Porównanie podstawowych cech poszczególnych generacji sieci komórkowych:

GENERACJA I:

  • łączność analogowa - sieci AMPS, NMT oraz TACS

GENERACJA II:

  • łączność cyfrowa GSM900, DCS1800
  • transmisja danych o prędkości 9,6 kb/s
  • możliwość wysyłania SMS o długości 160 znaków
  • usługi wąskopasmowe, takie jak: głos, SMS, dane, MMS, faks
  • połączenia alarmowe

GENERACJA III:

  • globalna cyfrowa łączność UMTS, znana również pod nazwą IMT-2000
  • usługi multimedialne i internetowe
  • konwergencja usług szerokopasmowych i wąskopasmowych
  • transmisja danych WCDMA 2Mb/s, EDGE 384 kb/s

Historia rozwoju telefonii komórkowej

Lata osiemdziesiąte przyniosły ze sobą rozwój pierwszych systemów telefonii komórkowej, które oparte były o technikę analogową. Do systemów pierwszej generacji należały: NMT, AMPS oraz TACS. Pierwszy system telefonii komórkowej wprowadziła do użytku w Polsce firma Centertel w roku 1991. System nosił nazwę NMT 450 i pracował przy częstotliwości 450MHz. Liczba dostępnych kanałów wynosiła zaledwie 200. Zasięgiem tej sieci zostało objęte 95% powierzchni naszego kraju.

Systemy analogowe cechowały się wieloma wadami, posiadały niewielka odporność na zakłócenia, łatwo można było podsłuchać rozmowy, nie istniał roaming międzynarodowy a transmisja danych przebiegała w bardzo wolny sposób. Niedoskonałości tych systemów wymusiły powstanie nowych systemów telefonii komórkowej drugiej generacji, zwanych GSM, które pracowały już w pełni w technice cyfrowej. Określono podstawowe cechy, którymi powinien się odznaczać sieci drugiej generacji: transmisja danych na poziomie 9,6 kbit/s, transmisja mowy na poziomie 13 kbit/s, swobodny dostęp do kanałów radiowych z wykorzystaniem zwielokrotnienia czasowego i ramki TDMA, które współpracują z pakietową siecią publiczną o protokole X.25. Kolejnymi cechami jest możliwość przesyłania krótkich wiadomości tekstowych SMS oraz prosta realizacja alarmowych połączeń. System GSM po raz pierwszy uruchomiono w roku 1991. Do polski technologia GSM 900 zawędrowała dopiero w roku 1996. Została wprowadzona przez firmę Polska Telefonia Cyfrowa, w ramach sieci Era, a także przez Polkomtel S.A. w ramach sieci Plus GSM. Trzeci operator - Centertel dostał koncesję na użycie sieci GSM 1800, w ramach sieci Idea, dzisiaj znana pod nazwą Orange.

Telefonia 2G w roku 1995 otrzymała szereg usprawnień, między innymi możliwość transmisji telefaksowej, komputerowy interfejs oraz usługi mogące identyfikować abonenta przy pomocy numeru karty SIM. Kolejnym etapem ewolucji systemów bezprzewodowych jest generacja 2,5G, którą wprowadzono jako fazę przejściową pomiędzy starszą drugą, a ówcześnie projektowaną, trzecią generacją. Generacja 2.5G powstała w roku 1997, opiera się ona na szybszych od GSM technikach transmisji, mianowicie: High Speer Circuit Switched Data, czyli HSCSD (oferujący transfer rzędu 115 kbit/s) oraz General Packed Radio Service, czyli GPRS (oferujący transfer rzędu 170kbit/s). Transmisja informacji z wykorzystaniem HSCDSD zakłada zwiększenie szybkości przekazywania danych przez przydzielenie określonej ilości szczelin czasowych do pojedynczego połączenia. Każda z tych szczelin zapewnia standardowy transfer GSM, czyli 9,6 kbit/s. Każda transmisja może wykorzystywać maksymalnie 7 szczelin, co daje możliwość transferu o przepływności rzędu 67,2 kbit/s. Zastosowanie dodatkowej kompresji zwiększa przepływność do 115 kbit/s. Pakietowa transmisja GPRS opiera się z kolei na wiązaniu ze sobą i wspólnym sterowaniu kilkoma kanałami transmisyjnymi, zebranymi w pojedynczy tor komunikacyjny. Możliwe staje się przyporządkowanie w pojedynczym kanale radiowym do 8 szczelin czasowych, co zapewnia przepływność rzędu 76,5 kbit/s. Zastosowanie dodatkowej kompresji zwiększa tą wartość do 170 kbit/s. Ostatnią technologią wprowadzoną przed 3G, jest transmisja typu Enhanced Data GSM Evolution, czyli EDGE. Technika ta umożliwia transmisję o przepływności aż 384 kbit/s, z wykorzystaniem starej infrastruktury sieci GSM. Zanim telefonia 3G wyprze swojego poprzednika, minie wiele lat równoległej pracy obu sieci

Internationa Mobile Telecommunications, w skrócie IMT - 2000, stanowi globalny, przyjęty ogólnie system standardu światowego światowej, opisujący telefonię trzeciej generacji. Został opracowany przez wspomnianą już organizację telekomunikacyjną International Telecommunication Group, w skrócie ITU. IMT - 2000 po raz pierwszy zatwierdzono oficjalnie na światowej konferencji poświęconej zagadnieniom radiotelekomunikacji, WRC - 2000, która odbyła się w Istambule. Tam też pracowała nad tym standardem grupa robocza znana pod nazwą WP - 8. Utworzenie jednolitego standardu światowego było zadaniem niezwykle trudnym, ponieważ w zależności od kraju te same pasma częstotliwościowe mogą być wolne, lub zajęte, na przykład przez wojsko. Stąd przyjęto konwencję zakładającą standaryzację pewnej rodziny systemów, w niewielkim stopniu różniących się od siebie, lecz kompatybilnych wzajemnie. Sprowadza się to do takiej praktycznej informacji, że kupując telefon komórkowy u operatora azjatyckiego, będziemy się nim mogli bezproblemowo posługiwać zarówno w Ameryce, czy w Europie. Prace polegające na opracowaniu systemów telefonii 3G zaczęto już dużo wcześniej. W roku 1992 w czasie Światowej Administracyjnej Konferencji Radiowej, WARC - 92, którą zorganizowało stowarzyszenie ITU, zostały określone pasma częstotliwościowe dla rozwoju tak naziemnych, jak i satelitarnych sieci telefonii bezprzewodowej. W roku 1995 podczas konferencji WRC - 95, czyli Światowej Konferencji Radiokomunikacyjnej, została przyjęta przez ITU uchwała nr 212, która postulowała wdrożenie naziemnych systemów łączności już w 2001 roku. W roku 1997 organizacja normalizacyjna European Telecommunication Standard Institute (ETSI), wysunęła założenia uniwersalnego systemu UMTS dla naszego kontynentu. Standard UMTS odnosi się właśnie do europejskiej kompatybilnej wersji standardu IMT - 2000. Wdrożenie standardu telefonii 3G w Europie zakładało dwie fazy. Najpierw w roku 2002 powstał podstawowy system standardu UMTS. Następnie w 2005 roku zakładano powstanie systemu globalnego.

Jako, że podstawowym założeniem UMTS jest integracja usług na szeroką skalę, zaplanowano wejście w skład systemu:

  • Sieci łączności bezprzewodowych
  • Radiowych sieci WLAN
  • Radiowych sieci dostępowych WLL
  • Radiowych sieci PABX
  • Radiowych niepublicznych sieci dyspozytorskich PMR
  • Sieci przywoławczych

Założenia zdefiniowane dla IMT - 2000 przez ITU obejmują następujące zagadnienia:

  • Ujednolicenie technicznych norm
  • Szeroko rozumiane usługi multimedialne
  • Swobodny dostęp producentów i operatorów do ujednoliconych standardów IMT
  • Płynne przejście ze standardów 2G oraz 2,5G

Minimalne, gwarantowane przez ITU prędkości transmisji są zależne od typu użytkownika korzystającego z sieci:

  • 144 kbit/s dla pieszego
  • 384 kbit/s dla pojazdu
  • 2 Mbit/s dla lokalizacji stałej

Pasma częstotliwościowe przeznaczone dla systemu UMTS zawierają się w przedziałach:

  • I przedział: 1885 - 2025 MHz
  • II przedział: 2100 - 2200 MHz