Мобильные сети обычно делятся на три категории: 2G, 3G и 4G. Эпоха 2G по-настоящему стала временем закладки фундамента технологий. Речь шла не только о совершении телефонных звонков. Цель заключалась в поиске способов размещения большего числа пользователей в одной зоне вещания.
Эти ранние цифровые сети использовали три основные технологии для передачи информации. Хотя эти названия могут звучать пугающе, по сути они просто описывают, как система распределяет работу.
- Доступ с частотным разделением (FDMA)
- Доступ с временным разделением (TDMA)
- Доступ с кодовым разделением (CDMA)
Посмотрите на само слово и поймите, как это работает. Первая часть объясняет «как». Слово «разделение» (division) в середине означает разделение вызова на основе этого метода. Наконец, «множественный доступ» (multiple access) — это просто технический термин, означающий, что «несколько человек могут использовать этот канал доступа одновременно».
Давайте разберем механизм.
FDMA: Модель радиостанции
FDMA — самая старая из этих технологий. Она работает путем разделения доступного спектра на различные звуковые каналы. Представьте себе радиорегулятор. У каждой станции есть свой собственный диапазон частот. Это и есть FDMA.
В основном используется для аналоговой передачи. Да, по ней можно передавать цифровые данные, но это не очень эффективно. Если вы пытаетесь отправить текстовое сообщение или просматривать веб-страницы, FDMA становится узким местом. Это похоже на однополосное шоссе, где каждая машина должна всегда находиться в своей полосе. Одна машина на полосу. Без обгона. Без совместного использования.
TDMA: Чередование на частоте
TDMA меняет правила игры, вводя временной элемент. Вместо выделения постоянной частоты, она выделяет определенную частоту на фиксированное время.
Это технология, лежащая в основе стандартов Interim Standard 54 (IS-54) и Interim Standard 136 (IS-136), определенных Electronic Industries Alliance и Telecommunications Industry Association.
Вот как это работает на практике:
Узкая полоса шириной 30 кГц и длительностью 6,7 мс делится во времени на три слота. Каждый разговор получает радиоканал на одну треть времени. Теперь вы, возможно, задаетесь вопросом, почему звук не прерывается. Это работает за счет преобразования аудиоданных в цифровые данные и их сжатия. Сжатые данные занимают гораздо меньше места для передачи, чем исходная аналоговая волна.
Результат? TDMA имеет в три раза большую емкость по сравнению с аналоговыми системами, использующими то же количество каналов.
Она работает в диапазоне 800 МГц (IS-54) или в диапазоне 1900 МГц (IS-136). Система переключается между пользователями так быстро, что вы даже не заметите пауз. Это похоже на официанта, который делает по одному глотку из трех разных напитков подряд.
CDMA: Подход с уникальным кодом
Далее идет CDMA. Вместо различения по частоте или времени, CDMA предоставляет уникальный код для каждого вызова. Вызовы передаются одновременно на доступные частоты.
Этот метод принципиально отличается от двух других. Он не разделяет спектр на отдельные каналы. Он разделяет каждый разговор цифровым подписью, одновременно объединяя их все. Когда два человека говорят на одной и той же частоте
