המעבר מ 2G ל 3G: קידום טכנולוגי ואתגרים

השינוי מדור שני (2G) לטכנולוגיות סלולריות של הדור השלישי (3G) סימנו את אחת התקופות הטרנספורמציות ביותר בתולדות התקשורת. שבו רשתות 2G נבנו בעיקר לשיחות קוליות והודעות טקסט בסיסיות על פני חיבורים מעוגלים מעגלים, 3G הציגה שירותי הבנה מכווצים ביותר שפותחו על ידי מערכות ההפעלה של האינטרנט הנייד, וידאו והודעות מולטימדיה בפעם הראשונה זה לא קרה לילה.

מגבלות ששינוי ד"ר

בסוף שנות ה-90, רשתות 2G הגיעו לגבולות המעשיים שלהם.מערכת גלובלית לתקשורת סלולרית (GSM), תקן 2G הדומיננטי, הציע מהירויות נתונים תיאורטיות של רק 9.6 kbps עבור נתונים מעומעים מעגלים.שיפור שיעור הנתונים עבור GSM Evolution (EDGE), לפעמים נקרא 2.5G, דחף את זה ל- 384 kbps, אבל אפילו זה לא היה מספיק עבור דרישות מתפתחות של גלישה באינטרנט, עם , קבצים מצורפים, עם , עם סטרימינג והודעות דוא"ל, עם הודעות דוא"ל, עם הודעות דוא"ל, עם , עם הודעות דוא"ל.

משתמשים רצו יותר קול ו- SMS. מוקדם WAP (פרוטוקול יישום אלחוטי) היו איטיים ומתסכלים. מפעילי הרשת הכירו כי שינוי ארכיטקטוני בסיסי היה צורך לתמוך התיאבון הגדל עבור נתונים.מגבלות של 2G לא רק על מהירות.המרכז המתפתל היה בלתי יעיל עבור תעבורת נתונים פורצת, ויעילות ספקית הייתה הרבה מתחת למה שטכנולוגיות חדשות יכולות להשיג את תעשיית הניידות הדרושה לפירוק נקי מהעבר.

קידום טכנולוגי שפקד 3G

רשת Core-Switched Core Network

השינוי האדריכלי החשוב ביותר ב 3G היה הצגת רשת ליבה מכושפת חפיסת חבילות לצד תשתית הקול המתוכננת של המעגל הקיים.זה אפשר לחלק את הנתונים לחבילות, נצמד באופן עצמאי, ונבנה מחדש ליעד, תוך שימוש יעיל בהרבה במשאבים ברשת.רשת הליבה של 3G התבססה על שירות ה-Pet Radio (GPRS) הליבה, שהוצגה כמעל לרשת רדיו הרבה יותר.

WCDMA ו- CDMA2000 רדיו טכנולוגיות

ממשק הרדיו של 3G היה עזיבה גדולה מן הגישה הממושכת (TDMA) ותדירות-דיוויזית גישה מרובות (FDMA) שיטות בשימוש ב 2G. שני סטנדרטים מתחרים ראשוניים הופיעו.המחלקה הראשונה קוד קוד רחב (WCDMA), אשר הוצעה על ידי איגוד הטלקומוניקציה הבינלאומי (ITU) כחלק ממשפחת IMT-2000.

שיפור מהירות הנתונים

רשתות 3G סיפקו מהירויות נתונים של העולם האמיתי החל מ 384 kbps למספר מגהביט לשנייה, בהתאם להודעה ספציפית ולתנאי הרשת.המפרט ITU-2000 הנדרש לקצב נתונים בגובה מינימלי של 2 Mbps עבור משתמשים נייחים ו 384 kbps עבור משתמשים ב- Moving Access מאוחר יותר כמו High-Speed Down Packet Access (HPA) דחף שיא של 2 מ"ק למהירויות נמוכות יותר של Mlink2bps עבור כלי רכב.

סמארטפונים Ecosystem

ההתקדמות הטכנולוגית של 3G אפשרה את העלייה של מכשירי הסמארטפון המודרניים.מכשירים כמו Nokia N-Series ו-iPhone המקורי (2007) מינוף קישוריות 3G כדי לספק גלישה מלאה באינטרנט, סינכרוניזציה דוא"ל, יישומים של צד שלישי, ו- מולטימדיה Playback.זמינות של נתונים 3G הפכו חנויות יישומים קיימא, אשר בתורו יצרו מחזור רוטטטיבי של ביקוש לרשתות מהירות יותר ומכשירים מסוגלים יותר.

מפתח 3G סטנדרטים ואבולוציה

מערכת תקשורת סלולרית (Universal Mobile Telcommunica System)

UMTS היה תקן 3G שאומצה על ידי רוב מפעילי GSM ברחבי העולם.זה החליף את ממשק רדיו GSM עם WCDMA תוך שמירה על תאימות לאחור באמצעות מכשירים כפול-מו-ד. רשתות UMTS המסחריות הראשונות שהושקו בשנת 2001 ביפן (NTT DoCoMo's FOMA) וב-2003 באירופה, UMS התפתח באמצעות מספר הודעות מ- 3rd Partnershipha Generation (3GPP), כל אחת מתכונות ה-HR של HPAR, אשר ה-HS, אשר ה-R, אשר ה-HSR, אשר ה-HS, אשר הוסיפו את הביצועים המהירים יותר, ו-HMS, ו-HMS, אשר פורסמו ב-HS, ו-HMS, ו-HS, ו-HS, אשר פורסמו ב-HSLCDSLCDSTM, ו-HMS, ב-HMS, ב-HMS, אשר פורסמו ב-HMS, ב-HMS, ב-HMS, ב-HMS, ב-HMS, ב-HMS, ב-HMS, ב-HMS, ב-HMS, ב-HMS, ב-2003, ב-HMS, ב-HMS

CDMA2000 ו- EV-DO

עבור מפעילי כי פרסו רשתות IS-95 (CDMA One) רשתות, נתיב שדרוג טבעי היה CDMA2000. CDMA2000 1xRTT הציע נתונים מהירויות עד 153 kbps, בעוד CDMA2000 1xEV-DO (Rel 0) סיפק מהירויות שיא של 2.4 Mbps.מאוחר יותר כמו EV-DO A ו-B משופר ו- latency CD2000 היו פרוסים בעיקר בארצות הברית, בעוד ש-CMAC, אך ורק ב-GMA, אך ורק ב-S, אך ורק ב-C, לא השיגו באופן טכני, מעולם לא השיגו רמות הגרסאות סטנדרטיות, אך ורק ב-MAC, מעולם לא הושגו, בעוד ש-MAC, מעולם לא הושגודות, ו-MA 3.

TD-SCDMA

סין פיתחה את תקן 3G שלה, חטיבת הקוד הסינכרון של זמן (TD-SCDMA), כחלק ממשפחת IMT-2000.TD-SCDMA תוכנן להשתמש בספקטרום ה-GS הקיים ביעילות ולצמצם את התלות בקניין אינטלקטואלי זר.הוא הוצב מסחרית על ידי סין Mobile החל בשנת 2009. עם זאת, TD-SCDMA סבלה ממכשיר מערכת אקולוגית מוגבל, בהשוואה ל- WCD, ו-MA היה יכול לעבור באופן מסחרי בשלב זה היה לעבור עד ל-TD.

אתגרים עומדים במהלך המעבר

עלויות תשתית גבוהות

לאחר ש- 2G עד 3G נדרש מפעילי להשקיע בכבדות בתחנות בסיס חדשות, בקרים ברשת רדיו, ואלמנטים ברשת הליבה.A יחיד 3G Node B (מקבילה של 2G BTS) כיסה שטח קטן יותר מאתר תא 2G, במיוחד בימים הראשונים של פריסה, כלומר מפעילי צריך לבנות יותר אתרים כדי להשיג כיסוי דומה.

אחריות וזמינות מכשירים

מוקדם 3G הידיים היו יקרים, מסיבי, היו בעלי חיים סוללה ירודה בהשוואה למכשירים מתקדמים 2G. המורכבות של תמיכה בלהקות תדרים מרובים וטכנולוגיות רדיו מרובות (2G ו 3G) הגבירו עלויות רכיב ואתגרי עיצוב.צרכנים היו איטיים לאמץ 3G מכשירים עד שהמחירים ירדו ויישומים משכנעים הופיעו.מערכת אקולוגית התקנים מגוונת גם על ידי אזור. בעוד שידי WCDMAs השיגו בקנה מידה עולמי חזק, CDMA2000 ידיים היו פחות מרוכזות בשווקים אלה, כלומר, פחות משווקים, ומשתנים עבור כלכלות רחב יותר, ומשתנים.

ספקטרום אללוקו ושיקום הארדלס

3G דרש ספקטרום חדש בלהקות אשר שימשו בעבר למטרות אחרות, כגון תקשורת צבאית או שידור. ממשלות היו צריכות להתממש ולמכירה פומבית בספקטרום זה, תהליך שהיה לעתים קרובות איטי, שנוי במחלוקת, וכפוף לאתגרים משפטיים. במדינות מסוימות, מכירות פומביות ספקטרום היו מתעכבות במשך שנים, מה שגורם למפעילים לא יכול לפרוס 3G, בעוד הביקוש לנתונים ניידים גדל.

רשת Coverage and Quality

רשתות 3G המוקדמות סבלו מכיסוי גרוע, במיוחד מקורה באזורים כפריים.הלהקות הגבוהות יותר בשימוש על ידי 3G היו טווח קצר יותר וחוסמו בקלות רבה יותר על ידי מבנים ושטח. המפעילים נאלצו להשקיע זמן רב וכסף כדי לשפר את הכיסוי דרך אתרי תאים נוספים, חזרות ופתרונות מקורה. במהלך המעבר, משתמשים חוו לעתים קרובות קשרים ירד כאשר נע בין 2G ל-3G אזורים.

Backhaul ו- Core Network

3G networks required much greater backhaul capacity than 2G networks. Where a 2G cell site might have needed only one or two E1/T1 lines, a 3G site could require multiple T1/E1 lines or Ethernet connections. Many operators had to upgrade their backhaul networks from legacy TDM (time-division multiplexing) to packet-based transport, a significant engineering project. The core network also needed substantial upgrades, including new Serving GPRS Support Nodes (SGSNs) and Gateway GPRS Support Nodes (GGSNs) for the packet-switched domain. These upgrades required careful planning, integration testing, and often involved multiple vendors, increasing complexity and risk.

השפעה והמורשת של 3G

כלכלה של האינטרנט הנייד

3G עשה את האינטרנט הנייד מציאות מעשית עבור מאות מיליוני אנשים.זה אפשר דור חדש של שירותים: גלישה באינטרנט נייד, דוא"ל, יישומי מדיה חברתית, הזרמת וידאו ושירותים מבוססי מיקום. App Store ו-Google Play Store Ecosystem, אשר הושקה על 3G-capable מכשירים, יצר תעשיות חדשות לחלוטין ומודלים עסקיים. Mobile Trading, בנקאות סלולרית, ויישומים בריאות סלולריים כל עקבותיהם ל- 3G השפעה שלילית על ידי נתונים של 3G.

עקבו אחרי Digital Divide

בעוד 3G היה בתחילה פרוס בעיקר בשווקים המפותחים, בסופו של דבר הגיע למיליארדי משתמשים במדינות מתפתחות.העלות המידרדרת של מכשירים 3G וזמינות של תוכניות נתונים סבירות הביאו גישה לאינטרנט סלולרי לאוכלוסיות שלא היו בעבר כל קישוריות לאינטרנט בכלל. בחלקים רבים של אפריקה, דרום אסיה ואמריקה הלטינית, 3G היה ניסיון האינטרנט הראשון עבור רוב המשתמשים זה היה השפעה עמוקה על חינוך, בריאות, הכללה פיננסית, וגישה למידע נמוך כמו פיתוח של ארגונים מקוונים של רשת נמוכה יותר.

נצלו את הדרך ל-4G ו-5G

האדריכלות הכל-IP ש- 3G החלה ליישם הפכה לבסיס עבור 4G LTE. רכיבי הרשת, פרוטוקולים וחוויה מבצעית שנרכשה במהלך עידן 3G הודיעו ישירות על העיצוב והפריסה של רשתות 4G. לדוגמה, מערכת ה- IP Multimedia (IMS) שהוגדרה ב- 3G שחררה 5G שחררה את הבסיס ל LTE קול מעל (VLTE).האדריכלות הליבה של 3GRGRGR של ה-GVGVGVGet, אשר פותחה את ה-E, אשר נעשה שימוש בטכניקות משולבות ב-EQR.

המורשת של 3G Networks

גם כשרשתות 4G ו-5G הפכו דומיננטיות, רשתות 3G נותרו בשירות בחלקים רבים של העולם היטב לתוך ה- 2020.אופרות המשיכו לפעול 3G לתמיכה במכשירים מורשת, לספק כיסוי בתחומים שבהם 4G טרם הגיע, ומשמשות כנפילה לקריאות המשך, אך השקיעה ההדרגתית של רשתות 3G כבר כבר כמה שנים.

שיעורים למדו עבור תעבורת רשת עתידית

מעבר 2G ל- 3G מציע מספר שיעורים קבועים עבור תעשיית הנייד.ראשון, מדיניות ספקטרום חשובה מאוד.הדרך שבה ממשלות להקצות וספקטרום המחירים יש השפעה ישירה על מהירות פריסת הרשת ועלות לצרכנים. שנית, תאימות לאחור וניתוק החלק בין הדורות הם קריטיים עבור ניסיון שינוי מחשבי, אשר מכריחים את המשתמשים לבחור בין כיסוי ומהירות ההשקעה יאבקו להשיג את האימוץ.

מסקנה

המעבר מ 2G ל 3G היה רגע שפיכת מים בהיסטוריה של התקשורת הניידת.זה עבר את התעשייה מפרדיגמה ממוקדת קול, מעגלית מכושפת לשיתוף פעולה ממוקד נתונים, מזחלת חבילה, התקדמות טכנולוגית בגישה רדיו, אדריכלות רשת הליבה ויכולות ההתקנים היו עמוק.האתגרים בעלות, כיסוי, פיתוח מערכת אקולוגית היו משמעותיים באותה מידה.

לקוראים המעוניינים בהקשר טכני או היסטורי עמוק יותר, מומלץ המשאבים הבאים: פרויקט השותפות של הדור השלישי (3GPP) אנדרט 1 לתיעוד תקני, ה-FLT:2 (ITU) ,3rd Generation Partnership Project (3GPP) ,IMT-2000, ו-FLT:2GSM AssociationLTF:5 לדיווחים על מדיניות סלולרית ואפקטים כלכליים.