مقارنة معايير الهاتف المحمول

تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة بإضافة مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. البحث عن المصادر:  "مقارنة معايير الهاتف المحمول" - الأخبار  · الصحف  · الكتب  · العلماء  · JSTOR ( أغسطس 2007 ) ( تعرف على كيفية ووقت إزالة هذه الرسالة )

هذه مقارنة بين معايير تقنيات الشبكات اللاسلكية للأجهزة مثل الهواتف المحمولة . لقد ظهر جيل جديد من معايير الهواتف المحمولة كل عشر سنوات تقريبًا منذ طرح أنظمة الجيل الأول في عام 1979 ومن أوائل إلى منتصف ثمانينيات القرن العشرين.

كان النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (GSM، حوالي 80-85% من حصة السوق) و IS-95 (حوالي 10-15% من حصة السوق) هما تقنيتي الاتصالات المتنقلة الأكثر انتشارًا في الجيل الثاني في عام 2007. ^[1] في الجيل الثالث، كانت التقنية الأكثر انتشارًا هي UMTS مع CDMA-2000 في منافسة وثيقة.

يتعين على جميع تقنيات الوصول اللاسلكي حل نفس المشاكل: تقسيم طيف التردد اللاسلكي المحدود بين مستخدمين متعددين بأكبر قدر ممكن من الكفاءة. يستخدم GSM TDMA و FDMA لفصل المستخدم عن الخلية. تستخدم UMTS وIS-95 وCDMA-2000 CDMA . تستخدم WiMAX و LTE OFDM .

• توفر تقنية الوصول المتعدد بتقسيم الوقت (TDMA) إمكانية وصول متعددة المستخدمين من خلال تقسيم القناة إلى شرائح زمنية متسلسلة. ويتناوب كل مستخدم للقناة على إرسال واستقبال الإشارات. وفي الواقع، يستخدم شخص واحد فقط القناة في لحظة معينة. وهذا يشبه تقاسم الوقت على خادم كمبيوتر كبير.
• يوفر الوصول المتعدد بتقسيم التردد (FDMA) إمكانية الوصول للمستخدمين المتعددين من خلال فصل الترددات المستخدمة. ويستخدم هذا في نظام GSM لفصل الخلايا، والتي تستخدم بعد ذلك نظام TDMA لفصل المستخدمين داخل الخلية.
• الوصول المتعدد بتقسيم الشفرة (CDMA) يستخدم هذا التعديل الرقمي الذي يسمى الطيف المنتشر والذي ينشر بيانات الصوت عبر قناة واسعة جدًا بطريقة شبه عشوائية باستخدام رمز شبه عشوائي خاص بالمستخدم أو الخلية. يقوم المستقبل بإلغاء التوزيع العشوائي لجمع البتات معًا وإنتاج البيانات الأصلية. نظرًا لأن الرموز شبه عشوائية ومختارة بطريقة تسبب الحد الأدنى من التداخل مع بعضها البعض، يمكن لمستخدمين متعددين التحدث في نفس الوقت ويمكن لخلايا متعددة مشاركة نفس التردد. يتسبب هذا في ضوضاء إشارة إضافية تجبر جميع المستخدمين على استخدام المزيد من الطاقة، مما يؤدي في المقابل إلى تقليل نطاق الخلية وعمر البطارية.
• يستخدم الوصول المتعدد بتقسيم التردد المتعامد (OFDMA) تجميع نطاقات تردد صغيرة متعددة متعامدة مع بعضها البعض لتوفير الفصل بين المستخدمين. يتم تجميع المستخدمين في نطاق التردد عن طريق تخصيص نطاقات فرعية محددة للمستخدمين الفرديين. غالبًا ما يتم تعزيز ذلك من خلال تنفيذ TDMA أيضًا وتغيير التخصيص بشكل دوري بحيث يحصل المستخدمون المختلفون على نطاقات فرعية مختلفة في أوقات مختلفة.

من الناحية النظرية، تتمتع تقنيات CDMA وTDMA وFDMA بنفس الكفاءة الطيفية تمامًا، ولكن عمليًا، لكل منها تحدياتها الخاصة - التحكم في الطاقة في حالة CDMA، والتوقيت في حالة TDMA، وتوليد التردد/التصفية في حالة FDMA.

للحصول على مثال كلاسيكي لفهم الاختلاف الأساسي بين TDMA وCDMA، تخيل حفل كوكتيل حيث يتحدث الزوجان مع بعضهما البعض في غرفة واحدة. تمثل الغرفة النطاق الترددي المتاح:

TDMA: يتناوب المتحدث على التحدث مع المستمع. يتحدث المتحدث لفترة قصيرة ثم يتوقف ليسمح لزوجين آخرين بالتحدث. لا يوجد أكثر من متحدث واحد يتحدث في الغرفة، ولا داعي للقلق بشأن اختلاط محادثتين. العيب هو أن هذا يحد من العدد العملي للمناقشات في الغرفة (من حيث النطاق الترددي).

CDMA: يمكن لأي متحدث التحدث في أي وقت؛ ولكن كل منهم يستخدم لغة مختلفة. ولا يستطيع كل مستمع فهم سوى لغة شريكه. ومع تزايد عدد الأزواج الذين يتحدثون، تزداد الضوضاء في الخلفية (التي تمثل مستوى الضوضاء )، ولكن بسبب اختلاف اللغات، لا تختلط المحادثات. والعيب هو أنه في مرحلة ما، لا يمكن للمرء التحدث بصوت أعلى. وبعد ذلك، إذا استمرت الضوضاء في الارتفاع (انضم المزيد من الأشخاص إلى المجموعة/الخلية)، فلن يتمكن المستمع من فهم ما يتحدث عنه المتحدث دون الاقتراب منه. في الواقع، تقل تغطية خلية CDMA مع زيادة عدد المستخدمين النشطين. وهذا ما يسمى بالتنفس الخلوي.

جيل	تكنولوجيا	ميزة	الترميز	سنة الاستخدام الأول	تجوال	التوافق بين الهواتف المحمولة	التداخل المشترك	جودة الإشارة/منطقة التغطية	استخدام التردد/كثافة المكالمات	تسليم	الصوت والبيانات في نفس الوقت
1 جيجا	اف دي ام ايه	ن م ت	التناظرية	1981	الدول الاسكندنافية والعديد من الدول الأوروبية الأخرى	لا أحد	لا أحد	تغطية جيدة بسبب الترددات المنخفضة	كثافة منخفضة جدًا	صعب	لا
2G	TDMA و FDMA	جي إس إم	رقمي	1991	في جميع أنحاء العالم، جميع البلدان باستثناء اليابان وكوريا الجنوبية	بطاقة SIM	بعض الأجهزة الإلكترونية، مثل مكبرات الصوت	تغطية جيدة في الأماكن المغلقة على تردد 850/900 ميجاهرتز. إمكانية استخدام أجهزة إعادة الإرسال. الحد الأقصى 35 كم.	كثافة منخفضة جدًا	صعب	نعم GPRS الفئة A
2G	سي دي ام ايه	IS-95 (CDMA واحد)	رقمي	1995	محدود	لا أحد	لا أحد	حجم خلية غير محدود، وقوة الإرسال المنخفضة تسمح بخلايا كبيرة	كثافة منخفضة جدًا	ناعم	لا
الجيل الثالث	سي دي ام ايه	IS-2000 (CDMA 2000)	رقمي	2000 / 2002	محدود	RUIM (نادر الاستخدام)	لا أحد	حجم خلية غير محدود، وقوة الإرسال المنخفضة تسمح بخلايا كبيرة	كثافة منخفضة جدًا	ناعم	لا يوجد EVDO / نعم SVDO [2]
الجيل الثالث	شبكة W-CDMA	UMTS (3GSM)	رقمي	2001	في جميع أنحاء العالم	بطاقة SIM	لا أحد	خلايا أصغر وتغطية داخلية أقل على تردد 2100 ميجا هرتز؛ وتغطية داخلية مكافئة ونطاق متفوق لنظام GSM على تردد 850/900 ميجا هرتز.	كثافة منخفضة جدًا	ناعم	نعم [3]
4G	OFDMA	شبكة ال تي اي	رقمي	2009	في جميع أنحاء العالم	بطاقة SIM	لا أحد	خلايا أصغر وتغطية أقل على النطاق S.	كثافة منخفضة جدًا	صعب	لا (البيانات فقط) الصوت ممكن من خلال VoLTE أو الرجوع إلى 2G/3G
5G	OFDMA	رقم ن ر	رقمي	2018	محدود	بطاقة SIM	لا أحد	خلايا كثيفة على موجات المليمتر .	كثافة منخفضة جدًا	صعب	لا (البيانات فقط) الصوت ممكن من خلال VoNR

التوافق مع الشبكة والمعايير

التوافق مع الشبكة	المعيار أو المراجعة
GSM ( TDMA ، 2G )	GSM (1991)، GPRS (2000)، EDGE (2003)
سي دي ام ايه ون ( CDMA ، 2G )	سي دي ام ايه وان (1995)
CDMA2000 ( CDMA / TDMA ، 3G )	EV-DO (1999)، المراجعة أ (2006)، المراجعة ب (2006)، SVDO (2011)
UMTS ( CDMA ، 3G )	UMTS (1999)، HSDPA (2005)، HSUPA (2007)، HSPA+ (2009)
4G	LTE (2009)، LTE Advanced (2011)، LTE Advanced Pro (2016)
5G	ن ر (2018)

^[4]

• انخفاض تدهور الإشارة داخل المباني.
• القدرة على استخدام المكررات .
• يعتبر وقت التحدث أعلى بشكل عام في هواتف GSM بسبب طبيعة النبضة في الإرسال.
• إن توفر وحدات هوية المشترك يسمح للمستخدمين بتبديل الشبكات والهواتف حسب الرغبة، بالإضافة إلى قفل الدعم .
• يغطي نظام GSM جميع أنحاء العالم تقريبًا، لذا فإن التجوال الدولي لا يشكل مشكلة.
• إن العدد الأكبر من المشتركين على مستوى العالم يخلق تأثيرًا شبكيًا أفضل لصانعي الهواتف المحمولة GSM وشركات الاتصالات والمستخدمين النهائيين.

• يتداخل مع بعض الأجهزة الإلكترونية، وخاصة بعض مكبرات الصوت.
• تتركز الملكية الفكرية بين عدد قليل من المشاركين في الصناعة، مما يخلق حواجز أمام دخول الشركات الجديدة ويحد من المنافسة بين مصنعي الهواتف. ومع ذلك، فإن الوضع أسوأ في الأنظمة القائمة على CDMA مثل IS-95، حيث تعد شركة Qualcomm هي صاحبة الملكية الفكرية الرئيسية. ^{[ بحاجة لمصدر ]}
• يبلغ الحد الأقصى الثابت لمواقع الخلايا في نظام GSM 120 كم، ^[5] والذي تفرضه القيود الفنية . ^[6] وقد تم توسيع هذا من الحد القديم البالغ 35 كم.

• تعد القدرة على استيعاب المزيد من المستخدمين لكل ميغا هرتز من النطاق الترددي مقارنة بأي تقنية أخرى هي أهم أصول IS-95 .
• لا يوجد حد مدمج لعدد المستخدمين المتزامنين.
• يستخدم ساعات دقيقة لا تحد من المسافة التي يمكن للبرج أن يغطيها. ^[7]
• يستهلك طاقة أقل ويغطي مساحات كبيرة لذا فإن حجم الخلية في IS-95 أكبر.
• قادرة على إنتاج مكالمة معقولة مع مستويات إشارة أقل (استقبال الهاتف المحمول).
• يستخدم التسليم الناعم ، مما يقلل من احتمالية انقطاع المكالمات.
• تعمل أجهزة ترميز الصوت ذات المعدل المتغير في IS-95 على تقليل معدل الإرسال عندما لا يتحدث المتحدث، مما يسمح بتعبئة القناة بكفاءة أكبر.
• لديه مسار محدد جيدًا لمعدلات بيانات أعلى.

• معظم التقنيات حاصلة على براءات اختراع ويجب ترخيصها من شركة Qualcomm .
• تنفس المحطات الأساسية، حيث تتقلص مساحة التغطية تحت الحمل. ومع زيادة عدد المشتركين الذين يستخدمون موقعًا معينًا، ينخفض ​​نطاق هذا الموقع.
• نظرًا لأن أبراج IS-95 تتداخل مع بعضها البعض، يتم تركيبها عادةً على أبراج أقصر كثيرًا. وبسبب هذا، قد لا تعمل أبراج IS-95 بشكل جيد في التضاريس الجبلية.
• لا يدعم IS-95/CDMA خدمة USSD وPTT ورسائل البريد الإلكتروني المتسلسلة
• يغطي IS-95 جزءًا أصغر من العالم، ولا تتمكن هواتف IS-95 بشكل عام من التجوال دوليًا.
• غالبًا ما يتردد المصنعون في إصدار أجهزة IS-95 بسبب السوق الأصغر، لذا فإن الميزات تتأخر أحيانًا في الوصول إلى أجهزة IS-95.
• حتى في حالة استثناء أقفال الدعم ، فإن هواتف CDMA مرتبطة بواسطة ESN بشبكة محددة، وبالتالي فإن الهواتف عادة لا تكون قابلة للنقل عبر مقدمي الخدمة.

يقوم هذا الرسم البياني بمقارنة حصص السوق لمعايير الهاتف المحمول المختلفة.

في سوق سريع النمو، ينمو GSM/3GSM (باللون الأحمر) بشكل أسرع من السوق ويكتسب حصة سوقية، وتنمو عائلة CDMA (باللون الأزرق) بنفس معدل نمو السوق تقريبًا، في حين يتم التخلص التدريجي من التقنيات الأخرى (باللون الرمادي).

كمرجع، فيما يلي مقارنة بين معايير الإنترنت اللاسلكية المحمولة وغير المحمولة.

هناك أجزاء من هذه المقالة (تلك المتعلقة بالقالب) تحتاج إلى التحديث . يرجى المساعدة في تحديث هذه المقالة لتعكس الأحداث الأخيرة أو المعلومات المتوفرة حديثًا. ( نوفمبر 2018 )

مقارنة بين طرق الوصول إلى الإنترنت عبر الهاتف المحمول

الاسم الشائع	عائلة	الاستخدام الأساسي	تكنولوجيا الراديو	الاتجاه الهابط (ميغابت/ثانية)	الاتجاه الصاعد (ميغابت/ثانية)	ملحوظات
HSPA+	3GPP	الإنترنت عبر الهاتف المحمول	CDMA / TDMA / FDD MIMO	21 42 84 672	5.8 11.5 22 168	تم نشر تقنية HSPA+ على نطاق واسع . تنص المراجعة 11 من 3GPP على أنه من المتوقع أن تتمتع تقنية HSPA+ بسعة إنتاجية تبلغ 672 ميجابت/ثانية.
شبكة ال تي اي	3GPP	الإنترنت عبر الهاتف المحمول	OFDMA / TDMA / MIMO / SC-FDMA / لـ LTE-FDD / لـ LTE-TDD	100 Cat3 150 Cat4 300 Cat5 25065 Cat17 1658 Cat19 (في 20 ميجا هرتز FDD) [8]	50 Cat3/4 75 Cat5 2119 Cat17 13563 Cat19 (في 20 ميجا هرتز FDD) [8]	توفر تقنية LTE-Advanced Pro معدلات تزيد عن 3 جيجابت في الثانية لمستخدمي الهاتف المحمول.
واي ماكس الإصدار 1	802.16	وايرلس مان	MIMO - SOFDMA	37 (10 ميجا هرتز TDD)	17 (10 ميجا هرتز TDD)	مع 2x2 MIMO. [9]
واي ماكس الإصدار 1.5	802.16-2009	وايرلس مان	MIMO - SOFDMA	83 (TDD 20 ميجا هرتز) 141 (2x20 ميجا هرتز FDD)	46 (20 ميجا هرتز TDD) 138 (2x20 ميجا هرتز FDD)	مع 2x2 MIMO. تم تحسينه بقنوات 20 ميجا هرتز في 802.16-2009 [9]
واي ماكس الإصدار 2.0	802.16م	وايرلس مان	MIMO - SOFDMA	2x2 MIMO 110 (20 ميجا هرتز TDD) 183 (2x20 ميجا هرتز FDD) 4x4 MIMO 219 (20 ميجا هرتز TDD) 365 (2x20 ميجا هرتز FDD)	2x2 MIMO 70 (20 ميجا هرتز TDD) 188 (2x20 ميجا هرتز FDD) 4x4 MIMO 140 (20 ميجا هرتز TDD) 376 (2x20 ميجا هرتز FDD)	كما يمكن للمستخدمين ذوي القدرة المنخفضة على الحركة تجميع قنوات متعددة للحصول على معدل تنزيل يصل إلى 1 جيجابت/ثانية [9]
فلاش-OFDM	فلاش-OFDM	إمكانية التنقل عبر الإنترنت عبر الهاتف المحمول بسرعة تصل إلى 200 ميل في الساعة (350 كم/ساعة)	فلاش-OFDM	5.3 10.6 15.9	1.8 3.6 5.4	مدى متحرك 30 كم (18 ميلاً) مدى ممتد 55 كم (34 ميلاً)
هيبيرمان	هيبيرمان	الإنترنت عبر الهاتف المحمول	OFDM	56.9
واي فاي	802.11 ( 11ax )	شبكة محلية لاسلكية	OFDM / OFDMA / CSMA / MIMO / MU-MIMO / نصف دوبلكس	9600 واي فاي 6		ساعدت تحسينات الهوائي والواجهة الأمامية للتردد اللاسلكي والتعديلات الطفيفة لمؤقت البروتوكول في نشر شبكات P2P طويلة المدى مما يقلل من التغطية الشعاعية والإنتاجية و/أو كفاءة الطيف (310 كم و382 كم)
اي بيرست	802.20	الإنترنت عبر الهاتف المحمول	HC-SDMA / TDD / MIMO	95	36	نصف قطر الخلية: 3-12 كم السرعة: 250 كم/ساعة الكفاءة الطيفية: 13 بت/ثانية/هرتز/خلية عامل إعادة استخدام الطيف: "1"
تطور الحافة	جي إس إم	الإنترنت عبر الهاتف المحمول	TDMA / FDD	1.6	0.5	3GPP الإصدار 7
UMTS W-CDMA HSPA ( HSDPA + HSUPA )	3GPP	الإنترنت عبر الهاتف المحمول	CDMA / FDD CDMA/FDD/ MIMO	0.384 14.4	0.384 5.76	تم استخدام تقنية HSDPA على نطاق واسع . تبلغ معدلات التنزيل النموذجية اليوم 2 ميجابت/ثانية، و~200 كيلوبت/ثانية للتحميل؛ وتصل معدلات التنزيل بتقنية HSPA+ إلى 56 ميجابت/ثانية.
UMTS-TDD	3GPP	الإنترنت عبر الهاتف المحمول	CDMA / TDD	16		السرعات المبلغ عنها وفقًا لـ IPWireless باستخدام تعديل 16QAM المماثل لـ HSDPA + HSUPA
EV-DO  Rel. 0 EV-DO Rev.A EV-DO Rev.B	3GPP2	الإنترنت عبر الهاتف المحمول	CDMA / FDD	2.45 3.1 4.9xن	0.15 1.8 1.8xن	ملاحظة Rev B: N هو عدد الموجات الحاملة المستخدمة بتردد 1.25 ميجا هرتز. لم يتم تصميم EV-DO للصوت، ويتطلب الرجوع إلى 1xRTT عند إجراء مكالمة صوتية أو تلقيها.

ملاحظات: جميع السرعات هي حدود قصوى نظرية وتختلف باختلاف عدد من العوامل، بما في ذلك استخدام الهوائيات الخارجية والمسافة من البرج والسرعة الأرضية (على سبيل المثال، قد تكون الاتصالات على متن قطار أضعف من تلك التي تكون عليها عند الوقوف). وعادة ما يتم تقاسم النطاق الترددي بين عدة محطات. ويتحدد أداء كل تقنية من خلال عدد من القيود، بما في ذلك الكفاءة الطيفية للتقنية وأحجام الخلايا المستخدمة وكمية الطيف المتاحة.

لمزيد من جداول المقارنة، راجع اتجاهات تقدم معدل البت ، ومقارنة معايير الهاتف المحمول، وجدول مقارنة الكفاءة الطيفية ، وجدول مقارنة نظام OFDM .

• نظام الهاتف المحمول المتقدم
• هاتف السيارة
• مقارنة معايير البيانات اللاسلكية
• جدول مقارنة الكفاءة الطيفية
• الرسائل القصيرة – تحتوي على محتوى معاييرها