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Historique du développement des communications mobiles, de la 1G à la 5G

publié il y a  2021-6-22 21:51:32 160 0 0 0 0

Bonjour à tous,

Aujourd'hui, je vais partager avec vous l'histoire du développement des communications mobiles.

Depuis la naissance des communications mobiles, il a une histoire de plus de quarante ans. La naissance de chaque génération de communications mobiles a profondément modifié le développement de toute la société. De la 1G à la 5G, le développement de la technologie de communication mobile n'est pas seulement une histoire évolutive de la science et de la technologie, mais aussi un jeu entre les pays encore et encore.

1G-l'ère de la discorde d'une centaine d'écoles de pensée

Fin 1978, Bell Labs aux États-Unis a développé avec succès le premier réseau de communication cellulaire mobile sans fil au monde (AMPS Advanced Mobile Phone System). Au cours des années suivantes, Motorola a commencé à promouvoir et à commercialiser aux États-Unis et a obtenu un grand succès. Au cours de la même période, les pays européens, le Japon, la Corée du Sud et d'autres pays ont également commencé à formuler et à lancer leurs propres normes de communication mobile. Pendant cette période, les normes de communication mobile se sont disputées. À l'heure actuelle, les normes mondiales de communication mobile incluent Advanced Mobile Phone System (AMPS) aux États-Unis, Total Access Communication System (TACS) au Royaume-Uni, JTAGS au Japon, C-Netz en Allemagne de l'Ouest, Radiocom 2000 en France, et RTMI en Italie.

La première génération de communication mobile (1G) a principalement adopté les technologies de communication analogique et d'accès multiple par répartition en fréquence (FDMA). En raison de la technologie analogique, la capacité du système 1G est très limitée. De plus, la sécurité et les interférences posent également des problèmes majeurs. Les déficiences inhérentes au système 1G ont empêché sa popularisation et son application à grande échelle, et le prix de son terminal était très cher, devenant à cette époque un symbole de luxe et de richesse. De plus, du fait que chaque pays est à part entière, il n'y a pas d'organisation unifiée qui fabrique la 1G, pas une norme technique internationale unifiée, ce qui fait que l'itinérance internationale devient un problème très important.

Bien que la 1G présente de nombreux défauts et problèmes, son émergence peut être considérée comme un jalon dans l'histoire de la communication humaine, proclamant le début de l'histoire de la communication sans fil mobile humaine et jetant les bases du développement ultérieur de la 2G, 3G, 4G, et 5G.

Parmi les différents systèmes 1G, le système de communication mobile US AMPS est le plus largement utilisé dans le monde. Il fonctionnait dans plus de 72 pays et régions et était encore utilisé dans certains endroits jusqu'en 1997. Dans le même temps, près de 30 pays et régions ont adopté le système britannique TACS 1G. Ces deux systèmes de communication mobile sont les systèmes 1G les plus influents au monde.

2G-le début de la communication numérique

Dans les années 1980, avec le développement rapide de la technologie microélectronique, l'application des communications numériques dans les communications mobiles est devenue possible. Par rapport à la communication mobile cellulaire analogique de première génération, le système de communication mobile de deuxième génération adopte la technologie de communication numérique, offre une capacité de réseau plus élevée et améliore la qualité de la voix et la confidentialité. Le système de communication mobile de deuxième génération utilise principalement la technologie d'accès multiple par répartition dans le temps numérique (TDMA) et la technologie d'accès multiple par répartition par code (CDMA). L'activité principale est la voix, et sa principale caractéristique est de fournir des services vocaux numériques et des services de données à bas débit. Il surmonte les faiblesses du système de communication mobile analogique, améliore considérablement la qualité de la voix et les performances de sécurité,

L'innovation technologique a entraîné la formulation de normes. Après avoir reconnu les problèmes d'incompatibilité de communication causés par diverses normes à l'ère 1G, les pays européens ont créé l'Institut européen des normes de télécommunications (ETSI) en 1988 pour développer des normes de communication mobile de deuxième génération. , Et a lancé la norme de communication mobile GSM de deuxième génération en 1992, qui a été largement utilisée dans le monde entier et est devenue la norme de communication grand public mondiale.

En plus du GSM, les normes de communication mobile de deuxième génération incluent l'ADC (IS-54) basé sur la technologie CDMA à bande étroite lancée en Amérique du Nord en 1992. Cependant, en raison de la maturité tardive de la technologie CDMA à bande étroite, le degré de normalisation est faible. , et l'échelle du marché mondial est bien plus grande. Pas aussi bon que le système GSM. De plus, il existe une norme de communication PDC unique introduite par le Japon. Cependant, en raison de la limitation de la taille du marché, il a finalement été remplacé par le CDMA à l'ère de la 3G.

3G-la compétition de trois standards

La communication mobile de troisième génération utilise des technologies d'accès multiple par répartition en code (CDMA). Par rapport à TDMA, la technologie CDMA présente les avantages d'une grande capacité, d'une bonne couverture, d'une bonne qualité vocale et d'un faible rayonnement. Cependant, à l'ère de la 2G, Qualcomm possède un grand nombre de brevets sur le CDMA et facture des frais de brevet élevés pour cela. Par conséquent, les pays européens ont pris l'initiative de créer l'organisation 3GPP en 1998 pour promouvoir la norme technique 3G WCDMA l'a développée à l'échelle mondiale et éviter les brevets de Qualcomm. Face à cette situation, les Etats-Unis ne sont pas en reste et mettent en place le 3GPP2 sous la houlette de Qualcomm en 1999 pour promouvoir leur propre CDMA2000.

Cependant, à l'ère de la 2G, le GSM a obtenu un énorme avantage dans le monde, s'appuyant sur la force des États-Unis pour concurrencer WCDMA. À cette époque, la Chine proposait à l'UIT sa propre norme 3G TD-SCDMA, de sorte que les États-Unis et la Chine ont uni leurs forces pour soutenir l'accord d'entrée dans la norme entre les deux pour contrer l'Europe. Enfin, en décembre 1999, l'Union internationale des télécommunications a officiellement annoncé trois normes pour la 3G : la norme européenne WCDMA, la norme américaine CDMA2000 et l'offre gagnante TD-SCDMA.

Dans le processus de promotion 3G, il y a un autre épisode, c'est le spoiler de WiMAX. WiMAX est une technologie de réseau local urbain basée sur OFDM, MIMO et d'autres technologies lancées par Intel Corporation des États-Unis, et elle est généralement appelée une version améliorée de la technologie Wi-Fi. Le WiMAX n'est pas à proprement parler une technologie de télécommunications et sa transmission est basée sur un réseau IP. Sous la direction de nouveaux avantages technologiques, les États-Unis ont commencé à promouvoir vigoureusement la technologie WiMAX et en s'appuyant sur leur position hégémonique internationale, en incluant de force la technologie WiMAX comme quatrième standard de la 3G. L'émergence de nouvelles technologies nécessite un grand nombre de marchés pour maintenir son développement continu. Avec la promotion des États-Unis, des pays asiatiques comme le Canada, le Japon, et la Corée du Sud ont fait la queue et ont commencé à se déployer. A cette époque, les attitudes de la Chine et de l'Europe sont devenues très importantes, et la Chine et l'Europe ont choisi de boycotter.

Dans le développement ultérieur du WiMAX, en raison du manque d'équipement, de puces insuffisantes et de la situation non prise en charge de Qualcomm, il a finalement échoué lamentablement en l'absence d'une chaîne industrielle. Bien que WiMAX ait perdu cette guerre des normes de communication, certaines des technologies OFDM et MIMO utilisées par WiMAX sont toujours utiles pour promouvoir le développement des réseaux 4G à l'avenir.

La technologie 4G qui change la vie

La technologie 4G est la technologie LTE. On peut dire que la technologie de communication sans fil mobile a été unifiée à l'ère de la 4G. Cette technologie comprend deux normes, TD-LTE et FDD-LTE. À l'exception de la différence de mode duplex, les deux normes sont fondamentalement les mêmes. Les deux normes ont également leurs propres avantages et inconvénients. Dans le processus de candidature, FDD est principalement utilisé pour une couverture à grande échelle et TD est principalement utilisé pour les services de données.

Par rapport à la 3G, la 4G utilise une nouvelle technologie d'accès multiple-OFDM, qui permet d'obtenir plus d'accès utilisateur et une utilisation plus élevée du spectre. Et grâce à l'utilisation d'une toute nouvelle technologie d'encodage et de débogage, de la technologie d'antenne intelligente, de la technologie MIMIO, améliorant considérablement la vitesse de transmission des données. En termes d'architecture de réseau, le réseau est devenu plus plat et basé sur IP. Tout en augmentant la vitesse du réseau et en réduisant les délais de transmission, il devient également plus facile pour le développement et la fourniture de nouveaux services et services.

Les travaux de la norme internationale 4G ont duré trois ans. Depuis le début de 2009, l'UIT a sollicité des technologies candidates IMT avancées du monde entier. En octobre 2009, l'UIT a collecté un total de six technologies candidates, dont 802,16 millions de l'organisation de normalisation nord-américaine IEEE, FDD-LTE-Advance du 3GPP au Japon, en Corée du Sud (basé sur 802,16 millions) et en Chine (TD-LTE-Advanced ), et l'organisme de normalisation européen 3GPP (FDD-LTE-Advance).

Il existe deux normes annoncées dans la norme internationale 4G, à savoir LTE-Advance et IEEE. L'un est la partie FDD de LTE-Advance et la partie TDD de TD-LTE-Advanced soumis par la Chine. Ils sont toujours basés sur le LTE-Advance de 3GPP. L'autre type est basé sur la technologie IEEE 802.16m. Lors de cette réunion, TD-LTE a été officiellement confirmé comme la norme internationale 4G.

5G - l'ère de l'Internet de tout

En 2012, les principaux pays et régions du monde ont commencé à répondre aux exigences de la technologie de communication mobile 5G et à des travaux de recherche technique. Dans le même temps, l'Union internationale des télécommunications (UIT) a lancé une série de travaux sur la 5G, tels que la vision 5G, les exigences, les méthodes d'évaluation, etc., et a défini en juin 2015 trois scénarios d'application majeurs pour la future 5G, à savoir, l'Internet mobile amélioré. services eMBB, services IoT massivement connectés mMTC et services ultra-haute fiabilité et ultra-faible latence uRLLC définissent les exigences de capacité pour les réseaux 5G à partir de 8 dimensions comprenant le débit, la latence, la densité de connexion et l'amélioration de l'efficacité du spectre.

En décembre 2017, 3GPP a annoncé la première version de la norme de mise en réseau 5G NSA. En 2018, il a annoncé la norme de mise en réseau 5G SA. La publication de la norme a accéléré le rythme de l'utilisation commerciale de la 5G. Dans le scénario 5G eMBB, Polar devient le schéma de codage du canal de signalisation et LDPC devient le schéma de codage du canal de données.

L'émergence de la 5G a favorisé le développement de l'Internet des objets, permettant d'interconnecter toutes choses, et toutes sortes d'objets de la vie feront partie du réseau. C'est une technologie qui peut changer le développement de la société. Avec la connexion complète de la 5G, la vie changera radicalement à l'avenir et deviendra colorée.

C'est tout ce que je veux partager avec vous ! Merci!


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