Когда появилась сотовая связь

Содержание

Когда появилась сотовая связь

MihailSmolensk › Блог › История изобретения мобильного телефона

3 апреля 1973 года глава подразделения мобильной связи Motorola Мартин Купер, прогуливаясь по центру Манхеттена, решил позвонить по сотовому телефону. Прохожие очень удивлялись и не понимали, что происходит: до появления коммерческой сотовой телефонии оставалось еще 10 лет.

6 марта 1983 года был выпущен первый в мире коммерческий портативный сотовый телефон. В этот день компания Motorola представила аппарат DynaTAC 8000X — результат 15 лет разработок, на которые было потрачено более $100 млн. Телефон весил 794 грамма и имел размеры 33 x 4,4 x 8,9 см. Заряда аккумуляторов первого мобильника со светодиодным дисплеем хватало на 8 часов работы в режиме ожидания или часа разговоров. Телефон был первым сертифицирован для коммерческого использования Федеральной комиссией по связи США. В розницу новинка стоила баснословные деньги — $3.995. Однако, по словам представителей Motorola, даже несмотря на высокую цену, сама идея быть всегда на связи настолько воодушевила пользователей, что в очередь на покупку DynaTAC 8000X записывались тысячи американцев.DynaTAC 8000X

Идея сотовой телефонной связи появилась у компании AT&T Bell Labs еще в 1946 году. Тогда эта фирма создала первый в мире радиотелефонный сервис: это был гибрид телефона и радиопередатчика — с помощью радиостанции, установленной в машине, можно было передать сигнал на АТС и совершить обычный телефонный звонок. Звонок на радиотелефон совершался значительно более сложным путем: абоненту необходимо было позвонить на телефонную станцию и сообщить номер телефона, установленного в машине. Говорить одновременно было невозможно: связь происходила как в обычных радиостанциях того времени — для того чтобы говорить, надо было нажать кнопку и отпустить ее, чтобы услышать ответное сообщение. Возможности радиотелефонов были ограничены: мешали помехи и небольшой радиус действия радиостанции.

AT&T, предлагавшая американцам аренду автомобильных радиостанций, решила и сотовую телефонию развивать в том же стиле. Устройство весом около 12 кг размещалось в багажнике машины, пульт управления и трубку выносили в салон, а ради антенны приходилось продырявить крышу машины. Зато это устройство работало, и его владельцам не приходилось таскать тяжести в руках.

До начала 1960-х годов многие компании отказывались проводить исследования в области создания сотовой связи, поскольку приходили к выводу, что, в принципе, невозможно создать компактный сотовый телефонный аппарат. Их также останавливал опыт AT&T, которая в 1947 году создала систему «дорожного сервиса» — она предлагала радиотелефоны бизнесменам и водителям, постоянно совершавшим поездки между Нью-Йорком и Бостоном. После пяти лет работы этот сервис закрылся из-за недостатка клиентов. Сети радиотелефонов были созданы в ряде городов США, но в большинстве случаев они не достигали заметного коммерческого успеха.

Около десяти лет AT&T Bell Labs и Motorola вели исследования параллельно. Motorola сумела быстрее добиться успеха и победила. На разработку первой модели сотового телефона она затратила 15 лет и огромную сумму — $100 млн. В апреле 1973 года инженер Мартин Купер, сотрудник компании Motorola, позвонил с нью-йоркской улицы в офис компании AT&T Bell Labs и попросил к телефону главу исследовательского отдела Джоэля Энгеля. Купер держал в руках первый образец действующего мобильного телефона и стоял вблизи первой сотовой антенны, установленной на одном из нью-йоркских небоскребов. После этого Купер отправился на пресс-конференцию, организованную Motorola, чтобы сообщить о достигнутом успехе журналистам. Это был первый звонок, совершенный с сотового телефона и он, фактически, стал началом новой эпохи в области телекоммуникаций.

Правда на портативное устройство это моторолловское детище было мало похоже. Как вспоминает Мартин Купер, тот исторический звонок он совершил с помощью телефона, похожего на кирпич. Высота 25 см, толщина и ширина около 5 см. Первая в мире «мобила» весила около килограмма — Купер утверждает, что постоянное ношение ее в руках сильно укрепило его мышцы.

Техника была явно недоработана. Но ее создателям надо было торопиться. Федеральная комиссия по связи США уже рассматривала проекты постановлений, регулирующих зарождающуюся сотовую телефонию. На повестке дня стоял вопрос о выделении частот, завязалась дискуссия о допустимых мощностях. Руководители Motorola очень боялись, что все будет сделано под нужды AT&T. Им надо было показать, что «пешеходная» сотовая телефония уже существует, что они тоже игроки на рынке.

Итак, повторимся. 3 апреля 1973 г., гуляя по улицам Манхеттена, Мартин Купер сделал несколько звонков. Как вы думаете, кому он позвонил в первую очередь? Конечно же, конкурентам.
«Это был один парень из AT&T, продвигавший телефоны для автомобилей, — рассказывает Купер. — Его звали Джоел Эйнджел. Я позвонил ему, и рассказал, что звоню с улицы, с настоящего «ручного» сотового телефона. Я не помню, что он ответил. Но вы знаете, я слышал, как скрипят его зубы».
«Хорошо ли было слышно?» — поинтересовался корреспондент.
«Просто замечательно, — ответил первооткрыватель. — У нас была одна базовая станция и один мобильных телефон, так что слышимость была отличной. Это сейчас операторы пытаются засунуть огромное количество разговоров в один частотный канал. Естественно, это сказывается на качестве».

После беседы с конкурентами из AT&T Купер начал звонить корреспондентам. «Я сделал много звонков. Помню, как я пересекал улицу, беседуя с репотером радио Нью-Йорка.- Одна из самых рискованных вещей, что я делал в жизни». В общем — типичная PR акция.

Задача была выполнена, общественное мнение и профильное ведомство взбудоражили. У AT&T отобрали кусочек монополии. А первый коммерческий сотовый телефон появился на рынке только через десять лет, 6 марта 1983 г.

Вероятно, ни одна другая современная технология так долго не пробивалась к потребителю. С момента создания новой технологии связи и до момента получения разрешения на ее коммерческое использование прошло 37 лет.

Motorola первой начала массовый выпуск мобильных телефонов и на долгое время стала законодателем мод в мире беспроводной телефонной связи. Успех сотовых телефонов был ошеломляющим. Телефонные компании не могли предоставить телефоны всем желающим, потому что их возможности были ограничены недостаточным количеством частот, мощностями АТС и недостаточным количеством сотовых передатчиков. К примеру, компания Bell System, создавшая свою модель сотового телефона на полгода позже Motorola, в 1978 году в Нью-Йорке имела 545 клиентов, а еще 3.7 тыс. стояли в очереди на покупку. В масштабах США в очереди на покупку стояли 20 тыс. клиентов Bell System, им было сообщено, что период ожидания может занять 5-10 лет.

Однако уже в 1983 году в мире насчитывался 1 млн. абонентов, в 1990 году — 11 млн. Распространение сотовых технологий сделало этот сервис все более дешевым, качественным и доступным. В результате, по данным Международного Телекоммуникационного Союза International Telecommunication Union, в 1995 году в мире насчитывалось уже 90.7 млн. владельцев сотовых телефонов, за последующие шесть лет их число выросло более, чем в 10 раз — до 956.4 млн. По состоянию на сентябрь 2003 года, в мире насчитывалось 1.29 млрд. пользователей «трубок». Предполагается, что к 2007 году их количество увеличится почти вдвое и превысит 2.15 млрд

Читать еще:  Сотовые телефоны самсунг 2020

/ История изобретения мобильного телефона

То, что здесь написано — не фантастика, не мистификация и не альтернативная история. Речь пойдет о событиях, действительно имевших место, но оказавшимся по разным, не до конца выясненным обстоятельствам, совершенно забытыми.

1. МАРТИН КУПЕР БЫЛ НЕ ПЕРВЫМ.

Обычно об истории создания мобильного телефона рассказывают примерно так.3 апреля 1973 года глава подразделения мобильной связи Motorola Мартин Купер, прогуливаясь по центру Манхеттена, решил позвонить по мобильнику. Мобильник назывался Dyna-TAC и был похож на кирпич, который весил более килограмма, а работал в режиме разговора всего полчаса.

До этого сын основателя компании Motorola Роберт Гелвин, занимавший в те далекие времена пост исполнительного директора этой фирмы, выделил 15 миллионов долларов и дал подчиненным срок 10 лет на то, чтобы создать устройство, которое пользователь сможет носить с собой. Первый работающий образец появился всего через пару месяцев. Успеху Мартин Купера, пришедшего в фирму в 1954 году рядовым инженером, способствовало то, что с 1967 года он занимался разработкой портативных раций. Они-то и привели к идее мобильного телефона.

Считается, что до этого момента других мобильных телефонных аппаратов, которые человек может носить с собой, как часы или записную книжку, не существовало. Были портативные рации, были «мобильные» телефоны, которыми можно было пользоваться в автомобиле или поезде, а вот такого, чтобы просто ходить по улице — нет.

Более того, до начала 1960-х годов многие компании вообще отказывались проводить исследования в области создания сотовой связи, поскольку приходили к выводу, что, в принципе, невозможно создать компактный сотовый телефонный аппарат. И никто из специалистов этих компаний не обратил внимание на то, что по другую сторону «железного занавеса» в научно-популярных журналах стали появляться фотографии, где был изображен… человек, говорящий по мобильному телефону. (Для сомневающихся будут приводиться номера журналов, где опубликованы снимки, чтобы каждый мог убедиться, что это не графический редактор).

Мистификация? Шутка? Пропаганда? Попытка дезинформировать западных производителей электроники (эта промышленность, как известно, имела стратегическое военное значение)? Может быть, речь идет просто об обыкновенной рации?
Однако дальнейшие поиски привели к совершенно неожиданному выводу — Мартин Купер был не первым в истории человеком, позвонившим по мобильному телефону. И даже не вторым.

История телефонной связи в Москве: с 1882 года по наши дни

Сегодняшняя молодежь не представляет жизни без сотового телефона. Поколению 1970—1980-х годов кажется, что телефон был всегда: городской телефон, телефон-автомат, которые потом плавно дополнились, а в некоторых случаях даже полностью заменились мобильными телефонами.

На самом деле телефонная связь в Москве существует уже очень давно. Так, 13 июля 2017 года компании «МГТС» исполнилось 135 лет. Юбилей команда МГТС отметила необычным рекордом. 13 июля 2017 года около 1,5 тыс. сотрудников компании приняли участие во флешмобе: они выстроились в форму логотипа компании и одновременно сделали несколько тысяч селфи, которые затем опубликовали в социальных сетях с хештегами #первыевгороде и #followmgts. За первые 15 часов эти фотографии увидело свыше 200 тыс. человек. Представитель Книги рекордов России зарегистрировал рекорд России в номинации «Логотип компании, выстроенный из наибольшего числа сотрудников».

Кроме этого, к своему юбилею компания запустила специальный сайт 135.mgts.ru, посвященный совместной истории Москвы и ее первой телекоммуникационной компании. Мы в редакции Банки.ру познакомились с историей компании «МГТС» и связи в Москве в принципе и выбрали самые интересные и значимые факты из 135 лет ее существования.

Все началось 13 июля 1882 года, когда официально открылась первая в Москве и в России телефонная станция. Клиентская база насчитывала всего 26 трехзначных номеров. Телефон был товаром класса люкс, один номер в год стоил 250 рублей, почти как три шубы из хорька, тем не менее уже через год после открытия абонентов было уже 371, а в 1889 году количество подключенных клиентов перевалило за тысячу.

В 1903 году император Николай II прибыл в Москву по случаю запуска телефонной линии в Московском Кремле, где компания Ericsson подарила ему телефон с трубкой из слоновой кости. В этом же году в Москве появляются первые телефонные будки. Интересно, что кабель поставляет предприятие с необычным названием «Фабрика волочения золота и серебра», которой руководит тот самый Константин Станиславский (он был внуком основателя фабрики Семена Алексеева). Кстати, сам Константин Сергеевич уже в своей театральной деятельности часто пользовался телефонной связью, заставляя актеров снова и снова читать ему по телефону роли, неоднократно повторяя коронное «Не верю!».

В 1916 году, в разгар Первой мировой войны, несмотря на сложное время, телефонная связь в Москве продолжает работать и развиваться. На каждые 100 москвичей приходится 3,7 телефонных аппарата, вводится в эксплуатацию крупнейшая по номерной емкости в Европе телефонная сеть на 60 000 номеров. До появления автоматической телефонной станции соединение устанавливали девушки-телефонистки, которых также называли «барышнями». Работа считалась очень почетной, на неё брали только девушек ростом не менее 155 сантиметров (чтобы они смогли дотянуться до верхних переключателей) с приятным голосом и, обязательно, незамужних. Ведь приходилось иногда работать в ночную смену, что для замужних дам в те времена считалось недопустимым.

С приходом революции 1917 года связь на время прервалась, но начала возобновляться уже в марте 1918 года. Тогда же появилась всем известная аббревиатура «МГТС». Сначала связью обеспечиваются предприятия и учреждения, затем разрастается сеть телефонных автоматов. Устанавливать телефоны в квартиры разрешено было только с 1921 года. Кстати, радио москвичам подключали также по телефонным проводам МГТС.

В 1930 году в здании на Большой Ордынке, дом 25, размещается первая автоматическая телефонная станция (АТС). Кстати, первая АТС прослужила 70 лет. Что стало поводом для занесения станции в Книгу рекордов Гиннесса. Первая АТС была закрыта в 1998 году.

В 1932 году появляется справочная служба «09», а знаменитая Служба точного времени «100» начинает свою работу в 1937 году. Кстати, номер действует и сейчас, по нему до сих пор, несмотря на обилие всевозможных гаджетов, звонит 1,5 млн человек в год.

Во время Великой Отечественной войны, несмотря на бомбардировки и подход вражеских войск к Москве, связь не прерывалась, хотя половину оборудования все же пришлось демонтировать и эвакуировать. Эвакуированное оборудование вернулось в Москву в 1944 году.

После войны телефонная сеть претерпевает бурный рост, в связи с чем в 1968 году все шестизначные номера заменяются семизначными, так как старой емкости уже не хватает.

Олимпиаду 1980 года Москва встретила в том числе говорящей на четырех языках (английском, французском, немецком и испанском) справочной службой «09». Кроме того, в городе устанавливают 80 000 дополнительных телефонов и 350 таксофонов.

С приходом рыночной экономики потребность в связи только возросла. В 1990 году создается совместное предприятие «Комстар», которое устанавливает в Москве 100 безмонетных международных телефонов. В 1991 году появляется первая мобильная сеть, построенная компаниями «Московская сотовая связь» и Ericsson. В следующем, 1992 году создаются сотовые операторы «Билайн» и «МТС». Первые сети операторов начали свою работу именно в Москве.

Чуть позже другие мобильные операторы начинают свою работу в регионах. 17 июня 1993 года создана компания «ЗАО «Северо-Западный GSM». Эту дату принято считать днем рождения оператора «МегаФон». В Москву оператор придет только 21 ноября 2001 года.

Читать еще:  Сбермобайл: особенности и преимущества

Последним на московский рынок приходит оператор Tele2. Официальный запуск сетей оператора в Москве состоялся в октябре 2015 года, сделав Tele2 федеральным игроком.

Бурный рост сотовых, стационарных и интернет-сетей привел к тому, что сейчас москвичи живут в самом развитом городе Европы по уровню телеком-инфраструктуры. Стационарная и мобильная связь, Интернет из предметов роскоши превратились в предметы первой необходимости. Связь есть везде: мобильный гаджет в кармане, Интернет дома, на работе, в транспорте, в кафе и ресторанах. Качество становится все лучше, скорости — выше, гаджеты — сложнее.

Будущее нас ждет интересное и насыщенное. Но нет будущего без прошлого. Хорошо, что круглые даты дают нам повод вспомнить историю и заглянуть в то время, когда все это только начиналось.

Откуда в телефоне интернет

BREAKING: Мобильная связь была с нами не всегда. Всего несколько десятилетий назад даже мысль о том, что данные можно передавать буквально по воздуху, была из жанра фантастики. Предлагаем вспомнить, как развивались технологии мобильной связи, а заодно подвести итоги проекта по строительству сети LTE от Tele2 в российских регионах.

1991 год: зарождение мобильного интернета

В 1982 году группа из 26 европейских национальных телефонных компаний начала разработку стандарта GSM. Они хотели построить единую для всех европейских стран сотовую систему диапазона 900 MГц. В 1989 году был создан Европейский Телекоммуникационный Институт Стандартов (ETSI), который и взял на себя ответственность за дальнейшее развитие GSM. В 1990 году были опубликованы первые рекомендации. Спецификация была опубликована в 1991 году – этот год и можно считать началом развития мобильного интернета. Именно благодаря стандарту GSM у нас появилась возможность отправлять друг другу текстовые сообщения, электронные письма, просматривать сайты, слушать музыку и смотреть видео.

3 декабря 1992 года 22-летний разработчик компьютерных программ Нил Папуорт отправил первое короткое текстовое сообщение – SMS. SMS получил директор телекоммуникационной компании Vodafone, оно содержало всего два слова «Счастливого Рождества». По признанию Папворта, ответа он так и не получил. Кстати, в тот момент сеть еще не позволяла отправлять SMS с телефона на телефон, поэтому первое сообщение было передано с компьютера.

В октябре 2017 года суд в Австралии признал предсмертное SMS самоубийцы полноценным завещанием. На основании SMS суд постановил отдать дом брату и племяннику покойного, оставив ни с чем его супругу и сына.

1997 год: интернет впервые становится по настоящему мобильным

В 1997 году три лидера мобильного рынка того времени – Nokia, Motorola и Ericsson – создали некоммерческую организацию WAP Forum, целью которой было разработать решение, способное объединить две сенсации конца ХХ века – мобильный телефон и Интернет. Уже в мае 1998 года была опубликована первая редакция протокола WAP. Он был задуман как открытый стандарт для беспроводной передачи данных, оптимизированный для мобильных телефонов с крошечным дисплеем, ограниченной памятью и невысокой производительностью.

Забегая вперед, можно сказать, что протокол WAP полностью исчерпал себя к 2013 году, и этому есть несколько причин, основные из них:

  • скорость работы, простота использования и внешний вид WAP-сайтов не оправдали ожиданий пользователей;
  • первые WAP-телефоны не были адаптированы к интернету: подключение к WAP-сервисам не входило в ежемесячные тарифные планы и оплачивалось отдельно.

Сегодня все интернет-браузеры поддерживают HTML, CSS и JavaScript. Не нужно больше использовать WAP-разметку для обеспечения обратной совместимости веб-страниц. Смартфоны окончательно превратились в полноценные ПК с постоянным подключением к интернету.

2000 год: появление GPRS и 2.5G сетей

Глядя на ситуацию из 2018 года, становится очевидным, что WAP утратил всякие перспективы развития ещё к началу 2000-х годов. Именно в то время началось бурное развитие GPRS и EDGE. В 2000 году появились первые телефоны с поддержкой General Packet Radio Service (GPRS). В 2001 году GPRS, стандартизированный Европейским институтом телекоммуникационных стандартов, был запущен во всем мире в качестве услуги, предоставляемой в рамках GSM для обеспечения доступа к мобильному Интернету. В системах 2G GPRS обеспечивает скорость передачи данных в диапазоне 56-114 Кбит/с.

В 2003 году на базе GPRS появилась «надстройка» Enhanced Data Rate for GSM Evolution (EDGE) для более скоростной передачи данных. Данные собираются в пакеты и передаются через виртуальный канал, который предоставляется абоненту на время GPRS-сеанса.

Первая попытка переслать данные от одного компьютера другому в режиме онлайн была совершена в 1969 году в США и окончилась провалом. Калифорнийский университет Лос-Анджелеса пытался соединиться со Стэнфордским научно-исследовательским институтом и передать всего одно слово LOGIN. Система зависла на третьей букве.

2001 год: технология 3G

Пока операторы связи стремились модернизировать существующую структуру, чтобы избежать инвестиций в 3G, спрос на данные вырос. Люди стали все активнее пользоваться мобильными телефонами, и скорость передачи данных стала критичным показателем. 2G с этой задачей не справлялся, поэтому была создана новая технология.

В 2001 году в Японии был представлен 3G. Это была революция: скорость передачи данных выросла до 2 Мбит/с – с 114 Кбит/с в технологии 2G. Но улучшилась не только скорость.

У 3G есть было одно очень важное преимущество – улучшенная защита от обрывов связи в движении, за счёт использования так называемого «мягкого хэндовера». По мере удаления от одной базовой станции клиента «подхватывает» другая. Она начинает передавать всё больше и больше информации, в то время как первая станция передаёт всё меньше и меньше, пока клиент вообще не покинет её зону обслуживания. При хорошем покрытии сети вероятность обрыва полностью исключается системой подобных «подхватов». Появилась возможность смотреть на телефоне фильмы и совершать видеозвонки.

Именно технология 3G полностью изменила веб-индустрию. Началась эра смартфонов как полноценных карманных компьютеров, стали появляться мобильные приложения. В 2009 году стало ясно, что в какой-то момент сети 3G станут перегружены трафиком от приложений, которым необходим доступ в сеть. Мобильные операторы сосредоточились на внедрении 4G, намереваясь увеличить скорость в несколько раз по сравнению с существующими сетями 3G.

2005 год: технология 4G

Первые технологии 4G были представлены в США (WiMAX) и Скандинавии (LTE). В итоге победила технология LTE, так как основным преимуществом LTE является преемственность по отношению к 3G. Технология WiMAX же является отдельной технологией: ее развитию помешали ограниченный ряд абонентских устройств, фактическое отсутствие роуминга и отказ крупнейших вендоров и мобильных операторов от инвестиций.

Технология 4G практически сравняла скорость мобильного интернета и домашнее широкополосное подключение. Существующий общий стандарт определяет 4G как сеть, в которой скорость 100 Мбит/с предоставляется для абонентов в движении и до 1 Гбит/с – в идеальных условиях, когда абонентское устройство не движется. При этом задержка колеблется в пределах от 20 до 50 мс.

Первая коммерческая сеть LTE была запущена 14 декабря 2009 года шведской телекоммуникационной компанией TeliaSonera совместно с Ericsson в Стокгольме и Осло.

Что дальше: 5G?

5G – пятое поколение мобильной связи, которое действует на основе стандартов телекоммуникаций, следующих за 4G. Стандарты для развертывания 5G-сетей пока не разработаны. Мобильные операторы связи во многих уголках мира испытывают отдельные элементы сети 5G и проводят лабораторные тесты технологии 5G.

Технологии 5G должны обеспечивать более высокую пропускную способность по сравнению с технологиями 4G, чтобы обеспечить бо́льшую доступность широкополосной мобильной связи и использование режимов device-to-device. Это поможет развитию интернета вещей, индустрии беспилотных авто, телемедицины, виртуальной реальности.

В конце июня 2018 года в Финляндии сотовым оператором Elisa Oyj была запущена первая в мире коммерческая сеть 5G.

В 1974 году академик Андрей Дмитриевич Сахаров написал статью для американского журнала Saturday Review, которая называлась «Мир через полвека». В статье он отразил свои размышления о возможном будущем человечества в различных сферах жизни: наука и техника, экономика, государственное управление, транспорт. Андрей Дмитриевич буквально предсказал появление интернета:

«Одним из первых этапов этого прогресса представляется создание единой всемирной телефонной и видеотелефонной системы связи. В перспективе, быть может, поздней, чем через 50 лет, я предполагаю создание всемирной информационной системы (ВИС), которая и сделает доступным для каждого в любую минуту содержание любой книги, когда-либо и где-либо опубликованной, содержание любой статьи, получение любой справки. ВИС должна включать индивидуальные миниатюрные запросные приемники-передатчики, диспетчерские пункты, управляющие потоками информации, каналы связи, включающие тысячи искусственных спутников связи, кабельные и лазерные линии. Даже частичное осуществление ВИС окажет глубокое воздействие на жизнь каждого человека, на его досуг, на его интеллектуальное и художественное развитие. В отличие от телевизора, который является главным источником информации многих из наших современников, ВИС будет предоставлять каждому максимальную свободу в выборе информации и требовать индивидуальной активности.

Читать еще:  Бесплатный оператор связи

Но поистине историческая роль ВИС будет в том, что окончательно исчезнут все барьеры обмена информацией между странами и людьми. Полная доступность информации, в особенности распространенная на произведения искусства, несет в себе опасность их обесценивания. Но я верю, что это противоречие будет как-то преодолено. Искусство и его восприятие всегда настолько индивидуальны, что ценность личного общения с произведением и артистом сохранится. Также сохранит свое значение книга, личная библиотека – именно потому, что они несут в себе результат личного индивидуального выбора, и в силу их красоты и традиционности в хорошем смысле этого слова. Общение с искусством и с книгой навсегда останется праздником».

Как работает мобильная связь: соты, стандарты и возможности 5G

Сотовая связь считается одним из самых полезных изобретений человечества — наряду с колесом, электричеством, интернетом и компьютером. И лишь за несколько десятилетий эта технология пережила целый ряд революций. С чего начиналось беспроводное общение, как работают соты и какие возможности откроет новый мобильный стандарт 5G?

Как появилась сотовая связь

Впервые идея сотовой связи была выдвинута в 1947 году — над ней работали инженеры из Bell Labs Дуглас Ринг и Рэй Янг. Однако реальные перспективы ее воплощения стали вырисовываться только к началу 1970-х годов, когда сотрудники компании разработали рабочую архитектуру аппаратной платформы сотовой связи.

Так, американские инженеры предложили размещать передающие станции не в центре, а по углам «ячеек», а чуть позже была придумана технология, позволяющая абонентам передвигаться между этими «сотами», не прерывая связи. После этого осталось разработать действующее оборудование для такой технологии.

Задачу успешно решила компания Motorola — ее инженер Мартин Купер 3 апреля 1973 года продемонстрировал первый работающий прототип мобильного телефона. Он позвонил начальнику исследовательского отдела компании-конкурента прямо с улицы и рассказал ему о собственных успехах.

Руководство Motorola немедленно вложило в перспективный проект 100 миллионов долларов, однако на коммерческий рынок технология вышла только через десять лет. Такая задержка связана с тем, что сначала требовалось создать глобальную инфраструктуру базовых станций сотовой связи.

В продажу первый сотовый телефон поступил 6 марта 1983 года. Он весил почти 800 граммов, мог работать на одном заряде 30 минут в режиме разговора и заряжался около 10 часов. При этом аппарат стоил 3995 долларов — баснословную сумму по тем временам. Несмотря на это, мобильник мгновенно стал популярен.

Почему связь называется сотовой

Принцип мобильной связи прост — территория, на которой обеспечивается соединение абонентов, разбивается на отдельные ячейки или «соты», каждую из которых обслуживает базовая станция. При этом в каждой «соте» абонент получает идентичные услуги, поэтому сам он никак не чувствует пересечения этих виртуальных границ.

Обычно базовая станция в виде пары железных шкафов с оборудованием и антенн размещается на специально построенной вышке, однако в городе их нередко размещают на крышах высотных зданий. В среднем каждая станция ловит сигнал от мобильных телефонов на удалении до 35 километров.

Для улучшения качества обслуживания операторы также устанавливают фемтосоты — маломощные и миниатюрные станции сотовой связи, предназначенные для обслуживания небольшой территории. Они позволяют резко улучшить покрытие в тех местах, где это необходимо.Сотовую связь в России объединят с космосом

Находящийся в сети мобильник прослушивает эфир и находит сигнал базовой станции. В современную SIM-карту, кроме процессора и оперативки, вшит уникальный ключ, позволяющий авторизоваться в сотовой сети. Связь телефона со станцией может осуществляться по разным протоколам — например, цифровым DAMPS, CDMA, GSM, UMTS.

Сотовые сети разных операторов соединены друг с другом, а также со стационарной телефонной сетью. Если телефон выходит из поля действия базовой станции, аппарат налаживает связь с другими — установленное абонентом соединение незаметно передается другим «сотам», что обеспечивает непрерывную связь при перемещениях.

В России для вещания сертифицированы три диапазона — 800 МГц, 1800 МГц и 2600 МГц. Диапазон 1800 МГц считается самым популярным в мире, так как сочетает высокую емкость, большой радиус действия и высокую проникающую способность. Именно в нем сейчас работают большинство мобильных сетей.

Какие стандарты мобильной связи бывают

Первые мобильники работали с технологий 1G — это самое первое поколение сотовой связи, которое опиралось на аналоговые телекоммуникационные стандарты, главным из которых стал NMT — Nordic Mobile Telephone. Он предназначался исключительно для передачи голосового трафика.

К 1991 году относят рождение 2G — главным стандартом нового поколения стал GSM (Global System for Mobile Communications). Данный стандарт поддерживается до сих пор. Связь в этом стандарте стала цифровой, появилась возможность шифрования голосового трафика и отправки СМС.

Скорость передачи данных внутри GSM не превышала 9,6 кбит/с, что делало невозможной передачу видео или высококачественного звука. Проблему был призван решить стандарт GPRS, известный как 2.5G. Он впервые позволил пользоваться сетью Интернет владельцам мобильных телефонов.

Еще одним отличием 3G стало присвоение каждому абоненту IP-адреса, что позволило превратить мобильники в маленькие компьютеры, подключенные к интернету. Первая коммерческая сеть 3G была запущена 1 октября 2001 года в Японии. В дальнейшем пропускная способность стандарта неоднократно увеличивалась.

Наиболее современный стандарт — связь четвертого поколения 4G, которая предназначена только для высокоскоростных сервисов передачи данных. Пропускная способность сети 4G способна достигать 300 Мбит/сек, что дает пользователю практически неограниченные возможности работы в интернете.

Сотовая связь будущего

Стандарт 4G заточен на непрерывную передачу гигабайтов информации, в нем даже отсутствует канал для передачи голоса. За счет чрезвычайно эффективных схем мультиплексирования загрузка фильма высокого разрешения в такой сети займет у пользователя 10-15 минут. Однако даже его возможности уже считаются ограниченными.

В 2020 году ожидается официальный запуск нового поколения связи стандарта 5G, который позволит передачу больших объемов данных на сверхвысоких скоростях до 10 Гбит/сек. Кроме этого, стандарт позволит подключить к высокоскоростному интернету до 100 миллиардов устройств.

Именно 5G позволит появиться настоящему интернету вещей — миллиарды устройств будут обмениваться информацией в реальном времени. По оценке экспертов, сетевой трафик скоро вырастет на 400%. Например, автомобили начнут постоянно находиться в глобальной Сети и получать данные о дорожной обстановке.

ЕЩЕ ПО ТЕМЕ:

Низкая степень задержки обеспечит связь между транспортными средствами и инфраструктурой в режиме реального времени. Ожидается, что надежное и постоянно действующее соединение впервые откроет возможность для запуска на дорогах полностью автономных транспортных средств.

Российские операторы уже экспериментируют с новыми спецификациями — например, работы в этом направлении ведет «Ростелеком». Компания подписала соглашение о строительстве сетей 5G в инновационном центре «Сколково». Реализация проекта входит в государственную программу «Цифровая экономика», недавно утвержденную правительством.

Связь и коммуникации
Добавить комментарий