular communication").

Men utvecklingen av digitala cellulära kommunikationssystem stannade inte där.

D-AMPS-standarden har förbättrats ytterligare genom att introducera en ny typ av kontrollkanaler. Faktum är att den digitala versionen av IS-54 behöll strukturen för kontrollkanalerna för den analoga AMPS, vilket begränsade systemets kapacitet. Nya rent digitala styrkanaler introducerades i IS-136-versionen, som utvecklades 1994 och började användas 1996. Samtidigt bevarades kompatibiliteten med AMPS och IS-54, men styrkanalens kapacitet var ökat och systemets funktionalitet utökades avsevärt. GSM-standarden, som fortsatte att förbättras tekniskt (introducerade successivt faserna 1, 2 och 2+), gick 1989 till utvecklingen av ett nytt frekvensområde på 1800 MHz. Denna riktning är känd som det personliga kommunikationssystemet. Skillnaden mellan det senare och det ursprungliga GSM 900-systemet är inte så mycket teknisk som marknadsföring med teknisk support: ett bredare frekvensband i kombination med mindre cellstorlekar (celler) gör att du kan bygga mobilnät med mycket större kapacitet, och det är beräkningen för ett massmobilkommunikationssystem med relativt kompakta, lätta, bekväma och billiga abonnentterminaler var grunden för detta system. Motsvarande standard (i form av tillägg till den ursprungliga GSM 900-standarden) utvecklades i Europa 1990-1991. Systemet fick namnet DCS 1800 (Digital Cellular System - digital cellular communication system; ursprungligen användes även namnet PCN - Personal Communications Network, vilket ordagrant betyder "personligt kommunikationsnätverk") och började användas sedan 1993. 1996 kom ett beslut kallades det GSM 1800. I USA var 1800 MHz-bandet ockuperat av andra användare, men det visade sig vara möjligt att allokera ett frekvensband i 1900 MHz-bandet, som i Amerika kallades för Personal Communications Systems (PCS)-bandet , i motsats till 800 MHz-bandet , följt av cellens namn (cellulär). Utvecklingen av 1900 MHz-bandet började i slutet av 1995; drift inom detta område tillhandahålls av D-AMPS-standarden (IS-136-version, men det finns inte längre en analog AMPS i 1900 MHz-bandet), och en motsvarande version av GSM-standarden har utvecklats ("amerikansk" GSM 1900 - IS-661 standard).

2.5G

GPRS (eng. General Packet Radio Service - general packet radio) är ett tillägg för GSM mobil kommunikationsteknik som utför paketdataöverföring. GPRS tillåter en mobiltelefonanvändare att utbyta data med andra enheter i GSM-nätet och med externa nätverk, inklusive Internet. GPRS förutsätter debitering efter mängden överförd/mottagen information, inte efter tid.

EDGE (eng. Enhanced Data rates for GSM Evolution ) - en vidareutveckling av GPRS, som endast skiljer sig åt i hur data kodas, vilket gör att du kan överföra mer data i en tidslucka . EDGE kallas ibland för 2.75G.

XRTT (One Times Radio Transmission Technology) är en 2,5G mobil digital dataöverföringsteknik baserad på CDMA-teknik. Använder principen för paketkopplad överföring. Teoretiskt möjlig överföringshastighet är 144 Kbps, men i praktiken är den verkliga hastigheten mindre än 40-60 Kbps. XRTT använder ett licensierat radiofrekvensband och är, liksom andra mobila teknologier, utbrett.

3G

Alla andra generationens digitala system listade ovan är baserade på Time Division Multiple Access (TDMA). Den grundläggande skillnaden mellan 3G-nätverk är användningen av CDMA -teknik (Code Division Multiple Access).

Den första 3G-standarden utvecklades 1992-1993. i USA och kallades IS-95 (800 MHz-band). Det började tillämpas från 1995-1996. i Hong Kong, USA, Sydkorea och i Sydkorea - den mest utbredda, och i USA har versionen av denna standard för 1900 MHz-bandet också börjat användas. Riktningen för personlig kommunikation fann sin brytning i Japan, där 1991-1992. har utvecklats sedan 1995. 1800 MHz PHS -systemet ( Personal Handy-phone System  - bokstavligen "personligt handtelefonsystem") började användas i stor utsträckning .

Samtidigt utvecklades UMTS- standarden , som används mest i Europa och OSS. Grunden för denna standard var W-CDMA-tekniken , som är en av varianterna av CDMA . UMTS-standarden är designad för att fungera tillsammans med GSM - ett SIM-kort används för att komma åt båda nätverken . Beroende på telefonens stöd för UMTS-nätverk, och även i fallet med att vara i täckningsområdet för detta nätverk, kan kommunikationen tillhandahållas antingen via GSM eller via CDMA.

3.5G

HSPA ( High Speed ​​​​Packet Access  - high-speed packet data transfer) är en teknik som är en vidareutveckling av UMTS-standarden , som tillhör 3G . HSPA bygger på standarderna HSDPA , som styr överföringen av data från basstationen till abonnenten och HSUPA , som reglerar överföringen från abonnenten till basstationen.

4G

Teknik som påstår sig vara 4G (och i pressen ofta kallad 4G):

• LTE
• TD-LTE
• Mobil WiMAX
• UMB
• HSPA+

WiMAX- och LTE-nätverk lanseras för närvarande. Världens första LTE-nätverk i Stockholm och Oslo lanserades av TeliaSonera/Ericsson-alliansen — det beräknade värdet på den maximala dataöverföringshastigheten till abonnenten är 382 Mbps och 86 Mbps - från abonnenten. Implementeringsplaner för UMB är inte kända, eftersom ingen operatör (i global skala) har skrivit på ett kontrakt för dess testning. Det är värt att notera att inte alla hänvisar till WiMAX-standarden som 4G , eftersom den inte är integrerad med nätverk av tidigare generationer som 3G och 2G , och även på grund av det faktum att i WiMAX-nätverket tillhandahåller operatörerna själva inte traditionella kommunikationstjänster, såsom röstsamtal och SMS, även om de kan användas när du använder olika VoIP- tjänster. IMT har tillåtit att HSPA+-nätverk kallas 4G eftersom de ger lämpliga hastigheter.

5G

”Huvuduppgiften för femte generationens nät blir att utöka spektrumet av använda frekvenser och öka kapaciteten i näten. Den nya tekniken förväntas lösa en utmaning som alla operatörer runt om i världen arbetar med, som är att förbättra effektiviteten i nätverksinfrastrukturen, säger Huawei.

6G

Efter utbyggnaden av 5G 5G cellulära nätverk har intresset hos forskare och ingenjörer för att utveckla nästa generations mobilkommunikationsutrustning ökat. Experter är överens om att det kommer att vidareutveckla tillvägagångssätt som inte implementerades fullt ut i föregående generation, baserat på användningen av artificiell intelligens, kvantkommunikation, vilket kommer att göra det möjligt att uppnå dataöverföringshastigheter från hundratals Gbps till 1 Tbps.

Se även

• Trådlös teknik

Anteckningar