→ Історія телефонів: виникнення та розвиток. Історія стільникового зв'язку Розвиток стільникового зв'язку у світі

Історія телефонів: виникнення та розвиток. Історія стільникового зв'язку Розвиток стільникового зв'язку у світі

Перша система радіотелефонного зв'язку, що пропонувала послуги всім охочим, почала функціонувати у 1946 році у м. Сент-Луїс (США). Радіотелефони, що застосовувалися в цій системі, використовували фіксовані звичайні канали. Якщо канал зв'язку був зайнятий, то абонент вручну перемикався на інший вільний. Апаратура була громіздкою та незручною у використанні.

З розвитком техніки системи радіотелефонного зв'язку вдосконалювалися: зменшувалися габарити пристроїв, освоювалися нові частотні діапазони, покращувалося базове та комутаційне обладнання, зокрема, з'явилася функція автоматичного вибору вільного каналу – транкінг (trunking). Але за величезної потреби у послугах радіотелефонного зв'язку виникали проблеми. Головна з них - обмеженість частотного ресурсу: кількість фіксованих частот у певному частотному діапазоні неспроможна збільшуватися нескінченно, тому радіотелефони з близькими по частоті робочими каналами створюють взаємні перешкоди. Вчені та інженери різних країннамагалися вирішити цю проблему. І ось в середині 1940-х років дослідницький центр Bell Laboratories американської компанії AT&T запропонував ідею розбиття всієї території, що обслуговується на невеликі ділянки, які стали називатися сотами (від англ, cell - осередок, сота). Кожна стільника повинна була обслуговуватись передавачем з обмеженим радіусом дії та фіксованою частотою. Це дозволило б без взаємних перешкод використовувати ту саму частоту повторно в іншій соті.

Але минуло понад тридцять років, як такий принцип організації зв'язку було реалізовано на апаратному рівні. Причому всі ці роки розробка систем стільникового зв'язку велася в різних країнах світу не за тими самими напрямами.

Аналоговими ці системи називаються тому, що в них використовують аналоговий спосіб передачі інформації за допомогою звичайної частотної (ЧМ) або фазової (ФМ) модуляції, як і в звичайних радіостанціях. Цей спосіб має два серйозні недоліки: існує можливість прослуховування розмов іншими абонентами, відсутні ефективні методи боротьби із завмираннями сигналів під впливом навколишнього ландшафту та будівель або внаслідок пересування абонентів. Адже іноді по тому самому телефону через взаємні перешкоди не могли розмовляти навіть абоненти, які перебувають у двох сусідніх країнах (особливо в Європі).

Збільшити кількість абонентів можна було лише двома способами: розширивши частотний діапазон (як це було зроблено у Великобританії - ETACS) або перейшовши до раціонального частотного планування, що дозволяє набагато частіше використовувати ті самі частоти.

Використання новітніх технологій та наукових відкриттів у галузі зв'язку та обробки сигналів дозволило до кінця 1980-х років підійти до нового етапу розвитку систем стільникового зв'язку - створення систем другого покоління, заснованих на цифрових методах обробки сигналів. З метою розробки єдиного європейського стандарту цифрового стільникового зв'язку для виділеного з цією метою діапазону 900 МГц в 1982 р. Європейська конференція адміністрацій пошт та електрозв'язку (СЕРТ) - організація, що об'єднує адміністрації зв'язку 26 країн, - створила спеціальну групу Groupe Special Mobile . Абревіатура GSM і дала назву новому стандарту (пізніше, у зв'язку з широким поширенням цього стандарту в усьому світі, GSM почали розшифровувати як Global System for Mobile Communications). Результатом роботи цієї групи стали опубліковані в 1990 вимоги до системи стільникового зв'язку стандарту GSM, в якому використовуються найсучасніші розробки провідних науково-технічних центрів. До них, зокрема, належать: тимчасовий поділ каналів, шифрування повідомлень та захист даних абонента, використання блочного та згорткового кодування, новий видМодуляції - OMSK (Gaussian Minimum Shift Keying).

У 1989 р., за рік до появи технічного обґрунтування GSM, британський Департамент торгівлі та промисловості DTI (Department of Trade and Industry) опублікував концепцію «Рухомі телефони», яка після внесення доповнень та змін отримала назву «Мережі персонального зв'язку» - PCN ( Personal Communication Networks). Метою реалізації концепції було створення конкуренції між основними учасниками ринку рухомого радіозв'язку, щоб до 2000 їх абонентами стало близько 15% населення країни.

Не відставала від Європи та Америка, яка проголосила свою концепцію "Послуги персонального зв'язку" - PCS (Personal Communication Services). Її метою було 50%-не охоплення населення країни до 2000 р. Для реалізації цієї концепції Федеральна комісія зв'язку США виділила три частотних ділянки в діапазоні 1,9-2,0 ГГц (широкополосні PCS) і одну ділянку в діапазоні 900 МГц (вузькосмугові PCS).

У 1990 р. американська Промислова асоціація у галузі зв'язку TIA (Telecommunications Industry Association) затвердила національний стандарт IS-54 цифрового стільникового зв'язку. Цей стандарт став більш відомим під абревіатурою D-AMPS або ADC. На відміну від Європи, у США не було виділено нових частотних діапазонів, тому система повинна була працювати в смузі частот, загальної з аналоговим стандартом AMPS. Одночасно з цим американська компанія Qimlcomm розпочала активну розробку нового стандарту стільникового зв'язку, заснованого на технології шумоподібних сигналів та кодовому розділенні каналів, - CDMA (Code Division Multiple Access).

1991 р. у Європі з'явився стандарт DCS-1800 (Digital Cellular System 1800 МГц), створений на базі стандарту GSM. Великобританія відразу ж прийняла його як основу для розробки згадуваної вище концепції PCN, що стало початком переможної ходи цього стандарту континентами земної кулі.

У розвитку стільникового зв'язку від Європи та США не відставала і Японія. У цій країні було розроблено власний стандарт стільникового зв'язку JDC (Japanese Digital Cellular), близький за своїми показниками до американського стандарту D-AMPS. Стандарт JDC було затверджено у 1991 р. Міністерством пошти та зв'язку Японії.

У 1992 р. у Німеччині вступила в комерційну експлуатацію перша система стільникового зв'язку стандарту GSM.

У 1993 р. у США після ряду успішних випробувань Промислова асоціація в галузі зв'язку TIA прийняла стандарт CDMA як внутрішній стандарт цифрового стільникового зв'язку, назвавши його IS-95. У вересні 1995 р. в Гонконгу було розпочато комерційну експлуатацію першої мережі стандарту IS-95.

У 1993 р. у Великій Британії вступила в експлуатацію перша мережа DCS-1800 Опе-2-Опе, яка налічує вже понад 500 тис. абонентів.

Що таке стільниковий зв'язок, Росія дізналася лише на заході перебудови. У Санкт-Петербурзі, та був і Москві з'явилися системи стандарту NMT-450J (модифікована версія стандарту NMT-450). А прийняття 1994г. Концепція розвитку мереж сухопутного рухомого зв'язку стала потужним каталізатором подальшого розвитку стільникового зв'язку в національному масштабі. І якщо з впровадженням стандартів NMT і AM PS наша країна відстала років на десять, то проголошення стандарту GSM як один із двох федеральних стандартів (NMT і GSM) скоротило цей тимчасовий розрив приблизно до трьох років.

Чітка орієнтація на прогресивні світові технології дає можливість Росії не відставати від провідних країн світу у розвитку сучасних системрухомого радіозв'язку. Не відстає Росія у сфері впровадження прогресивного стандарту CDMA. Умови розвитку мереж CDMA у Росії визначено наказом Міністерства зв'язку РФ № 18 від 24 лютого 1996 р., де зазначено, що мережі CDMA спрямовані надання послуг стаціонарним абонентам. Але допускається можливість їх застосування із стільника в соту, тобто забезпечується обмежена рухливість абонентів. Перша мережа стандарту CDMA почала функціонувати у Челябінську, планується впровадження мереж CDMA у Москві та Санкт-Петербурзі.

Подальший розвиток стільникового рухомого зв'язку здійснюється в рамках створення проектів систем третього покоління, які відрізнятимуться уніфікованою системою радіодоступу, що поєднує існуючі стільникові та «безшнурові» системи з інформаційними службами XXI ст. Вони матимуть архітектуру єдиної мережіі надавати зв'язок абонентам у різних умовах, включаючи рухомий транспорт, житлові приміщення, офіси тощо. У Європі така концепція, що отримала назву UMTS (універсальна система рухомого зв'язку), передбачає об'єднання функціональних можливостейіснуючих цифрових систем зв'язку в єдину систему третього покоління FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunications System), яка має стати результатом інтеграції систем бездротового доступута наземного стільникового зв'язку з наданням абонентам стандартизованих послуг рухомого зв'язку. Роботи зі створення міжнародної системирухомого зв'язку загального користування FPLMTS ведуться Міжнародним союзом електрозв'язку. Для неї був визначений діапазон частот 1-3 ГГц, в якому будуть виділені смуги шириною 60 МГц для стаціонарних станцій і 170 МГц - для рухомих станцій. Однак незабаром стало зрозуміло, що, незважаючи на широкомасштабне впровадження систем наземного зв'язку та застосування роумінгу, величезна частина території земної кулі, включаючи світові океани, виявляється недосяжною для FPLMTS. Очевидно, що глобальне охоплення можливе лише за допомогою супутників зв'язку, а отже, при розробці єдиного стандарту, що забезпечує глобальний зв'язок, не обійтися без супутникових технологій. Тому вимоги до єдиної системи мобільного зв'язку були сформульовані у межах нової програми IMT-2000 (International Mobile Telecommunications).

У новій назві вже відсутній термін «Land» (сухопутні), але є цифра 2000, яка вказує і передбачуваний термін прийняття стандарту, і значення частоти (2000 МГц), в області якої намічено виділити частотні ресурси для наземних та супутникових систем зв'язку. Структура радіоінтерфейсів для IMT-2000 представлена ​​на Принципова відмінність технології 3-го покоління від попередніх - можливість забезпечити весь спектр сучасних послуг (передачу мови, роботу в режимі комутації каналів та комутації пакетів, взаємодію з додатками Internet, симетричну та асиметричну передачу інформації з високим якістю зв'язку) і водночас гарантувати сумісність із існуючими системами.

Послуги, що надають системи 3-го покоління, прийнято поділяти на дві групи:

  • - Не мультимедійні (вузькосмугова передача мови, низькошвидкісна передача даних, трафік мереж з комутацією).
  • - мультимедійні (асиметричні та інтерактивні).

Новою якістю цих систем є також те, що вони дозволяють компаніям-операторам самостійно розробляти додатки, функції та послуги, орієнтуючись на вимоги конкретного регіону та коригувати зростання попиту на певні послуги.

Вивчення тенденцій розвитку мультимедійного рухомого зв'язку дозволяє прогнозувати значне збільшення її користувачів. За даними прогнозів, із 200 млн. абонентів у Європі частка споживачів послуг систем зв'язку 3-го покоління у 2005 році становитиме 16%. Що ж до обсягу мультимедійного трафіку, то вже в 2005 р. він перевищить 60%, за умови, що тарифи зростатимуть суттєво повільніше, ніж трафік.

Останні досягнення в галузі відеоконференц-зв'язку дозволяють стверджувати, що вона набуде широкого поширення в системах 3-го покоління. Донедавна цей вид послуг був характерний в основному для мереж ISDN, що забезпечують швидкість передачі 144 Кбіт/с (BRI) або 384 Кбіт/с (з використанням трьох базових каналів BRI).

Стрімке зростання популярності Internet та бурхливий розвиток мобільного зв'язку дозволяють говорити про перспективу злиття цих двох технологій. Сьогодні попит на відеоконферець-зв'язок починає зростати. Незважаючи на низку проблем, пов'язаних з реалізацією високошвидкісного доступу до Інтернету з мобільного терміналу, можна припустити, що згодом ця послуга стане однією з основних.

Аналіз тенденцій розподілу трафіку по регіонах, виконаний Міжнародним союзом електрозв'язку (МСЕ), показує, що найбільше зростання обсягу послуг супутникових систем 3-го покоління очікується у Північній та Південній Америці, Японії та Азії.

Що ж до Європи, то тут збільшення обсягу послуг супутникового зв'язкуневелика через досягнення гарного покриття наземними мережами стільникового зв'язку, які вже «обплутали» практично всю Європу. мобільний зв'язок мультимедійний супутниковий

Послуги систем 3-го покоління включають сервіс, що надається технологією віртуального домашнього середовища VHE (Virtual Home Environment), основна ідея якої полягає в перенесенні індивідуального набору послуг через межі мереж з одного мережевого терміналу на інший. Нещодавно ці послуги могли забезпечити лише технології фіксованого зв'язку. Користувач систем 3-го покоління отримує ті самі можливості, інтерфейс і послуги незалежно від того, якою мережею він користується в Наразі. Завдяки IMT-2000 стане можливою передача відео та мультимедійних даних у режимі реального часу, що дозволить створити ефект присутності у абонента, що знаходиться на значній відстані від місця подій.

Прогнози показують, що визначальною тенденцією процесу конвергенції послуг фіксованого і мобільного зв'язку, що почався, стане злиття мобільного зв'язку з іншими технологіями. Стільникові телефони з «електронним компасом» для визначення місцезнаходження (GPS) незабаром стануть незамінними помічникамиавтомобілістів та мандрівників. Але найбільших успіхів слід очікувати у сфері електронної комерції. Буде значно розширено обсяг банківських послуг, які отримують безпосередньо за допомогою мобільного телефону. До них увійдуть платні інформаційно-довідкові послуги, різні види електронних платежів (оплата авіаквитків, парковок) та банківських операцій з портативних або мобільних стільникових телефонів, що перетворить їх фактично на «кишенькові банкомати».

Виходячи з 10-річного циклу зміни поколінь засобів зв'язку, аналітики вважають, що впровадження систем IMT-2000 почнеться з 2002 р. І якщо від систем 2-го покоління споживач чекав лише на забезпечення масового доступу до послуг мовного зв'язку та низькошвидкісної передачі даних, то вимоги до нового обладнання - зовсім інші. Головними з них, на думку МСЕ, є універсальність пристроїв, призначених для наземних та супутникових систем (забезпечується «єдиний» доступ до них у межах земної кулі), можливість конвергенції сервісів різних системта мереж, а також надання послуг мультимедіа у рамках глобальної інформаційної інфраструктури. Невеликі абонентські термінали 3-го покоління повинні не тільки підтримувати високу якість передачі промови, але й вміти працювати з асиметричними потоками даних у лініях "вгору" і "вниз". Принципово новим кроком у розвитку систем мобільного рухомого зв'язку стали схвалені Міжнародною організацією стандартів (ISO) концепція інтелектуальних мереж зв'язку та моделі відкритих систем(OSI). Концепція побудови інтелектуальної мережі використовується сьогодні для створення всіх перспективних цифрових стільникових мережз мікро- та макросотами. Вона передбачає об'єднання систем стільникового рухомого зв'язку, систем радіовиклику та персонального зв'язку за умов оперативного надання абонентам каналів зв'язку та розвитку послуг. Моделі OSI інтерпретують процес передачі повідомлень як взаємодія функціональних взаємопов'язаних рівнів, кожен із яких має вбудований інтерфейс на суміжному рівні.

Сьогодні для більшості операторів мереж рухомого зв'язку перехід на технології 3-го покоління – найбільш актуальна проблема. Динамічний зростання абонентської бази цих мереж вже сьогодні призвело до такого обсягу трафіку, з яким важко впоратися системам 2-го покоління (рис. 2.3).

Враховуючи це, слід визнати, що мережі 3-го покоління, що використовують додаткові радіочастотні ресурси та базуються на ефективній технології CDMA, є чи не єдиною можливістю підтримки трафіку сьогодні і в майбутньому.

А що ж буде в найближчому майбутньому з одним із наших федеральних стандартів – NMT-450? Зараз уже не треба нікого переконувати в м'яко кажучи не райдужних перспективах мереж, заснованих на цьому стандарті.

Чи йдеться про них технічні характеристики, Про можливість реалізації в них функцій мобільного зв'язку 3-го покоління, про частку користувачів трубок NMT-450, результати щоразу виявляються невтішними.

Ще кілька років тому назва GSM-400 у багатьох могла викликати лише подив. На тлі дедалі активнішого проникнення мобільного зв'язку в гігагерцовий діапазон намір задіяти частоти близько 400 МГц виглядав абсурдом. Про «низькочастотну» версію GSM всерйоз заговорили з весни 1999 року, після того, як фірми Ericsson і Nokia, два найбільші виробники обладнання стандарту NMT, оголосили про підтримку діяльності інституту ETSI щодо прийняття глобального стандарту на використання в мережах GSM 400-мега-герцового діапазону. Спочатку для майбутнього стандарту було обрано назву GSM-450, що недвозначно вказувала на цільове призначення нової розробки; Перейменування на GSM-400 відбулося восени 1999 р. Специфікації на мережі нового типу опубліковані в технічному документі GSM-99, випущеному ETSI.

Наведемо основні етапи бурхливого розвитку стільникових систем зв'язку:

  • - 1974 - початок розробки стільникових мереж рухомого зв'язку загального користування (США);
  • - 1979 р - створення системи стільникового рухомого зв'язку стандарту AMPS (США);
  • - 1981 - початок впровадження стільникових систем зв'язку стандарту NMT-450 в скандинавських країнах (Данія, Швеція, Фінляндія, Норвегія);
  • - 1982 - початок розробки системи стільникового рухомого зв'язку стандарту GSM (ETSI);
  • - 1985 р. - початок досліджень у МСЕ зі створення єдиної системирухомий зв'язок третього покоління IMT-2000;
  • - 1989 р. – розробка фірмою Qualcomm (США) першої стільникової системи зв'язку, що використовує технологію CDMA;
  • - 1990 р. - початок робіт із створення європейської універсальної системи рухомого зв'язку UMTS (ETSI);
  • - 1991 р. - початок застосування стільникових мереж рухомого зв'язку у Росії. В Європі ведуться роботи зі створення стандарту DCS-1800 на базі стандарту GSM;
  • - 1992 р. - початок впровадження мереж GSM (Фінляндія, Німеччина). Виділення на всесвітній основі смуг частот у діапазоні 2 ГГц для створення систем рухомого зв'язку третього покоління;
  • - 1993 р. - у США стандарт CDMA прийнято як внутрішній стандарт цифрового стільникового зв'язку, його назвали IS-95. У Великій Британії вступила в експлуатацію перша мережа DCS-1800;
  • - 1994 р. - розроблено стандарт D-AMPS (США). Розроблено європейський проект системи третього покоління CODIT на основі технології CDMA (ETSI);
  • - 1996 р. - у Росії визначено умови розвитку мереж на основі технології CDMA;
  • - 1999 р. - у Фінляндії видано перші ліцензії створення наземних мереж UMTS;
  • - 2002 - введені в експлуатацію перші комерційні мережі третього покоління IMT-2000 (Корея, Японія, Італія та ін).

Зв'язок називають мобільним, якщо джерело інформації або її одержувач (або обидва) переміщуються у просторі. Радіозв'язок з моменту виникнення був мобільним. Вище, у третій главі показано, перші радіостанції призначалися зв'язку з рухомими объектами–кораблями. Адже один із перших приладів радіозв'язку А.С. Попова було встановлено на броненосці «Адмірал Апраксин». І саме завдяки радіозв'язку з ним вдалося взимку 1899–1900 років урятувати цей корабель, затертий у льодах Балтійського моря. Проте в ті роки цей «мобільний зв'язок» вимагав громіздких приймально-передавальних пристроїв радіозв'язку, що не сприяло розвитку такого необхідного індивідуального радіозв'язку навіть у Збройних силах, не кажучи вже про приватних клієнтів.

17 червня 1946 року у Сент Луїсі, США, лідер телефонного бізнесу компанія AT&T та Southwestern Bell запускають першу радіотелефонну мережу для приватних клієнтів. Елементною базою апаратури були лампові електронні прилади, тому апаратура була дуже громіздкою та призначалася лише для встановлення в автомобілях. Вага обладнання без джерел електроживлення складала 40 кг. Незважаючи на це, популярність мобільного зв'язку почала стрімко зростати. Це створило нову, серйознішу, ніж масогабаритні показники проблему. Збільшення кількості радіозасобів при обмеженому частотному ресурсі призводило до сильних взаємних перешкод радіостанцій, що працюють на близьких за частотою каналах, що значно погіршувала якість зв'язку. Для виключення взаємних перешкод при частотах, що повторюються, необхідно було забезпечити мінімум стокілометровий рознесення по простору між двома групами радіосистем. Саме тому мобільний зв'язок в основі своїй використовувався для потреб спеціальних служб. Для масового застосування потрібно змінити як масогабаритні показники, а й сам принцип організації зв'язку.

Як зазначалося вище, в 1947 винаходиться транзистор, що виконує функції електронних ламп, але має значно меншими розмірами. Саме поява транзисторів мало велике значення для подальшого розвитку радіотелефонного зв'язку. Заміна електронних ламп на транзистори створила передумови широкого використання мобільного телефону. Основним стримуючим чинником був принцип організації зв'язку, який дозволив усунути чи навіть знизити вплив взаємних перешкод.

Дослідження ультракороткохвильового діапазону хвиль, що проводяться в 40-і роки минулого століття, дозволили виявити його основну перевагу перед короткими хвилями - широкодіапазонність, тобто велика частотна ємність і основний недолік - сильне поглинання радіохвиль середовищем поширення. Радіохвилі цього діапазону не здатні огинати земну поверхню, тому дальність зв'язку забезпечувалася тільки на лінії прямої видимості, і в залежності від потужності передавача забезпечувалася максимум до 40 км. Цей недолік незабаром перетворився на перевагу, яка дала поштовх активному масовому впровадженню стільникового телефонного зв'язку.

У 1947 співробітник американської компанії Bell Laboratories Д. Рінг запропонував нову ідею організації зв'язку. Вона полягала у розподілі простору (території) на невеликі ділянки - стільники (або осередки) радіусом 1-5 кілометрів і у відділенні радіозв'язку в межах одного осередку (шляхом раціонального повторення частот зв'язку, що використовуються) від зв'язку між осередками. Повторення частот значно понизило проблеми використання частотного ресурсу. Це дозволяло використовувати в різних сотах розподілених у просторі ті самі частоти. У центрі кожного осередку пропонувалося розташувати базову приймально-передавальну радіостанцію, яка забезпечувала радіозв'язок у межах осередку з усіма абонентами. Розміри стільники визначалися максимальною дальністю зв'язку радіотелефонного апарату з базовою станцією. Ця максимальна дальність отримала назву радіусу стільника. Під час розмови стільниковий радіотелефон з'єднується з базовою станцією радіоканалом, яким передається телефонну розмову. У кожного абонента має бути своя мікрорадіостанція – «мобільний телефон» – комбінація телефону, приймача та міні-комп'ютера. Абоненти зв'язуються між собою через базові станції, які з'єднані одна з одною та з міською телефонною мережею загального користування.

Для забезпечення безперебійного зв'язку під час переходу абонента від однієї зони до іншої знадобилося застосування комп'ютерного контролю над телефонним сигналом, випромінюваним абонентом. Саме комп'ютерний контроль дозволив протягом лише тисячної частки секунди перемикати мобільний телефон з одного проміжного передавача на інший. Все відбувається так швидко, що абонент цього просто не помічає. Таким чином, центральною частиною системи мобільного зв'язку є комп'ютери. Вони шукають абонента, що у будь-якій з сот, і підключають його до телефонної мережі. Коли абонент переміщається з однієї стільники (комірки) в іншу, комп'ютери як би передають абонента з однієї базової станціїна іншу і підключають абонента «чужої» мережі до «своєї» мережі. Це відбувається у той момент, коли «чужий» абонент опиняється у зоні дії нової базової станції. Таким чином, здійснюють роумінг (що англійською означає «мандрівка» або «бродяжництво»).

Як зазначалося вище, принципи сучасного мобільного зв'язку були досягнення вже кінця 40-х років. Однак у ті часи комп'ютерна техніка була ще на такому рівні, що її комерційне застосування у системах телефонного зв'язку було утруднено. Тому практичне застосування стільникового зв'язку стало можливим лише після винаходу мікропроцесорів та інтегральних напівпровідникових мікросхем.

Перший мобільний телефон прототип сучасного апарату сконструював Мартін Купер (фірма Motorola, США).

1973 року в Нью-Йорку, на вершині 50 поверхової будівлі компанією Motorola, під його керівництвом було змонтовано першу у світі базову станцію стільникового зв'язку. Вона могла обслуговувати не більше 30 абонентів та з'єднувати їх із наземними лініями зв'язку.

3 квітня 1973 року Мартін Купер набрав номер свого начальника і промовив такі слова: «Уяви собі, Джоеле, що я дзвоню тобі з першого у світі стільникового телефону. Він у мене в руках, а я йду Нью-Йоркською вулицею».

Телефон, з якого дзвонив Мартін, називався Dyna-Tac. Його розміри були 225х125х375 мм, а вага становила трохи не мало 1,15 кг, що, втім, набагато менше 30 кілограмових пристроїв кінця сорокових. За допомогою апарата можна було дзвонити та приймати сигнал, вести переговори з абонентом. На цьому телефоні розміщувалося 12 клавіш, з яких 10 були цифровими для набору номера абонента, а дві інші забезпечували початок розмови та переривали дзвінок. Акумулятори Dyna-Tac дозволяли працювати в режимі розмови близько півгодини, а для їхньої зарядки потрібно 10 годин.

Незважаючи на те, що основні розробки велися в США, першу комерційну мережу стільникового зв'язку було запущено у травні 1978 року в Бахрейні. Дві стільники з 20 каналами в діапазоні 400 МГц обслуговували 250 абонентів.

Трохи пізніше стільниковий зв'язок почав свою тріумфальну ходу по всьому світу. Все більше і більше країн розуміли вигоду та зручності, які вона може принести. Однак відсутність єдиного міжнародного стандарту використання діапазону частот згодом призвела до того, що власник стільникового телефону, переїжджаючи з однієї держави в іншу, не міг користуватися мобільним телефоном.

З метою усунення цього основного недоліку з кінця сімдесятих років Швеція, Фінляндія, Ісландія, Данія та Норвегія розпочали спільні дослідження щодо розробки єдиного стандарту. Результатом досліджень став стандарт зв'язку NMT-450 (Nordic Mobile Telephone), що призначався для роботи в діапазоні 450 МГц. Цей стандарт вперше почав використовуватися 1981 року в Саудівській Аравії, і лише через місяць – у Європі. Різні варіанти NMT-450 були озброєні в Австрії, Швейцарії, Голландії, Бельгії, країнах Південно-Східної Азії та Близького Сходу.

У 1983 році в Чикаго було запущено в роботу мережу стандарту AMPS (Advanced) Mobile Phone Service), розроблений фірмою Bell Laboratories. У 1985 р., в Англії, було прийнято стандарт TACS (Total Access Communications System), що був різновидом американського AMPS. Через два роки, через кількість абонентів, що різко зросла, був прийнятий стандарт HTACS (Enhanced TACS), який додав нові частоти і частково виправив недоліки попередника. Франція стояла окремо від усіх і почала використовувати власний стандарт Radiocom-2000 з 1985 року.

Наступним став стандарт NMT-900, який використовує частоти 900 МГц діапазону. Нова версія стала застосовуватись у 1986 році. Вона дозволила збільшити кількість абонентів та покращити стабільність системи.

Однак ці стандарти є аналоговими і ставляться до першого покоління систем стільникового зв'язку. Вони використовується аналоговий спосіб передачі з допомогою частотної (ЧМ) чи фазової (ФМ) модуляції – як і звичайних радіостанціях. Цей спосіб має ряд істотних недоліків, головними з яких є можливість прослуховування розмов іншими абонентами та неможливість боротьби із завмиранням сигналів при пересуванні абонента, а також під впливом ландшафту місцевості та будівель. Перевантаженість частотних діапазонів викликала перешкоди під час розмов. Тому до кінця 1980-х років почалося створення другого покоління систем стільникового зв'язку, що базуються на базі цифрових методів обробки сигналів.

Попередньо, у 1982 році Європейська Конференція Адміністрацій Пошт та Електрозв'язку (СЕРТ), яка об'єднує 26 країн, прийняла рішення про створення спеціальної групи Groupe Special Mobile. Її метою була розробка єдиного європейського стандарту цифрового стільникового зв'язку. Новий стандартзв'язку розроблявся протягом восьми років, і вперше про нього було заявлено лише 1990 року – тоді було запропоновано специфікації стандарту. Спеціальною групою спочатку було прийнято рішення використовувати як єдиний стандарт спочатку діапазон 900 МГц, а потім, враховуючи перспективи розвитку стільникового зв'язку в Європі та в усьому світі, було прийнято рішення виділити для нового стандарту та діапазон 1800 МГц.

Новий стандарт отримав назву GSM – Global System for Mobile Communications. GSM 1800 МГц також називається DCS-1800 (Digital Cellular System 1800). Стандарт GSM є цифровим стандартом стільникового зв'язку. У ньому реалізовано тимчасовий поділ каналів (TDMA – множинний доступ із поділом за часом, шифрування повідомлень, блочне кодування, а також модуляція GMSK) (Gaussian Minimum Shift Keying).

Першою державою, яка запустила мережа GSM, Фінляндія, яка запустила в 1992 році це стандарт в комерційну експлуатацію. Наступного року у Великій Британії запрацювала перша мережа DCS-1800 One-2-One. З цього моменту починається глобальне поширення стандарту GSM у всьому світі.

Наступним щаблем після GSM, є стандарт CDMA який, надає швидший і надійніший зв'язок за рахунок використання кодового поділу каналів. Цей стандарт почав зароджуватися у США 1990 року. У 1993 року у США став застосовуватися CDMA (чи IS-95) у діапазоні частот 800 МГц. У цей же час в Англії розпочала свою роботу мережа DCS-1800 One-2-One.

Загалом стандартів зв'язку було безліч, і до середини дев'яностих більшість цивілізованих країн плавно переходили на цифрові специфікації. Якщо мережі першого покоління дозволяли передавати лише голос, друге покоління систем стільникового зв'язку, яким є і GSM, дозволяють надавати й інші не голосові послуги. Крім SMS-сервісу перші телефони стандарту GSM дозволяли передавати інші не голосові дані. Для цього був розроблений протокол передачі даних, який отримав назву CSD (Circuit Switched Data - передача даних по лініях, що комутуються). Однак цей стандарт мав дуже скромні характеристики – максимальна швидкістьпередачі даних становила всього 9600 біт за секунду, і то за умови стабільного зв'язку. Втім, передачі факсимільного повідомлення таких швидкостей цілком вистачало.

Бурхливий розвиток Інтернету в кінці 90-х років призвело до того, що багато користувачів стільникового зв'язку захотіли використовувати свої трубки як модеми, а існуючих швидкостей для цього було недостатньо.
Для того щоб хоч якось задовольнити потребу своїх клієнтів у доступі до мережі Інтернет, інженери винаходять WAP-протокол. WAP – це скорочена назва від Wireless Application Protocol, що перекладається як протокол бездротового доступу до програм. В принципі WAP можна назвати спрощеною версією стандартного Інтернету протоколу HTTP, тільки пристосованого під обмежені ресурси мобільних телефонів, таких як невеликі розміри дисплея, невелику продуктивність телефонних процесорів і невеликі швидкості передачі даних мобільних мережах. Однак цей протокол не дозволяв переглядати стандартні Інтернет-сторінки, вони повинні бути написані мовою WML, яка була адаптованою для стільникових телефонів. У результаті, абоненти стільникових мереж хоч і отримали доступ до Інтернету, але він виявився вельми «урізаним» та малоцікавим. Плюс до цього, для доступу до WAP-сайтів використовувався той самий канал зв'язку, що й передачі голосу, тобто поки ви завантажуєте чи переглядаєте сторінку, канал зв'язку зайнятий, і з особового рахунку списуються самі гроші, як і під час розмови. В результаті досить цікава технологія якийсь час була практично похована і використовувалася абонентами стільникових мереж різних операторів дуже рідко.
Виробникам обладнання стільникового зв'язку терміново довелося шукати способи збільшення швидкості передачі даних, і в результаті з'явилася технологія HSCSD (High-Speed ​​Circuit Switched Data), яка забезпечувала цілком прийнятну швидкість - до 43 кілобіт в секунду. У певного кола користувачів ця технологія була популярна. Але все ж таки ця технологія не втратила головного недоліку свого попередника – дані так само передавалися голосовим каналом. Розробникам знову довелося зайнятися ретельними дослідженнями. Старання інженерів не пройшли даремно, і нещодавно на світ з'явилася технологія, що отримала назву GPRS (General Packed Radio Services) – цю назву можна перекласти як система пакетної радіо передачі даних. У цій технології використовується принцип поділу каналів передачі голосу і даних. В результаті абонент оплачує не тривалість з'єднання, а лише обсяг переданих та отриманих даних. Крім цього, у GPRS є ще одна перевага перед більш ранніми технологіями. мобільної передачіданих – під час GPRS-з'єднання телефон також здатний приймати дзвінки та SMS-повідомлення. На даний момент сучасні моделі телефонів представлені на ринку під час розмови призупиняють GPRS-з'єднання, яке автоматично відновлюється після закінчення розмови. Такі апарати класифікуються, як GPRS-термінал класу В. Планується виробництво терміналів класу А, які дозволятимуть одночасно завантажувати дані та вести розмову із співрозмовником. Також існують спеціальні пристрої, які призначені тільки для передачі даних, і їх називають GPRS-модемами або терміналами класу С. Теоретично GPRS здатний передавати дані зі швидкістю 115 кілобіт за секунду, але на даний момент більшість операторів зв'язку надають канал зв'язку, який дозволяє розвивати швидкість до 48 кілобіт на секунду. Це пов'язано в першу чергу з обладнанням самих операторів і, як наслідок, відсутністю на ринку стільникових телефонів, що підтримують вищі швидкості.

З появою GPRS знову згадали і про WAP-протоколі, оскільки тепер, за допомогою нової технології, доступ до невеликих за обсягом WAP-сторінок стає набагато дешевше, ніж за часів CSD і HSCSD. Більше того, багато операторів зв'язку за невелику щомісячну абонентську плату надають необмежений доступ до WAP-ресурсів мережі.
З появою GPRS мережі стільникового зв'язку перестали називатися мережами другого покоління – 2G. На даний момент ми перебуваємо в епосі 2,5G. Не голосові послуги стають все більш популярними, відбувається злиття стільникового телефону, комп'ютера та мережі Інтернет. Розробники та оператори пропонують нам все більше і більше різноманітних додаткових послуг.
Так, використовуючи можливості GPRS, було створено новий формат передачі повідомлень, який був названий MMS (Multimedia Messaging Service – Сервіс Мультимедійних Повідомлень), який на відміну від SMS, дозволяє відправляти зі стільникового телефону не тільки текст, а й різну мультимедіа інформацію, наприклад, звукозаписи, фотографії та навіть відеокліпи. Причому MMS-повідомлення може бути надіслано як на інший телефон, який підтримує цей формат, так і на скриньку електронної пошти.
Збільшення потужності процесорів телефонів дозволяє тепер завантажувати та запускати на ньому різні програми. Для їх написання найчастіше використовується мова Java2ME. Власникам більшості сучасних телефонівтепер не важко підключитися до сайту розробників Java2ME додатків і завантажити на свій телефон, наприклад, нову гру або іншу необхідну програму. Також нікого не здивує можливість підключення телефону до персонального комп'ютера, для того щоб, використовуючи спеціальне програмне забезпечення, Найчастіше поставляється разом з трубкою, зберегти або відредагувати на ПК адресну книгу або органайзер; перебуваючи в дорозі, використовуючи зв'язок мобільний телефон + ноутбук, вийти в повноцінний Інтернет і переглянути свою електронну пошту. Однак наші потреби постійно зростають, обсяг інформації, що передається, зростає практично щодня. І все більше вимог висувається до стільникових телефонів, внаслідок чого ресурсів нинішніх технологій стає недостатньо для задоволення наших запитів, що зростають.

Саме для вирішення цих запитів і призначені досить недавно створені мережі третього покоління 3G, в яких передача даних домінує над голосовими послугами. 3G - це не стандарт зв'язку, а загальна назва всіх високошвидкісних мереж стільникового зв'язку, які виростуть і вже виростають з існуючих. Величезні швидкостіпередачі даних дозволяють передавати прямо на телефон високоякісне відео, здійснювати постійне з'єднання з Інтернетом і локальними мережами. Застосування нових, удосконалених систем захисту дозволяє вже сьогодні використовувати телефон для проведення різних фінансових операцій – мобільний телефон цілком здатний замінити кредитну картку.

Цілком природно, що мережі третього покоління не стануть фінальним етапом розвитку стільникового зв'язку - як кажуть, прогрес невблаганний. Інтеграція різних видів зв'язку (стільникового, супутникового, телевізійного і т.д.), що нині проходить, поява гібридних пристроїв, що включають в себе стільниковий телефон, КПК, відеокамеру, безумовно, призведе до появи мереж 4G, 5G. І про те, чим закінчиться цей еволюційний розвиток сьогодні навряд чи зможуть розповісти навіть письменники-фантасти.

На світовому рівні зараз використовується близько 2 мільярдів одиниць мобільних телефонів, з них понад дві третини підключено до стандарту GSM. Другим за популярністю йде CDMA, решта представляють специфічні стандарти, що застосовуються в основному в Азії. Зараз у розвинених країнах склалася ситуація «пересичення», коли попит перестає зростати.

Протягом усієї своєї історії людство відчувало гостру необхідність у засобах швидкої передачіінформації великі відстані. На зорі цивілізації для цього використовувалися різні примітивні способи - сигнальні вогнища, барабани, поштові голуби і т. д. З розвитком науки ці технології все більш удосконалювалися - винахід електрики згодом дозволив з'єднувати проводами між собою віддалені на велику відстань об'єкти і практично моментально обмінюватися між ними є досить пристойними обсягами інформації. Це було дуже великим досягненням, але розташування абонентів було суворо фіксовано, що іноді створювало великі незручності.

Першим кроком до появи мобільних засобів зв'язку було відкриття в 1888 німецьким фізиком Генріхом Герцем електромагнітних радіохвиль і знаходження способу їх виявлення. Трохи згодом російський учений Олександр Степанович Попов, спираючись на результати досліджень Г. Герца, створює прилад реєстрації електричних коливань - перший примітивний радіоприймач.

Початок було покладено і в 1901 році італієць Гульельмо Марконі встановив радіоприймач на борт парового автомобіля і провів перший наземний мобільний зв'язок. У цьому була можливість передавати лише дані (точка-тире), але з голос. Однак говорити про справжню мобільність було ще рано, розміри пристрою були просто величезними, про що говорить хоча б той факт, що перед тим, як автомобіль починав рух, необхідно було опустити високу циліндричну антену в горизонтальне положення.

Але технології не стоять на місці, і 1921 року в США з'явилася диспетчерська служба телеграфного рухомого зв'язку. Спочатку такі радіосистеми розташовувалися тільки на автомобілях поліції і використовуючи абетку Морзе викликали патрулі для того, щоб ті зв'язалися з поліцейською ділянкою за допомогою проводового телефону. Тобто це була система односпрямованої дії та її сміливо можна назвати прообразом сучасного пейджингового зв'язку.

У 1934 році Конгрес США створює Федеральну Комісію Зв'язку (ФКС), яка, крім регулювання провідного телефонного бізнесу, також керувала і радіодіапазоном. Комісія вирішувала, хто і які частоти отримуватиме. Найвищий пріоритет отримали рятувальні служби, державні агенції та інші служби, які, на думку ФКС, допомагали найбільшій кількості людей. Слідом за ними йшли компанії, що надають послуги транспортування вантажів, таксі та їм подібні. Частот використання приватними особами взагалі виділялося до закінчення Другої Світової Війни.

Обмежена кількість частот, і, як наслідок, невелика кількість клієнтів, була однією з причин затримки розвитку радіотелефонного зв'язку. Виробники телефонних систем не бачили достатньої економічної вигоди у переході до бездротовим технологіям.

Але як уже було сказано вище, ФКС згодом все ж таки виділила частоти для використання приватними особами і 17 червня 1946 року в Сент Луїсі, США, лідер телефонного бізнесу компанія AT&T та Southwestern Bell запускають першу радіотелефонну мережу для приватних клієнтів. Апаратура була дуже громіздкою і призначалася тільки для установки в автомобілі - тягати на собі 40-кілограмовий телефон (без урахування ваги джерела живлення!) було просто неможливо. Але, незважаючи на це, популярність мобільного зв'язку почала стрімко зростати. Але тут виникла ще одна, серйозніша, ніж велика вага апаратури, проблема - обмеженість частотного ресурсу. Радіотелефони, з близькими по частоті каналами, починали викликати взаємні перешкоди, і необхідно було щонайменше 100 кілометрів між двома радіосистемами, щоб стало можливим використовувати частоту знову.

У 1947 році відбуваються дві події, що мають величезне значення для подальшого розвитку радіотелефонного зв'язку. У липні У. Шоклі, У. Браттайн та Дж. Бардін - співробітники Bell Laboratories, винаходять транзистор. Це надалі дозволило помітно зменшити вагу та розміри мобільних телефонів.

Дещо пізніше Д. Рінг, співробітник все тієї ж Bell Laboratories, на внутрішньому меморандумі висуває ідею стільникового принципуорганізації мереж мобільного зв'язку. Ця схема вирішувала проблему конфлікту близьких за частотами каналів і дозволяла їх повторно використовувати.

Розробкою систем стільникового зв'язкустали займатися відразу кілька виробників радіотехніки, але минуло понад 20 років, перш ніж з'явилися перші подібні мережі.

І ось у 1973 році в Нью-Йорку, на вершині 50 поверхової будівлі Alliance Capital Building, компанією Motorola, було змонтовано першу у світі базову станцію. стільникового зв'язку. Вона могла обслуговувати не більше 30 абонентів та з'єднувати їх із наземними лініями зв'язку. Перший стільниковий телефон отримав назву Dina-TAC, його вага становила 1,15 кілограма, розміри – 22,5 х12, 5х3, 75 сантиметра.

Вранці, 3 квітня цього ж року, віце-президент Motorola Мартін Купер, взявши Dina-TAC до рук, вийшов на вулицю і здійснив перший у світі дзвінок стільниковим телефоном. І подзвонив він нікому іншому, як начальнику дослідницького відділу Bell Laboratories. Як розповідав згодом сам Купер, він вимовив такі слова: «Уяви собі, Джоеле, що я дзвоню тобі з першого у світі стільникового телефону. Він у мене в руках, а я йду нью-йоркською вулицею».

Таким чином, днем ​​народження стільникового телефону, та й усієї стільникового зв'язкуможна вважати 3 квітня 1973 року. Але, незважаючи на те, що основні розробки велися в США, перша комерційна мережа стільникового зв'язкубула запущена у травні 1978 року в Бахрейні. Дві стільники з 20 каналами в діапазоні 400 МГц обслуговували 250 абонентів.

Трохи пізніше стільниковий зв'язокпочала свою ходу по всьому світу. Все більше і більше країн розуміли вигоду та зручності, які вона може принести. Однак використання свого власного частотного діапазону в кожній країні згодом призвело до того, що власник стільникового телефону приїжджаючи в іншу державу не міг ним користуватися. Крім цього, всі існуючі на той момент системи були аналоговими, що не дозволяло забезпечувати конфіденційність розмови навіть на найпримітивнішому рівні. Їх прийнято називати системами першого покоління. І в результаті для вирішення всіх цих проблем у 1982 році Європейська Конференція Адміністрацій Пошт та Електрозв'язку (СЕРТ), яка об'єднує 26 країн, ухвалила рішення про створення спеціальної групи Groupe Special Mobile. Її метою була розробка єдиного європейського стандарту цифрового стільникового зв'язку. Вирішили використовувати діапазон 900 МГц , а потім, враховуючи перспективи розвитку стільникового зв'язкуу Європі та в усьому світі, було прийнято рішення виділити для нового стандарту та діапазон 1800 МГц. Новий стандарт отримав назву GSM-Global System for Mobile Communications. GSM 1800 МГц також називається DCS -1800 (Digital Cellular System 1800). Першою державою, яка запустила мережу GSM, є Фінляндія, комерційна мережа такого стандарту була там відкрита у 1992 році. Наступного року у Великій Британії запрацювала перша мережа DCS -1800 One-2-One. З цього моменту починається глобальне поширення стандарту GSM у всьому світі.

Якщо ж мережі першого покоління дозволяли передавати лише голос, друге покоління систем стільникового зв'язку, Яким є і GSM, дозволяють надавати й інші неголосові послуги. Найвідомішою та найпопулярнішою послугою, швидше за все, є передача коротких текстових повідомлень - SMS (Short Message Service). Це двонаправлений сервіс, що дозволяє передавати текстове повідомлення з одного стільникового телефону GSM на інший, і є покращеним аналогом пейджингового зв'язку, тому що немає необхідності зв'язуватися з операторською службою для того, щоб відправити повідомлення іншому абоненту.

Крім SMS-сервісу перші телефони стандарту GSM також дозволяли передавати інші не голосові дані. Для цього був розроблений протокол передачі даних, який отримав назву CSD (Circuit Switched Data - передача даних по лініях, що комутуються). Однак цей стандарт мав дуже скромні характеристики - максимальна швидкість передачі даних становила всього 9600 біт в секунду, і то за умови стабільного зв'язку. В іншому для передачі факсимільного повідомлення таких швидкостей цілком вистачало, але бурхливий розвиток Інтернету в кінці 90-х років призвело до того, що багато користувачів стільникового зв'язкузахотіли використовувати свої трубки як модеми, а існуючих швидкостей для цього було замало.

Для того щоб хоч якось задовольнити потребу своїх клієнтів у доступі до мережі Інтернет, інженери винаходять WAP-протокол. WAP це скорочена назва від Wireless Application Protocol, що перекладається як протокол бездротового доступу до додатків. В принципі WAP можна назвати спрощеною версією стандартного Інтернету протоколу HTTP, лише пристосованого під обмежені ресурси мобільних телефонів, таких як невеликі розміри дисплея, невелику продуктивність телефонних процесорів і невеликі швидкості передачі даних у мобільних мережах. Однак цей протокол не дозволяв переглядати стандартні Інтернет-сторінки, вони повинні бути написані мовою WML, також адаптованою для стільникових телефонів. У підсумку, абоненти стільникових мереж хоч і отримали доступ до Інтернету, але він виявився дуже «урізаним» і малоцікавим. Плюс до цього, для доступу до WAP-сайтів використовується той самий канал стільникового зв'язку, що й передачі голосу, тобто поки ви завантажуєте чи переглядаєте сторінку, канал зв'язку зайнятий, і з особового рахунку списуються самі гроші, як і під час розмови . В результаті досить цікава технологія якийсь час була практично похована і використовувалася абонентами стільникових мереж дуже рідко.

Виробникам обладнання стільникового зв'язкутерміново довелося шукати способи збільшення швидкості передачі даних, і в результаті на світ з'явилася технологія HSCSD (High-Speed ​​Circuit Switched Data), яка забезпечувала цілком прийнятну швидкість – до 43 кілобітів за секунду. І треба сказати, що у певного кола користувачів ця технологія користувалася популярністю. Але все ж і ця технологія не втратила головного недоліку свого попередника - дані так само передавалися голосовим каналом. І розробникам знову довелося зайнятися ретельними дослідженнями.

Старання інженерів не пройшли даремно, і нещодавно на світ з'явилася технологія, що отримала назву GPRS (General Packed Radio Services) - цю назву можна перекласти як система пакетної радіо передачі даних. У даній технології використовується принцип поділу каналів для передачі голосу і даних, і в результаті оплачується не тривалість з'єднання, а лише обсяг переданих та отриманих даних.

Крім цього у GPRS є ще одна перевага перед більш ранніми технологіями мобільної передачі даних - під час GPRS-з'єднання, телефон все також здатний приймати дзвінки та SMS-повідомлення. На даний момент сучасні моделі телефонів представлені на ринку, при розмові призупиняють GPRS-з'єднання, яке автоматично відновлюється після закінчення розмови. Такі апарати класифікуються, як GPRS-термінал класу В. Планується виробництво терміналів класу А, які дозволятимуть одночасно завантажувати дані та вести розмову із співрозмовником. Також існують спеціальні пристрої, які призначені тільки для передачі даних, та їх називають GPRS-модемами або терміналами класу С.

Теоретично GPRS здатний передавати дані зі швидкістю 115 кілобіт за секунду, але на даний момент більшість операторів стільникового зв'язкунадають канал, який дозволяє розвивати швидкість до 48 кілобіт за секунду. Це пов'язано в першу чергу з обладнанням самих операторів і, як наслідок, відсутністю на ринку стільникових телефонів, що підтримують вищі швидкості.

З появою GPRS знову згадали і про WAP-протокол, оскільки тепер, за допомогою нової технології, доступ до невеликих за обсягом

Наш світ стоїть на порозі п'ятого покоління мобільного зв'язку, яке пропонує захмарні швидкості, миттєве з'єднання з будь-якою точкою світу та інтернетизацію безлічі пристроїв з нашого повсякденного життя, про вихід в онлайн яких ми раніше ніколи не замислювалися (інтернет-речей).

Сьогодні разом з вами я хотів би згадати, з чого розпочинався мобільний зв'язок у Росії, як він розвивався і що приносила в наші будні зміна її поколінь. Приємного читання!

1G

Розробка першого покоління мобільного зв'язку почалася в 1970 році і була реалізована лише через 14 років. Перше покоління було повністю аналоговим і включало кілька технологій, назви яких вже практично забуті.

У Росії ж (ще тоді в СРСР) перша комерційна мобільна мережа запрацювала 9 вересня 1991 в Санкт-Петербурзі, коли перший в історії нашої країни дзвінок по мобільному телефону здійснив мер Санкт-Петербурга Анатолій Собчак. Першим оператором стала компанія Дельта Телеком, а першим стандартом мобільного зв'язку NMT-450. Саме в цьому стандарті працювали легендарні "валізи" телефони, вартість яких складала тисячі доларів.

Другим 1G-стандартом у Росії стала технологія AMPS, на базі якої в червні 1992 року почалася експлуатація експериментальної мережі Білайн. Все почалося з першої базової станції, встановленої на даху МЗС у Москві. Офіційний початок комерційної діяльності відбувся 1-2 червня 1994 року, коли було здано в експлуатацію мережу на устаткуванні Ericsson, що дозволяє обслуговувати до 10 000 абонентів. 10-тисячного абонента Білайн відсвяткував уже в липні 1995 року, ставши на той час найбільшим оператором країни.

Телефони, що підтримують мережі AMPS, були набагато компактнішими за своїх конкурентів для NMT-450. У них, як і у NMT-апаратів, не було сім-карток, тому для роботи з тим чи іншим оператором потрібно було перепрограмування самого пристрою.


На той час ні про який інтернет в мобільних мережах не йшлося, адже основним головним болем операторів та їхніх клієнтів була низька ємність мереж, невпевнений зв'язок у приміщеннях та при русі в автомобілі. Можливість зателефонувати за межами будівель і без проводів сприймалася більшістю людей як справжнє диво.

Ось таким був старт мобільного зв'язку та його першого покоління в нашій країні!

2G

Зміна поколінь зв'язку в Росії відбулася стрімко, тому що через місяць після старту AMPS-мережі Білайн свою мережу в Москві запустив МТС, причому відразу в стандарті GSM. Це дозволило йому стати першим 2G-оператором у країні. Комерційний запуск мережі відбувся 7 липня 1994 року. У день старту працювало всього 8 базових станцій стандарту GSM-900 – 1 у центрі, 6 вздовж МКАД та ще 1 вздовж траси в аеропорт Шереметьєво.

Через лічені дні після запуску МТС, у Санкт-Петербурзі компанією Північно-Західний GSM, що пізніше стала Мегафоном, була запущена друга GSM-мережа в Росії.

Білайн у свою чергу, наздоганяючи конкурентів, що з'явилися, по "великій трійці", у вересні 1994 року модернізував свою мережу до технології D-AMPS, яку прийнято вважати мережею другого покоління, оскільки вона вже де-факто була цифровою. До комерційної GSM-мережі Білайн прийшов тільки в червні 1997 року, коли відбувся "м'який" запуск мережі стандарту GSM-1800 на обладнанні Alcatel.

Що стосується апаратів, то першим GSM-телефоном, доступним для покупки, став Nokia 1011, випущений 1992 року. Цей апарат підтримував роботу із сім-картами формату miniSIM, який став звичним стандартом практично на два десятиліття. Сьогоднішні microSIM та nanoSIM є, загалом, лише зменшеним за рахунок зайвого пластику форматом. Також у Nokia 1011 був відсутній рінгтон Nokia Tune, що з'явився лише 1994 року.


Важко в це повірити, але вже через два роки світ побачив перший смартфон – Nokia 9000. Апарат важив 400 грамів і вперше поєднав у собі функціональність мобільного телефону та кишенькового комп'ютера. Повноцінним смартфоном цей апарат назвати не можна, тому що в ньому була закрита операційна системата була відсутня можливість встановлювати сторонні програмиОднак цей недолік компенсувався великим набором вбудованих додатків.

У тому ж 1996 з'явилася перша "розкладачка" - легендарний телефон Motorola StarTAC. Це був компактний і стильний апарат свого часу.

У 1999 році з'явилися масові для Росії телефони Motorola V3788 і Nokia 3210. Останній став одним із найуспішніших телефонів в історії, всього їх було продано 160 мільйонів штук.

А через рік вийшов легендарний Nokia 3310, що став символом GSM і проданий по всьому світу в кількості 126 мільйонів штук.


Іншим дуже популярним у Росії телефоном на той час став "народний" Siemens A35.

Але повернемося до операторів і до мобільного інтернету, що з'явився нарешті. Передача даних у мобільній мережі стала можливою лише 1999 року, коли портфель послуг оператора Північно-Західний GSM поповнився "WAP-доступом до Інтернету". Другим оператором з WAP-інтернетом у Росії став МТС, а Білайн запустив WAP лише наступного року, оголосивши про це на виставці «Зв'язок-Експокомм 2000» у травні 2000 року. Швидкість доступу до мережі становила до 9,6 Кбіт/с, а тарифікація була щохвилини, що не сприяло популяризації послуги.

Першим телефоном з підтримкою WAP став Nokia 7110, що вийшов того ж таки 1999 року. Цікаво, що 7110 став першим пристроєм на платформі Series 40.

У тому ж році доступ до мобільний інтернетотримала і 9000 серія Nokia - вийшов Nokia 9110i з підтримкою WAP.

Залишалося два роки до переходу на пакетну передачу даних у мобільних мережах, яка дала світові поняття мереж 2.5G.

2,5 та 2,75G

Значною віхою в історії мобільного зв'язку стала поява стандарту GPRS, який був надбудовою над GSM-мережами і дозволив виходити в інтернет з мобільного телефону на швидкостях до 171,2 кбіт/c. З появою GPRS пов'язана поява помегабайтної тарифікації, що зробило мобільний інтернет вигіднішим для кінцевого користувача.

Незважаючи на те, що першим у Росії у 2000 році випробування цієї технології провів МТС, за що навіть отримав нагороду «Компанія року – 2000» у номінації «Телекомунікації», перший комерційний запуск пакетної передачі даних зробив Білайн у червні 2001 року. Білайн став першим і з впровадженням MMS послуги передачі мультимедійних повідомлень по GPRS, яка була запущена в травні 2002 року. 2003 року GPRS з'явився у всіх операторів "великої трійки".

Першим у світі телефоном з підтримкою GPRS став MOTOROLA Timeport P7389i, який дуже швидко змінив його наступник MOTOROLA Timeport 260, що має той самий дизайн.


Двома популярними піонерами у світі GPRS-інтернету стали Siemens S45 та Nokia 3510, що вийшли у 2001 та 2002 році відповідно.


А першим телефоном із підтримкою MMS-повідомлень став перший класичний смартфон Nokiaна платформі Series 60 із індексом 7650.


Наступним доопрацюванням GSM-мереж став EDGE, який оголосив епоху 2.75G і прискорив мережі до максимальних 474 кбіт/с. Впровадження EDGE у Росії було стрімким, оскільки не була потрібна істотна модернізація базових станцій. Першим із EDGE знову став Білайн, який розпочав тестування у серпні 2004 і запустив його у грудні того ж року. Трохи пізніше EDGE запустили й решту учасників "великої трійки".

Першим телефоном, який отримав підтримку EDGE, став Nokia 6200.


Мобільний інтернет з технологіями GPRS та EDGE вперше став масовим та придатним до використання. На всю почала розвиватися WAP-індустрія, що пропонувала завантажити рінгтони, шпалери, ігри та java-додатки. Оператори почали заробляти не лише на дзвінках, а й на контенті, який можна було завантажити за допомогою мобільного інтернету.

Смартфони з підтримкою GPRS/EDGE навчилися ходити у "великий інтернет" за допомогою вбудованих браузерів, а трохи пізніше для "звичайних дзвонилок" з підтримкою JAVA з'явилася програма Opera Mini, яка зробила мобільний інтернет шалено популярним. Паралельно розвивалася "ICQ-фікація", яка принесла спілкування в мережі мобільними телефонами. Напевно, для багатьох читачів той час є ностальгічним!

Далі буде...

Сьогодні ми з вами згадали покоління мобільного зв'язку в Росії від джерел до масової інтернетизації в кишені. Наступного тижня ви прочитаєте про те, як починалися в Росії мережі 3G, 4G і що на нас чекає в недалекому майбутньому, яке пов'язане вже з наступним поколінням 5G. До зустрічі!

Історія мобільного телефону в картинках.

Сьогодні вже важко уявити, як можна було жити без стільникових телефонів. Мимоволі згадується стара пісенька: "Ми обидва були, ви в аптеки, а я в кіно шукала вас ...". Сьогодні така пісенька б з'явитися вже не могла. Проте всього 10 років тому мобільник був доступний лише середньому класу, 15 років тому це була розкіш, а 20 років тому їх і не було.

Перші зразки

Перший мобільний телефон.

Ідею мобільного зв'язку розробили фахівці американської корпорації AT&T Bell Labs. Перші розмови на цю тему виникли у 1946 році, ідея була оприлюднена у 1947. З цього моменту у різних кінцях світу розпочалися роботи зі створення нового пристрою.

Слід зазначити, що незважаючи на всі переваги нового виду зв'язку, від моменту виникнення ідеї до появи першого комерційного зразка минуло 37 років. Решта технічних нововведень ХХ століття впроваджувалися значно швидше.

Перший приклад такого зв'язку 1946 року, представлений фірмою Bell як ідея, був схожий на гібрид звичайного телефону і радіостанції, розміщеної в багажнику машини. Радіостанція в багажнику важила 12 кг, пульт зв'язку був у салоні, антеною доводилося дірявити дах.

Радіостанція могла передати сигнал на АТС і у такий спосіб додзвонитися на звичайний телефон. Зателефонувати на мобільний апарат було набагато складніше: треба було дзвонити на АТС, називати номер станції, щоб там з'єднали вручну. Щоб говорити, потрібно було натиснути кнопку, а щоб почути відповідь – відпустити її. Плюс до того велика кількість перешкод і мінімальний радіус дії.

Працювала над мобільним зв'язком і Motorola, що конкурувала з Bell. Інженер Мотороли Мартін Купер теж винайшов апарат, чия вага була близько 1 кілограма, а довжина 22 см. Тримати таку «трубку» було важко.

Не дивно, що бажаючих користуватись подібною «мобілею» було мало. Щоправда, у США у кількох містах намагалися налагодити мережу радіотелефонів, але років за п'ять роботи затихли. До 60-х не було бажаючих займатися розробкою.

Стільниковий зв'язок у соціалістичному таборі

Інженер Купріянович.

У Москві перший дослідний зразок переносного телефонуЛК-1 продемонстрував інженер Л. І. Купріянович у 1957 році. Цей зразок був також дуже значний: він важив 3 кг. Натомість радіус дії досягав 30 км, а час роботи станції без зміни батарей – 20-30 годин.

Купріянович не зупинився на досягнутому: В 1958 він представив апарат вагою в 500 г, в 1961 світ побачив апарат вагою всього 70 р. Радіус його дії був 80 км. Роботи велися у Воронезькому науково-дослідному інституті зв'язку (ВНДІС).

Розробки Купріяновича взяли на озброєння болгари. В результаті на московській виставці "Інфорга-65" з'явився болгарський комплект мобільного зв'язку: базова станція на 12 номерів та телефон. Розміри телефону приблизно відповідали слухавці. Потім розпочався випуск мобільних апаратів РАТ-05 та АТРТ-05 з базовою станцією РАТЦ-10. Він використовувався на будовах та на енергетичних об'єктах.

Але в СРСР робота над апаратом також тривала у Москві, Молдові, Білорусії. Результатом став "Алтай" - повнофункціональний прилад, призначений для автомобілів. В руках носити його було важко через базову станцію та акумулятори. Однак машини швидкої допомоги, таксі, великовантажні автомобілі були оснащені цим зв'язком.

Перетворення «мобільного» зв'язку на справді мобільний


Апарат "Алтай".

Змагання між Bell і Motorola закінчилося перемогою Мотороли: навесні 1973 року зловтішний Купер зателефонував своїм конкурентам з вулиці по своїй новій трубці, яку легко тримав у руці. Це був перший дзвінок із стільникового телефону, який ознаменував початок нової ери. Але дослідження та доопрацювання тривали ще довгих 15 років.

У СРСР 70-ті роки все ще використовувався «Алтай», натомість їм було охоплено близько 30 міст. 16-канальні апарати працювали у діапазоні 150 МГц. Було передбачено режим конференції. Набір номера здійснювався спочатку за допомогою обертання диска, але незабаром застосували набір кнопок. Було встановлено пріоритет користувачів: користувач із вищим пріоритетом міг перервати своїм дзвінком розмову абонентів із меншим пріоритетом.

Комерційні апарати


1992 рік. Телефон Motorola 3200

Комерційний мобільний телефон з'явився у США 1983 року. Перший масовий випуск освоїла Моторола. Успіх її апаратів був приголомшливий, і до 1990 року кількість абонентів досягла 11 млн. До 1995 року їх кількість зросла до 90,7 млн., а до 2003-го – 1,29 млрд.

У Росії перші стільникові телефониз'явилися 1991 року. Трубка із підключенням коштувала 4000 доларів. Перший оператор зі стандартом GSM прийшов до нас у 1994 році. Ті телефони були ще громіздкими, в кишеню не покладеш. Деякі заможні люди (а тільки їм і були доступні мобільники) часто воліли тримати при собі спеціальної людиниякий носив за ними апарат.

До розробки та випуску мобільних телефонів підключилося багато фірм. Наприклад, Nokia в 1998 році випустила трубку з підтримкою WAP Nokia 7110. Тоді ж з'явився двосимічний телефон і телефон із сенсорним дисплеєм.

Наразі статистика стверджує, що мобільний телефон мають 9 осіб на Землі із 10.


Сучасні смартфони.

 

 
Це цікаво: