Durante este período, se desarrolló por primera vez un sistema especial de comunicación móvil en varias bandas de frecuencia de onda corta, representado por el sistema de radio montado en vehículos utilizado por la policía de Detroit en Estados Unidos. La frecuencia de funcionamiento del sistema es de 2 MHz, que se incrementó a 30 ~ 40 MHz en la década de 1940. Esta etapa puede considerarse la etapa principal de las comunicaciones móviles modernas, que se caracteriza por el desarrollo de sistemas dedicados y bajas frecuencias de operación.
1946 10 La Bell Telephone Company inició el servicio de telefonía inalámbrica para automóviles desde mediados de la década de 1940 hasta principios de la de 1960.
Durante este periodo comenzaron a salir los servicios públicos de comunicaciones móviles. De 1946 a 1946, bajo un plan de la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC), Bell System estableció la primera red telefónica de autobuses del mundo en St. Louis, conocida como el "Sistema de la ciudad". En aquel entonces se utilizaban tres canales, con un intervalo de 120kHz, y el método de comunicación era simplex. Posteriormente, países como Alemania Occidental (1950), Francia (1956) y el Reino Unido (1959) desarrollaron sucesivamente sistemas públicos de telefonía móvil. Bell Labs completó la conexión al sistema de conmutación artificial. Esta fase se caracteriza por la transición de las redes móviles privadas a las públicas. El método de conexión es manual y la capacidad de la red es pequeña. Desde mediados de los años 1960 hasta mediados de los años 1970.
Durante este período, Estados Unidos lanzó el Sistema de Telefonía Móvil Mejorado (IMTS), que utiliza las bandas de frecuencia de 150 MHz y 450 MHz, adopta sistemas de área grande y capacidad pequeña y mediana, y realiza la selección automática de redes inalámbricas. canales y conexión automática a la red telefónica pública. Alemania también ha lanzado la red B con el mismo nivel técnico. Se puede decir que esta etapa es la etapa de mejora y perfeccionamiento del sistema de comunicaciones móviles, la cual se caracteriza por el uso de sistemas de gran área, pequeña y mediana capacidad, el uso de la banda de frecuencia de 450MHz, y la selección automática de frecuencia y conexión. Desde mediados de los años 1970 hasta mediados de los años 1980. Este es un período de vigoroso desarrollo de las comunicaciones móviles.
A finales de 1978, los Laboratorios Bell de Estados Unidos desarrollaron con éxito el Sistema Avanzado de Telefonía Móvil (AMPS) y construyeron una red de comunicación móvil celular, lo que aumentó considerablemente la capacidad del sistema. Esta etapa se denomina 1G (tecnología de comunicación móvil de primera generación), que utiliza principalmente tecnología analógica y tecnología de acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA). El teléfono móvil nórdico (NMT) es uno de esos estándares y se utiliza en los países nórdicos, Europa del Este y Rusia. Otros incluyen el sistema estadounidense de telefonía móvil avanzada (AMPS), el sistema británico de comunicaciones de acceso total (TACS), el JTAGS de Japón, el C-Netz de Alemania Occidental, el Radiocom 2000 de Francia y el RTMI de Italia.
Esta etapa se caracteriza porque la red de comunicaciones móviles celulares se convierte en un sistema práctico y se desarrolla rápidamente en todo el mundo. La razón del gran desarrollo de las comunicaciones móviles no es sólo la principal fuerza impulsora del rápido crecimiento de la demanda de los usuarios, sino también las condiciones proporcionadas por varios aspectos del progreso tecnológico. En primer lugar, la tecnología microelectrónica ha logrado grandes avances durante este período, lo que ha hecho posible miniaturizar y miniaturizar los equipos de comunicación, y continuamente se han introducido varias radios portátiles. En segundo lugar, se propone y forma un nuevo sistema de comunicación móvil. A medida que aumente el número de usuarios, la capacidad proporcionada por el sistema regional pronto se saturará, lo que hará necesario explorar nuevos sistemas. El avance más importante en este sentido fue el concepto de red celular propuesto por los Laboratorios Bell en la década de 1970, que resolvió la contradicción entre la gran capacidad requerida por los sistemas públicos de comunicaciones móviles y los recursos de frecuencia limitados. El tercer progreso es que con el desarrollo de los circuitos integrados a gran escala, la madurez de la tecnología de microprocesadores y el rápido desarrollo de la tecnología informática, se proporcionan medios técnicos para la gestión y el control de redes de comunicación a gran escala. Aunque la red celular analógica de comunicaciones móviles de primera generación representada por AMPS y TACS ha logrado un gran éxito, también ha expuesto algunos problemas, como capacidad limitada, demasiados estándares, incompatibilidad, baja calidad de voz, incapacidad para proporcionar servicios de datos e incapacidad. Se proporciona roaming automático, la utilización del espectro es baja, los dispositivos móviles son complejos y costosos, y las llamadas se escuchan fácilmente. El problema más importante es que su capacidad ya no puede satisfacer las crecientes necesidades de los usuarios móviles.
El primer teléfono móvil del mundo, el Motorola DynaTAC 8000X, pesa 2 libras, tiene media hora de conversación y se vende por 3.995 dólares. De hecho, este es el ladrillo más caro. Desde mediados de los años 1980. Este es el período de desarrollo y madurez de los sistemas de comunicaciones móviles digitales. Esta etapa se puede dividir en 2G, 2,5G, 3G, 4G, etc.
2G:
2G es la abreviatura de la especificación de tecnología de comunicación de teléfonos móviles de segunda generación. Generalmente se define como el uso de tecnología de transmisión de voz digital como núcleo y no puede transmitir correo electrónico ni software directamente. y otra información. Solo están disponibles las especificaciones técnicas para comunicación móvil con llamadas y algunas transmisiones como hora y fecha. Sin embargo, los SMS (servicio de mensajes cortos) se pueden implementar en algunas especificaciones de 2G. Utiliza principalmente tecnología de acceso múltiple por división de tiempo digital (TDMA) y tecnología de acceso múltiple por división de código (CDMA), correspondientes a los dos sistemas internacionales GSM y CDMA.
2.5G:
2.5G es la tecnología de conexión del 2G al 3G. Debido a que 3G es un proyecto enorme, los teléfonos móviles 2.5G involucran muchas y complejas capas, y es imposible conectarse de 2G a 3G todos a la vez, por lo que hay otro 2.5G entre 2G y 3G. HSCSD, WAP, EDGE, Bluetooth, EPOC y otras tecnologías son todas tecnologías 2.5G. La funcionalidad 2.5G suele estar relacionada con la tecnología GPRS, que es una tecnología de transición basada en GSM. La introducción de GPRS marca el paso más importante en la historia del desarrollo de GSM. GPRS proporciona una conexión entre los usuarios móviles y las redes de datos, proporcionando a los usuarios móviles IP inalámbrico de alta velocidad y servicios de acceso a paquetes de datos X.25. . La tecnología inalámbrica 2,5G puede proporcionar velocidades más altas y más funciones que los servicios 2G.
Tercera Generación
3G es la abreviatura de 3Generation en inglés y hace referencia a la tecnología de comunicación móvil de tercera generación que admite la transmisión de datos a alta velocidad. En comparación con la tecnología de comunicación móvil de primera generación representada por la tecnología analógica en el pasado y la tecnología de comunicación móvil de segunda generación utilizada actualmente, 3G tendrá un ancho de banda más amplio, con una velocidad de transmisión mínima de 384K, una velocidad máxima de 2M y una ancho de banda de más de 5MHz. Puede transmitir no sólo voz sino también datos, proporcionando aplicaciones inalámbricas rápidas y cómodas, como el acceso inalámbrico a Internet. La capacidad de lograr transmisión de datos de alta velocidad y servicios multimedia de banda ancha es otra característica importante de la tercera generación de comunicaciones móviles. El primer 3G tenía cuatro estándares: CDMA2000, WCDMA, TD-SCDMA y WiMAX. Las redes de comunicaciones móviles de tercera generación pueden combinar el acceso móvil de alta velocidad con servicios basados en protocolos de Internet para mejorar la eficiencia de la utilización de frecuencias inalámbricas. Proporcionar cobertura global, incluido el satélite, para lograr una conexión perfecta entre servicios cableados e inalámbricos y servicios entre diferentes redes inalámbricas. Satisfaga los requisitos de los servicios multimedia, proporcionando así a los usuarios servicios de comunicación inalámbrica más económicos y ricos.
Smartphones 3G
En comparación con los teléfonos móviles analógicos de primera generación (1G) y los teléfonos móviles digitales de segunda generación (2G), como GSM y TDMA, los teléfonos móviles de tercera generación Los teléfonos generalmente se refieren a comunicaciones inalámbricas. Una nueva generación de sistemas de comunicaciones móviles combinados con comunicaciones multimedia como Internet. Los teléfonos móviles 3G son dispositivos terminales basados en la tecnología de Internet móvil. Los teléfonos móviles 3G son producto de la integración de la industria de las comunicaciones y la industria informática. En comparación con los teléfonos móviles anteriores, la diferencia es enorme, por lo que cada vez más personas comienzan a llamar a este nuevo producto de comunicación móvil "terminal de comunicación personal". Incluso el más profano en el sector de las comunicaciones puede distinguir fácilmente si un teléfono móvil es de "tercera generación" basándose en su apariencia: los teléfonos móviles de tercera generación tienen una gran pantalla en color, que a menudo es sensible al tacto. Los teléfonos móviles 3G no solo pueden realizar comunicaciones diarias de alta calidad, sino también comunicaciones multimedia. Los usuarios pueden escribir y dibujar directamente en la pantalla táctil de un teléfono móvil 3G y enviarlo a otro teléfono móvil, lo que puede tardar menos de un segundo. Por supuesto, también puede enviar esta información a una computadora o descargar cierta información desde una computadora. Los usuarios pueden usar teléfonos móviles 3G para acceder directamente a Internet, consultar correos electrónicos o navegar por la web. Muchos modelos de teléfonos móviles 3G vendrán con cámaras integradas, lo que permitirá a los usuarios utilizar sus teléfonos para conferencias por computadora o incluso reemplazar las cámaras digitales.
La cuarta generación de tecnología de comunicaciones móviles
4G es la abreviatura de la cuarta generación de comunicaciones móviles y su tecnología. Es un producto técnico que integra 3G y WLAN y puede transmitir imágenes de vídeo de alta calidad. La calidad de transmisión de imágenes es comparable a la de la televisión de alta definición. La velocidad de descarga del sistema 4G puede alcanzar los 100 Mbps, que es 2000 veces más rápida que el acceso telefónico a Internet, y la velocidad de carga puede alcanzar los 20 Mbps, lo que puede satisfacer los requisitos del servicio inalámbrico de casi todos los usuarios. En términos de precio, que es lo que más preocupa a los usuarios, las redes 4G y de banda ancha fija son comparables en precio y los métodos de cobro son más flexibles. Los usuarios pueden determinar los servicios que necesitan en función de sus propias necesidades. Además, 4G se puede implementar en lugares donde los módems de cable y DSL no pueden llegar y luego expandirse a toda el área. Evidentemente, el 4G tiene ventajas incomparables.
Si bien la industria mundial de las telecomunicaciones está promoviendo vigorosamente LTE (Long Term Evolution) y WiMax, LTE es también la tecnología líder más poderosa para las comunicaciones móviles 4G. Según datos de IBM, el 67% de los operadores se están planteando utilizar LTE al ser su principal fuente de mercado de futuro. La noticia anterior también confirmó la declaración de IBM. Sólo el 8% de los operadores se plantea utilizar WiMAX. Aunque WiMax puede ofrecer a sus clientes la red de transmisión más rápida del mercado, todavía no es un competidor de la tecnología LTE. El proyecto LTE (Long Term Evolution) es una evolución del 3G. Mejora y fortalece la tecnología de acceso aéreo del 3G y adopta OFDM y MIMO como únicos estándares para la evolución de su red inalámbrica. Su característica principal es que bajo el ancho de banda del espectro de 20MHz, puede proporcionar velocidades máximas de 100Mbit/s de enlace descendente y 50Mbit/s de enlace ascendente, lo que mejora en gran medida la capacidad de la comunidad y reduce en gran medida el retraso de la red: el retraso interno de transmisión unidireccional. es inferior a 5 ms, control El tiempo de transición del avión desde el estado de suspensión al estado de inicio es inferior a 50 ms, y el tiempo de transición del estado de permanencia al estado de inicio es inferior a 100 ms.
4G integra 3G y WLAN y puede transmitir imágenes de vídeo de alta calidad. La calidad de transmisión de imágenes es comparable a la de HDTV. La velocidad de descarga del sistema 4G puede alcanzar los 100 Mbps, que es 2000 veces más rápida que el acceso telefónico a Internet, y la velocidad de carga puede alcanzar los 20 Mbps, lo que puede satisfacer los requisitos del servicio inalámbrico de casi todos los usuarios. En términos de precio, que es lo que más preocupa a los usuarios, las redes 4G y de banda ancha fija son comparables en precio y los métodos de cobro son más flexibles. Los usuarios pueden determinar los servicios que necesitan en función de sus propias necesidades. Además, 4G se puede implementar en lugares donde los módems de cable y DSL no pueden llegar y luego expandirse a toda el área. Evidentemente, el 4G tiene ventajas incomparables.
Estructura de red y tecnologías clave del sistema 4G
La estructura de red del sistema móvil 4G se puede dividir en tres capas: capa de red física, capa de entorno intermedio y capa de red de aplicaciones. La capa de red física proporciona funciones de acceso y enrutamiento, completadas por un formato combinado de red central e inalámbrica. Las funciones de la capa de entorno intermedio incluyen mapeo de QoS, traducción de direcciones y gestión de integridad. La interfaz entre la capa de red física y la capa de entorno intermedio y su entorno de aplicaciones es abierta, lo que facilita el desarrollo y la prestación de nuevas aplicaciones y servicios, la prestación de servicios inalámbricos fluidos a altas velocidades de datos y el funcionamiento en múltiples bandas de frecuencia. Este negocio puede adaptarse a múltiples estándares inalámbricos y capacidades de terminales multimodo, abarcar múltiples operadores y negocios y brindar una amplia gama de servicios. Las tecnologías clave de los sistemas de comunicaciones móviles incluyen transmisión de canales; tecnología de acceso de alta velocidad, tecnología de modulación y transmisión de información con una fuerte capacidad antiinterferente; antenas inteligentes de matriz adaptativa, miniaturizadas y de bajo costo, de alto rendimiento; interfaces inalámbricas e interfaces ópticas; recursos de gestión del sistema; software de radio, protocolos de estructura de red, etc. Los sistemas de comunicaciones móviles se basan principalmente en multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM). La tecnología OFDM tiene una estructura de red altamente escalable, buen rendimiento antirruido y capacidades antiinterferencias multicanal. Puede proporcionar servicios de mayor calidad (alta velocidad, pequeño retraso) y un mejor rendimiento de costos que las tecnologías de datos inalámbricas anteriores. Las redes inalámbricas ofrecen una mejor solución. Por ejemplo, el bucle de área inalámbrica (WLL), la transmisión de audio digital (DAB), etc. utilizarán tecnología OFDM. Las comunicaciones móviles 4G brindan una respuesta tecnológica a la necesidad de acelerar la conectividad inalámbrica de banda ancha y brindar servicios integrales para una variedad de sistemas y redes inalámbricos públicos y privados, interiores y exteriores. Podemos responder al crecimiento esperado de las comunicaciones basadas en Internet brindando los mejores servicios requeridos por los usuarios a las redes disponibles más adecuadas, agregando nuevas bandas de frecuencia, expandiendo significativamente los recursos del espectro, proporcionando diferentes tipos de interfaces de comunicación, utilizando redes basadas en tecnología de enrutamiento. arquitectura y desarrollar arquitectura de hardware utilizando la transformada de Fourier para implementar la arquitectura de red. Las comunicaciones móviles evolucionarán hacia los datos, la alta velocidad, la banda ancha y las bandas de frecuencia más altas. Los datos móviles y la IP móvil se convertirán en los servicios principales de las futuras redes móviles.
Historia relacionada
El teléfono inalámbrico fue un invento importante del siglo XX. Aunque las comunicaciones por radio se inventaron en 1895, los teléfonos inalámbricos no aparecieron hasta principios del siglo XX con la invención del triodo de vacío.
La primera comunicación telefónica inalámbrica transatlántica exitosa se logró en 1915; en 1927, se abrieron teléfonos inalámbricos comerciales entre Estados Unidos y el Reino Unido. Las comunicaciones telefónicas inalámbricas transoceánicas de aquella época aprovechaban el hecho de que las ondas de radio de onda corta podían refractarse desde la ionosfera hasta el suelo.
Las ondas ultracortas se descubrieron en la década de 1930 y las microondas en la década de 1940. Tanto las ondas ultracortas como las microondas no pueden reflejarse desde la ionosfera y tienen características de propagación lineal y pueden atravesar la ionosfera. Sólo pueden viajar a una distancia visible del suelo. La gente aprovecha esta característica para desarrollar comunicaciones de retransmisión inalámbrica multicanal. La comunicación por retransmisión de onda ultracorta puede transmitir menos de 30 llamadas; la comunicación por retransmisión por microondas puede transmitir miles de llamadas y también se puede utilizar para transmitir televisión en color. La llamada comunicación de retransmisión significa establecer estaciones de retransmisión dentro de una línea de visión recta (unos 50 kilómetros en áreas planas) para recibir y reenviar. Cuanto mayor sea la distancia de comunicación, más estaciones repetidoras se instalarán.