Кіріспе

Бұл - ұялы телефон сияқты құрылғылар үшін сымсыз желілік технологиялардың стандарттарын салыстыру. 1G жүйелері 1979 жылы және 1980 жылдардың басында және ортасында енгізілгеннен бері ұялы байланыс стандарттарының жаңа буыны шамамен әрбір он жылда пайда болады.

Мәселелер

2007 жылы 2G мобильді байланыс технологиялары бойынша ең көп таралған болып 2G мобильді байланыс жүйесі (GSM, шамамен 80-85% нарық үлесі) және IS 95 (шамамен 10-15% нарық үлесі) болды. 3G-де ең кең таралған технология UMTS болды, CDMA 2000 тығыз бәсекеге түсті. Барлық радиожелісін қамтамасыз ету технологиялары бірдей проблеманы шешуге тиіс: шекті радиожиілік спектрін көптеген пайдаланушылар арасында мүмкіндігінше тиімді бөлу. GSM пайдаланушы мен ұяшықты бөлу үшін TDMA және FDMA қолданады. UMTS, IS 95 және CDMA 2000 CDMA қолданады. WiMAX және LTE OFDM қолданады. Уақыт бөлінісімен бірнеше рет қол жеткізу (TDMA) арнаны ретті уақыт кесінділеріне бөлу арқылы көп пайдаланушыдан қол жеткізуді қамтамасыз етеді. Каналдың әрбір пайдаланушысы сигналдарды беру және қабылдау үшін кезекпен жүреді. Шын мәнінде, белгілі бір сәтте тек бір адам ғана арнаны пайдаланады. Бұл үлкен компьютерлік серверде уақыт бөлісуге ұқсас. Жиілікті бөлу арқылы бірнеше пайдаланушыға қол жеткізу (FDMA) пайдаланылатын жиіліктерді бөлу арқылы бірнеше пайдаланушыға қол жеткізуді қамтамасыз етеді. Бұл GSM-де жасушаларды бөлу үшін қолданылады, содан кейін TDMA-ны жасушадағы пайдаланушыларды бөлу үшін қолданады. Кодты бөлу арқылы бірнеше рет қол жеткізу (CDMA) Бұл дауыс деректерін пайдаланушы немесе ұяшыққа тән псевдослучайный кодты пайдалану арқылы псевдослучайный режимде өте кең арнада тарататын, таралған спектр деп аталатын цифрлық модуляцияны қолданады. Қабылдаушы кездейсоқ жиналған биттерді қайтарып, бастапқы деректерді шығарады. Кодтар псевдосуицидті және бір-біріне минималды кедергі келтіретін түрде таңдалғандықтан, бірнеше пайдаланушылар бір уақытта сөйлесе алады және бірнеше жасушалар бір жиілікті бөлісе алады. Бұл барлық пайдаланушыларды көбірек қуатты пайдалануға мәжбүрлейтін қосымша сигнал шуын тудырады, бұл өз кезегінде жасушаның қашықтығын және батареяның өмірін азайтады. Orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) пайдаланушылардың бөлінуін қамтамасыз ету үшін бір-біріне ортогональды бірнеше шағын жиілік жолақтарын біріктіреді. Пайдаланушылар жиілік доменінде жеке пайдаланушыларға арнайы қосалқы жолақты бөлу арқылы мультиплекстеледі. Бұл көбінесе TDMA-ны орындау арқылы және бөлуді мерзімді түрде өзгерту арқылы әртүрлі пайдаланушылар әртүрлі уақытта әртүрлі суббайндаларды алады. Теориялық тұрғыдан алғанда, CDMA, TDMA және FDMA дәл бірдей спектрлік тиімділікке ие, бірақ іс жүзінде әрқайсысының өз қиындықтары бар - CDMA жағдайында қуатты басқару, TDMA жағдайында уақыт, және FDMA жағдайында жиілікті өндіру / сүзгілеу. TDMA мен CDMA арасындағы негізгі айырмашылықты түсінудің классикалық мысалын келтірсек, бір бөлмеде жұптар бір-бірімен сөйлесіп отырған коктейль кешін елестетіп көрейік. Бөлме қол жетімді жолақты көрсетеді: TDMA: Баяндамашы тыңдаушымен кезекпен сөйлеседі. Баяндамашы қысқа сөйлеп, кейін басқа жұпқа сөйлеуге мүмкіндік береді. Бөлмеде бір ғана сөйлеуші болады, екі әңгіме араласып кетеді деп уайымдаудың қажеті жоқ. Оның кемшілігі - бұл бөлмедегі талқылаулардың нақты санын шектейді (байланыс кеңістігі бойынша). CDMA: кез келген спикер кез келген уақытта сөйлей алады; алайда әрқайсысы әртүрлі тілді қолданады. Әр тыңдаушы тек серіктесінің тілін ғана түсіне алады. Көптеген жұптар сөйлескен сайын, фон шуы (шудың төбесін білдіреді) қаттырақ болады, бірақ тілдер айырмашылығынан әңгімелесулер араласпайды. Оның кемшілігі - кейде адам қатты сөйлей алмайды. Егер шу әлі де көтерілсе (партияға / ұяшыққа көбірек адамдар қосылса), тыңдаушы сөйлеушінің не туралы сөйлейтініне жақындай алмай, онымен сөйлесе алмайды. CDMA жасушаларының қамтуы белсенді пайдаланушылардың санының артуымен төмендейді. Бұл жасушалық тыныс алу деп аталады.

Салыстыру

Технологиясы Ұрпақ Қосымша кодтау Бірінші пайдалану жылы Роуминг телефондары өзара әрекеттесуі Ортақ кедергілер Сигналдың сапасы/қаптама аймағы Жиілік пайдалану/шақыру тығыздығы Бір уақытта дауыс және деректер беру 1G FDMA NMT Аналог 1981 Скандинавия және басқа да бірнеше Еуропа елдері Жоқ Жоқ Жақсы қамту төмен жиіліктерге байланысты өте төмен тығыздық Қатты No 2G TDMA және FDMA GSM Цифрлық 1991 Дүниежүзі бойынша, Жапония мен Оңтүстік Кореядан басқа барлық елдер SIM картасы Кейбір электроника, мысалы күшейткіштер 850/900 МГц-те үй ішінде жақсы қамту. Қайталаушылар болуы мүмкін. 35 шақырым қатаң шек. Өте төмен тығыздық қатты Иә GPRS Class A 2G CDMA IS 95 (CDMA one) Digital 1995 Limited Жоқ Жоқ Жасуша мөлшері шектелмеген, төмен таратушы қуаты үлкен жасушаларға мүмкіндік береді Жай No 3G CDMA IS 2000 (CDMA 2000) Digital 2000 / 2002 Limited RUIM (сирек қолданылады) Жоқ Жасуша мөлшері шектелмеген, төмен таратушы қуаты үлкен жасушаларға мүмкіндік береді Жай No EVDO / Иә SVDO 3G W CDMA UMTS (3GSM) Digital 2001 Бүкіләлемдік SIM картасы Жоқ Жасушалар мен кішірек ішкі аймақтарда 2100 МГц; 850/900 МГц-те үй ішінде эквивалентті қамту және GSM-ге қарағанда артық ауқым. Өте төмен тығыздықты Soft Иә 4G OFDMA LTE Digital 2009 Worldwide SIM card Жоқ Кішігірім ұяшықтар және S жолағында төменгі қамту. Өте төмен тығыздық Қатты Жоқ (тек деректер) VoLTE арқылы дауыс беру немесе 2G / 3G 5G OFDMA NR Digital 2018 Limited SIM картасына қайта оралу мүмкін Жоқ Милиметрлік толқындардағы тығыз жасушалар. Өте төмен тығыздық Қатты No (тек деректерді) Дауыс VoNR + желілік үйлесімділік және стандартты желілік үйлесімділік стандарты немесе GSM (TDMA, 2G) GSM (1991), GPRS (2000), EDGE (2003) cdmaOne (CDMA, 2G) cdmaOne (1995) CDMA2000 (CDMA/TDMA, 3G) EV DO (1999), Rev. А (2006), Rev. B (2006), SVDO (2011) UMTS (CDMA, 3G) UMTS (1999), HSDPA (2005), HSUPA (2007), HSPA+ (2009) 4GLTE (2009), LTE Advanced (2011), LTE Advanced Pro (2016) 5GNR (2018)

GSM-тің артықшылықтары

Ғимараттардың ішінде сигналдың нашарлауы. Қайталаушыларды қолдану мүмкіндігі. GSM телефондарында сөйлесу уақыты, әдетте, берілудің импульстік сипатына байланысты жоғары. Абонент сәйкестендіру модульдерінің болуы пайдаланушыларға субсидиялық құлыптан басқа, желілер мен телефондарды өз қалауы бойынша ауыстыруға мүмкіндік береді. GSM жүйесі әлемнің барлық жерін қамтиды, сондықтан халықаралық роуминг мәселесі туындамайды. Әлемде абоненттердің санының көп болуы GSM телефондарын өндірушілер, тасымалдаушылар және соңғы пайдаланушылар үшін жақсы желілік әсерді тудырады.

GSM-нің кемшіліктері

Кейбір электронды құрылғыларға, әсіресе кейбір дыбыс күшейткіштеріне кедергі келтіреді. Интеллектуалдық меншік санаулы ғана сала қатысушыларының қолында шоғырланған, бұл жаңа қатысушыларға кіруіне кедергі келтіріп, телефон өндірушілерінің арасындағы бәсекелестікті шектейді. Алайда, жағдай IS 95 сияқты CDMA негізделген жүйелерде нашарлайды, онда Qualcomm негізгі IP иегері болып табылады. GSM-де техникалық шектеулер салдарынан орнатылған 120 км-ге дейінгі шекті ұялы байланыс аймағы бар. Бұл 35 шақырымға дейін кеңейтілген.

IS-95 артықшылықтары

Қуат - IS 95-тің ең үлкен артықшылығы; ол кез-келген басқа технологияға қарағанда бір МГц жолақтығы бойынша көп пайдаланушыларды қабылдай алады. Бір мезгілде пайдаланушылардың санына шектеу жоқ. Сағаттар дәлдікті сақтайды, мұнараның қашықтығын шектемейді. Қуатты аз тұтынады және үлкен аумақты қамтиды, сондықтан IS 95-тегі жасуша көлемі үлкен. Сигналдың төмен деңгейімен (ұялы телефонды қабылдау) қолайлы қоңырау салуға қабілетті. Жұмсақ қоңырауды қолдану, бұғатталған қоңыраулар санын азайту. IS 95-тің айнымалы жылдамдықты дауыс кодтаушылары динамик сөйлеспеген кезде берілетін жылдамдықты азайтады, бұл арнаны тиімдірек толтыруға мүмкіндік береді. Жоғары деректерді беру жылдамдығына жету жолы.

Сымсыз Интернет стандарттарын салыстыру

Анықтама ретінде мобильді және мобильді емес сымсыз Интернет стандарттарын салыстыру ұсынылады.