Когда появилась сотовая связь. Как зарождалась связь

Мобильная сотовая связь

Сотовая связь - один из видов мобильной радиосвязи , в основе которого лежит сотовая сеть . Ключевая особенность заключается в том, что общая зона покрытия делится на ячейки (соты), определяющиеся зонами покрытия отдельных базовых станций (БС). Соты частично перекрываются и вместе образуют сеть. На идеальной (ровной и без застройки) поверхности зона покрытия одной БС представляет собой круг, поэтому составленная из них сеть имеет вид сот с шестиугольными ячейками (сотами).

Примечательно, что в английском варианте связь называется «ячеистой» или «клеточной» (cellular), что не учитывает шестиугольности сот .

Сеть составляют разнесённые в пространстве приёмопередатчики, работающие в одном и том же частотном диапазоне, и коммутирующее оборудование, позволяющее определять текущее местоположение подвижных абонентов и обеспечивать непрерывность связи при перемещении абонента из зоны действия одного приёмопередатчика в зону действия другого.

История

Первое использование подвижной телефонной радиосвязи в США относится к 1921 г.: полиция Детройта использовала одностороннюю диспетчерскую связь в диапазоне 2 МГц для передачи информации от центрального передатчика к приёмникам, установленным на автомашинах. В 1933 г. полиция Нью-Йорка начала использовать систему двусторонней подвижной телефонной радиосвязи также в диапазоне 2 МГц. В 1934 г. Федеральная комиссия связи США выделила для телефонной радиосвязи 4 канала в диапазоне 30…40 МГц, и в 1940 г. телефонной радиосвязью пользовались уже около 10 тысяч полицейских автомашин. Во всех этих системах использовалась амплитудная модуляция . Частотная модуляция начала применяться с 1940 г. и к 1946 г. полностью вытеснила амплитудную. Первый общественный подвижный радиотелефон появился в 1946 г. (Сент-Луис, США; фирма Bell Telephone Laboratories), в нём использовался диапазон 150 МГц. В 1955 г. начала работать 11-канальная система в диапазоне 150 МГц, а в 1956 г. - 12-канальная система в диапазоне 450 МГц. Обе эти системы были симплексными, и в них использовалась ручная коммутация. Автоматические дуплексные системы начали работать соответственно в 1964 г. (150 МГц) и в 1969 г. (450 МГц).

В СССР В 1957 г. московский инженер Л. И. Куприянович создал опытный образец носимого автоматического дуплексного мобильного радиотелефона ЛК-1 и базовую станцию к нему. Мобильный радиотелефон весил около трех килограммов и имел радиус действия 20-30 км. В 1958 году Куприянович создает усовершенствованные модели аппарата весом 0,5 кг и размером с папиросную коробку. В 60-х гг Христо Бочваров в Болгарии демонстрирует свой опытный образец карманного мобильного радиотелефона. На выставке «Интероргтехника-66» Болгария представляет комплект для организации местной мобильной связи из карманных мобильных телефонов РАТ-0,5 и АТРТ-0,5 и базовой станции РАТЦ-10, обеспечивающей подключение 10 абонентов.

В конце 50-х гг в СССР начинается разработка системы автомобильного радиотелефона «Алтай» , введенная в опытную эксплуатацию в 1963 г. Система «Алтай» первоначально работала на частоте 150 МГц. В 1970 г. система «Алтай» работала в 30 городах СССР и для нее был выделен диапазон 330 МГц.

Аналогичным образом, с естественными отличиями и в меньших масштабах, развивалась ситуация и в других странах. Так, в Норвегии общественная телефонная радиосвязь использовалась в качестве морской мобильной связи с 1931 г.; в 1955 г. в стране было 27 береговых радиостанций. Наземная мобильная связь начала развиваться после второй мировой войны в виде частных сетей с ручной коммутацией. Таким образом, к 1970 г. подвижная телефонная радиосвязь, с одной стороны, уже получила достаточно широкое распространение, но с другой - явно не успевала за быстро растущими потребностями, при ограниченном числе каналов в жёстко определённых полосах частот. Выход был найден в виде системы сотовой связи, что позволило резко увеличить ёмкость за счёт повторного использования частот в системе с ячеистой структурой.

Конечно, как это обычно бывает в жизни, отдельные элементы системы сотовой связи существовали и раньше. В частности, некоторое подобие сотовой системы использовалось в 1949 г. в Детройте (США) диспетчерской службой такси - с повторным использованием частот в разных ячейках при ручном переключении каналов пользователями в оговоренных заранее местах. Однако архитектура той системы, которая сегодня известна как система сотовой связи, была изложена только в техническом докладе компании Bell System, представленном в Федеральную комиссию связи США в декабре 1971 г. И с этого времени начинается развитие собственно сотовой связи, которое стало поистине триумфальным с 1985 г., в последние десять с небольшим лет.

В 1974 г. Федеральная комиссия связи США приняла решение о выделении для сотовой связи полосы частот в 40 МГц в диапазоне 800 МГц; в 1986 г. к ней было добавлено ещё 10 МГц в том же диапазоне. В 1978 г. в Чикаго начались испытания первой опытной системы сотовой связи на 2 тыс. абонентов. Поэтому 1978 год можно считать годом начала практического применения сотовой связи. Первая автоматическая коммерческая система сотовой связи была введена в эксплуатацию также в Чикаго в октябре 1983 г. компанией American Telephone and Telegraph (AT&T). В Канаде сотовая связь используется с 1978 г., в Японии - с 1979 г., в Скандинавских странах (Дания, Норвегия, Швеция, Финляндия) - с 1981 г., в Испании и Англии - с 1982 г. По состоянию на июль 1997 г. сотовая связь работала более чем в 140 странах всех континентов, обслуживая более 150 млн абонентов.

Первой коммерчески успешной сотовой сетью была финская сеть Autoradiopuhelin (ARP). Это название переводится на русский как «Автомобильный радиотелефон». Запущенная в г., она достигла 100%-ного покрытия территории Финляндии в . Размер соты был равен около 30 км , в г. в ней было более 30 тыс. абонентов . Работала она на частоте 150 МГц .

Принцип действия сотовой связи

Основные составляющие сотовой сети - это сотовые телефоны и базовые станции . Базовые станции обычно располагают на крышах зданий и вышках. Будучи включённым, сотовый телефон прослушивает эфир, находя сигнал базовой станции. После этого телефон посылает станции свой уникальный идентификационный код. Телефон и станция поддерживают постоянный радиоконтакт, периодически обмениваясь пакетами. Связь телефона со станцией может идти по аналоговому протоколу (NMT-450) или по цифровому (DAMPS , GSM, англ. handover ).

Сотовые сети могут состоять из базовых станций разного стандарта, что позволяет оптимизировать работу сети и улучшить её покрытие.

Сотовые сети разных операторов соединены друг с другом, а также со стационарной телефонной сетью. Это позволяет абонентам одного оператора делать звонки абонентам другого оператора, с мобильных телефонов на стационарные и со стационарных на мобильные.

Операторы разных стран могут заключать договоры роуминга . Благодаря таким договорам абонент, находясь за границей, может совершать и принимать звонки через сеть другого оператора (правда, по повышенным тарифам).

Сотовая связь в России

В России сотовая связь начала внедряться с 1990 г., коммерческое использование началось с 9 сентября 1991 г., когда в Санкт-Петербурге компанией «Дельта Телеком» была запущена первая в России сотовая сеть (работала в стандарте NMT-450) и был совершён первый символический звонок по сотовой связи мэром Санкт-Петербурга Анатолием Собчаком . К июлю 1997 г. общее число абонентов в России составило около 300 тысяч. На 2007 год основные протоколы сотовой связи, используемые в России - GSM-900 и GSM-1800 . Помимо этого, работают и UMTS. В частности, первый фрагмент сети этого стандарта в России был введён в эксплуатацию 2 октября 2007 года в Санкт-Петербурге компанией «МегаФон ». В Свердловской области продолжает эксплуатироваться сеть сотовой связи стандарта DAMPS , принадлежащей компании Сотовая Связь «МОТИВ» .

В России в декабре 2008 г насчитывалось 187,8 млн пользователей сотовой связи (по числу проданных сим-карт). Уровень проникновения сотовой связи (количество SIM-карт на 100 жителей) на эту дату составил, таким образом, 129,4 %. В регионах, без учёта Москвы, уровень проникновения превысил 119,7 %.

Доля рынка крупнейших сотовых операторов на декабрь 2008 года составила: 34,4 % у МТС , 25,4 % у «Вымпелкома » и 23,0 % у «МегаФона ».

В декабре 2007 года число пользователей сотовой связи в России выросло до 172,87 млн абонентов, в Москве - до 29,9, в Питере - до 9,7 млн. Уровень проникновения в России - до 119,1 %, Москве - 176 %, Санкт-Петербурге - 153 %. Доля рынка крупнейших сотовых операторов на декабрь 2007 года составила: МТС 30,9 %, «ВымпелКом» 29,2 %, «МегаФон» 19,9 %, другие операторы 20 %.

Согласно данным британской исследовательской компании Informa Telecoms & Media за 2006 год, средняя стоимость минуты сотовой связи для потребителя в России составила $0,05 - это самый низкий показатель из стран «большой восьмёрки ».

Компания IDC на основе исследования российского рынка сотовой связи сделала вывод, что в 2005 году общая продолжительность разговоров по сотовому телефону жителей РФ достигла 155 миллиардов минут, а текстовых сообщений было отправлено 15 миллиардов штук.

Согласно исследованию компании J"son & Partners, количество зарегистрированных в России сим-карт по состоянию на конец ноября 2008 года достигло 183,8 млн .

См. также

Источники

Ссылки

• Информационный сайт о поколениях и стандартах сотовой связи .
• Сотовая связь в России 2002-2007, данные официальной статистики

Сотовая связь с недавних пор так прочно вошла в нашу повседневную жизнь, что трудно представить современное общество без нее. Как и многие другие великие изобретения мобильный телефон сильно повлиял на нашу жизнь, и на многие ее сферы. Трудно сказать каким было бы будущее, если бы не этот удобный вид связи. Наверняка таким же, как и в фильме "Назад в Будущее-2", где есть летающие авто, ховерборды, и многое другое, но нет сотовой связи!

Но сегодня в специальном репортаже для будет рассказ не о будущем, а о том, как устроена и работает современная сотовая связь.

Для того, чтобы узнать о работе современной сотовой связи в формате 3G/4G, я напросился в гости к новому федеральному оператору Tele2 и провел целый день с их инженерами, которые объяснили мне все тонкости передач данных через наши мобильные телефоны.

Но расскажу вначале немного об истории возникновения сотовой связи.

Принципы работы беспрводной связи были опробованы почти 70 лет назад - первый общественный подвижный радиотелефон появился в 1946 г. в Сент-Луисе, США. В Советском союзе опытный образец мобильного радиотелефона был создан в 1957 году, потом ученые других стран создавали подобные устройства с различными характеристиками, и только в 70-х годах прошлого века в Америке были определены современные принципы работы сотовой связи, после чего и началось ее развитие.

Мартин Купер - изобретатель прототипа портативного сотового телефона Motorola DynaTAC весом в 1,15 кг и размерами 22,5х12,5х3,75 см

Если в западных странах к середине 90-х годов прошлого века сотовая связь была распространена повсеместно и ей пользовалась большая часть населения, то в России она только начала появляться, и стала доступной для всех чуть более 10 лет назад.

Громоздкие кирпичеобразные мобильники работавшие в форматах первого и второго поколений ушли в историю, уступив место смартфонам с 3G и 4G, лучшей голосовой связью и высокой скоростью интернета.

Почему связь называется сотовой? Потому что территория, на которой обеспечивается связь, разбивается на отдельные ячейки или соты, в центре которых располагаются базовые станции (БС). В каждой "соте" абонент получает одинаковый набор услуг в определенных территориальных границах. Это означает, что перемещаясь от одной "соты" к другой, абонент не чувствует территориальной привязанности и может свободно пользоваться услугами связи.

Очень важно, чтобы была непрерывность соединения при перемещении. Это обеспечивается благодаря так называемому хэндовер (Handover), при котором соединение установленное абонентом как бы подхватывается соседними сотами по эстафете, а абонент продолжает разговаривать или копаться в соцсетях.

Вся сеть делится на две подсистемы: подсистема базовых станций и подсистема коммутации. Схематически это выглядит так:

В середине "соты", как было сказано выше находится базовая станция, которая обычно обслуживает три "соты". Радиосигнал от базовой станции излучается через 3 секторные антенны, каждая из которых направлена на свою "соту". Бывает так, что на одну "соту" направлены сразу несколько антенн одной базовой станции. Это связано с тем, что сеть сотовой связи работает в нескольких диапазонах (900 и 1800 МГц). Кроме того, на данной базовой станции может присутствовать оборудование сразу нескольких поколений связи (2G и 3G).

Но на вышках БС Tele2 стоит оборудование только третьего и четвертого поколения - 3G/4G, так как компания решила отказаться от старых форматов в пользу новых, которые помогают избегать обрывов голосовой связи и обеспечивают более стабильный интернет. Завсегдатаи соцсетей поддержат меня в том, что в наше время скорость интернета очень важна, 100-200 кб/с уже не достаточно, как это было пару-тройку лет назад.

Наболее привычным местом размещения БС является башня или мачта, построенная специально для нее. Наверняка вы могли видеть красно-белые вышки БС где-то в отдаленности от жилых домов (в поле, на холме), или там, где поблизости нет высоких зданий. Как вот эта, которая видна из моего окна.

Однако, в условиях городской местности трудно найти место под размещение массивного сооружения. Поэтому в крупных городах базовые станции размещаются на зданиях. Каждая станция ловит сигнал от мобильных телефонов на удалении до 35 км.

Это антенны, само оборудование БС находится на чердаке, или в контейнере на крыше, которое представляет из себя пару железных шкафов.

Некоторые базовые станции расположены там, где вы даже не догадаетесь. Как например на крыше этой парковки.

Антенна БС состоит из нескольких секторов, каждый из которых принимает/отправляет сигнал в свою сторону. Если вертикальная антенна осуществляет связь с телефонами, то круглая соединяет БС с контроллером.

В зависимости от характеристик, каждый сектор может обслуживать до 72 звонков одновременно. БС может состоять из 6 секторов, и обслуживать до 432 звонков, однако обычно на станциях устанавливают меньше передатчиков и секторов. Сотовые операторы, такие как Tele2, предпочитают ставить больше БС для улучшения качества связи. Как мне сказали, здесь используется самое современное оборудование: базовые станции Ericsson, транспортная сеть - Alcatel Lucent.

От подсистемы базовых станций сигнал передается в сторону подсистемы коммутации, где и происходит установление соединения с нужным абоненту направлением. В подсистеме коммутации есть ряд баз данных, в которых хранятся сведения об абонентах. Кроме того эта подсистема отвечает за безопасность. Если сказать проще, то коммутатор выполняет те же функции, что и девушки операторы, которые раньше руками соединяли вас с абонентом, только сейчас все это происходит автоматически.

Оборудование для этой базовой станции спрятано в этом железном шкафу.

Кроме обычных вышек есть также и мобильные варианты базовых станций, размещенные на грузовиках. Их очень удобно использовать во время стихийных бедствий или в местах массового скопления людей (футбольные стадионы, центральные площади) на время праздников, концертов и различных мероприятий. Но, к сожалению, из-за проблем в законодательстве широкого применения они пока не нашли.

Для обеспечения оптимального покрытия радиосигналом на уровне земли, базовые станции проектируются специальным образом, потому несмотря на дальность в 35 км. сигнал не распространяется на высоту полета самолетов. Однако некоторые авиакомпании уже начали устанавливать на своих бортах небольшие базовые станции, обеспечивающие сотовую связь внутри самолета. Такая БС соединяется с наземной сотовой сетью с помощью спутникового канала. Система дополняется панелью управления, которая позволяет экипажу включать и выключать систему, а также отдельные типы услуг, например, выключать голос на ночных рейсах.

Также я заглянул в офис Tele2, чтобы увидеть как специалисты контролируют качество сотовой связи. Если несколько лет назад такая комната была бы увешана до потолка мониторами показывающими данные сети (загруженность, аварии сети, и т.п.) то со временем надобность в таком количестве мониторов отпала.

Технологии со временем сильно развились и достаточно вот такой небольшой комнаты с несколькими специалистами, чтобы наблюдать за работой всей сети в Москве.

Немного видов из офиса Tele2.

На совещании сотрудников компании обсуждаются планы по захвату столицы) С начала стройки до сегодняшнего дня Tele2 успел покрыть своей сетью всю Москву, и постепенно завоевывает Подмосковье, запуская более 100 базовых станций еженедельно. Так как я живу теперь в области, мне очень важно. чтобы эта сеть как можно быстрее пришла в мой городок.

В планах компании на 2016 г. обеспечение высокоскоростной связи в метро на всех станциях, на начало 2016 связь Tele2 присутствует на 11 станциях: связь стандарта 3G/4G на метро «Борисово», «Деловой центр», «Котельники», «Лермонтовский проспект», «Тропарево», «Шипиловская», «Зябликово», 3G: «Белорусская» (Кольцевая), «Спартак», «Пятницкое шоссе», «Жулебино».

Как я говорил выше, Tele2 отказалась от формата GSM в пользу стандартов третьего и четвертого поколения - 3G/4G. Это позволяет устанавливать базовые станции 3G/4G с большей частотой (например, внутри МКАД БС стоят на расстоянии около 500 метров друг от друга), чтобы обеспечивать более стабильную связь и высокую скорость мобильного интернета, чего не было в сетях предыдущих форматов.

Из офиса компании я в компании инженеров Никифора и Владимира отправляюсь на одну из точек, где им нужно замерить скорость связи. Никифор стоит напротив одной из мачт, на которой установлено оборудование для обеспечения связи. Если приглядитесь, то заметите чуть далее слева еще одну такую мачту, с оборудованием других сотовых операторов.

Как это ни странно, но сотовые операторы часто разрешают своим конкурентам использовать свои башенные сооружения для размещения антенн (естественно на взаимовыгодных условиях). Это вызвано тем, что строительство башни или мачты - дорогое удовольствие, и такой обмен позволяет сэкономить немало средств!

Пока мы замеряли скорость связи, Никифора несколько раз прохожие бабушки и дядьки спросили не шпион ли он)) "Да, глушим радио "Свобода"!).

Оборудование на самом деле выглядит необычно, по его виду можно предположить все что угодно.

У специалистов компании немало работы, если учесть, что в Москве и области у компании более 7тыс. базовых станций: из них порядка 5тыс. 3G и около 2тыс. базовых станций LTE, а за последнее время количество БС увеличилось еще примерно на тысячу.
Всего за три месяца в Подмосковье было выведено в эфир 55% от общего количества новых базовых станций оператора в регионе. В настоящий момент компания обеспечивает качественное покрытие территории, на которой проживает более 90% населения Москвы и Московской области.
Кстати, в декабре сеть 3G Tele2 была признана лучшей по качеству среди всех столичных операторов.

Но я решил лично проверить насколько хороша связь у Tele2, потому приобрел симку в ближайшем ко мне торговом центре на м.Войковская, с самым простым тарифом "Очень черный" за 299 р (400 смс/минут и 4 ГБ). Кстати, у меня был подобный билайновский тариф, который на 100 рублей дороже.

Проверил скорость не отходя далеко от кассы. Прием - 6.13 Mbps, передача - 2.57 Mbps. Учитывая, что я стою в центре торгового центра это неплохой результат, связь Tele2 хорошо проникает сквозь стены большого ТЦ.

На м.Третьяковская. Прием сигнала - 5.82 Mbps, передача - 3.22 Mbps.

И на м.Красногвардейская. Прием - 6.22 Mbps, передача - 3.77 Mbps. Замерил у выхода из метро. Если принять во внимание, что это окраина Москвы, очень даже прилично. Считаю, что вполне приемлемая связь, уверенно можно сказать, что стабильная, если учитывать, что Tele2 появилась в Москве всего пару месяцев назад.

В столице стабильная связь Tele2 есть, это хорошо. Очень надеюсь, что они побыстрее придут в область и я смогу в полной мере пользоваться их связью.

Теперь и вы знаете как работает сотовая связь!

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите пишите мне - Аслан ([email protected] ) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта http://ikaketosdelano.ru

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.

Жми на иконку и подписывайся!

Первая в России сотовая сеть появилась в 1991 г., когда свою работу в аналоговом стандарте NMT-450i начала компания «Дельта Телеком». В то время пользоваться услугами сотовой связи могли себе позволить только состоятельные люди – до сих пор многие из них с ностальгией вспоминают то время, когда телефон стоил 2 тыс. долл. (это была Mobira – MD 59 NB2 производства Nokia, она весила 3 кг!), а минута эфирного времени обходилась в «одну у. е.» Первым воспользовался новой услугой бывший тогда мэром Санкт-Петербурга Анатолий Собчак, причем позвонил он по сотовому не в Москву, а мэру Нью-Йорка.

За 18 лет в нашей стране успели поработать фирмы, использовавшие все стандарты сотовой связи и различные модели бизнеса. Компании «первой волны», к примеру «Дельта Телеком», «Московская Сотовая связь», «Сонет», «Корбина», были нишевыми и ориентировались только на бизнес-абонентов, предлагая им большое количество безлимитных тарифов за вполне солидные деньги, средний размер модельной линейки терминалов и значительную стоимость «входного билета» (по некоторым тарифам – тысячи долларов). Но люди, которым важно было всегда быть на связи, платили. Доминирующим среди продуктов, которые продавали эти сети, был голосовой трафик – об SMS, о дополнительных информационно–развлекательных сервисах задумывались мало, а для скоростной передачи данных не было ни скоростных протоколов, ни желания покупать соответствующее оборудование.

Августовский кризис 1998 г., безусловно, ударил по экономике сотовых компаний – операторы столкнулись с оттоком клиентов. Иностранные бизнесмены, главные клиенты в то время, уезжали на родину, а отечественные компании резко снижали потребление услуг связи (многие из них просто разорялись). Однако, как говорится, нет худа без добра – дабы спасти положение, все без исключения сотовые операторы начали реализацию проектов для массового рынка. Первопроходцем стал «ВымпелКом» – к осени 1999 г. этот оператор предложил пакет услуг «Би+», рассчитанный на абонентов с невысокими доходами. Именно с появлением «телефонов в коробках» начинается бурный рост абонентов мобильной связи в нашей стране – такой терминал можно было купить за 49 долл., включая налоги, при этом в качестве бонуса каждый клиент получал карту предоплаты на 10 долл.

Только в 1998–1999 гг. в GSM–сетях начали запускать столь привычный сегодня автоматический роуминг внутри страны. До этого абонентам, разъезжающим по стране, в каждом городе приходилось получать новую SIM-карту с новым номером. Тогда же появились карточки экспресс–оплаты, без которых многие абоненты сейчас уже не представляют себе мобильной связи. На этом же рубеже во многих сетях начали внедрять посекундную оплату разговоров, которая позволила абонентам экономить около 20% от суммы своего ежемесячного платежа, – большинство звонков по продолжительности не превышали одну минуту.

К началу 2000 г. МТС и «ВымпелКом» внедрили в своих сетях WAP-сервис, с помощью которого пользователи через сотовый телефон могли загружать текстовые данные со специальных WAP-сайтов, размещенных в Интернете. Информация была аналогична Wев–сайтам, но адаптирована для небольших экранов сотовых телефонов. Правда, спрос на такие сервисы был невелик–даже порталы с бизнесинформацией, в частности «БиОнЛайн-Портал», не приносили ощутимых доходов, потребителей пока в основном интересовал только голосовой трафик. Первая пятилетка нового века ознаменовалась двумя основными тенденциями. Во-первых, GSM-компании начали развиваться по всей территории страны. Параллельно, в августе 2001, стартовал проект мобильной связи «МегаФон», созданный на базе нескольких крупных региональных операторов сотовой связи, – компания быстро набрала вес и стала третьим оператором в «большой тройке».

Во-вторых, в связи с активным региональным развитием особый накал приобрела борьба за корпоративных абонентов. Именно этот сегмент пользователей стал рассматриваться как приоритетный – у каждого оператора были сформированы специальные отделы, которые привлекали крупных пользователей скидками, дополнительными преференциями по оплате, индивидуальным набором услуг и, что самое главное, сервисами передачи данных по технологии GPRS. Кстати, на этом поле с GSM-конкурентами активно стал соперничать оператор «СкайЛинк», основанный в июле 2003 г. для консолидации региональных операторов NMT-450 и реализации проекта по созданию единой федеральной сети сотовой связи стандарта IMT-MC-450 (технология CDMA2000 1X). С помощью скоростной технологии передачи данных EV-DO (в среднем в 9–10 раз более быстрой, чем GPRS) «СкайЛинк» постепенно «оттягивает» на себя часть корпоративных клиентов, у которых есть реальная потребность в организации и использовании мобильного офиса без проводов.

Сегодня мобильной связью охвачено огромное количество абонентов – по мнению аналитиков «Евросети», определяющих данный показатель по количеству продаж мобильных терминалов, это около 70% населения страны, а по данным IKS-Consulting и J‘son&Partners, которые в качестве основы для анализа используют количество проданных SIM-карт, – все 100%. Однако свое дальнейшее развитие операторы видят в строительстве сетей следующего поколения (3G) – именно они призваны обеспечить более высокую, чем это может EDGE, скорость передачи данных. Будущее, по мнению аналитиков, именно за дополнительными сервисами (видеозвонки и передача «тяжелого» контента – фильмов, результатов видеонаблюдения, качественного звука в формате mp3 и т. д.), поскольку передача голоса, как доминирующая услуга, постепенно начинает терять вес – зарабатывать в этом сегменте операторам все сложнее.

К слову, государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) планирует рассмотреть вопрос о выделении частотного спектра для 3G-сетей – в настоящий момент идут последние согласования с Министерством обороны РФ о высвобождении необходимых частот для подобных систем. Разрешения на использование радиочастот для 3G, в отличие от GSM-сетей 2G и сетей CDMA2000, будут выдаваться сразу на всю территорию РФ, но на конкурсной основе, поскольку этот ресурс является ограниченным.

Наш мир стоит на пороге пятого поколения мобильной связи, которое предлагает заоблачные скорости, мгновенное соединение с любой точкой мира и интернетизацию множества устройств из нашей повседневной жизни, о выходе в онлайн которых мы раньше никогда не задумывались (интернет-вещей).

Сегодня вместе с вами я хотел бы вспомнить, с чего начиналась мобильная связь в России, как она развивалась и что приносила в наши будни смена ее поколений. Приятного чтения!

1G

Разработка первого поколения мобильной связи началась в 1970 году и была реализована только спустя 14 лет. Первое поколение было полностью аналоговым и включало в себя несколько технологий, названия которых уже практически забыты.

В России же (еще тогда в СССР) первая коммерческая мобильная сеть заработала 9 сентября 1991 года в Санкт-Петербурге, когда первый в истории нашей страны звонок по мобильному телефону совершил мэр Санкт-Петербурга Анатолий Собчак. Первым оператором стала компания "Дельта Телеком", а первым стандартом мобильной связи NMT-450. Именно в этом стандарте работали легендарные "чемоданные" телефоны, стоимость которых составляла тысячи долларов.

Вторым 1G-стандартом в России стала технология AMPS, на базе которой в июне 1992 началась эксплуатация экспериментальной сети Билайн. Все началось с первой базовой станции, установленной на крыше МИД в Москве. Официальное начало коммерческой деятельности состоялось 1-2 июня 1994 года, когда была сдана в эксплуатацию сеть на оборудовании Ericsson, позволяющая обслуживать до 10 000 абонентов. 10-тысячного абонента Билайн отпраздновал уже в июле 1995 года, став на то время самым крупным оператором в стране.

Телефоны, поддерживающие сети AMPS, были гораздо компактнее своих конкурентов для NMT-450. У них, как и у NMT-аппаратов, не было сим-карт, поэтому для работы с тем или иным оператором требовалось перепрограммирование самого устройства.

В то время ни о каком интернете в мобильных сетях не было и речи, ведь основной головной болью операторов и их клиентов была низкая емкость сетей, неуверенная связь в помещения и при движении в автомобиле. Возможность позвонить за пределами зданий и без проводов воспринималась большинством людей, как настоящее чудо.

Вот таким был старт мобильной связи и ее первого поколения в нашей стране!

2G

Смена поколений связи в России произошла стремительно, так как спустя месяц после старта AMPS-сети Билайн, свою сеть в Москве запустил МТС, причем сразу в стандарте GSM. Это позволило ему стать первым 2G-оператором в стране. Коммерческий запуск сети произошел 7 июля 1994 года. В день старта работало всего 8 базовых станций стандарта GSM-900 - 1 в центре, 6 вдоль МКАД и еще 1 вдоль трассы в аэропорт Шереметьево.

Спустя считанные дни после запуска МТС, в Санкт-Петербурге компанией Северо-Западный GSM, позже ставшей МегаФоном, была запущена вторая GSM-сеть в России.

Билайн в свою очередь, догоняя появившихся конкурентов по "большой тройке", в сентябре 1994 года модернизировал свою сеть до технологии D-AMPS, которую принято считать сетью второго поколения, так как она уже де-факто являлась цифровой. К коммерческой же GSM-сети Билайн пришел только в июне 1997 года, когда состоялся "мягкий" запуск сети стандарта GSM-1800 на оборудовании Alcatel.

Что касается аппаратов, то первым GSM-телефоном, доступным для покупки, стал Nokia 1011, выпущенный в 1992 году. Этот аппарат поддерживал работу с сим-картами формата miniSIM, который стал привычным стандартом практически на два десятилетия. Сегодняшние microSIM и nanoSIM являются, в целом, лишь уменьшенным за счет лишнего пластика форматом. Также в Nokia 1011 отсутствовал рингтон Nokia Tune, появившийся только в 1994 году.

Трудно в это поверить, но уже спустя два года мир увидел первый смартфон - Nokia 9000. Аппарат весил 400 граммов и впервые объединил в себе функциональность мобильного телефона и карманного компьютера. Полноценным смартфоном этот аппарат назвать нельзя, так как в нем была закрытая операционная система и отсутствовала возможность устанавливать сторонние приложения, однако этот недостаток компенсировался большим набором встроенных приложений.

В том же 1996 году появилась первая "раскладушка" - легендарный телефон Motorola StarTAC. Это был самый компактный и стильный аппарат своего времени.

В 1999 году появились массовые для России телефоны Motorola V3788 и Nokia 3210. Последний стал одним из самых успешных телефонов в истории, всего их было продано 160 миллионов штук.

А год спустя вышел легендарный Nokia 3310, ставший символом GSM и проданный по всему миру в количестве 126 миллионов штук.

Другим очень популярным в России телефоном того времени стал "народный" Siemens A35.

Но вернемся к операторам и к наконец-то появившемуся мобильному интернету. Передача данных в мобильной сети стала возможна только 1999 году, когда портфель услуг оператора Северо-Западный GSM пополнился "WAP-доступом в Интернет". Вторым оператором с WAP-интернетом в России стал МТС, а Билайн запустил WAP только в следующем году, объявив об этом на выставке «Связь-Экспокомм 2000» в мае 2000 года. Скорость доступа к сети составляла до 9,6Кбит/с, а тарификация была поминутной, что не способствовало популяризации услуги.

Первым телефоном с поддержкой WAP стал Nokia 7110, вышедший в том же 1999 году. Примечательно, что 7110 стал первым устройством на платформе Series 40.

В том же году доступ в мобильный интернет получила и 9000-я серия Nokia - вышел Nokia 9110i с поддержкой WAP.

Оставалось два года до перехода на пакетную передачу данных в мобильных сетях, которая дала миру понятие сетей 2.5G.

2,5 и 2,75G

Значимой вехой в истории мобильной связи стало появление стандарта GPRS, который представлял собой надстройку над GSM-сетями и позволил выходить в интернет с мобильного телефона на скоростях до 171,2 кбит/c. С появлением GPRS связано появление помегабайтной тарификации, что сделало мобильный интернет выгоднее для конечного пользователя.

Несмотря на то, что первым в России в 2000 году испытания этой технологии провел МТС, за что даже получил награду «Компания года — 2000» в номинации «Телекоммуникации», первый коммерческий запуск пакетной передачи данных произвел Билайн в июне 2001 года. Билайн стал первым и с внедрением MMS, услуги передачи мультимедийных сообщений по GPRS, которая была запущена в мае 2002 года. В 2003 году GPRS появился у всех операторов "большой тройки".

Первым в мире телефоном с поддержкой GPRS стал MOTOROLA Timeport P7389i, который очень быстро сменил его преемник MOTOROLA Timeport 260, имеющий тот же самый дизайн.

Двумя популярными пионерами в мире GPRS-интернета стали Siemens S45 и Nokia 3510, вышедшие в 2001 и 2002 году соответственно.

А первым телефоном с поддержкой MMS-сообщений стал первый классический смартфон Nokia на платформе Series 60 с индексом 7650.

Следующей доработкой GSM-сетей стал EDGE, объявивший эпоху 2.75G и ускоривший сети до максимальных 474 кбит/с. Внедрение EDGE в России было стремительным, так как не требовалась существенная модернизация базовых станций. Первым с EDGE снова стал Билайн, начавший тестирование в августе 2004 и запустивший его в декабре того же года. Чуть позже EDGE запустили и остальные участники "большой тройки".

Первым телефоном, получившим поддержку EDGE, стал Nokia 6200.

Мобильный интернет с технологиями GPRS и EDGE впервые стал массовым и пригодным к использованию. Во всю начала развиваться WAP-индустрия, предлагавшая скачать рингтоны, обои, игры и java-приложения. Операторы стали зарабатывать не только на звонках, но и на контенте, который можно было скачать с помощью мобильного интернета.

Смартфоны с поддержкой GPRS/EDGE научились ходить в "большой интернет" с помощью встроенных браузеров, а чуть позже для "обычных звонилок" с поддержкой JAVA появилось приложение Opera Mini, которое сделало мобильный интернет безумно популярным. Параллельно развивалась "ICQ-фикация", которая принесла общение в сети в мобильные телефоны. Наверное, для многих читателей то время является самым ностальгическим!

Продолжение следует...

Сегодня мы с вами вспомнили поколения мобильной связи в России от истоков до массовой интернетизации в кармане. На следующей неделе вы прочитаете о том, как начинались в России сети 3G, 4G и что нас ждет в недалеком будущем, которое связано уже со следующим поколением 5G. До встречи!

На протяжении всей своей истории человечество испытывало острую необходимость в средствах быстрой передачи информации на большие расстояния. На заре цивилизации для этого использовались различные примитивные способы - сигнальные костры, барабаны, почтовые голуби и т. д. С развитием науки эти технологии все более совершенствовались - изобретение электричества со временем позволило соединять проводами между собой удаленные на большое расстояние объекты и практически моментально обмениваться между ними достаточно приличными объемами информации. Это было очень большим достижением, но местоположение абонентов было строго фиксировано, что иногда создавало большие неудобства.

Первым шагом к появлению мобильных средств связи было открытие в 1888 году немецким физиком Генрихом Герцем электромагнитных радиоволн и нахождение способа их обнаружения. Немного позже русский ученый Александр Степанович Попов, опираясь на результаты исследований Г. Герца, создает прибор для регистрации электрических колебаний - первый примитивный радиоприемник.

Начало было положено и в 1901 году итальянец Гульельмо Маркони установил радио -приемопередающее устройство на борт парового автомобиля и провел первую наземную мобильную связь. При этом имелась возможность передавать только данные (точка-тире), но не голос. Однако говорить о настоящей мобильности было еще рано, размеры устройства были просто огромными, о чем говорит хотя бы тот факт, что перед тем как автомобиль начинал движение, необходимо было опустить высокую цилиндрическую антенну в горизонтальное положение.

Но технологии не стоят на месте, и в 1921 году в США появилась диспетчерская служба телеграфной подвижной связи. Первоначально такие радиосистемы располагались только на автомобилях полиции и используя азбуку Морзе вызывали патрули для того чтобы те связались с полицейским участком посредством проводного телефона. То есть это была система однонаправленного действия и ее смело можно назвать прообразом современной пейджинговой связи.

В 1934 году Конгресс США создает Федеральную Комиссию Связи (ФКС), которая помимо регулирования проводного телефонного бизнеса, также управляла и радиодиапазоном. Комиссия решала, кто и какие частоты будет получать. Самый высокий приоритет получили спасательные службы, государственные агентства и прочие службы, которые, по мнению ФКС, помогали наибольшему числу людей. Следом за ними шли компании предоставляющие услуги транспортировки грузов, такси и им подобные. Частот для использования частными лицами вообще не выделялось до окончания Второй Мировой Войны.

Ограниченное количество частот, и как следствие, небольшое количество клиентов, являлось одной из причин задержки развития радиотелефонной связи. Производители телефонных систем не видели достаточной экономической выгоды в переходе к беспроводным технологиям.

Но как уже было сказано выше, ФКС со временем все же выделила частоты для использования частными лицами и 17 июня 1946 года в Сент Луисе, США, лидер телефонного бизнеса компания AT&T и Southwestern Bell запускают первую радиотелефонную сеть для частных клиентов. Аппаратура была очень громоздкой и предназначалась только для установки в автомобили - таскать на себе 40 килограммовый телефон (без учета веса источника питания!) было просто невозможно. Но, несмотря на это, популярность мобильной связи стала стремительно расти. Но тут возникла еще одна, более серьезная, чем большой вес аппаратуры, проблема - ограниченность частотного ресурса. Радиотелефоны, с близкими по частоте каналами, начинали вызывать взаимные помехи, и необходимо было минимум 100 километров между двумя радиосистемами, чтобы стало возможным использовать частоту вновь.

В 1947 году происходят два события, имеющие огромное значение для дальнейшего развития радиотелефонной связи. В июле У. Шокли, У. Браттайн и Дж. Бардин - сотрудники Bell Laboratories, изобретают транзистор. Это в дальнейшем позволило заметно уменьшить вес и размеры мобильных телефонных аппаратов.

Немногим позже Д. Ринг, сотрудник все той же Bell Laboratories, на внутреннем меморандуме выдвигает идею сотового принципа организации сетей мобильной связи. Эта схема решала проблему конфликта близких по частотам каналов и позволяла повторно их использовать.

Разработкой систем сотовой связи стали заниматься сразу несколько производителей радиотехники, но прошло более 20 лет, прежде чем появились первые подобные сети.

И вот в 1973 году в Нью-Йорке, на вершине 50 этажного здания Alliance Capital Building, компанией Motorola, была смонтирована первая в мире базовая станция сотовой связи . Она могла обслуживать не более 30 абонентов и соединять их с наземными линиями связи. Первый сотовый телефон получил название Dina-TAC, его вес составлял 1,15 килограмма, размеры - 22,5х12,5х3,75 сантиметра.

Утром, 3 апреля этого же года, вице-президент Motorola Мартин Купер, взяв Dina-TAC в руки, вышел на улицу и совершил первый в мире звонок по сотовому телефону. И позвонил он не кому иному, как начальнику исследовательского отдела Bell Laboratories. Как рассказывал впоследствии 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».

Таким образом, днем рождения сотового телефона, да и всей сотовой связи можно считать 3 апреля 1973. Но, несмотря на то, что основные разработки велись в США, первая коммерческая сеть сотовой связи была запущена в мае 1978 года в Бахрейне. Две соты с 20 каналами в диапазоне 400 МГц обслуживали 250 абонентов .

Немногим позже сотовая связь начала свое шествие по всему миру. Все больше и больше стран понимали выгоду и удобства, которые она может принести. Однако использование своего собственного частотного диапазона в каждой стране, со временем привело к тому, что владелец сотового телефона приезжая в другое государство не мог им пользоваться. Помимо этого все существующие на тот момент системы были аналоговым , что не позволяло обеспечивать конфиденциальность разговора даже на самом примитивном уровне. Их принято называть системами первого поколения. И в результате для решения всех этих проблем в 1982 году Европейская Конференция Администраций Почт и Электросвязи (СЕРТ) объединяющая 26 стран, приняла решение о создании специальной группы Groupe Special Mobile. Ее целью была разработка единого европейского стандарта цифровой сотовой связи . Было принято решение использовать диапазон 900 МГц , а затем, учитывая перспективы развития сотовой связи в Европе и во всем мире, было принято решение выделить для нового стандарта и диапазон 1800 МГц . Новый стандарт получил название GSM - Global System for Mobile Communications . GSM 1800 МГц также носит название DCS -1800 (Digital Cellular System 1800). Первым государством, запустившим сеть GSM , является Финляндия, коммерческая сеть такого стандарта была там открыта в 1992 году. В следующем году в Великобритании заработала первая сеть DCS -1800 One-2-One. С этого момента начинается глобальное распространение стандарта GSM по всему миру.

Если же сети первого поколения позволяли передавать только голос, то второе поколение систем сотовой связи , которым является и GSM , позволяют предоставлять и другие неголосовые услуги. Самой известной и популярной услугой, скорее всего, является передача коротких текстовых сообщений - SMS (Short Message Service) . Это двунаправленный сервис позволяющий передавать текстовое сообщение с одного сотового телефона GSM на другой, и является улучшенным аналогом пейджинговой связи, так как нет необходимости связываться с операторской службой, для того чтобы отправить сообщение другому абоненту .

Помимо SMS -сервиса первые телефоны стандарта GSM также позволяли передавать и другие не голосовые данные . Для этого был разработан протокол передачи данных , получивший название CSD (Circuit Switched Data - передача данных по коммутируемым линиям). Однако этот стандарт обладал весьма скромными характеристиками - максимальная скорость передачи данных составляла всего 9600 бит в секунду, и то при условии стабильной связи. В прочем для передачи факсимильного сообщения таких скоростей вполне хватало, но бурное развитие Интернета в конце 90-х годов привело к тому, что многие пользователи сотовой связи захотели использовать свои трубки как модемы , а существующих скоростей для этого было явно недостаточно.

Для того чтобы хоть как-то, удовлетворить потребность своих клиентов в доступе к сети Интернет , инженеры изобретают WAP -протокол . WAP это сокращенное название от Wireless Application Protocol , что переводится как протокол беспроводного доступа к приложениям. В принципе WAP можно назвать упрощенной версией стандартного Интернет протокола HTTP, только приспособленного под ограниченные ресурсы мобильных телефонов, таких как небольшие размеры дисплея, небольшую производительность телефонных процессоров и небольшие скорости передачи данных в мобильных сетях. Однако этот протокол не позволял просматривать стандартные Интернет -страницы, они должны быть написаны на языке WML , также адаптированным для сотовых телефонов. В итоге, абоненты сотовых сетей хотя и получили доступ в Интернет , но он оказался весьма «урезанным» и малоинтересным. Плюс к этому, для доступа к WAP -сайтам используется тот же канал сотовой связи , что и для передачи голоса, то есть пока вы загружаете или просматриваете страничку, канал связи занят, и с лицевого счета списываются те же деньги, что и во время разговора . В результате, достаточно интересная технология какое то время была практически похоронена и использовалась абонентами сотовых сетей весьма редко.

Производителям оборудования сотовой связи срочно пришлось искать способы увеличения скорости передачи данных , и в результате на свет появилась технология HSCSD (High-Speed Circuit Switched Data) , которая обеспечивала вполне приемлемую скорость - до 43 килобит в секунду. И надо сказать, что у определенного круга пользователей эта технология пользовалась популярностью. Но все же и эта технология не лишилась главного недостатка своего предшественника - данные все так же передавались по голосовому каналу . И разработчикам вновь пришлось заняться кропотливым исследованиями.

Старания инженеров не прошли даром, и достаточно недавно на свет появилась технология, получившая название GPRS (General Packed Radio Services) - это название можно перевести как система пакетной радио передачи данных . В данной технологии используется принцип разделения каналов для передачи голоса и данных , и в результате оплачивается не длительность соединения, а лишь объем переданных и полученных данных.

Помимо этого у GPRS есть еще одно преимущество перед более ранними технологиями мобильной передачи данных - во время GPRS -соединения, телефон все также способен принимать звонки и SMS -сообщения. На данный момент современные модели телефонов представленные на рынке, при совершении разговора приостанавливают GPRS -соединение, которое автоматически возобновляется по окончании разговора. Такие аппараты классифицируются, как GPRS -терминал класса В. Планируется производство терминалов класса А, которые будут позволять одновременно загружать данные и вести разговор с собеседником. Также существуют специальные устройства, которые предназначены только для передачи данных , и их называют GPRS -модемами или терминалами класса С.

Теоретически GPRS способен передавать данные со скоростью 115 килобит в секунду, но на данный момент большинство операторов сотовой связи предоставляют канал , который позволяет развивать скорость до 48 килобит в секунду. Это связано в первую очередь с оборудованием самих операторов и как следствие, отсутствием на рынке сотовых телефонов поддерживающих более высокие скорости.

С появлением GPRS вновь вспомнили и о WAP -протоколе, так как теперь, посредством новой технологии, доступ к небольшим по объему