История мобильной связи и сотовых сетей. Аналоговые стандарты связи.

История изобретения первого сотового телефона берет свое начало с середины XX века.

Именно тогда компания AT&T, а точнее исследовательская лаборатория Bell Laboratories, впервые выступила с предложением создать мобильный телефон. Для 1947 г. это была смелая мысль, но разработчики изначально ограничились идеей телефона, предназначенного для монтажа исключительно 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!).

Но уже в 50-е годы началось уменьшение автомобильных телефонов. К началу 70-х телефоны изрядно “похудели” и весили «всего» 12-14 кг, при этом питание аппарата по-прежнему осуществлялось от бортовой сети автомашины.

В те годы компания Motorola была известна своими переносными радиостанциями и не помышляла о сотовых телефонах. Начало было положено, когда в компанию в 1954 г. пришел новый инженер, Мартин Купер (Martin Cooper). Он был простым служащим и занимался разработкой новых портативных устройств: в 1967 г. его отдел создал первые портативные рации для полиции Чикаго. Почти через 20 лет после начала своей карьеры в Motorola М.Купер осознал, что может создать относительно небольшой сотовый телефон.

В течение года шли работы по созданию первого телефона, одновременно компания убеждала Федеральную Комиссию по коммуникациям, 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 (одна из крупнейших и известнейших лабораторий мира) ставили под сомнение возможность создания действительно компактных устройств в ближайшие годы. Все же было принято компромиссное решение: Motorola должна была продемонстрировать саму возможность создания подобных сетей.

В спешном порядке началась подготовка к проведению полевых испытаний, которые были назначены на 3 апреля 1973 г. К этому дню в Нью-Йорке была смонтирована первая базовая станция. Первый прототип БС мог обслуживать не более 30 абонентов и соединял их с наземными линиями связи.

Сам сотовый телефон назывался Dyna-Tac. Это была трубка весом около 1.15 кг. Именно этот телефон утром 3 апреля взял в руки М.Купер и набрал номер начальника исследовательского отдела Bell Laboratories. Несомненно, это был компании Motorola.

Так как эксперимент прошел успешно, Федеральная комиссия выделила частоты для частных компаний уже в начале 1974 г. В течение нескольких лет появились первые коммерческие сети, и в начале 80-х они стали распространяться по всему миру.

Amps (Advanced Mobile Phone System) — одна из старейших сетей, построенных по принципу fdma.

AMPS - "Перспективная система обслуживания мобильных абонентов " - это североамериканский стандарт, разработанный в 1971 году компанией AT&T Bell Laboratories, первая опытная система связи на 2 тысячи абонентов была испытана в Чикаго в 1978 г. Коммерческая эксплуатация началась в октябре 1983 г. В стандарте использован ряд оригинальных технических решений, направленных на обеспечение качественной связи при минимальной стоимости оборудования.

На основе этого стандарта в дальнейшем была разработана его модификация: цифровая система - D-AMPS.

Диапазон рабочих частот - 825-890 МГц.

NMT (Nordic Mobile Telephone) - один из старейших стандартов сотовой связи, разработанный в 1978 году, и впервые внедренный в 1981 году.

NMT - одна из самых ранних систем сотовой связи для автоматической радиотелефонии. Сети NMT относятся к первому поколению сетей мобильной связи. NMT введен в качестве стандарта в 1978 году пятью скандинавскими странами (Данией, Финляндией, Исландией, Норвегией и Швецией).

Изначально системы NMT работали в диапазоне частот 453,0 - 457,5 МГц и имели 180 каналов связи шириной по 25 КГц каждый. Ячейки радиусом 5-25 км покрывали территории этих стран. До появления GSM система NMT ближе всех находилась к тому, чтобы стать общеевропейским стандартом.

В любом случае, появление NMT стало значительной вехой в истории мобильной связи, поскольку этот стандарт стал первым многонациональным стандартом сотовой связи, еще до появления GSM. Родившись в Скандинавии, довольно быстро стандарт NMT распространился и во многих других странах мира.

Однако, как это ни странно, первая сеть NMT-450 начала свою работу в сентябре 1981 года в Саудовской Аравии, а уже чуть позже и на своей Родине – в Швеции. Ее смонтировала и запустила там шведская компания Ericsson, являвшаяся одним из создателей сетей NMT-450 в Скандинавии.

Далее, в 1983 году была начата разработка системы NMT-900 с диапазоном 900 МГц. Первая система этого стандарта стартовала в декабре 1986 года. В настоящее время сети NMT-450 и NMT-900 продолжают функционировать во многих странах, но постепенно им приходится сдавать свои позиции под напором новых и более совершенных цифровых стандартов.

Недостатками аналогового стандарта NMT является высокий уровень излучения, чувствительность к интерференции сигнала и низкий уровень обеспечения конфиденциальности пользователей.

D-AMPS (Digital AMPS) — цифровое расширение стандарта AMPS, обладает повышенной помехоустойчивостью и увеличенной номерной емкостью.

DAMPS по своим характеристикам приближается к GSM-900. DAMPS был разработан в 1990 году и имеет расширенную по сравнению с AMPS емкость сети, его уже нельзя назвать современным стандартом, но некоторое время назад он занимал одно из ведущих мест.

Стандарт DAMPS является цифровым воплощением стандарта AMPS, но он не лишен недостатков: небольшая зона покрытия одной базовой станции, повышенная мощность передатчика базовой станции, плохая поддержка среди производителей оборудования, т.к. стандарт уже выходит из использования.

Из достоинств стоит отметить относительную дешевизну организации сети, достаточно высокое качество и конфиденциальность разговоров, в зоне уверенного приема .

Диапазон частот, в котором работают DAMPS — 825—890 МГц. В цифровом стандарте DAMPS используется временное разделение каналов (TDMA) и за счет этого увеличена емкость сети.