История развития сотовой связи
№19 (064) от 18-09-2006
Первые шаги к появлению сотовой связи
На протяжении всей своей истории человечество испытывало острую необходимость в средствах быстрой передачи информации на большие расстояния. На заре цивилизации для этого использовались различные примитивные способы – сигнальные костры, барабаны, почтовые голуби и т. д. С развитием науки эти технологии все более совершенствовались – изобретение электричества со временем позволило соединять проводами между собой удаленные на большое расстояние объекты и практически моментально обмениваться между ними достаточно приличными объемами информации. Это было очень большим достижением, но местоположение абонентов было строго фиксировано, что иногда создавало большие неудобства.
Первым шагом к появлению мобильных средств связи было открытие в 1888 году немецким физиком Генрихом Герцем электромагнитных радиоволн и нахождение способа их обнаружения. Немного позже русский ученый Александр Степанович Попов, опираясь на результаты исследований Г. Герца, создает прибор для регистрации электрических колебаний - первый примитивный радиоприемник.
Начало было положено, и в 1901 году итальянец Гульельмо Маркони (которого также считают изобретателем радио) установил радио -приемопередающее устройство на борт парового автомобиля и провел первую линию наземной мобильной связи. При этом имелась возможность передавать только данные (точка-тире), но не голос. Однако говорить о настоящей мобильности было еще рано, размеры устройства были просто огромными, о чем говорит хотя бы тот факт, что перед тем как автомобиль начинал движение, необходимо было опустить высокую цилиндрическую антенну в горизонтальное положение.
Но технологии не стоят на месте, и в 1921 году в США появилась диспетчерская служба телеграфной подвижной связи. Первоначально такие радиосистемы располагались только на автомобилях полиции и, используя азбуку Морзе, вызывали патрули для того, чтобы те связались с полицейским участком посредством проводного телефона. То есть это была система однонаправленного действия и ее смело можно назвать прообразом современной пейджинговой связи.
В 1934 году Конгресс США создает Федеральную Комиссию Связи (ФКС), которая помимо регулирования проводного телефонного бизнеса, также управляла и радиодиапазоном. Комиссия решала, кто и какие частоты будет получать. Самый высокий приоритет получили спасательные службы, государственные агентства и прочие службы, которые, по мнению ФКС, помогали наибольшему числу людей. Следом за ними шли компании предоставляющие услуги транспортировки грузов, такси и им подобные. Частот для использования частными лицами вообще не выделялось до окончания Второй Мировой Войны.
В 1947 году происходят два события, имеющие огромное значение для дальнейшего развития радиотелефонной связи. В июле У. Шокли, У. Браттайн и Дж. Бардин - сотрудники Bell Laboratories, изобретают транзистор. Это в дальнейшем позволило заметно уменьшить вес и размеры мобильных телефонных аппаратов.
Немногим позже Д. Ринг, сотрудник все той же Bell Laboratories, на внутреннем меморандуме выдвигает идею сотового принципа организации сетей мобильной связи. Эта схема решала проблему конфликта близких по частотам каналов и позволяла повторно их использовать.
Разработкой систем сотовой связи стали заниматься сразу несколько производителей радиотехники, но прошло более 20 лет, прежде чем появились первые подобные сети.
Рождение массового сотового телефона
Мобильная радиотелефонная связь имеющая, как минимум, полувековую историю, невольно повергает в легкий шок. Между тем, ее первый сеанс действительно состоялся около 50 лет назад в шведском городе Лидинге. 3 декабря 1950 г. автомобиль компании Televerket отъехал от офиса на улице Васагатан. Сидевший за рулем инженер-изобретатель Стюре Лаурен (Sture Lauhren) поднял трубку телефона, сдерживая волнение набрал номер службы точного времени и мгновение спустя услышал ответ...
Первой о невероятном техническом прорыве узнала жена изобретателя — спустя полвека она вспоминала, как сияющий супруг сообщил ей с порога: «У меня кое-что есть в машине!» Конечно, тот аппарат во всех отношениях был далек от совершенства, его базовая часть занимала два задних сиденья, а между передними находилась телефонная трубка. Тем не менее, первопроходцам качество разговора из машины Televerket казалось просто великолепным.
Чтобы продемонстрировать новинку в действии, Стюре Лаурен позвонил теще. Пожилая дама резонно предположила, что зять сошел с ума, поскольку его утверждение не укладывалось ни в какие разумные рамки: как можно одновременно быть в дороге и говорить по телефону!
В конце 40-х годов шведская компания Televerket поручила двум сотрудникам — упомянутому Стюре Лаурену и Рагнару Берглунду (Ragnar Berglund) — создание мобильного телефона, использующего для связи стационарную сеть. В то время уже существовали системы мобильной радиосвязи, которые успешно применяли военные и полиция. Однако в задачу инженеров входило изобретение аппарата, доступного всем.
Первая «массовая» разработка, предложенная шведами, получила название МТА — Mobiltelefonsystem А (система мобильной телефонии А). В 1956 г. она вступила в коммерческую эксплуатацию. Правда, действовала МТА только в Стокгольме и Гетеборге, да и массовой ее можно признать лишь условно: к концу 1956 г. во всей Швеции насчитывалось всего 26 абонентов. Это и неудивительно, поскольку тогда мобильный телефон стоил всего в два раза дешевле автомашины.
В середине 60-х на смену МТА пришла усовершенствованная система связи. Хотя она не обрела широкой популярности, кое в чем разработчикам удалось продвинуться. Например, благодаря новой транзисторной технологии аппараты заметно похудели — с 35 до 11 кг!
В 1969 г. телекоммуникационные компании всерьез озаботились созданием единой сети мобильной связи. Предполагалось, что ее абоненты смогут использовать один телефон и номер, даже пересекая границу государств. Проект получил название NMT — Nordisk MobilTelefon (скандинавская мобильная телефония). Проект NMT изначально являлся открытым. Еще на старте участие в нем приняли свыше 40 фирм. Благодаря их сотрудничеству удалось быстро приступить к разработке базовых станций новой системы связи, линейных коммутаторов и самих мобильных телефонов. Одним из активнейших действующих лиц был Ericsson. В те дни нынешний гранд сотовой индустрии бился с Philips за получение контракта в Саудовской Аравии. Эта страна испытывала острую потребность в телефонной сети нового типа и могла позволить себе подобную роскошь. Победа в тендере означала для любой компании огромный успех (и не только моральный!), и Ericsson сумел предложить наиболее выгодные условия. Через пару месяцев первый в мире контракт о создании NMT-сети стал реальностью. Забавно, что сначала «скандинавская мобильная телефония» была запущена именно в Саудовской Аравии - за несколько месяцев до премьеры NMT-450 на своей исторической родине.
Дорога в будущее
В начале 80-х все телекоммуникационные компании бредили общеевропейской сетью связи. Однако в остальном мнения их расходились: Скандинавия, страны Бенилюкса и Саудовская Аравия выступали на стороне NMT, в Великобритании существовала собственная система TAGS, а в тогдашней ФРГ - C-Netz; жители Франции пользовались услугами Radiocom 2000, а итальянцы - RTMI/RTMS. И чтобы прийти наконец к общему знаменателю, государственные телекоммуникационные компании Западной Европы организовали группу GSM - Groupe Speciale Mobile. Вполне естественно, что при большом количестве вовлеченных сторон возникло немало трудностей. Не последнюю роль играл вопрос престижа. Тем не менее участникам GSM удалось-таки выработать единый концептуальный подход. При этом за каждой из сторон сохранялось право вносить предложения, улучшающие совместное детище. Процесс всеевропейского единения связи достиг апогея в 1986 г., когда в Париже было принято решение, на какую систему делать ставку в дальнейшем. Новая система вобрала в себя все лучшее, что имелось у ее предшественников. Так возник стандарт GSM. Для его внедрения потребовалось еще несколько лет, и лишь в 1990 г. финская Radtolinia запустила первую в мире GSM-сеть. Через год аналогичные сети появились в других скандинавских странах.
Поначалу услуги GSM-операторов и абонентские терминалы были очень дорогими. Однако скоро “трубки” подешевели и перестали быть редкостью. Только за первый год существования сетей GSM в Скандинавии к ним подключилось более 1 млн человек. Телефоны быстро прогрессировали, все новые и новые усовершенствования приводили к уменьшению их размеров и веса, к расширению возможностей. В 1996 г. Nokia представила первый Communicator - раньше никто и не мечтал о том, чтобы с помощью миниатюрного аппарата посылать электронную почту, работать с факсом, звонить знакомым и бродить по Интернету. В том же году Motorola выпустила легендарный телефон-книжку StarTac GSM весом всего 90 г. Годом позже Philips продемонстрировал изумленной публике Philips Spark с продолжительностью работы в режиме ожидания 350 ч. В 98-м Sharp удивил всех мобильником с сенсорным дисплеем - Sharp PMC-1 Smartphone. Он должен был стать соперником Communicator Nokia (но не стал). В 1999 г. появились 3-диапазонный аппарат Motorola L7089 и Ericsson T28s, который позиционировался производителем "как лучшее достижение человечества после огня и колеса". Тогда же в модели Nokia 7110 впервые нашла реализацию технология WAP.
В течение 2000 г. мобильных телефонов было представлено больше, чем когда-либо ранее, но тут выяснилось, что GSM... изжил себя! И нам предстоит освоить GPRS (General Packet Radio Service - сети с пакетной передачей данных) и UMTS (Universal Mobile Telecommunications System - универсальная система мобильной связи). Но это уже совсем другая история.
Автор: Марина Кирнос
