WikiDer > Сравнение стандартов мобильных телефонов
Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Август 2007 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
Это сравнение стандартов мобильные телефоны. Новый поколение стандартов сотовой связи появляется примерно каждые десять лет с тех пор, как 1G системы были внедрены в 1979 году и в начале-середине 1980-х годов.
вопросы
Глобальная система мобильной связи (GSM, около 80–85% доли рынка) и ИС-95 (доля рынка около 10–15%) были двумя наиболее распространенными технологиями мобильной связи 2G в 2007 году.[1] В 3G наиболее распространенной технологией была UMTS с CDMA-2000 в тесном споре.
Все технологии радиодоступа должны решать одни и те же задачи: разделить конечное RF спектр среди нескольких пользователей максимально эффективно. GSM использует TDMA и FDMA для разделения пользователей и ячеек. Использование UMTS, IS-95 и CDMA-2000 CDMA. WiMAX и LTE использовать OFDM.
- Множественный доступ с временным разделением (TDMA) обеспечивает многопользовательский доступ, разбивая канал на последовательные временные интервалы. Каждый пользователь канала по очереди передает и принимает сигналы. На самом деле, только один человек фактически использует канал в определенный момент. Это аналогично совместное времяпровождение на большом компьютере-сервере.
- Множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA) обеспечивает многопользовательский доступ за счет разделения используемых частот. Это используется в GSM для разделения сот, которые затем используют TDMA для разделения пользователей внутри соты.
- Множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA) Это использует цифровая модуляция называется расширенный спектр который распределяет голосовые данные по очень широкому каналу в псевдослучайный мода с использованием псевдослучайного кода, специфичного для пользователя или ячейки. Приемник отменяет рандомизацию, чтобы собрать биты вместе и получить исходные данные. Поскольку коды являются псевдослучайными и выбираются таким образом, чтобы создавать минимальные помехи друг другу, несколько пользователей могут разговаривать одновременно, и несколько сот могут совместно использовать одну и ту же частоту. Это вызывает дополнительный шум сигнала, вынуждающий всех пользователей использовать больше энергии, что, в свою очередь, сокращает диапазон ячеек и срок службы батареи.
- Множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) использует объединение нескольких небольших полос частот, которые ортогональны друг другу, чтобы обеспечить разделение пользователей. Пользователи мультиплексируются в частотной области путем выделения отдельных поддиапазонов отдельным пользователям. Это часто улучшается за счет выполнения TDMA и периодического изменения распределения, так что разные пользователи получают разные поддиапазоны в разное время.
Теоретически CDMA, TDMA и FDMA имеют одинаковую спектральную эффективность, но практически у каждой есть свои проблемы - управление мощностью в случае CDMA, синхронизация в случае TDMA и генерация / фильтрация частоты в случае FDMA.
В качестве классического примера для понимания фундаментальной разницы между TDMA и CDMA представьте себе коктейльную вечеринку, на которой пары разговаривают друг с другом в одной комнате. Комната представляет доступную пропускную способность:
- TDMA: говорящий по очереди разговаривает со слушателем. Оратор говорит короткое время, а затем останавливается, чтобы дать возможность поговорить другой паре. В комнате никогда не разговаривает более одного говорящего, никому не нужно беспокоиться о смешивании двух разговоров. Недостатком является то, что это ограничивает практическое количество обсуждений в комнате (с точки зрения пропускной способности).
- CDMA: любой говорящий может говорить в любое время; однако каждый использует другой язык. Каждый слушатель понимает только язык своего партнера. По мере того, как все больше и больше пар разговаривают, фоновый шум (представляющий шумный этаж) становится громче, но из-за разницы в языках разговоры не смешиваются. Недостаток в том, что в какой-то момент нельзя говорить громче. После этого, если шум все еще нарастает (к группе / ячейке присоединяется больше людей), слушатель не может разобрать, о чем говорит говорящий, не приближаясь к нему. Фактически, покрытие соты CDMA уменьшается по мере увеличения числа активных пользователей. Это называется клеточным дыханием.
Сравнительная таблица
Особенность | NMT | GSM | ИС-95 (CDMA один) | ИС-2000 (CDMA 2000) | UMTS (3GSM) | LTE | 5G NR |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Технологии | FDMA | TDMA и FDMA | CDMA | CDMA | W-CDMA | OFDMA | OFDMA |
Поколение | 1G | 2G | 2G | 3G | 3G | 4G | 5G |
Кодирование | Аналоговый | Цифровой | Цифровой | Цифровой | Цифровой | Цифровой | Цифровой |
Год первого использования | 1981 | 1991 | 1995 | 2000 / 2002 | 2001 | 2009 | 2018 |
Блуждая | Скандинавские страны и ряд других европейских стран | По всему миру, все страны, кроме Японии и Южной Кореи | Ограничено | Ограничено | Мировой | Ограничено | Ограничено |
Совместимость мобильных телефонов | Никто | сим-карта | Никто | RUIM (редко используемый) | сим-карта | сим-карта | сим-карта |
Общие помехи | Никто | Некоторая электроника, например усилители | Никто | Никто | Никто | Никто | Никто |
Качество сигнала / зона покрытия | Хорошее покрытие за счет низких частот | Хорошее покрытие в помещении на частотах 850/900 МГц. Возможны повторители. Жесткий предел 35 км. | Неограниченный размер ячейки, низкая мощность передатчика позволяет использовать большие ячейки | Неограниченный размер ячейки, низкая мощность передатчика позволяет использовать большие ячейки | Меньшие соты и меньшее покрытие в помещении на 2100 МГц; эквивалентное покрытие в помещении и превосходящий диапазон по сравнению с GSM на 850/900 МГц. | Меньшие ячейки и меньшее покрытие на Группа S. | Плотные клетки на миллиметровые волны. |
Использование частоты / плотность вызовов | Очень низкая плотность | 0,2 МГц = 8 временных интервалов. Каждый временной интервал может содержать до 2 вызовов (4 вызова с VAMOS) посредством чередования. | Ниже CDMA-2000? | 1,228 МГц = 3 Мбит / с | 5 МГц = 2 Мбит / с. 42 Мбит / с для HSPA +. Каждый вызов использует 1,8–12 кбит / с в зависимости от выбранного качества и сложности звука. | 20 МГц | 400 МГц |
Раздача | Жесткий | Жесткий | Мягкий | Мягкий | Мягкий | Жесткий | Жесткий |
Голос и данные одновременно | Нет | да GPRS Класс А | Нет | Нет ЭВДО / Да СВДО[2] | да[3] | Нет (только данные) Голос возможен через VoLTE или вернуться к 2G / 3G | Нет (только данные) Голос возможен через VoLTE. |
Стандарт или редакция | Сетевая совместимость |
---|---|
GSM (1991), GPRS (2000), КРАЙ (2003) | GSM (2G, TDMA) |
cdmaOne (1995) | cdmaOne (2G, CDMA) |
EV-DO (1999), Ред. A (2006), Ред. B (2006), СВДО (2011) | CDMA2000 (3G, CDMA/TDMA) |
UMTS (1999), HSDPA (2005), HSUPA (2007), HSPA + (2009) | UMTS (3G, CDMA) |
LTE (2009, 3G), LTE Advanced (2011, 4G) | 4G |
5G NR (2018, 5G) | 5G |
Сильные и слабые стороны IS-95 и GSM[4]
Преимущества GSM
- Меньшее ухудшение сигнала внутри зданий.
- Возможность использования повторители.
- Время разговора обычно выше в телефонах GSM из-за импульсного характера передачи.
- Наличие Модули идентификации подписчика позволяет пользователям переключать сети и телефоны по желанию, помимо блокировка субсидий.
- GSM охватывает практически все части мира так интернационально блуждая не проблема.
- Гораздо большее количество подписчиков по всему миру создает лучший сетевой эффект для производителей мобильных телефонов GSM, операторов связи и конечных пользователей.
Недостатки GSM
- Мешает работе некоторой электроники, особенно некоторых усилителей звука.
- Интеллектуальная собственность сконцентрирована среди нескольких участников отрасли, создавая барьеры для входа на рынок для новых участников и ограничивая конкуренцию между производителями телефонов. Однако ситуация хуже в системах на основе CDMA, таких как IS-95, где Qualcomm является основным держателем IP.[нужна цитата]
- GSM имеет фиксированную максимальную дальность действия сотовой связи 120 км,[5] что наложено технические ограничения.[6] Это расширение от старого лимита в 35 км.
Преимущества ИС-95
- Емкость - самый большой актив ИС-95; он может вместить больше пользователей за МГц из пропускная способность чем любая другая технология.
- Не имеет встроенного ограничения на количество одновременных пользователей.
- Использует точные часы, которые не ограничивают расстояние, которое может преодолеть башня.[7]
- Потребляет меньше энергии и покрывает большие площади, поэтому размер ячейки в IS-95 больше.
- Способен производить разумный вызов с более низким уровнем сигнала (приема сотового телефона).
- Использует мягкая передача обслуживания, уменьшая вероятность сброса звонков.
- Голосовые кодеры IS-95 с переменной скоростью снижают скорость передачи, когда говорящий не разговаривает, что позволяет более эффективно упаковывать канал.
- Имеет четко определенный путь к более высоким скоростям передачи данных.
Недостатки ИС-95
- Большинство технологий запатентованы и должны быть лицензированы у Qualcomm.
- Дыхание базовых станций, где зона покрытия сжимается под нагрузкой. По мере того, как количество подписчиков, использующих определенный сайт, увеличивается, диапазон этого сайта уменьшается.
- Поскольку башни IS-95 мешают друг другу, они обычно устанавливаются на гораздо более коротких башнях. Из-за этого ИС-95 может плохо работать на холмистой местности.
- USSD, PTT, объединенные / E-sms не поддерживаются IS-95 / CDMA
- IS-95 покрывает меньшую часть мира, а телефоны IS-95 обычно не могут осуществлять международный роуминг.
- Производители часто не решаются выпускать устройства IS-95 из-за меньшего рынка, поэтому функции иногда запаздывают с появлением устройств IS-95.
- Даже за исключением блокировка субсидий, Телефоны CDMA связаны ESN к конкретной сети, поэтому телефоны обычно не переносятся между поставщиками.
На этом графике сравниваются рыночные доли различных мобильных стандартов.
На быстрорастущем рынке GSM / 3GSM (красный) растет быстрее рынка и завоевывает долю рынка, семейство CDMA (синий) растет примерно с той же скоростью, что и рынок, в то время как другие технологии (серый) постепенно прекращаются.
Сравнение стандартов беспроводного Интернета
В качестве справки приводится сравнение стандартов мобильного и немобильного беспроводного Интернета.
Части этой статьи (относящиеся к шаблону) должны быть обновлено.Ноябрь 2018) ( |
Общий Имя | Семья | Основное использование | Radio Tech | Вниз по течению (Мбит / с) | Upstream (Мбит / с) | Примечания |
---|---|---|---|---|---|---|
HSPA + | 3GPP | Мобильный интернет | CDMA/TDMA/FDD MIMO | 21 42 84 672 | 5.8 11.5 22 168 | HSPA + широко используется. В редакции 11 3GPP говорится, что HSPA + ожидается, что его пропускная способность составит 672 Мбит / с. |
LTE | 3GPP | Мобильный интернет | OFDMA/TDMA/MIMO/SC-FDMA/для LTE-FDD/для LTE-TDD | 100 Cat3 150 Cat4 300 Cat5 (в FDD 20 МГц) [8] | 50 Cat3 / 4 75 Категория 5 (в FDD 20 МГц)[8] | LTE-Advanced Ожидается, что обновление будет предлагать пиковые скорости до 1 Гбит / с на фиксированной скорости и 100 Мбит / с для мобильных пользователей. |
WiMax отн. 1 | 802.16 | WirelessMAN | MIMO-SOFDMA | 37 (TDD 10 МГц) | 17 (TDD 10 МГц) | С 2x2 MIMO.[9] |
WiMax, версия 1.5 | 802.16-2009 | WirelessMAN | MIMO-SOFDMA | 83 (TDD 20 МГц) 141 (2x20 МГц FDD) | 46 (TDD 20 МГц) 138 (2x20 МГц FDD) | С 2x2 MIMO. Расширен до каналов 20 МГц в 802.16-2009[9] |
WiMAX, версия 2.0 | 802,16 м | WirelessMAN | MIMO-SOFDMA | 2x2 MIMO 110 (TDD 20 МГц) 183 (2x20 МГц FDD) 4x4 MIMO 219 (20 МГц TDD) 365 (2x20 МГц FDD) | 2x2 MIMO 70 (TDD 20 МГц) 188 (2x20 МГц FDD) 4x4 MIMO 140 (TDD 20 МГц) 376 (2x20 МГц FDD) | Кроме того, пользователи с низкой мобильностью могут агрегировать несколько каналов для получения скорости загрузки до 1 Гбит / с.[9] |
Flash-OFDM | Flash-OFDM | Мобильный интернет мобильность до 200 миль / ч (350 км / ч) | Flash-OFDM | 5.3 10.6 15.9 | 1.8 3.6 5.4 | Мобильный диапазон 30 км (18 миль) Увеличенная дальность полета 55 км (34 мили) |
Гиперман | Гиперман | Мобильный интернет | OFDM | 56.9 | ||
Вай фай | 802.11 (11n) | Беспроводная сеть | OFDM/CSMA/MIMO/Полудуплекс | 288,8 (при использовании конфигурации 4x4 в полосе пропускания 20 МГц) или 600 (при использовании конфигурации 4x4 в полосе пропускания 40 МГц) | Антенна, RF передний конец улучшения и незначительные настройки таймера протокола помогли развернуть P2P сети, нарушающие радиальное покрытие, пропускную способность и / или эффективность использования спектра (315 км & 382 км) | |
iBurst | 802.20 | Мобильный интернет | HC-SDMA/TDD/MIMO | 95 | 36 | Радиус ячейки: 3–12 км Скорость: 250 км / ч Спектральная эффективность: 13 бит / с / Гц / ячейка Коэффициент повторного использования спектра: «1» |
EDGE Evolution | GSM | Мобильный интернет | TDMA/FDD | 1.6 | 0.5 | 3GPP Выпуск 7 |
UMTS W-CDMA HSPA (HSDPA+HSUPA) | UMTS / 3GSM | Мобильный интернет | CDMA/FDD CDMA / FDD /MIMO | 0.384 14.4 | 0.384 5.76 | HSDPA широко используется. Типичная сегодня скорость нисходящего канала 2 Мбит / с, восходящий канал ~ 200 кбит / с; Нисходящий канал HSPA + до 56 Мбит / с. |
UMTS-TDD | UMTS / 3GSM | Мобильный интернет | CDMA/TDD | 16 | Сообщенные скорости согласно IPWireless используя модуляцию 16QAM, аналогичную HSDPA+HSUPA | |
EV-DO Отн. 0 EV-DO Rev.A EV-DO Rev.B | CDMA2000 | Мобильный интернет | CDMA/FDD | 2.45 3.1 4,9xN | 0.15 1.8 1,8xN | Примечание Rev B: N - это количество используемых несущих 1,25 МГц. EV-DO не предназначен для передачи голоса и требует возврата к 1xRTT при размещении или получении голосового вызова. |
Примечания: Все скорости являются теоретическими максимальными значениями и будут варьироваться в зависимости от ряда факторов, включая использование внешних антенн, расстояние от вышки и путевую скорость (например, связь в поезде может быть хуже, чем в неподвижном состоянии). Обычно полоса пропускания распределяется между несколькими терминалами. Производительность каждой технологии определяется рядом ограничений, включая спектральная эффективность технологии, размеров используемых ячеек и количества доступного спектра. Для получения дополнительной информации см. Сравнение стандартов беспроводной передачи данных.
Дополнительные сравнительные таблицы см. тенденции прогресса битрейта, сравнение стандартов мобильных телефонов, таблица сравнения спектральной эффективности и Таблица сравнения систем OFDM.
Смотрите также
- Сравнение стандартов беспроводной передачи данных
- Таблица сравнения спектральной эффективности
- SMS - содержать содержание его стандартизации
Рекомендации
- ^ «Статистика подписчиков на конец первого квартала 2007 г.» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 27 сентября 2007 г.. Получено 2007-09-22.
- ^ «CDMA Development Group объявляет о« SVDO »: одновременная обработка вызовов и данных». Wpcentral.com. 18 августа 2009 г.. Получено 30 июля 2018.
- ^ «Самая большая и надежная сеть в стране - AT&T». Wireless.att.com. Архивировано из оригинал 15 августа 2018 г.. Получено 30 июля 2018.
- ^ «IS-95 (CDMA) и GSM (TDMA)». Архивировано из оригинал 26 февраля 2011 г.. Получено 3 февраля 2011.
- ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 23 января 2011 г.. Получено 18 января 2011.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
- ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 9 мая 2006 г.. Получено 2006-06-14.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
- ^ «Часто задаваемые вопросы по PCS». Архивировано из оригинал 9 мая 2006 г.
- ^ а б «LTE». Веб-сайт 3GPP. 2009. Получено 20 августа 2011.
- ^ а б c «WiMAX и стандарт радиоинтерфейса IEEE 802.16m» (PDF). Форум WiMax. 4 апреля 2010 г.. Получено 7 февраля 2012.