cropped-1630777117_10726
0%
...

نسل دوم شبکه موبایل 2G

مقالات :

نسل دوم شبکه موبایل (2G) نقطه گذار بنیادین از آنالوگ به دیجیتال بود که در سال 1991 از فنلاند آغاز شد و طی یک دهه به استاندارد غالب جهان تبدیل گردید. معرفی GSM، SIM، رمزنگاری، TDMA و ساختار پیشرفته Core Network باعث شد ظرفیت، امنیت و پایداری شبکه به‌طور چشمگیری افزایش یابد.

2G پایه‌گذار اینترنت موبایل اولیه از طریق GPRS و EDGE بود و زیرساخت مفهومی نسل‌های بعدی را شکل داد.

arpaanet.com-تقویت-انتن-موبایل-مقاله-نسل-دوم-شبکه-موبایل-2g

نسل دوم شبکه موبایل (2G)

گذار از آنالوگ به دیجیتال و تولد معماری مدرن مخابرات سیار


 آغاز رسمی 2G؛ کِی و کجا؟

نسل دوم شبکه موبایل (2G) اولین نسل کاملاً دیجیتال ارتباطات سلولی بود که به‌صورت تجاری در سال 1991 در کشور فنلاند راه‌اندازی شد.

اپراتور پیشگام:
Radiolinja (که بعدها بخشی از Elisa شد)

استاندارد مورد استفاده:
GSM (Global System for Mobile Communications)

این نقطه، یکی از مهم‌ترین تحولات تاریخ مخابرات بود، زیرا برای اولین‌بار:

  • انتقال صوت به‌صورت دیجیتال انجام شد

  • رمزنگاری فعال شد

  • سیم‌کارت (SIM) معرفی شد

  • ظرفیت شبکه به‌طور چشمگیری افزایش یافت


 معماری رادیویی و فنی 2G

تکنیک دسترسی چندگانه (Multiple Access)

در GSM از ترکیب:

  • FDMA (تقسیم باند فرکانسی)

  • TDMA (تقسیم زمانی کانال)

استفاده شد.

هر کانال فرکانسی به 8 اسلات زمانی تقسیم می‌شد. این موضوع باعث افزایش بهره‌وری طیفی نسبت به 1G شد.


مدولاسیون

در GSM از GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) استفاده شد که:

  • بازده طیفی مناسب داشت

  • تداخل بین کانالی را کاهش می‌داد

  • سازگار با تقویت‌کننده‌های غیرخطی بود

ساختار شبکه (Core Architecture)

شبکه 2G مبتنی بر Circuit Switching بود اما با هسته دیجیتال.

اجزای کلیدی:

  • BTS (Base Transceiver Station)

  • BSC (Base Station Controller)

  • MSC (Mobile Switching Center)

  • HLR (Home Location Register)

  • VLR (Visitor Location Register)

  • AuC (Authentication Center)

  • EIR (Equipment Identity Register)

برای اولین‌بار مفاهیم:

  • Authentication Triplet

  • TMSI

  • Ciphering (A5/1)

و مدیریت تحرک (Mobility Management) استانداردسازی شدند.


گوشی‌های مبتنی بر 2G – تفکیک برندها

2G روی طیف گسترده‌ای از گوشی‌های دیجیتال اجرا شد.

📱 نوکیا (Nokia)

  • Nokia 1011 (اولین گوشی GSM – سال 1992)

  • Nokia 2110

  • Nokia 3310

  • Nokia 1100 (پرفروش‌ترین گوشی تاریخ)

📱 موتورولا (Motorola)

  • Motorola International 3200

  • Motorola StarTAC

  • Motorola V series

📱 زیمنس (Siemens)

  • Siemens S10

  • Siemens C25

📱 اریکسون (Ericsson)

  • Ericsson GH337

  • Ericsson T28

📱 سونی اریکسون (Sony Ericsson)

  • T610

  • K300

این گوشی‌ها:

  • دارای سیم‌کارت بودند

  • SMS را پشتیبانی می‌کردند

  • برخی نسخه‌ها از WAP و GPRS پشتیبانی می‌کردند


گسترش جهانی و اوج پوشش

بین سال‌های 1995 تا 2005، GSM به استاندارد غالب جهان تبدیل شد.

نقاط کلیدی:

  • تا سال 2000 بیش از 100 کشور از GSM استفاده می‌کردند

  • تا سال 2005، بیش از 80٪ بازار جهانی موبایل روی 2G بود

  • در اوج خود، GSM بیش از 3 میلیارد کاربر داشت

2G عملاً به استاندارد غالب جهانی تبدیل شد، به‌جز آمریکا که بخشی از بازار آن مبتنی بر CDMA بود.

نسخه‌های تکامل‌یافته 2G

2.5G – GPRS

  • معرفی Packet Switching

  • سرعت تا 114 kbps

  • معماری اضافه‌شده: SGSN و GGSN

2.75G – EDGE

  • مدولاسیون 8PSK

  • افزایش نرخ داده تا ~384 kbps

  • بهبود Spectral Efficiency

این نسخه‌ها اولین قدم به سمت اینترنت موبایل بودند.


وضعیت 2G در ایران

شبکه 2G در ایران در سال 1373 شمسی (1994 میلادی) راه‌اندازی شد.

اپراتور:
شرکت مخابرات ایران (همراه اول فعلی)

ویژگی‌ها:

  • ابتدا فقط تماس صوتی

  • سپس SMS

  • بعداً GPRS و EDGE اضافه شد

تا اوایل دهه 1390، 2G گسترده‌ترین پوشش جغرافیایی کشور را داشت و هنوز هم در بسیاری از مناطق روستایی فعال است.


مزایای مهندسی 2G نسبت به 1G

✔ دیجیتال شدن کامل صوت
✔ رمزنگاری مکالمات
✔ افزایش ظرفیت سلولی
✔ کاهش مصرف طیف
✔ معرفی SIM
✔ مدیریت پیشرفته Handover

بهره‌وری طیفی به شکل چشمگیری نسبت به 1G افزایش یافت.


محدودیت‌های 2G

❌ سرعت بسیار محدود دیتا
❌ Latency بالا
❌ مبتنی بر Circuit Switching برای صوت
❌ ناکارآمد برای کاربردهای Multimedia

این محدودیت‌ها منجر به توسعه 3G شد.

ارسال پیام