Как работает сотовая связь. Часть 1: история и развитие. Когда появилась сотовая связь в америке

Когда появилась сотовая связь в америке - Табл. 2. Сравнение систем сотовой связи второго поколения (2G) 5G: EDGE Массовая популяризация и дальнейшее развитие Четвертое поколение мобильной связи ( 4G) Время скоростей

Голуби, как и многие другие птицы, обладают удивительной способностью помнить, где они родились (и жили некоторое время), и возвращаться туда из любой точки Земли, по крайней мере, в радиусе от одной до полутора тысяч километров. Некоторые ученые даже считают, что птицы могут ощущать магнитное поле Земли.

Куда пропал GSM и зачем нам смартфоны? Вспомнили, как развивалась мобильная связь

В сознании обычных пользователей поколения мобильных стандартов ассоциируются в основном со скоростью — 3G быстрее, чем 2G, 4G быстрее, чем все они вместе взятые, а 5G, который еще до своего появления уже успел поднадоесть, имеет невероятные показатели Speedtest. Но не только по скорости различаются разные поколения связи. Обе эти технологии в свое время были прорывными, но сейчас кажутся обыденными, и Onliner вместе с ISP A1 исследовали поколения мобильных телекоммуникаций и их особенности.

Он начинался с 1G, но мало кто помнит такой символ на индикаторе состояния сети. В Японии стандарт 1G появился в 1979 году, подтвердив позицию Японии как одной из самых технологически развитых стран. Сам стандарт 1G был крайне скудным — только совершение и прием звонков. Кроме того, это было единственное поколение беспроводной мобильной связи, в котором использовались аналоговые радиоволны, а все последующие поколения были цифровыми.

В 1980-х годах, когда 1G более или менее начал развиваться, страны и крупные операторы не договорились о стандартах связи, и почти во всех странах были свои собственные стандарты. В качестве примеров можно привести NTT (Nippon Telegraph and Telephone) в Японии и TACS (Total Access Communications System) в Великобритании. Кроме того, особого упоминания заслуживает компания NMT (Nordic Mobile Telephone), которая появилась в 1981 году и работала сразу в нескольких странах — Дании, Нидерландах и Швейцарии; важным аспектом NMT было то, что она фактически предлагала полномасштабный роуминг. В Беларуси стандарт NMT был запущен 7 мая 1993 года, а сеть была развернута оператором «БелСел». В мировом масштабе эту дату можно считать днем рождения мобильной связи в Беларуси.

Несмотря на то, что технология 1G была прорывной, она столкнулась с типичными проблемами новых технологий: высокой стоимостью. Если операторы поздних поколений должны были развивать и расширять существующую инфраструктуру, то на этот раз все пришлось строить с нуля. Были проблемы и на стороне потребителей. Мало того, что плата за звонки была довольно высокой, первые мобильные телефоны были абсурдно дорогими. Первое поколение мобильных телефонов предназначалось для занятых людей, таких как политики и бизнесмены. Но когда вы имеете дело с таким количеством нулей на телефоне, вам нужна большая конфиденциальность; у 1G была проблема небезопасных разговоров; 2G должен был повысить безопасность связи; и 2G должен был повысить безопасность телефона, потому что он был более безопасным, чем 1G.

Статья по теме:  Игры с лучшей графикой 2022 года. Восемь самых красивых проектов. В какой игре самая лучшая графика

Новая революция: передача данных

В 1991 году связь второго поколения (2G) принесла три важных новшества. Во-первых, радиосигналы изменились с аналоговых на цифровые. Второй — шифрование путей связи; третий — реализация, хотя и грубая, передачи данных. Второе» и «третье» стали возможны благодаря использованию «первого», «цифрового». Это поколение также стало свидетелем появления GPRS, одной из самых важных технологических инноваций в истории мобильной связи. Это привело к переоценке использования телефонов: от «беспроводных терминалов для совершения звонков» до «терминалов для отправки и получения данных». Хотя и в высокоразвитой форме.

Но до этого мобильные телефоны получили SMS. Действительно, первоначально они могли только получать сообщения, но не отправлять их. Первое в мире SMS-сообщение было отправлено британским инженером Нилом Папвортом 3 декабря 1992 года. Она состояла всего из двух писем («Счастливого Рождества»), адресованных Ричарду Джарвису, также сотруднику Vodafone. Первоначально SMS был совместим только с европейским стандартом GSM.

После SMS имело смысл развивать передачу данных: принцип технологии CSD напоминал коммутируемое подключение к Интернету, требующее «открытия линии» и «установления соединения»; прорыв GPRS состоял в том, что данные передавались пакетами, что означало, что отдельное соединение было больше не требуется. Это означало, что с пользователя взималась плата в зависимости от объема использованной связи. Другими словами, чем больше данных вы отправляете и получаете, тем больше вы за них платите. Данные передавались по тому же каналу, что и голосовые вызовы. Скорость составляла 30-40 Кбит/с, хотя теоретически она могла превышать 100 Кбит/с.

Необходимость увеличения емкости и скорости передачи данных уже указывала направление дальнейшего развития сети: GSM пришел в Беларусь 16 апреля 1999 года, в день коммерческого запуска сети компанией Velcom (не австрийско-белорусский киприот). Четыре года спустя, в 2003 году, появился GPRS.

Однако между 2,5G и 3G появилась еще одна важная технология — EDGE (иногда называемая 2,75G). По сути, это более быстрая версия GPRS, которая была представлена в 2003 году. Фактическая скорость достигала около 240 кбит/с. Однако EDGE был временным и требовал серьезного скачка в скорости передачи данных, которая становилась все более важной. Таким образом, в 2001 году родился 3G.

В каждом поколении мобильной связи наблюдались значительные достижения по сравнению с предыдущим поколением. Это включает в себя частоты, шифрование, скорость передачи данных и пользовательский опыт. Сегодня мы стоим на пороге пятого поколения.

Сотовая связь стала новым витком развития технологий

Мобильные телекоммуникации — одно из главных изобретений человечества, превзойденное только Интернетом и колесом. Его корни уходят в 1920-е годы. В то время некоторые полицейские управления в США использовали телефонные радиостанции 2 МГц для передачи информации о преступниках на приемник в патрульной машине; они были введены в 1921 году, а возможность двусторонней связи появилась в 1933 году.

Статья по теме:  Какие стиральные машины производятся не в России. Какие стиральные машины собираются не в россии

Как работает мобильная связь Часть 1: История и развитие

В 1934 году Федеральная комиссия по связи США разрешила использовать четыре канала в диапазоне частот 30-40 МГц для телефонной связи, а к 1940 году по всей стране использовалось более десятков тысяч полицейских машин.

В 1949 году в Детройте, США, такси работали с использованием элементов, похожих на современную мобильную телефонную связь. В определенных местах водитель также может переключиться на определенный канал для связи с диспетчером.

Как работает мобильная связь Часть 1: История и развитие

Хотя многие считают их прототипами мобильной связи, по своему принципу они сильно отличались от сегодняшних технологий. Однако концепция сотовой сети в том виде, в котором мы знаем ее сегодня, была впервые разработана учеными из Bell Labs в 1946 году. Однако это оказался принципиально новый виток в развитии технологии, и только в начале 1970-х годов, почти 30 лет спустя, появилась перспектива его реализации. И им удалось придумать для него настоящую архитектуру.

Американским инженерам пришла в голову идея разделить территорию на ячейки и разместить в них станции передачи сигналов. Однако для проведения теста не было подходящего приемного оборудования.

Именно здесь и появилась Motorola: в 1973 году Мартин Купер, один из ведущих инженеров компании, представил первый в мире прототип мобильного телефона. Чтобы показать, как работает новая технология, он тут же позвонил руководству конкурирующей компании и похвастался своим успехом. Все были впечатлены, и вскоре компания инвестировала в этот многообещающий проект более 100 миллионов долларов США. Начали появляться первые базовые станции.

Как работает мобильная связь Часть 1: История и развитие

Первым мобильным телефоном был DynaTAC 8000 компании Motorola, который получил сертификат FCC 21 сентября 1973 года. Он весил более 700 г, время автономной работы составляло 30 минут, а время зарядки — около 10 часов. Да, этот динозавр стоил около 4 000 долларов, но это не помешало ему стать популярным. Впервые это устройство позволило совершать звонки без услуг оператора связи. Кстати, это было также первое мобильное устройство, которое мог поднять один человек.

В 1974 году Федеральная комиссия по связи США разрешила использовать 40 МГц диапазона 800 МГц (расширенного до 10 МГц в 1986 году) для мобильной связи. Затем, в 1978 году, в Чикаго начались испытания сотовой сети на базе 2 000 абонентов. Этот год ознаменовал начало практического применения этого нового вида связи. Однако коммерческое использование мобильной связи в США началось только в 1983 году. В то время мобильная связь уже была доступна большинству жителей Чикаго.

Сотовыми сети называют из-за принципа расстановки вышек

Почему же они называются мобильными телефонами? Ответ неожиданно оказался очень простым. Вся зона покрытия разделена на равномерные шестиугольники, как пчелиный улей. В центре каждого сектора находится базовая станция.

Статья по теме:  Лучшие пленочные фотоаппараты 2022. Какой пленочный фотоаппарат выбрать

Как работает мобильная связь Часть 1: История и развитие

Шестиугольная форма была выбрана для обеспечения равномерного расстояния между башнями. Это положительно влияет на качество и стабильность услуг мобильной телефонной связи и снимает дополнительную нагрузку с базовых станций. Вышки сотовой связи активно общаются друг с другом, и шестиугольные ячейки получают одинаковые радиосигналы, поэтому они не чувствуют себя разъединенными.

Шестиугольные ячейки напоминают соты, поэтому это соединение со временем назвали сотами. Кстати, в настоящее время это название снято с производства. Его заменяет простое слово «мобильный».

Еще одно существенное отличие заключается в том, что при использовании 3G каждому абоненту присваивается IP-адрес, что позволяет превратить мобильный телефон в маленький компьютер, подключенный к Интернету. Первая коммерческая сеть 3G была запущена в Японии 1 октября 2001 года. С тех пор полоса пропускания стандарта была расширена несколько раз.

Обмен сообщениями по воздуху

Задолго до появления SMS и Wi-Fi!

По стандартам того времени, гонцы быстро справлялись со своими задачами, но все же требовали определенной инфраструктуры. Прежде всего, им нужны были дороги или хотя бы ровная земля, по которой могли бы бегать лошади. Горы, реки, болота и густые леса — все это было непреодолимыми препятствиями для человечества на рубеже веков.

На помощь пришли птицы. Голуби (и вороны в одной популярной телевизионной драме) ускорили процесс коммуникации.

Голуби, как и многие другие птицы, обладают удивительной способностью помнить, где они родились (и жили некоторое время), и возвращаться туда из любой точки Земли, по крайней мере, в радиусе от одной до полутора тысяч километров. Некоторые ученые даже считают, что птицы могут ощущать магнитное поле Земли.

В то же время голуби могут переносить сообщения только по единственному пути к гнезду своих родителей. Кроме того, если кто-то хочет организовать голубиную почту между двумя городами, птиц необходимо обменять.

Эра до электричества

Концептуально мало что изменилось между Древним Римом и поздним Средневековьем. В то время сообщения все еще передавались гонцами (почтальонами), птицами и звоном башенных колоколов. Однако, за исключением того, что инфраструктура стала более сложной.

Навигация также была более развита. Корабли также должны были обмениваться информацией. Первоначально это делалось с помощью выстрелов из пушек или звона колоколов. Однако позже была введена система сигналов с использованием специальных флагов, усовершенствованная версия которой существует и по сей день.

Также с навигацией была связана семафорная азбука — алфавит для связи на большие расстояния. Отправителем является человек, держащий в каждой руке по флагу, к которым в разных позах прикреплены разные буквы; сообщения могут передаваться со скоростью до 80 символов в минуту.

Оцените статью