Βικιπαίδεια

3G

Η τεχνολογία 3G, συντομογραφία για την τρίτη γενιά τεχνολογίας δικτύων κινητής τηλεφωνίας, αποτελεί την εξέλιξη των προτύπων 2G και 2.5G... Το 3G αναφέρεται στην τρίτη γενιά τεχνολογίας κυψελωτών δικτύων. Αυτά τα δίκτυα άρχισαν να αναπτύσσονται στις αρχές της δεκαετίας του 2000 και αποτέλεσαν σημαντική πρόοδο σε σχέση με τη δεύτερη γενιά (2G), ιδιαίτερα όσον αφορά τις ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων και τις δυνατότητες φορητού διαδικτύου. Τα κύρια πρότυπα 3G είναι το UMTS (το οποίο αναπτύχθηκε από το 3GPP και διαδέχθηκε το GSM) και το CDMA2000 (το οποίο αναπτύχθηκε από την Qualcomm και διαδέχθηκε το cdmaOne).[1][2] Και τα δύο βασίζονται στις προδιαγραφές IMT-2000 που θεσπίστηκαν από τη Διεθνή Ένωση Τηλεπικοινωνιών (ITU).

Χρονολόγιο εξέλιξης των προτύπων κινητής τηλεφωνίας – η γενιά 3G (UMTS/W-CDMA, CDMA2000 κ.ά.) εισήγαγε το κινητό Internet και πολύ υψηλότερες ταχύτητες δεδομένων σε σχέση με την 2G (από τις αρχές της δεκαετίας του 2000).
Τεχνικές πληροφορίες
ΠρότυπαUMTS (W-CDMA) • CDMA2000 • TD-SCDMA • HSPA / HSPA+ (3.5G)
Ταχύτητες δεδομένων384 kbit/s (βασική 3G) • έως 14,4 Mbit/s (HSDPA) • έως 42 Mbit/s (HSPA+)
Διάδοχος4G
Προηγούμενος2G
ΕφαρμογέςΚινητή τηλεφωνία • Κινητό Internet • Βιντεοκλήσεις • Πλοήγηση GPS • Μηνύματα MMS
Ιστορική εξέλιξηΕμπορική έναρξη 2001 (Ιαπωνία, NTT DoCoMo) • Ευρεία υιοθέτηση 2003–2010 • Σταδιακή αντικατάσταση από 4G/5G (2010s–2020s)
USB modem για υπολογιστή (2008). Προσαρμόσιμο για δεδομένα κινητής τηλεφωνίας 3G (UMTS, HSxPA). Έκδοση της Telenor, Νορβηγία.

Ενώ τα δίκτυα 2G, όπως το GPRS και το EDGE, υποστήριζαν περιορισμένες υπηρεσίες δεδομένων, το 3G εισήγαγε σημαντικά υψηλότερες ταχύτητες φορητού διαδικτύου και ενισχυμένες δυνατότητες πολυμέσων, επιπλέον της βελτιωμένης ποιότητας φωνής.[3] Παρείχε μέτριες ταχύτητες διαδικτύου κατάλληλες για γενική περιήγηση στον ιστό και περιεχόμενο πολυμέσων, συμπεριλαμβανομένων των βιντεοκλήσεων και της κινητής τηλεόρασης,[3] υποστηρίζοντας υπηρεσίες που παρέχουν ρυθμό μεταφοράς πληροφοριών τουλάχιστον 144 kbit/s.[4][5]

Μεταγενέστερες εκδόσεις του 3G, που συχνά αναφέρονται ως 3.5G (HSPA) και 3.75G (HSPA+), καθώς και το EV-DO, εισήγαγαν σημαντικές βελτιώσεις, επιτρέποντας στα δίκτυα 3G να προσφέρουν πρόσβαση σε φορητή ευρυζωνικότητα με ταχύτητες που κυμαίνονταν από αρκετά Mbit/s έως και 42 Mbit/s.[6] Αυτές οι αναβαθμίσεις βελτίωσαν την αξιοπιστία και την ταχύτητα της περιήγησης στο διαδίκτυο, της ροής βίντεο (video streaming) και των διαδικτυακών παιχνιδιών (online gaming), ενισχύοντας τη συνολική εμπειρία χρήστη για τα έξυπνα τηλέφωνα (smartphones) και τα φορητά μόντεμ σε σύγκριση με τις παλαιότερες τεχνολογίες 3G. Το 3G διαδέχθηκε αργότερα η τεχνολογία 4G, η οποία παρείχε ακόμη υψηλότερους ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων και εισήγαγε προόδους στην απόδοση του δικτύου.

Επισκόπηση

Επεξεργασία

Πλαίσιο

Επεξεργασία

Μια νέα γενιά προτύπων κινητής τηλεφωνίας εμφανίζεται περίπου κάθε δεκαετία μετά την εισαγωγή των συστημάτων 1G το 1979. Κάθε γενιά ορίζεται από την εισαγωγή νέων ζωνών συχνοτήτων, υψηλότερων ρυθμών μεταφοράς δεδομένων και τεχνολογιών μετάδοσης που δεν είναι συμβατές με τις προηγούμενες (non-backward-compatible), λόγω της ανάγκης για σημαντικές αλλαγές στην αρχιτεκτονική και την υποδομή του δικτύου.

Πρότυπα

Επεξεργασία

Αρκετές εταιρείες τηλεπικοινωνιών προώθησαν στην αγορά υπηρεσίες ασύρματου φορητού διαδικτύου ως "3G", υποδηλώνοντας ότι η διαφημιζόμενη υπηρεσία παρεχόταν μέσω ενός ασύρματου δικτύου 3G. Ωστόσο, οι υπηρεσίες 3G έχουν σε μεγάλο βαθμό αντικατασταθεί στο μάρκετινγκ από τις υπηρεσίες 4G και 5G στις περισσότερες περιοχές του κόσμου. Οι υπηρεσίες που διαφημίζονται ως 3G απαιτείται να πληρούν τα τεχνικά πρότυπα IMT-2000, συμπεριλαμβανομένων των προτύπων για την αξιοπιστία και την ταχύτητα (ρυθμοί μεταφοράς δεδομένων). Για να πληρούν τα πρότυπα IMT-2000, τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας τρίτης γενιάς (3G) πρέπει να διατηρούν ελάχιστες σταθερές ταχύτητες διαδικτύου 144 Kbps.[5] Ωστόσο, πολλές υπηρεσίες που διαφημίζονται ως 3G παρέχουν υψηλότερη ταχύτητα από τις ελάχιστες τεχνικές απαιτήσεις.[7] Οι μεταγενέστερες εκδόσεις 3G, που συμβολίζονται ως 3.5G και 3.75G, παρείχαν πρόσβαση σε φορητή ευρυζωνικότητα αρκετών Mbit/s για έξυπνα τηλέφωνα και φορητά μόντεμ σε φορητούς υπολογιστές.[8]

Πρότυπα με την εμπορική ονομασία 3G:

  • Το σύστημα UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), το οποίο τυποποιήθηκε από το 3GPP το 2001, χρησιμοποιήθηκε στην Ευρώπη, την Ιαπωνία, την Κίνα (με διαφορετική διεπαφή ασυρμάτου) και άλλες περιοχές όπου κυριαρχούσε η υποδομή συστημάτων 2G GSM. Τα κινητά τηλέφωνα είναι συνήθως υβρίδια UMTS και GSM. Προσφέρονται αρκετές διεπαφές ασυρμάτου, οι οποίες μοιράζονται την ίδια υποδομή:
    • Η αρχική και πιο διαδεδομένη διεπαφή ονομάζεται W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access).
    • Η διεπαφή TD-SCDMA κυκλοφόρησε εμπορικά το 2009 και προσφέρθηκε μόνο στην Κίνα.
    • Η τελευταία έκδοση του UMTS, το HSPA+, μπορεί να παρέχει θεωρητικούς μέγιστους ρυθμούς δεδομένων έως 56 Mbit/s στη λήψη (downlink) (28 Mbit/s σε υπάρχουσες υπηρεσίες) και 22 Mbit/s στην αποστολή (uplink).
  • Το σύστημα CDMA2000, το οποίο προσφέρθηκε για πρώτη φορά το 2002 και τυποποιήθηκε από το 3GPP2, χρησιμοποιήθηκε κυρίως στη Βόρεια Αμερική και τη Νότια Κορέα, μοιραζόμενο την υποδομή με το πρότυπο 2G IS-95. Τα τηλέφωνα είναι συνήθως υβρίδια CDMA2000 και IS-95. Η τελευταία έκδοση EVDO Rev. B προσφέρει μέγιστες ταχύτητες 14,7 Mbit/s στη λήψη.

Τα συστήματα 3G και οι διεπαφές ασυρμάτου βασίζονται στην τεχνολογία ραδιοεκπομπής διασποράς φάσματος (spread spectrum). Ενώ το πρότυπο GSM EDGE ("2.9G"), τα ασύρματα τηλέφωνα DECT και τα πρότυπα Mobile WiMAX πληρούν τυπικά τις απαιτήσεις του IMT-2000 και έχουν εγκριθεί ως πρότυπα 3G από την ITU, συνήθως δεν φέρουν την εμπορική ονομασία 3G και βασίζονται σε εντελώς διαφορετικές τεχνολογίες.

Τα κοινά πρότυπα που συμμορφώνονται με το πρότυπο IMT2000/3G είναι:

  • EDGE: Μια αναθεώρηση από τον οργανισμό 3GPP των παλαιότερων μεθόδων μετάδοσης που βασίζονταν στο 2G GSM. Χρησιμοποιεί τους ίδιους κόμβους μεταγωγής και σταθμούς βάσης με το GPRS, αλλά περιλαμβάνει νέα κυκλώματα ραδιοσυχνοτήτων (RF).
    • Το EDGE σε συνδυασμό με την τεχνολογία 2.5G GPRS ονομάζεται EGPRS και επιτρέπει μέγιστους ρυθμούς δεδομένων της τάξης των 200 kbit/s, εκπληρώνοντας τυπικά τις απαιτήσεις του IMT2000. Ωστόσο, στην πράξη, σπάνια προωθείται ως 3G, αλλά ως 2.9G.
  • UMTS: Μια πλήρης αναθεώρηση από το GSM όσον αφορά τις μεθόδους κωδικοποίησης και το υλικό.
      • Το HSPA είναι μια ενοποίηση αναβαθμίσεων του αρχικού προτύπου W-CDMA και προσφέρει ταχύτητες 14,4 Mbit/s στη λήψη και 5,76 Mbit/s στην αποστολή.
      • Το HSPA+ μπορεί να παρέχει θεωρητικούς ρυθμούς έως 168 Mbit/s στη λήψη και 22 Mbit/s στην αποστολή, χρησιμοποιώντας τεχνολογίες όπως το MIMO.
  • Το σύστημα CDMA2000 (ή IS-2000): Εξελίχθηκε από το αρχικό σύστημα IS-95 CDMA και χρησιμοποιείται κυρίως στη Βόρεια Αμερική και την Ασία. Το CDMA2000 1x Rev. E έχει αυξημένη χωρητικότητα φωνής (τρεις φορές μεγαλύτερη από την αρχική).

Παρόλο που τα ασύρματα τηλέφωνα DECT και τα πρότυπα Mobile WiMAX πληρούν τυπικά τις απαιτήσεις του IMT-2000, συνήθως δεν λαμβάνονται υπόψη λόγω της σπανιότητάς τους και της ακαταλληλότητάς τους για χρήση με κινητά τηλέφωνα.[9]

Διαχωρισμός των συστημάτων 3G

Επεξεργασία

Τα έργα έρευνας και ανάπτυξης για το 3G (UMTS και CDMA2000) ξεκίνησαν το 1992. Το 1999, η ITU ενέκρινε πέντε διεπαφές ασυρμάτου για το IMT-2000 ως μέρος της Σύστασης ITU-R M.1457· το WiMAX προστέθηκε το 2007.[10]

Υπάρχουν τα «εξελικτικά» πρότυπα (EDGE και CDMA) που αποτελούν επεκτάσεις προϋπαρχόντων δικτύων 2G με συμβατότητα προς τα πίσω (backward-compatible), καθώς και τα «επαναστατικά» πρότυπα που απαιτούν εντελώς νέο υλικό δικτύου και εκχωρήσεις συχνοτήτων. Τα κινητά τηλέφωνα χρησιμοποιούν το UMTS σε συνδυασμό με τα πρότυπα και το εύρος ζώνης του 2G GSM, αλλά δεν υποστηρίζουν το EDGE. Η τελευταία ομάδα είναι η οικογένεια UMTS, η οποία αποτελείται από πρότυπα που αναπτύχθηκαν για το IMT-2000, καθώς και τα ανεξάρτητα ανεπτυγμένα πρότυπα DECT και WiMAX, τα οποία συμπεριλήφθηκαν επειδή ταίριαζαν στον ορισμό του IMT-2000.

Ενώ το EDGE πληροί τις προδιαγραφές 3G, τα περισσότερα τηλέφωνα GSM/UMTS αναφέρουν τη λειτουργία EDGE ως "2.75G" και τη λειτουργία UMTS ως "3G".[11]

Ιστορία

Επεξεργασία
Χρονοδιάγραμμα προτύπων και γενεών κυψελωτών δικτύων.

Η τεχνολογία 3G ήταν το αποτέλεσμα εργασιών έρευνας και ανάπτυξης που πραγματοποιήθηκαν από τη Διεθνή Ένωση Τηλεπικοινωνιών (ITU) στις αρχές της δεκαετίας του 1980. Οι προδιαγραφές και τα πρότυπα του 3G αναπτύχθηκαν σε διάστημα δεκαπέντε ετών. Οι τεχνικές προδιαγραφές έγιναν διαθέσιμες στο κοινό υπό το όνομα IMT-2000.

Για το 3G εκχωρήθηκε το φάσμα επικοινωνιών μεταξύ 400 MHz και 3 GHz. Τόσο οι κυβερνήσεις όσο και οι εταιρείες επικοινωνιών ενέκριναν το πρότυπο 3G. Το πρώτο προ-εμπορικό δίκτυο 3G λανσαρίστηκε από την NTT DoCoMo στην Ιαπωνία το 1998,[12] με την εμπορική ονομασία FOMA. Έγινε διαθέσιμο για πρώτη φορά τον Μάιο του 2001 ως δοκιμαστική έκδοση (test) της τεχνολογίας W-CDMA.

Η πρώτη εμπορική έναρξη του 3G έγινε επίσης από την NTT DoCoMo στην Ιαπωνία την 1η Οκτωβρίου 2001, αν και αρχικά ήταν κάπως περιορισμένη σε εμβέλεια·[13] η ευρύτερη διαθεσιμότητα του συστήματος καθυστέρησε λόγω ανησυχιών σχετικά με την αξιοπιστία του.[14][15]

Το πρώτο ευρωπαϊκό προ-εμπορικό δίκτυο ήταν ένα δίκτυο UMTS στη Νήσο του Μαν από τη Manx Telecom, την εταιρεία που τότε ανήκε στην British Telecom, ενώ το πρώτο εμπορικό δίκτυο (επίσης UMTS βασισμένο σε W-CDMA) στην Ευρώπη ξεκίνησε από την Telenor τον Δεκέμβριο του 2001, χωρίς όμως εμπορικές συσκευές και, κατά συνέπεια, χωρίς πελάτες επί πληρωμή.

Το πρώτο δίκτυο που τέθηκε σε εμπορική λειτουργία ήταν της SK Telecom στη Νότια Κορέα, βασισμένο στην τεχνολογία 1xEV-DO (CDMA) τον Ιανουάριο του 2002. Μέχρι τον Μάιο του 2002, λανσαρίστηκε το δεύτερο νοτιοκορεατικό δίκτυο 3G από την KT (επίσης EV-DO), καθιστώντας τους Νοτιοκορεάτες τους πρώτους που είδαν ανταγωνισμό μεταξύ παρόχων 3G.

Το πρώτο εμπορικό δίκτυο 3G στις Ηνωμένες Πολιτείες ήταν της Monet Mobile Networks, με τεχνολογία CDMA2000 1x EV-DO, αλλά ο πάροχος διέκοψε αργότερα τη λειτουργία του. Ο δεύτερος πάροχος δικτύου 3G στις ΗΠΑ ήταν η Verizon Wireless τον Ιούλιο του 2002, επίσης με CDMA2000 1x EV-DO. Η AT&T Mobility διέθετε επίσης ένα πραγματικό δίκτυο 3G UMTS, έχοντας ολοκληρώσει την αναβάθμισή του σε HSUPA.

Το πρώτο εμπορικό δίκτυο 3G στο Ηνωμένο Βασίλειο ξεκίνησε από την Hutchison Telecom (η οποία βρισκόταν αρχικά πίσω από την Orange S.A.).[16] Το 2003, ανακοίνωσε το πρώτο εμπορικό δίκτυο κινητής τηλεφωνίας τρίτης γενιάς (3G) στο Ηνωμένο Βασίλειο.

Το πρώτο προ-εμπορικό δίκτυο επίδειξης στο νότιο ημισφαίριο κατασκευάστηκε στην Αδελαΐδα της Νότιας Αυστραλίας από την m.Net Corporation τον Φεβρουάριο του 2002, χρησιμοποιώντας UMTS στα 2100 MHz. Το πρώτο εμπορικό δίκτυο 3G λανσαρίστηκε από την Hutchison Telecommunications με την επωνυμία «Three» ή «3» τον Ιούνιο του 2003.[17]

Στην Ινδία, στις 11 Δεκεμβρίου 2008, οι πρώτες υπηρεσίες κινητής τηλεφωνίας και διαδικτύου 3G λανσαρίστηκαν από την κρατική εταιρεία Mahanagar Telecom Nigam Limited (MTNL) στις μητροπολιτικές πόλεις του Δελχί και της Βομβάης. Μετά την MTNL, μια άλλη κρατική εταιρεία, η Bharat Sanchar Nigam Limited (BSNL), άρχισε να αναπτύσσει δίκτυα 3G σε ολόκληρη τη χώρα.

Η Emtel λανσάρισε το πρώτο δίκτυο 3G στην Αφρική.[18]

Υιοθέτηση

Επεξεργασία
Η βιντεοτηλεφωνία μέσω κυψελωτών δικτύων έγινε δυνατή με τη χρήση τεχνολογιών 3G.

Η Ιαπωνία ήταν μια από τις πρώτες χώρες που υιοθέτησαν το 3G, λόγω της διαδικασίας εκχώρησης του φάσματος, η οποία στην Ιαπωνία έγινε χωρίς μεγάλο αρχικό κόστος. Αντίθετα, στις ΗΠΑ και την Ευρώπη το φάσμα συχνοτήτων εκχωρήθηκε μέσω δημοπρασιών, απαιτώντας τεράστιες αρχικές επενδύσεις από κάθε εταιρεία που επιθυμούσε να παρέχει υπηρεσίες 3G. Οι ευρωπαϊκές εταιρείες πλήρωσαν συνολικά πάνω από 100 δισεκατομμύρια δολάρια στις δημοπρασίες φάσματος.[19]

Η Nepal Telecom υιοθέτησε την υπηρεσία 3G για πρώτη φορά στη νότια Ασία. Ωστόσο, η υιοθέτηση του 3G στο Νεπάλ ήταν σχετικά αργή. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα δίκτυα 3G δεν χρησιμοποιούν τις ίδιες ραδιοσυχνότητες με το 2G, επομένως οι πάροχοι κινητής τηλεφωνίας πρέπει να κατασκευάσουν εξ ολοκλήρου νέα δίκτυα και να λάβουν άδειες για εντελώς νέες συχνότητες, προκειμένου να επιτύχουν υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων. Καθυστερήσεις σε άλλες χώρες οφείλονταν στα έξοδα αναβάθμισης του υλικού μετάδοσης, ειδικά για το UMTS, η εγκατάσταση του οποίου απαιτούσε την αντικατάσταση των περισσότερων πύργων εκπομπής. Λόγω αυτών των ζητημάτων και των δυσκολιών στην ανάπτυξη, πολλοί πάροχοι δεν μπόρεσαν ή καθυστέρησαν να αποκτήσουν αυτές τις αναβαθμισμένες δυνατότητες.

Τον Δεκέμβριο του 2007, λειτουργούσαν 190 δίκτυα 3G σε 40 χώρες και 154 δίκτυα HSDPA σε 71 χώρες, σύμφωνα με την Global Mobile Suppliers Association (GSA). Στην Ασία, την Ευρώπη, τον Καναδά και τις ΗΠΑ, οι εταιρείες τηλεπικοινωνιών χρησιμοποιούν την τεχνολογία W-CDMA με την υποστήριξη περίπου 100 τύπων τερματικών συσκευών για τη λειτουργία των δικτύων κινητής τηλεφωνίας 3G.

Η εξάπλωση των δικτύων 3G καθυστέρησε λόγω του τεράστιου κόστους των τελών αδειοδότησης φάσματος σε ορισμένες χώρες. Τα τέλη άδειας σε κάποιες ευρωπαϊκές χώρες ήταν ιδιαίτερα υψηλά, τροφοδοτούμενα από τις κυβερνητικές δημοπρασίες περιορισμένου αριθμού αδειών και τις δημοπρασίες σφραγισμένων προσφορών, καθώς και από τον αρχικό ενθουσιασμό για τις δυνατότητες του 3G. Αυτό οδήγησε σε μια «κατάρρευση των τηλεπικοινωνιών» (telecoms crash) που συνέβη παράλληλα με παρόμοιες καταρρεύσεις στους τομείς των οπτικών ινών και της φούσκας dot-com.

Το πρότυπο 3G είναι ίσως γνωστό λόγω της μαζικής επέκτασης της αγοράς κινητών επικοινωνιών μετά το 2G και των εξελίξεων στα κινητά τηλέφωνα ευρείας κατανάλωσης. Μια ιδιαίτερα αξιοσημείωτη εξέλιξη κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου είναι το smartphone (για παράδειγμα, το iPhone και η οικογένεια των συσκευών Android), που συνδύασε τις δυνατότητες ενός PDA με ένα κινητό τηλέφωνο, οδηγώντας σε ευρεία ζήτηση για συνδεσιμότητα στο διαδίκτυο. Το 3G εισήγαγε επίσης τον όρο «φορητή ευρυζωνικότητα» επειδή η ταχύτητα και οι δυνατότητές του το κατέστησαν μια βιώσιμη εναλλακτική λύση για περιήγηση στο διαδίκτυο, ενώ τα USB μόντεμ που συνδέονταν σε δίκτυα 3G (και πλέον 4G) έγιναν όλο και πιο κοινά.

Διείσδυση στην αγορά

Επεξεργασία

Μέχρι τον Ιούνιο του 2007, είχε συνδεθεί ο 200 εκατομμυριοστός συνδρομητής 3G, εκ των οποίων τα 10 εκατομμύρια βρίσκονταν στο Νεπάλ και τα 8,2 εκατομμύρια στην Ινδία. Αυτά τα 200 εκατομμύρια αντιπροσώπευαν μόλις το 6,7% των 3 δισεκατομμυρίων συνδρομών κινητής τηλεφωνίας παγκοσμίως. (Αν συνυπολογιστούν οι πελάτες CDMA2000 1x RTT —με μέγιστο ρυθμό bit το 72% των 200 kbit/s που ορίζει το 3G— το συνολικό μέγεθος της βάσης συνδρομητών «σχεδόν-3G» ήταν 475 εκατομμύρια έως τον Ιούνιο του 2007, δηλαδή το 15,8% όλων των συνδρομητών παγκοσμίως). Στις χώρες όπου το 3G λανσαρίστηκε πρώτα –την Ιαπωνία και τη Νότια Κορέα– η διείσδυση του 3G ξεπερνά το 70%.[20] Στην Ευρώπη, η κορυφαία χώρα σε διείσδυση 3G (στοιχεία 2013) είναι η Ιταλία, με το ένα τρίτο των συνδρομητών της να έχει μεταβεί σε 3G. Άλλες χώρες που ηγούνται στη χρήση 3G περιλαμβάνουν το Νεπάλ, το Ηνωμένο Βασίλειο, την Αυστρία, την Αυστραλία και τη Σιγκαπούρη, με επίπεδο μετάβασης στο 32%.

Σύμφωνα με εκτιμήσεις της ITU,[21] από το τέταρτο τρίμηνο του 2012 υπήρχαν 2.096 εκατομμύρια ενεργοί συνδρομητές φορητής ευρυζωνικότητας παγκοσμίως, σε ένα σύνολο 6.835 εκατομμυρίων συνδρομητών —ποσοστό λίγο πάνω από το 30%. Περίπου οι μισές συνδρομές φορητής ευρυζωνικότητας αφορούν συνδρομητές σε ανεπτυγμένα έθνη (934 εκατομμύρια από τα 1.600 εκατομμύρια συνολικά, δηλαδή πάνω από 50%). Σημειώνεται ωστόσο ότι υπάρχει διαφορά μεταξύ ενός τηλεφώνου με συνδεσιμότητα φορητής ευρυζωνικότητας και ενός smartphone με μεγάλη οθόνη κ.λπ. —αν και σύμφωνα με την ITU και το informatandm.com οι ΗΠΑ έχουν 321 εκατομμύρια συνδρομές κινητής τηλεφωνίας (εκ των οποίων τα 256 εκατομμύρια είναι 3G ή 4G, δηλαδή το 80% της βάσης συνδρομητών και το 80% του πληθυσμού των ΗΠΑ), σύμφωνα με την ComScore μόλις ένα χρόνο νωρίτερα, το 2011, μόνο το 42% των ερωτηθέντων στις ΗΠΑ δήλωσε ότι κατείχε smartphone. Στην Ιαπωνία, η διείσδυση του 3G ήταν παρόμοια (περίπου 81%), αλλά η κατοχή smartphone ήταν χαμηλότερη, περίπου στο 17%.[21] Στην Κίνα, υπήρχαν 486,5 εκατομμύρια συνδρομητές 3G τον Ιούνιο του 2014.[22]

Παρακμή και τερματισμός λειτουργίας

Επεξεργασία

Λόγω της αυξανόμενης υιοθέτησης των δικτύων 4G παγκοσμίως, η χρήση του 3G βρίσκεται σε κάμψη. Αρκετοί πάροχοι σε όλο τον κόσμο έχουν ήδη απενεργοποιήσει ή βρίσκονται στη διαδικασία κατάργησης των δικτύων τους 3G (δείτε τον πίνακα παρακάτω). Σε αρκετές περιοχές, το 3G καταργείται ενώ ο παλαιότερος προκάτοχός του, το 2G, παραμένει σε λειτουργία. Η Vodafone στο Ηνωμένο Βασίλειο ακολουθεί αυτή την πρακτική, αναφέροντας τη χρησιμότητα του 2G ως λύση ανάγκης (fallback) χαμηλής κατανάλωσης.[23] [24] Στις ΗΠΑ, η Verizon τερμάτισε τις υπηρεσίες 3G στις 31 Δεκεμβρίου 2022,[25] η T-Mobile απενεργοποίησε τα δίκτυα της Sprint στις 31 Μαρτίου 2022 και τα κύρια δίκτυά της την 1η Ιουλίου 2022,[26] ενώ η AT&T έπραξε το ίδιο στις 22 Φεβρουαρίου 2022.[27] Σύμφωνα με την Telenor IoT, οι απενεργοποιήσεις του 3G στην Ευρώπη ξεπερνούν αυτές του 2G, καθώς 19 πάροχοι σε 14 χώρες σχεδιάζουν να καταργήσουν σταδιακά το 3G έως το 2025. Ωστόσο, μόνο 8 πάροχοι σε 8 κράτη προγραμματίζουν να κλείσουν τα δίκτυα 2G μέχρι το ίδιο έτος.[28]

Επί του παρόντος, η διαθεσιμότητα και η υποστήριξη του 3G παγκοσμίως μειώνονται. Τεχνολογίες που εξαρτώνται από το 3G παύουν να λειτουργούν σε πολλά μέρη. Για παράδειγμα, η Ευρωπαϊκή Ένωση σχεδιάζει να διασφαλίσει ότι τα κράτη μέλη θα διατηρήσουν τα δίκτυα 2G ως λύση ανάγκης, έτσι ώστε οι συσκευές 3G που είναι συμβατές με τις συχνότητες 2G να μπορούν να συνεχίσουν να χρησιμοποιούνται. Ωστόσο, σε χώρες που σχεδιάζουν να καταργήσουν και τα δίκτυα 2G ή το έχουν ήδη πράξει (όπως οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Σιγκαπούρη), οι συσκευές που υποστηρίζουν μόνο 3G καθίστανται ανενεργές.[29] Τον Φεβρουάριο του 2022, λιγότερο από το 1% των χρηστών κινητής τηλεφωνίας στις Ηνωμένες Πολιτείες χρησιμοποιούσε 3G.

Πατέντες

Επεξεργασία

Έχει εκτιμηθεί ότι υπάρχουν σχεδόν 8.000 πατέντες που έχουν δηλωθεί ως ουσιώδεις (FRAND), σχετιζόμενες με τις 483 τεχνικές προδιαγραφές που αποτελούν τα πρότυπα 3GPP και 3GPP2.[30][31] Το 2004, δώδεκα εταιρείες κατείχαν το 90% αυτών των πατεντών (Qualcomm, Ericsson, Nokia, Motorola, Philips, NTT DoCoMo, Siemens, Mitsubishi, Fujitsu, Hitachi, InterDigital και Matsushita).

Ακόμη και τότε, ορισμένες πατέντες ουσιώδεις για το 3G ενδέχεται να μην είχαν δηλωθεί από τους κατόχους τους. Πιστεύεται ότι οι εταιρείες Nortel και Lucent κατείχαν μη δηλωμένες πατέντες που ήταν απαραίτητες για αυτά τα πρότυπα.[31]

Επιπλέον, η υπάρχουσα κοινοπραξία «3G Patent Platform Partnership» (Patent pool) είχε μικρή επίδραση στην προστασία υπό το καθεστώς FRAND, επειδή εξαιρούσε τους τέσσερις μεγαλύτερους κατόχους πατεντών για το 3G.[32][33]

Χαρακτηριστικά

Επεξεργασία

Ρυθμοί δεδομένων

Επεξεργασία

Η ITU δεν έχει δώσει έναν σαφή ορισμό του ρυθμού δεδομένων που μπορούν να περιμένουν οι χρήστες από τον εξοπλισμό ή τους παρόχους 3G.[34] Έτσι, οι χρήστες στους οποίους πωλείται υπηρεσία 3G ενδέχεται να μην μπορούν να βασιστούν σε ένα πρότυπο για να υποστηρίξουν ότι οι προδιαγραφές δεν τηρούνται. Παρόλο που σε σχολιασμό αναφέρεται ότι «αναμένεται ότι το IMT-2000 θα παρέχει υψηλότερους ρυθμούς μετάδοσης: έναν ελάχιστο ρυθμό δεδομένων 2 Mbit/s για στατικούς χρήστες ή πεζούς, και 348 kbit/s σε κινούμενο όχημα»,[35] η ITU στην πραγματικότητα δεν καθορίζει σαφώς τους απαιτούμενους ελάχιστους ή μέσους ρυθμούς, ούτε ποιες λειτουργίες των διεπαφών χαρακτηρίζονται ως 3G. Ως εκ τούτου, στην αγορά πωλούνται διάφοροι ρυθμοί δεδομένων υπό την ονομασία «3G».

Στην πράξη, οι ταχύτητες λήψης (downlink) που ορίζονται από τους παρόχους ποικίλλουν ανάλογα με την τεχνολογία: έως 384 kbit/s για το UMTS (WCDMA), έως 7,2 Mbit/s για το HSPA και ένα θεωρητικό μέγιστο 21,1 Mbit/s για το HSPA+ (ή 42,2 Mbit/s για το DC-HSPA+), τα οποία τεχνικά θεωρούνται 3.5G, αλλά συνήθως ομαδοποιούνται υπό την εμπορική ονομασία 3G.

Ασφάλεια

Επεξεργασία

Τα δίκτυα 3G προσφέρουν μεγαλύτερη ασφάλεια από τους προκατόχους τους (2G). Επιτρέποντας στον εξοπλισμό του χρήστη (UE - User Equipment) να πιστοποιεί το δίκτυο στο οποίο συνδέεται, ο χρήστης μπορεί να είναι σίγουρος ότι το δίκτυο είναι το αυθεντικό και όχι κάποιος «μιμητής» (impersonator).[36]

Τα δίκτυα 3G χρησιμοποιούν τον κρυπτογράφο μπλοκ KASUMI αντί για τον παλαιότερο κρυπτογράφο ροής A5/1. Ωστόσο, έχουν εντοπιστεί ορισμένες σοβαρές αδυναμίες στον αλγόριθμο KASUMI.

Εκτός από την ασφάλεια της υποδομής του δικτύου 3G, προσφέρεται ασφάλεια από άκρο σε άκρο (end-to-end) όταν υπάρχει πρόσβαση σε πλαίσια εφαρμογών όπως το IMS, αν και αυτό δεν αποτελεί αποκλειστικό χαρακτηριστικό του 3G.

Εφαρμογές του 3G

Επεξεργασία

Το εύρος ζώνης και οι δυνατότητες εντοπισμού θέσης που εισήγαγαν τα δίκτυα 3G επέτρεψαν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών που προηγουμένως ήταν μη πρακτικές ή μη διαθέσιμες στα δίκτυα 2G. Μεταξύ των σημαντικότερων εξελίξεων ήταν η δυνατότητα εκτέλεσης εργασιών έντασης δεδομένων, όπως η απρόσκοπτη περιήγηση στο διαδίκτυο εν κινήσει, καθώς και η συμμετοχή σε άλλες δραστηριότητες που επωφελήθηκαν από τις ταχύτερες ταχύτητες και την ενισχυμένη αξιοπιστία.

Πέρα από την προσωπική επικοινωνία, τα δίκτυα 3G υποστήριξαν εφαρμογές σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένων των ιατρικών συσκευών, των συστημάτων πυρανίχνευσης και των ηλεκτρονικών μέσων επιτήρησης (βραχιολάκια παρακολούθησης). Αυτή η ευελιξία αποτέλεσε σημαντικό ορόσημο, καθώς το 3G έγινε το πρώτο δίκτυο που επέτρεψε ένα τόσο ευρύ φάσμα περιπτώσεων χρήσης.[37]

Εξέλιξη

Επεξεργασία

Τόσο το 3GPP όσο και το 3GPP2 εργάζονται πάνω σε επεκτάσεις των προτύπων 3G που βασίζονται σε μια υποδομή δικτύου εξ ολοκλήρου βασισμένη σε IP (all-IP) και χρησιμοποιούν προηγμένες ασύρματες τεχνολογίες, όπως το MIMO. Αυτές οι προδιαγραφές παρουσιάζουν ήδη χαρακτηριστικά του IMT-Advanced (4G), του διαδόχου του 3G. Ωστόσο, επειδή υπολείπονται των απαιτήσεων εύρους ζώνης για το 4G (το οποίο είναι 1 Gbit/s για στατική λειτουργία και 100 Mbit/s για κινητή λειτουργία), τα πρότυπα αυτά ταξινομούνται ως 3.9G ή Pre-4G.

Το 3GPP σχεδιάζει να επιτύχει τους στόχους του 4G με το LTE Advanced, ενώ η Qualcomm διέκοψε την ανάπτυξη του UMB προς όφελος της οικογένειας LTE.[38]

Στις 14 Δεκεμβρίου 2009, η TeliaSonera ανακοίνωσε σε επίσημο δελτίο τύπου: «Είμαστε πολύ περήφανοι που είμαστε ο πρώτος πάροχος στον κόσμο που προσφέρει στους πελάτες του υπηρεσίες 4G».[39] Με το λανσάρισμα του δικτύου LTE, προσέφεραν αρχικά υπηρεσίες «pre-4G» (ή «πέρα από το 3G») στη Στοκχόλμη της Σουηδίας και στο Όσλο της Νορβηγίας.


Παραπομπές

Επεξεργασία
  1. ↑ «Mobility and Session Management: UMTS vs. CDMA2000». IEEE Wireless Communications. August 2004. https://www.scss.tcd.ie/hitesh.tewari/bib_files/pcca04.pdf.
  2. ↑ Nunno, Richard (Σεπτεμβρίου 2003). «Migration to 3G Technology Standards: A Comparison of Selected Countries» (PDF). FCC.
  3. 1 2 «All about the Technology=2011-04-04». itu.int. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 21 Οκτωβρίου 2019. Ανακτήθηκε στις 17 Αυγούστου 2019.
  4. ↑ «3G CELLULAR STANDARDS WITH PATENTS» (στα Αγγλικά). projectsatbangalore.com. 24 Ιουνίου 2014. Ανακτήθηκε στις 17 Αυγούστου 2019.
  5. 1 2 «3G vs. 4G: What's the Difference?». PC Magazine (στα Αγγλικά). 10 Φεβρουαρίου 2015. Ανακτήθηκε στις 17 Αυγούστου 2019.
  6. ↑ «HSPA - About Us». GSMA. 9 Ιουλίου 2017. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 9 Ιουλίου 2017. Ανακτήθηκε στις 29 Νοεμβρίου 2024.
  7. ↑ «Download Speeds: Comparing 2G, 3G, 4G & 5G Mobile Networks». Ken's Tech Tips (στα Αγγλικά). 23 Νοεμβρίου 2019. Ανακτήθηκε στις 17 Αυγούστου 2019.
  8. ↑ «HSPA». 3gpp.org. Ανακτήθηκε στις 17 Αυγούστου 2019.
  9. ↑ «HTC – Touch Phone, PDA Phone, Smartphone, Mobile Computer». 22 Νοεμβρίου 2008. Ανακτήθηκε στις 17 Αυγούστου 2019.
  10. ↑ ITU. ITU Radiocommunication Assembly approves new developments for its 3G standards. Δελτίο τύπου.
  11. ↑ «EDGE, 3G, H+, Etc: What Are All These Mobile Networks?». MakeUseOf (στα Αγγλικά). 15 Φεβρουαρίου 2019. Ανακτήθηκε στις 17 Αυγούστου 2019.
  12. ↑ NTT DOCOMO Global (9 November 1999). A Brand New Mobile Millennium Ericsson/CATT/DoCoMo jointly demonstrate pioneering W-CDMA technology at PT/Wireless. Δελτίο τύπου.
  13. ↑ «Economists' Pick». HKTDC Research. Ανακτήθηκε στις 12 Ιανουαρίου 2020.
  14. ↑ «DoCoMo Delays 3G Launch». Wired. 24 April 2001. https://www.wired.com/techbiz/media/news/2001/04/43253.
  15. ↑ Charny, Ben (1 Οκτωβρίου 2001). «World's first 3G phone network goes live» (στα Αγγλικά). ZDNet. Ανακτήθηκε στις 16 Αυγούστου 2019.
  16. ↑ «3G in UK». 3g.co.uk.
  17. ↑ «About Hutchison». Hutchison Telecommunications (Australia) Limited. 11 Ιουνίου 2008. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 8 Απριλίου 2013. Ανακτήθηκε στις 7 Απριλίου 2012.
  18. ↑ «Emtel | Africa Outlook Magazine». Africa Outlook Magazine (στα Αγγλικά). Ανακτήθηκε στις 3 Φεβρουαρίου 2018.
  19. ↑ «Radiocommunications Agency : The Auction of Radio Spectrum for the Third Generation of Mobile Telephones». National Audit Office (στα Αγγλικά). 19 Οκτωβρίου 2001. Ανακτήθηκε στις 17 Αυγούστου 2019.
  20. ↑ «Plus 8 Star presentation, "Is 3G a Dog or a Demon – Hints from 7 years of 3G Hype in Asia"». 11 Ιουνίου 2008. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 18 Φεβρουαρίου 2012. Ανακτήθηκε στις 6 Σεπτεμβρίου 2010.
  21. 1 2 «Global mobile statistics 2013 Part A: Mobile subscribers». Μαΐου 2013. Ανακτήθηκε στις 15 Οκτωβρίου 2013.
  22. ↑ Steven Millward (29 Ιουλίου 2014). «China now has 486.5 million 3G subscribers». Tech in Asia. Ανακτήθηκε στις 4 Αυγούστου 2014.
  23. ↑ Hall, Kat. «Sod 3G, that can go, but don't rush to turn off 2G, UK still needs it – report». www.theregister.com.
  24. ↑ «We're Switching Off Our 3G Network». EE (στα Αγγλικά). Ανακτήθηκε στις 2 Ιανουαρίου 2024.
  25. ↑ «3G CDMA Network Shut off date set for December 31, 2022». www.verizon.com (στα Αγγλικά). 30 Μαρτίου 2021. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 7 Μαρτίου 2023. Ανακτήθηκε στις 2 Ιανουαρίου 2024.
  26. ↑ «T-Mobile Network Evolution». T-Mobile Support (στα Αγγλικά). Ανακτήθηκε στις 2 Ιανουαρίου 2024.
  27. ↑ Kelly, Samantha Murphy (22 Φεβρουαρίου 2022). «AT&T is shutting down its 3G network. Here's how it could impact you | CNN Business». CNN (στα Αγγλικά). Ανακτήθηκε στις 2 Ιανουαρίου 2024.
  28. ↑ «2G/3G Sunset: What It Means for IoT Connectivity». Telenor IoT (στα Αγγλικά). 22 Απριλίου 2024. Ανακτήθηκε στις 22 Οκτωβρίου 2025.
  29. ↑ arsyline.cz. «2G and 3G networks are shutting down globally?!». SECTRON s.r.o. Ανακτήθηκε στις 26 Φεβρουαρίου 2022.
  30. ↑ «3G CELLULAR STANDARDS AND PATENTS». engpaper.com. 13 Ιουνίου 2005. Ανακτήθηκε στις 24 Ιουνίου 2012.
  31. 1 2 David J. Goodman (13 Ιουνίου 2005). «3G CELLULAR STANDARDS AND PATENTS» (PDF). IEEE Wireless com. Polytechnic Institute of New York University. Ανακτήθηκε στις 24 Ιουνίου 2012.
  32. ↑ «Study on the Interplay between Standards and Intellectual Property Rights (IPRs)» (PDF). European Commission. 18 Ιουλίου 2009. Ανακτήθηκε στις 24 Ιουνίου 2012.
  33. ↑ «Possible 'showstoppers' shadow 3G patent pool». eetimes.com. 21 Μαΐου 1999. Ανακτήθηκε στις 24 Ιουνίου 2012.
  34. ↑ «3G Licensing Workshop (19–21 September 2001)». www.itu.int. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 21 Σεπτεμβρίου 2024. Ανακτήθηκε στις 17 Ιουνίου 2021.
  35. ↑ «Cellular Standards for the Third Generation». ITU. 1 Δεκεμβρίου 2005. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 24 Μαΐου 2008. Ανακτήθηκε στις 25 Φεβρουαρίου 2026.
  36. ↑ «Security for the Third Generation (3G) Mobile System» (PDF). Network Systems & Security Technologies. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο (PDF) στις 12 Σεπτεμβρίου 2003. Ανακτήθηκε στις 25 Φεβρουαρίου 2026.
  37. ↑ Ashworth, Boone. «3G Service Is Going Away Next Year. Here's What That Means». WIRED. https://www.wired.com/story/3g-service-sunset-what-it-means/.
  38. ↑ Qualcomm halts UMB project, Reuters, 13 Νοεμβρίου 2008
  39. ↑ «first in the world with 4G services». TeliaSonera. 14 Δεκεμβρίου 2009. Ανακτήθηκε στις 6 Σεπτεμβρίου 2010.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

Επεξεργασία
  • Πολυμέσα σχετικά με το θέμα 3G στο Wikimedia Commons
Ανακτήθηκε από "https://el.wikipedia.org/w/index.php?title=3G&oldid=11607441"