История развития сотовой связи

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ СОТОВОЙ  СВЯЗИ

В 1888 г. немецкому учёному Генриху Герцу  удалось с помощью опытной  установки доказать сам факт существования  электромагнитных волн и найти возможность их обнаружения. Опираясь на результаты опытов Г. Герца, русский физик А. С. Попов создал устройство для регистрации электрических колебаний - радиоприёмник. В 1897г. Гульельмо Маркони получает патент на устройство, похожее на прибор А.С. Попова. В 1901 г. он установил радио на борт парового автомобиля "Торнисрофт", таким образом произведя первую наземную мобильную связь (передающую данные).

В начале XX века, на первом этапе развития радиотехники, она начала развиваться как морская  подвижная связь. Потребности в  средствах наземной подвижной связи  для оперативногo управления действиями полиции привели в 1921 г. к созданию в США первой диспетчерской системы телеграфной подвижной связи. Первые радиосистемы вызывали, используя азбуку Морзе, патрульные полицейские автомобили, чтобы те связались с полицейским участком по проводному телефону.

В 1934 г. Конгресс Соединенных Штатов создал Федеральную Комиссию Связи (ФКС). Комиссия решала, кто какие должен получать частоты. Это дало приоритет спасательным службам, государственным агентствам, общественным компаниям. Следующими по очереди были компании предоставляющие  услуги в сфере такси, транспортировке  грузов, аварийных машин и т.п. ФКС не определяла никаких частных  или индивидуальных радиотелефонных  каналов до окончания Второй Мировой  Войны.Это явилось одной из причин задержки развития радиотелефонии, как таковой.

17-го  июня 1946 г. в Сент Луисе, США, Служба Мобильной Телефонии (МТС) AT&T и Southwestern Bell предоставили первые радиотелефонные услуги частным клиентам. Радиотелефоны, применявшиеся в этой системе, использовали обычные фиксированные каналы. Если канал связи был занят, то абонент вручную переключался на другой - свободный. Функция автоматического выбора свободного канала появилась позже. Аппаратура была громоздкой (30-40 кг без источника питания!) и неудобной в использовании. Производители изначально ограничили себя телефонами, предназначенными для монтажа только в автомобилях. В 1947 г. произошло событие, которое послужило отправной точкой для создания сотовой связи. Д. Рингом , сотрудником Bell Laboratories, во внутреннем меморандуме была выдвинута замечательная идея сотового принципа организации сетей подвижной связи.

1 марта  1948 г. первая полностью автоматическая  служба радиотелефонии начала  действовать в Ричмонде, (Компания  Ричмонда). В Европе , в это время лидерами были "Эрикссон" и "Маркони"С. Лаурен из Администрации Шведской Сети Связи разработал автоматическую мобильную телефонную систему, испытанную в Стокгольме в 1951 г. В середине 1950-х первые оснащенные телефоном автомобили вышли на дорогу. Прибор состоял из преемника, передатчика и логического устройства, установленных в багажник автомобиля, с номеронабирателем и телефонной трубкой зафиксированными на щитке, висящем над обратной стороне переднего сиденья. Это было похоже на разъезды с полной телефонной станцией в автомобиле. Со всеми функциями обычного телефона, радиотелефон питался от автомобильной батареи.

В 50-е  гг. началась постепенная миниатюризация телефонов в машинах, они стали  занимать меньше места. Уже в начале 70-х телефоны изрядно "похудели" и весили всего около 12-14 кг. При этом питание по-прежнему осуществлялось от бортовой сети автомашины. Новый этап в развитии сотовой истемы коммуникаций связан с компанией "Моторола" (моторезированный радиоприёмник). B компанию в 1954 г. пришел новый инженер, Мартин Купер. В начале 1970-х гг. М. Купер занимал уже пост вице-президента компании "Моtоrоlа". Шли работы по созданию первого миниатюрного мобильного телефона. Параллельно с AT&T, компания пыталась убедить ФКС, что частным компаниям будут необходимы свободные частоты для внедрения сотовой связи. Было принято компромиссное решение - Motorola должна была продемонстрировать возможность создания подобных сетей. Испытания были назначены на 3 апреля 1973 г. К этому дню на вершине 50-этажного Alliance Capital Building в Нью-Йорке была смонтирована базовая станция. Первый прототип БС мог обслуживать не более 30 абонентов и соединял их с наземными линиями связи. Сам сотовый телефон назывался Dyna-ТАС.

В июле 1978 г. начала работу Advanced Mobile Phone Service (Усовершенствованная Служба Мобильных Телефонов) или AMPS . В своих лабораториях и в полевых испытаниях вокруг Чикаго, AT&T развернули аналоговую службу сотовых телефонов. Десять ячеек покрывающие 21000 квадратных миль создали систему Чикаго. В декабре 1979 г. в Токио начала работу первая сотовая сеть связи из 88 базовых станций. Одноименная сеть была создана компанией NTT (Nippon Telegraph and Telephone) . Телефонное обслуживание осуществлялось в 23 районах города. Оборудование было изготовлено компаниями Matsushita и NEC (Nippon Electric Company).В 1981 г. в Дании, Швеции, Финляндии, и Норвегии в 450 МГц диапазоне создана Nordic Mobile Telephone System (Северная Мобильная Телефонная Система) или NMT-450 , принципы построения которой, были подобны системе AMPS. Заработала первая сеть NMT-450 в сентябре 1981 г . , в Саудовской Аравии, где она была смонтирована и запущена Шведской компанией "Ericsson". В октябре этого же года NMT-450 заработал в Швеции. В Северной Америке появилась система AIRORA-404 , запущенная Канадой в полностью коммерческую эксплуатацию в феврале 1983 г. B октябре 1983 г. в Чикаго, наконец-то, была запущена в коммерческую эксплуатацию сотовая сеть разработанная Bell Laboratories . А в декабре 1983 г. , когда модель Motorola DynaTAC 8000X стала первым портативным сотовым телефоном, получившим сертификат от Федеральной Комиссии Cвязи США, компания Cellular One развернула сотовую сеть в Балтиморе и Вашингтоне. В 1985 г. в Великобритании были введены в эксплуатацию сети национального стандарта TACS (Total Access Communications System), разработанного на основе американского стандарта AMPS. В 1987 г. в связи с резким увеличением в Лондоне числа абонентов сотовой связи была расширена рабочая полоса частот до 900 МГц. Новая версия этого стандарта сотовой связи получила название ETACS (Enhanced TACS). Позже появились несколько европейских аналоговых телефонных радиосистем ( C-Netz Западной Германии, Французское Radiocom 2000, и Итальянское RTMI/RTMS ) несовместимых между собой. Все вышеперечисленные стандарты являются аналоговыми (передача информации осуществляется с помощью ЧМ или ФМ) и относятся к первому поколению систем сотовой связи. Новый этап в развитии сотовой связи - это создание систем на основе цифровых методов обработки сигнала. Количество владельцев сотовых телефонов выросла от менее чем 204000 подписчиков в 85-м до 1600000 в 1988 г. С целью разработки единого европейского стандарта цифровой сотовой связи, для выделенного в этих целях диапазона 900 МГц, в 1982 г Европейская Конференция Администраций Почт и Электросвязи (СЕРТ) - организация, объединяющая администрации связи 26 стран, - создала специальную группу Groupe Special Mobile. Аббревиатура GSM и дала название новому стандарту (позднее, в связи с широким распространением этого стандарта во всем мире, GSM стали расшифровывать как Global System for Mobile Communications). В 1991 г. создаются опытные сети стандарта GSM и начинается его глобальное распространение по всему земному шару. Пионером в создании таких сетей является Финляндия, запустившая первую коммерческую сеть GSM в следующем году. В 1990 г. американская Промышленная Ассоциация в области связи ТIА (Telecommunications Industry Association) утвердила национальный стандарт IS-54 цифровой сотовой связи. Этот стандарт стал более известен под аббревиатурой DAMPS или ADC. В отличие от Европы, в США не были выделены новые частотные диапазоны, поэтому система должна была работать в полосе частот, общей с обычным AMPS. Одновременно американская компания Qualcomm начала активную разработку нового стандарта сотовой связи, основанного на технологии шумо-подобных сигналов и кодовом разделении каналов, - CDMA (Code Division Multiple Access), которая была стандартизована в 1993 г. в виде стандарта IS-95. В 1990 г. в региональных организациях стандартизации (ETSI - Европа, ARIB - Япония и ANSI - США) начинаются работы по созданию единого общемирового стандарта на оборудование систем подвижной сотовой связи третьего поколения IMT-2000 (International Mobile Telecommunication). Достичь полного согласия в выборе единого стандарта не удалось. В результате родилось целое семейство стандартов третьего поколения.