Мобильный телефон , также называемый мобильный телефон , портативное устройство для подключения к телекоммуникационная сеть для передачи и приема голоса, видео или других данных. Мобильные телефоны обычно подключаются к коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN) через одну из двух категорий: сотовые телефонные системы или глобальная спутниковая телефония.
Люди могут быстро и легко общаться друг с другом на больших расстояниях с помощью компьютеров и мобильных телефонов. likoper / Fotolia
Сотовые телефоны или просто сотовые телефоны - это портативные устройства, которые могут использоваться в автомобилях или пешеходами. Связавшись с помощью радиоволн, они обеспечивают значительную степень мобильности в пределах определенного обслуживающего региона, площадь которого может варьироваться от нескольких городских кварталов до сотен квадратных километров. Первые мобильные и портативные абонентские устройства для сотовых систем были большими и тяжелыми. Однако благодаря значительному прогрессу в технологии компонентов вес и размер портативных трансиверов были значительно уменьшены. В этом разделе обсуждается концепция сотовых телефонов и развитие сотовых систем.
В какие годы прошла Вторая мировая война
Девочка-подросток, использующая портативный компьютер и сотовый телефон, c. 2007. Goodshoot / Jupiterimages
Все сотовые телефонные системы обладают несколькими основными характеристиками, которые резюмируются ниже:
Работа сотовой телефонной системы Из определенного места в географической области или соте абонент выполняет вызов с помощью мобильного телефона. Вызов ретранслируется базовой станцией, обслуживающей эту ячейку, в центр коммутации мобильных телефонов (MTSO). MTSO, в свою очередь, ретранслирует вызов на другую базовую станцию в сотовой системе или в центральный офис в коммутируемой телефонной сети общего пользования. Когда телефонный трафик в ячейке превышает емкость, ячейка разделяется на несколько меньших ячеек, каждая со своей собственной базовой станцией. Британская энциклопедия, Inc.
Повторное использование частоты между несмежными ячейками и разделение ячеек по мере увеличения спроса - это концепции, которые отличают сотовые системы от других беспроводных телефонных систем. Они позволяют операторам сотовой связи обслуживать большие мегаполисы, которые могут содержать сотни тысяч клиентов.
В Соединенных Штатах соединение мобильных передатчиков и приемников с коммутируемой телефонной сетью общего пользования (PSTN) началось в 1946 году с введения услуг мобильной телефонной связи (MTS) американской телефонной и телеграфной компанией (AT&T). В системе МТС США пользователю, который хотел позвонить с мобильного телефона, приходилось вручную искать неиспользуемый канал перед тем, как позвонить. Затем пользователь поговорил с оператором мобильной связи, который фактически набрал номер через PSTN. Радиосвязь была симплексной, то есть только одна сторона могла говорить одновременно, а направление вызова контролировалось переключателем push-to-talk в мобильном телефоне. В 1964 году AT&T представила улучшенную услугу мобильной телефонной связи (IMTS). Это обеспечивало полнодуплексный режим, автоматический набор номера и автоматический поиск каналов. Первоначально было предоставлено 11 каналов, но в 1969 году стали доступны еще 12 каналов. Поскольку только 11 (или 12) каналов были доступны для всех пользователей системы в пределах заданной географической области (например, пригорода вокруг большого города), система IMTS столкнулась с высоким спросом на очень ограниченный ресурс канала. Более того, каждая антенна базовой станции должна быть расположена на высокой конструкции и должна передавать с высокой мощностью, чтобы обеспечить покрытие всей зоны обслуживания. Из-за этих высоких требований к мощности все абонентские устройства в системе IMTS были автомобильными приборами с большими аккумуляторными батареями.
Кнопочный автомобильный телефон, блок управления и трубка Motorola, установленные под приборной панелью автомобиля, 1959 год. Motorola, Inc., Heritage Services & Archives
Motorola улучшила автомобильный телефон службы мобильной связи (IMTS) с кнопками и набором, управляющей головкой с трубкой и базовым блоком, представленный в 1964 году. Motorola, Inc., Heritage Services & Archives
большой скачок вперед число погибших
В это время действительно сотовая система, известная как усовершенствованная система мобильных телефонов, или AMPS, была разработана в основном AT&T и Motorola, Inc. AMPS была основана на 666 парных голосовых каналах, расположенных каждые 30 килогерц в диапазоне 800 мегагерц. В системе использовался аналог модулирующий подход - частотная модуляция, или ЧМ - с самого начала был разработан для поддержки абонентских устройств для использования как в автомобилях, так и пешеходами. Он был публично представлен в Чикаго в 1983 году и с самого начала пользовался успехом. В конце первого года обслуживания общее количество абонентов AMPS в США составило 200 000; пять лет спустя их стало более 2 000 000. В ответ на ожидаемую нехватку услуг американская сотовая промышленность предложила несколько методов увеличения пропускной способности без необходимости выделения дополнительного спектра. Один аналоговый подход к FM, предложенный Motorola в 1991 году, был известен как узкополосный AMPS или NAMPS. В системах NAMPS каждый существующий 30-килогерцовый голосовой канал был разделен на три 10-килогерцовых канала. Таким образом, вместо 832 каналов, доступных в системах AMPS, система NAMPS предлагала 2496 каналов. Второй подход, разработанный комитетом Ассоциации телекоммуникационной промышленности (TIA) в 1988 году, использовал цифровую модуляцию и цифровое сжатие голоса в сочетании с методом множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA); это также позволило использовать три новых голосовых канала вместо одного канала AMPS. Наконец, в 1994 г. появился третий подход, первоначально разработанный Qualcomm, Inc., но также принятый TIA в качестве стандарта. В этом третьем подходе использовалась форма множественного доступа с расширенным спектром, известная как множественный доступ с кодовым разделением (CDMA) - метод, который, как и исходный подход TIA, сочетал цифровое сжатие голоса с цифровой модуляцией. (Для получения дополнительной информации о методах сжатия информации, модуляции сигнала и множественного доступа см. видеть телекоммуникации .) Система CDMA предлагала в 10-20 раз большую пропускную способность по сравнению с существующими сотовыми технологиями AMPS. Все эти сотовые системы повышенной емкости в конечном итоге были развернутый в Соединенных Штатах, но, поскольку они были несовместимы друг с другом, они скорее поддерживали, чем заменяли старый стандарт AMPS.
Motorola DynaTAC 8000X, представленный в 1983 году, был первым в мире портативным коммерческим портативным сотовым телефоном. Motorola, Inc., Heritage Services & Archives
Хотя AMPS была первой сотовой системой, которая была разработана, японская система была первой сотовой системой, развернутой в 1979 году. Другие системы, предшествовавшие работе AMPS, включают систему мобильной телефонной связи Северной Европы (NMT), развернутую в 1981 году в Дании, Финляндия. , Норвегия и Швеция, а также система связи с полным доступом (TACS), развернутая в Соединенном Королевстве в 1983 году. Ряд других сотовых систем был разработан и развернут во многих других странах в последующие годы. Все они были несовместимы друг с другом. В 1988 году группа государственных органов телефонной связи в Европейском сообществе объявила о создании глобальной цифровой системы мобильной связи, называемой GSM, - первой такой системы, которая позволила бы любому пользователю сотовой связи в одной европейской стране работать в другой европейской стране с помощью такое же оборудование. GSM вскоре стал вездесущий по всей Европе.
Аналоговые сотовые системы 1980-х годов теперь называют системами первого поколения (или 1G), а цифровые системы, которые начали появляться в конце 1980-х - начале 1990-х годов, известны как системы второго поколения (2G). С момента появления сотовых телефонов 2G были внесены различные улучшения для предоставления услуг передачи данных и приложений, таких как просмотр Интернета, двусторонняя связь. текстовых сообщений , передача неподвижных изображений и мобильный доступ с помощью персональные компьютеры . Одним из наиболее успешных приложений такого рода является iMode, запущенный в 1999 году в Японии NTT DoCoMo, подразделением мобильной связи Nippon Telegraph and Telephone Corporation. Поддерживая доступ в Интернет к избранным веб-сайтам, интерактивные игры, поиск информации и обмен текстовыми сообщениями, iMode стал чрезвычайно успешным; в течение трех лет после его появления более 35 миллионов пользователей в Японии имели сотовые телефоны с поддержкой iMode.
Раскладной сотовый телефон Motorola MicroTAC, представленный в 1989 году. 1999 Музей Motorola
какую молекулу можно отнести к органической
Начиная с 1985 года исследовательская группа находящегося в Женеве Международного союза электросвязи (ITU) начала рассматривать спецификации для будущих систем наземной мобильной телефонной связи общего пользования (FPLMTS). Эти спецификации в конечном итоге стали основой для набора стандартов сотовой связи третьего поколения (3G), известных под общим названием IMT-2000. Стандарты 3G основаны на нескольких атрибутах: использование технологии CDMA; возможность в конечном итоге поддерживать три класса пользователей (автомобили, пешеходы и стационарные); и возможность поддерживать голосовые, информационные и мультимедийные услуги. Первая в мире услуга 3G была запущена в Японии в октябре 2001 года с системы, предложенной NTT DoCoMo. Вскоре услуги 3G стали предлагать несколько операторов в Японии, Южной Корее, США и других странах. Несколько новых типов услуг, совместимых с более высокими скоростями передачи данных систем 3G, стали коммерчески доступными, в том числе передача видео с полным движением, передача изображений, услуги с учетом местоположения (за счет использования спутниковая система навигации [GPS]) и высокоскоростной передачи данных.
Сотовые телефоны стали повсеместными в классах по всему миру для обмена изображениями и текстовыми сообщениями. Photos.com/Jupiterimages
Видеотелефон Nokia с демонстрацией мобильной системы доставки видео MultiVu, 2008 г. PRNewsFoto / PR Newswire / AP Images
Возрастающие требования, предъявляемые к мобильным телефонам для обработки большего количества данных, чем 3G, могут привести к развитию технологии 4G. В 2008 году ITU представил список требований для того, что он назвал IMT-Advanced, или 4G; эти требования включали скорость передачи данных 1 гигабит в секунду для стационарного пользователя и 100 мегабит в секунду для движущегося пользователя. В 2010 году ITU решил, что этим требованиям соответствуют две технологии: LTE-Advanced (Long Term Evolution; LTE) и WirelessMan-Advanced (также называемая WiMAX). Шведская телефонная компания TeliaSonera представила первую сеть 4G LTE в Стокгольме в 2009 году.
В дополнение к наземным системам сотовой связи, описанным выше, существует также несколько систем, которые позволяют совершать телефонные звонки в PSTN пассажирам коммерческих самолетов. Эти бортовые телефоны, известные под общим названием системы воздушной общественной корреспонденции (APC), бывают двух типов: наземные, в которых телефонные звонки передаются непосредственно с воздушного судна на наземную станцию на маршруте; и спутниковая связь, при которой телефонные звонки ретранслируются через спутник на наземную станцию. В Соединенных Штатах Североамериканская наземная система (NATS) была введена компанией GTE Corporation в 1984 году. В течение десяти лет система была установлена более чем на 1700 самолетах, с наземными станциями в Соединенных Штатах, обеспечивающими покрытие большей части Соединенных Штатов и юга. Канада. В системе второго поколения GTE Airfone GenStar использовалась цифровая модуляция. В Европе Европейский институт телекоммуникационных стандартов (ETSI) принял наземную систему APC, известную как наземная полетная телефонная система (TFTS) в 1992 году. Эта система использует методы цифровой модуляции и работает в диапазонах 1 670–1675 и 1 800–1 805 мегагерц. Чтобы охватить большую часть Европы, наземные станции должны располагаться через каждые 50–700 км (от 30 до 435 миль).
