نگاهی به تمام نسل‌های اینترنت موبایل؛ از نسل صفر تا نسل پنجم

سال ۱۹۷۳ شرکت موتورولا، اولین تلفن همراه را با نام cell phone به معنای تلفن سلولی ساخت. از آن زمان تا امروز، تغییرات بسیاری در این فناوری شکل گرفته که امکاناتی چون استفاده از اینترنت، شبکه‌های اجتماعی و سیستم‌های پیام رسان به برقراری تماس اضافه شده است. هر فردی خواهان اشتراک‌گذاری تصاویر و ویدئوهای حجیم خود در شبکه‌های اجتماعی است.

پیشرفت در شبکه‌های سلولی این امکان را ایجاد کرده است و حرف «G» از کلمه Generation به معنای نسل گرفته شده و به دوره‌هایی از شبکه سلولی اشاره دارد که تغییرات بزرگی طی آن پدید  آمده است. تا امروز چهار نسل از شبکه‌های سلولی عرضه شده‌اند که به توضیح درباره هر یک از آن‌ها می‌پردازیم.

 

نسل صفر ۰G

احتمالاً تابه‌حال عبارت نسل صفر را نشنیده باشید اما در نسل صفر که همان تلفن همراه رادیویی است، استانداردهایی مانند AMTS, PTT, MTS و IMTS ارائه شد که امروز شناخته شده نیستند. در نسل صفر، برخلاف فناوری‌های رادیویی قبلی، هر دستگاه یک شماره برای خود داشت. چنین تلفن‌هایی بیشتر در تاکسی‌ها و ماشین‌های پلیس مورد استفاده قرار می‌گرفت. نسل صفر، جزء نسلی از شبکه‌های سلولی محسوب نمی‌شود، اما به‌دلیل اهمیت آن پیش از نسل اول، نسل صفر نام گرفته است.

 

نسل اول ۱G

این فناوری در دهه ۸۰ میلادی با نام «سامانه تلفنی سیار پیشرفته – AMPS» و در ایالات متحده پیاده‌سازی شد. در اروپا و سایر نقاط جهان نیز از نسخه‌های مشابهی با نام «سیستم ارتباطی دسترسی فراگیر – TACS» استفاده شده است. ارتباطات این نسل بر پایه سیگنال‌های آنالوگ بود و فقط ارتباطات صوتی مهیا بودند (برای مثال خدماتی چون پیامک وجود نداشت). این فناوری‌ها طیف فرکانسی مشخصی را در اختیار مشترکین قرار می‌دادند و برای برقراری ارتباط به اپراتورهای انسانی نیازی نبود. برقراری ارتباط صوتی در این نسل به صورت مدارگزینی- circuit switching انجام می‌گرفت که طی آن مسیری بین مبدا و مقصد برقرار می‌شود و تا پایان نیز پابرجا می‌ماند. ارتباطات آنالوگ نویزپذیر هستند و به‌همین دلیل سرعت و کیفیت انتقال اطلاعات بسیار پایین بودند. ارتباطات فاقد امنیت بودند و گوشی‌های تلفن به‌قدری بزرگ بودند که در جیب نیز جا نمی‌شدند.

 

نسل دوم ۲G

نسل دوم شبکه‌های سلولی، در دهه ۹۰ معرفی شد که با نسل ماقبل خود، تفاوت بسیار مهمی داشت و آن استفاده از سیگنال‌های دیجیتال به‌جای سیگنال‌های آنالوگ بود. در این نسل، امکان ارسال پیامک و انتقال داده نیز فراهم شد و کیفیت صدا نیز نسبت به نسل قبل بهبود یافته بود.

GSM، نام یکی از استانداردهای نسل دوم است که در آن از روش مدارگزینی استفاده می‌شد و به‌تدریج انتقال داده روی مدار نیز ممکن شد. سرعت انتقال اطلاعات در GSM، از ۱۴٫۴ کیلوبایت بر ثانیه بیشتر بود. همچنین به‌دلیل استفاده از مدولاسیون‌های دیجیتال به‌منظور پیشرفت کیفیت صوت، سرویس‌های داده نیز محدودتر می‌‌شدند. در این دوره، مشترکان افزایش پیدا کردند و شرکت‌ها به بهبود کیفیت، افزایش مناطق تحت پوشش و پیشرفت خدمات خود پرداختند.

 

نسل سوم ۳G

در قرن جدید، نیازها و انتظارات ما نیز از شبکه تغییر پیدا کرد. تمایل برای ارسال و دریافت فایل‌های چندرسانه‌ای با حجم بالا، استفاده از ویدئو کنفرانس، بازی های آنلاین و بسیاری موارد این چنینی، موجب شد تا مهندسین مخابرات و کامپیوتر، توان خود را برای عرضه نسل جدید شبکه بالا ببرند و تغییرات را با سرعت بیشتری ایجاد کنند.

برای نسل سوم، فناوری‌های مختلفی در بسیاری از کشورها به‌وجود آمد، اما استاندارد UMTS (W-CDMA) که در سال ۲۰۰۱ معرفی شد، فراگیرتر از سایرین بود. طی این فناوری از طیف فرکانسی ۵مگاهرتزی استفاده می‌شد و سرعت دریافت آن به ۲ مگابیت برثانیه نیز می‌رسید. اولین کشوری که به‌صورت گسترده و تجاری از شبکه ۳G استفاده کرد، ژاپن بود.

 

نسل چهارم ۴G

نسل چهارم آخرین نسل ارائه شده از شبکه‌های سلولی است که هدف آن افزایش و بهبود ظرفیت، کیفیت سرویس و مناطق تحت پوشش همراه با کاهش هزینه‌ها است. از استانداردهای ارائه شده برای ۴G، استاندارد LTE است. با تغییراتی که داده شد، LTE از نسخه دهم به نسخه پیشرفته یعنی LTE-A تغییر پیدا کرد. WIMAX نیز رقیب دیگری است که در دو نسخه ارائه شده اما محبوبیت کمتری دارد.

هدف ۴G این است که در حال حرکت به سرعت ۱۰۰ مگابیت برثانیه و در سکون، به سرعت ۱ گیگابیت دسترسی پیدا کند. یکی از ویژگی‌های مهم این نسل، امکان ارسال مکالمه صوتی به‌صورت بسته است که VoIP نامیده می‌شود. در واقع برای صوت در ۴G روش مدارگزینی وجود ندارد و از VoIP استفاده می‌شود که با کاهش تاخیر در ارسال بسته‌ها ممکن شده است.

 

نسل پنجم ۵G

تاریخ نشان می‌دهد که تقریباً در هر دهه، نسل جدیدی از شبکه‌های سلولی ارائه شده است. با این اوصاف در چند سال اخیر باید منتظر نسل پنجم باشیم. از سال‌ها قبل روی این فناوری مطالعه شده و تلاش بر آن است که نه‌تنها سرعت انتقال داده افزایش پیدا کند، بلکه فناوری جدیدی مانند برداشت انرژی بهره‌برداری شود.

همچنین باتوجه به رشدی که اینترنت اشیا در چند سال اخیر داشته، تغییراتی متناسب با اتصال دستگاه‌ها به اینترنت صورت خواهد گرفت.

 

1 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *