Comparación de estándares de telefonía móvil

A comparación de estándares de telefonía móvil puede hacerse de muchas maneras.

Temas

Sistema global para comunicaciones móviles (GSM, alrededor 80 – 85% cuota de mercado) y ES-95 (aproximadamente 10 – 15% cuota de mercado) fueron las dos tecnologías de comunicaciones móviles de 2G más prevalentes en el año 2007. En 3G, la tecnología más frecuente fue UMTS con CDMA-2000 en la pelea cercana.

Todas las tecnologías de acceso radio tienen que resolver los mismos problemas: dividir lo finito Espectro de RF entre los múltiples usuarios de forma más eficiente posible. GSM utiliza TDMA y FDMA para la separación del usuario y de la célula. UMTS, CDMA-2000 uso y IS-95 CDMA. WiMAX y LTE uso OFDM.

• Acceso de múltiple de división de tiempo (TDMA) proporciona acceso multiusuario por picar el canal en rodajas de tiempo secuencial. Cada usuario del canal de toma turnos para transmitir y recibir señales. En realidad, sólo una persona realmente está utilizando el canal en un momento determinado. Esto es análogo a tiempo compartido en un servidor de computadora grande.
• División de frecuencia (FDMA) de múltiple acceso proporciona acceso multiusuario por separar las frecuencias usadas. Esto se utiliza en GSM para separar las células, que luego utilizan TDMA para separar a los usuarios dentro de la célula.
• División de código de acceso múltiple (CDMA) Esto utiliza un modulación digital llama espectro de difusión de que separa los datos de voz en un canal muy ancho en pseudoaleatorios moda usando un código pseudoaleatorio específico usuario o celular. El receptor deshace la aleatorización para reunir los trozos y producir los datos originales. Como los códigos pseudoaleatorios y seleccionada de tal manera que causa interferencia mínima a uno con el otro, varios usuarios pueden hablar al mismo tiempo y varias celdas pueden compartir la misma frecuencia. Esto causa un ruido de la señal agregada obligando a todos los usuarios a utilizar más energía, que a cambio disminuye la vida de rango y batería de la célula.
• Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) utiliza empaquetar múltiples pequeñas bandas de frecuencia que son orthogonal a uno otro para proporcionar para la separación de los usuarios. Los usuarios son multiplexados en el dominio de la frecuencia mediante la asignación específicas sub-bandas a usuarios individuales. Esto es a menudo mayor también realizar TDMA y cambiando periódicamente la asignación para que diferentes usuarios Obtén diferentes sub-bandas en diferentes momentos.

En teoría, CDMA, TDMA y FDMA tienen exactamente la misma eficacia espectral pero prácticamente, cada uno tiene sus propios desafíos – control de potencia en el caso de CDMA, momento en el caso de TDMA y generación/filtración de frecuencia en el caso de FDMA.

Un ejemplo clásico para entender la diferencia fundamental de TDMA y CDMA, imagina un cóctel donde las parejas hablan entre sí en una habitación individual. La sala representa el ancho de banda disponible:

TDMA: Un orador haga vueltas hablando con un agente de escucha. El orador habla para un rato y luego se detiene para que otra pareja hable. Nunca hay más de un orador hablando en la habitación, nadie tiene que preocuparse acerca de dos conversaciones de mezcla. El inconveniente es que limita el número práctico de las discusiones en la sala (ancho de banda de sabio).

CDMA: cualquier altavoz puede hablar en cualquier momento; sin embargo, cada uno utiliza un idioma diferente. Cada oyente sólo puede entender el lenguaje de su pareja. Como cada vez más parejas, el ruido de fondo (que representan el piso de ruido) es más fuerte, pero debido a la diferencia de idiomas, conversaciones. El inconveniente es que en algún momento, uno no puede hablar más fuerte. Después de esto si el ruido todavía se levanta (más personas se unen a la célula de partido) el oyente no puede hacer lo que el orador está hablando sin acercarse a la persona que habla. En efecto, cobertura de celular CDMA disminuye a medida que el número de usuarios aumenta. Esto se llama respiración celular.

Tabla de comparación

Característica	NMT	GSM	UMTS (3GSM)	ES-95 (CDMA uno)	ES-2000 (CDMA 2000)	LTE
Tecnología	FDMA	TDMA y FDMA	W-CDMA	CDMA	CDMA	OFDMA
Generación	1G	2G	3G	2G	3G	4G
Codificación de	Análogo	Digital	Digital	Digital	Digital	Digital
Año de primer uso	1981	1991	2001	1995	2000 / 2002	2009
Roaming	Países nórdicos y otros países europeos	En todo el mundo, todos los países excepto Japón y Corea del sur	En todo el mundo	Limitada	Limitada	Limitada
Interoperabilidad de auricular	Ninguno	Tarjeta SIM	Tarjeta SIM	Ninguno	RUIM (rara vez utilizada)	Tarjeta SIM
Interferencias comunes	Ninguno	Algunos electrónica, por ejemplo, amplificadores	Ninguno	Ninguno	Ninguno	Ninguno
Área de calidad y la cobertura de la señal	Buena cobertura debido a las bajas frecuencias	Buena cobertura en interiores en 850/900 MHz. posibles repetidores. límite 35 km.	Pequeñas células y bajar en el interior cobertura en 2100 MHz; equivalente cobertura en interiores y superior gama a GSM a 850/900 MHz.	Tamaño ilimitado, energía del transmisor bajo permisos de células grandes	Tamaño ilimitado, energía del transmisor bajo permisos de células grandes
Densidad de utilización/llamada de frecuencia	Muy baja densidad	0,2 MHz = 8 intervalos de tiempo. Cada intervalo de tiempo puede contener hasta 2 llamadas (4 con VAMOS) a través de interpolación.	5 MHz = 2 Mbit/s. 42Mbit/s HSPA +. Cada llamada utiliza 1.8-12 kbit/s dependiendo de complejidad audio y calidad solicitada.	¿Inferior de CDMA-2000?	1,228 MHz = 3Mbits/s	20 MHz
Entrega	Duro	Duro	Suave	Suave	Suave	Duro
Voz y datos al mismo tiempo	No	Sí GPRS Clase A	Sí	No	No EVDO / sí SVDO	No (sólo datos) Posible a través de la voz VoLTE o de respaldo a 2G / 3G

Compatibilidad de red y revisión

Estándar o revisión	Compatibilidad de red
GSM (1991), GPRS (2000), BORDE (2003)	GSM (2G, TDMA)
cdmaOne (1995)	cdmaOne (2G, CDMA)
EV-DO (1999), el Reverendo A (2006), el Reverendo B (2006), SVDO (2011)	CDMA2000 (3G, CDMA/TDMA)
UMTS (1999), HSDPA (2005), HSUPA (2007), HSPA + (2009)	UMTS (3G, CDMA)
LTE (2009, 3G), LTE avanzada (2011, 4G)	4g en

Fortalezas y debilidades de los es-95 y GSM

Ventajas de GSM

• Menos deterioro de la señal dentro de edificios.
• Capacidad de utilizar repetidores de.
• Tiempo de conversación es generalmente más alta en los teléfonos GSM debido a la naturaleza del pulso de transmisión.
• La disponibilidad de Módulos de identidad del suscriptor permite a los usuarios a redes de conmutador y teléfonos a voluntad, aparte de un bloqueo de subsidio.
• GSM cubre prácticamente todas las partes del mundo tan internacional roaming no es un problema.
• El número mucho mayor de los suscriptores a nivel mundial crea un mejor efecto de red para los fabricantes de teléfono GSM, operadores y usuarios finales.

Desventajas de GSM

• Interfiere con algunos electrónica, especialmente ciertos amplificadores de audio.
• Propiedad intelectual se concentra entre algunos participantes de la industria, creando barreras de entrada para nuevos operadores y limitar la competencia entre fabricantes de teléfonos. Situación es sin embargo peor en sistemas basados en CDMA IS-95, que Qualcomm es el gran soporte IP.
• GSM tiene una gama de sitio de célula máxima fija de 120 km, que se impone por limitaciones técnicas. Esto se amplía del edad límite de 35 km.

Ventajas de es-95

• La capacidad es el activo más grande de IS-95; puede acomodar a más usuarios por MHz de ancho de banda que cualquier otra tecnología.
• No tiene incorporado límite al número de usuarios concurrentes.
• Usa relojes precisos que no limitan la distancia que puede cubrir una torre.
• Consume menos energía y cubre áreas grandes para que el tamaño de la célula en IS-95 es más grande.
• Capaces de producir una llamada razonable con niveles más bajos de la señal (recepción de teléfono celular).
• Utiliza handoff suave, reduciendo la probabilidad de caída de llamadas.
• Codificadores de voz de tasa variable de IS-95 reducen la tasa de transmisión al altavoz es no hablar, que permite el canal que se embalará más eficientemente.
• Tiene un camino bien definido para tasas de datos más altas.

Desventajas de es-95

• Mayoría de las tecnologías está patentada y debe tener una licencia de Qualcomm.
• Respiración de las estaciones de base, donde el área de cobertura se reduce bajo carga. Como aumenta el número de suscriptores con un sitio en particular, la gama de ese sitio va hacia abajo.
• Porque IS-95 Torres interfieran entre sí, normalmente se instalan en Torres mucho más cortos. Debido a esto, IS-95 no puede realizar bien en terreno montañoso.
• USSD, PTT, concatenado/E-sms no son compatibles con IS-95/CDMA
• IS-95 cubre una porción más pequeña del mundo, y IS-95 teléfonos son generalmente incapaces de roam internacionalmente.
• Fabricantes son a menudo vacilantes liberar dispositivos de IS-95 debido al mercado más pequeño, por lo que las características son a veces tarde en llegar a los dispositivos de IS-95.
• Incluso de restricción seguros de subsidio, Teléfonos CDMA están vinculados por ESN para una red específica, así los teléfonos son típicamente no portátiles a través de los proveedores.

Desarrollo del mercado de móviles estándares

Este gráfico compara las cuotas de mercado de los diferentes estándares móviles.

Los suscriptores de teléfono móvil por tecnología (eje izquierdo Y) y el número total de suscriptores a nivel mundial (eje derecho Y)

En un mercado de rápido crecimiento, GSM/3GSM (rojo) crece más rápido que el mercado y está ganando cuota de mercado, la familia CDMA (azul) crece sobre la misma tasa que el mercado, mientras que otras tecnologías (gris) están siendo eliminados

Comparación de estándares de Internet inalámbricos

Como referencia, una comparación de estándares de Internet inalámbricos móviles y no móviles sigue.

Comparación de métodos de acceso a Internet móvil

Común Nombre	Familia	Uso principal	Tecnología de radio	Aguas abajo (Mbit/s)	Aguas arriba (Mbit/s)	Notas
HSPA +	3GPP	Datos 3G	CDMA/FDD MIMO	21 42 84 672	5.8 11.5 22 168	HSPA + es número uno en implementaciones. Revisión 11 del 3GPP afirma que HSPA + se espera que tenga una capacidad de 672 Mbit/s.
LTE	3GPP	General 4G	OFDMA/MIMO/SC-FDMA	100 Cat3 150 Cat4 300 Cat5 (en 20 MHz FDD)	Cat3 50/4 75 Cat5 (en 20 MHz FDD)	LTE-Advanced actualización pretende ofrecer tarifas pico hasta 1 Gbit/s fijada velocidades y 100 Mb/s para usuarios móviles.
WiMax rel 1	802.16	MANInalámbrica	MIMO-SOFDMA	37 (10 MHz TDD)	17 (10 MHz TDD)	Con 2 x 2 MIMO.
Rel de WiMax 1.5	802.16-2009	MANInalámbrica	MIMO-SOFDMA	83 (20 MHz TDD) 141 (2 x 20 MHz FDD)	46 (20 MHz TDD) 138 (2 x 20 MHz FDD)	Con 2 x 2 MIMO. Mejorado con canales de 20 MHz en 802.16-2009
Rel de WiMAX 2	m 802,16	MANInalámbrica	MIMO-SOFDMA	2 x 2 MIMO 110 (20 MHz TDD) 183 (2 x 20 MHz FDD) 4 x 4 MIMO 219 (20 MHz TDD) 365 (2 x 20 MHz FDD)	2 x 2 MIMO 70 (20 MHz TDD) 188 (2 x 20 MHz FDD) 4 x 4 MIMO 140 (20 MHz TDD) 376 (2 x 20 MHz FDD)	Además, los usuarios de baja movilidad pueden agregar varios canales para obtener un rendimiento de descarga de hasta 1 Gbit/s
Flash-OFDM	Flash-OFDM	Internet móvil Movilidad hasta 200 mph (350 kilómetros por hora)	Flash-OFDM	5.3 10.6 15.9	1.8 3.6 5.4	Móvil alcance 30 km (18 millas) gama extendida 55 km (34 millas)
HIPERMAN	HIPERMAN	Internet móvil	OFDM	56,9
Wi-Fi	802.11 (11n)	Internet móvil	OFDM/MIMO	288.8 (usando la configuración de 4 x 4 en ancho de banda de 20 MHz) y 600 (usando la configuración de 4 x 4 en ancho de banda 40 MHz)		Antena, Frontales de RF mejoras y ajustes de temporizador de protocolo menores han ayudado a desplegar la gama larga P2P redes de comprometer (radial de eficiencia de cobertura, rendimiento o espectros310 km y 382 km)
iBurst	802.20	Internet móvil	HC-SDMA/TDD/MIMO	95	36	Radio celular: 3 – 12 km Velocidad: 250 km/h Eficiencia espectral: 13 bits/s/Hz/célula Factor de la reutilización del espectro: "1"
Evolución del borde	GSM	Internet móvil	TDMA/FDD	1.6	0,5	3GPP Lanzamiento 7
UMTS W-CDMA HSPA (HSDPA+HSUPA)	UMTS/3GSM	General 3G	CDMA/FDD CDMA/FDD /MIMO	0.384 14.4	0.384 5.76	HSDPA está ampliamente desplegado. Downlink típico precios hoy 2 Mbit/s, uplink de ~ 200 kbit/s; HSPA + hasta 56 Mbit/s de bajada.
UMTS-TDD	UMTS/3GSM	Internet móvil	CDMA/TDD	16		Reportado velocidades según IPWireless usando modulación 16QAM similar a HSDPA+HSUPA
EV-DOrel 0 EV-DO Rev.A EV-DO Rev.B	CDMA2000	Internet móvil	CDMA/FDD	2.45 3.1 4.9xN	0.15 1.8 1.8xN	Rev B Nota: N es el número de portadoras de 1,25 MHz utilizado. EV-DO no está diseñado para voz y requiere una suplencia 1xRTT cuando es colocada o se recibe una llamada de voz.

Notas: Todas las velocidades son máximos teóricos y varían por una serie de factores, incluyendo el uso de antenas externas, distancia de la torre y la velocidad de tierra (por ejemplo comunicaciones en tren pueden ser más pobre que cuando parado). Generalmente el ancho de banda se comparte entre varios terminales. El rendimiento de cada tecnología es determinado por una serie de restricciones, incluyendo la eficiencia espectral de la tecnología, el tamaño de celda utilizado y la cantidad de espectro disponible. Para obtener más información, consulte Comparación de estándares de datos inalámbricos.

Ver más tablas de comparación, las tendencias de progreso de tasa de bits, comparación de estándares de telefonía móvil, tabla de comparación de eficiencia espectral y Tabla de comparación de sistema OFDM.

Ver también

• Comparación de estándares de datos inalámbricos
• Tabla de comparación de eficiencia espectral
• SMS -el contenido de su normalización