شبکه های ارتباطی موبایل را بشناسید؛ سرعت اینترنت موبایل به چه عواملی بستگی دارد؟

این روزها بیشتر از آنکه از تلفن های همراه خود برای تماس تلفنی و ارسال پیامک استفاده کنیم، از آن ها برای اتصال به دنیای مجازی اینترنت بهره می بریم.

یکی از ویژگی هایی که در هنگام خرید یک گوشی هوشمند جدید به دنبال آن هستیم، نوع شبکه های ارتباطی موبایلی است که گوشی می تواند از آن ها پشتیبانی نماید.

هرچند موبایل های پرچمدار و یا حتی گوشی های میان رده و پایین رده امروزی نیز تقریبا از تمامی شبکه های ارتباطی موبایل پشتیبانی می کنند، اما بد نیست که با این شبکه شبکه ها بیشتر آشنا شویم و ببینیم که سرعت اینترنت موبایل به چه عواملی بستگی دارد. در ادامه با تکرا همراه باشید.

شبکه های ارتباطی موبایل

اینترنت به جزئی جدایی ناپذیر از زندگی همه ما تبدیل شده و اتصال به اینترنت و ارتباط با این دنیای مجازی، به یکی از اولین خواسته های بشر امروزی تبدیل شده است. دیگر زمانی که با اینترنت های Dialup به اینترنت متصل می شدیم گذشته و سرعت تبادل اطلاعات هر ساله افزایش چشمگیری می یابد.

خواسته های ما به داشتن اتصالی مطمئن و ارتباطی قوی با “تار جهان نمای وب” (WWW) تنها به اینترنت های ثابت محدود نشده و در حال حاضر حتی از موبایل های کوچکمان نیز انتظار داریم که ما را به سرعت و با اطمینان زیاد، از امکانات دهکده جهانی بهره مند سازند.

بنابراین در ادامه لیستی از تمامی شبکه های ارتباطی موبایلی و نقش آن ها در سرعت اینترنت موبایل هایمان را بیان کرده و بررسی می کنیم.

شبکه ارتباطی 1G

در ابتدا باید به این نکته اشاره کنیم که حرف G در نامگذاری این شبکه ها، مخفف کلمه Generation یعنی نسل است. بنابراین در حال حاضر درباره نسل اول شبکه های ارتباطی موبایل یعنی 1G صحبت می کنیم.

همان طور که گفتیم، شبکه ارتباطی 1G به نسل اول از تکنولوژی تلفن های بی سیم و یا ارتباطات موبایلی و قابل حمل اشاره می کند. اولین نسل شبکه تلفن همراه در دهه 1980 میلادی معرفی شد و از جمله استانداردهای ارتباطاتی آنالوگ به شمار می آید.

از جمله استانداردهایی که در آن زمان به وجود آمده و یا سیستم هایی که بر مبنای شبکه ارتباطی 1G بنا شده اند، می توان به NMT، TACS، AMPS و چند نمونه دیگر بیان کرد که هر کدام از آن ها در جغرافیای مختلفی مورد استفاده قرار می گرفتند.

با ظهور و راه اندازی نسل دوم شبکه تلفن همراه یا شبکه ارتباطی 2G در سال 1991، شبکه 2G رسما جایگزین اولین نسل شبکه های ارتباطی موبایل شد.

شبکه ارتباطی 2G

دومین نسل شبکه های ارتباطی موبایل (2G) در سال 1991 در کشور فنلاند رسما به جهان معرفی شد.

یکی از اصلی ترین تفاوت های کلیدی شبکه های ارتباطی نسل اول و نسل دوم که از جمله مزایای شبکه ارتباطی 2G نسبت به 1G نیز به شمار می آید، این است که شبکه ارتباطی موبایل 2G به صورت دیجیتالی رمزگذاری شده، در حالی که شبکه ارتباطی 1G آنالوگ است.

نسل دوم شبکه های ارتباطی موبایل سرویس های داده را نیز برای تلفن های همراه به ارمغان آوردند. شبکه ارتباطی موبایل 2G این سرویس ها را با اس ام اس (SMS) یا پیام های متنی کوتاه شروع کرد و با پشتیبانی از سرویس های مختلف نظیر پیام های تصویری و MMS یا پیام چندرسانه ای قدرت خود را نمایش گذاشت.

از جمله استانداردهای اصلی شبکه ارتباطی 2G عبارتند از:

• استاندارد GSM (مبتنی بر TDMA): در اصل در اروپا بود اما در اکثر نقاط دنیا به جز آمریکای شمالی مورد استفاده قرار می گرفت.
• استاندارد IS-95 (مبتنی بر CDMA): در آمریکا و بخش هایی از آسیا مورد استفاده بود.
• استاندارد PDC (مبتنی بر TDMA): که با نام JDC نیز شناخته می شود و منحصر به ژاپن بود.
• استاندارد iDEN (مبتنی بر TDMA): که در آمریکا و کانادا مورد استفاده قرار داشت.
• استاندارد IS-136 یا D-AMPS (مبتنی بر TDMA): در ابتدا در آمریکا بسیار مرسوم بود اما بعدها اکثرا به استفاده از GSM مهاجرت کردند.

حداکثر سرعت تبادل اطلاعات در نسل دوم شبکه های ارتباطی موبایل 50 کیلوبیت در ثانیه است. این شبکه ارتباطی در قسمت های وسیعی از اروپا و همچنین آمریکای شمالی منسوخ شده اما هنوز هم در بخش های مختلفی از دنیا مورد استفاده قرار می گیرد.

شبکه ارتباطی G یا 2.5G

G در اینجا خلاصه سرویس بسته امواج رادیویی یا همان (GPRS (Genral Packet Radio Service است. این شبکه ارتباطی موبایل تقریبا از سال 2000 به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت و به صورت غیر رسمی، اسم مستعار 2.5G را از آن خود کرد. این شبکه ارتباطی به عنوان گامی مهم برای نسل سوم شبکه های تلفن همراه به شمار می آید.

شبکه ارتباطی GPRS قادر است اطلاعات را با سرعت 114 کیلوبیت بر ثانیه جابه‌جا نماید (از 56 تا 114 کیلوبیت بر ثانیه را پشتیبانی می کند) و این در حالی است که امروزه این شبکه ارتباطی را با عنوان یکی از کندترین اتصالات به اینترنت می شناسیم.

شبکه ارتباطی E یا Edge

حرف E نشان دهنده عبارت Enhanced Data rates for GSM Evolution یا سرعت داده افزایش یافته برای تحول جی اس ام است. شبکه ارتباطی موبایل اج در حول و حوش سال 2003 میلادی به دلیل ارائه سرعت تبادل اطلاعات 3 برابری نسبت به شبکه های قبلی خود، بسیار گسترش یافت.

سرعت تبادل داده در شبکه ارتباطی E (اج) 217 کیلوبیت بر ثانیه است که سرعت بسیار بالاتری نسبت به شبکه ارتباطی GPRS ارائه می دهد. اج به عنوان تکنولوژی رادیویی pre-3G نیز شناخته شده و به طور غیر رسمی نسل 2.75 نیز نامیده می شود. تکنولوژی ارتباطی اج در ابتدا برای شبکه های GSM گسترش یافت و در ایالات متحده توسط Cingular که امروزه آن را با عنوان AT&T می شناسیم مورد استفاده قرار گرفت.

گفته می شود در حال حاضر بیش از 604 شبکه اج در 213 کشور دنیا وجود دارد و بنابراین باعث شده تا تکنولوژی شبکه ارتباطی اج تبدیل به یکی از پراستفاده‌ترین تکنولوژی اینترنت موبایلی در جهان شود.

شبکه ارتباطی 3G

تکنولوژی 3G در واقع خیلی قدیمی تر از آن چیزی است که مردم تصور می کنند. اولین رونمایی تجاری از نسل سوم شبکه تلفن همراه در اکتبر سال 2001 میلادی در ژاپن و پس از آن در دسامبر همان سال در نروژ صورت گرفت. پس از آن اکثر نقاط اروپا و جنوب شرقی آسیا تا اوایل سال 2002 میلادی به این تکنولوژی ارتباطات موبایلی مجهز شدند.

اولین شبکه ارتباطی 3G در ایالات متحده نیز در ماه جولای سال 2002 میلادی و توسط اپراتور موبایل ورایزون مورد استفاده قرار گرفت.

شبکه ارتباطی موبایل 3G بیشتر بر مبنای سرویس جهانی تلفن همراه (UMTS) است تا تکنولوژی ها و استانداردهای قبلی آن مثل GSM، GPRS یا EDGE.

این شبکه ارتباطی تلفن همراه، اولین شبکه ای است که به اندازه کافی سرعت داشت تا کاربران بتوانند آنگونه که امروزه می شناسیم از طریق تلفن همراه خود در فضای اینترنت و وب به جستجو بپردازند و از آن استفاده کنند.

سرعت تبادل داده در شبکه ارتباطی 3G به 384 کیلوبیت بر ثانیه می رسید و این سرعت به مقداری بود که کاربران بتوانند به استریم موسیقی پرداخته و یا حتی به مشاهده برخی از ویدیوها بپردازند.

به نظر می رسد به دلیل استفاده بسیار گسترده از آن و همچنین توسعه گوشی های هوشمند، این شبکه تبدیل به شناخته ترین شبکه ارتباطی تلفن همراه شده است. کاربران امروزی می توانند ردپای تکنولوژی 3G را در همه چیز از تلفن های صوتی بدون سیم گرفته تا تلویزیون های موبایلی پیدا کنند.

تکنولوژی ارتباطی H

حرف H در اینجا خلاصه ای از عبارت ارتباطات HSPA یا دسترسی به بسته های با سرعت بالا (High Speed Packet Access) است.

استاندارد HSPA بر مبنای تکنولوژی مشابهی است که در 3G مورد استفاده قرار می گرفت اما جایگزین استاندارد UMTS که پیش‌تر اشاره کردیم، شد. این استاندارد منجر شد تا سرعت تبادل داده با جهشی بسیار خارق العاده مواجه شود و سرعت دسترسی به اطلاعات به 7.2 مگابیت بر ثانیه برسد.

این سرعت باعث شد تا کاربران به راحتی بتوانند به تماشای ویدیوهای یوتیوب بپرازند، از طریق اسپاتیفای به موسیقی های مورد علاقه خود گوش دهند، در فضای وب به جستجو مشغول شوند و در مجموع تمامی نیازهای خود را به اینترنت مرتفع سازند.

البته این سرعت باز هم برای دانلود فیلم های سینمایی و یا فایل های بزرگ تورنت مناسب نبود و برای دریافت این فایل های حجیم کاربران باید کمی منتظر می ماندند. این تکنولوژی در سال 2010 میلادی به اوج استفاده رسید و در اکثر کشورهای توسعه یافته نیز کاملا در دسترس است.

تکنولوژی ارتباطی +H

استاندارد فنی +H نیز به عبارت +HSPA یا همان دسترسی سریع به بسته سریع تکامل یافته (Evolved High Speed Packet Access) اشاره دارد. 5 نسخه ابتدایی از این تکنولوژی وجود دارد که هر کدام از آن ها سرعت دانلود به مراتب بالاتری را نسبت به نسخه قبلی ارائه می دهند.

همچنین حداکثر سرعت تبادل داده در نسخه 6 به 14.4 مگابیت بر ثانیه، در نسخه 7 به 21.1 مگابیت بر ثانیه، در نسخه 8 به 42.2 مگابیت بر ثانیه، در نسخه 9 به 84.4 مگابیت بر ثانیه و در نسخه 10 به 168.8 مگابیت بر ثانیه رسید.

همان طور که مشاهده می کنید، سرعت ارتقای این تکنولوژی نسبت به شبکه های ارتباطی موبایل قبلی بسیار افزایش یافت اما باید به این نکته نیز توجه داشته که در حین استفاده های روزمره تقریبا نمی توان به چنین سرعت هایی دست یافت.

تکنولوژی +H در حال حاضر به عنوان یکی از سریع ترین شبکه های ارتباطی تلفن همراه شناخته می شود چرا که هنوز دسترسی به تکنولوژی ارتباطی 4G که در ادامه به آن می پردازیم، با محدودیت های بسیاری روبه‌رو است.

شبکه ارتباطی 4G

شبکه ارتباطی 4G به عنوان چهارمین نسل تلفن همراه برای اولین بار در سال 2009 میلادی در شهرهای استکهلم و اسلو رونمایی شد و در سال های بعد کشورهای دیگر به طور آهسته به جرگه کشورهای دارای تکنولوژی 4G پیوستند.

در سال 2014 تمامی انگلستان به شبکه ارتباطی 4G مجهز شد و اکثر شهرهای ایالات متحده نیز از نسل چهارم ارتباطی تلفن همراه بهره می برند.

اکثر شبکه های ارائه دهنده تکنولوژی 4G از استاندارد LTE استفاده می کنند اما برخی از شبکه ها مثل اسپرینت در ایالات متحده استاندارد دیگری را به نام وایمکس (WiMax) مورد استفاده قرار می دهند. هرچند گفته می شود در اروپا و آمریکای شمالی، اکثر اپراتورها استفاده از استاندارد وایمکس را تا انتهای سال جاری میلادی متوقف می کنند.

و اما برای کاربران نهایی، تفاوت بین این دو استاندارد بسیار ناچیز است. بزرگترین نقص استاندارد وایمکس نسبت به LTE این است که اپراتورهای زیادی از این استاندارد استفاده نمی کنند تا وایمکس نیز تبدیل به یک استاندارد قابل اعتماد شود و این در حالی است که LTE یک استاندارد عملی و مورد پذیرش عموم (de facto) است.

حال چرا اپراتورها به جای وایمکس، توجه بیشتری به LTE نشان داده اند؟

• شبکه های وایمکس از سامانه های موروثی مثل شبکه های 2G و 3G پشتیبانی نمی کنند، در حالی که LTE کاملا سازگار با این شبکه ها بوده و از رومینگ پشتیبانی می کند.
• LTE از حداکثر سرعت تبادل داده بیشتری برخوردار است و علی الخصوص در تکنولوژی نسل بعدی LTE-A این فاصله بیشتر نیز خواهد شد.
• استفاده از استاندارد LTE، مصرف باتری کمتری را برای تلفن های همراه به ارمغان می آورد.

سرعت دسترسی به اطلاعات در شبکه ارتباطی موبایل 4G به زودی از مرز 1 گیگابیت بر ثانیه نیز می گذرد و البته با رونمایی و استفاده از تکنولوژی ارتباطی 5G شایعاتی مبنی بر افزایش حداکثر سرعت تبادل اطلاعات و عبور از مرز 1 ترابیت بر ثانیه شنیده می شود.

هر چند تا زمان رونمایی از این تکنولوژی نمی توان درباره صحت این شایعه مطمئن بود اما چیزی که به نظر کاملا مشخص است این است که در آینده ای نه چندان دور، شاید محدودیت سرعت برای نرم افزارهای امروزی، کاملا از میان برداشته شود!

شبکه ارتباطی 5G

نسل پنجم شبکه های ارتباطی تلفن همراه یا همان شبکه ارتباطی 5G قرار است مجددا سرعت تبادل داده اطلاعات را دچار تحول اساسی نماید.

پس از دستیابی به سرعت بسیار چشم گیر 1 گیگابایت، شاید کاربران نهایی با آن، کاملا نیاز خود به استفاده از اینترنت را مرتفع ساختند اما بشر امروزی دیگر به کم قانع نیست و همچنان در تلاش و تکاپو برای دست یافتن به بی نهایت و فراتر از آن است.

با توجه به روند پیشبرد کارهای صورت گرفته بر روی تکنولوژی 5G، گفته می شود این تکنولوژی در اوایل دهه 2020 میلادی رسما معرفی خواهد شد.

برنامه ریزی های صورت گرفته برای ویژگی هایی که شبکه ارتباطی 5G خواهد داشت، دستیابی به سرعت 20 گیگابیت بر ثانیه است و این یعنی هر کاربر در شلوغ ترین حالت ممکن، باید بتواند از سرعت تبادل داده 100 مگابیت بر هر ثانیه بهره مند شود که این تعریف در ویژگی های تکنولوژی 4G وجود نداشت.

خلاصه ای بر تکنولوژی ها، استانداردها و شبکه های ارتباطی موبایل

.

منبع: تکرا