الجيل الثالث (إدجي3)


الاتصالات الدولية المتنقلة - 2000 (IMT - 2000)، تعرف باسم 3G أو الجيل الثالث، وهي مجموعة من معايير للاتصالات المتنقلة والتي حددها الاتحاد الدولي للاتصالات، [١] وتشمل GSM EDGE، وUMTS، وCDMA2000، بالإضافة إلى DECT، وWiMAX. تشمل الخدمات هاتف الصوت اللاسلكي للمسافات البعيدة، ومكالمات فيديو، وبيانات لاسلكية، كل تلك الخدمات متنقلة. بالمقارنة مع خدمات 2G و[[2.5G، نجد أن خدمات 3G تتيح الاستخدام المتزامن للتحدث وخدمات البيانات, ومعدل بيانات أعلى (تصل إلى 14.0 ميغابايت / ثانية عند التنزيل و 5.8 ميغابايت / ثانية عند التحميل مع HSPA +|2.5G، نجد أن خدمات 3G تتيح الاستخدام المتزامن للتحدث وخدمات البيانات, ومعدل بيانات أعلى (تصل إلى 14.0 ميغابايت / ثانية عند التنزيل و 5.8 ميغابايت / ثانية عند التحميل مع HSPA +]]. وبالتالي تمكن شبكات الجيل الثالث مشغلي الشبكات من تقديم مجموعة كبيرة من الخدمات المتقدمة للمستخدمين مع توفير قدر أكبر من الطاقة الاستيعابية للشبكة من خلال تحسين الكفاءة الطيفية.

كما أشار الاتحاد الدولي للاتصالات أن الجيل الثالث (3G) من معايير الهواتف النقالة—IMT-2000—يجعل النمو أسهل، ويزيد عرض النطاق الترددي، ويدعم تطبيقات أكثر تنوعا. على سبيل المثال، GSM (المعيار الأكثر شيوعا الآن في الهاتف الخليوي) لا يقتصر على إيصال الصوت فقط، بل يمتد أيضا لدوائر تحويل البيانات بمعدلات تنزيل تصل إلى 14.4 كيلوبت في الثانية. ولكن لدعم تطبيقات الوسائط المتعددة المتنقلة، كان على الجيل الثالث تقديم حزمة البيانات (packet-switched data) مع تحسين الكفاءة الطيفية في عرض نطاق ترددي أكبر بكثير. Packet switched necessary?[محل شك]

نبذة عامة

في عام 1999، وافق الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU) على خمس واجهات راديوية للاتصالات المتنقلة الدولية 2000 (IMT-2000) كجزء من توصيات الاتحاد الدولي للاتصالات الراديوية (ITU-R M.145)؛ ثم أضيف WiMAX عام 2007.[٢]

هناك معايير للتطوير تسبق شبكات الجيل الثاني فضلا عن المعايير الجديدة التي تتطلب تخصيص جميع الشبكات الجديدة والترددات.[٣] المجموعة الأخيرة هي مجموعة UMTS، والتي تتكون من المعايير المتقدمة IMT-2000، فضلا عن المعايير المتطورة المستقلة DECT وكذلك WiMAX، والتي أدرجت لأنها تناسب تعريف IMT-2000.

نظرة عامة على معايير 3G/IMT-2000
[٤]
ITU IMT-2000 الاسم الشائع عرض النطاق الترددي للبيانات ما قبل 4G duplex channel الوصف المناطق الجغرافية
TDMA Single‑Carrier (IMT‑SC) EDGE (UWT-136) EDGE Evolution لا يوجد FDD TDMA التطور إلى GSM/GPRS[nb ١] في جميع أنحاء العالم، باستثناء اليابان وكوريا الجنوبية
CDMA Multi‑Carrier (IMT‑MC) CDMA2000 EV-DO UMB [nb ٢] CDMA التطور إلى cdmaOne (IS-95) الأمريكتين وآسيا وبعض البلدان الأخرى
CDMA Direct Spread (IMT‑DS) UMTS [nb ٣] W‑CDMA HSPA LTE مجموعة من المعايير الجديدة. في جميع أنحاء العالم
CDMA TDD (IMT‑TC) TD‑CDMA TDD أوروبا
TD‑SCDMA الصين
FDMA/TDMA (IMT‑FT) DECT لا يوجد FDMA/TDMA قصيرة المدى؛ قياسية للهواتف الاسلكية أوروبا، الولايات المتحدة الأمريكية.
IP‑OFDMA colspan="2" WiMAX (IEEE 802.16) OFDMA أضيف مؤخرا في جميع أنحاء العالم

في حين أن EDGE جزء من معايير الجيل الثالث، تعتبر معظم هواتف GSM/UMTS أن إتاحة شبكة ("EDGE ("2.75G، وUMTS ("3G") منفصلتان.

التاريخ

ملف:Nokia6650 unlocked.jpg
نوكيا 6650، جهاز مبكر من UMTS

أطلق تي تي دوكومو في اليابان أولى شبكات الجيل الثالث قي مرحلة ما قبل الانطلاق التجارى وأخذت العلامة التجارية FOMA في أيار / مايو 2001 في مرحلة ما قبل إصدار تكنولوجيا W-CDMA [٧]. كما قام إن تي تي دوكومو في اليابان بأول انطلاق تجاري للجيل الثالث بتاريخ 1 أكتوبر 2001، وكان هذا الانطلاق محدود النطاق نوع ما في البداية؛ [٨][٩] وتأجّل التوسع فيه حتى يكتسب الثقة.[١٠] أطلق SK Telecom في كوريا الجنوبية الشبكة الثانية تجاريا بتكنولوجيا 1xEV-DO في يناير 2002. وفى أيار / مايو 2002، أطلق KTF شبكة الجيل الثالث الثانية في كوريا الجنوبية بمعايير EV-DO، وبذلك كان الكورييون أول من شهدوا المنافسة بين مشغلي الجيل الثالث.

أطلق Manx Telecom أول شبكة أوروبية في مرحلة ما قبل الانطلاق التجارى في [[Isle of Man {/0، وكانت {0}شركة الاتصالات البريطانية]]هى التي تملك المشغّل حينها، ثم في ديسمبر / كانون الأول عام 2001، افتتح تيلينور أول شبكة تجارية في أوروبا بأجهزة مجانية، وبالتالي لم يدفع العملاء شيئا. واعتمدت كل منهما على تكنولوجيا W-CDMA.

أطلقت شبكات Monet Mobile أول شبكة تجارية للجيل الثالث في الولايات المتحدة بتكنولوجيا CDMA2000 1x EV-DO، ولكن مزود هذه الشبكة أوقف العمليات في وقت لاحق. ثم كانت Verizon Wireless ثاني مشغل لشبكة الجيل الثالث في الولايات المتحدة في أكتوبر عام 2003، بتكنولوجيا CDMA2000 1x EV-DO. AT&T Mobility، وهى شبكة أخرى انتهت من تحديث شبكة الجيل الثالث ل HSUPA.

أنشأ m.Net Corporation أول شبكة في مرحلة ما قبل الانطلاق التجارى في نصف الكرة الجنوبي في أديلايد جنوب أستراليا في شباط / فبراير 2002 باستخدام UMTS on 2100 MHz. كانت هذه الشبكة دليلا للمؤتمر العالمي لتكنولوجيا المعلومات لعام 2002. ثم أنشأ Hutchison Telecommunications أول شبكة تجارية للجيل الثالث وعرفت بالعلامة التجارية Three في مارس 2003.

في ديسمبر 2007، بلغ عدد شبكات الجيل الثالث 190 شبكة في 40 بلدا و 154 شبكة HSDPA في 71 بلدا، وفقا للرابطة العالمية لمزودى الموبايل (GSA). تستخدم شركات الاتصالات في كل من آسيا وأوروبا وكندا والولايات المتحدة الأمريكية تكنولوجيا W-CDMA بدعم من نحو 100 محطة لتشغيل شبكات الجيل الثالث.

دخل إلى أوروبا عدد كبير من خدمات الجيل الثالث التجارية منذ آذار / مارس 2003 (جزء من هوتشيسون وامبوا) بواسطة ثلاثة في المملكة المتحدة وإيطاليا. كما عرض مجلس الاتحاد الأوروبي على مشغلي الجيل الثالث أنه ينبغى بحلول نهاية عام 2005 تغطية 80 ٪ من المواطنين الأوروبيين.

تأخر تنفيذ شبكات الجيل الثالث في بعض البلدان نظرا للتكاليف الهائلة لرسوم الترخيص الطيفى الإضافية. (انظر Telecoms crash). في كثير من البلدان، لا تستخدم شبكات الجيل الثالث نفس ترددات الراديو التي كان يستخدمها الجيل التانى، لذلك يتعين على مشغلي المحمول بناء شبكات جديدة كليا وترخيص الترددات الجديدة؛ ذلك باستثناء الولايات المتحدة حيث تعمل خدمات الجيل الثالث علي نفس ترددات خدمات أخرى. كانت رسوم الترخيص في بعض البلدان الأوروبية مرتفعة للغاية، فدعمتها المزادات الحكومية لعدد محدود من التراخيص وأغلقت عرض المزادات، لإثارة الحماس المبدثى لإمكانيات الجيل الثالث. كما تسبب في التأخير أيضا نفقات المعدات اللازمة لتطوير النظم الجديدة.

بحلول يونيو / حزيران 2007، تم توصيل الخدمات ل200 مليون مشترك. لا يمثل هذا العدد سوى 6.7 ٪ فقط من 3 مليارات هاتف محمول مشترك حول العالم. بلغت تغطية شبكات الجيل الثالث في البلدان التي تم إطلاقها فيها أولا، اليابان وكوريا الجنوبية، أكثر من 70 ٪.[١١] أما البلد الأوروبية الرائدة في شبكات الجيل الثالث هي إيطاليا، حيث تحوّل ثلث مشتركيها إلى الجيل الثالث. بالإضافة إلى المملكة المتحدة والنمسا واستراليا وسنغافورة بنسبة 20 ٪. تقول إحصائية مربكة أن عملاء CDMA 2000 1x RTT كما لو كانوا عملاء 3G. بالأخذ بهذه الإحصائية، يصبح إجمالى عدد مشتركى الجيل الثالث 475 مليون في يونيو 2007، و 15.8 ٪ من جميع المشتركين في جميع أنحاء العالم.

قدّم Telus أول خدمات الجيل الثالث في كندا عام 2005. كما بدأ Rogers Wireless تنفيذ خدمات 3G HSDPA في شرق كندا أوائل عام 2007 في شكل Rogers Vision. الآن يقدم كل من Fido Solutions و Rogers Wireless خدمة الجيل الثالث في معظم المراكز المدنية.

كما كانت موبيتل العراق أول مشغل للجيل الثالث النقال في العراق. وأنطلقت تجاريا في فبراير / شباط 2007.

أعلنت الصين في مايو 2008، أن قطاع الاتصالات أعيد تنظيمه وستخصص ثلاث شبكات للجيل الثالث بحيث يحتفظ China Mobile وهو أكبر مشغل للمحمول في الصين بعملاء GSM. ستحتفظ China Unicom بعملاء GSM بينما ستتخلي عن عملاء CDMA2000، وستطلق معايير الجيل الثالث الرائدة على الصعيد العالمي (WCDMA (UMTS. وسينتقل عملاء CDMA2000 التابعين ل China Unicom إلى China Telecom، والتي ستطلق الجيل الثالث بمعايير CDMA 1x EV-DO. هذا يعني أن الصين ستضع المعايير الثلاثة الرئيسية لتكنولوجيا الجيل الثالث للهواتف الخلوية للاستخدام التجاري. وأخيرا في يناير 2009، منحت وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات في الصين تراخيص لجميع المعايير الثلاثة، TD-SCDMA لشركة China Mobile، و WCDMA لشركة China Unicom، و CDMA2000 لشركة China Telecom.

في نوفمبر 2008، أقامت تركيا أربعة مزادات لتراخيص الجيل الثالث للمعايير IMT 2000/UMTS مع أعلى ترددات 45، 40، 35، 25 ميغاهرتز. فاز Turkcell ب 45 ميغاهرتز مقابل عرض 358 مليون يورو، تلاه Vodafone وAvea بتأجير الترددات 40 و 35 ميغاهرتز على التوالى لمدة 20 عاما. وتبقى ترخيص التردد 25 ميغاهرتز ليتعين بالمزاد العلني لاحقا.

لا تزال العديد من البلدان النامية لم تمنح تراخيص الجيل الثالث ولا يزال عملاؤها في انتظار تلك الخدمات. أخّرت الصين قراراتها بشأن الجيل الثالث لسنوات عديدة، وذلك بسبب تأخر الحكومة في وضع معايير محددة جيدا.[١٢]

كانت أولى البلدان الأفريقية في استخدام تكنولوجيا الجيل الثالث في مكالمات الفيديو (videocall) هي جوهانسبرج باستخدام شبكة Vodacom في نوفمبر تشرين الثاني 2004. وكان أول انطلاق تجاري للجيل الثالث في أفريقيا من شركة EMTEL في موريشيوس بمعايير W-CDMA. انطلقت في المغرب بشمال أفريقيا خدمة الجيل الثالث منذ أواخر آذار / مارس 2006 في الشركة الجديدة Wana.

أعد T-Mobile، وهو مزود رئيسى لخدمات الاتصالات في الآونة الأخيرة قائمة بأكثر من 120 مدينة في الولايات المتحدة سيتم توفير تغطية شبكة الجيل الثالث بها في عام 2009.[١٣]

في عام 2008، انضمت الهند لساحة الجيل الثالث بإطلاق خدمات الجيل الثالث المتنقلة من Mahanagar Telephone Nigam Limited (MTNL). وأصبحت MTNL أول مشغّل لخدمات الجيل الثالث بالهند.

الميزات

تكلفة البيانات

لم يحدد الاتحاد الدولي للاتصالات التكلفة التي يمكن أن يتوقعها المستخدمون من معدات ومقدمي خدمات الجيل الثالث. ومن ثم بيعها للمستخدمين لا يكون على أساس. بينما أفاد في تعليق له أن "من المتوقع أن IMT-2000 ستحقق أعلى معدلات: أقل تكلفة لمعدل 2 ميغابت / ثانية لمستخدمي الخدمات الثابتة أو المتنقلة، و 348 كيلو بايت / ثانية للسيارة المتحركة" [١٤] لم يحدد الاتحاد الدولي للاتصالات بوضوح معدلات الحد الأدنى أو المتوسط أو أى أنماط الواجهات تناسب الجيل الثالث، وعلى ذلك تباع بمعدلات مختلفة لتلبية توقعات العملاء من البيانات ذات النطاق العريض.

الحماية

توفر شبكات الجيل الثالث قدر أكبر من الحماية عن سابقتها في الجيل الثاني. وذلك من خلال السماح لجهاز المستخدم بتوثيق الشبكة التي يتصل بها، وبذلك يتأكد المستخدم أن تلك الشبكة التي يقصدها وليس أخرى منتحلة. تستخدم شبكات الجيل الثالث مجموعة KASUMI المشفرة بدلا من الشفرة القديمة A5/1. ومع ذلك وجد عدد من نقاط الضعف الخطيرة في الشفرة KASUMI[بحاجة لمصدر].

بالإضافة إلى البنية التحتية لأمن شبكة الجيل الثالث، تقدم حماية end to end security عند تطبيق IMS، على الرغم من أن هذه ليست من خواص الجيل الثالث.

التطور عن الجيل الثاني

بنيت شبكات الجيل الثاني أساسا للخدمات الصوتية ونقل البيانات البطيئة.

من 2Gإلى 2.5G

بدأت أول خطوة رئيسية في التطور إلى الجيل الثالث مع إدخال خدمة حزمة الراديو العامة General Packet Radio Service (GPRS). لذا فجميع خدمات الهاتف الخلوي المرتبطة ب GPRS أصبحت '2.5G.'

يمكن ل GPRS أن توفر البيانات من 56 كيلوبايت / ثانية إلى 114 كيلو بايت / ثانية. ويمكن استخدامه لخدمات مثل بروتوكول التطبيقات اللاسلكية (Wireless Application Protocol (WAP)، وخدمة الرسائل متعددة الوسائط (MMS)، وخدمات الاتصال بشبكة الإنترنت مثل البريد الإلكتروني والاتصال بشبكة الإنترنت. تحسب تكلفة نقل البيانات GPRS لكل ميغا بايت تم نقلها، في حين يحسب نقل البيانات عبر الدوائر التقليدية بحساب كل دقيقة طوال وقت الاتصال، بغض النظر عما إذا كان المستخدم فعليا يستخدم الطاقة الاستيعابية أو في حالة خمول.

من 2.5G إلى 2.75G

تطورت شبكات GPRS إلى شبكات EDGE مع إدخال الترميز 8PSK. معدلات البيانات المعززة لتطور EDGE) GSM)، وزيادة EGPRS) GPRS)، أو (IMT Single Carrier (IMT-SC هي تكنولوجيا التوافق الرقمي للهواتف النقالة والتي تسمح بتحسين معدلات نقل البيانات كامتداد لأعلى معايير GSM. يمكن أن تعتبر EDGE تكنولوجيا بث الجيل الثالث، وجزء من تعريف الاتحاد الدولي للاتصالات للجيل الثالث، ولكن في أغلب الأحيان يشار لها ب 2.75G. بدأ الاستخدام الفعلى ل EDGE على شبكات GSM في عام 2003 في البداية عن طريق Cingular (الآن AT&T) في الولايات المتحدة.

أصبحت EDGE موحدة من 3GPP كجزء من عائلة GSM، كما أنه تطور يوفر ثلاثة أضعاف الزيادة المحتملة في قدرة شبكات GSM/GPRS. تحقق المواصفات معدلات بيانات أعلى عن طريق التحول إلى أساليب أكثر تطورا من الترميز 8PSK، ضمن وجود GSM timeslots.

الاتجاه نحو الجيل الرابع

تعمل كل من 3GPP و3GPP2 حاليا على تمديد معايير الجيل الثالث، والتي تسمى Long Term Evolution و Ultra Mobile Broadband، على التوالي. إنها تعتمد على البنية التحتية لشبكة all-IP واستخدام أحدث تقنيات الاتصال اللاسلكي مثل MIMO، تبدى هذه المواصفات بالفعل السمات المميزة ل [[(IMT-Advanced (4G, خليفة الجيل الثالث. ومع ذلك، لا ترقى إلى مستوى متطلبات عرض النطاق الترددي ل4G (وهو 1 جيجابايت / ثانية للثابت و 100 ميغابايت / ثانية لتشغيل التليفون المحمول)، تصنّف هذه المعايير على أنها 3.9G أو ما قبل 4G|(IMT-Advanced (4G, خليفة الجيل الثالث. ومع ذلك، لا ترقى إلى مستوى متطلبات عرض النطاق الترددي ل4G (وهو 1 جيجابايت / ثانية للثابت و 100 ميغابايت / ثانية لتشغيل التليفون المحمول)، تصنّف هذه المعايير على أنها 3.9G أو ما قبل 4G]].

تخطط 3GPP لتحقيق أهداف 4G من خلال LTE المتقدم، في حين أوقفت Qualcomm تطوير UMB من أجل مجموعة LTE [٥].

قضايا

على الرغم من نجاح الجيل الثالث مع المستخدمين في جميع أنحاء العالم، إلا أن هناك بعض القضايا التي نوقشت من مقدمي الخدمات وكذلك المستخدمين:

  • ارتفاع تكلفة رسوم إدخال تراخيص خدمة الجيل الثالث في بعض الولايات
  • الاختلافات في شروط الترخيص بين الولايات
  • حجم الديون التي تكبدتها بعض شركات الاتصالات، مما جعل الاستثمار في الجيل الثالث صعب
  • عدم دعم الدولة للشركات المتعثرة ماليا
  • تكلفة هواتف الجيل الثالث
  • غياب التغطية في بعض المناطق
  • الحاجة لخدمات النطاق الواسع في الأجهزة المحمولة باليد
  • عمر بطارية هواتف الجيل الثالث

أنظر أيضاً


المراجع

ملاحظات تفسيرية

  1. ^ Can also be used as an upgrade to PDC and/or D-AMPS.
  2. ^ development halted in favour of LTE.[٥]
  3. ^ also known as FOMA[٦]; UMTS is the common name for a standard that encompasses multiple air interfaces.

الاستشهادات

  1. ^ Clint Smith, Daniel Collins. "3G Wireless Networks", page 136. 2000.
  2. ^ ITU. ITU Radiocommunication Assembly approves new developments for its 3G standards. press release. Retrieved 2009-06-01.
  3. ^ ITU. What really is a Third Generation (3G) Mobile Technology. (PDF) وُصِل لهذا المسار في ١ يونيو ٢٠٠٩.
  4. ^ ITU-D Study Group 2. Guidelines on the smooth transition of existing mobile networks to IMT-2000 for developing countries (GST); Report on Question 18/2. Retrieved 2009-06-01.
  5. ^ أ ب UMB توقف المشروع ، رويترز، نوفمبر 13th، 2008
  6. ^ 3GPP notes that “there currently existed many different names for the same system (eg FOMA, W-CDMA, UMTS, etc)”; Draft summary minutes, decisions and actions from 3GPP Organizational Partners Meeting#6, Tokyo, 9 October 2001. (PDF) pp. 7
  7. ^ The history of UMTS and 3G development.
  8. ^ World's first 3G launch on 1st October severely restricted (hktdc.com).
  9. ^ broadbandmag.co.uk/3G grinds to a start.
  10. ^ DoCoMo Delays 3G Launch.
  11. ^ http://www.plus8star.com/?p=123 Plus 8 Star presentation, "Is 3G a Dog or a Demon - Hints from 7 years of 3G Hype in Asia"
  12. ^ China's 3G delay hurting investment.
  13. ^ T-Mobile 3G Network Expansion: List of U.S. Cities Going 3G in 2008.
  14. ^ Cellular Standards for the Third Generation. ITU
    (2005-12-01).

الروابط الخارجية

قالب:Mobile telecommunications standards قالب:Wireless systems

be-x-old:3G bs:3G ca:3G cs:3G da:3G 3G]] es:Telefonía móvil 3G et:3G fa:تلفن همراه ۳جی fi:3G fr:3G he:דור 3 hr:3G id:3G it:3G (telefonia) ja:第3世代移動通信システム ko:3세대 이동통신 lt:3G ms:3G (Generasi Ketiga) nl:3G no:3G pam:3G pl:Telefonia komórkowa trzeciej generacji pt:3G ro:3G ru:3G sah:3G sk:3G su:3G sv:3G th:มาตรฐานโทรศัพท์มือถือยุคที่ 3 tl:3G tr:3G uk:3G vi:3G zh:3G