“被遗忘”的通信标准:WiMAX,CDMA,ALOHAnet等

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1858年,第一条跨大西洋电缆连接了欧洲和美国,取代了运输链接-大陆之间建立通信的时间从十天缩短到数小时。 到1965年,两大洲之间已经铺设了400条电话频道。

今天,我们不仅可以立即呼叫任何国家,还可以传输视频和照片,甚至从太空接收数据。 所有这些成就归功于交流的发展。 在复杂的竞争过程中,不可避免地会损失一些技术。 但是它们真的更糟了吗,还是通信技术由于其他原因“濒临灭绝”?

铝网


这是第一个具有无线数据技术的计算机网络, 成为后来以太网,Wi-Fi和蜂窝网络发展的基础

ALOHAnet 由来自夏威夷大学的一组科学家开发的 ,他们使用超高频广播电台创建了一个网络。 开发团队认为有必要为每个通信终端找到一种使用一种频率的方法。 换句话说,所有终端必须在同一条“电线”上同时通话。

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为了防止多个消息“冲突”,发明了第一个竞争访问通信信道的协议,后来该协议在以太网和Wi-Fi网络中使用。

ALOHAnet领先于时代,对未来的技术解决方案产生了长期影响。 网络开发始于1968年,1971年ALOHAnet开始在夏威夷州运营。 但是, 没有一家公司将其用于商业目的-当时没有人可以评估新技术正在解决的重要任务。

码分多址(CDMA)


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GSM和CDMA是实现同一目标的不同方法。 最终,问题“哪个更好?”的答案。 运营商基础设施的质量取决于-谁拥有更完善的网络和更广泛的覆盖范围,谁就能成为赢家。 从技术上讲,这些标准中没有一个比其他标准大。

GSM和CDMA之间的区别在于数据传输方法:GSM中的GPRS(通用分组无线服务)提供的带宽比CDMA(1xRTT-一次性无线传输技术)的带宽要慢,而CDMA 能够以144 Kbps的速度运行。

但是CDMA有其缺点:1xRTT技术需要专用的网络连接,而GPRS发送数据包,因此在GSM电话上访问数据不会像在CDMA电话上那样阻塞语音呼叫。

此外,在GSM中,您可以轻松更改手机的SIM卡。 在CDMA网络中,必要的数据被记录 (闪存)到电话中,并且没有SIM卡。 CDMA手机无法用于漫游。 CDMA手机的SIM卡模拟物-所谓的R-UIM-仅在2002年出现。

GSM和CDMA彼此不兼容,因此用户被“锁定”在该网络中。 在欧洲迅速转向GSM的同时,在美国,多家运营商的用户却被证明是CDMA的“人质”。 而且,在欧洲,通信变得更便宜,覆盖范围也更好。

更高端的CDMA需要更多的计算能力和强大的财务投资,而GSM基础设施已经在欧洲和亚洲建立,并且不需要大量的财务投资即可维护。 所有这些因素导致对CDMA发展的兴趣逐渐下降。

1996年,蜂窝运营商Sonet成为俄罗斯第一家获得许可以提供CDMA标准的通信服务的许可证 。 两年后,基于高通设备的CDMA网络开始在莫斯科运行。 在90年代后半叶,不同的CDMA网络开始在整个俄罗斯出现。 到2003年,已经注册了350,000个CDMA网络用户(不到整个俄罗斯用户群的2%),其中40%位于中央联邦区。

Sonet网络由于拒绝续签最初的CDMA 800网络所在的800 MHz频率范围而在2004年不复存在 ,并计划将这些频率用于数字电视的发展。

2002年,根据CDMA2000标准在450 MHz频段上建立的网络启动了,Delta Telecom成为其运营商。 在发布时,该公司声称“该技术[CDMA2000]使用频率资源的效率是GSM的7.5倍。”

但是,用户群的增长率开始下降 ,到2006年,“甚至还没有达到最悲观的预期”。 CDMA的衰落持续了很多年-我国最后一个标准运营商于2018年停止工作

电路交换数据(CSD)


1990年代的数据传输技术,在GPRS出现之前已在GSM网络中使用 。 它首次允许以9.6 Kbps的速度传输数字数据并连接到Internet(按分钟计费)。

在CSD之前,移动电话中的数据传输(连接到外部调制解调器时)的速度高达2.4 Kbps(根据1996年5月GSM 标准定义 )。

技术的改进导致了高速电路交换数据(HSCSD)的出现,其速度提高到14.4 Kbps,并且由于使用四个并行通道, 速度提高到57.6 Kbps。

当大多数电信公司放弃对CSD的支持并转而使用更先进的信号编码方法来提高吞吐量的GPRS和EDGE(E-GPRS)时,CSD技术终于停止了发展。

微波访问的全球互操作性(WiMAX)



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对于第四代网络(4G)市场,已经开发了多种无线标准,包括WiMAX。 该技术具有许多优势:带宽高达75 Mbps ,范围-25-80公里 ,易于部署且易于扩展。

在为4G开发的所有标准中,WiMAX(按技术)最接近Wi-Fi。 该标准于2001年制定,有时被称为“ 类固醇Wi-Fi ”,因为它的带宽比Wi-Fi网络高得多。

在2005年,该标准升级到802.16d(“ 固定WiMax ”),当时提供了惊人的25 Mbps速度。 这样就可以无延迟地进行视频会议,并观看高清质量的流视频。

在2011年将标准更新为802.16m(“ Mobile WiMax ”)时,提供了高达每秒1吉比特的速度。 应该注意的是,WiMAX网络带宽取决于用户数量-连接越多,数据传输速度越低。

一段时间以来,WiMAX标准一直被认为是传统地面电缆基础设施的良好替代品。 与3G,xDSL电话网络或混合光同轴网络相比,由于其覆盖范围长且成本相对较低,该技术不仅可以成功与其他标准竞争,而且还可以解决偏远地区的“最后一英里”问题。

回想一下, 通信领域最后一英里是连接提供商的最后一个网络节点和客户端的终端设备的通道。 可以使用xDSL,WiMAX,FTTx(光纤到x光纤)技术,Wi-Fi创建此类通道。

俄罗斯第一个WiMAX网络 Yota于2008年在莫斯科和圣彼得堡启动。 在两个城市中,总共安装了150个工作在2.5-2.7 GHz范围内的基站。 在第一年,新技术的用户数量达到数十万。

在2011年,J'son&Partners分析师表示悲观的假设,认为LTE将在未来几年“杀死” WiMAX,但俄罗斯的网络状况非常好-WiMAX运营商制定了进一步发展的宏伟计划。 此处的CDMA运营商所面临的频率许可没有问题:2.3、2.5和3.5 GHz频率完全开放,可用于移动版本的WiMAX的部署。

2012年,Yota拒绝了WiMAX,并成功地将其用户“移植”到了俄罗斯第一个LTE网络中 。 与WiMAX相比,LTE基站的覆盖范围提供了更舒适的服务区域,并为Yota客户提供了质上更高的通信水平。

如今,大公司已经缩减了 WiMAX软件的开发规模,并转而使用LTE。

罕见的亚洲标准:PHS和PDC


由日本电报电话公司(Nippon Telegraph and Telephone Corporation)于1989年开发的个人手持电话系统(PHS)标准已在日本和其他亚洲国家积极实施。 紧凑型电池用于 PHS,其基站的功率高达500 mW,范围可达数百米(某些型号的半径最大为2 km)。

一切都成功开始了:轻松部署网络,低固定资费以及即使在地铁中也享有良好的通信-所有这些都对商业发展产生了有利影响。 但是,竞争标准很快达到了类似的通信质量,PHS和GSM电话之间的差异也被消除了。

2010年,PHS用户数为400万订户 (并非所有用户都处于活动状态)。 同时,即使在2011年,也发布了支持PHS的手机

在日本流行的另一个标准是个人数字蜂窝(PDC)。 它属于2G时代, 提供的数据传输率为11.2 Kbps。 日本可以参加国际通信标准的制定,但选择支持国家电信行业的发展。

当PDC出现时,它迅速占领了日本的整个国内市场。 这导致日本电信产品与GSM标准不兼容,而GSM标准在2G时代占据了主导地位。 因此,日本通讯公司被切断了庞大的国外市场。

对自身基础设施的长期贡献也使日本公司太容易受到外部竞争的影响。 不仅有GSM推广公司能够利用这种情况:W-CDMA标准在日本也被广泛采用

宽带码分多址(W-CDMA)技术可提供高达2 Mbps的宽带访问速度。 那些经常在世界各地旅行的人会发现,手机只能连接到W-CDMA网络,这种情况仍然很重要。 2016年,W-CDMA 覆盖了全球约65%的人口(LTE-40%,GSM-90%以上)。

其他“遗忘”


似乎旧技术早已过时,仅在教科书中提及。 但这是一个谬论:据皮尤研究中心(Pew Research Center)的数据,早在2015年,有3%的美国人使用拨号上网连接互联网。 这意味着数百万人以高达56.6 Kbps的速度使用网络。

也有罕见的新(或更新)利基通信标准。 每个人都听说过5G,但是在市场上就有DECT-2020 ,这是一个很有希望的标准,它是旧无线无绳电话发展的下一阶段。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN413513/


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