من الصعب تصديق ذلك، ولكن ذات مرة كانت الهواتف المحمولة تسمى في الواقع "هواتف"، وليست هواتف ذكية، وليست هواتف فائقة السرعة... فهي تناسب جيبك ويمكنها إجراء المكالمات. هذا كل شئ. لا الشبكات الاجتماعية، والرسائل، وتحميل الصور. لا يمكنهم تحميل صورة بدقة 5 ميجابكسل على Flickr وبالتأكيد لا يمكنهم التحول إلى نقطة اتصال لاسلكية.

وبطبيعة الحال، فقد أصبحت تلك الأيام المظلمة خلفنا بكثير، ولكن مع استمرار ظهور شبكات البيانات اللاسلكية عالية السرعة الواعدة من الجيل التالي في جميع أنحاء العالم، بدأت أشياء كثيرة تبدو مربكة. ما هو "4G"؟ إنه أعلى من 3G، لكن هل يعني أنه أفضل؟ لماذا تتصل جميع شركات النقل الوطنية الأمريكية الأربع فجأة بشبكاتها 4G؟ تتطلب الإجابات على هذه الأسئلة رحلة قصيرة إلى تاريخ تطور التقنيات اللاسلكية.

بالنسبة للمبتدئين، يشير حرف "G" إلى "جيل"، لذلك عندما تسمع شخصًا يشير إلى "شبكة 4G"، فهذا يعني أنه يتحدث عن شبكة لاسلكية مبنية على تقنية الجيل الرابع. إن استخدام تعريف "الجيل" في هذا السياق يؤدي إلى كل الالتباس الذي سنحاول حله.

1 جرام

في أيام 1G، لم يفكر أحد في خدمات البيانات - كانت هذه أنظمة تناظرية بحتة، تم تصميمها وتصميمها فقط للمكالمات الصوتية وبعض الإمكانيات المتواضعة الأخرى. كانت أجهزة المودم موجودة، ولكن نظرًا لأن الاتصالات اللاسلكية أكثر عرضة للضوضاء والتشويه من الاتصالات السلكية التقليدية، فقد كانت معدلات نقل البيانات بطيئة بشكل لا يصدق. بالإضافة إلى ذلك، كانت تكلفة دقيقة واحدة من المحادثة في الثمانينات مرتفعة للغاية بحيث يمكن اعتبار الهاتف المحمول رفاهية.

وبشكل منفصل، أود أن أذكر أول نظام آلي للاتصالات المتنقلة في العالم "ألتاي"، والذي تم إطلاقه في موسكو عام 1963. كان من المفترض أن يصبح "Altai" هاتفًا متكاملاً مثبتًا في السيارة. يمكنك ببساطة التحدث عليه، كما هو الحال في الهاتف العادي (أي، يمر الصوت في كلا الاتجاهين في نفس الوقت، وهو ما يسمى بالوضع المزدوج). للاتصال بهاتف Altai آخر أو هاتف عادي، كان عليك فقط طلب الرقم - كما هو الحال على هاتف مكتبي، دون أي تبديل للقنوات أو محادثات مع المرسل. تم إطلاق نظام مماثل في الولايات المتحدة الأمريكية، IMTS (خدمة الهاتف المحمول المحسنة)، في المنطقة التجريبية بعد عام. وتم إطلاقه التجاري فقط في عام 1969. وفي الوقت نفسه، في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، بحلول عام 1970، تم تركيب Altai وعملت بنجاح في حوالي 30 مدينة. بالمناسبة، في فورونيج ونوفوسيبيرسك النظام لا يزال ساري المفعول.

2G

لا تدعم معايير الجيل الثاني الناشئة هذه بعد خدمات البيانات المتكاملة بإحكام. تدعم العديد من هذه الشبكات الرسائل النصية القصيرة (SMS)، بالإضافة إلى تقنية CSD، التي تسمح بنقل البيانات رقميًا إلى المحطة. ويعني هذا فعليًا أنه يمكنك نقل البيانات بشكل أسرع - بما يصل إلى 14.4 كيلوبت في الثانية، وهو ما يمكن مقارنته بسرعة أجهزة المودم الأرضية في منتصف التسعينيات.

من أجل البدء في نقل البيانات باستخدام تقنية CSD، كان من الضروري إجراء "مكالمة" خاصة. كان الأمر أشبه بمودم الهاتف - إما أن تكون متصلاً بالشبكة أم لا. وبالنظر إلى أن خطط التعريفة في ذلك الوقت كانت تقاس بعشرات الدقائق، وكانت لجنة التنمية المستدامة أقرب إلى مكالمة عادية، لم يكن هناك أي استخدام عملي للتكنولوجيا تقريبًا.

2.5 جرام

ظهرت خدمة GPRS في لحظة مناسبة جدًا - عندما بدأ الأشخاص في التحقق باستمرار من حسابات بريدهم الإلكتروني.

لم يسمح هذا الابتكار بإضافة أحد إلى جيل الهاتف المحمول. وبينما كانت تقنية GPRS موجودة بالفعل في السوق، أنشأ الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU) معيارًا جديدًا - IMT-2000 - يحدد مواصفات شبكة الجيل الثالث "الحقيقية". وكانت النقطة الأساسية هي توفير معدلات نقل بيانات تبلغ 2 ميجابت/ثانية للمحطات الطرفية الثابتة و384 كيلوبت/ثانية للمحطات المتنقلة، وهو ما لم يكن ممكناً مع خدمة GPRS.

وهكذا، كانت خدمة GPRS عالقة بين أجيال 2G، التي كانت متفوقة عليها، و3G، وهي لم تكن كذلك. وكانت هذه بداية الانقسام بين الأجيال.

3G، 3.5G، 3.75G... و2.75G أيضًا

تم تصميم معيار EDGE - معدلات البيانات المحسنة لتطور GSM - كطريقة سهلة لمشغلي شبكات GSM لاستخراج المزيد من الطاقة من تركيبات 2.5G دون الاستثمار بكثافة في ترقيات الأجهزة. باستخدام هاتف يدعم EDGE، يمكنك الحصول على ضعف سرعة GPRS، وهو أمر جيد جدًا في ذلك الوقت. لم يهتم العديد من المشغلين الأوروبيين بـ EDGE وكانوا ملتزمين بتقديم UMTS.

إذن، أين تنتمي EDGE؟ إنه ليس بنفس سرعة UMTS أو EV-DO، لذا يمكنك معرفة أنه ليس 3G. ولكن من الواضح أنه أسرع من GPRS، مما يعني أنه يجب أن يكون أفضل من 2.5G، أليس كذلك؟ في الواقع، كثير من الناس يطلقون على EDGE تقنية 2.75G.

وبعد عقد من الزمن، تلقت شبكات CDMA2000 ترقية إلى EV-DO Revision A، والتي توفر سرعات أعلى قليلاً للتنزيل وسرعات أعلى بكثير. المواصفات الأصلية، التي تسمى EV-DO Revision 0، حدت للسرعات الصادرة بـ 150 كيلوبت/ثانية، لكن الإصدار الجديد يجعلها أسرع بعشر مرات. وهكذا حصلنا على 3.5G! الشيء نفسه بالنسبة لـ UMTS: أتاحت تقنيات HSDPA وHSUPA إضافة سرعة لحركة المرور الواردة والصادرة.

ستستخدم التحسينات الإضافية لـ UMTS HSPA+، وHSPA+ ثنائي الناقل، وHSPA+ Evolution، والتي ستوفر نظريًا إنتاجية من 14 ميجابت في الثانية إلى 600 ميجابت في الثانية مذهلة. فهل يمكننا القول أننا دخلنا جيلًا جديدًا، أم يمكن تسميته بـ 3.75G قياسًا على EDGE و2.75G؟

4G هو خداع في كل مكان

تلعب التقنيات اللاسلكية دورًا رئيسيًا في توفير الوصول إلى النطاق العريض في المناطق الريفية. يعد بناء محطة 4G واحدة توفر الاتصالات على مسافة عشرات الكيلومترات أكثر فعالية من حيث التكلفة بدلاً من تغطية الأراضي الزراعية بغطاء من خطوط الألياف الضوئية.

ولسوء الحظ، فإن هذه المواصفات عدوانية للغاية بحيث لا يلبيها أي معيار تجاري في العالم. تاريخيًا، تم اعتبار WiMAX وLong-Term Evolution (LTE)، المقدر لهما تحقيق نفس النجاح الذي حققته CDMA2000 وGSM، من تقنيات الجيل الرابع، لكن هذا صحيح جزئيًا فقط: فكلاهما يستخدم مخططات تعدد إرسال جديدة وفعالة للغاية (OFDMA). ، على عكس CDMA أو TDMA القديم الذي كنا نستخدمه على مدار العشرين عامًا الماضية) وكلاهما يفتقر إلى قناة صوتية. ويتم استخدام 100 بالمائة من طاقتها لخدمات البيانات. وهذا يعني أنه سيتم التعامل مع النقل الصوتي على أنه VoIP. وبالنظر إلى مدى تركيز المجتمع المتنقل الحديث على البيانات، يمكن اعتبار هذا حلاً جيدًا.

حيث تفشل شبكات WiMAX وLTE في سرعات نقل البيانات، فإن قيمها النظرية تكون عند مستوى 40 ميجابت/ثانية و100 ميجابت/ثانية، ومن الناحية العملية فإن السرعات الواقعية للشبكات التجارية لا تتجاوز 4 ميجابت/ثانية و وبالتالي، تبلغ 30 ميجابت/ثانية، وهو أمر جيد جدًا في حد ذاته، لكنه لا يفي بالأهداف العليا للاتصالات المتنقلة الدولية المتقدمة. تحديث هذه المعايير - وعدت شبكات WiMAX 2 وLTE-Advanced بالقيام بهذه المهمة، لكنها لم تكتمل بعد ولا توجد حتى الآن شبكات حقيقية تستخدمها.

ومع ذلك، يمكن القول بأن معايير WiMAX وLTE الأصلية تختلف بما يكفي عن معايير 3G الكلاسيكية لتبرير التحول بين الأجيال. في الواقع، فإن معظم المشغلين حول العالم الذين قاموا بنشر مثل هذه الشبكات يطلقون عليها اسم 4G. ومن الواضح أن هذا يُستخدم كوسيلة للتسويق وليس لدى الاتحاد الدولي للاتصالات القدرة على مواجهته. سيتم قريبًا نشر كلتا التقنيتين (LTE على وجه الخصوص) من قبل العديد من مشغلي الاتصالات حول العالم خلال السنوات القليلة المقبلة، وسيزداد استخدام اسم "4G" فقط.

وهذه ليست نهاية القصة. قررت شركة T-Mobile الأمريكية، التي لم تعلن عن نيتها ترقية شبكة HSPA الخاصة بها إلى LTE في أي وقت قريب، البدء في تسمية الترقية إلى HSPA + باسم 4G. من حيث المبدأ، تعتبر هذه الخطوة منطقية: يمكن لتقنية الجيل الثالث أن تصل في النهاية إلى سرعات أسرع من LTE فقط، مما يقترب من متطلبات الاتصالات المتنقلة الدولية المتقدمة. هناك العديد من الأسواق التي تكون فيها شبكة HSPA+ الخاصة بشركة T-Mobile أسرع من شبكة WiMAX الخاصة بشركة Sprint. ولا تقدم شركات Sprint أو Verizon أو MetroPCS - شركات النقل الأمريكية الثلاث التي لديها شبكات WiMAX/LTE الحية - خدمات VoIP. استمروا في استخدام ترددات الجيل الثالث الخاصة بهم للصوت وسيستمرون في القيام بذلك لبعض الوقت. بالإضافة إلى ذلك، ستقوم T-Mobile بالترقية إلى سرعات تبلغ 42 ميجابت في الثانية هذا العام دون لمس LTE!

ربما تكون هذه الخطوة التي اتخذتها T-Mobile هي التي أثارت إعادة تفكير عالمي فيما يعنيه "4G" فعليًا بين مشتري الهواتف المحمولة. AT&T، التي هي في طور الانتقال إلى HSPA + وستبدأ في تقديم LTE في بعض الأسواق في وقت لاحق من هذا العام، تتصل بكلتا الشبكتين 4G. لذلك سرقت شركات الطيران الوطنية الأمريكية الأربع اسم "4G" من الاتحاد الدولي للاتصالات - فأخذته، واستخدمته، وغيرته.

الاستنتاجات

من غير المعروف ما إذا كان سيتم تسمية WiMAX 2 وLTE-Advanced بـ "4G" بحلول الوقت الذي تصبح فيه متاحة، لكنني لا أعتقد ذلك - ستكون إمكانيات هذه الشبكات مختلفة تمامًا عن شبكات 4G الموجودة اليوم. ولنكن صادقين: أقسام التسويق ليس لديها نقص في أسماء الأجيال.

أيها السادة، يوم جيد للجميع!

سنضع اليوم جانبًا لبعض الوقت جميع أنواع التوصيلات المتوازية للمقاومات والمكثفات الأخرى ونتحدث عن موضوع هو بلا شك أقرب إلينا جميعًا. نحن نتحدث عن الإنترنت، أيها السادة. هناك طرق مختلفة للحصول عليها من المزود، ولكن على وجه التحديد اليوم، هنا والآن، أود أن أناقشها الإنترنت عبر الهاتف النقال، والتي يتم إرسالها بواسطة مشغلي الهواتف المحمولة عبر موجات الراديو المحمولة جواً. سنناقش هذه المسألة في سياق علمي ومستهلك. وهذا يعني أننا سنحاول أولاً تحليل النقاط النظرية الرئيسية حول كيفية عمل هذا الأمر برمته، ثم سنتحدث عن كيفية زيادة السرعة وإضافة الاستقرار إلى القناة وجعل الحياة أكثر متعة بشكل عام.

لذلك، الإنترنت عبر الهاتف النقال. ماذا نعرف عنه؟ بالطبع، لقد سمعت الغالبية العظمى منكم أن الإنترنت عبر الهاتف المحمول ليس متماثلًا تمامًا، ولكنه يأتي من أجيال مختلفة: 2G, 3G, 4G. هناك بالفعل الأعمال الأولى على الجيل 5Gونحن نتحدث عنه 6 جراملكن هذين الاثنين لم يدخلا حياتنا بعد، فلننتظر حتى نلمسهما. يوجد داخل كل جيل من هذه الأجيال تقنيات مختلفة، وسنتحدث عنها بالتأكيد أدناه.

2Gنحن نتخلص منه على الفور ودون قيد أو شرط، ولن نضيع وقتنا الثمين عليه. السرعات هناك سيئة جدًا لدرجة أنك لن تفهم حتى ما إذا كان هذا الإنترنت موجودًا أم لا. مع مثل هذا الإنترنت، من الصعب حتى التواصل على الشبكات الاجتماعية أو التحقق من البريد الإلكتروني. نعم، ربما تعرف بنفسك هذا الشعور المحزن عندما تضاء الرسالة الموجودة على هاتفك المحمول في منطقة الإعلام هأو ز. لا فائدة من تضخيم هذه الإشارة على أية حال، ولا يمكنك الضغط عليها بشكل سخيف (100...300) كيلو بايت/ ثانية.

3Gهذا بالفعل أكثر إثارة للاهتمام، يمكنك فهمه بمزيد من التفصيل. سرعة الشبكة 3Gوفي ظل ظروف مواتية، يمكن أن تصل إلى 20 ميجابت/ثانية أو أكثر. ولكن في أغلب الأحيان يقتصر الأمر على بضعة ميغابت في الثانية، وهو أيضًا ليس سيئًا للغاية بشكل عام.

دعونا نتعمق قليلاً ونكتشف ما هي الترددات التي تعمل بها الشبكة 3G؟ هناك خياران: يو ام تي اس-900و يو ام تي اس-2100. كما يوحي الاسم، الأول يعمل بشكل وثيق 900 ميجا هرتز، والثاني قريب 2100 ميجا هرتز. تجدر الإشارة إلى أن الخيار الأول يبدو أنه لا يحدث أبدًا، على عكس الخيار الثاني، وهو منتشر على نطاق واسع. أيها السادة، ألقوا نظرة على الشكل 1، حيث قمت برسم صورة حددت فيها مناطق عمل الشبكة على محور التردد 3G.

الشكل 1 - ترددات الجيل الثالث 3G

في شبكات الجيل الثالث وقنوات الإرسال والاستقبال مفصولة بالتردد. يتم تمييز قنوات الإرسال من المستخدم إلى المحطة الأساسية في الشكل بسهم لأعلى، ويتم تمييز قنوات استقبال البيانات الخاصة بالمستخدم بسهم لأسفل. وبالتالي، إذا نسينا UMTS-900 الذي لا يحظى بشعبية كبيرة، إذن نحن مهتمون بنطاقين تردديينبعرض 60 ميجاهرتز: (1920…1980) ميغاهيرتزو (2110…2170) ميجاهيرتز.

نطاقات تردد 60 ميجاهرتز مخصصة لنقل واستقبال البيانات، مقسمة بين مشغلي شبكات الهاتف المحمول. حسنًا، هذا يعني أن Megafon و Beeline و MTS و Tele-2 يتم تخصيص 15 ميجاهرتز في كل نطاق من هذه النطاقات.

لا يتم تخصيص قناة المشغل بأكملها البالغة 15 ميجاهرتز لكل مستخدم محدد في لحظة معينة من الزمن، بل قناة أضيق تبلغ 5 ميجاهرتز. أي، على سبيل المثال، يمكن للمستخدم حاليًا إرسال البيانات عبر قناة (1920...1295) ميجا هرتز واستقبال البيانات من خلال قناة (2110...2115) ميجا هرتز. القنوات الأخرى مشغولة في هذه اللحظة من قبل مستخدمين آخرين. لا ينبغي أن تعتقد أن هناك مستخدمًا واحدًا فقط على قناة بتردد 5 ميجاهرتز. لا، قد يكون هناك الكثير منهم.

هناك عدد من المعايير داخل شبكة الجيل الثالث 3G. دعونا ننظر إلى بعض منهم. يتم الإشارة إليها بالاختصارات البرجوازية المتطورة UMTS, هسدبا, إتش إس بي إيه+. ما هو مخفي تحتها؟ دعونا معرفة ذلك.

عندما ترى الرسالة على شريط الحالة بهاتفك "3ز"هذا يعني أن هاتفك متصل بالشبكة وفقًا للمعيار UMT S. كما لاحظت أكثر من مرة، غالبًا ما تترك السرعة الكثير مما هو مرغوب فيه. الحد الأقصى للسرعة النظرية لهذا المعيار هو فقط حوالي 2 ميجابت/ثانية، ولكن في الواقع توجد عادةً بعض الكيلوبتات المضحكة. بالطبع، لا يمكن اعتبار هذا المعيار إلا على أنه "لا سمكة، لا سمكة" ولا يمكننا التحدث عن أي نوع من العمل المريح هنا.

المعيار التالي هسدباأكثر إثارة للاهتمام قليلا. أنت بلا شك تعرفه بالرسالة « ح"على هاتفك. هنا من الممكن بالفعل الحصول على الأمر نظريًا 10 ميجابت/ثانية. في الواقع، على الأرجح سيكون هناك بعض وحدات ميغابت، والتي، من حيث المبدأ، يمكن أن تلبي بطريقة أو بأخرى الحد الأدنى من احتياجات الإنترنت.

إذا كان الرمز الموجود على هاتفك مضاءً « ح+"فأنت محظوظ لأنك تعمل وفقًا للمعايير إتش إس بي إيه+وقمت بإخراج كل شيء تقريبًا من شبكتك 3G. السرعة النظرية هنا يمكن أن تتجاوز 20 ميجابت/ثانية، ولكن من الناحية العملية يمكنك الحصول على 10 ميجابت/ثانية أو أكثر.

متصل 3Gهناك معيار آخر العاصمة-إتش إس بي إيه+.تعني كلمة "DC" هنا "Dual Carrier"، والتي يمكن أن تبدو في الترجمة من Basurman مثل "Double Carrier". في الأساس هو نفسه تقريبًا إتش إس بي إيه+يتم نقل البيانات فقط في وقت واحد من خلال قناتين. وبذلك يتم مضاعفة نطاق تردد المشترك من 5 ميجا هرتز إلى 10 ميجا هرتز. وبناء على ذلك، فإن معدل نقل البيانات يزيد مرتين تقريبا (في الواقع، بالطبع، أقل) مقارنة بـ إتش إس بي إيه+.

والآن بعد أن تعرفنا على معايير الشبكة الأساسية، فمن الواضح أن الجميع لديه رأي ذلك إتش إس بي إيه+هذا هو "ترو"، و UMTS- "لا تعمل". ولكن لسوء الحظ، في شريط الحالة لا يوجد سوى نقش حزين "الجيل الثالث"ولا يتم تحميل الفيديو من موقع YouTube. ما يجب القيام به؟ كيفية زيادة السرعة؟ كيفية جعلها تضيء "ح+"?

أيها السادة، ربما سمعتم أنه لزيادة السرعة، تحتاج إلى زيادة مستوى الإشارة من المحطة الأساسية عند نقطة الاستقبال. يعلم الجميع أنه كلما ارتفع مستوى الإشارة التي يستقبلها المشترك من المحطة الأساسية، زادت السرعة التي يمكن الحصول عليها. في الواقع، هذا صحيح، ولكن جزئيا فقط. لا يتم لعب الدور الرئيسي هنا حتى من خلال مستوى الإشارة نفسه، بل من خلاله إشارة إلى نسبة الضوضاء. توضح هذه النسبة عدد المرات التي تكون فيها قوة الإشارة أكبر (أو أقل) من قوة الضوضاء. وهذا التعريف ليس دقيقًا تمامًا من الناحية الأكاديمية، لكنه يعكس جوهر الأشياء بشكل جيد. في الأساس، إن نسبة الإشارة إلى الضوضاء هي التي تحدد أيًا من المعايير الثلاثةز (UMTس، هسدبا أوHSPA+) سيعمل في الوقت الحالي.

على ماذا تعتمد نسبة الإشارة إلى الضوضاء؟ يلمح الكابتن الواضح إلى أن ذلك يعتمد على الإشارة والضوضاء، أي أن نسبة الإشارة إلى الضوضاء أكبر، وكلما كانت الإشارة المفيدة من المحطة الأساسية عند نقطة الاستقبال أقوى. وكلما قل الضجيج، كلما كان أكبر. فيما يتعلق بالضوضاء، ليس كل شيء واضحًا هنا. والحقيقة هي أن التأثير يمارس من قبل كليهما مصادر الضوضاء الخارجية(تداخل صناعي في الترددات التي نحتاجها، جار لديه جهاز جهنمي، موظف شجاع في Roskomnadzor قام بتشغيل جهاز التشويش الخلوي لدينا، وما إلى ذلك)، وهكذا الضوضاء الداخلية، بسبب جهاز الاستقبال الخاص بنا نفسه. نعم، لسوء الحظ، كل جهاز استقبال له ضوضاء خاصة به (ضجيج الدوائر الدقيقة لمكبر الصوت، وضجيج تبديل مصادر الطاقة بالجهاز، وما إلى ذلك). من الواضح أن كل هذه الضوضاء ضارة ويجب أن نحاول تقليلها.

من الممكن أن الأمر ليس واضحًا على الإطلاق للوهلة الأولى، كيف يمكن أن تؤثر نسبة الإشارة إلى الضوضاء على السرعة؟في الواقع، دعونا ننظر إلى هذا بمزيد من التفصيل. للقيام بذلك، نحن بحاجة إلى التسلق بشكل أعمق في غابة الأجيال 3Gوالوصول إلى مستوى الإشارات الجسدية وفهم مدى اختلافها عن بعضها البعض في هذا المستوى UMTS, هسدباأو إتش إس بي إيه+. ومن بين الاختلافات، بالطبع، عدد لا بأس به من الاختلافات، سنسلط الضوء على الأكثر إثارة للاهتمام، وربما، التي لها أكبر تأثير على السرعة. هذا هو الفرق في أنواع تعديل الإشارة.لم تكن هناك أي مقالات حول التعديل على موقع الويب الخاص بي حتى الآن، لذلك من الجدير بالذكر أن التعديل يغير المعلمات ( السعة أو التردد أو المرحلة) حامل عالي التردد وفقًا لقانون إشارة المعلومات لدينا. بشكل تقريبي، لدينا صورة قطط مخزنة على الهاتف المحمول على شكل أصفار وآحاد. نحن نأخذ موجة جيبية نقية حوالي 2100 ميغاهيرتز ونغير، على سبيل المثال، اتساعها، وفقا للأصفار والآحاد التي تشفر القطة. بعد ذلك نرسل هذه الإشارة على الهواء. على الجانب المتلقي، نقوم بإجراء العملية العكسية ونحصل على الأصفار والآحاد فقط بدون الجيب. وبالتالي، يمكنك نقل الصورة مع القطط. وبطبيعة الحال، هذا تفسير تقريبي للغاية؛ وينبغي مناقشة ذلك بمزيد من التفصيل في مقال منفصل.

لذلك، التعديل. كيف هو الحال في جيل؟ 3G؟ ذلك يعتمد فقط على المعيار. في UMTSعلى الأرجح شيء من هذا القبيل 4- قم أو 8-قم. للأسف لم أجد معلومات دقيقة، من لديه ذلك فليشاركها في التعليقات. على الشبكات هسدباالتعديل في الغالب 16- قم، بينما في إتش إس بي إيه+يمكنها الوصول 64- قم. ما الفائدة هنا؟ النقطة المهمة هي أنه كلما ارتفع ترتيب التعديل، زاد عدد البيانات التي يمكن نقلها في رمز واحد وارتفع معدل نقل البيانات الإجمالي. أيها السادة، ألقوا نظرة على الشكلين 2 و3. هناك رسمت مثالاً لمخططات الذبذبات للإشارة مع 4-قمالتشكيل و 8-قمتعديل.

الشكل 2 - الإشارة ذات التشكيل 4-QAM

الشكل 3 - الإشارة ذات التشكيل 8-QAM

على الاطلاق قمالتعديل شيء مثير للاهتمام ويستحق مقالة منفصلة. لكن بما أنني لم أقم بإعداد مثل هذه المقالة بعد، فلن نتعمق في جميع أنواع مجموعات الإشارات في الوقت الحالي، ولكن دعونا نتحدث عما هو أمام أعيننا. في الشكل 2 قمت برسم أربعة رموز 4-قمالتحويرات، فهي ذات ألوان مختلفة. كل حرف 4- قميشفر قطعتين من معلوماتنا المفيدة.تختلف هذه الرموز فقط في المرحلة الأولية: يمكنك ملاحظة كيف تقفز هذه المرحلة عند الانتقال من رمز إلى آخر. يرمز الرمز الفيروزي إلى تسلسل البتات 00، والأرجواني - التسلسل 01، والأزرق - 10، والأحمر - 11. هذا التقسيم مشروط، ويمكن تعيينه بشكل مختلف، والشيء الرئيسي هو أن المرسل والمستقبل يفهمان ذلك. وهذا يعني أنه من أجل نقل مجموعة من الأصفار والواحدات، نحتاج إلى تقسيمها إلى مجموعات مكونة من بتتين وتعيين جيب لكل مجموعة يتوافق مع مرحلتها.ثم يتم لصق هذه الجيوب معًا بشكل متسلسل ويتم الحصول على إشارة مشتركة. أي أن الإشارة في الشكل 2 تنقل معلومات بالشكل 00011011 في 0.4 وحدة زمنية تقليدية. وهكذا، في حالتنا، متى 4- قميتم نقل 8 بتات (1 بايت) في حوالي 0.4وحدات من الوقت.

ماذا إذا 8-قم؟ كل شيء أكثر إثارة للاهتمام هناك. بالإضافة إلى المرحلة، يتغير السعة أيضا. لدينا مستويان مختلفان للإشارة - التقليدي 0.5 و1. وبفضل هذا، اتضح هذا الحرف 1 8- قملا ينقل اثنتين، بل ثلاث أجزاء كاملة من المعلومات.وبالتالي، في نفس 0.4 وحدة زمنية تقليدية، سيتم إرسال معلومات النموذج 000001010011، أي في حالتنا في 8- قميتم نقل 12 بت من المعلومات في نفس 0.4 وحدة زمنية.

هل تلاحظون أيها السادة؟ الوقت لا يزال هو نفسه، ولكن كمية المعلومات المنقولة زادت! وهذا يعني أن سرعة نقل البيانات زادت! وإذا استخدمنا 64-قمالتشكيل، ثم هناك رمز واحد 64-قم(كيف في إتش إس بي إيه+) سوف ينقل السجل 2 (64) = 6 بتات من المعلومات. سوف تستمر السرعة في الزيادة!

قد يكون هناك إغراء بروح "نحن بحاجة إلى المزيد من QAM!" ما الذي يمنعنا، على سبيل المثال، من صنع بعض 8192-QAM والحصول على سرعة عالية جدًا؟ ولا يزال نفس التدخل أيها السادة. ومع زيادة عدد البتات المرسلة بواسطة رمز واحد، تنخفض مناعة النظام من الضوضاء.هل تتذكر ما قلته عن الإشارة إلى الضوضاء؟ دعونا نضيف الضوضاء إلى إشارتنا 8-قم(الشكل 4).

الشكل 4 - إشارة 8-QAM + الضوضاء

كما ترون أيها السادة، كيف يمكن للضوضاء أن تدمر الإشارة. تلك الرموز التي كانت سعة 0.5 أصبحت 1 تقريبًا، وتلك التي كانت 1 أصبحت 1.5 تقريبًا. في هذه الحالة، يصبح من الصعب التمييز بين الرموز. والمزيد من المعلومات في رمز واحدن-QAM، كلما زاد تأثير الضوضاء.ونتيجة لذلك، علينا أن نتحول من 8-قمعلى 4-قم(الشكل 5).

الشكل 5 - إشارة 4-QAM + الضوضاء

في 4-قملدينا بالفعل مستوى واحد فقط من السعة ويصبح من الأسهل بكثير التمييز بين الرموز. والحقيقة أن السرعة تنخفض..

فماذا يحدث؟ إذا كانت لدينا نسبة إشارة إلى ضوضاء جيدة وكان من الممكن استخدام 64-QAM، ثم يبدأ جهازنا بدرجة عالية من الاحتمالية في العمل بالمعيارHSPA+، ويتم نقل البيانات بسرعة عالية. كلما كانت نسبة الإشارة إلى الضوضاء أسوأ، انخفض الرقم " QAM"، حيث يكون العمل مستقرًا، كلما انخفض معدل نقل البيانات وفي النهاية يمكنك الانخفاض إلى المستوى القياسي UMTS.

الآن، أيها السادة، آمل أن يكون الأمر أكثر وضوحًا بالنسبة لكم ما هي فيزياء العملية المخفية خلف قفزة بسيطة على الأيقونة "الجيل الثالث"إلى الأيقونة "ح+"في هاتفك الذكي.

من المحتمل أن يكون هناك بعض الأشياء التي يجب ملاحظتها قبل أن ندخل في المناقشة. 4G.

اللحظة رقم 1. تعتمد السرعة، بالإضافة إلى نسبة الإشارة إلى الضوضاء، على عدد المشتركين المتصلين. أعتقد أن هذا يجب أن يكون واضحا.

اللحظة رقم 2. يمكن لمزود الخدمة السيئ أن يقلل السرعة حتى مع وجود إشارة/ضوضاء ممتازة والحد الأدنى لعدد المشتركين القريبين. Tele2 ، على سبيل المثال ، مذنب بهذا ...

الآن دعونا نتحدث عن الشيء الأكثر لذة - 4G. سرعات في (30…50) ميجابت/ثانيةوهذا ليس بالأمر غير المألوف على الإطلاق، ومن الممكن أن تكون هناك أرقام أعلى. أوافق، من الجيد جدًا أن يكون لديك إنترنت في منزلك خارج المدينة، وهو ليس بأي حال من الأحوال أدنى من سرعة الإنترنت المنزلي، بل ويتفوق عليه في بعض الحالات. ولكن مع نطاقات التردد هناك فوضى كاملة هنا، أيها السادة. يوجد بالفعل ثلاثة منها، وهي متباعدة تمامًا في التردد عن بعضها البعض ويتم استخدامها جميعًا بنشاط في أبراج معينة. ألق نظرة على الشكل 6، حيث قمت بتصوير كل هذه النطاقات على محور التردد.

الشكل 6 - ترددات 4G

لذا، لدينا ثلاثة نطاقات لها أسماء مضحكة جدًا وغير واضحة للوهلة الأولى إل تي إي بي20, إل تي إي بي3و إل تي إي بي38. تشبه الشبكات 3Gيتم أيضًا تقسيم قنوات إرسال واستقبال البيانات حسب التردد: تتم الإشارة إلى ترددات نقل البيانات من المستخدم إلى المحطة الأساسية بسهم لأعلى، ولاستقبال البيانات - بسهم لأسفل.

في كل نطاق ب20, ب3و ب38يتم أيضًا تقسيم ترددات الإرسال والاستقبال بين مشغلي الهواتف الخلوية، وبطريقة ماكرة للغاية: يتم خلطها جميعًا معًا، ولها عروض قنوات مختلفة، وبشكل عام ليس من السهل معرفة المشغل الموجود في أي مكان. لكنني أسارع إلى إرضائك إلى حد ما: لست بحاجة إلى أن تعرف بالتفصيل مكان وجود كل مشغل وما هو عرض قناته. لمزيد من العمل، الأرقام المشار إليها في الشكل 6 كافية بالنسبة لنا.

يمكنك أن تسألني - ما هو الوضع تعديلالخامس 4G؟ أيها السادة، الأمور أكثر صعوبة معها هنا مما هي عليه 3G. ينطبق هنا تعديلOFDM- نقل البيانات بترددات متعامدة مع بعضها البعض. ربما سنتحدث في المستقبل عما هو مخفي تحت هذا، ولكن من الواضح ليس اليوم. لكن الجوهر هنا هو نفسه تمامًا كما في 3G: كلما ارتفعت نسبة الإشارة إلى الضوضاء، كلما أمكن استخدام أنواع تعديل أكثر كثافة للمعلومات للموجات الحاملة الفردية وارتفع معدل نقل البيانات.

لذا، أيها السادة، بعد قراءة هذا المقال، أعتقد أنه يجب أن يكون واضحًا لكم أنه لزيادة سرعة الإنترنت عبر الهاتف المحمول، نحتاج إلى زيادة نسبة الإشارة إلى الضوضاء. كيف أقوم بذلك؟ من الناحية النظرية، يمكن القيام بذلك بطريقتين. الطريقة رقم واحد هي زيادة الإشارة، والمسار رقم اثنين هو تقليل الضوضاء،وكل هذا يجب أن يتم بدقة في النطاقات التي نهتم بها:إذا أردنا العمل في 3Gالنطاق، فهذه هي الفرقة (1920...2170) ميجا هرتز،وإذا كنا مهتمين 4G,ثم في النطاقات (791...862) ميجا هرتز، (1710...1880) ميجا هرتز، (2500...2690) ميجا هرتز. ولسوء الحظ، يمكننا التأثير على الضوضاء إلى حد ما، ولكن يمكننا زيادة الإشارة.

إحدى الطرق للقيام بذلك هي عن طريق الشراء أو التصنيع هوائيات للإنترنت عبر الهاتف النقال. لقد رفضت شراء هوائي جاهز لعدة أسباب سأذكرها في بداية المقال التالي. قررت أن أسلك طريق التطوير الهوائي الخاص بكوسأكون سعيدًا بإخباركم عن هذه العملية في المقالة التالية! حسنًا، هذا كل شيء لهذا اليوم، شكرًا لك على القراءة، وستكون المتابعة قريبًا جدًا!

لا يهم ما إذا كنت تستخدم هاتفًا ذكيًا يعمل بنظام Android أو iOS أو Windows Phone، فعندما تقوم بتنشيط الإنترنت عبر الهاتف المحمول، سترى نفس الشيء في الزاوية اليمنى العليا - بضعة أشرطة تشير إلى قوة إشارة شبكة الهاتف المحمول لديك ، وكذلك رسالة صوفية. أحيانًا يكون E، وأحيانًا 3G، وأحيانًا H أو H+.

ومع ذلك، هذا ليس مجرد حساء الأبجدية. يشير كل مصطلح إلى نوع بروتوكول الشبكة الذي تتصل به، وتوفر البروتوكولات المختلفة سرعات اتصال مختلفة بالإنترنت.

في هذه المقالة القصيرة، سنشارك كل ما نعرفه عن كل شبكة: ما اسمها، ومدى سرعتها، وما يمكنك فعله بها. لذلك، دعونا نبدأ!

LTE – التطور طويل المدى (4G)

في الوقت الحالي، توفر تقنية LTE أسرع سرعة إنترنت، نظريًا، تصل إلى 100 ميجا بايت/ ثانية. تعد تقنية LTE أسرع من معظم الشبكات المنزلية، مما يسمح للمستخدمين بتنزيل الملفات الكبيرة على الفور تقريبًا، ومشاهدة مقاطع الفيديو عالية الدقة والاستماع إلى الموسيقى عبر الإنترنت، وتحميل مواقع الويب بسرعة.

غالبًا ما يرتبط LTE بمصطلح 4G. ومع ذلك، في الواقع، لا يزال معيار 4G بعيد المنال، لأن سرعته تبلغ 1 جيجابت / ثانية، وهي أسرع بعشر مرات من شبكات LTE الحديثة. لسوء الحظ، اكتسب هذا المصطلح بعض الرواج، ولكن على الرغم من عدم ظهور شبكات 4G الحقيقية بعد، يمكنك استخدام هذين المصطلحين كمرادفين.

ظهرت تقنية LTE في سان فرانسيسكو في أوائل عام 2012. الإعلان عن مشغل الهاتف المحمول 4G LTE AT&T على ترام الكابل. صورة:

H+ (HSDPA بلس)

HSDPA Plus هي أسرع شبكة مدعومة حاليًا في أوكرانيا وتوفر نظريًا سرعات تبلغ حوالي 21-42 ميجا بايت/ثانية. في معظم إصدارات الهواتف الذكية التي تعمل بنظام Android، قد تلاحظ الحرف "H+"، ولكن في Android 4.4 يظهر الحرف "H" فقط.

يعمل H+ على تسهيل مشاهدة مقاطع الفيديو على الإنترنت بجودة HD ويمكن مقارنته بسرعة شبكات النطاق العريض المنزلية.

الحرف "H+" عند الاتصال بتعريفة Kyivstar Smart Plus. صورة:

H (HSDPA - الوصول إلى حزم الوصلة الهابطة عالية السرعة)

HSDPA هو بروتوكول يعتمد على UMTS (3G). ولكن هذه نسخة أبطأ من HSDPA Plus، مما يوفر سرعات تبلغ حوالي 7.2 ميجابت في الثانية. يعد هذا الحد الأدنى من السرعة المطلوبة لمشاهدة محتوى الفيديو بجودة HD بشكل مريح، ومن الممكن أيضًا تصفح الإنترنت والاستماع إلى الموسيقى عبر الإنترنت بشكل مريح.

3G (الجيل الثالث أو UMTS)

دعمت شبكات الجيل الثالث الرقمية في البداية مكالمات الفيديو بسرعات تنزيل تبلغ حوالي 2 ميجابت في الثانية (في البداية، كانت السرعات مدعومة بحوالي 384 كيلوبت في الثانية). كانت هذه مرحلة إنترنت جيدة جدًا، عندما كان لدى معظم المستخدمين هواتف ذكية ذات إمكانيات متقدمة تتطلب اتصالاً جيدًا (البريد الإلكتروني، Skype، وما إلى ذلك).

E - EDGE (معدلات البيانات المحسنة لتطور GSM)

تُعرف EDGE أحيانًا باسم 2.75G وتوفر سرعات تبلغ حوالي 384 كيلوبت في الثانية. تم تطوير EDGE كوسيلة منخفضة التكلفة لمشغلي شبكات الهاتف المحمول لترقية شبكاتهم من الجيل الثاني إلى الجيل الثالث دون الحاجة إلى الاستثمار في البنية التحتية الجديدة. لفترة طويلة، استخدم مشغلو الهاتف المحمول في أوكرانيا هذه التكنولوجيا.

G - GPRS (خدمة راديو الحزمة العامة)

تعد خدمة GPRS، أو "أداة القطع" كما كانت تسمى في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، نسخة أسرع قليلاً من معيار نقل بيانات GSM المبكر. بهذا المعنى، يطلق عليه أحيانًا 2.5G - نسخة محسنة من 2G. تبلغ السرعة حوالي 115 كيلو بايت في الثانية، وهي كافية لتحميل صفحة ويب بسيطة أو بعض المعلومات النصية الأساسية، على سبيل المثال، أسعار الصرف.

كانت خدمة GPRS هي الخدمة الأولى التي توفر اتصالاً ثابتًا بالإنترنت عبر الهاتف المحمول والقدرة على تلقي المعلومات بسرعة من الشبكة.

أوكرانيا

حتى ربيع عام 2015، في أوكرانيا، تم توفير خدمة UMTS حصريًا من قبل مشغل واحد يمتلك الترددات اللازمة - وهي شركة تابعة لشركة Ukrtelecom - Trimob (Utel سابقًا). كان جميع مشغلي شبكات الهاتف المحمول الآخرين ومستخدميهم راضين عن EDGE.

في ربيع عام 2015، تم طرح مناقصة لبيع تراخيص UMTS / HSDPA وباعت اللجنة ثلاثة ترددات لشركة Astelit (Life)، وMTS-Ukraine، وKyivstar. علاوة على ذلك، اشترت Astelit (Life)، التي تم بيعها مؤخرًا لشركة Turkcell التركية، الترددات الأكثر إثارة للاهتمام. حصلت شركة MTS-Ukraine على الكمية الثانية، واستلمت Kyivstar ما تبقى بالسعر المبدئي.

من الصعب تصديق ذلك، ولكن ذات مرة كانت الهواتف المحمولة تسمى في الواقع "هواتف"، وليست هواتف ذكية، وليست هواتف فائقة السرعة... فهي تناسب جيبك ويمكنها إجراء المكالمات. هذا كل شئ. لا الشبكات الاجتماعية، والرسائل، وتحميل الصور. لا يمكنهم تحميل صورة بدقة 5 ميجابكسل على Flickr وبالتأكيد لا يمكنهم التحول إلى نقطة اتصال لاسلكية.

وبطبيعة الحال، فقد أصبحت تلك الأيام المظلمة خلفنا بكثير، ولكن مع استمرار ظهور شبكات البيانات اللاسلكية عالية السرعة الواعدة من الجيل التالي في جميع أنحاء العالم، بدأت أشياء كثيرة تبدو مربكة. ما هو "4G"؟ إنه أعلى من 3G، لكن هل يعني أنه أفضل؟ لماذا تتصل جميع شركات النقل الوطنية الأمريكية الأربع فجأة بشبكاتها 4G؟ تتطلب الإجابات على هذه الأسئلة رحلة قصيرة إلى تاريخ تطور التقنيات اللاسلكية.

بالنسبة للمبتدئين، يشير حرف "G" إلى "جيل"، لذلك عندما تسمع شخصًا يشير إلى "شبكة 4G"، فهذا يعني أنه يتحدث عن شبكة لاسلكية مبنية على تقنية الجيل الرابع. إن استخدام تعريف "الجيل" في هذا السياق يؤدي إلى كل الالتباس الذي سنحاول حله.

1 جرام

في أيام 1G، لم يفكر أحد في خدمات البيانات - كانت هذه أنظمة تناظرية بحتة، تم تصميمها وتصميمها فقط للمكالمات الصوتية وبعض الإمكانيات المتواضعة الأخرى. كانت أجهزة المودم موجودة، ولكن نظرًا لأن الاتصالات اللاسلكية أكثر عرضة للضوضاء والتشويه من الاتصالات السلكية التقليدية، فقد كانت معدلات نقل البيانات بطيئة بشكل لا يصدق. بالإضافة إلى ذلك، كانت تكلفة دقيقة واحدة من المحادثة في الثمانينات مرتفعة للغاية بحيث يمكن اعتبار الهاتف المحمول رفاهية.

وبشكل منفصل، أود أن أذكر أول نظام آلي للاتصالات المتنقلة في العالم "ألتاي"، والذي تم إطلاقه في موسكو عام 1963. كان من المفترض أن يصبح "Altai" هاتفًا متكاملاً مثبتًا في السيارة. يمكنك ببساطة التحدث عليه، كما هو الحال في الهاتف العادي (أي، يمر الصوت في كلا الاتجاهين في نفس الوقت، وهو ما يسمى بالوضع المزدوج). للاتصال بهاتف Altai آخر أو هاتف عادي، كان عليك فقط طلب الرقم - كما هو الحال على هاتف مكتبي، دون أي تبديل للقنوات أو محادثات مع المرسل. تم إطلاق نظام مماثل في الولايات المتحدة الأمريكية، IMTS (خدمة الهاتف المحمول المحسنة)، في المنطقة التجريبية بعد عام. وتم إطلاقه التجاري فقط في عام 1969. وفي الوقت نفسه، في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، بحلول عام 1970، تم تركيب Altai وعملت بنجاح في حوالي 30 مدينة. بالمناسبة، في فورونيج ونوفوسيبيرسك النظام لا يزال ساري المفعول.

2G

لا تدعم معايير الجيل الثاني الناشئة هذه بعد خدمات البيانات المتكاملة بإحكام. تدعم العديد من هذه الشبكات الرسائل النصية القصيرة (SMS)، بالإضافة إلى تقنية CSD، التي تسمح بنقل البيانات رقميًا إلى المحطة. ويعني هذا فعليًا أنه يمكنك نقل البيانات بشكل أسرع - بما يصل إلى 14.4 كيلوبت في الثانية، وهو ما يمكن مقارنته بسرعة أجهزة المودم الأرضية في منتصف التسعينيات.

من أجل البدء في نقل البيانات باستخدام تقنية CSD، كان من الضروري إجراء "مكالمة" خاصة. كان الأمر أشبه بمودم الهاتف - إما أن تكون متصلاً بالشبكة أم لا. وبالنظر إلى أن خطط التعريفة في ذلك الوقت كانت تقاس بعشرات الدقائق، وكانت لجنة التنمية المستدامة أقرب إلى مكالمة عادية، لم يكن هناك أي استخدام عملي للتكنولوجيا تقريبًا.

2.5 جرام

ظهرت خدمة GPRS في لحظة مناسبة جدًا - عندما بدأ الأشخاص في التحقق باستمرار من حسابات بريدهم الإلكتروني.

لم يسمح هذا الابتكار بإضافة أحد إلى جيل الهاتف المحمول. وبينما كانت تقنية GPRS موجودة بالفعل في السوق، أنشأ الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU) معيارًا جديدًا - IMT-2000 - يحدد مواصفات شبكة الجيل الثالث "الحقيقية". وكانت النقطة الأساسية هي توفير معدلات نقل بيانات تبلغ 2 ميجابت/ثانية للمحطات الطرفية الثابتة و384 كيلوبت/ثانية للمحطات المتنقلة، وهو ما لم يكن ممكناً مع خدمة GPRS.

وهكذا، كانت خدمة GPRS عالقة بين أجيال 2G، التي كانت متفوقة عليها، و3G، وهي لم تكن كذلك. وكانت هذه بداية الانقسام بين الأجيال.

3G، 3.5G، 3.75G... و2.75G أيضًا

تم تصميم معيار EDGE - معدلات البيانات المحسنة لتطور GSM - كطريقة سهلة لمشغلي شبكات GSM لاستخراج المزيد من الطاقة من تركيبات 2.5G دون الاستثمار بكثافة في ترقيات الأجهزة. باستخدام هاتف يدعم EDGE، يمكنك الحصول على ضعف سرعة GPRS، وهو أمر جيد جدًا في ذلك الوقت. لم يهتم العديد من المشغلين الأوروبيين بـ EDGE وكانوا ملتزمين بتقديم UMTS.

إذن، أين تنتمي EDGE؟ إنه ليس بنفس سرعة UMTS أو EV-DO، لذا يمكنك معرفة أنه ليس 3G. ولكن من الواضح أنه أسرع من GPRS، مما يعني أنه يجب أن يكون أفضل من 2.5G، أليس كذلك؟ في الواقع، كثير من الناس يطلقون على EDGE تقنية 2.75G.

وبعد عقد من الزمن، تلقت شبكات CDMA2000 ترقية إلى EV-DO Revision A، والتي توفر سرعات أعلى قليلاً للتنزيل وسرعات أعلى بكثير. المواصفات الأصلية، التي تسمى EV-DO Revision 0، حدت للسرعات الصادرة بـ 150 كيلوبت/ثانية، لكن الإصدار الجديد يجعلها أسرع بعشر مرات. وهكذا حصلنا على 3.5G! الشيء نفسه بالنسبة لـ UMTS: أتاحت تقنيات HSDPA وHSUPA إضافة سرعة لحركة المرور الواردة والصادرة.

ستستخدم التحسينات الإضافية لـ UMTS HSPA+، وHSPA+ ثنائي الناقل، وHSPA+ Evolution، والتي ستوفر نظريًا إنتاجية من 14 ميجابت في الثانية إلى 600 ميجابت في الثانية مذهلة. فهل يمكننا القول أننا دخلنا جيلًا جديدًا، أم يمكن تسميته بـ 3.75G قياسًا على EDGE و2.75G؟

4G هو خداع في كل مكان

تلعب التقنيات اللاسلكية دورًا رئيسيًا في توفير الوصول إلى النطاق العريض في المناطق الريفية. يعد بناء محطة 4G واحدة توفر الاتصالات على مسافة عشرات الكيلومترات أكثر فعالية من حيث التكلفة بدلاً من تغطية الأراضي الزراعية بغطاء من خطوط الألياف الضوئية.

ولسوء الحظ، فإن هذه المواصفات عدوانية للغاية بحيث لا يلبيها أي معيار تجاري في العالم. تاريخيًا، تم اعتبار WiMAX وLong-Term Evolution (LTE)، المقدر لهما تحقيق نفس النجاح الذي حققته CDMA2000 وGSM، من تقنيات الجيل الرابع، لكن هذا صحيح جزئيًا فقط: فكلاهما يستخدم مخططات تعدد إرسال جديدة وفعالة للغاية (OFDMA). ، على عكس CDMA أو TDMA القديم الذي كنا نستخدمه على مدار العشرين عامًا الماضية) وكلاهما يفتقر إلى قناة صوتية. ويتم استخدام 100 بالمائة من طاقتها لخدمات البيانات. وهذا يعني أنه سيتم التعامل مع النقل الصوتي على أنه VoIP. وبالنظر إلى مدى تركيز المجتمع المتنقل الحديث على البيانات، يمكن اعتبار هذا حلاً جيدًا.

حيث تفشل شبكات WiMAX وLTE في سرعات نقل البيانات، فإن قيمها النظرية تكون عند مستوى 40 ميجابت/ثانية و100 ميجابت/ثانية، ومن الناحية العملية فإن السرعات الواقعية للشبكات التجارية لا تتجاوز 4 ميجابت/ثانية و وبالتالي، تبلغ 30 ميجابت/ثانية، وهو أمر جيد جدًا في حد ذاته، لكنه لا يفي بالأهداف العليا للاتصالات المتنقلة الدولية المتقدمة. تحديث هذه المعايير - وعدت شبكات WiMAX 2 وLTE-Advanced بالقيام بهذه المهمة، لكنها لم تكتمل بعد ولا توجد حتى الآن شبكات حقيقية تستخدمها.

ومع ذلك، يمكن القول بأن معايير WiMAX وLTE الأصلية تختلف بما يكفي عن معايير 3G الكلاسيكية لتبرير التحول بين الأجيال. في الواقع، فإن معظم المشغلين حول العالم الذين قاموا بنشر مثل هذه الشبكات يطلقون عليها اسم 4G. ومن الواضح أن هذا يُستخدم كوسيلة للتسويق وليس لدى الاتحاد الدولي للاتصالات القدرة على مواجهته. سيتم قريبًا نشر كلتا التقنيتين (LTE على وجه الخصوص) من قبل العديد من مشغلي الاتصالات حول العالم خلال السنوات القليلة المقبلة، وسيزداد استخدام اسم "4G" فقط.

وهذه ليست نهاية القصة. قررت شركة T-Mobile الأمريكية، التي لم تعلن عن نيتها ترقية شبكة HSPA الخاصة بها إلى LTE في أي وقت قريب، البدء في تسمية الترقية إلى HSPA + باسم 4G. من حيث المبدأ، تعتبر هذه الخطوة منطقية: يمكن لتقنية الجيل الثالث أن تصل في النهاية إلى سرعات أسرع من LTE فقط، مما يقترب من متطلبات الاتصالات المتنقلة الدولية المتقدمة. هناك العديد من الأسواق التي تكون فيها شبكة HSPA+ الخاصة بشركة T-Mobile أسرع من شبكة WiMAX الخاصة بشركة Sprint. ولا تقدم شركات Sprint أو Verizon أو MetroPCS - شركات النقل الأمريكية الثلاث التي لديها شبكات WiMAX/LTE الحية - خدمات VoIP. استمروا في استخدام ترددات الجيل الثالث الخاصة بهم للصوت وسيستمرون في القيام بذلك لبعض الوقت. بالإضافة إلى ذلك، ستقوم T-Mobile بالترقية إلى سرعات تبلغ 42 ميجابت في الثانية هذا العام دون لمس LTE!

ربما تكون هذه الخطوة التي اتخذتها T-Mobile هي التي أثارت إعادة تفكير عالمي فيما يعنيه "4G" فعليًا بين مشتري الهواتف المحمولة. AT&T، التي هي في طور الانتقال إلى HSPA + وستبدأ في تقديم LTE في بعض الأسواق في وقت لاحق من هذا العام، تتصل بكلتا الشبكتين 4G. لذلك سرقت شركات الطيران الوطنية الأمريكية الأربع اسم "4G" من الاتحاد الدولي للاتصالات - فأخذته، واستخدمته، وغيرته.

الاستنتاجات

من غير المعروف ما إذا كان سيتم تسمية WiMAX 2 وLTE-Advanced بـ "4G" بحلول الوقت الذي تصبح فيه متاحة، لكنني لا أعتقد ذلك - ستكون إمكانيات هذه الشبكات مختلفة تمامًا عن شبكات 4G الموجودة اليوم. ولنكن صادقين: أقسام التسويق ليس لديها نقص في أسماء الأجيال.

نظرًا لحقيقة أن المزيد والمزيد من المشغلين قد بدأوا في تقديم إنترنت 3G في أوكرانيا والدول المجاورة الأخرى، سيكون من المفيد مراعاة الاختلافات الرئيسية بين 2G و3G و4G.

في الواقع، بالنسبة للأغلبية، لسوء الحظ، هذا مجرد رقم جاف. من الواضح أن 3G أفضل من 2G - العدد أعلى.

في الواقع، تنتهي معرفة معظم المستخدمين الحديثين. إنهم يسافرون إلى المتاجر لشراء بطاقة SIM جديدة لهاتفهم الذكي 3G أو يتصلون بمشغلي الهاتف لطرح أسئلة حول كيفية توصيل شبكة 3G هذه بالذات.

ولكن سيكون من الأفضل أن نفهم ما هي هذه التقنيات وما إذا كان من الأفضل دائمًا التحول إلى 3G من 2G، بالإضافة إلى ما تقدمه 4G.

سيكون مثيرا للإهتمام!

1 المقدمة

تشير 2G و3G و4G إلى "الجيل الثاني" و"الجيل الثالث" و"الجيل الرابع" على التوالي.

الحرف G في هذه الحالة يرمز إلى "Generation"، والذي يُترجم إلى "Generation".

كل هذه مجموعات من معايير الاتصال. كل جيل عبارة عن مجموعة من المعايير المصممة للهواتف وأجهزة الوسائط المتعددة الأخرى. إنهم يتطورون بالتوازي مع هذه الأجهزة.

ومع بدء الهواتف في دعم الرسائل النصية ومن ثم الإنترنت، بدأت المعايير في توفير هذه الميزات أيضًا.

اليوم، لا تعمل هذه المعايير مع الهواتف فحسب، بل أيضًا مع الأجهزة اللوحية والأجهزة الأخرى التي يمكن إدخال بطاقة SIM فيها.

هذا كلام شائع، ولكن الآن دعونا ننتقل إلى ما هي الميزات والاختلافات بين كل جيل من هذه الأجيال.

2.2 جرام

معلومات أساسية عن هذا الجيل من معايير الاتصال:

• الحد الأقصى لسرعة نقل البيانات – 10 كيلو بايت/ثانية؛
• تم تطويره في التسعينيات من القرن الماضي.
• المعايير الأكثر شيوعًا هي GSM وD-AMPS وIS-95، والتي تطورت بمرور الوقت لتصبح CDMA الأكثر شهرة اليوم؛
• الغرض الرئيسي هو دعم الاتصال الصوتي، على الرغم من وجود الإنترنت هنا أيضًا.

والآن بمزيد من التفاصيل حول ماهية 2G.

أرز. رقم 2. 2G

- قليلا من التاريخ

بعد أن أصبح جيل 1G قديمًا، وُلدت شبكة 2G. تم تصميم الجيل الأول حصريًا للاتصالات الصوتية.

من حيث المبدأ، لم يتغير الكثير في 2G، فقط أصبح الاتصال الصوتي أكثر تقدما - الصوت أعلى جودة وأكثر وضوحا، وتم تحسين الأمان، وأصبح التدخل أقل، وما إلى ذلك.

لكن في ذلك الوقت، كانت هذه التغييرات ثورية بكل بساطة! يمكن لأي شخص التواصل بسهولة مع صديقه من نقطة بعيدة جدًا على الكرة الأرضية، وكانت جودة الصوت جيدة جدًا.

في الواقع، ليس هناك ما يمكن قوله عن هذا الجيل - لقد كانت مجموعة المعايير قديمة منذ فترة طويلة، على الرغم من أنها كانت في ذلك الوقت شيئا ثوريا.

- الاحتمالات

ولهذا الغرض، تم تطوير المعايير المناسبة. بدأت "أنصاف الأجيال" الجديدة في الظهور (بعد كل شيء، كان هناك أيضًا 2.5G، و2.75G، وما إلى ذلك، على الرغم من أن سبب إجراء هذا التصنيف يظل لغزًا حتى يومنا هذا).

لكن مبدأ التشغيل لهذا الجيل كان يشبه تشغيل مودم الإنترنت الذي يعمل من خلال شبكات الهاتف.

كان من المستحيل التواجد على الإنترنت وإجراء مكالمة باستخدام أي من المعايير في نفس الوقت. ومع ذلك، فقد اقتربت البشرية أخيرًا خطوة واحدة من الحلم المسمى 3G.

3.3 جرام

معلومات أساسية عن هذا الجيل:

• المعايير الأكثر شهرة هي UMTS وCDMA200؛
• سرعة الاتصال - 3 ميجا بايت / ثانية؛
• دعم نقل البيانات بسرعة عالية مع كل العواقب المترتبة على ذلك؛
• يوفر فرصًا كانت في السابق خارج نطاق الخيال العلمي.

لقد كان جيل الجيل الثالث بمثابة إنجاز حقيقي، لأنه أعطى الناس ما يريدون.

الآن يمكن لأي مستخدم مشاهدة مقاطع الفيديو من اليوتيوب، وحتى القنوات التلفزيونية، وتنزيل أي شيء والدردشة مع الأصدقاء على Skype فقط باستخدام اتصال إنترنت 3G. وكان هذا اختراقا حقيقيا.

اليوم، يقدم معظم مشغلي شبكات الهاتف المحمول لعملائهم حزمًا أو تعريفات أولية مع شبكة الجيل الثالث.

لكي يعمل هذا الجيل من المعايير، هناك حاجة إلى أبراج خاصة، والتي يتم تركيبها الآن بنشاط في أوكرانيا.

صحيح، كونه على مسافة ما من أحد هذه الأبراج، لا يستطيع العميل رؤية الإنترنت الجيد. وهذا ليس العيب الوحيد للجيل الثالث 3G، ولكن أولا وقبل كل شيء.

- مزيد من التفاصيل حول قدرات الجيل الثالث 3G

لذلك، بالنسبة للبعض، تعمل تقنية 3G بنفس سرعة الإنترنت من جهاز توجيه عادي.

على الرغم من أنه إذا تحدثنا عن أوكرانيا، فإن سرعة 3 ميجا بايت / ثانية هي ببساطة أمر مثير للسخرية. ولكنه يسمح لك أيضًا بمشاهدة مقاطع الفيديو عبر الإنترنت وإجراء العديد من العمليات الأخرى.

ومن بين كل مميزات هذا الجيل تجدر الإشارة إلى ما يلي:

• رسائل الوسائط المتعددة. لذا يمكنك إضافة مقطع فيديو أو صورة "ثقيلة" أو أي شيء آخر إلى بريد إلكتروني عادي.
• تحميل مجموعة متنوعة من المحتوى. يمكن أن تكون نفس الأفلام أو الموسيقى أو حتى الألعاب التي تبلغ مساحتها عدة غيغابايت.
• عقد مؤتمرات الفيديو. مع جيل 2G، لا يمكن للمرء إلا أن يحلم بالتواصل مع شخص ما عبر Skype أو برنامج مراسلة فورية آخر. لكن شبكة الجيل الثالث تجعل من الممكن التحدث في وقت واحد مع العديد من الأصدقاء من مختلف أنحاء العالم.
• تلقي المعلومات المتدفقة. يمكن أن يكون ذلك عبر التلفاز عبر الإنترنت أو التحديثات المستمرة لبعض المعلومات، على سبيل المثال، أسعار الصرف وأسعار البورصة وما شابه.
• الاستخدام الكامل للألعاب عبر الإنترنت. مع 3G، يمكنك لعب لعبة WoT المفضلة لديك أو أي لعبة أخرى مماثلة بأمان.
• باستخدام الملاحة أو بيانات القمر الصناعي فقط - مع شبكة الجيل الثالث، تعمل حتى خرائط Google العادية بشكل أسرع عدة مرات.
• استخدام برامج التحكم عن بعد. فهي تتطلب إنترنت عالي السرعة لتعمل، وتوفر شبكة الجيل الثالث (3G) هذه الفرصة. بالمناسبة، أشهر هذه البرامج يمكن اعتباره برنامج TeamViewer (لتوضيح ما نتحدث عنه).

بشكل عام، إذا كان من الممكن في السابق أن يحلم فقط بمثل هذه الفرص وكانت متاحة فقط من خلال الاتصال عبر جهاز التوجيه، فقد أصبح كل هذا الآن متاحًا عبر الإنترنت العادي من مشغل الهاتف المحمول.

أرز. رقم 5. 3G

- الاختلافات بين 2G و 3G

وبطبيعة الحال، فإن شبكة الجيل الثالث أسرع بكثير (3 ميجابت في الثانية مقابل 10 كيلوبت في الثانية)، وأكثر ذكاءً، وأكثر كفاءة، وأكثر وظيفية، وما إلى ذلك.

لكن الاختلافات الرئيسية بين هذه المجموعة من المعايير و2G هي كما يلي:

• توفر تقنية 2G في المقام الأول الاتصالات الصوتية، أما شبكة 3G فهي مجموعة متعددة الوظائف من المعايير التي يمكنها توفير كافة إمكانيات الإنترنت العادي.
• هذه معايير مختلفة تمامًا، على الرغم من أن معايير 3G تنشأ بطريقة أو بأخرى في معايير 2G. لكن في معظم الحالات، لا تستخدم تقنية 3G المعايير القديمة.
• يتمتع الجيل الثالث بكفاءة أعلى في استخدام القنوات التي يتم من خلالها نقل المعلومات. ومن هنا زيادة الإنتاجية وبالتالي سرعة نقل البيانات.
• موثوقية أعلى لنقل نفس الرسائل النصية القصيرة مقارنة بـ 2G.

يبدو أن كل شيء على ما يرام وأن شبكة الجيل الثالث هي ببساطة تجسيد للتقنيات الحديثة في كل منزل. ولكن هذا الجيل لديه أيضا عيوبه.

- ليس بسيط جدا

تشمل عيوب 3G ومزايا 2G ما يلي:

• التغطية تعتمد. كما ذكرنا أعلاه، إذا كنت بعيدًا عن برج 3G، أو بشكل عام حيث يكون استقبال الشبكة ضعيفًا، فيمكنك نسيان الإنترنت. في حالة الجيل الثاني، كان الإنترنت متاحًا أينما كان الوصول إلى الشبكة متاحًا إلى حد ما على الأقل.
• عندما تكون الشبكة محملة بشكل زائد، تتعطل خدمة 3G ببساطة. إذا كنت مهتمًا، فإن هذا التأثير ناتج عن ما يسمى "تنفس الخلية"، مما يقلل من جودة الاتصال عندما تكون الخلية مثقلة.
• من الصعب التكيف. عند حدوث مشكلات، يحتاج المتخصصون إلى حل المشكلة في أسرع وقت ممكن، وهذا غالبًا ما يكون صعبًا للغاية.

بشكل عام، يقول الخبراء أن 2G و 3G سوف يتعايشان بسلام معًا لفترة طويلة، مثل الأخوين.

عندما تكون تغطية الشبكة كافية، ستعمل شبكة الجيل الثالث (3G)، ولكن بخلاف ذلك، سيتم تفعيل شبكة الجيل الثاني (2G) المألوفة. ولكن الآن ظهرت تقنية جديدة تمامًا وهي 4G.

إذا قارنت كل هذه المعايير مع إخوانهم، فسيكون 4G نوعا من مغرور. هذا الأخ هو الأصغر، لكن جميع الأقارب لا يعرفون ماذا يتوقعون منه.

على الأقل، هذا هو بالضبط الوضع الذي تطور في السوق الآن: يقول أحدهم أن 4G رائع، ويثبت شخص ما للجميع أنه مجرد خداع ووسيلة للتحايل الإعلاني. دعونا معرفة ذلك!

4.4 جرام

معلومات اساسية:

• المعايير الأكثر شهرة هي LTE و WiMAX (على الرغم من أنه لا يزال هناك جدل حول ما إذا كان ينبغي تصنيف هذه المعايير على أنها هذا الجيل)؛
• بناءً على المتطلبات، يجب أن توفر المعايير سرعة 1 جيجابت/ثانية للاتصال العادي و100 ميجابت/ثانية للاتصال المحمول؛
• تقنية أكثر اقتصادا، إذا أخذت التكلفة ومساحة التغطية لبرج 4G واحد ونفس البيانات لـ 3G، وحتى أكثر من 2G.

ولكن، مرة أخرى، ليس كل شيء بسيطا كما يبدو للوهلة الأولى.

- بعض غذاء الفكر

نعم، هناك معايير يجب أن توفر سرعة الاتصال المذكورة أعلاه، ولكن في الممارسة العملية، كل شيء مختلف تماما.

هذه المتطلبات صارمة للغاية وسيكون استخدامها مكلفًا للغاية. لذلك، حتى الآن، لم تقدم أي شركة في العالم خدمة 4G كاملة.

من الناحية العملية، يوفر معيار LTE سرعة 4-30 ميجا بايت/ثانية، وWiMAX - حوالي 40 ميجا بايت/ثانية. هذا بعيد جدًا عن 100 ميجا بايت / ثانية و 1 جيجا بايت / ثانية المعلنة.

علاوة على ذلك، يتفق الخبراء على أن الشركات التي ستصنع خدمات 4G كاملة لن تظهر قريبًا.

لذلك، من الأفضل التركيز على الجمع بين 3G و 2G - وهو ترادف قديم ولكنه مثبت، والذي وصل إلى أوكرانيا مؤخرًا.

- الاحتمالات

إذا تحدثنا عن إمكانيات 4G، فستكون قائمتهم هي نفسها تماما مثل 3G، فقط كل شيء سيحدث بشكل أسرع.

بهذه الطريقة، سيتم تحميل الأفلام ومقاطع الفيديو بشكل أسرع، وسيتم تحديث المعلومات بشكل متكرر، وسيتم تشغيل مؤتمرات الفيديو بسلاسة.

بالطبع، بفضل هذا، من الممكن توسيع هذه الاحتمالات إلى حد ما.

لذلك يمكن لعدد أكبر من الأشخاص الآن المشاركة في نفس المؤتمر. سيتمكن المستخدم من مشاهدة العديد من مقاطع الفيديو في وقت واحد وفي نفس الوقت يتوافق مع عشرة برامج مراسلة فورية. نعم، 4G يسمح بذلك.

أرز. رقم 8. 4G

- الاختلافات بين 4G و 3G

الاختلافات الرئيسية بين هذه الأجيال هي كما يلي:

• سرعة. والفرق الرئيسي، بطبيعة الحال، هو السرعة. يدعي المصنعون أن 4G أسرع 10 مرات على الأقل من 3G. وهذا صحيح، ولكن، كما قلنا أعلاه، كان من المتوقع في البداية أن يكون أكثر من ذلك بكثير.
• معايير مختلفة تمامًا، والتي، بالمناسبة، ليس من الواضح حقًا ما إذا كان من الممكن أن تُنسب إلى هذه العائلة (إذا تحدثنا عن 4G).

خلاف ذلك، كل شيء مشابه للغاية - نفس نطاق التردد، نفس الوظائف، ولكن تقنيات مختلفة.

ومن المثير للاهتمام أنه في معظم الحالات، حيث يطالبون بالاستخدام الكامل لشبكة 4G، تتحول الأجهزة إلى 3G لإجراء مكالمة صوتية.

في الواقع، يتم تنفيذ 4G بالكامل فقط في بعض البلدان، على سبيل المثال، في كوريا الجنوبية، حيث يتم استخدام تقنية VoLTE. والسبب في ذلك هو الشعبية المنخفضة جدًا لهذا الجيل.

وفي المقابل يمكن إرجاع أسباب انخفاض شعبية 4G إلى العوامل التالية:

• فالأجهزة التي تعمل مع هذا الجيل غالية الثمن جداً ونفاذها سريعاً؛
• لقد مر وقت قليل جدًا منذ ظهور شبكة الجيل الثالث، ولم يعد المستخدمون مستعدين لاستخدام شبكة الجيل الرابع؛
• يدعم المستثمرون مشروع 4G قليلًا جدًا (من حيث المبدأ، يرجع ذلك إلى النقطتين الأوليين في هذه القائمة).

لتلخيص كل ما سبق، يمكننا القول أن الاختلافات بين 2G و3G و4G تكمن في سرعة نقل البيانات ومجموعة الميزات المتوفرة.

ويمكنك رؤية الفرق في السرعة بوضوح في الفيديو أدناه.