Trăim într-o epocă în care viața fără telefoanele noastre mobile pare cel puțin foarte neobișnuită. Potrivit unui raport de la Ericsson (Ericsson Mobility Report Nov 2019), în trimestrul al treilea trimestru din 2019 au existat aproximativ 8 miliarde de abonamente mobile, ceea ce ar putea însemna că s-ar putea să avem deja mai multe abonamente mobile în această lume decât oameni. La începutul anilor 1980, când totul a început, telefoanele mobile erau mai degrabă un obiect de lux pentru cei dintre noi care aveau nevoie să efectueze apeluri telefonice importante în timp ce se aflau în mișcare. Încă mai aveam telefoane fixe pe atunci, dar cererea de mobilitate a crescut în mod constant de la comunicarea exclusiv vocală la începutul anilor ’80 la aproape toate modurile de comunicare din prezent. Apariția smartphone-urilor a fost adevăratul schimbător de joc, care a transformat telefoanele noastre mobile în mini-computere în care apelurile vocale sunt doar una dintre multele opțiuni disponibile.
În timp ce evoluția dispozitivelor mobile a fost o parte evidentă, progresele tehnologice din întregul ecosistem de comunicații mobile sunt cele care au făcut toate acestea posibile. Rețelele mobile au cunoscut îmbunătățiri majore pentru a depăși provocările cheie legate de capacitate, calitate și securitate încă de la crearea lor. Acestea au evoluat continuu de la prima generație (1G) de rețele mobile de la începutul anilor 1980 până la cea de-a cincea generație (5G) pe care o avem astăzi. Puteți afla mai multe despre 5G într-o altă postare, făcând clic pe acest link.
Rețelele mobile au fost întotdeauna digitale?
În lumea de astăzi, cuvântul „digitalizare” este folosit destul de frecvent de către operatorii de telefonie mobilă și alți furnizori de servicii de comunicații. Cu rețelele 5G deja disponibile, care pot digitaliza potențial multe industrii, este greu de imaginat o perioadă în care rețelele mobile în sine nu erau digitale. Prima generație de rețele de telefonie mobilă (1G) era analogică și folosea accesul multiplu prin diviziune în frecvență (FDMA) ca interfață aeriană pentru a permite conectivitatea fără fir. Era digitală a rețelelor mobile a început la începutul anilor ’90, odată cu introducerea rețelelor de a doua generație (2G), care erau mai sigure. Tehnologiile cheie care au permis 2G au fost GSM (Global System for Mobile Communications) și D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone System). Puteți afla mai multe despre rețelele digitale și analogice consultând această postare.
2G
A doua generație (2G) de rețele mobile a introdus două noi tehnologii de acces TDMA (Time Division Multiple Access) și CDMA (Code Division Multiple Access) în amestec. Pentru simplificare, tehnologia de acces este cea care conectează un telefon mobil la rețeaua mobilă prin trimiterea și primirea de semnale prin interfața aeriană fără fir.
GSM a fost standardul cel mai răspândit pentru cea de-a doua generație de rețele mobile. Acesta a utilizat o combinație de FDMA și TDMA pentru a oferi servicii de comunicații mobile. În GSM, spectrul de frecvențe disponibil este mai întâi împărțit în canale de frecvență mai mici, iar apoi este împărțit și mai mult pe baza sloturilor de timp. Banda de frecvență inițială pentru rețelele GSM era cuprinsă între 890 MHz și 915 MHz pentru legătura ascendentă și între 935 MHz și 960 MHz pentru legătura descendentă. Această bandă de frecvență este cunoscută sub numele de bandă GSM primară sau P-GSM. Banda GSM primară a fost extinsă ulterior pentru a adăuga 10 MHz atât pentru legătura ascendentă, cât și pentru cea descendentă.
GPRS sau General Packet Radio Service (Serviciul general de radiocomunicații cu pachete) a fost o îmbunătățire a rețelei GSM existente pentru a furniza în mod eficient servicii mobile de date. GPRS putea oferi viteze de vârf în downlink de până la 171,2 kbps. Ulterior, a existat o altă îmbunătățire numită EDGE (Enhanced Data for Global Evolution) care a crescut vitezele de vârf ale legăturii descendente la 384 kbps. GPRS și EDGE sunt denumite uneori 2,5G și, respectiv, 2,75G. Puteți afla mai multe despre GSM în articolul nostru dedicat GSM, făcând clic aici.
Chiar și astăzi, după aproape 30 de ani de la prima lor introducere, încă mai puteți obține telefoane GSM. Dacă vă gândiți la GSM din perspectiva celulară, atunci este mai bine să vă luați orice smartphone care suportă 2G/3G/4G. Dar dacă vă gândiți la GSM ca la o alternativă la telefonul fix, puteți obține în continuare un telefon GSM cu aspect plăcut și îl puteți folosi ca telefon de acasă pentru apeluri vocale. Există un telefon GSM de la Easyfone care vine cu un suport de încărcare și arată aproape ca un telefon fără fir. Deoarece este un telefon GSM, îl puteți lua în afara casei și chiar călători cu el fără să vă faceți griji că veți pierde conexiunea, atâta timp cât există acoperire GSM. Puteți găsi acest telefon pe site-ul Amazon aici sau pe site-ul Amazon UK aici.
D-AMPS sau Digital AMPS a fost celălalt standard 2G care a folosit, de asemenea, o combinație de FDMA și TDMA pentru interfața aeriană. Momentul apariției D-AMPS a fost similar cu cel al GSM, adică la începutul anilor 1990. D-AMPS utilizează aceeași bandă de frecvențe pentru comunicații ca și omologul său 1G AMPS (Advanced Mobile Phone System), care este cuprinsă între 824 MHz și 894MHz. Puteți afla mai multe despre D-AMPS și AMPS în postul nostru dedicat aici. În aceeași perioadă, a fost introdusă o a treia tehnologie numită Interim Standard 1995 (IS-95), care folosea CDMA (Code Division Multiple Access) pentru interfața aeriană. Detalii despre IS-95 pot fi găsite în postarea noastră dedicată pe această temă aici.
3G
Au existat două piste cheie pentru cea de-a treia generație de rețele mobile (3G) și ambele s-au bazat pe Code Division Multiple Access (CDMA). Prima pistă a fost Universal Mobile Telecommunications Systems (UMTS), care a fost utilizată pentru migrarea rețelelor GSM către 3G. Cealaltă pistă a fost CDMA2000, care a permis ca IS-95 (cdmaOne), precum și D-AMPS să migreze la 3G.
UMTS s-a bazat pe Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) și putea oferi viteze de vârf de downlink de până la 2 Mbps. Deoarece GSM, GPRS și EDGE foloseau o tehnologie de acces radio diferită, migrarea UMTS a necesitat actualizarea stațiilor de bază radio pentru a suporta WCDMA. Rețelele UMTS au utilizat aceeași abordare cu comutare de pachete ca și GPRS și EDGE și au utilizat SGSN și GGSN în rețeaua centrală pentru a susține serviciile mobile de date. Deoarece rețelele UMTS au fost concepute pentru a coexista cu rețelele GSM, acestea au fost bine integrate pentru a se asigura că pot avea loc transferuri între tehnologii (IRAT – Inter Radio Access Technology). Arhitectura de nivel înalt a rețelelor UMTS bazate pe WCDMA poate fi observată în diagrama de mai jos. Dacă sunteți interesați de aspectele detaliate ale proiectării rețelelor WCDMA, vă putem recomanda să citiți WCDMA Design Handbook pe site-ul Amazon aici sau pe site-ul Amazon UK aici.
Pentru clienți, acest lucru a însemnat noi telefoane mobile capabile de 3G/UMTS, care puteau suporta noua tehnologie de acces, precum și noile frecvențe pe care le foloseau rețelele UMTS. La fel cum tehnologiile GPRS și EDGE au fost introduse ca îmbunătățiri ale GSM, HSPA (High-Speed Packet Access) a fost introdus ca o îmbunătățire a rețelelor UMTS. Această îmbunătățire s-a axat pe creșterea și mai mult a vitezei de transfer de date a rețelelor 3G. HSPA este o combinație între HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) și HSUPA (High-Speed Uplink Packet Access). Acesta poate oferi viteze de vârf de până la 14,4 Mbps și, respectiv, 5,76 Mbps pentru downlink și uplink. Odată cu îmbunătățirea ulterioară sub forma HSPA+, aceste viteze au crescut la 42 Mbps și 11,5 Mbps. Dacă aveți nevoie de mai multe informații despre HSPA și HSPA+, puteți consulta postarea noastră dedicată acestui subiect, făcând clic aici.
Dacă doriți să obțineți o vedere sumară rapidă a rețelelor UMTS, consultați acest videoclip de 3 minute.
Migrația 3G pentru celelalte două tehnologii 2G, D-AMPS și IS-95, a urmat o cale diferită și a folosit CDMA2000. CDMA2000, cunoscut și sub numele de CDMA2000 1xRTT sau IS-2000, este un succesor al standardului anterior IS-95 (cdmaOne) și oferă servicii mobile 3G, așa cum este specificat în IMT2000 (specificațiile internaționale de telecomunicații mobile pentru anul 2000). CDMA2000 este compatibil cu predecesorul său IS-95, ceea ce face ca trecerea de la IS-95 la CDMA2000 să fie ușoară și fără întreruperi. Utilizează aceeași lățime de bandă purtătoare de 1,25 MHZ și este atât cu comutare de circuit, cât și cu comutare de pachete. La fel cum HSPA a fost introdus pentru a îmbunătăți viteza datelor în rețelele UMTS, o tehnologie numită EVDO (Evolved Data Optimized) a fost introdusă în CDMA2000 pentru a oferi viteze de date mai mari. EVDO poate oferi viteze de vârf pentru downlink și uplink de până la 14,7 Mbps și, respectiv, 5,4 Mbps. Dacă sunteți interesat, puteți consulta articolul nostru dedicat IS-95 și CDMA2000 făcând clic aici. Avem, de asemenea, un post despre EVDO pe care îl puteți găsi aici.
4G
Cea de-a patra generație de rețele mobile (4G) a fost permisă de o nouă tehnologie numită LTE, care înseamnă Long Term Evolution (a rețelelor mobile). LTE reprezintă calea de migrare către 4G pentru principalele tehnologii 3G, inclusiv Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) și CDMA2000. O altă tehnologie, WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) poate oferi, de asemenea, o cale de upgrade 4G, dar LTE a fost principala tehnologie utilizată la nivel mondial pentru implementarea rețelelor 4G.
În comparație cu GSM și UMTS, LTE utilizează tehnologii separate de acces multiplu pentru legătura descendentă (de la stația de bază la mobil) și pentru legătura ascendentă (de la mobil la stația de bază). Folosește Orthogonal FDMA (OFDMA) pentru legătura descendentă și Single-Carrier FDMA (SC-FDMA) pentru legătura ascendentă. LTE este mult mai eficientă decât tehnologiile 3G anterioare și reduce, de asemenea, latența în transferul de date. Ratele de date realizabile depind de tipul de LTE despre care este vorba, dar pot fi atinse următoarele viteze maxime de date:
- LTE – până la 300 Mbps în downlink
- LTE Advanced – până la 1 Gbps în downlink
- LTE Advanced pro – până la 3 Gbps în downlink
Așa cum probabil vă gândiți, aceste viteze nu sunt aproape niciodată realizabile în viața reală, deoarece acestea sunt viteze de vârf. Aruncați o privire la această postare pentru a afla care sunt vitezele medii reale pe care le puteți obține cu rețelele 4G LTE.
Puteți afla mai multe despre LTE în postarea noastră dedicată, dând click aici. Dacă sunteți în căutarea unei referințe aprofundate despre LTE Advanced, vă recomandăm LTE-Advanced: A Practical Systems Approach to Understanding 3GPP LTE Releases 10 and 11 Radio Access Technologies. Puteți găsi această carte pe site-ul Amazon aici sau pe site-ul Amazon UK aici.
Pentru a rezuma; GSM, UMTS și LTE reprezintă tehnologiile de rețele mobile 2G, 3G și, respectiv, 4G. GSM reprezintă Global System for Mobile Communications, UMTS reprezintă Universal Mobile Telecommunications System, iar LTE reprezintă Long Term Evolution (of Mobile Networks). GSM folosește TDMA și FDMA pentru interfața sa aeriană, UMTS folosește WCDMA, iar LTE folosește o combinație de OFDMA și SC-FDMA.
Câteva dintre linkurile din această postare sunt „linkuri afiliate”, un link cu un cod special de urmărire. Acest lucru înseamnă că, dacă faceți clic pe un link afiliat și achiziționați articolul, este posibil să primim un comision de afiliere fără costuri suplimentare pentru dumneavoastră.
Commsbrief Limited este un participant la Programul de asociere Amazon Services LLC, un program de publicitate afiliat conceput pentru a oferi un mijloc pentru ca site-urile să câștige taxe de publicitate prin publicitate și link-uri către Amazon.com și Amazon.co.uk.
.