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 Александр Степанович Попов создал
достаточно чувствительное и надёжное устройство для регистрации
электрических колебаний – радиоприёмник. В 1895г. итальянец Гульельмо
Маркони проводит опыты с электромагнитными волнами, целью которых было
создание устройства для передачи сообщений. В 1897г. он получает патент
на устройство, похожее на прибор А.С. Попова. В 1901 году Гульельмо
Маркони установил радио на борт парового автомобиля "Торнисрофт", таким
образом произведя первую наземную мобильную связь. (Передающую данные,
конечно, а не голос.)
Как любая техническая
новинка, радиосвязь вызвала повышенный интерес у военной индустрии. В
начале XX века, на первом этапе развития радиотехники, она начала
развиваться как морская подвижная связь. В те годы этот вид передачи
информации являлся единственно возможным для организации связи на
дальнем расстоянии судов между собой и с берегом. Фирмой "Маркони" в
Великобритании, а затем и на предприятиях других стран (России, США,
Франции и Германии) было организовано производство судовых искровых
радиостанций. До 1904 года более пятидесяти судов военно-морского флота
России было оснащено судовыми радиостанциями. 1900 году между островами
Голанд и Куутсала в Финском заливе начала действовать регулярная военная
радиолиния протяженностью около 45 км, построенная под руководством А.
С. Попова и А. А. Реммерта для спасения броненосца "Генерал-адмирал
Апраксин".
С 1908 по 1909 года
американскими военными, на передатчике Телефункен, была проведена серия
экспериментов по беспроводной связи, с целью доказать целесообразность
использования радиотелефонии для связи армейских коммуникаций. Надо
заметить, что роль военных в развитии радиосвязи хоть и велика, но не
однозначна. С одной стороны военно-промышленный комплекс прилагал немало
усилий и средств для появления и развития новых технологий (особенно в
годы Второй Мировой войны), с другой стороны ограничение использования
частот для гражданского применения явилось серьезным сдерживающим
фактором для развития беспроводных средств связи.
В 1920 году началось
регулярное коммерческое радиовещание. Вскоре после этого, нашли
практическое применение эксперименты с мобильной связью.
Широковещательные радиостанции могли прервать трансляцию, чтобы передать
сообщение о криминальном происшествии. Радиофицированные полицейские
автопатрули, прослушав сообщение, получали возможность оперативно
среагировать и принять меры по пресечению нарушения общественного
порядка.
Потребности в средствах
наземной подвижной связи для оперативного управления действиями полиции
привели в 1921 году к созданию в США первой диспетчерской системы
телеграфной подвижной связи. Первые радиосистемы вызывали, используя
азбуку Морзе, патрульные полицейские автомобили, чтобы те связались
с полицейским участоком по проводному телефону. По сути, это оказалась
система пейджинговой связи, так как она была однонаправленного действия
и служила только для передачи распоряжений дежурным бригадам полиции.
Полицейские и спасательные службы стояли во главе нововведений мобильной
радиосвязи, следовательно, мало думали о частном, индивидуальном
использовании радиотелефона. Оборудование во всех случаях было
экспериментальным, и не было никакой взаимосвязи с наземными телефонными
системами.
В 1934 году Конгресс
Соединенных Штатов создал Федеральную Комиссию Связи (ФКС).
Дополнительно к регулированию наземного телефонного бизнеса, она также
начала управлять диапазоном радио. Комиссия решала, кто какие должен
получать частоты. Это дало приоритет спасательным службам,
государственным агентствам, общественным компаниям, и службам, которые
как полагала ФКС, помогали наибольшему числу людей. Следующими по
очереди были компании предоставляющие услуги в сфере такси,
транспортировке грузов, аварийных машин и т.п. и требовали небольшой
диапазон частот для ведения своего бизнеса. Мобильная радиотелефония для
индивидуального применения, по сравнению, использовала большие блоки
частот, чтобы обслуживать всего несколько людей. Но ФКС не определяла
никаких частных или индивидуальных радиотелефонных каналов до окончания
Второй Мировой Войны.
Это явилось одной из
причин задержки развития радиотелефонии, как таковой. При том,
настороженность основных производителей телефонных систем создавало
некий замкнутый круг. Лидер телефонного бизнеса США AT&T, переходил к
беспроводным технологиям весьма нерешительно, и где-то, даже равнодушно.
Чтобы ни произвели AT&T, это должно было надежно работать с остальной
частью их сети и иметь экономический смысл. А практическая польза от
новой технологии, представлялась чем-то немыслимым, с ее ограниченным
(из-за малого количества частот доступных в то время) числом клиентов.
Доступность частоты в свою очередь управлялась ФКС, чьи нормы и косность
ставили наиболее значимые препятствия развитию радиотелефонии, особенно
с сотовым радио, задерживая эту технологию в Америке возможно на 10 лет.
Хотя в Европе и Японии, где правительства менее регулировали свои
государственные телефонные компании, мобильная беспроводная связь пришла
никак не скорее, и в большинстве случаев позже, чем в Соединенные Штаты.
17-го июня 1946 года в
Сент Луисе, США, Служба Мобильной Телефонии AT&T и Southwestern Bell
предоставили первые радиотелефонные услуги частным клиентам.
Автомобильные радиотелефоны обслуживались на шести каналах в 150 МГц
диапазоне с 60 кГц канальным расстоянием. Но сильные частотные
интерференции, создававшие нечто похожее на перекрестный разговор по
наземному телефону, скоро принудили использовать только три канала.
Схема слева показывает центральный передатчик обслуживающий мобильные
телефоны на большой территории. Одна антенна обслуживает широкую
область, например службу радиотакси. Поскольку установленный на
автомобиле передатчик не был таким же мощным, как и центральная антенна,
то его ответный сигнал не всегда мог быть получен. Это означало, что
требовались принимающие антенны, распределенные на большой территории,
чтобы перенаправлять радиопоток обратно на узел, обрабатывающий вызов.
Этот процесс сохранения линии связи, переходящей от одной зоны к другой
был назван handoff (handover).
Как изображено ниже, в
больших городах Служба Мобильной Телефонии использовала центральный
передатчик, чтобы вызывать мобильные телефоны и передавать на одной
частоте нисходящий поток речи. Мобильные телефоны, основываясь на
коэффициенте сигнала к шуму, выбирали ближайший приемник и передавали на
него сигнал на другой частоте.Работа такой системы выглядела примерно
так: клиент набирает номер и запрашивает соединение с оператором службы
мобильной связи, которому он дает телефонный номер машины, которую он
хочет вызывать.
Оператор посылает сигнал с
терминала радиоконтроля, в
машине звучит звонок на
мобильном устройстве. Абонент отвечает по своему телефону, его голос
путешествует по радио к ближайшему приемнику, потом на центральную
антенну и далее по телефонным проводом к вызывающему. Для того чтобы
сделать вызов из машины, абонент просто поднимает трубку телефона и
нажимает кнопку "разговор". Это посылает сигнал, который принимается
ближайшим приемником и передается оператору.
20-ти ваттные мобильные
установки передавали не прямо на центральную башню, а на один из пяти
приемников, установленных по всему городу. Как только мобильное
устройство подавало сигнал, открывались все пять приемников. Мобильная
Телефонная Служба собирала сигналы от одного или более приемников в
унифицированный сигнал, усиливая его и посылая распределительный пункт.
Это сделало возможным роуминг (букв. бродяжничество) от одного
городского района к другому.
Чтобы легче было понять
принцип работы роуминга, представьте себе кого-то проходящего вдоль ряда
параллельных телефонов со снятыми трубками. Каждый телефон будет
собирать часть звука и абонент на другом конце услышит весь разговор.
Это было самое простое использование handoff, сохраняющее переходящий
вызов, когда вызывающий переходил от одной зоны в городе к другой.
Базовая частота станции и мобильная частота отличались на 5 кГц.Связь со
Службой Мобильной Телефонии была односторонней.Вы нажимали кнопку
телефона-трубки,чтобы поговорить, затемотпускали кнопку, чтобы слушать.
Радиотелефоны,
применявшиеся в этой системе, использовали обычные фиксированные каналы.
Если канал связи был занят, то абонент вручную переключался на другой —
свободный. Но так как было всего несколько каналов, это не было большой
проблемой. Функция автоматического выбора свободного канала появилась
позже. Идея создания так называемых транкинговых систем подвижной связи,
со свободным доступом любого абонента сети к любому из имеющихся
незанятых каналов, была предложена и реализована в 1957-1958 годах
советскими учеными Б. П. Терентьевым, В. В. Шахгильдяном и А. А.
Ляховкиным
Популярность средств
мобильной связи стремительно росла. Многие производители радиотехники
стремились приложить руку к разработке беспроводной аппаратуры. Но при
огромной потребности в радиотелефонии, разработчики сталкивались с
серьезными проблемами. Аппаратура была громоздкой и неудобной в
использовании. Производители изначально ограничили себя телефонами,
предназначенными для монтажа только в автомобилях. Их можно понять -
нельзя было представить, что кто-то будет способен таскать на себе
30-40-килограммовый телефон (и это без источника питания!).
В июле 1947 года
сотрудники Bell Laboratories У. Шокли, Дж. Бардин и У. Браттайн изобрели
транзистор. Это, казалось, должно было произвести революцию в телефонной
промышленности и радиосвязи. Однако, с момента создания до внедрения
прошли годы и в конце 40-х и большей части 50-х, радиопромышленность
больше полагалась на лампы.
Другая, еще более
серьезная проблема - ограниченность частотного ресурса. Число
фиксированных частот в определенном частотном диапазоне, не может
увеличиваться бесконечно, поэтому радиотелефоны, с близкими по частоте
рабочими каналами, начинают создавать взаимные помехи. Радиоволны в
нижних частотах путешествуют на большие расстояния. Передатчики высокой
мощности давали мобильным устройствам широкий рабочий диапазон. В
следствии чего, телефонные компании не могли многократно использовать
несколько своих драгоценных каналов в соседних городах. Необходимо было,
по крайней мере, 100 км между системами, чтобы использовать частоту
вновь.
В 1947 году AT&T запустила
в эксплуатацию радиотелефонное обслуживание на трассе Нью-Йорк - Бостон.
Система работала в диапазоне от 35 до 44 МГц, часто грешила
интерференциями с другими службами и даже самой AT&T была признана
неудачной.
В том же 1947 году
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. В таких сетях зоны обслуживания
отдельных БС образуют соты, размер которых определяется территориальной
плотностью абонентов сети. Частотные каналы, используемые для работы
одной из БС сети, могут повторно распределяться по определенному закону
для работы других БС, входящих в эту же сеть. Это обеспечивает высокую
эффективность использования РЧС. Меморандум также описывал handoff. В
сотовых сетях абонент, перемещаясь из зоны действия одной БС в другую,
может поддерживать непрерывную связь как с подвижным абонентом, так и с
абонентом ТФОП. Такие сети охватывают обширные территории, и абонент,
если он находится в зоне действия хотя бы одной из БС, входящей в общую
сеть, может выйти на связь или его может вызвать другой абонент
независимо от своего местоположения (услуга роуминга). Итак, было
определено важнейшее различие между стандартной мобильной телефонной
связью и сотовой. Повторное использование частоты - вот критический и
уникальный элемент сотовой связи, а не эстафетная передача (handoff),
поскольку стандартные радиотелефонные системы также используют эту
технологию.
Но прошло два десятка лет,
прежде чем эта идея нашла свое воплощение в сотовых сетях подвижной
связи общего пользования. Что было можно сделать со всего шестью
каналами, даже не смотря на технологии? Со стандартной мобильной
телефонной услугой, были бы пользователи, воющие от ожидания открытой
частоты. При наличии беспроводной линии, десятки подписчиков, дерущихся
за каждый канал связи. Большинство мобильных телефонных систем не могли
обслужить более чем 250 человек. Также в 1947 году AT&T запросила
большего количества частот у ФКС. ФКС распределила некоторое количество
каналов годом позже, но дала половину в другие компании, желавших
предоставлять мобильные телефонные услуги.
Техническая мысль не
стояла на месте, и не смотря на все препятствия, радиотелефония
продолжала развиваться. 1 марта 1948 года первая полностью
автоматическая служба радиотелефонии начала действовать в Ричмонде,
устраняя операторов для установки большинства вызовов. Радиотелефонная
Компания Ричмонда обошла AT&T на 16 лет. AT&T не обеспечили
автоматизированный кодовый вызов для большинства мобильных устройств до
1964, отставая в автоматическом переключении для беспроводной связи так
же, как с наземной телефонной связью.
Надо сказать, что
антимонопольное решение ФКС, дало ощутимый толчок для развития бизнеса
мобильных услуг. Телефонные компании, которые были первоначально
заинтересованными в обеспечении обычных, базовых телефонных услуг в
массы и, следовательно, обращали немного внимания на услуги мобильной
связи. Мелкие и средние предприниматели, входящие в так называемые Общие
РадиоТрансляторы (RCC) стали процветать на ниве служб ответов по
телефону, частных радиосистем для такси, сервиса доставки, морских и
служб типа воздух-земля и службы вызова "пищалками" (пейджинг). Они были
более торгово-ориентированными, чем телефонные компании и выигрывали в
борьбе за клиентов.
И вот мы подошли к
следующему важному событию в истории создания сотовой связи. Слову
"Моторола" больше 70 лет, а означает оно "моторизованный радиоприемник",
потому что ориентировалась фирма в 30-х годах на производство
авторадиоприемников. Сначала это был завод выпрямителей тока, но дела у
него в гору пошли после того, как на рынок вышел маленький, дешевый,
компактный, но устойчиво работающий в движении приемник - именно для
него первоначально предназначалось имя "Motorola". Всего семь лет, и
мотороловские приемники уже у половины американцев. В то время компания
Motorola была уже известна своими переносными радиостанциями и даже не
помышляла о сотовых телефонах, прочно закрепившись на рынке систем
абонентского поискового радиовызова. Начало было положено, когда в
компанию в 1954 году пришел новый инженер, Мартин Купер. Он был простым
служащим и занимался разработкой новых портативных устройств.
Никто не подозревал, что
по прошествии неполных двадцати лет, он совершит то, за что его будут
величать "отцом сотовой связи". Но об этом немного позже.
Пока основные события
"мобилизации" происходили в США. В Европе, хоть и не так бурно, таже
появлялись свои самостоятельные решения по системам подвижной связи.
Лидерами, конечно же, были "Эрикссон" и "Маркони". С. Лаурен из
Администрации Шведской Сети Связи разработал автоматическую мобильную
телефонную систему, испытанную в Стокгольме в 1951. 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. Ну и, конечно же, любители детективной
литературы вспомнят радиофицированную банду "Такси-Маркони" из
"Фаворита" Дика Фрэнсиса.
В Советском Союзе идея
персонального использования радиотелефонов, практически не
рассматривалась. В те времена (да и сейчас актуально!) существовали
проблемы с обычной проводной телефонной связью. Приоритет использования
радиосвязи был конечно за партийным и государственным руководством,
военными и государственными службами.
В 1962 году была
разработана система "Алтай" ( А. П. Биленко, М. А. Шкуд, Л. Н. Моргунов,
Г. З. Рубин, Г. А. Гринев, В. М. Кузьмин). Радиально-зоновая сеть
спецсвязи, которой пользовалась тогдашняя государственная элита,
обеспечивала подвижность в пределах сот внушительного размера. Поскольку
абонентов у этой сети было немного, вопрос об экономии радиочастотного
ресурса тогда не стоял. Так что, патриоты могут себя потешить мыслью,
что первый в мире сотовый телефон был изобретен в СССР и изготовлен на
Воронежском заводе "Электросигнал"!
Но вернемся за океан. В
1956 году Bell System начала обеспечивать ручную радиотелефонную услугу
на 450 МГц, новый диапазон был предназначен снять тесноту в частотах. AT&T
не автоматизировал эту услугу до 1969 года. В 1958 прогрессивная
Радиотелефонная Компания Ричмонда улучшила свою автоматическую систему
кодового набора. Они добавили новые характеристики к ней, включая прямую
связь с мобильного на мобильный. Другие независимые телефонные компании
сделали аналогичные продвижения в мобильной телефонной связи в течение
1950-х и 1960-х.
В 1968 году ФКС
рассмотрела десятилетней давности запрос AT&Т о выделении большего
количества частот. Было принято беспрецедентное решение удовлетворить
его в 1970 году. В декабре 1971 года AT&Т представила в ФКС описание
архитектуры радиотелефонной связи, которая впоследствии и стала
называться сотовой, базировавшуюся на многократном использовании частот.
Однако прошло еще шесть лет, прежде чем ФКС позволила AT&Т начать с
испытания.
Между тем, работы по
сотовым системам шли своим чередом. В январе 1969 года AT&T запускает
коммерческую действующую сотовую систему, впервые применяя многократное
использование частот. Сеть предоставляла услуги связи с использованием
таксофонов пассажирам поездов, движущихся между Нью-Йорком и
Вашингтоном. Система использовала 6 каналов в диапазоне 450 МГц.
Номиналы частот периодически повторялись в 9 зонах. Длина линии 225 миль
(362 км).
Как видно из
вышеописанного, мобильные радиотелефоны располагались в багажниках
автомобилей, в вагонах поездов, но ни как не в руках абонента. В 50-е
годы 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.
В начале 1970-х годов
Мартин Купер занимал пост вице-президента компании "Моtоrоlа". Почти
через 20 лет после начала своей карьеры в Motorola, он осознал, что
может создать относительно небольшой сотовый телефон, правда, пока
аппарат не имел такого названия. В течение года шли работы по созданию
первого телефона, параллельно с AT&T, компания пыталась убедить ФКС, что
частным компаниям будут необходимы свободные частоты для внедрения
сотовой связи. Предложение о выделении частот было встречено
скептицизмом, ведь специалисты все той же Bell Laboratories ставили под
сомнение возможность создания действительно компактных устройств в
ближайшие годы. Было принято компромиссное решение - Motorola должна
была продемонстрировать возможность создания подобных сетей. В спешном
порядке началась подготовка к проведению полевых испытаний, которые в
итоге были назначены на 3 апреля 1973 года. К этому дню на вершине
50-этажного Alliance Capital Building в Нью-Йорке (ранее здание
называлось Burlington Consolidated Tower) 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. Это была трубка весом около 1.15 кг и размерами
22.5х12.5х3.75 см. На передней панели было расположено 12 клавиш, из них
10 цифровых и две для отправки вызова и прекращения разговора. Никакого
дисплея, никаких дополнительных функций - они увеличивают вес аппарата.
Аккумулятор позволял общаться по Dyna-TАС целых 35 минут, но вот
заряжать его приходилось чуть более 10 часов.
Именно этот телефон взял в
руки Мартин Купер весенним утром 3 апреля 1973 года и набрал номер
Джоэла Энгела, начальника исследовательского отдела Bell Laboratories.
AT&T разработала технологию сотовой связи годами раньше, чем Motorola,
но в 60-х и начале 70-х они упорно соревновались, чтобы перевести
технологию на платформу практичных, удобных в эксплуатации устройств.
Мартин не мог противостоять соблазну продемонстрировать в очень
практичной манере кто выиграл. Как свидетельствует сам Купер, он
произнес следующие слова: "Представь себе, Джоэл, что я звоню тебе с
первого в мире сотового телефона. Он у меня в руках, а я иду по
нью-йоркской улице".
Несомненно, это был триумф
- как Мартина, так и самой компании Motorola. Закончив разговор и
проведя в этом же здании пресс-конференцию, инженеры и разработчики
осознали, что совершили небольшую революцию в мире коммуникаций.
Признание заслуг со стороны Bell Laboratories было одним из самых
весомых подтверждений успеха. Годы спустя Ричард Френкель , глава отдела
системных разработок Bell Laboratories сказал о Dyna-TАС следующее: “Это
был настоящий триумф. На тот момент мы использовали в машинах
14-килограммовые телефоны. Их способность вместить все необходимое в 1
кг была большим прорывом”.
Пока радиотехнические киты
США боролись между собой и пытались разрушить бюрократические препоны
ФКС, в мае 1978 года в Бахрейне, телефонная компания Bahrain Telephone
Company (Batelco) впервые в мире начала эксплуатацию коммерческой
системы сотовой телефонной связи. Две соты с 20 каналами в диапазоне 400
МГц обслуживали 250 абонентов. Использовалось оборудование японской
компании Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. (известна по торговой
марке Panasonic). Это событие, отмечает момент, когда впервые в мире
отдельные личности начали использовать то, что мы считаем традиционным
сотовым телефоном.
Федеральная комиссия связи
США по прежнему с прохладцей относилась к созданию сотовых сетей.
Полностью коммерческие системы все еще не разрешались, несмотря на то,
что во время эксплуатационных испытаний разрешалось брать плату с
клиентов.
В июле 1978 года начала
работу Advanced Mobile Phone Service (Усовершенствованная Служба
Мобильных Телефонов) или AMPS. В своих лабораториях в Ньюарке и, что
наиболее важно, в полевых испытаниях вокруг Чикаго, AT&T развернули
аналоговую службу сотовых телефонов. Десять ячеек покрывающие 21000
квадратных миль создали систему Чикаго. Для первого теста оборудование
начали использовать 90 служащих Bell System. После шести месяцев, в
декабре 1978 года, началось рыночное испытание с платящими клиентами.
Это было названо эксплуатационным испытанием. Система использовала 800
МГц диапазон. Эта сеть, использующая большое количество интегрированных
цепей, специальный компьютер и систему переключений, изготовленные на
заказ мобильные телефоны и антенны, доказала что большая сотовая система
могла бы работать.
В декабре 1979 года 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). Через 5 лет (1984) сеть была расширена до масштабов
всей страны.
В 1981 году Европа
наверстала упущенное. 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
года, в Саудовской Аравии, где она была смонтирована и запущена Шведской
компанией “Ericsson”, принимавшей активное участие в создании этих сетей
в Скандинавии. В октябре этого же года NMT–450 заработал в Швеции.
Первой ласточкой в
Северной Америке была система AURORA-404, запущенная Канадой в полностью
коммерческую эксплуатацию в феврале 1983 года. Эта, так называемая,
децентрализованная система действовала в диапазоне 420 МГц, используя 86
ячеек (что определяет ее как сотовую), но не работала с handoff. В
октябре 1983 года в Чикаго, наконец-то, была запущена в коммерческую
эксплуатацию сотовая сеть разработанная Bell Laboratories. А в декабре
1983 года, 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.
Наследник первой трубки, с
которой Мартин Купер прогулялся по нью-йоркским улицам, телефон DynaTAC
8000X весил 800 граммов, имел габариты 33 х 4,5 х 9 см и был оснащен
светодиодным дисплеем. Говорить по нему можно было целый час, а в режиме
ожидания он мог находиться до восьми часов. "Потребителей настолько
поразила возможность всегда оставаться на связи при помощи портативного
телефона, что в очередь на приобретение DynaTAC 8000X записывались
тысячи человек: и все это несмотря на внушительную первоначальную цену
новинки - 3995 долларов, - вспоминает Руди Кролопп , один из инженеров
компании Motorola, разработавших телефон DynaTAC 8000X, - В 1983 году
сама идея звонить по беспроводному телефону была чем-то революционным, и
я гордился тем, что работаю на переднем крае технического прогресса
вместе с компанией Motorola."
В 1985 году в
Великобритании были введены в эксплуатацию сети национального стандарта
TACS (Total Access Communications System), разработанного на основе
американского стандарта AMPS. В 1987 году 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.
Соединенные Штаты не
страдали от путаницы из-за несовместимых систем. Роуминг от одного
города, или штата, к другому, не был так затруднен, как в Европе.
Мобильный телефон обычно работал, пока был охвачен сетью. Не было нужды
разрабатывать новую цифровую систему, когда существующая работала хорошо
и была популярной. Количество владельцев сотовых телефонов выросла от
менее чем 204000 подписчиков в 85-м до 1600000 в 1988 году. И с каждым
проданным аналоговым телефоном, шансы для цифрового будущего меркли.
Чтобы эти телефоны продолжали работать и приносить деньги владельцам
сетей, любое технологическое продвижение должно было поддерживать именно
их.
Пока северо-американские
производители сконцентрировались на построении живучей, но чрезвычайно
легкодоступной для мошенничества и без развитых характеристик,
аналоговой сети, Европа планировала цифровое будущее. Никакая новая
телефонная система не могла бы объединить их существующие службы,
работавшие на столь многих частотах. Они решили вместо этого начать с
новой технологии, на новом радиодиапазоне. Структурированная по сотовому
типу, но полностью цифровая, новая служба должна была включать все
наилучшие мысли того времени.
С целью разработки единого
европейского стандарта цифровой сотовой связи, для выделенного в этих
целях диапазона 900 МГц, в 1982 году 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). Планирование началось всерьез и продолжалось в течение
нескольких лет.
В 1989-м Европейский
Телекоммуникационный Институт Стандартов или ETSI взял на себя
ответственность за дальнейшее развитие GSM. В 1990-м были опубликованы
первые рекомендации по требованиям к системе сотовой связи стандарта
GSM, в которых предложено использовать самые современные разработки
ведущих научно-технических центров. К ним, в частности, относятся
временное разделение каналов, шифрование сообщений и защита данных
абонента, использование блочного и сверточного кодирования, новый вид
модуляции — GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying). В следующем году,
учитывая перспективы развития сотовой связи в Европе и во всем мире,
этот же стандарт был принят для диапазона 1800 МГц, стандарт DCS-1800 (Digital
Cellular System 1800 МГц ). В 1991 году 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 1993 году в Великобритании
вступила в эксплуатацию первая сеть DCS-1800 One-2-One.
В 1990 году 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. Используя IS-54, сотовый ретранслятор мог преобразовать любой из
своих системных аналоговых речевых каналов в цифровой. Двухрежимный
телефон использует цифровые каналы, где это возможно или настраивается
на обычные AMPS. IS-54 был, фактически, совместим с аналоговым сотовым
стандартом и счастливо сосуществовал в тех же радиоканалах, что и AMPS -
аналоговые клиенты не оставались за бортом, они просто не имели доступ к
новым возможностям IS-54.
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). Возможности
новой цифровой сотовой системы связи были впервые продемонстрированы
в ноябре 1989 г. в Сан-Диего. В последующий период с 1990 по 1992 г.
были проведены показательные испытания оборудования в различных городах
и регионах (Нью-Йорк, Вашингтон, и т.д.), которые подтвердили
исключительно высокие характеристики системы, отличающие ее от систем
других стандартов. Цифровая сотовая система связи CDMA обеспечивающая
повышенную емкость, была стандартизована в 1993 г. Американской
телекоммуникационной промышленной ассоциацией (TIA) в виде стандарта
IS-95.
К 1993 году американская
сотовая связь снова испытывала недостаток вместимости, несмотря на
широкое распространение IS-54. Продолжался бум Американского сотового
бизнеса. Количество подписчиков выросло от полутора миллиона клиентов в
88-м до более чем тринадцати миллионов в 93-м. Технология CDMA позволяла
при необходимости повысить емкость существующих сетей стандарта AMPS в
США и некоторых странах Азии. В странах Западной Европы, в которых
распределение полос частот между разными службами существенно отличается
от стран американского континента, сети на этой технологии не
создавались. В них происходило интенсивное развитие сотовых сетей
стандарта GSM. В сентябре 1995 года в Гонконге вступила в строй первая
система сотовой связи стандарта CDMA (IS-95).
В 1990 году 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). Основная предпосылка для
выполнения этих работ состояла в том, что в скором времени пользователям
мобильных систем станет необходимо предоставление таких же услуг, как и
в фиксированной связи. Абоненту необходимо было предоставить доступ ко
всем услугам мультимедиа, обеспечиваемых глобальной информационной
инфраструктурой. В процессе работ по созданию единого мирового стандарта
на сети третьего поколения были рассмотрены десятки разных предложений,
сделанных ведущими в мире компаниями - производителями
телекоммуникационного оборудования. Достичь полного согласия в выборе
единого стандарта не удалось. В результате родилось целое семейство
стандартов третьего поколения.
В Европе разрабатывается
система UMTS, относящаяся к семейству IMT-2000. В ряде европейских стран
уже выданы лицензии на создание сотовых сетей подвижной связи стандарта
UMTS.
Начало внедрения сотовых
сетей подвижной связи в России приходится на 1991 год. ЗАО "Дельта
Телеком" - первый оператор сотовой связи на российском рынке. Компания
начала свою деятельность в Санкт-Петербурге и работала(и работает,
продвигая стандарт CDMA 2000 в диапазоне 450 MГц) в стандарте NMT-450. 9
сентября 1991 г. первый звонок по сотовому телефону Дельта Телеком
совершил мэр города Анатолий Собчак.
В то время сотовый телефон
стоил около $2000, подключение к сети - $2000, а одна минута эфирного
времени - почти доллар. Самая первая модель телефона, работавшая в сети
Дельта Телеком, называлась Mobira - MD 59 NB2 (производитель - ведущая
финская компания Nokia Mobile Phones) и весила около 3 кг.
В июне 1992 года «ВымпелКом»
совместно с американским предпринимателем Оги Фабелой развернули в
Москве небольшую пилотную систему сотовой связи стандарта AMPS с
начальной емкостью 200 абонентов. В январе 1993 года АО «ВымпелКом»
получило лицензию Минсвязи РФ на предоставление услуг сотовой связи в
стандарте AMPS в Москве. В 1994 году была создана новая сеть емкостью
10000 абонентов с использованием оборудования фирмы Ericsson.
Коммерческая эксплуатация сети началась в июне под торговой маркой «БИ
ЛАЙН». В сентябре 1994 года началась модификация сети в цифровой
стандарт DAMPS с использованием технологии TDMA (сотовая сеть «БИ ЛАЙН
800»).
Телефон от «Би Лайн» не
один год считался в среде бизнесменов самым престижным, пока они не
столкнулись с малоприятным сюрпризом. Рассказывали что, один бизнесмен
приехав по делам в Австрию, в сердцах бросил в стену гостиничного номера
свой сотовый телефон, узнав, что стандарт AMPS не обеспечивает роминга в
этой стране. Злые языки поговаривали, что в России AMPS появился лишь
потому, что «Би Лайн» сумела дешево купить в США списанное оборудование,
оставшееся после технического переоснащения тамошней сотовой сети. Так
это или нет, но Европа нам все-таки ближе, связи с ней активнее,
товароборот несравнимо больше, чем с Мексикой и даже Америкой, чуть ли
не единственными странами, с которыми AMPS способен обеспечить роуминг.
И когда 1994 году компания
«Мобильные ТелеСистемы» (МТС), вышла на рынок с более продвинутым
стандартом GSM, и пообещала в течение года открыть автоматический роминг
с двадцатью европейскими странами, стало ясно, что для «Би Лайн»
начинаются трудные времена. Переход к стандарту GSM, «ВымпелКом»
осуществил к 98-99 годам. Зато свое отставание быстро сократил за счет
введения новых технологий.
21 июня 2001 года «ВымпелКом»
первым среди российских компаний запустил в опытно-коммерческую
эксплуатацию полномасштабную сеть GPRS. Абонентам сети «Би Лайн GSM»
стали доступны услуги высокоскоростного беспроводного доступа к
Интернет, Интранет и WAP-ресурсам на основе пакетной передачи данных.
Продвижение стандарта CDMA
в России началось в 1995 году с подписание "Меморандума о
взаимопонимании относительно российской пилот - системы CDMA." В 1996
году издан Приказ Минсвязи России N18 определивший условия внедрения
оборудования радиотелефонной связи CDMA в России. В Челябинске был
проведен первый в России Форум по представлению технологии связи
стандарта CDMA, на котором был сделан "первый звонок" в Министерство
связи РФ. В следующем, 1997 году, состоялся запуск в опытную
эксплуатацию сети в Челябинске. В 1998 году вступили в коммерческую
эксплуатацию сети в Москве (Сотовая сеть СОНЕТ) и других городах России.
В 1994 году создано ЗАО
"Калужская сотовая связь" (КСС) для развития сотовой связи стандарта
NMT-450 в Калуге и Калужской области. Свою деятельность на территории
Калужской области КСС осуществляет на основании лицензии Министерства
Связи РФ № 6979 от 4.04.1997 г.
Услуги сотовой связи
стандарта GSM 900/1800 с июня 1996 г. в Калужской области предоставлял
оператор ЗАО «Русская Телефонная Компания». (Дата запуска сети в регионе
– декабрь 1996 г.).1 марта 2000 г. Калужский филиал ЗАО «РТК» был
преобразован в филиал ОАО «МТС» в г. Калуге.
ЗАО «ВымпелКом-Р»,
входящее в группу компаний «ВымпелКом» и оказывающее услуги под торговой
маркой «Би Лайн GSM», открыло филиал в Калужской области, и запустило в
коммерческую эксплуатацию очередной фрагмент своей региональной сети в
сентябре 2001 года. Хотя на севере области, сеть появилась одновременно
с появлением на юге Подмосковья.