خمسة أجيال، وخمسة أسئلةٍ مختلفة
أعطتك الوحدة 10 خمس طرقٍ لتشارك الطيف بلا تاريخ. وقد جاءت متعاقبة، كلٌّ منها لأن التي قبلها ارتدّت على حائطٍ يعرفه أحدهم بالاسم. وهنا تصير تلك الأرقام تاريخاً.
ما حلّه، وما كلّفه
- أعطى الجيل 1 التنقّل — وبلا تشفيرٍ ولا استيثاق، و833 قناة
- وأعطى الجيل 2 السعة برقمنة الكلام — وبقي دائرة
- وأعطى الجيل 2.5 المعطيات على شبكة صوت — و600 إلى 700 ميلي ثانية
- وجعل الجيل 3 المعطيات أولى — واحتاج تحكّماً في القدرة 1500 مرّةٍ في الثانية
- ومضى الجيل 4 إلى IP خالص — وفقد صوت تبديل الدوائر بأسره
اقرأ الجيل مقايضةً قبلتها الصناعة، لا تحسيناً مجّانيّاً أبداً.
ثمانية مستخدمين، حاملٌ واحد
- الإطار = 8 × 577 µs = 4.615 ميلي ثانية، أي 217 إطاراً/ث
- قناةٌ بـ22.8 كيلوبت/ث تحمل مرمِّزاً بـ13 كيلوبت/ث → معدّل 0.57
- 200/8 = 25 كيلوهرتز للمكالمة مقابل 30 في AMPS — 1.2 ضعف فقط
وربح GSM الحقيقي في السعة كان إعادةً أضيق للاستعمال، لا الشقوق.
GPRS، ثم EDGE
- شقوق 577 µs نفسها، لكنها لم تبقَ محجوزة — تُوزّع عند الطلب
- CS-4 في GPRS = 21.4 كيلوبت/ث للشقّ → 8 × 21.4 = 171.2 كيلوبت/ث
- هاتفٌ حقيقيٌّ بأربعة شقوقٍ على CS-2: 4 × 13.4 = 53.6 كيلوبت/ث
- ويضيف EDGE 8PSK (الدرس M5-L3): MCS-9 = 2 × 592 بتّاً/20 ميلي ثانية = 59.2 كيلوبت/ث
- 4 × 59.2 = 236.8 كيلوبت/ث معلَنة؛ و8 × 59.2 = 473.6 هو السقف
أربع خطط ترميزٍ تُختار لكل وصلة — وهو التوائم في الدرس M6-L4 في أفجّ صوره.
المعدّل والتغطية موردٌ واحد
أجرِه على 384 كيلوبت/ث بدلاً من ذلك: 3.84×10⁶/384×10³ = 10.0 ديسيبل. فالكلام ينال 25 ديسيبل من الحماية والمعطيات تنال 10 — فلا بدّ للمعطيات أن تقعد أقرب. والسعة اللدنة هي الجزاء؛ والتحكّم في القدرة 1500 مرّةٍ في الثانية هو الثمن.
المعدّل نما أسرع من الكفاءة
طريقان إلى 7.5 bit/s/Hz
تنزل الزيادة بالـ201.6 إلى 150.75 ميغابت/ث في الصنف 4، أي 74.8% من الخام. ثم 150/20 = 7.5 bit/s/Hz — والدرس M6-L3 تنبّأ بذلك بالضبط من شانون وهامش، ولا يعرف عن كتل الموارد شيئاً.
لقد حذفوا متحكّم الراديو
- UMTS: NodeB → RNC → SGSN → GGSN — أربع قفزاتٍ وأربعة أرتال
- LTE: eNodeB → S-GW → P-GW — وeNodeB يحمل المُجدوِل
- MME مستوى تحكّمٍ فقط؛ وS-GW وP-GW مستوى مستخدمٍ فقط
- صار نحو 150 ميلي ثانية 30 إلى 50، بعامل نحو 3.75
- فترة 1 ميلي ثانية: التضمين والترميز يُعاد اختيارهما ألف مرّة/ث من CQI من 1 إلى 15
إزالة طبقةٍ من الهرميّة هي ما قصّ زمن الاستجابة. وسلّم الدرس M6-L4 يمتدّ 36 ضعفاً في السيالة.
LTE لا يقدر على مكالمةٍ هاتفيّة
لا مجال دوائر موجود، فالصوت RTP/UDP/IP على QCI-1 — أو يُنزلك CSFB إلى الجيل الثاني. و13.84 كيلوبت/ث بعد ROHC: هو 13 في GSM تقريباً.
ما تعلّمته
- FDMA في الجيل 1 → TDMA في 2 → حزمٌ في 2.5 → شفراتٌ في 3 → OFDMA في 4
- من 13 كيلوبت/ث إلى 150 ميغابت/ث = 11 538 ضعفاً في 21 سنة، 56%/سنة
- المعدّل ×7813 = عرض النطاق ×666.7 × bit/s/Hz ×11.7
- EPC مسطّحة: بلا RNC، ومستويا التحكّم والمستخدم مفصولان، وفترة 1 ميلي ثانية
- لا صوت دوائر بحال — ومن ثمّ الصوت عبر LTE على QCI-1، وCSFB