100 знаменитых изобретений
Шрифт:
Популярность мобильной связи росла. Многие производители радиотехники стали выпускать аппаратуру для ее обслуживания. Но, несмотря на большую потребность, при ее разработке возникали большие проблемы. Аппаратура была громоздкой, ею было неудобно пользоваться. Производители ограничивали выпуск автомобильными радиотелефонами, поскольку носить с собой телефон массой 30–40 кг без аккумулятора было невозможно.
Другой проблемой была ограниченность частотного ресурса. В определенном частотном диапазоне нельзя было бесконечно увеличивать число фиксированных частот, и радиотелефоны с рабочими каналами, близкими по частоте, создавали взаимные помехи. Радиоволны большой длины распространялись на большие расстояния, а мощные передатчики обеспечивали мобильным устройствам широкий диапазон работы. Все это не позволяло использовать телефонным компаниям несколько своих каналов в близлежащих городах. Для повторного использования частоты требовалось расстояние между системами, по меньшей мере, 100 км.
В 1947 г. AT&T наладила радиотелефонное обслуживание на автостраде Нью-Йорк – Бостон. Передача велась в диапазоне 35–44 МГц. В ходе работы системы часто происходили накладки с другими службами, и после 5 лет эксплуатации эта служба закрылась из-за недостатка клиентов.
В этом же году сотрудник «AT&T Bell Labs» Д. Ринг выдвинул идею сотового принципа организации сетей мобильной связи. В таких сетях зоны обслуживания отдельных базовых станций образуют соты, размер которых определяется плотностью абонентов сети на данной территории. Частотные каналы, которые используются одной станцией, повторно распределяются по определенной схеме для работы других станций той же сети. Это обеспечивало высокую эффективность использования отведенных частот.
Находясь в сотовой сети, абонент мог поддерживать постоянную связь как с мобильным абонентом, так и с абонентом проводной телефонной связи, перемещаясь в зонах действия разных базовых станций. Сотовые сети могут охватывать большие территории, и абонент, находясь в зоне действия одной станции, может связываться с другим абонентом независимо от их взаимного расположения (роуминг). Основной отличительный признак сотовой связи от обычной мобильной – повторное использование частоты.
Эта идея воплотилась в сотовых сетях общего пользования спустя много лет. В стандартной же мобильной связи при наличии 6 каналов нельзя было обслужить одновременно более 250 человек.
В 1947 г. AT&T запросила у ФКС добавочные частоты. Годом позже ФКС распределила некоторое число добавочных каналов, но половину из них передала другим каналам, намеревавшимся предоставлять мобильные услуги.
В 1948 г. в Ричмонде начала действовать первая полностью автоматизированная служба радиотелефонии. AT&T в этом отношении отстала на 16 лет.
Лидерами европейской сотовой связи были компании «Эрикссон» и «Маркони». В 1951 г. в Стокгольме была испытана автоматическая мобильная телефонная система, разработанная сотрудником Шведской Сети связи С. Лауреном. В середине 50-х гг. на дорогах Европы появились первые телефонизированные автомобили. Телефон состоял из приемника, передатчика и логического устройства, находившихся в багажнике автомобиля, а также номеронабирателя и телефонной трубки, расположенных на щитке, прикрепленном к спинке переднего сиденья. Радиотелефон питался от автомобильного аккумулятора.
В 1962 г. в СССР была разработана система правительственной спецсвязи «Алтай». Радиально-зоновая сеть обеспечивала подвижность в пределах огромных сот. Небольшое количество абонентов позволяло не заботиться об экономии частотного ресурса. Аппаратура для «Алтая» изготавливалась на Воронежском радиозаводе «Сигнал».
В 1956 г. «Bell System» стала оказывать услуги ручной радиотелефонной связи в диапазоне 450 МГц. Это было сделано для уменьшения тесноты на частотах.
В 1968 г. ФКС решила удовлетворить запрос AT&T о выделении добавочных частот начиная с 1970 г. В 1971 г. AT&T представила в ФКС описание архитектуры сотовой связи, основанной на многократном использовании частот.
В 1969 г. AT&T запустила коммерческую сотовую систему с применением многократного использования частот. Эта сеть предоставляла услуги связи с использованием таксофонов пассажирам поездов, курсировавших между Нью-Йорком и Вашингтоном. Она использовала 6 каналов в диапазоне 450 МГц. Номиналы частот периодически повторялись в 9 зонах. Протяженность линии составляла 362 км.
К началу 1970-х гг. сотовые телефоны стали значительно легче: они весили 12–14 кг.
Основная борьба по созданию компактного сотового телефона шла между «AT&T Bell Labs» и компанией «Моторола». Сотрудники последней должны были продемонстрировать руководству ФКС возможность создания сетей сотовой связи, чтобы получить право на свободные частоты.
3 апреля 1973 года вице-президент компании «Моторола» М. Купер позвонил с нью-йоркской улицы в офис компании-конкурента «AT&T Bell Labs» и попросил к телефону главу исследовательского отдела Дж. Энгеля. Купер держал в руках первый образец действующего мобильного телефона и стоял вблизи базовой станции, установленной на одном из нью-йоркских небоскребов. После этого Купер на пресс-конференции, организованной компанией «Моторола», сообщил о достигнутом успехе журналистам.
Первый сотовый телефон назывался «Dyna-TAC». Его размеры достигали 22,5 см в длину, 12,5 см в ширину при толщине 3,75 см. Вес аппарата составлял 1,15 кг. На его передней панели было 10 цифровых клавиш, кнопка вызова и кнопка прекращения разговора.
Несмотря на успехи, Федеральная комиссия связи не позволяла создавать коммерческие сотовые сети.
В мае 1978 г. в Бахрейне началась эксплуатация первой в мире коммерческой системы сотовой связи. Она включала в себя 2 соты, работавших в диапазоне 400 МГц на 20 каналах и обслуживала 250 абонентов. Эта система работала на оборудовании японской фирмы «Мацусита электрик».
В июле 1978 г. AT&T развернула аналоговую сеть сотовых телефонов в районе Чикаго. После первых проб в декабре 1978 г. началось испытание с коммерческими клиентами. Эта сеть состояла из специального компьютера, интегрированных цепей, системы переключений и антенн.
В 1979 г. начала свою работу первая сеть сотовой связи в Токио. В 1981 г. в Дании, Швеции, Финляндии и Норвегии была создана Nordic Mobile Telephone System, или NMT-450. В этом же году начала работу первая сеть в Саудовской Аравии.
В 1983 г. сеть в Чикаго была пущена в коммерческую эксплуатацию. В декабре этого года в свободной продаже появился первый сотовый телефон «Motorola Dyna-TAC 8000х». Он весил 800 граммов и был оснащен светодиодным дисплеем. Несмотря на то, что он стоил 3 995 долларов, очередь на его приобретение составляла тысячи человек.
В 80-е гг. широкое развертывание сетей сотовой связи началось в Европе. Но аналоговые мобильные радиосистемы в Великобритании, ФРГ, Франции и Италии были несовместимы друг с другом. Это побудило к созданию единого европейского стандарта цифровой сотовой связи в диапазоне 900 МГц. Была создана специальная группа Group Special Mobile. Планирование продолжалось несколько лет.
В 1991 г. были созданы первые опытные сети этого стандарта, а затем началось его распространение по всему миру. В 1992 г. первая сеть GSM появилась в Финляндии.
В Украине первый мобильный оператор «Укра"iнський мобiльний зв’язок», или UMC, появился в 1993 г. Он использовал стандарт NMT-450.
В 90-е гг. сотовая связь развивалась быстрыми темпами. Совершенствовались мобильные телефоны, расширялись их возможности. В 1994 г. финская компания «Nokia» создала первый телефон, способный передавать SMS-сообщения.
Сейчас сотовые телефоны предоставляют не только услуги телефонной связи. Они могут использоваться как блокноты, фотоаппараты, видеокамеры, обеспечивают доступ в Интернет и многое другое.