האבולוציה המהירה של תקשורת אלחוטית עיצבה באופן יסודי את האופן שבו אנשים מתחברים, עובדים וחיים. החל מהימים הראשונים של טלפונים סלולריים קול-רק לטלפונים חכמים של נתונים ומכשירי IoT, כל דור של טכנולוגיה אלחוטית הביא קפיצות משמעותיות במהירות, קיבולת ואמינות.בין אלה, שילוב של רשתות 3G עם Wi-Fi וטכנולוגיות אלחוטיות אחרות עומד כנקודת ציון קריטית - זה אפשרי, בכל זמן, בכל מקום, קישוריות תמיד, וסוף עולם, עבור העולם, אנו מקבלים.

הבנת 3G Networks בקונטקסט

הדור השלישי (3G) טכנולוגיה אלחוטית התפתחה בתחילת שנות ה -2000 כ שדרוג גדול ממערכות 2G. בניגוד קודמו, אשר תוכנן בעיקר עבור הודעות טקסט מוגבלות, 3G נבנה כדי לטפל בנתונים ניידים.זה הציג רשתות מעוגלות חפיסות לצד קול מסורתי מתפתל, מה שהופך את זה אפשרי לגלוש באינטרנט, לשלוח הודעות דוא"ל עם החזקות, ולהשתמש באפליקציות מוקדמות - כל הידיים.

שתי משפחות עיקריות של תקני 3G שלטו בשוק העולמי:0UMTSFLT:1 (Universal Mobile Telcommunica System), בהתבסס על טכנולוגיית W-CDMA ומשמשת בעיקר באירופה ובחלקים באסיה, ו-FLT:2CDMAFLT 3), התפתחות של 2G CDMA מערכות פופולריות באמריקה, יפן וקוריאה הציעה שיא של קיבולת של מספר תפוצה סלולרית של שירותי ה-G-HMA (R) ל-HRPDPS (G) ל-HPSIFPSDPSIOS-HPSDPSIOS) לאחר מכן, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , קיבולת של 2G CDMASDPSDPSDPSDPSDPSDPSDPSDPSDPSDPSDPSDPSDPSDPSDPSDPSDPSDPSDPSDPSA) לאחר מכן, , , , , , , , , , , , , , , , ,

אבל 3G לבד לא יכול לספק את הביקוש המתפתח עבור נתונים ניידים.כמו טלפונים חכמים כמו iPhone ומכשירי אנדרואיד מוקדם proliferated, משתמשים צפויים אינטרנט מהיר, אמין בכל מקום - לצד בניינים, באצטדיוןים צפופים, ובזמן נסיעה.רשתות סלולריות, במיוחד באזורים עירוניים צפופים, במהירות הפך לדחוס.זה המקום שבו האינטגרציה עם Wi-Fi וטכנולוגיות אלחוטיות אחרות לא רק הפך יתרון אבל חיוני.

טכנולוגיות אלחוטיות משולבות 3G

Wi-Fi (IEEE 802.11)

Wi-Fi הוא ככל הנראה הטכנולוגיה המשלימה החשובה ביותר עבור 3G. הפעלה בלהקות ספקטרום לא מורשה (2.4 GHz ו 5 GHz), Wi-Fi מספק שיעורי נתונים גבוהים מאוד - לעתים קרובות מעל 100 Mbps בגרסאות מודרניות - עם טווח מוגבל (בדרך כלל 30 עד 100 מטר) העלות הנמוכה שלה, הקלה של פריסה, וזמינות נרחבת בבתים, משרדים, ונקודות חמות להפוך את זה אידיאלי עבור עומס נתונים סלולריים, כאשר הוא יכול להיכנס במהירות גבוהה יותר עבור התקן אלחוטית של רשת אלחוטית של ממשק המשתמש.

Bluetooth

בעוד Bluetooth אינו משמש בדרך כלל לגישה לאינטרנט רחב-שטח, הוא ממלא תפקיד חיוני בתקשורת המכשיר המקומי-ל-ד'ר-ד' באדריכלות משולבות, Bluetooth יכול להקל על שיתוף נתונים לטווח קצר, tethering (באמצעות טלפון כמו מודם), וקשר לפריפריה כגון ראשי, שעונים חכמים ומערכות מידע על ידי קיבולת הרכב.

LTE ו-4G

Long-Term Evolution (LTE), אשר הושק כ-4G, נתפס כורשו ישיר ל 3G, המציע מהירויות גבוהות יותר (עד 1 Gbps ב LTE-מתקדמים) ועוצמה נמוכה יותר. עם זאת, במהלך תקופת המעבר של סוף 2000 ובתחילת 2010, מפעילי רשת לעתים קרובות לפרוס LTE לצד תשתית 3G הקיימת.

5G

הדור הבא -5G - הוא עכשיו בנוי סביב הרעיון של תקשורת אולטרה-עדתית נמוכה (URLLC) ותקשורת מסיבית מסוג מכונה (mMTC) בעוד 5G הוא אבולוציה עמידה, שילוב שלה עם קיימות 3G (ו 4G) רשתות הוא חיוני עבור מעבר חלק. אופרות משתמשות בטכניקות כגון 5G-NSAalone () אדריכלות, שבו 5G הוא צורך בכיסוי רוחבי של 4G אפילו דחיסות.

גישות טכניות לאינטגרציה

שילוב ללא ים של 3G עם Wi-Fi וטכנולוגיות אחרות אינו אוטומטי - הוא דורש אדריכלות רשת מתוחכמת, אינטליגנציה למכשיר ופרוטוקולים סטנדרטיים.כאן הם המרכיבים הטכניים העיקריים:

יד רדיאלית

בניגוד ל Handover האופקי (מכמריצה בין שני מגדלי תאים של אותה טכנולוגיה), Handover אנכי כרוך לנוע בין סוגים שונים של רשתות שונות - לדוגמה, מ 3G ל- Wi-Fi או מ 3G ל LTE.התהליך חייב להיות חסר אונים ושקוף למשתמש.מכשירים עוקבים באופן קבוע אחר כוח, מהירות נתונים, עומס רשת, ולאחר מכן להפעיל יד באמצעות אלגוריתמים שמצביעים על העדפות משתמשים (למשל, "Wi-Fi").

I-WLAN (InterWork WLAN)

סטנדרטי על ידי 3GPP (הגוף מגדיר GSM, UMTS ו LTE), I-WLAN מפרט כיצד רשת Wi-Fi יכולה לעבוד עם הליבה 3G. היא תומכת הן ניידות חלקה (למשל, מעבר מתא 3G ל- Wi-Fi חם ללא הטלת מפגשים פעילים) והמשך שירות (למשל, שיחות VoIP מתמשכים מועברות) הן מחוץ ל-IWLAN, שימושים באימות מאובטחים, ומאובטחים לשרתים (A) ומאובטחים, לעתים קרובות, גישה ל-A.

בחירת רשת ופירוק מדיניות

המפעילים מגדירים מדיניות שתכתיב מתי וכיצד מכשיר צריך להפטר מ-3G ל-Wi-Fi. לדוגמה, מדיניות יכולה לומר: "להפיץ את כל נתוני הרקע כאשר Wi-Fi זמין, אך לשמור על קול ומשחקי שקיפות נמוכה על התא." מדיניות זו נדחפת למכשירים באמצעות Open Alliance Device Management (ODM) או פרוטוקולים דומים ברשת, זיהוי תנועה (T) ו-TGet (T) שפותחו כרכיבי-Cet) של שיתוף פעולה טוב יותר ל-Computerdowed Direct Alliance (ODM) או פרוטוקולים מתקדמים) או ניהול הפעלה (ODM) או מערכת הפעלה (OD) או מערכת הפעלה (D) או מערכת הפעלה (D) או תיקון של מערכת הפעלה (D) או תיקון של מערכת הפעלה (D) או ניהול הפעלה (OMA-Fi) או ניהול הפעלה (DM) או מערכת הפעלה (TG) או מערכת הפעלה (D) או מערכת הפעלה (D) או מערכת הפעלה (D) או מערכת הפעלה (TG) או מערכת הפעלה מחדש של מערכת הפעלה מחדש של פונקציות הפעלה מחדש של מערכת הפעלה מחדש של מערכת הפעלה (D) או מערכת הפעלה מחדש של פונקציות הפעלה מחדש של מערכת הפעלה מחדש של מערכת הפעלה מחדש של מערכת הפעלה מחדש של

מכשירים כפולים-Band ו- Multi-Mode

יכולת חומרה היא חיונית.טלפונים חכמים מודרניים משלבים מספר רב של מכשירי רדיו התומכים ב- 3G (UMTS/CDMA2000), LTE, 5G, Wi-Fi (802.11 A/g/n/ac/ax), ו- Bluetooth - הכל ב-Schiet יחיד (למשל, Qualcomm Snapdragon X סדרה).

היתרונות של Integrating 3G עם Wi-Fi וטכנולוגיות אלחוטיות אחרות

קישוריות ללא ים

משתמשים יכולים לנוע בין אזורי כיסוי ללא רשתות החלפת ידניות.טלפון חכם המחובר לתאי 3G בזמן הליכה בחוץ באופן אוטומטי ידיים לרשת Wi-Fi תאגידית ברגע שהמשתמש נכנס לבניין.פגישת האינטרנט - בין אם סרטון הזרמה, שיחת VoIP, או אפליקציית ענן - continues ללא הפרעה.זה לא יקר ערך בסביבות כמו קניונים, שדות תעופה, ומרכזי מוסכמות שבהם כיסוי סלולרי הוא לעתים קרובות חלש Wi-Fi הוא בשפע.

שיפור מהירות המידע וגמישות

Wi-Fi יכול למעשה לשמש כזרז מהירות עבור 3G. בתרחיש ביתי, משתמש עם מודם 3G (מקור ב-Mobile פס רחב dogles) יכול להתחבר באמצעות Wi-Fi ל נתב, אשר לאחר מכן מתחבר לרשת התאית.יותר נפוץ, טלפונים חכמים וטאבלטים משלבים את שני הקשרים: הם שומרים את הקישור 3G פעיל עבור אותות פעיל ומשימות נמוכות יחסית תוך שימוש ב-Wi-Fi עבור עומס נמוך יותר עבור גישה כבדה יותר.

כיסוי משופר בסביבה עירונית ובתוך

אותות 3G נאבקים לחדור חומות בטון עבות, מוסכי חניה תת-קרקעיים, ורשתות בנייה צפופות. Wi-Fi – לעתים קרובות פרוסות במקומות אלה מאוד - להפיק את הפערים.על ידי שילוב של השניים, משתמשים נהנים משירות עקבי במקומות שבהם התא לבדו נכשל. בהגדרות כפריות, רשת Wi-Fi mesh יכולה להרחיב את ההגעה של נקודת גישה מחוברת 3G, המביאה לאינטרנט לקהילות מרוחקות.

אנרגיה יעילה

באמצעות חיבור Wi-Fi מקומי לנתונים צורכת באופן משמעותי פחות כוח סוללה מאשר שמירה על קישור רדיו 3G, במיוחד כאשר האות התאי חלש (אשר מכריח את המכשיר להגביר את כוח השידור) אינטגרציה חכמה מאפשרת למכשיר לכבות או להוריד את הכוח של מודם 3G בעוד הנתונים זורם מעל Wi-Fi, מרחיבים את חיי הסוללה עד 30-50% בדפוסי שימוש טיפוסיים.

חיסכון בעלויות למשתמשים ולעורכים

עבור משתמשים, המרומז ל-Wi-Fi להימנע מכיסוי נתונים סלולרי וטענות שוטטות.עבור מפעילי, הוא מקטין את העומס על ספקטרום מורשה יקר והוצאות הון עבור תחנות בסיס 3G נוספות. מחקר של סיסקו (מאוחר יותר נרכש על ידי מדד הרשת החזותית שלה) המוערך כי בשנת 2016 יותר מ- 60% של תעבורת נתונים ניידים כבר הונעו ל-Wi-Fi או תאים קטנים, והצלת מיליארדים בתשתיות.

יישומים אמיתיים ועושים שימוש במקרים

נקודות חמות ניידות ו-Tthering

אחת האינטגרציה המוקדמות והצפונית ביותר הייתה תכונה של נקודות חמות ניידים.A 3G-enabled סמארטפון או נתב נייד ייעודי (MiFi) פועל כגשר: הוא מתחבר לרשת 3G ולאחר מכן משדר אות Wi-Fi כדי לשתף את הקשר הזה עם מחשבים ניידים, טאבלטים, ומכשירים אחרים.זה אפשר למטיילים לגשת לאינטרנט בכל מקום - על רכבות, בפארקים, או בעבודות זמניות - ללא צורך בתוכניות נפרדות לכל מכשיר.

רשתות Enterprise and Campus

ארגונים גדולים לעתים קרובות לפרוס תערובת של תאי (3G/4G) ו-Wi-Fi. עם אינטגרציה, עובדים יכולים להשתמש ב- SIM יחיד מבוסס כניסה עבור שתי הרשתות.המכשירים שלהם בוחרים באופן אוטומטי את החיבור הזמין ביותר: Wi-Fi עבור משימות בפס גבוה בתוך המשרד, ו- 3G בעת המעבר בין מבנים.

Wi-Fi Offloading in Smart Cities

רשויות עירוניות והובלת רשויות התחבורה מקיימות את ה-Wi-Fi העירוניות בריבועים ציבוריים, תחנות אוטובוס ותחנות רכבת.רשתות אלה משולבות בתשתיות המפעילות הניידות כך שהמכשיר של המשתמש עובר באופן אוטומטי מ-3G ל-Wi-Fi, כאשר קרוב לנקודה חמה. זה מקטין את הגודש ברשת המאקרו 3G, משפר את חוויית המשתמש ומאפשר לערים לספק קישוריות חופשית או נמוכה לאזרחים.

התאוששות אסון וכיסוי זמני

בעקבות אסונות טבע, מגדלים סלולריים עלולים להיפגע או להיטען מחדש.רשתות Wi-Fi מבוזרות במהירות – המופעלות לעיתים קרובות על ידי גנרטורים או לוחות סולאריים – ניתן לשלב עם תשתיות 3G ששרדו באמצעות הגיבוי חירום לווייניים ואדם מושפע יכול להשתמש במכשירים שלהם בצורה חלקה בשני הרשתות, ולהבטיח תקשורת ביקורתית נשארת אפשרית.

אתגרים ומגבלות של אינטגרציה

אבטחה Vulnerabilities

רשתות Wi-Fi, במיוחד נקודות חמות ציבוריות פתוחות, הן מאובטחות פחות מאשר חיבורים סלולריים.כאשר מכשיר משלב 3G ו-Wi-Fi, יש לאכוף את האבטחה בכל יד. Attackers יכול להגדיר נקודות גישה סוררות המחקות רשתות Wi-Fi לגיטימיות, לזרז מכשירים לחיבור ולאחר מכן ליירט פתרונות כגון מנהרות IPSec, אימות מבוסס SIM (E-SAPSIM), אימות ואימות אלה.

פערים בין-אופרציה והתאמה

למרות תקני 3GPP, שילוב בעולם האמיתי לעתים קרובות דורש יישום מותאם אישית. ספקים שונים, גרסאות מערכת הפעלה, ותצורה של המפעיל יכול להוביל להתנהגות לא עקבית של ניהול יד - למשל, מכשיר עשוי לדבוק אות 3G חלש במקום לעבור אות חזק Wi-Fi, ביצועים משפילים. Roaming בין נקודות חמות של מפעילי Wi-Fi שונים (למשל, באמצעות מפעילת יישומים רבים) עדיין לא חלקה לחלוטין.

איכות השירות (QoS) Inconsistency

רשתות 3G מנוהלות על ידי מפעילי שיכולים להבטיח QoS מסוים עבור קול ונתונים בזמן אמת. Wi-Fi, הפעלה בספקטרום לא מורשה, הוא כפוף להפרעות מאינספור מכשירים אחרים (neighbourhood נתבים, מיקרוגלים, Bluetooth) במהלך המעבר מ 3G ל- Wi-Fi, המשתמש עשוי לחוות אובדן, ג'טר, או טיפות פתאומיות במהירות.

בעיות ספציפיות ושיקום

3G משתמש בספקטרום מורשה, אשר מוקצה בקפידה ומוגן. Wi-Fi משתמש בלהקות לא מורשה שיכול להיות צפופה. integrating השניים דורש תכנון תדר זהיר וציות לתקנות מקומיות (למשל, כוח שידור מקסימלי עבור Wi-Fi) במדינות מסוימות, המפעילים מוגבלים באמצעות ערוצי Wi-Fi מסוימים או Face Certification hurdles.בנוסף, כמו 3G רשתות להתחיל להיות גלובלי (עם הרבה אינטגרציה, 5G, 2022, אך עדיין, אך ורק 5G, אך ורק כדי ליצור אינטגרציה, אך ורק 5G, 5G, 000, אך ורק 5G, 000, אך ורק כדי לבצע אינטגרציה, אך ורק 5G, 000, 000, אך ורק 5G, 000, אך ורק כדי ליצור אינטגרציה, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, אך ורק כדי לבצע אישורים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, אך ורק כדי ליצור אינטגרציה, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, אך ורק כדי לבצע אינטגרציה, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000

אינטגרציה עתידית: Beyond 3Gאינטגרציה

כאשר מפעילי משלבים 3G כדי ליצור מחדש ספקטרום עבור LTE ו- 5G, העקרונות של שילוב רב-טכנולוגיה חיים על-ידי פיתוח: רשתות 5G נועדו מן הקרקע לעבודה עם Wi-Fi (הן קונבנציונלי ו-6 GHz Wi-Fi 6E/7) באמצעות FLT:0 Access Steering, Switching, ו-Splitting (ATS)FLT:1 ב 3G מאפשר הפעלה זמנית של מערכת ההפעלה של 5G.

אינטליגנציה מלאכותית ולמידה של מכונה מוחלים על בחירת רשת והחלטות יד.במקום סף פשוט של אותות, אלגוריתמים אינטגרציה מודרניים לשקול דפוסים היסטוריים, ניידות משתמשים, סוג יישום ואפילו חזה עומס רשת.לדוגמה, מכשיר מונע AI עשוי לפני האתיופי לרשת Wi-Fi בתחנת רכבת לפני שהמשתמש אפילו נכנס לבניין, הבטחת יד אפסית לאחור.

רשת סליקה - תכונה 5G מפתח - יאפשר למפעילים להציע רשתות וירטואליות מרובות על אותן תשתית פיזית, כל אחת עם ערבויות QoS משלה. פרוסה ייעודית לתקשורת אולטרה-עוצמה נמוכה יכול להיות יד חלקה קישור Wi-Fi תוך שמירה על תקציבי שקיפות קפדניים, משהו בלתי אפשרי עם שילוב 3G-Wi-Fi.

לבסוף, העלייה של רשתות 5G/LTEIRG1 (למשל, CBRS בארה"ב) בשילוב עם ארגון Wi-Fi מטשטש את הקווים בין הסלולר והמקומי.רשתות הללו יכולות להשתלב עם רשתות סלולריות ציבוריות, ומעניקות למשתמשים חוויה אחידה בשני תחומים.

מסקנה

השילוב של רשתות 3G עם Wi-Fi וטכנולוגיות אלחוטיות אחרות היה צעד מרכזי באבולוציה של תקשורת סלולרית.זה פתר בעיות בעולם האמיתי - כיסוי מוגבל, גודש נתונים, ניקוז סוללות, ועלויות גבוהות - תוך הנחת התשתית הטכנית והאדריכלית של ימינו של העולם הרב-גישה 5G, למרות ש-3G עצמו הוא פרש, הלקחים המוערכים (יד, IW-LAN), כיצד להמשיך לנסחים רשתות אלחוטיות ולנהל את ה-co-line.

עבור משתמשים, ההבטחה נשארת זהה: חלקה, אמין ומהיר קישוריות ללא קשר למיקום או לטכנולוגיה.עבור מפעילי ציוד, שילוב נשאר אתגר אסטרטגי - אבל אחד כי, כאשר מבוצע היטב, מספק ערך עצום.כפי שאנו נעים לעבר נוף אלחוטי יותר ויותר heterogeneous, היכולת להדביק דורות שונים סוגים של רשתות יישארו חשובים כמו טכנולוגיות בודדות עצמם.

מקור:0 (ב) מקורות:

  • (ב) [15] ויקיפדיה (במבט על תקנים והיסטוריה)
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • מדד ה-FLT:0Cisco Visual Networking Index - Mobile Data Offloading Trends
  • (ב) ,0) ,(הופנה מהדף Access Traffic Steering, Switching and Splitting in 5GFreaLT)