Мобильная широкополосная связь
Мобильная широкополосная связь — это маркетинговый термин, обозначающий беспроводной доступ в Интернет через мобильные (сотовые) сети . Доступ к сети может быть осуществлен через портативный модем , беспроводной модем или планшет / смартфон (возможно, привязанный ) или другое мобильное устройство. Первый беспроводной доступ в Интернет стал доступен в 1991 году как часть технологии мобильных телефонов второго поколения (2G). Более высокие скорости стали доступны в 2001 и 2006 годах в рамках третьего (3G) и четвертого (4G) поколений. В 2011 году 90% населения мира проживало в районах с покрытием 2G, а 45% — в районах с покрытием 2G и 3G. [1] Мобильная широкополосная связь использует диапазон от 225 МГц до 3700 МГц . [2]
Описание
[ редактировать ]Мобильная широкополосная связь — это маркетинговый термин, обозначающий беспроводной доступ в Интернет, предоставляемый через вышки сотовой связи компьютерам и другим цифровым устройствам с использованием портативных модемов . Хотя широкополосная связь имеет техническое значение, в маркетинге операторов беспроводной связи фраза «мобильная широкополосная связь» используется как синоним мобильного доступа в Интернет . Некоторые мобильные службы позволяют подключать к Интернету более одного устройства с помощью одного сотового соединения с помощью процесса, называемого модемом . [3]
Скорость передачи данных , доступная для мобильных широкополосных устройств, поддерживает передачу голоса и видео, а также доступ к другим данным. К устройствам, обеспечивающим мобильную широкополосную связь с мобильными компьютерами , относятся:
- Карты ПК , также известные как карты данных ПК , и карты Express.
- Карты Mini PCI и Mini PCI Express , встроенные в ноутбук.
- USB-модемы и мобильные широкополосные модемы , также известные как карты подключения.
- портативные устройства со встроенной поддержкой мобильного широкополосного доступа, такие как ноутбуки , смартфоны / планшеты , КПК и другие мобильные интернет-устройства .
Подписки на доступ в Интернет обычно продаются отдельно от подписок на мобильные услуги.
Поколения
[ редактировать ]Примерно каждые десять лет появляются новые технологии и инфраструктура мобильных сетей, включающие изменение фундаментальной природы услуги, технологию передачи без обратной совместимости, более высокие пиковые скорости передачи данных, новые полосы частот и/или более широкую полосу частот канала в герцах. доступный. Эти переходы называются поколениями. Первые услуги мобильной передачи данных стали доступны во втором поколении (2G). [4] [5] [6]
| Скорости в кбит/с | вниз и вверх | |
|---|---|---|
| • GSM ЦД | 9.6 | |
| • CDPD | до 19,2 | |
| • GSM GPRS (2,5G) | 56–115 | |
| • GSM EDGE (2,75G) | до 237 | |
| Скорость в Мбит/с | вниз | вверх |
|---|---|---|
| • UMTS W-CDMA | 0.4 | |
| • UMTS-HSPA | 14.4 | 5.8 |
| • UMTS TDD | 16 | |
| • CDMA2000 1xRTT | 0.3 | 0.15 |
| • CDMA2000 EV-DO | 2.5–4.9 | 0.15–1.8 |
| • GSM EDGE-Эволюция | 1.6 | 0.5 |
| Скорость в Мбит/с | вниз | вверх | |
|---|---|---|---|
| • | HSPA+ | 21–672 | 5.8–168 |
| • | Мобильный WiMAX (802.16) | 37–365 | 17–376 |
| • | ЛТЕ | 100–300 | 50–75 |
| • | LTE-расширенный : | ||
| • при движении на высоких скоростях | 100 | ||
| • во время стоянки или движения на низкой скорости | до 1000 | ||
| • | СОБАКА (802.20) | 80 | |
| Скорость в Мбит/с | вниз | вверх | |
|---|---|---|---|
| • | HSPA+ | 400–25000 | 200–3000 |
| • | Мобильный WiMAX (802.16) | 300–700 | 186–400 |
| • | 5G | 400–3000 | 500–1500 |
Приведенные выше скорости загрузки (для пользователя) и выгрузки (в Интернет) являются пиковыми или максимальными, и конечные пользователи обычно сталкиваются с более низкими скоростями передачи данных.
Первоначально WiMAX был разработан для предоставления услуг фиксированной беспроводной связи с добавлением беспроводной мобильности в 2005 году. CDPD, CDMA2000 EV-DO и MBWA больше не разрабатываются активно.
Покрытие
[ редактировать ]
в процентах от населения страны
В 2011 году 90% населения мира проживало в районах с покрытием 2G, а 45% проживало в районах с покрытием 2G и 3G. [1] и 5% проживали в районах с покрытием 4G. Ожидается, что к 2017 году более 90% населения мира будет иметь покрытие 2G, 85% будет иметь покрытие 3G, а 50% будет иметь покрытие 4G. [9]
Препятствием для использования мобильной широкополосной связи является покрытие сетей мобильной связи. Это может означать отсутствие мобильной сети или предоставление услуг ограничено старыми и медленными технологиями мобильной широкополосной связи. Клиенты не всегда смогут достичь заявленных скоростей из-за ограничений покрытия мобильной передачи данных, включая расстояние до вышки сотовой связи. Кроме того, существуют проблемы с подключением, пропускной способностью сети, качеством приложений и общей неопытностью операторов мобильных сетей в работе с трафиком данных. [10] Пиковые скорости испытаныпользователи также часто ограничены возможностями своего мобильного телефона или другого мобильного устройства. [9]
Подписки и использование
[ редактировать ]| Пользователи | 2007 | 2010 | 2016 | 2019 [12] |
|---|---|---|---|---|
| Население мира [13] | 6,6 миллиардов | 6,9 миллиарда | 7,3 миллиарда | 7,75 миллиарда |
| Фиксированный широкополосный доступ | 5% | 8% | 11.9% | 14.5% |
| Развивающийся мир | 2% | 4% | 8.2% | 11.2% |
| Развитый мир | 18% | 24% | 30.1% | 33.6% |
| Мобильная широкополосная связь | 4% | 11% | 49.4% | 83% |
| Развивающийся мир | 1% | 4% | 40.9% | 75.2% |
| Развитый мир | 19% | 43% | 90.3% | 121.7% |
| Подписка | Место | 2007 | 2010 | 2014 | 2019 [15] |
|---|---|---|---|---|---|
| Зафиксированный | Африка | 0.1% | 0.2% | 0.4% | 0.4% |
| Америка | 11% | 14% | 17% | 22% | |
| арабские государства | 1% | 2% | 3% | 8.1% | |
| Азия и Тихоокеанский регион | 3% | 6% | 8% | 14.4% | |
| Содружество Независимые государства | 2% | 8% | 14% | 19.8% | |
| Европа | 18% | 24% | 28% | 31.9% | |
| мобильный | Африка | 0.2% | 2% | 19% | 34% |
| Америка | 6% | 23% | 59% | 104.4% | |
| арабские государства | 0.8% | 5% | 25% | 67.3% | |
| Азия и Тихоокеанский регион | 3% | 7% | 23% | 89% | |
| Содружество Независимые государства | 0.2% | 22% | 49% | 85.4% | |
| Европа | 15% | 29% | 64% | 97.4% |
По оценкам, на конец 2012 года во всем мире было 6,6 миллиардов абонентов мобильных сетей (проникновение 89%), что составляет примерно 4,4 миллиарда абонентов (многие люди имеют более одной подписки). Рост составил около 9% в годовом исчислении. [16] Ожидается, что в 2018 году количество подписчиков на мобильные телефоны достигнет 9,3 миллиарда. [9]
В конце 2012 года насчитывалось примерно 1,5 миллиарда абонентов мобильного широкополосного доступа, причем темпы роста составили 50% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года. [16] Ожидается, что в 2018 году число абонентов мобильного широкополосного доступа достигнет 6,5 миллиардов. [9]
Трафик мобильных данных увеличился вдвое с конца 2011 года (~ 620 петабайт в четвертом квартале 2011 года) по конец 2012 года (~ 1 280 петабайт в четвертом квартале 2012 года). [16] Этот рост трафика обусловлен и будет продолжаться за счет значительного увеличения количества мобильных подписок и увеличения среднего трафика данных на одну подписку из-за увеличения количества продаваемых смартфонов, использования более требовательных приложений, в частности видео. , а также наличие и внедрение новейших технологий 3G и 4G, обеспечивающих более высокие скорости передачи данных. Ожидается, что к 2018 году общий объем мобильного широкополосного трафика увеличится в 12 раз и составит примерно 13 000 петабайт. [9]
В среднем мобильный ноутбук генерирует примерно в семь раз больше трафика, чем смартфон (3 ГБ против 450 МБ/мес). По прогнозам, к 2018 году это соотношение упадет в 5 раз (10 ГБ против 2 ГБ в месяц). Трафик с мобильных устройств, которые используют привязку (разделяют доступ к данным одного устройства с несколькими устройствами), может быть до 20 раз выше, чем трафик с пользователей, не использующих привязку, и в среднем в 7–14 раз выше. [9]
Также было показано, что существуют большие различия в структуре абонентов и трафика между различными сетями провайдеров, региональными рынками, типами устройств и пользователей. [9]
Спрос со стороны развивающихся рынков способствовал росту числа подписок и использования как мобильных устройств, так и мобильного широкополосного доступа. Из-за отсутствия широко распространенной инфраструктуры фиксированной связи многие развивающиеся рынки используют технологии мобильной широкополосной связи для предоставления доступного высокоскоростного доступа в Интернет на массовом рынке. [17]
Одним из распространенных вариантов использования мобильной широкополосной связи является строительная отрасль. [18]
Разработка
[ редактировать ]
Используется и находится в активной разработке
[ редактировать ]Семейство GSM
[ редактировать ]В 1995 году производители телекоммуникаций, мобильных телефонов, интегральных схем и портативных компьютеров сформировали Ассоциацию GSM , чтобы добиться встроенной поддержки технологии мобильного широкополосного доступа в портативных компьютерах. Ассоциация установила знак обслуживания для идентификации устройств, поддерживающих подключение к Интернету. [19] Основанный в начале 1998 года, глобальный проект партнерства третьего поколения (3GPP) разрабатывает развивающееся семейство стандартов GSM, в которое входят GSM, EDGE, WCDMA/UMTS, HSPA, LTE и 5G NR. [20] В 2011 году эти стандарты были наиболее используемым методом предоставления мобильной широкополосной связи. [ нужна ссылка ] С развитием стандарта сигнализации 4G LTE скорость загрузки может быть увеличена до 300 Мбит/с в течение следующих нескольких лет. [21]
IEEE 802.16 (WiMAX)
[ редактировать ]Рабочая группа IEEE IEEE 802.16 разрабатывает стандарты, принятые в продуктах с использованием торговой марки WiMAX . Первоначальный стандарт «Фиксированный WiMAX» был выпущен в 2001 году, а «Мобильный WiMAX» был добавлен в 2005 году. [22] Форум WiMAX — это некоммерческая организация, созданная для содействия внедрению продуктов и услуг, совместимых с WiMAX. [23]
Используется, но переходит на другие протоколы
[ редактировать ]Семейство CDMA
[ редактировать ]Основанный в конце 1998 года, глобальный проект партнерства третьего поколения 2 (3GPP2) разрабатывает развивающееся семейство стандартов CDMA, в которое входят cdmaOne, CDMA2000 и CDMA2000 EV-DO. CDMA2000 EV-DO больше не разрабатывается. [24]
ИЭЭЭ 802.20
[ редактировать ]В 2002 году Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) создал рабочую группу по мобильному широкополосному беспроводному доступу (MBWA). [25] Они разработали стандарт IEEE 802.20 в 2008 году с поправками, внесенными в 2010 году. [26]
Закон Эдгольма
[ редактировать ]В законе Эдхольма 2004 года отмечалось, что пропускная способность беспроводных сотовых сетей увеличивается более быстрыми темпами по сравнению с проводными телекоммуникационными сетями . [27] Это связано с достижениями в области беспроводной технологии MOSFET, обеспечивающими развитие и рост цифровых беспроводных сетей. [28] Широкое внедрение радиочастотных КМОП ( радиочастотных КМОП ), силовых МОП-транзисторов и LDMOS (МОП с боковым рассеянием) привело к развитию и распространению цифровых беспроводных сетей в 1990-х годах, а дальнейшие достижения в технологии МОП-транзисторов привели к быстрому увеличению пропускной способности сети с тех пор, как 2000-е. [29] [30] [31]
См. также
[ редактировать ]
|
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Мир в 2011 году: факты и цифры ITC» , Международный союз электросвязи (МСЭ), Женева, 2011 г.
- ^ Панель управления Spectrum. Архивировано 22 декабря 2019 г. на Wayback Machine , официальном сайте Федеральной комиссии по связи.
- ^ Мустафа Эрген (2009). Мобильный широкополосный доступ: включая WiMAX и LTE . Springer Science+Business Media. дои : 10.1007/978-0-387-68192-4 . ISBN 978-0-387-68189-4 .
- ^ «Обзор технологий мобильного широкополосного доступа» , семинар EBU (Европейского вещательного союза) по технологиям мобильного широкополосного доступа, Qualcomm, 12 мая 2011 г.
- ^ «Эволюция сетей мобильной беспроводной связи: от 1G до 4G» , Кумар, Лю, Сенгупта и Дивья, Vol. 1, выпуск 1 (декабрь 2010 г.), Международный журнал по электронике и коммуникационным технологиям (IJECT), стр. 68–72, ISSN 2230-7109
- ^ «О 3GPP: Поколения систем 3GPP» , Проект партнерства 3-го поколения (3GPP), получено 27 февраля 2013 г.
- ^ «Смоделированные тесты 5G, проведенные Qualcomm, показывают, насколько высокими могут быть реальные скорости» . 2018-02-25.
- ^ «Активные подписки на мобильную широкополосную связь на 100 жителей в 2012 году» , Динамический отчет, ITU ITC EYE, Международный союз электросвязи . Проверено 29 июня 2013 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Отчет Ericsson Mobility. Архивировано 2 декабря 2012 г. в Wayback Machine , Ericsson, ноябрь 2012 г.
- ^ Мобильная широкополосная связь , Лучшие отчеты о широкополосной связи, декабрь 2013 г.
- ^ «Измерение цифрового развития: факты и цифры 2019» . Бюро развития электросвязи Международного союза электросвязи (МСЭ) . Проверено 28 февраля 2020 г.
- ^ Оценка.
- ^ «Общая численность населения мира в середине года: 1950-2050 годы» . Центр международных программ демографических и экономических исследований, Бюро переписи населения США. Архивировано из оригинала 17 апреля 2017 года . Проверено 28 февраля 2020 года .
- ^ «Измерение цифрового развития: факты и цифры 2019» . Бюро развития электросвязи Международного союза электросвязи (МСЭ) . Проверено 28 февраля 2020 г.
- ^ Оценка
- ^ Jump up to: а б с Отчет Ericsson о мобильности: промежуточное обновление , Ericsson, февраль 2013 г.
- ^ Вакчой (05.12.2021). «Мобильные данные — отличный уравнитель? Кибербедуин» . Кибербедуин . Проверено 11 января 2022 г.
- ^ «4G WiFi для строительных площадок | Bytes Digital» .
- ^ «Знак обслуживания: глобальный технологический идентификатор» . Ассоциация GSM. Архивировано из оригинала 20 июля 2011 года . Проверено 17 июля 2011 г.
- ^ «О 3GPP» , веб-сайт 3GPP, получено 27 февраля 2013 г.
- ^ «Каково будущее мобильной широкополосной связи?» . Вергелийк Мобильный Интернет. Архивировано из оригинала 22 февраля 2013 года . Проверено 17 сентября 2012 г.
- ^ «IEEE утверждает IEEE 802.16m — усовершенствованный стандарт мобильной широкополосной беспроводной связи» . Ассоциация стандартов IEEE. 31 марта 2011. Архивировано из оригинала 13 января 2013 года . Проверено 16 июня 2011 г.
- ^ «Обзор форума WiMAX» . Архивировано из оригинала 28 июля 2008 года . Проверено 1 августа 2008 г.
- ^ «О 3GPP2». Архивировано 18 февраля 2020 г. на Wayback Machine , веб-сайт 3GPP2, получено 27 февраля 2013 г.
- ^ «IEEE 802.20 мобильный широкополосный беспроводной доступ (MBWA)» . Сайт рабочей группы . Проверено 16 июля 2011 г.
- ^ «IEEE 802.20 мобильный широкополосный беспроводной доступ (MBWA)» . Официальный стандарт . Ассоциация стандартов IEEE . Архивировано из оригинала 15 апреля 2013 года . Проверено 16 июля 2011 г.
- ^ Черри, Стивен (2004). «Закон полосы пропускания Эдхольма». IEEE-спектр . 41 (7): 58–60. дои : 10.1109/MSPEC.2004.1309810 . S2CID 27580722 .
- ^ Джиндал, Ренука П. (2009). «От миллибитов до терабит в секунду и выше – более 60 лет инноваций» . 2009 2-й международный семинар по электронным устройствам и полупроводниковым технологиям . стр. 1–6. дои : 10.1109/EDST.2009.5166093 . ISBN 978-1-4244-3831-0 . S2CID 25112828 .
- ^ Балига, Б. Джаянт (2005). Кремниевые силовые РЧ МОП-транзисторы . Всемирная научная . ISBN 9789812561213 .
- ^ Асиф, Саад (2018). Мобильная связь 5G: концепции и технологии . ЦРК Пресс . стр. 128–134. ISBN 9780429881343 .
- ^ О'Нил, А. (2008). «Асад Абиди получил признание за работу в области RF-CMOS». Информационный бюллетень Общества твердотельных схем IEEE . 13 (1): 57–58. дои : 10.1109/N-SSC.2008.4785694 . ISSN 1098-4232 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Ассоциация GSM , официальный сайт всемирной торговой группы, представляющей операторов GSM.
- Официальный сайт 3GPP
- Официальный сайт 3GPP2. Архивировано 23 января 2004 г. на Wayback Machine.
сотовой сети Стандарты |
|---|
