Τα τελευταία 80 χρόνια, ο κλάδος των τηλεπικοινωνιών γνώρισε τεράστια ανάπτυξη. Πολλοί λάτρεις των smartphone σήμερα δεν γνωρίζουν πραγματικά πόσο μακριά έχει φτάσει η βιομηχανία. Γι' αυτό γράψαμε αυτό το άρθρο για να εξετάσουμε την ανάπτυξη της βιομηχανίας των τηλεπικοινωνιών μετά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο.
Κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, τα γουόκι-τάκι της σειράς SCR της Motorola σημείωσαν μεγάλη επιτυχία στο πεδίο της μάχης. Έδειξε στον κόσμο τη δύναμη της ασύρματης επικοινωνίας. Έκανε επίσης τον κόσμο να θέλει να τα εφαρμόσει στην πολιτική αγορά.
Τα πρώτα κινητά τηλέφωνα
Μετά τον πόλεμο, το 1946, η AT & T στις Ηνωμένες Πολιτείες συνέδεσε έναν ασύρματο δέκτη στο Δημόσιο Τηλεφωνικό Δίκτυο με μεταγωγή (PSTN). Επίσης, κυκλοφόρησε επίσημα το MTS (Mobile Telephone Service) για πολιτική χρήση.
Στο MTS, εάν ένας χρήστης θέλει να πραγματοποιήσει μια κλήση, πρέπει πρώτα να βρει χειροκίνητα ένα δωρεάν ασύρματο κανάλι. Εάν λάβει ένα κανάλι, θα μιλήσει στη συνέχεια με τον πάροχο, ζητώντας από το άλλο μέρος να δημιουργήσει μια δεύτερη σύνδεση μέσω του δικτύου PSTN.
Ολόκληρη η κλήση χρησιμοποιεί half-duplex, που σημαίνει ότι μόνο ένας καλών μπορεί να μιλήσει κάθε φορά. Κατά τη διάρκεια μιας κλήσης, ο χρήστης πρέπει να πατήσει το κουμπί push-to-talk στο τηλέφωνο. Δεν είναι πολύ βολικό, σωστά;
Η μέθοδος χρέωσης ή χρέωσης στο MTS είναι επίσης πολύ πρωτόγονη. Ο χειριστής θα ακούει τη συνομιλία μεταξύ των δύο μερών καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας. Στη συνέχεια, θα υπολογίσει χειροκίνητα το κόστος μετά την ολοκλήρωση της κλήσης και θα επιβεβαιώσει τον λογαριασμό. Αυτό ήταν το πρώτο εμπορικό σύστημα κινητής επικοινωνίας στην ανθρώπινη ιστορία.
Θα λέγατε ότι τα κινητά τηλέφωνα εφευρέθηκαν τη δεκαετία του 1970; Γιατί υπήρχε τη δεκαετία του 1940; Μην πανικοβάλλεστε, αυτό το «κινητό» δεν είναι πραγματικό κινητό. Στην πραγματικότητα είναι ένα κινητό τηλέφωνο αυτοκινήτου. Πιο συγκεκριμένα, ένα αμφίδρομο γουόκι-τόκι αυτοκινήτου.
Κινητό τηλέφωνο αυτοκινήτου
Εκείνη την εποχή, ήταν αδύνατο να εφεύρουμε ένα κινητό τηλέφωνο χρησιμοποιώντας ηλεκτρονική τεχνολογία και μπαταρίες. Ωστόσο, υπήρχαν ήδη πολλά αυτοκίνητα εκείνη την εποχή.
Εκείνη την εποχή, ο «σταθμός βάσης» ήταν επίσης πολύ μεγάλος, κάπως παρόμοιος με πύργο ραδιοφώνου και τηλεόρασης. Ήταν η μόνη στην πόλη, και την είχαν στο κέντρο της πόλης. Ο πύργος κάλυψε μια ακτίνα 40 χιλιομέτρων με εξαιρετικά υψηλή ισχύ.
Τον Δεκέμβριο του 1947, ο ερευνητής της Bell Labs Douglas H. Ring πρότεινε για πρώτη φορά την ιδέα της «κυτταρικής επικοινωνίας». Αυτό σηματοδοτεί την αρχή της ανάπτυξης του κλάδου των τηλεπικοινωνιών. Πιστεύει ότι αντί να αυξάνουμε τυφλά την ισχύ μετάδοσης σήματος, είναι καλύτερο να περιορίζουμε το εύρος μετάδοσης του σήματος και να ελέγχουμε το σήμα σε μια περιορισμένη περιοχή (κελιά).
Έτσι, διαφορετικά κελιά μπορούν να χρησιμοποιούν την ίδια συχνότητα χωρίς να επηρεάζουν το ένα το άλλο, αυξάνοντας το εύρος ζώνης του συστήματος.
Αν και η ιδέα της κινητής επικοινωνίας είναι πολύ καλή, υπήρχαν πολλοί περιορισμοί εκείνη την εποχή. Έτσι, η Bell Labs το έθεσε στο ράφι ως απλώς ιδέα τους.
Η Ευρώπη και οι ΗΠΑ αναπτύσσουν ένα τηλέφωνο αυτοκινήτου
Στη δεκαετία του 1950, όλο και περισσότερες χώρες άρχισαν να κατασκευάζουν τηλεφωνικά δίκτυα αυτοκινήτων. Για παράδειγμα, το 1952 η Δυτική Γερμανία ξεκίνησε το A-Netz. Το 1961, ο Σοβιετικός μηχανικός Leonid Kupriyanovych εφηύρε επίσης το κινητό τηλέφωνο LK-1, το οποίο επίσης τοποθετήθηκε σε ένα αυτοκίνητο. Αργότερα, στη Σοβιετική Ένωση, εφαρμόστηκε το σύστημα τηλεφωνίας αυτοκινήτου «Altai», που κάλυπτε περισσότερες από 30 πόλεις της χώρας.
Το 1969, οι Ηνωμένες Πολιτείες παρουσίασαν ένα βελτιωμένο τηλεφωνικό σύστημα αυτοκινήτου MTS που ονομάζεται IMTS (Βελτιωμένο MTS). Το IMTS υποστηρίζει λειτουργία full-duplex, αυτόματη κλήση και αυτόματη αναζήτηση καναλιών και μπορεί να παρέχει 11 κανάλια (αργότερα 12). Αυτό είναι ένα ποιοτικό άλμα σε σύγκριση με το MTS.
Το 1971, η Φινλανδία ξεκίνησε το δημόσιο δίκτυο κινητής τηλεφωνίας ARP (Auto Radio Puhelin – Puhelin σημαίνει τηλέφωνο στα φινλανδικά). Αυτή η μονάδα λειτουργεί στη ζώνη των 150 MHz, αλλά εξακολουθεί να είναι χειροκίνητη και χρησιμοποιείται κυρίως για τηλεφωνική εξυπηρέτηση αυτοκινήτου.
Είτε πρόκειται για Altai, IMTS ή ARP, αργότερα ονομάστηκε "0G" ή "Pre-1G" (πριν από το 1G) τεχνολογία κινητής επικοινωνίας. Τώρα ας δούμε τι έχει να προσφέρει ο κλάδος των τηλεπικοινωνιών στην εποχή του 1G.
Η εποχή του 1G στον κλάδο των τηλεπικοινωνιών
Η ανάπτυξη των τεχνολογιών ημιαγωγών παρείχε περισσότερες ευκαιρίες για την ανάπτυξη της βιομηχανίας των τηλεπικοινωνιών. Αυτό δεν συνέβη μέχρι τη δεκαετία του '70. Το 1973, οι μηχανικοί της Motorola Martin Cooper και John F. Mitchell άλλαξαν τελικά την ιστορία για πάντα. Εφηύραν το πρώτο πραγματικά κινητό τηλέφωνο στον κόσμο (ένα κινητό τηλέφωνο τσέπης).
Το τηλέφωνο ονομάστηκε DynaTAC (Dynamic Adaptive Total Area Coverage). Έχει ύψος 22 εκατοστά, ζυγίζει 1,28 κιλά, μπορεί να μιλήσει για 20 λεπτά και είναι εξοπλισμένο με μια τεράστια κεραία.
Το 1974, η Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών των ΗΠΑ (FCC) ενέκρινε ένα τμήμα του φάσματος ραδιοσυχνοτήτων για χρήση σε δοκιμές κυψελοειδών δικτύων. Ωστόσο, το πείραμα καθυστέρησε μέχρι το 1977 πριν ξεκινήσει επίσημα. Εκείνη την εποχή, δύο αντίπαλοι συμμετείχαν στο πείραμα - η AT & T και η Motorola.
Το Κογκρέσο των ΗΠΑ το 1964 «στέρησε» από την AT & T τη δυνατότητα εμπορικής χρήσης της δορυφορικής επικοινωνίας. Σε απόγνωση, δημιούργησαν ένα τμήμα κινητής επικοινωνίας στο Bell Labs, αναζητώντας νέες ευκαιρίες.
Η πρόοδος του 1G είναι αργή αλλά σταθερή
Μεταξύ 1964 και 1974, η Bell Labs ανέπτυξε ένα αναλογικό σύστημα που ονομάζεται HCMTS (σύστημα κινητής τηλεφωνίας υψηλής έντασης). Τα κανάλια σήματος και φωνής του συστήματος χρησιμοποιούν διαμόρφωση FM με εύρος ζώνης 30 kHz και ρυθμό μετάδοσης 10 kbit/s.
Δεδομένου ότι δεν υπήρχε οργανισμός προτύπων ασύρματων κινητών την εποχή εκείνη, η AT&T δημιούργησε το δικό της πρότυπο για το HMTS. Η Electronics Industry Association (EIA) αργότερα ονόμασε αυτό το σύστημα Ενδιάμεσο Πρότυπο 3 (IS-3).
Το 1976, το HCMTS άλλαξε το όνομά του σε AMPS (Advanced Mobile Phone Service). Η AT & T χρησιμοποίησε την τεχνολογία AMPS για τη διεξαγωγή δοκιμών FCC στο Σικάγο και το Νιούαρκ.
Ας δούμε ξανά τη Motorola. Η Motorola ανέπτυξε για πρώτη φορά την τεχνολογία RCC (Radio Common Carrier) και κέρδισε πολλά χρήματα. Ως εκ τούτου, αντιτάχθηκαν έντονα στο να δώσει η FCC το φάσμα στις κυψελοειδείς επικοινωνίες ώστε να μην επηρεάσει την αγορά RCC τους. Αλλά ταυτόχρονα, ανέπτυξαν απεγνωσμένα τεχνολογίες κινητής επικοινωνίας και έκαναν τεχνικά αποθέματα. Έτσι γεννήθηκε το DynaTAC.
Αφού η FCC κυκλοφόρησε το φάσμα, η Motorola πραγματοποίησε δοκιμές βασισμένες στο DynaTAC στην Ουάσιγκτον. Ενώ ακόμα πειραματίζονταν αργά, άλλες χώρες είχαν ήδη αναλάβει το προβάδισμα.
Το πρώτο εμπορικό δίκτυο 1G στην Ιαπωνία
Το 1979, η Nippon Telegraph and Telephone (NTT) παρουσίασε το πρώτο εμπορικό αυτοματοποιημένο σύστημα κυψελοειδούς επικοινωνίας στον κόσμο στη μητροπολιτική περιοχή του Τόκιο. Αυτό το σύστημα αναγνωρίστηκε αργότερα ως το πρώτο εμπορικό δίκτυο 1G στον κόσμο.
Εκείνη την εποχή, υπήρχαν 88 σταθμοί βάσης στο σύστημα, που υποστήριζαν πλήρως αυτόματη εναλλαγή κλήσεων μεταξύ διαφορετικών κυψελοειδών κόμβων χωρίς χειροκίνητη παρέμβαση. Το σύστημα χρησιμοποιεί τεχνολογία FDMA, το εύρος ζώνης του καναλιού είναι 25 kHz, βρίσκεται στη ζώνη συχνοτήτων των 800 MHz και ο συνολικός αριθμός καναλιών διπλής όψης είναι 600.
1G στην Ευρώπη
Δύο χρόνια αργότερα, το 1981, οι χώρες της Βόρειας Ευρώπης, η Νορβηγία και η Σουηδία, δημιούργησαν το πρώτο δίκτυο κινητής επικοινωνίας 1G στην Ευρώπη - NMT (Nordic Mobile Telephones). Σύντομα προσχώρησαν η Δανία και η Φινλανδία. Το NMT έγινε το πρώτο δίκτυο κινητής επικοινωνίας στον κόσμο με δυνατότητα διεθνούς περιαγωγής.
Αργότερα, το NMT εισήχθη από τη Σαουδική Αραβία, την ΕΣΣΔ και ορισμένες άλλες χώρες της Βαλτικής και της Ασίας.
Η Motorola κυκλοφόρησε το πρώτο εμπορικό κινητό τηλέφωνο 1G στον κόσμο
Τον Σεπτέμβριο του 1983, η Motorola κυκλοφόρησε το πρώτο εμπορικό κινητό τηλέφωνο στον κόσμο, το DynaTAC 8000X.
DynaCT 8000XΑυτή η συσκευή ζυγίζει 1 κιλό και μπορεί να μιλήσει συνεχώς για 30 λεπτά. Η πλήρης φόρτιση διαρκεί 10 ώρες, αλλά η τιμή είναι 3995 $.
1G στη Νότια και Βόρεια Αμερική
Το 1983, οι Ηνωμένες Πολιτείες θυμήθηκαν τελικά να δημιουργήσουν το δικό τους εμπορικό δίκτυο 1G. Στις 13 Οκτωβρίου 1983, η Americitech Mobile Communications ξεκίνησε το πρώτο δίκτυο 1G που βασίζεται στην τεχνολογία AMPS στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Τόσο το τηλέφωνο αυτοκινήτου όσο και το DynaTAC 8000X μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε αυτό το δίκτυο. Η FCC έχει εκχωρήσει 40 MHz εύρους ζώνης σε AMPS στη ζώνη συχνοτήτων 800 MHz. Με αυτό το εύρος ζώνης, το AMPS υποστηρίζει 666 κανάλια διπλής όψης και το εύρος ζώνης ενός ανοδικού ή κατάντη καναλιού είναι 30 kHz. Αργότερα, η FCC διέθεσε επιπλέον 10 MHz εύρους ζώνης. Έτσι, ο συνολικός αριθμός των καναλιών AMPS διπλής όψης γίνεται 832.
Τον πρώτο χρόνο εμπορικής χρήσης της, η Americitech πούλησε περίπου 1 κινητά τηλέφωνα DynaTAC 200X, φτάνοντας τους 8000 χρήστες. Μετά από πέντε χρόνια, ο αριθμός των χρηστών έγινε 200 εκατομμύρια.
Ο ταχέως αυξανόμενος αριθμός χρηστών υπερβαίνει κατά πολύ τη χωρητικότητα του δικτύου AMPS. Αργότερα, για να αυξήσει τη χωρητικότητα, η Motorola παρουσίασε μια έκδοση στενής ζώνης της τεχνολογίας AMPS, την NAMPS. Χωρίζει το τρέχον κανάλι φωνής 30 kHz σε τρία κανάλια 10 kHz (ο συνολικός αριθμός καναλιών γίνεται 2496) για εξοικονόμηση φάσματος και αύξηση της χωρητικότητας.
Το Ηνωμένο Βασίλειο εντάσσεται στο 1G
Εκτός από το NMT και το AMPS, ένα άλλο ευρέως χρησιμοποιούμενο πρότυπο 1G είναι το TACS (Total Access Communication Systems), το οποίο κυκλοφόρησε για πρώτη φορά στο Ηνωμένο Βασίλειο.
Τον Φεβρουάριο του 1983, η βρετανική κυβέρνηση ανακοίνωσε ότι δύο εταιρείες, η BT (British Telecom) και η Racal Millicom (προκάτοχος της Vodafone), θα κατασκευάσουν δίκτυα κινητών επικοινωνιών TACS βασισμένα στην τεχνολογία AMPS.
Την 1η Ιανουαρίου 1985, η Vodafone παρουσίασε επίσημα την υπηρεσία TACS (εξοπλισμός που αγοράστηκε από την Ericsson). Εκείνη την εποχή υπήρχαν μόνο 10 σταθμοί βάσης που κάλυπταν ολόκληρη την περιοχή του Λονδίνου.
Το εύρος ζώνης TACS ενός καναλιού είναι 25 kHz, η ανερχόμενη ζεύξη χρησιμοποιεί 890-905 MHz, η κατερχόμενη ζεύξη χρησιμοποιεί 935-950 MHz, συνολικά 600 κανάλια χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση σημάτων φωνής και ελέγχου.
Το σύστημα TACS αναπτύχθηκε κυρίως από τη Motorola και είναι στην πραγματικότητα μια τροποποιημένη έκδοση του συστήματος AMPS. Εκτός από τη ζώνη συχνοτήτων, την απόσταση καναλιών, τη μετατόπιση συχνότητας και την ταχύτητα μετάδοσης σήματος, είναι εντελώς πανομοιότυπα.
Σε σύγκριση με το NMT στη Βόρεια Ευρώπη, τα λειτουργικά χαρακτηριστικά του TACS είναι σημαντικά διαφορετικά. Το NMT είναι κατάλληλο για αραιοκατοικημένες αγροτικές περιοχές βόρειων χωρών (Σκανδιναβία). Χρησιμοποιεί συχνότητα 450 MHz (αργότερα άλλαξε σε 800 MHz) και έχει μεγαλύτερο εύρος κυψελών.
Το πλεονέκτημα του TACS είναι το εύρος ζώνης και όχι η απόσταση κάλυψης. Το σύστημα TACS έχει χαμηλή ισχύ πομπού και είναι κατάλληλο για χώρες με υψηλή πληθυσμιακή πυκνότητα και μεγάλες αστικές περιοχές όπως το Ηνωμένο Βασίλειο.
Καθώς ο αριθμός των χρηστών αυξανόταν, το TACS πρόσθεσε αργότερα αρκετές ζώνες συχνοτήτων (10 MHz) και έγινε ETACS (Extended TACS). Η NTT της Ιαπωνίας ανέπτυξε το JTACS με βάση το TACS.
Η Κίνα συμμετέχει στην ανάπτυξη 1G
Αξίζει να σημειωθεί ότι ο πρώτος σταθμός βάσης κινητής τηλεφωνίας που κατασκευάστηκε από την Κίνα στο Guangzhou το 1987 χρησιμοποιούσε την τεχνολογία TACS και συνεργάτης ήταν η Motorola.
Εκτός από τα AMPS, TACS και NMT, η τεχνολογία 1G περιλαμβάνει επίσης το C-Netz στη Γερμανία, το Radiocom 2000 στη Γαλλία και το RTMI στην Ιταλία. Αυτές οι επιτυχημένες τεχνολογίες εγκαινίασαν την εποχή της κινητής επικοινωνίας. Στην πραγματικότητα, δεν υπήρχε τέτοιο όνομα ως 1G στον κλάδο των τηλεπικοινωνιών την εποχή που χρησιμοποιήθηκε. Μόνο μετά την εμφάνιση της τεχνολογίας 2G ονομάστηκαν 1G για να τα διακρίνουν.
Η εποχή του 2G στον κλάδο των τηλεπικοινωνιών
Το 1982, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή Ταχυδρομείων και Τηλεπικοινωνιών ίδρυσε την «Ομάδα Εμπειρογνωμόνων για την Κινητή Επικοινωνία», η οποία θα είναι υπεύθυνη για τη μελέτη των προτύπων επικοινωνίας.
Αυτή η "ομάδα εμπειρογνωμόνων για κινητά", η γαλλική συντομογραφία είναι GroupeSpécialMobile, αργότερα η σημασία αυτής της συντομογραφίας άλλαξε σε "Παγκόσμιο Σύστημα Κινητής Επικοινωνίας". Αυτό είναι που όλοι γνωρίζουμε πλέον ως GSM.
Σκοπός της δημιουργίας του GSM είναι η καθιέρωση ενός νέου πανευρωπαϊκού προτύπου και η ανάπτυξη ενός πανευρωπαϊκού συστήματος κινητής επικοινωνίας ξηράς. Προβάλλουν απαιτήσεις για αποτελεσματική χρήση του φάσματος, συστήματα χαμηλού κόστους, φορητά τερματικά και παγκόσμια περιαγωγή.
Τα επόμενα χρόνια, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Τυποποίησης Τηλεπικοινωνιών (ETSI) κατάφερε να ολοκληρώσει την ανάπτυξη των προδιαγραφών GSM 900 MHz και 1800 MHz (DCS).
Το 1991, η φινλανδική εταιρεία Radiolinja (τώρα μέρος της ELISA Oyj) ξεκίνησε το πρώτο δίκτυο 2G στον κόσμο με βάση το πρότυπο GSM.
Όπως όλοι γνωρίζουμε, το 2G χρησιμοποιεί ψηφιακή τεχνολογία για να αντικαταστήσει την αναλογική τεχνολογία του 1G. Αυτό βελτιώνει σημαντικά την ποιότητα της επικοινωνίας και τη σταθερότητα του συστήματος. Επίσης, το καθιστά ασφαλέστερο, πιο αξιόπιστο και μειώνει την κατανάλωση ενέργειας του εξοπλισμού.
Εκτός από το GSM, ένα άλλο ευρέως γνωστό πρότυπο 2G είναι το CDMA που κυκλοφόρησε από την Qualcomm. Για την ακρίβεια είναι IS-95 ή cdmaOne. Το IS-95 έχει δύο εκδόσεις: IS-95A και IS-95B. Το πρώτο μπορεί να υποστηρίξει ταχύτητες δεδομένων αιχμής έως 14,4 kbps και το δεύτερο έως 115 kbps.
Εκτός από το IS-95, οι Ηνωμένες Πολιτείες παρήγαγαν επίσης IS-54 (Βόρεια Αμερική, TDMA digital cellular) και IS-136 (1996). Στην πραγματικότητα, το 2G δεν είναι μόνο GSM και CDMA. Η Ένωση Κατασκευαστών Κυψελών έχει αναπτύξει μια ψηφιακή έκδοση του AMPS που βασίζεται στην τεχνολογία AMPS που ονομάζεται D-AMPS (Digit-AMPS). Στην πραγματικότητα είναι ένα πρότυπο 2G. Ένα άλλο πρότυπο 2G είναι το PDC (Personal Digital Cellular) από την Ιαπωνία.
Η εποχή των 2.5G
Στα τέλη του 20ου αιώνα, όταν εμφανίστηκε η εκρηκτική ανάπτυξη του Διαδικτύου, οι άνθρωποι έκαναν μεγάλη ζήτηση για πρόσβαση στο Διαδίκτυο μέσω κινητού τηλεφώνου. Έτσι, ξεκίνησε το GPRS (General Packet Radio Service, General Packet Radio Service).
Μπορούμε να θεωρήσουμε το GPRS ως ένα «plug-in» του GSM. Με τη βοήθεια του GPRS, το δίκτυο μπορεί να παρέχει ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων έως και 114 Kbps.
Η πρώτη πρόταση για το GPRS έγινε το 1993. Ωστόσο, χρειάστηκαν άλλα τέσσερα χρόνια για να πραγματοποιηθεί η πρώτη φάση της συμφωνίας το 1997. Αυτό είναι πιθανώς ένα σημείο καμπής στην ιστορία των κυψελωτών επικοινωνιών, καθώς και στον κλάδο των τηλεπικοινωνιών. Εκείνη την εποχή, οι υπηρεσίες μετάδοσης δεδομένων έγιναν η κύρια κατεύθυνση ανάπτυξης κινητής επικοινωνίας.
Εποχή 2.75G
Μετά την κυκλοφορία της τεχνολογίας GPRS, οι φορείς εκμετάλλευσης επικοινωνιών ανέπτυξαν επίσης ταχύτερη τεχνολογία. Αυτή η τεχνολογία είναι ένας βελτιωμένος ρυθμός δεδομένων για την ανάπτυξη GSM (EDGE). Φυσικά, όλοι γνωρίζουμε ή έχουμε ακούσει για το EDGE κάποια στιγμή στη ζωή μας.
Το μεγαλύτερο χαρακτηριστικό του EDGE είναι ότι μπορεί να παρέχει διπλάσια ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων από το GPRS χωρίς να αντικαταστήσει το υλικό. Το πρώτο δίκτυο EDGE στον κόσμο αναπτύχθηκε από την AT&T το 2003 στο δικό της δίκτυο GSM.
Η εποχή του 3G στον κλάδο των τηλεπικοινωνιών
Το 1996 ιδρύθηκε στην Ευρώπη το φόρουμ UMTS (Universal Mobile Communications System), το οποίο επικεντρώθηκε στον συντονισμό της έρευνας στον τομέα των ευρωπαϊκών προτύπων 3G. Το ευρωπαϊκό στρατόπεδο που εκπροσωπείται από τη Nokia, την Ericsson και την Alcatel γνωρίζει ξεκάθαρα τα πλεονεκτήματα του CDMA. Έτσι, ανέπτυξαν ένα σύστημα W-CDMA με παρόμοιες αρχές.
Ονομάζεται W-CDMA (Wide-CDMA) επειδή το εύρος ζώνης του καναλιού του φτάνει τα 5 MHz, το οποίο είναι μεγαλύτερο από το 1,25 MHz του CDMA2000.
Πολλοί άνθρωποι δεν κατανοούν τη σχέση μεταξύ UMTS και WCDMA. Στην πραγματικότητα, το UMTS είναι ο γενικός όρος για το 3G στην Ευρώπη. Το WCDMA είναι μια υλοποίηση του UMTS και συνήθως ανήκει στο τμήμα της ασύρματης διεπαφής. Το TD-SCDMA, για το οποίο θα μιλήσουμε αργότερα, ανήκει επίσης στο UMTS.
Για να μπορέσει να ανταγωνιστεί τις Ηνωμένες Πολιτείες, το Ευρωπαϊκό ETSI δημιούργησε επίσης από κοινού το 3GPP (XNUMXrd Generation Partnership Project) με την Ιαπωνία, την Κίνα κ.λπ. για να συνεργαστεί στην ανάπτυξη παγκόσμιων προτύπων κινητής επικοινωνίας XNUMXG.
Αντίθετα, στο στρατόπεδο της Βόρειας Αμερικής, οι απόψεις διίστανται.
Σφοδρός ανταγωνισμός με το 3G
Οι εταιρείες που εκπροσωπούνται από τη Lucent και τη Nortel υποστηρίζουν WCDMA και 3GPP. Ωστόσο, εταιρείες όπως η Qualcomm συνεργάστηκαν με τη Νότια Κορέα για να δημιουργήσουν τον οργανισμό 3GPP2 για να ανταγωνιστούν το 3GPP. Το πρότυπο που εισήγαγαν είναι το πρότυπο CDMA2000, το οποίο βασίζεται στο CDMA 1X (IS-95).
Αν και το CDMA2000 είναι ένα πρότυπο 3G, η αρχική μέγιστη ταχύτητα δεν είναι υψηλή, μόνο 153 kbps. Αργότερα, με τη μετάβαση στο EVDO (EVolution Data Optimized), ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων βελτιώθηκε σημαντικά. Παρείχε μέγιστη ταχύτητα λήψης 14,7 Mbps και μέγιστη ταχύτητα μεταφόρτωσης 5,4 Mbps.
Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η Κίνα ξεκίνησε επίσης το δικό της υποψήφιο πρόγραμμα που λειτουργεί στο πρότυπο 3G (επίσης γνωστό ως TD-SCDMA) για να συμμετάσχει από κοινού στον διεθνή διαγωνισμό.
Μετά από σκληρό ανταγωνισμό και παιχνίδια, η Διεθνής Ένωση Τηλεπικοινωνιών (ITU) επιβεβαίωσε τελικά τρία παγκόσμια πρότυπα 3G, συγκεκριμένα: WCDMA στην Ευρώπη, CDMA2000 στις ΗΠΑ και TD-SCDMA στην Κίνα.
Όσον αφορά την πρόοδο στην εμπορευματοποίηση 3G, η ιαπωνική NTT πρωτοπορεί και πάλι.
Την 1η Οκτωβρίου 1998, η NTT Docomo εγκαινίασε το πρώτο εμπορικό δίκτυο 3G (βασισμένο σε WCDMA) στον κόσμο στην Ιαπωνία.
Εποχή 3.75G στον κλάδο των τηλεπικοινωνιών
Με βάση το UMTS, το ETSI και το 3GPP έχουν αναπτύξει HSPA (πρόσβαση πακέτων υψηλής ταχύτητας), HSPA +, HSPA + διπλού καναλιού και HSPA + Evolution. Η ταχύτητα αυτών των τεχνολογιών δικτύου ξεπερνά σαφώς την ταχύτητα του παραδοσιακού 3G, που ονομάζεται ευρέως 3,75G.
Αυτό συμβαίνει επειδή η ταχύτητα του HSPA+ είναι τόσο γρήγορη που ξεπερνά ακόμη και τα πρώιμα LTE και WiMAX. Επομένως, εκείνη την εποχή, ορισμένοι πάροχοι (για παράδειγμα, η T-Mobile στις ΗΠΑ) δεν ξεκίνησαν αμέσως την κατασκευή LTE. Ωστόσο, αναβάθμισαν το τρέχον δίκτυο HSPA σε HSPA+. Η Κίνα έκανε τότε το ίδιο.
4G στον κλάδο των τηλεπικοινωνιών
Το 1999, η Επιτροπή Προτύπων IEEE δημιούργησε μια ομάδα εργασίας για την ανάπτυξη προτύπων για ασύρματα αστικά δίκτυα. Το 2001 κυκλοφόρησε επίσημα η πρώτη έκδοση του IEEE 802.16, η οποία αργότερα μετατράπηκε σε IEEE 802.16m. Το IEEE 802.16 αργότερα είναι κοινώς γνωστό ως WiMAX (Παγκόσμια Σύνδεση για Πρόσβαση σε Μικροκύματα).
Το WiMAX εισήγαγε προηγμένες τεχνολογίες όπως το MIMO (πολλαπλή κεραία) και το OFDM (πολυπλεξία ορθογώνιας διαίρεσης συχνότητας). Η ταχύτητα λήψης είναι πολύ μεγαλύτερη και αυτό ασκεί μεγάλη πίεση στο 3GPP.
Έτσι, με βάση το UMTS, το 3GPP επεκτείνει την υλοποίηση του LTE (MIMO και OFDM) για να ανταγωνιστεί το WiMAX. Αργότερα, συνέχισε να εξελίσσεται σε LTE-Advanced (2009) και η ταχύτητα αυξήθηκε αρκετές φορές.
Το 2008, η Διεθνής Ένωση Τηλεπικοινωνιών ITU εξέδωσε τις απαιτήσεις στις οποίες πρέπει να πληροί το πρότυπο 4G και το ονόμασε IMT-Advanced. Μόνο τα 3GPP LTE-Advanced, IEEE 802.16m και TD-LTE-Advanced που εισήχθησαν από το Υπουργείο Βιομηχανίας και Πληροφορικής της Κίνας είναι πραγματικά κατάλληλα. Με άλλα λόγια, αυτά είναι αληθινά πρότυπα 4G.
Στις 14 Δεκεμβρίου 2009, το πρώτο δημόσιο δίκτυο υπηρεσιών LTE στον κόσμο άνοιξε στη Στοκχόλμη και το Όσλο. Ο εξοπλισμός δικτύου παρέχεται από την Ericsson και τη Huawei και το τερματικό παρέχεται από τη Samsung.
Μετά από έναν άγριο βιομηχανικό πόλεμο, το LTE κέρδισε τελικά το WiMAX και έλαβε παγκόσμια υποστήριξη και αναγνώριση. Το WiMAX έχασε γρήγορα την ισχύ και έσπασε στο κρύο.
Εποχή 5G
Δεν χρειάζεται να μιλήσουμε για την ανάπτυξη του 5G, έτσι δεν είναι; Ο καθένας μας είναι μάρτυρας μιας νέας ιστορίας. Όλοι γίναμε μάρτυρες πώς το Third Generation Partnership Project (3GPP) ξεκίνησε το 5G (IMT-2020) για να κυριαρχήσει στον κόσμο.
Ο χρόνος κυλά, ο χρόνος κυλά. Μετά από σχεδόν έναν αιώνα ανάπτυξης, τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας έχουν εξελιχθεί από την αρχή, από αδύναμα σε ισχυρά. Έβαλε σε κίνηση τον τροχό της ιστορίας και επιτάχυνε την κοινωνική αλλαγή.
Πού θα πάει το μέλλον της κινητής επικοινωνίας; Ας περιμένουμε να δούμε!
