Generationer af mobiltelefoni

Mobilkommunikation er radiokommunikation mellem abonnenter , hvoraf en eller fleres placering ændres. En type mobilkommunikation er mobilkommunikation .

Introduktion

1G

Alle tidlige cellulære kommunikationssystemer var analoge. Disse omfatter:

• AMPS (Advanced Mobile Phone Service - avanceret mobilkommunikationstjeneste, 800 MHz-bånd) - udbredt i USA, Canada, Central- og Sydamerika, Australien; også kendt som "nordamerikansk standard"; var den mest almindelige standard i verden, der betjener næsten halvdelen af ​​alle mobilabonnenter (sammen med den digitale modifikation af D-AMPS, som diskuteres nedenfor); blev brugt i Rusland som en regional standard (hovedsageligt i D-AMPS-varianten), hvor den også var den mest almindelige. I øjeblikket forældet. Den 18. april 2008 ophørte to-standardnetværket AMPS / CDMA-800 Fora Communications (ejet af Tele2) i St. Petersborg, det sidste større netværk af AMPS-standarden, at fungere.
• TACS (Total Access Communications System - offentligt kommunikationssystem, 900 MHz-bånd) - bruges i England, Italien, Spanien, Østrig, Irland, med modifikationer ETACS (England) og JTACS / NTACS (Japan); dette er den næstmest almindelige standard blandt analoge; for nylig, i 1995, havde den også den samlede andenplads i verden med hensyn til abonnentbase, men i 1997 blev den skubbet ind på en fjerdeplads af hurtigere udvikling af digitale standarder;

• NMT-450 og NMT 900 (Nordic Mobile Phone - de nordiske landes mobiltelefon, henholdsvis 450 og 900 MHz bånd) - bruges i Skandinavien og mange andre lande; også kendt som "skandinavisk standard"; den tredje mest almindelige blandt analoge standarder i verden. NMT 450-standarden er en af ​​to mobilkommunikationsstandarder, der er vedtaget i Rusland som føderale (den anden er den digitale GSM 900-standard);

• S-450 (450 MHz-bånd) - bruges i Tyskland og Portugal;
• RTMS (Radio Telephone Mobile System - mobilt radiotelefonsystem, 450 MHz-bånd) - brugt i Italien;
• Radiocom 2000 (bånd 170, 200, 400 MHz) - brugt i Frankrig;
• NTT (Nippon Telephone and Telegraph system - det japanske telefon- og telegrafsystem, rækkevidden 800 ... 900 MHz - i tre versioner) - bruges i Japan.

Alle analoge standarder anvender frekvensmodulation til taletransmission og frekvensmodulation til transmission af kontrolinformation (eller signalering - signalering). Dette forårsagede også signalinterferens. Som regel havde den første generation af mobilstation en høj effekt (3-5 W). For at transmittere information om forskellige kanaler bruges forskellige dele af frekvensspektret - metoden til multipel adgang med frekvensdeling af kanaler (Frequency Division Multiple Access - FDMA) bruges, med kanalbånd i forskellige standarder fra 12,5 til 30 kHz. Dette er direkte relateret til den største ulempe ved analoge systemer - en relativt lav kapacitet, som er en direkte konsekvens af den utilstrækkeligt rationelle brug af det tildelte frekvensbånd i frekvensopdelingen af ​​kanaler. Denne mangel blev tydelig allerede i midten af ​​80'erne, i begyndelsen af ​​den udbredte brug af cellulær kommunikation i førende lande, og der blev straks gjort en betydelig indsats for at søge efter mere avancerede tekniske løsninger. Som et resultat af disse bestræbelser og søgninger er andengenerations digitale cellulære systemer dukket op. Overgangen til digitale cellulære kommunikationssystemer blev også stimuleret af den udbredte introduktion af digital teknologi i kommunikation generelt og blev i vid udstrækning sikret af udviklingen af ​​lavhastighedskodningsmetoder og fremkomsten af ​​subminiature integrerede kredsløb til digital signalbehandling.

2G

I USA er den analoge AMPS-standard blevet så udbredt, at direkte erstatning med digital har vist sig stort set umulig. Vejen ud blev fundet i udviklingen af ​​et dual-mode analog-digitalt system, som gør det muligt at kombinere driften af ​​analoge og digitale systemer i samme område. Arbejdet med den relevante standard blev påbegyndt i 1988 og afsluttet i 1992; standarden fik navnet D-AMPS eller IS-54 (IS er en forkortelse for Interim Standard, det vil sige "interim standard"). Dens praktiske brug begyndte i 1993. I Europa blev situationen kompliceret af tilstedeværelsen af ​​mange inkompatible analoge systemer ("patchwork"). Her viste udviklingen af ​​en enkelt paneuropæisk GSM -standard (GSM 900 - 900 MHz-bånd) sig at være vejen ud . Det tilsvarende arbejde blev startet i 1982, i 1987 blev alle hovedkarakteristika ved systemet bestemt, og i 1988 blev standardens hoveddokumenter vedtaget. Den praktiske anvendelse af standarden begyndte i 1991. En anden version af den digitale standard, der i tekniske karakteristika ligner D-AMPS, blev udviklet i Japan i 1993; det hed oprindeligt JDC, og siden 1994 - PDC (Personal Digital Cellular - bogstaveligt talt "personlig digital cellulær kommunikation").

Men udviklingen af ​​digitale cellulære kommunikationssystemer stoppede ikke der.

D-AMPS-standarden er blevet yderligere forbedret ved at introducere en ny type kontrolkanaler. Faktum er, at den digitale version af IS-54 beholdt strukturen af ​​kontrolkanalerne til den analoge AMPS, hvilket begrænsede systemets muligheder. Nye rent digitale kontrolkanaler blev introduceret i IS-136-versionen, som blev udviklet i 1994 og begyndte at blive brugt i 1996. Samtidig blev kompatibiliteten med AMPS og IS-54 bevaret, men kontrolkanalens kapacitet var øget, og systemets funktionalitet blev væsentligt udvidet. GSM-standarden, der fortsatte med at forbedre sig teknisk (sintroducerede successivt fase 1, 2 og 2+), gik i 1989 til udviklingen af ​​et nyt frekvensområde på 1800 MHz. Denne retning er kendt som det personlige kommunikationssystem. Forskellen mellem sidstnævnte og det originale GSM 900-system er ikke så meget teknisk som markedsføring med teknisk support: et bredere driftsfrekvensbånd i kombination med mindre cellestørrelser (celler) giver dig mulighed for at bygge mobilnetværk med en meget større kapacitet, og det er beregningen for et massemobilkommunikationssystem med relativt kompakte , lette, bekvemme og billige abonnentterminaler var grundlaget for dette system. Den tilsvarende standard (i form af tilføjelser til den originale GSM 900-standard) blev udviklet i Europa i 1990-1991. Systemet fik navnet DCS 1800 (Digital Cellular System - digital cellular communication system; oprindeligt blev også navnet PCN - Personal Communications Network brugt, hvilket bogstaveligt talt betyder "personligt kommunikationsnetværk") og begyndte at blive brugt siden 1993. I 1996 blev der vedtaget en beslutning. blev lavet til at kalde det GSM 1800. I USA var 1800 MHz-båndet optaget af andre brugere, men det blev fundet muligt at allokere et frekvensbånd i 1900 MHz-båndet, som i Amerika blev kaldt Personal Communications Systems (PCS)-båndet , i modsætning til 800 MHz-båndet , efterfulgt af navnet på cellen (cellulært). Udviklingen af ​​1900 MHz-båndet begyndte i slutningen af ​​1995; drift i dette område er tilvejebragt af D-AMPS-standarden (IS-136-version, men der er ikke længere en analog AMPS i 1900 MHz-båndet), og en tilsvarende version af GSM-standarden er udviklet ("amerikansk" GSM 1900 - IS-661 standard).

2.5G

GPRS (eng. General Packet Radio Service - general packet radio) er en tilføjelse til GSM mobil kommunikationsteknologi, der udfører pakkedatatransmission. GPRS giver en mobiltelefonbruger mulighed for at udveksle data med andre enheder i GSM-netværket og med eksterne netværk, herunder internettet. GPRS forudsætter opkrævning efter mængden af ​​transmitterede/modtagne informationer, ikke efter tid.

EDGE (eng. Enhanced Data rates for GSM Evolution ) - en videreudvikling af GPRS, der kun adskiller sig i den måde, data kodes på, hvilket giver dig mulighed for at overføre flere data i et tidsrum . EDGE omtales nogle gange som 2.75G.

XRTT (One Times Radio Transmission Technology) er en 2,5G mobil digital datatransmissionsteknologi baseret på CDMA-teknologi. Bruger princippet om pakkekoblet transmission. Teoretisk mulig transmissionshastighed er 144 Kbps, men i praksis er den reelle hastighed mindre end 40-60 Kbps. XRTT bruger et licenseret radiofrekvensbånd og er ligesom andre mobilteknologier udbredt.

3G

Alle andengenerations digitale systemer anført ovenfor er baseret på Time Division Multiple Access (TDMA). Den grundlæggende forskel mellem 3G-netværk er brugen af ​​Code Division Multiple Access ( CDMA ) teknologi.

Den første 3G-standard blev udviklet i 1992-1993. i USA og blev kaldt IS-95 (800 MHz-bånd). Det begyndte at blive anvendt fra 1995-1996. i Hong Kong, USA, Sydkorea og i Sydkorea - den mest udbredte, og i USA er versionen af ​​denne standard for 1900 MHz-båndet også begyndt at blive brugt. Retningen af ​​personlig kommunikation fandt sin brydning i Japan, hvor man i 1991-1992. er blevet udviklet siden 1995. 1800 MHz PHS -systemet ( Personal Handy-phone System  - bogstaveligt talt "personligt håndtelefonsystem") begyndte at blive meget brugt .

Samtidig blev UMTS- standarden udviklet , som er mest udbredt i Europa og CIS. Grundlaget for denne standard var W-CDMA-teknologien , som er en af ​​varianterne af CDMA . UMTS-standarden er designet til at fungere sammen med GSM - et SIM-kort bruges til at få adgang til begge netværk . Afhængigt af telefonens understøttelse af UMTS-netværk, og også i tilfælde af at være i dette netværks dækningsområde, kan kommunikation således leveres enten via GSM eller via CDMA.

3.5G

HSPA ( High Speed ​​​​Packet Access  - high-speed packet data transfer) er en teknologi, der er en videreudvikling af UMTS-standarden , som hører til 3G . HSPA er baseret på standarderne HSDPA , som regulerer overførslen af ​​data fra basestationen til abonnenten og HSUPA , som regulerer overførslen fra abonnenten til basestationen.

4G

Teknologier, der hævder at være 4G (og meget ofte omtalt i pressen som 4G):

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

WiMAX- og LTE-netværk er i øjeblikket lanceret. Verdens første LTE-netværk i Stockholm og Oslo blev lanceret af TeliaSonera/Ericsson-alliancen - den beregnede værdi af den maksimale dataoverførselshastighed til abonnenten er 382 Mbps og 86 Mbps - fra abonnenten. Implementeringsplaner for UMB kendes ikke, da ingen operatør (på globalt plan) har underskrevet en kontrakt for deres test. Det er værd at bemærke, at ikke alle refererer til WiMAX-standarden som 4G , da den ikke er integreret med netværk af tidligere generationer såsom 3G og 2G , og også på grund af det faktum, at i WiMAX-netværket leverer operatørerne ikke selv traditionelle kommunikationstjenester, såsom taleopkald og SMS, selvom de kan bruges, når du bruger forskellige VoIP- tjenester. IMT har tilladt HSPA+ netværk at blive kaldt 4G, fordi de giver de passende hastigheder.

5G

”Hovedopgaven for femte generations netværk bliver at udvide spektret af brugte frekvenser og øge netværkens kapacitet. Den nye teknologi forventes at løse en udfordring, som alle luftfartsselskaber rundt om i verden arbejder på, nemlig at forbedre effektiviteten af ​​netværksinfrastrukturen,” sagde Huawei.

6G

Efter implementeringen af ​​5G 5G -mobilnetværk er videnskabsmænds og ingeniørers interesse for at udvikle næste generations mobilkommunikationsudstyr steget. Eksperter er enige om, at det vil videreudvikle tilgange, der ikke var fuldt implementeret i den forrige generation, baseret på brugen af ​​kunstig intelligens, kvantekommunikation, som vil gøre det muligt at opnå dataoverførselshastigheder fra hundredvis af Gbps til 1 Tbps.

Se også

• Trådløse teknologier

Noter