مشاهده نسخه کامل
: Saeed_TnT
11-05-2005, 10:17
از : خبرگزاري سلام
رشد سيستم‌هاي تلفن سيار، افزايش كاربران اينترنت و بالا رفتن انتظار و نيازهای کاربران مثل تقاضاي دسترسي به اينترنت با كيفيت بالا از طريق سيستم‌هاي بي‌سيم، منجر به طراحي سيستم‌هايي شده است كه بتوانند اين نيازها را برآورده كنند. کاربران سرويسهاي مخابراتي در آينده، ترجيح مي‌دهند که سرويسهاي مشابهي را که از شبکه‌هاي ثابت دريافت مي‌کنند از يک محيط بي‌سيم نيز در اختيار داشته باشند. البته انتظار نمي‌رود که کاربران تمايل داشته باشند که عملکرد بهتر را قرباني حرکت پذيري بيشتر نمايند، زيرا آنها در هرصورت از ابزارهاي مخابراتي ساکن هم استفاده خواهند کرد. بنابراين بهترين راه‌کار اين است که سيستم‌هاي بي‌سيم با شبکه‌هاي ثابت نيز مجتمع شده باشد، به همين منظور شبکه‌هاي بي‌سيم به سرعت در حال تکامل و حرکت به سمت شبکه‌هاي تماما" IP مي‌باشند.
شبکه‌هاي نسل 1 ، 2 و 5/2 :
امروزه شبکه‌هاي گوناگون بي‌سيم با ويژگي‌هاي مختلف درحال ارائه سرويس به مشترکان هستند که هريک از آنها مزايا و معايب خاص خود را دارند.
اولين سيستم مخابرات سلولي جهان در سال 1983 در آمريکا با نام AMPS شروع به کار کرد؛ اين سيستم که يک سيستم آنالوگ بود به تدريج در اکثر مناطق جهان مورد استفاده قرار گرفت و از آن به عنوان نسل اول مخابرات سيار ياد مي‌شود. شبکه‌هاي تلفن همراه GSM که در سال 1990 در اروپا آغاز به کار کرد نسل دوم مخابرات سيار بودند. در اين شبکه‌ها زمان برقراري تماس با شبكه تا چندين ثانيه طول مي‌كشد و سرعت آن به Kbps 6/9 محدود است. اما درGPRS زمان دسترسي، كمتر از يك ثانيه است و سرعت انتقال داده‌ها تا مرز kbps170 نيز مي‌رسد. همچنين سرعت انقال داده‌ها در EDGE (يکي ديگر از شبکه‌هاي گسترش‌يافته GSM)، به مقدار kbps370 ارتقاء يافته است. در نسل سوم سرعت انتقال اطلاعات به2 تا Mbps 10 و در نسل چهارم به ٢٠ تا Mbps١٠٠ خواهد رسيد. به همين دليل از ديدگاه كاربران شبکه‌های GSM، سرعت انتقال داده بسيار پايين، برقراري تماس بسيار دشوار و زمان آن طولاني است.از نظر تكنيكي مشكل از اينجا ناشي مي‌شود كه سرويسهاي بي‌سيم موجود براساس سوئيچينگ مداري كار مي‌كنند.
شبکه‌هاي سلولي نسل دوم مانندGSM، که فقط براي انتقال صوت مورد استفاده قرار مي‌گيرند، ذاتا" داراي تکنولوژي سوئيچ مداري هستند و شبکه‌هاي نسل 5/2 مانند GPRS، مدل گسترش يافته شبکه‌هاي نسل دوم هستند که از تکنولوژي سوئيچ مداري براي انتقال صوت و از سوئيچ بسته‌اي براي تبادل ديتا استفاده مي‌کنند.
در بخش رابط هوايي سوئيچينگ مداري، در كل طول تماس، يك كانال ترافيكي كامل به مشترك اختصاص داده مي‌شود. اين در حالي است كه در موارد ترافيك خوشه‌اي نظير اينترنت، اين كار بسيار ناكارآمد است، ولي در سيستم‌های سوئيچينگ بسته‌اي، يك كانال تنها در زمان مورد نياز به كاربر اختصاص داده مي‌شود و بلافاصله بعد از هر ارسال بسته‌اي، آزاد مي‌گردد بنابراين كاربران مختلف مي‌توانند از يك كانال فيزيكي بطور مشترك استفاده كنند. تكنولوژي بسته‌اي GPRS برمبناي سيستم GSM موجود براي رفع اين مشكل توسعه يافته است، بنابراين كاربران GPRS از سرعت دسترسي و نرخ داده بالاتري برخوردار مي‌شوند.
نکته ديگر اينکه در سيستم‌هاي مبتني بر سوئيچينگ مداري، كاركرد بر اساس مدت زماني كه كاربر به شبكه متصل است، محاسبه مي‌شود چراکه پهناي باند فقط براي کاربر اختصاص داده شده است، بنابراين يك كاربر حتي براي زماني كه اطلاعاتي مبادله نمي‌كند هم بايد هزينه بپردازد. به همين دليل اين سرويس‌ها براي بيشتر مشتركين هزينه بسيار بالايي درپي دارد. اما در GPRS كه مبتني بر سوئيچينگ بسته‌اي است، كاركرد بر اساس حجم اطلاعات مبادله شده محاسبه مي‌شود و مشترك مي‌تواند مدت زيادي بدون اينكه بسته‌اي ارسال يا دريافت كند متصل باقي بماند و فقط هزينه مربوط به بسته‌هاي ارسالي و دريافتي را بپردازد زيرا تکنولوژي سوئيچ بسته‌اي، پهناي باند را بيشتر مورد استفاده قرار داده و به بسته‌هاي هر کاربر اجازه رقابت براي بدست آوردن پهناي باند را مي‌دهد بنابراين سرويس‌های مختلف GPRS مثل دسترسي به پست الكترونيك، وِب و ساير خدمات ديتا در کنار سرويس‌های صوتي براي كاربران مقرون‌به‌صرفه‌تر خواهد بود. با اين تفاصيل، مي‌توان گفت که حرکت به سمت استفاده از سوئيچ بسته‌اي و به تبع آن شبکه‌هاي IP يک امر طبيعي است.
شبکه‌هاي نسل 3 و 4: شبکه‌هاي نسل سوم مانند UMTS قصد داشتند مشکلات متعددي که نسلهاي 2 و 5/2 با آن روبرو شده بودند را برطرف کنند. همانطوريکه گفتيم، از جمله اين مشکلات، سرعت‌هاي پايين ارسال، قيمت زياد و وجود تکنولوژي‌هاي ناهمخوان و سازگارناپذير (TDMA /CDMA ) در کشورهاي مختلف است. بنابراين، به منظور فعال‌سازي استفاده از سرويسهاي چندرسانه‌اي جديد، حتي پهناي باندها نيز بايد با کمترين هزينه نسبت به سيستم‌هاي پيشين ارائه شوند.
انتظاراتي که از نسل 3 وجود داشت، افزايش پهناي باند بهKb/s 128 در ماشين‌ها وMb/s 2 در کاربردهاي ثابت بود. ولي در واقعيت، خروجي نسل سوم نه روشن بود و نه مشخص. البته يک قسمت از اين مشکل به استفاده تامين کنندگان و ارائه دهندگان شبکه‌ها از استانداردهاي مجزا براي نگهداري و پشتيباني سيستم‌ها برمي‌گردد زيرا بدنه اين استانداردها باعث ايجاد تفاوت‌هايي در تکنولوژي واسط‌هاي هوايي مي‌شود. در ضمن سوالات مالي متعددي هم وجود دارد که باعث ترديد در مرغوبيت شبکه‌هاي نسل 3 مي‌شود و اين نگراني وجود دارد که در بسياري از کشورها، نسل 3 مورد توجه واقع نشود. اين نگراني‌ها در نهايت باعث ايجاد رقابت و تمايل به استفاده از تکنولوژي‌هاي بي‌سيم نسل چهارم شد. شبکه‌هاي نسل چهارم يا G4، نامي است که به سيستم‌هاي موبايل مبتني‌برIP که دسترسي را از طريق يک مجموعه از واسطه‌هاي راديويي تامين مي‌کنند، داده شده است. اين شبكه‌ها متکي بر تکنولوژي‌هاي سوئيچ بسته‌اي هستند و به طور کلي مبتني بر مجموعه پروتکل IP در هر دو بخش شبکه‌هاي باسيم و بي‌سيم مي‌باشند. شبکه G4 برقراري بهترين سرويس اتصال و رومينگ و فراگشت بي‌سيم را تعهد مي‌کند و از طرف ديگر چندين واسط دسترسي راديويي مانند:HIPERLAN ،WLAN ، GPRS وBLUETOOTH را به يک شبکه واحد که کاربر از آن استفاده مي‌کند تبديل خواهد کرد.
با اين ويژگي، کاربران خواهند توانست به سرويسهاي مختلف دسترسي پيدا کرده و پوشش بيشتري داشته باشند؛ در ضمن، راحتي استفاده از يک وسيله واحد را نيز تجربه کنند. از طرف ديگر يک صورتحساب را با کاهش کل هزينه دسترسي داشته و دسترسی بي‌سيم قابل اعتمادي را حتي در صورت از دست دادن يک يا چند شبکه، داشته باشند. در حال حاضر G4 يکي از ابتکارات مراکز R&D براي فائق آمدن بر محدوديت‌هاي موجود و برطرف کردن مشکلات G3 است که نتوانسته به وعده‌هاي خود در زمينه عملکردها و خروجي های مختلف عمل کند.
انتظار مي‌رود که با ارائه سرويسهاي G4 در سال 2006 در آمريکا، انتظار کاربران تلفن همراه در زمينه دسترسي به کليه امکانات بي‌سيم با قيمت ارزان به پايان خواهد رسيد.
رشد سيستم‌هاي تلفن سيار، افزايش كاربران اينترنت و بالا رفتن انتظار و نيازهای کاربران مثل تقاضاي دسترسي به اينترنت با كيفيت بالا از طريق سيستم‌هاي بي‌سيم، منجر به طراحي سيستم‌هايي شده است كه بتوانند اين نيازها را برآورده كنند. کاربران سرويسهاي مخابراتي در آينده، ترجيح مي‌دهند که سرويسهاي مشابهي را که از شبکه‌هاي ثابت دريافت مي‌کنند از يک محيط بي‌سيم نيز در اختيار داشته باشند. البته انتظار نمي‌رود که کاربران تمايل داشته باشند که عملکرد بهتر را قرباني حرکت پذيري بيشتر نمايند، زيرا آنها در هرصورت از ابزارهاي مخابراتي ساکن هم استفاده خواهند کرد. بنابراين بهترين راه‌کار اين است که سيستم‌هاي بي‌سيم با شبکه‌هاي ثابت نيز مجتمع شده باشد، به همين منظور شبکه‌هاي بي‌سيم به سرعت در حال تکامل و حرکت به سمت شبکه‌هاي تماما" IP مي‌باشند.
شبکه‌هاي نسل 1 ، 2 و 5/2 :
امروزه شبکه‌هاي گوناگون بي‌سيم با ويژگي‌هاي مختلف درحال ارائه سرويس به مشترکان هستند که هريک از آنها مزايا و معايب خاص خود را دارند.
اولين سيستم مخابرات سلولي جهان در سال 1983 در آمريکا با نام AMPS شروع به کار کرد؛ اين سيستم که يک سيستم آنالوگ بود به تدريج در اکثر مناطق جهان مورد استفاده قرار گرفت و از آن به عنوان نسل اول مخابرات سيار ياد مي‌شود. شبکه‌هاي تلفن همراه GSM که در سال 1990 در اروپا آغاز به کار کرد نسل دوم مخابرات سيار بودند. در اين شبکه‌ها زمان برقراري تماس با شبكه تا چندين ثانيه طول مي‌كشد و سرعت آن به Kbps 6/9 محدود است. اما درGPRS زمان دسترسي، كمتر از يك ثانيه است و سرعت انتقال داده‌ها تا مرز kbps170 نيز مي‌رسد. همچنين سرعت انقال داده‌ها در EDGE (يکي ديگر از شبکه‌هاي گسترش‌يافته GSM)، به مقدار kbps370 ارتقاء يافته است. در نسل سوم سرعت انتقال اطلاعات به2 تا Mbps 10 و در نسل چهارم به ٢٠ تا Mbps١٠٠ خواهد رسيد. به همين دليل از ديدگاه كاربران شبکه‌های GSM، سرعت انتقال داده بسيار پايين، برقراري تماس بسيار دشوار و زمان آن طولاني است.از نظر تكنيكي مشكل از اينجا ناشي مي‌شود كه سرويسهاي بي‌سيم موجود براساس سوئيچينگ مداري كار مي‌كنند.
شبکه‌هاي سلولي نسل دوم مانندGSM، که فقط براي انتقال صوت مورد استفاده قرار مي‌گيرند، ذاتا" داراي تکنولوژي سوئيچ مداري هستند و شبکه‌هاي نسل 5/2 مانند GPRS، مدل گسترش يافته شبکه‌هاي نسل دوم هستند که از تکنولوژي سوئيچ مداري براي انتقال صوت و از سوئيچ بسته‌اي براي تبادل ديتا استفاده مي‌کنند.
در بخش رابط هوايي سوئيچينگ مداري، در كل طول تماس، يك كانال ترافيكي كامل به مشترك اختصاص داده مي‌شود. اين در حالي است كه در موارد ترافيك خوشه‌اي نظير اينترنت، اين كار بسيار ناكارآمد است، ولي در سيستم‌های سوئيچينگ بسته‌اي، يك كانال تنها در زمان مورد نياز به كاربر اختصاص داده مي‌شود و بلافاصله بعد از هر ارسال بسته‌اي، آزاد مي‌گردد بنابراين كاربران مختلف مي‌توانند از يك كانال فيزيكي بطور مشترك استفاده كنند. تكنولوژي بسته‌اي GPRS برمبناي سيستم GSM موجود براي رفع اين مشكل توسعه يافته است، بنابراين كاربران GPRS از سرعت دسترسي و نرخ داده بالاتري برخوردار مي‌شوند.
نکته ديگر اينکه در سيستم‌هاي مبتني بر سوئيچينگ مداري، كاركرد بر اساس مدت زماني كه كاربر به شبكه متصل است، محاسبه مي‌شود چراکه پهناي باند فقط براي کاربر اختصاص داده شده است، بنابراين يك كاربر حتي براي زماني كه اطلاعاتي مبادله نمي‌كند هم بايد هزينه بپردازد. به همين دليل اين سرويس‌ها براي بيشتر مشتركين هزينه بسيار بالايي درپي دارد. اما در GPRS كه مبتني بر سوئيچينگ بسته‌اي است، كاركرد بر اساس حجم اطلاعات مبادله شده محاسبه مي‌شود و مشترك مي‌تواند مدت زيادي بدون اينكه بسته‌اي ارسال يا دريافت كند متصل باقي بماند و فقط هزينه مربوط به بسته‌هاي ارسالي و دريافتي را بپردازد زيرا تکنولوژي سوئيچ بسته‌اي، پهناي باند را بيشتر مورد استفاده قرار داده و به بسته‌هاي هر کاربر اجازه رقابت براي بدست آوردن پهناي باند را مي‌دهد بنابراين سرويس‌های مختلف GPRS مثل دسترسي به پست الكترونيك، وِب و ساير خدمات ديتا در کنار سرويس‌های صوتي براي كاربران مقرون‌به‌صرفه‌تر خواهد بود. با اين تفاصيل، مي‌توان گفت که حرکت به سمت استفاده از سوئيچ بسته‌اي و به تبع آن شبکه‌هاي IP يک امر طبيعي است.
شبکه‌هاي نسل 3 و 4: شبکه‌هاي نسل سوم مانند UMTS قصد داشتند مشکلات متعددي که نسلهاي 2 و 5/2 با آن روبرو شده بودند را برطرف کنند. همانطوريکه گفتيم، از جمله اين مشکلات، سرعت‌هاي پايين ارسال، قيمت زياد و وجود تکنولوژي‌هاي ناهمخوان و سازگارناپذير (TDMA /CDMA ) در کشورهاي مختلف است. بنابراين، به منظور فعال‌سازي استفاده از سرويسهاي چندرسانه‌اي جديد، حتي پهناي باندها نيز بايد با کمترين هزينه نسبت به سيستم‌هاي پيشين ارائه شوند.
انتظاراتي که از نسل 3 وجود داشت، افزايش پهناي باند بهKb/s 128 در ماشين‌ها وMb/s 2 در کاربردهاي ثابت بود. ولي در واقعيت، خروجي نسل سوم نه روشن بود و نه مشخص. البته يک قسمت از اين مشکل به استفاده تامين کنندگان و ارائه دهندگان شبکه‌ها از استانداردهاي مجزا براي نگهداري و پشتيباني سيستم‌ها برمي‌گردد زيرا بدنه اين استانداردها باعث ايجاد تفاوت‌هايي در تکنولوژي واسط‌هاي هوايي مي‌شود. در ضمن سوالات مالي متعددي هم وجود دارد که باعث ترديد در مرغوبيت شبکه‌هاي نسل 3 مي‌شود و اين نگراني وجود دارد که در بسياري از کشورها، نسل 3 مورد توجه واقع نشود. اين نگراني‌ها در نهايت باعث ايجاد رقابت و تمايل به استفاده از تکنولوژي‌هاي بي‌سيم نسل چهارم شد. شبکه‌هاي نسل چهارم يا G4، نامي است که به سيستم‌هاي موبايل مبتني‌برIP که دسترسي را از طريق يک مجموعه از واسطه‌هاي راديويي تامين مي‌کنند، داده شده است. اين شبكه‌ها متکي بر تکنولوژي‌هاي سوئيچ بسته‌اي هستند و به طور کلي مبتني بر مجموعه پروتکل IP در هر دو بخش شبکه‌هاي باسيم و بي‌سيم مي‌باشند. شبکه G4 برقراري بهترين سرويس اتصال و رومينگ و فراگشت بي‌سيم را تعهد مي‌کند و از طرف ديگر چندين واسط دسترسي راديويي مانند:HIPERLAN ،WLAN ، GPRS وBLUETOOTH را به يک شبکه واحد که کاربر از آن استفاده مي‌کند تبديل خواهد کرد.
با اين ويژگي، کاربران خواهند توانست به سرويسهاي مختلف دسترسي پيدا کرده و پوشش بيشتري داشته باشند؛ در ضمن، راحتي استفاده از يک وسيله واحد را نيز تجربه کنند. از طرف ديگر يک صورتحساب را با کاهش کل هزينه دسترسي داشته و دسترسی بي‌سيم قابل اعتمادي را حتي در صورت از دست دادن يک يا چند شبکه، داشته باشند. در حال حاضر G4 يکي از ابتکارات مراکز R&D براي فائق آمدن بر محدوديت‌هاي موجود و برطرف کردن مشکلات G3 است که نتوانسته به وعده‌هاي خود در زمينه عملکردها و خروجي های مختلف عمل کند.
انتظار مي‌رود که با ارائه سرويسهاي G4 در سال 2006 در آمريکا، انتظار کاربران تلفن همراه در زمينه دسترسي به کليه امکانات بي‌سيم با قيمت ارزان به پايان خواهد رسيد.