Mobwar.ru

Мобильные операторы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кто создал сотовую связь

Как работает сотовая связь. Часть 1: история и развитие

XXI век точно нельзя представить без современных мобильных телефонов и сотовых сетей. Мы обращаемся к ним не просто ежедневно, а сотни и тысячи раз в день. Практически каждый раз, когда просто смотрим на свой смартфон или используем его любым возможным образом, полагаемся именно на сотовые сети, которые соединяют нас с тысячами таких же зевак. Скорее всего, и этот материал вы подгрузили через них и сейчас читаете в общественном транспорте или просто на улице.

Современные смартфоны впечатляют своей производительностью, экранами с миллионами разных цветов, громкими динамиками и камерами на десяток-второй мегапикселей. Но без доступа к сотовым сетям они превращаются в дорогие игровые консоли, фотоаппараты и медиаплееры. Далеко не каждый понимает, как устроена мобильная связь. Именно поэтому мы решили рассказать о ней на страницах нашего сайта. Это первая часть материала, которая введёт вас в курс дела.

Сотовая связь стала новым витком развития технологий

Сотовую связь по праву считают одним из главных изобретений человечества — круче только интернет или какое-нибудь колесо. Корни знаковой технологии достигают 20-х годов. Тогда некоторые американские полицейские участки использовали телефонную радиосвязь диапазона 2 МГц, чтобы передавать информацию о преступниках на приёмники в машинах патрульных. Её внедрили в 1921, а в 1933 году снабдили возможностью двустороннего общения.

В 1934 году Федеральная комиссия связи США разрешила использовать четыре канала в диапазоне частот 30–40 МГц для телефонной связи, и до 1940 года ей начали пользоваться больше десятка тысяч полицейских машин в разных районах страны.

В 1949 году элементы, напоминающие современную сотовую связь, использовались для работы службы такси в американском Детройте. В оговорённых местах водители могли переключаться на конкретные каналы для общения с диспетчерами.

Многие считают прообразом мобильной связи именно эти технологии, но они сильно отличалась от современных по принципу работы. А вот концепция сотовой сети, которую мы знаем сейчас, начала разрабатываться в 1946 году учёными из объединения Bell Labs. Она оказалась принципиально новым витком нашего технологического развития, поэтому реальные перспективы её внедрения стали появляться лишь спустя почти 30 лет — в начале 70-х. Тогда для неё удалось придумать актуальную архитектуру.

Американские инженеры предложили идею разделения территории на ячейки, в каждой из которых должна была быть расположена передающая сигнал станция. Но для её тестирования не было подходящего принимающего оборудования.

Здесь в игру вступила Motorola. В 1973 году один из ведущих инженеров компании Мартин Купер представил миру первый прототип мобильного телефона. Чтобы продемонстрировать работу новой технологии, он прямо с улицы совершил звонок руководству конкурентной компании и похвастал своими успехами. Это впечатлило всех, и компания тут же инвестировала в перспективный проект более 100 миллионов долларов. Начали появляться первые базовые станции.

Первым мобильником стал Motorola DynaTAC 8000, который получил сертификат FCC 21 сентября 1973 года. Он весил более 700 граммов, работал от одного заряда 30 минут, а заряжался около 10 часов. Ах да, стоил такой «динозавр» порядка 4000 долларов, но это не помешало ему стать популярным. Именно с помощью него впервые можно было позвонить, не пользуясь услугами операторов связи. Кстати, это и первое мобильное устройство, которое мог поднять один человек.

В 1974 году Федеральная комиссия связи США дала добро на использование полосы частот в 40 МГц в диапазоне 800 МГц (в 1986 году её расширили на 10 МГц) для мобильной связи. А в 1978 в Чикаго стартовали испытания сотовой сети для опытов с базой в две тысячи абонентов. Именно этот год можно считать началом практического применения нового типа связи. А вот коммерческое использование мобильной связи в США началось в 1983 году. Тогда в Чикаго мобильную связь уже могли использовать почти все.

Распространение мобильной связи в Америке обеспечил всемирно известный сейчас оператор AT&T. Он добился от властей лицензирования необходимых частот и построил первую сеть, которая охватила самые крупные американские города.

В Канаде мобильные сети начали использовать в 1978 году. А Японии их запустили в 1979, в Швеции, Дании, Норвегии и Финляндии — в 1981, в Испании и Англии — в 1982. До 1997 года сотовая связь уже охватила 140 стран мира.

Сотовыми сети называют из-за принципа расстановки вышек

Почему же связь называется именно сотовой? Ответ, и это внезапно, очень прост — вся территория её покрытия делится на равномерные шестиугольники, похожие на пчелиные соты. В центре каждого сектора находится базовая станция.

Форма шестиугольника была выбрана из-за того, что именно она позволяет обеспечить одинаковые расстояния между вышками. Это положительно сказывается на качестве и стабильности сотовой связи и лишает базовые станции дополнительных нагрузок. Вышки сотовой связи активно общаются друг с другом, и в каждом из подобных шестиугольников абоненты получают одинаковые сигналы, которые позволяет нам не чувствовать разрывов соединения.

Шестиугольные ячейки напоминают пчелиные соты, поэтому и связь в итоге называют сотовой. Кстати, это название всё больше отходит на второй план — чтобы не усложнять, его заменяют понятием «мобильная».

SIM-карты предназначены для идентификации абонентов

Несколько десятков лет назад SIM-карт ещё не было. Тогда для идентификации мобильных телефонов в сотовой сети операторы использовали только присвоенные им на заводе номера ESN. Сначала даже казалось, что это на 100% правильное решение, но на практике всё было иначе. Когда абонент менял телефон, ему нужно было ехать в офис оператора, чтобы его зарегистрировать. Эта было дорого и стоило денег.

Нужно было что-то, что смогло бы отделить абонента от его оборудования. Так в 1991 году и появились модули Subscriber Identity Module или SIM-карты. Впервые они появились с приходом 2G. Они представляли собой полноценные компьютеры с процессорами, постоянной и оперативной памятью и модулем шифрования. Первые были размером с визитку, но быстро уменьшились в габаритах, а скоро вообще станут встроенными и перезаписываемыми — мы уже на пороге этого.

Мобильному телефону остался только номер IMEI (International Mobile Equipment Identity). Да, он участвует в работе системы на стороне сотового оператора, но к абоненту не привязан никаким образом. Эта схема исправно работает почти 30 лет.

На каждой SIM-карте хранятся серийный номер ICCID и PIN- и PUK-коды, ключи, идентификаторы и так далее. Важнее всего — международный номер абонента IMSI и уникальный ключ идентификации пользователя под названием KI. Когда мобильный регистрируется в сети оператора, он использует именно IMSI и KI. Когда SIM-карта установлена в телефон, смартфон или другой гаджет, она по факту становится частью телефона и связующим звеном с поставщиком услуг — мы уже рассказывали про это.

За 40 лет мы увидели пять поколений сотовых сетей

Каждое поколение сотовой связи несёт в себе значительные улучшения в сравнении с предыдущим. Это и частотность, и шифрование, и битрейт, и характер обслуживания пользователей. Сегодня мы стоим уже на пороге пятого.

Сеть первого поколения первоначально запустили в Японии в 1979 году. Популярность в Европе и США она получила уже в начале 80-х. Это единственная аналоговая сеть связи, и все последующие уже были цифровыми. 1G занимала частоты 800 и 900 МГц, поддерживала только голосовые звонки и работала отвратительно. Качество звука было ужасным, а вызовы можно было легко перехватить с помощью FM-демодулятора. Роуминг тогда ещё не придумали, а скорость сети составляла 2,4 Кбит/с.

Со временем и простым пользователям, и коммерческим организациям этого оказалось мало — мир начал переходить на цифровую передачу данных. В числе её преимуществ оказались хороший звук, защита от прослушки и более высокая скорость.

Читать еще:  Простейший сотовый телефон для пожилых людей

Сеть второго поколения в коммерческую эксплуатацию впервые запустила компания Radiolinja. Это случилось в Финляндии в 1991 году. Новый стандарт связи дал абонентам SMS, роуминг, конференц-связь. Максимальная скорость 2G составляла 50 Кбит/с.

После старта второго поколения мир высоких технологий переживал настоящую революцию. Всё больше пользователей интересовались мобильным интернетом. Благодаря нему со временем появились стандарты GPRS и EDGE (2.5G) — они передавали данные на скорости от 115 Кбит/с до 384 Кбит/с соответственно. Это позволило абонентам проверять свою электронную почту прямо с мобильника, что ранее казалось чем-то совершенно невозможным. Дальше было только больше.

Сеть третьего поколения не заставила себя долго ждать. Это было связано с активным внедрением технологии UMTS — универсальных мобильных телекоммуникационных систем, которые поддерживали видеовызовы.

Именно тогда начали появляться различные приложения для чатов, электронной почты, видеосвязи и социальных сетей, веб-браузеры стали более быстрыми и функциональными. Их ввели в коммерческую эксплуатацию в 2001 году. В 3G повысилась эффективность использования частотного спектра за счёт улучшения сжатия звука во время разговора. Поэтому в одном и том же диапазоне частот могло происходить намного больше вызовов одновременно.

Сеть четвёртого поколения была разработана как улучшенная версия более старых сетей. Этот стандарт предлагает ещё более высокую скорость передачи данных и поддерживает все современные мультимедийные сервисы.

Все данные, включая голосовые вызовы, могут передаваться с помощью IP-пакетов. Для увеличения пропускной способности входящей и исходящей линии используются совершенно новые технологии вроде WiMax. Скорость передачи данных у этого стандарта сети благодаря ему поднимается до 1 Гбит/с. Главным недостатком 4G остаётся только недостаточное внедрение в большинстве стран мира. Обычно в больших городах сеть уже работает, а в маленьких нет.

Сеть пятого поколения обещает значительное улучшение передачи данных, меньшую задержку при соединении и другие улучшения. Полноценная эксплуатация стандарта начнётся в течение следующих нескольких лет.

Новый стандарт связи будет бережнее относиться к заряду аккумулятора. Максимальная скорость 5G будет достигать 35 Гбит/с, что в 35 раз быстрее, чем у четвёртого поколения. Значительно уменьшится задержка — это даст возможность обрабатываться тяжёлые операции на удалённых производительных серверах и моментально передавать на мобильные устройства. Тогда необходимость в их невероятной производительности отпадёт везде, где будет покрытие сотовой сети.

Во второй части вы узнаете о сотовой связи ещё больше

Мы разделили материал «Как устроена сотовая связь» на две части. Это первая, и здесь мы копнули в её историю, рассмотрели развитие мобильных сетей по поколениям и прикинули их дальнейшие перспективы в недалёком будущем.

В следующей части мы поговорим про базовые станции, которые находятся в центре пресловутых сот. Мы расскажем, что они собой представляют, могут ли быть опасными для нашего с вами здоровья, а ещё почему не всегда исправно работают.

История развития сотовой связи

Сложно представить жизнь в 21 веке без сотовой связи. Мы каждый день совершаем десятки звонков, используя свои мобильные телефоны и связываемся с различными людьми, находящимися в самых отдаленных уголках планеты. А ведь за каждым таким звонком стоят годы исследований и научных открытий, позволивших сделать жизнь в будущем гораздо проще.

Как все начиналось

В истории развития сотовой связи существует множество важных событий, без которых сам факт совершения телефонного звонка сейчас мог бы казаться фантастикой. И самое первое из этих событий связано с известным русским ученым Александром Степановичем Поповым. Именно наш соотечественник 7 мая 1895 года показал общественности прибор, по сути являющийся практичным радиоприемником. Названный гениальным физиком как «грозоотметчик», прибор позволял обнаруживать и регистрировать электромагнитные колебания в радиусе нескольких десятков километров. Более чем через год, Попов заменил метрологический регистратор телеграфным аппаратом Морзе и мир увидел первое и единственное пока устройство для беспроводной телеграфии. Параллельно с Поповым, над вопросом беспроводной передачи информации в то же время бились Маркони, которого западные страны и признают создателем радио, и другие известные ученые.

Интересный факт: первая радиограмма, с использованием прибора Попова была переслана еще 24 марта 1896 года. Расстояние передачи тогда составило всего 250 метров, а текст сообщения представлял всего два слова: «Heinrich Herz» («Генрих Герц»). Таким образом, Попов отдал дань Герцу, который в 1888 году доказал сам факт существования электромагнитных волн.

Следующим важным этапом в развитии сотовой связи стал 1901 год, когда Маркони, запатентовавший улучшенную версию прибора Попова, организовал первую в истории радиосвязь через Атлантический океан. В том же году радио было установлено Маркони на паровом автомобиле «Торникрофт», что дало верное направление движения развития мобильной связи.

Интересный факт: впервые через океан Маркони передал лишь одну единственную букву S азбуки Морзе. Подтверждения сторонними источниками этого факта не было.

Двадцать лет спустя, в 1921 году, полиция Детройта впервые начала применять телеграфную подвижную связь. Работающая лишь в одну сторону и использующая частоту 2 МГц, связь позволяла диспетчерам координировать полицейских или вызывать их на телефонный разговор. Доработана технология была уже через 12 лет, когда в полицейском департаменте Нью-Йорка первыми начали использовать двухстороннюю радиосвязь, работающую по принципу Push-To-Talk.

Интересный факт: принцип работы Push-To-Talk дошел и до нашего времени. Он применяется в большинстве голосовых мессенджеров вроде Skype, Mumble, Teamspeak и т.д.

Начало эпохи сотовой связи

Вторая мировая война замедлила развитие радиотелефонии и тем более, частной мобильной связи. Но практически сразу после ее окончания, 17 июня 1946 года, компании AT&T и Bell Telephone Laboratories запустили первую в истории сеть подвижной радиосвязи, пользоваться которой могли частные клиенты. Конечно, все работало не идеально, да и аппаратура, необходимая для связи с прочими абонентами сети была громоздкой. Подумать только, радиотелефон в ту пору весил около 30-40 кг и это без учета источника питания. Устанавливались такие телефоны в помещениях, а чаще всего в автомобилях, где не нужно было заботиться о наличии отдельного источника питания, поскольку аппаратура питалась прямо от бортовой сети машины.
Одной из важнейших дат в развитии сотовой связи считается 1947 год, в котором Дуглас Ринг выдвинул идею сотового принципа организации сетей подвижной связи, по сути предложив миру и своей компании Bell Laboratories создать мобильный телефон. Мало кто мог тогда подумать, что до появления первого прототипа портативного сотового телефона еще 25 лет.

Ответственной за создание первого сотового телефона стала компания Motorola, имеющая в своем штате поистине гениального изобретателя Мартина Купера. Именно он совершил звонок с устройства под названием Motorola DynaTac, который и считается первым звонком по мобильному телефону. Устройство действительно можно было назвать мобильным — DynaTac весил «всего» 1,15 кг и имел «скромные» габариты 22,5×12,5×3,75 см.

Интересный факт: Motorola DynaTac имел 12 функциональных клавиш и аккумулятор, позволяющий работать устройству до 8 часов в режиме ожидания. Заряжать же DynaTac приходилось в течение неполных 11 часов.

После этого триумфального для Motorola момента, настала пора развертывания в различных странах сотовых сетей. К 1983 году сотовые сети были развернуты в США, Японии, Дании, Швеции, Норвегии, Финляндии, Саудовской Аравии и некоторых других странах. И хоть запущенные сети были готовы к эксплуатации, была серьезная проблема — на рынке не было представлено устройств, которыми клиенты AT&T, NTT, Ericsson и других сотовых компаний, могли бы пользоваться.

Годом позже Motorola выпустила новую версию своего мобильного телефона DynaTAC 8000X. Устройство по-настоящему поразило потребителей, ведь гаджет позволял оставаться на связи практически в любой точке крупного города, при этом неудобства в его использовании тогда практически не были заметны. За DynaTAC 8000X выстроились огромные очереди, несмотря на внушительную цену телефона в размере $3995.

Читать еще:  Самый большой сотовый телефон

Интересный факт: DynaTAC 8000X нашел отражение в нескольких фильмах и компьютерных играх. Так, в культовом сериале «Во все тяжкие» Гектор Саламанка разговаривает, используя DynaTAC 8000X.

Практически одновременно с запуском Motorola «доступного» мобильного телефона, крупнейшие мировые страны начали утверждать национальные стандарты связи. Великобритания приняла в качестве национального стандарта систему ETACS, основанную на технологии AMPS (Усовершенствованная Служба Мобильных Телефонов), а в США приняли стандарт цифровой связи IS-54 (D-AMPS). Что касается СССР, то здесь в 1991 году появился первый оператор сотовой связи «Дельта Телеком», работающий по стандарту NMT-450.

Интересный факт: минута разговора для абонентов «Дельта Телеком» первоначально составляла $1. При условии, что телефон Mobira — MD 59 NB2 стоил немалые $4000, воспользоваться мобильной связью позволяли себе лишь наиболее обеспеченные люди.

Очередным переломным моментом в развитии сотовой связи является начало эпохи GSM. Стандарт GSM начали разрабатывать 26 Европейских национальных телефонных компанией еще в 1982 году, после чего Европейский Телекоммуникационный Институт Стандартов (ETSI) в 1989 году взял на себя ответственность за развитие системы. Опубликована же была спецификация в 1991 году, тогда же коммерческие сети GSM начали действовать в крупнейших европейских странах. США в это же время пошла своим путем, приняв стандарты цифровых технологий TDMA и CDMA.

Массовая популяризация и дальнейшее развитие

Начиная с 1991 года развитие сотовой связи закрутилось бешеными темпами. Новые сотовые операторы стали открываться по всему миру, вкладывая серьезные финансовые средства в разработку новых технологий. Благодаря этому в 1999 году был выпущен стандарт пакетной передачи данных GPRS и миллионы владельцев сотовых телефонов получили доступных к мобильному интернету.

Примерно к этому же времени на рынке появилось множество доступных телефонов. Наиболее преуспевали в насыщении рынка компании Siemens, Ericsson, Sony и Nokia. Большинство из этих компаний сейчас переживают не самые лучшие времена, но тогда им просто не было равных.

Интересный факт: Nokia 8110 (расположенный на изображении ниже) остался в памяти у людей еще и по своей «роли» в популярном фильме «Матрица». В будущем Nokia запустила еще две версии Nokia 8110 с названиями Nokia 8110i и Nokia 8148.

В 2000 году было запущено третье поколение мобильной связи 3G, повсеместно использующееся и сейчас. 3G-связь строится на основе пакетной передачи данных со скоростью до 3,6 Мбит/с. Такая скорость позволяет прямо с мобильных телефонов или планшетов просматривать фильмы, слушать музыку и наслаждаться полноценным доступом к глобальной сети.

Переходным этапом к четвертому поколению мобильной связи, более известным как 4G, стал протокол HSDPA, который начали внедрять в 2006 году. Данный протокол существенно увеличил скорость передачи данных в мобильных сетях, предел которой стал равняться 42 Мбит/с.

Первая в мире коммерческая сеть четвертого поколения стандарта LTE была запущена в 2009 году в Стокгольме и Осло. Работая в 4G-сетях, подвижные абоненты могут осуществлять передачу данных со скоростью свыше 100 Мбит/с, а стационарные абоненты со скоростью 1 Гбит/с. В настоящее время 4G-сети начинают охватывать все большие территории, добираясь до наиболее отдаленных участков земного шара. Внедрение стандарта 5G ожидается не ранее 2020 года.

СССР – родина мобильной связи

Советские инженеры придумали и развернули систему мобильной связи еще в 1960-х, когда на Западе о таком только мечтали. Почему же Россия не стала лидером на этом рынке?

Мы издавна привыкли, что все передовые технологии приходят к нам с Запада. Это стало настолько общим местом в отечественном сознании, что доводило до абсурдных ситуаций: на словах превознося достижения отечественной науки и технологий, советские власти при первой же возможности старались заимствовать тамошние разработки. Это могло бы быть совсем не так уж и плохо, а иногда получалось очень даже хорошо, если бы не одно печальное следствие. Слишком тупая ориентация на заимствование приводила к удушению тех ростков нового, которые все-таки пытались пробиться на отечественной почве. Перечисление того, что «мы могли бы…», может занять не одну страницу.

И среди этого «могли бы» есть и мобильная телефония: мы в самом деле не просто «могли», а какое-то время реально были мировым лидером в технологиях автоматической телефонной связи, «которая всегда с тобой». Советской системе мобильной телефонии под названием «Алтай» в текущем году как раз исполняется полвека. Вот только рядовым гражданам нашей страны так и не удалось с ней познакомиться.

Почему мобильную связь изобретали так долго

Идея радиотелефона – из тех, что, как говорится, витает в воздухе. Кажется, что от мобильной рации типа уоки-токи, которые компания Galvin Manufacturing будущего основателя Motorola Пола Галвина начала выпускать еще в 1943 году для американской армии, до переносного телефона меньше чем один шаг. Но первая сеть мобильной телефонии, запущенная в 1946 году в Сент-Луисе совместными усилиями AT&T и Bell Labs, так и не смогла стать сколько-нибудь популярной.

Проблем было множество. Из-за недостаточного количества каналов в диапазоне связь работала не дальше 100 км, свободного канала связи нужно было ждать (возникали очереди), а порой абоненты просто вклинивались в чужой разговор. Владельцам телефонов приходилось, как в рациях, вручную переключаться с приема на передачу. Клиент самостоятельно искал незанятый канал, устанавливая связь с оператором, а тот руками соединял его с нужным абонентом. В общем, система, как говорится, была абсолютно «неюзабельной».

В США лишь к концу 1960-х начали появляться приемлемые модели мобильной телефонии на основе идеи сот, выдвинутой сотрудником Bell Labs Дугласом Рингом. Это позволяло справиться с проблемой ограниченной емкости диапазона. 3 апреля 1973 года Мартин Купер, глава подразделения мобильной связи Motorola, совершил свой исторический звонок, с чего и принято отсчитывать начало сотовой телефонии. Но коммерческая сеть, основанная на этих принципах, была запущена лишь в 1983 году.

К этому времени в СССР вовсю работал «Алтай-3M» – уже третье поколение системы, разработка которой была начата одновременно с американцами.

На подступах к «Алтаю»

В 1946 году два советских инженера, Г. Шапиро и И. Захарченко, выдвинули красивую и детально проработанную идею мобильного телефона, простую в реализации и не требовавшую ручных соединений. Они предложили поставить на крышах городских телефонных станций радиоприемную аппаратуру, а каждый аппарат снабдить индивидуальными позывными.

Изобретатели надеялись, что их технологию будут использовать в автомобилях милиции, пожарных, «скорой помощи» и других экстренных служб. Но не пошло – службы эти не хотели быть привязанными к далеко не повсеместной тогда городской телефонной сети.

В апреле 1957 года инженер Леонид Иванович Куприянович из Московского государственного специализированного проектного института (там проектировалось отечественное телевидение) продемонстрировал прототип мобильного телефона ЛК-1; он весил около 3 кг. Во главу угла опять-таки был поставлен вопрос о беспроблемном сопряжении с обычной телефонной сетью: оно проводилось через Автоматическую телефонную радиостанцию (АТР). В 1958 году Куприяновичу удалось довести вес телефона до 500 г, а в 1959 году он предложил установить АТР на высотных зданиях – фактически прототип современных базовых станций.

Но в таком виде идея для массового использования еще не годилась. В 1958 году в Воронежском НИИ связи началась разработка системы мобильной связи «Алтай» по прямому заказу высшего руководства страны. Скорее всего, изобретение Куприяновича, которое стало широко известно (о нем писала очень популярная тогда «Наука и жизнь»), послужило начальным толчком к этому.

На Западе о таком только слышали

Запуск опытной зоны системы «Алтай» состоялся в 1963 году, причем разработку не секретили от мировой общественности: она даже получила диплом на промышленной выставке в Брюсселе в том же году. В 1965 году «Алтай» был введен, как бы мы сейчас сказали, в коммерческую эксплуатацию.

Первоначально соединение устанавливали все-таки вручную («Алло, барышня, Смольный!»), но уже к концу шестидесятых полностью перешли на автоматику. От позднейших сотовых систем «Алтай» отличался тем, что каждую зону охвата обслуживала одна базовая станция. Однако в общем и целом разработчики справились с задачей сделать радиотелефонную связь по качеству не хуже проводной.

Партийное руководство приняло новинку с восторгом: уже ко второй половине 1960-х правительственные «Чайки» и ЗИЛы поголовно были снабжены радиотелефонами «Алтай». В фильме «Укрощение огня» 1972 года про Королева есть эпизод, когда Кирилл Лавров, играющий главного героя, звонит по такому телефону из машины домой. К середине семидесятых система функционировала аж в 114 городах СССР! К началу восьмидесятых абонентов было уже 25 тысяч – вся верхушка страны, вплоть до главных инженеров крупных предприятий, и многие специальные службы.

В «Алтае» было реализовано множество продвинутых функций, которые в западных системах появились намного позже – например, возможность конференц-связи, вызов по сокращенной нумерации, вызов одновременно нескольких абонентов и т.п. В системе можно было установить, кто в какой очередности пользуется освобождающимся каналом: ведь негоже первому секретарю обкома ждать, пока его подчиненные наговорятся!

Наивысшим триумфом «Алтая» можно считать Московскую Олимпиаду-80, где удивленным иностранным корреспондентам раздавали мобильные телефоны для установки в машины: у себя «там» они о такой услуге еще только слышали из третьих уст.

Читать еще:  Сотовый для школьника

Практически все репортажи с соревнований проходили через «Алтай», а разработчики системы получили Государственную премию СССР.

Конфликт идеологии и технологии

Главным недостатком «Алтая» было ограниченное число абонентов – до 250–300 на одну сеть. Чтобы распространить услугу на широкие массы, четыре связных КБ (Воронеж, Ленинград, Молодечно, Тернополь) в начале восьмидесятых годов объединили усилия и выдали улучшенную версию системы, названную по городам основных разработчиков «Волемот».

Новая система позволяла подключать дополнительные станции, если абонентов становилось больше. Главным принципиальным отличием «Волемота» от поздних западных систем было то, что он идеально вписывался в отечественные условия: большие расстояния, относительно редкое население, недостаточный уровень охвата традиционной телефонии. Одни, правда, говорят, что в плотной городской застройке эта система проиграла бы обычной сотовой связи, но другие утверждают, что она никогда не ляжет, даже если все абоненты одновременно захотят поздравить родственников с Новым годом.

К концу восьмидесятых «Волемот» даже развернули в 17 городах СССР, но, кажется, на одном энтузиазме снизу: в течение нескольких лет финансирование разработок было вообще прекращено.

Власти были не очень заинтересованы в том, чтобы население получило доступ к плохо контролируемой и удобной системе связи.

Напомним, что радиостанции типа уоки-токи были в Советском Союзе напрочь исключены из гражданского оборота. Использование частотного спектра строго контролировалось. Именно с тех времен две трети частотного ресурса в России жестко закреплены за военными и спецслужбами, а еще процентов 30 находятся в неопределенном «совместном использовании» – так что каждый раз надо испрашивать милостивого разрешения от ФАПСИ, Минобороны и прочая…

Как «Алтай» сдал рынок

И «Алтай», в середине девяностых модернизированный до цифровой системы Actionet от Nokia, и «Волемот» дожили до наших дней. В 1994 году 53% всех пользователей российской мобильной связи составляли именно клиенты «Алтая» (не забудьте только принять во внимание, что весь этот рынок тогда измерялся считаными тысячами абонентов и по понятным причинам был в значительной степени корпоративным). Операторами «Алтая» стали частные компании – например, в Москве это были ОАО «АСВТ» и ЗАО «АМТ». Возможность подключения DECT-трубок также приблизило эти системы к современным.

Но старые особенности, дававшие «Алтаю» некоторое преимущество перед рядовым GSM (групповой вызов, селекторные совещания, «просьба позвонить», переадресация, закрытая корпоративная сеть), сейчас доступны и в более прогрессивной форме. Так что когда число абонентов сети снизилось до десятков, ничего не оставалось, как ее прикрыть.

К демонтажу «Алтая» окончательно приступили и на его родине в Воронеже, и в Питере в 2011 году. Хотя кое-где (скажем, в Москве и Новосибирске), кажется, он, как и «Волемот» в некоторых областных центрах, до сих пор функционирует. И каждый раз, когда в деревне в Тверской области, где я живу летом, мне приходится бегать по участку в поисках стабильной связи, я с сожалением вспоминаю, что в Бологом на каждом шагу можно встретить рекламу «большой тройки» и «Теле-2», но вот «Алтая» там нет и никогда уже не будет.

Как развивались технологии мобильной связи в СССР

Принцип функционирования сотовой связи

Как функционирует сотовая связь? Почему называется «сотовая»? Все эти вопросы изучаются в университете! Но скучно будет просто цитировать учебник… Я расскажу вам обо всём в более простом и понятном варианте. Итак, ПРИНЦИП СОТОВОЙ СВЯЗИ.

С развитием систем радиотелефонной связи возникла проблема — ограниченность частотного ресурса. То есть телефоны с близкими рабочими каналами начали создавать помехи друг другу.

По данным на май 2011 года число абонентов сотовой связи в России составляло 222 миллиона человек. Эта цифра подразумевает число рабочих СИМ-карт. В полтора раза больше населения нашей страны. [wp_ad_camp_1]

В середине 1940-х годов исследовательский центр Bell Laboratories предложил идею разбиения всей обслуживаемой территории на небольшие участки, которые стали называться сотами (от английского CELL – ячейка, сота). Каждая сота должна обслуживаться передатчиком с ограниченным радиусом действия и фиксированной частотой. Это позволило бы без взаимных помех использовать ту же самую частоту повторно в другой соте.

Чтобы была понятна суть этого абзаца, приведу рисунок.

Для оптимального разделения территории на соты могут быть использованы только три геометрических фигуры: треугольник, квадрат и шестиугольник. Наиболее подходящей фигурой является шестиугольник, так как если антенну с круговой диаграммой направленности установить в его центре, то будет обеспечен доступ почти ко всей соте.

Каждая ячейка, которой выделяется своя полоса частот, обслуживается базовой станцией, состоящей из передатчика, приёмника и модуля управления. Смежные ячейки используют разные частоты, чтобы избежать интерференции или перекрёстных помех. В то же время ячейки, находящиеся на большом расстоянии друг от друга, могут использовать одинаковые полосы частот. Таким образом, основной принцип сотовой связи — это повторное использование частот в несмежных сотах.

Когда телефон находится в режиме ожидания, его приёмное устройство постоянно сканирует все каналы системы. Для вызова абонента всеми базовыми станциями передаётся сигнал вызова. Сотовый телефон вызываемого абонента при получении этого сигнала отвечает по свободному каналу управления. Базовые станции, принявшие ответный сигнал, передают информацию о его параметрах в центр коммутации, который, в свою очередь, переключает разговор на ту базовую станцию, где зафиксирован максимальный уровень сигнала сотового радиотелефона вызываемого абонента.

Во время набора номера сотовый телефон занимает один из свободных каналов, уровень сигнала базовой станции в котором в данный момент максимален. По мере удаления абонента от базовой станции или в связи с ухудшением условий распространения радиоволн уровень сигнала уменьшается, что ведёт к ухудшению качества связи. Улучшение качества связи достигается путём автоматического переключения абонента на другой канал связи.

Узнайте, что такое чувствительность телефона и как она влияет на качество связи.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector