История создания мобильных телефонов

История создания мобильных телефонов.

Сегодня невозможно представить себе человека, который не пользуется мобильным  телефоном. А ведь еще каких-то 25-30 лет назад это устройство было огромной роскошью.

Об этом тогда можно  было только мечтать. Однако прогресс взял свое. Потребовалось немногим более 60 лет, чтобы появившийся в  середине прошлого века аппарат приобрел привычный для нас сегодня  облик.

Идея сотовой  телефонной связи появилась у  компании AT&T Bell Labs еще в 1946 году. Тогда эта фирма создала первый в мире радиотелефонный сервис: это был гибрид телефона и радиопередатчика - с помощью радиостанции, установленной в машине, можно было передать сигнал на АТС и совершить обычный телефонный звонок. Звонок на радиотелефон совершался значительно более сложным путем: абоненту необходимо было позвонить на телефонную станцию и сообщить номер телефона, установленного в машине. Говорить одновременно было невозможно: связь происходила как в обычных радиостанциях того времени - для того чтобы говорить, надо было нажать кнопку и отпустить ее, чтобы услышать ответное сообщение. Возможности радиотелефонов были ограничены: мешали помехи и небольшой радиус действия радиостанции.

AT&T, предлагавшая  американцам аренду автомобильных  радиостанций, решила и сотовую  телефонию развивать в том  же стиле. Устройство весом  около 12 кг размещалось в багажнике  машины, пульт управления и трубку  выносили в салон, а ради  антенны приходилось продырявить  крышу машины. Зато это устройство  работало, и его владельцам не  приходилось таскать тяжести  в руках.

 

Известие о том, что  мобильная радиотелефонная связь  имеет, как минимум, полувековую  историю, невольно повергает в легкий шок. Между тем ее первый сеанс  действительно состоялся около 60 лет назад в шведском городе Лидинге. 3 декабря 1950 г. автомобиль компании Televerket отъехал от офиса на улице Васагатан. Сидевший за рулем инженер-изобретатель Стюре Лаурен (Sture Lauhren) поднял трубку телефона, сдерживая волнение набрал номер службы точного времени и мгновение спустя услышал ответ...  
Первой о невероятном техническом прорыве узнала жена изобретателя - спустя полвека она вспоминала, как сияющий супруг сообщил ей с порога: "У меня кое-что есть в машине!" Конечно, тот аппарат во всех отношениях был далек от совершенства, его базовая часть занимала два задних сиденья, а между передними находилась телефонная трубка. Тем не менее первопроходцам качество разговора из машины Televerket казалось просто великолепным. Чтобы продемонстрировать новинку в действии, Стюре Лаурен позвонил теще. Пожилая дама резонно предположила, что зять сошел с ума, поскольку его утверждение не укладывалось ни в какие разумные рамки: как можно одновременно быть в дороге и говорить по телефону!

В конце 40-х шведская компания Televerket поручила двум сотрудникам - Стюре Лаурену и Рагнару Берглунду (Ragnar Berglund) - создание мобильного телефона, использующего для связи стационарную сеть. В то время уже существовали системы мобильной радиосвязи, которые успешно применяли военные и полиция. Однако в задачу инженеров входило изобретение аппарата, доступного всем.

Первая "массовая" разработка, предложенная шведами, получила название МТА - Mobiltelefonsystem А (система мобильной телефонии А). В 1956 г. она вступила в коммерческую эксплуатацию. Правда, действовала МТА только в Стокгольме и Гетеборге, да и массовой ее можно признать лишь условно: к концу 1956 г. во всей Швеции насчитывалось всего 26 абонентов. Это и неудивительно, поскольку тогда мобильный телефон стоил в два раза дешевле автомашины. 
В середине 60-х на смену МТА пришла усовершенствованная система связи. Хотя она не обрела широкой популярности, кое в чем разработчикам удалось продвинуться. Например, благодаря новой транзисторной технологии аппараты заметно похудели - с 35 до 11 кг!

 

МОБИЛЬНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ

 
В 1969 г. телекоммуникационные компании всерьез озаботились созданием  единой сети мобильной связи. Предполагалось, что ее абоненты смогут использовать один телефон и номер, даже пересекая  границу государств. Первым подобное решение предложил выпускник  Стокгольмской технической школы  Эстен Мякитоло, которого считают отцом современной мобильной телефонии. Его проект получил название NMT - Nordisk MobilTelefon (скандинавская мобильная телефония). Впрочем, до практической реализации этой заманчивой идеи дело дошло не сразу. Вместо NMT была запущена сеть, действие которой обеспечивали телефонистки, поддерживающие связь между отдельными пользователями при помощи обыкновенного коммутатора. Такая мера рассматривалась как переходная, и никто не обращал особого внимания на сопутствующие неудобства. Допустим, чтобы позвонить, человек должен был точно объяснить, где находится. 
Тем временем работа в лабораториях продолжалась. Изобретатели стремились создать систему связи с большой зоной покрытия. И надежды возлагались прежде всего на NMT. Однако существовавшая техника явно не дотягивала до необходимого уровня. Главное, что сдерживало инженеров и технологов, - отсутствие достаточно экономичного микропроцессора, пригодного для использования в мобильном телефоне. В какой-то момент все пришлось отложить до 1981 г. Подходящие микро-процессоры, как предположили специалисты, раньше этого года просто не появятся. В назначенный срок чипы с требующимися характеристиками увидели свет.

АРАВИЙСКАЯ ПРЕМЬЕРА

 
Проект NMT изначально являлся открытым. Еще на старте участие в нем  приняло свыше 40 фирм. Благодаря  их сотрудничеству удалось быстро приступить к разработке базовых станций  новой системы связи, линейных коммутаторов и самих мобильных телефонов. Одним из активнейших действующих  лиц был Ericsson. В те дни нынешний гранд сотовой индустрии бился с Philips за получение контракта в Саудовской Аравии. Эта страна испытывала острую потребность в телефонной сети нового типа и могла позволить себе подобную роскошь. Победа в тендере означала для любой компании огромный успех (и не только моральный!), и Ericsson сумел предложить наиболее выгодные условия. Через пару месяцев пер вый в мире контракт о создании NMT-сети стал реальностью. Забавно, что сначала "скандинавская мобильная телефония" была запущена именно в Саудовской Аравии за несколько месяцев до премьеры NMT-450 на своей исторической родине. Как бы то ни было, в 1981 г. начался отсчет истории мобильной связи первого поколения (G1). 
Тогда NMT-сеть по праву претендовала на звание самой передовой в мире. По ряду качественных параметров она превосходила существовавшие в США и Японии. Но главное - она являлась действительно массовой. В 1984 г. наплыв желающих в одной из скандинавских сетей привел к необходимости расширения ее емкости. Для решения возникшей проблемы была применена сотовая структура, позволявшая вместить большее число абонентов. Эта идея произвела настоящий переворот - эксплуатация каналов связи стала намного эффективнее.

(1947 г. — сотрудники американской фирмы Bell Дуглас Ринг и Рей Янг предложили принцип шестиугольных сот для мобильной телефонии.  Основной принцип сотовой связи заключается в разделении всей зоны охвата телефонной связью на ячейки, называемые сотами. В центре каждой соты находится базовая станция (БС), поддерживающая связь с мобильными абонентами (сотовыми телефонами), находящимися в зоне её охвата. Базовые станции обычно располагают на крышах зданий и специальных вышках. На идеальной (ровной и без застройки) поверхности зона покрытия одной БС представляет собой круг (рис. 2.71,а), диаметр которого не превышает 10-20 км. Соты частично перекрываются и вместе образуют сеть (рис. 2.71,б), которая для простоты обычно изображается в виде множества шестиугольных сот (рис. 2.71,в).

 

 
Впрочем, расширять охват сети пытались и экстенсивными методами. В 1986 г. на свет появился стандарт NMT-900 - сеть была развернута в крупных городах  Швеции как дополнение к перегруженной NMT-450. Инициатива встретила недовольство со стороны абонентов, которым хотелось пользоваться одним телефоном по всей стране. Уступая напору разгоряченных  потребителей, программу NMT-900 свернули. Но к счастью, незадолго до того в  жизнь ворвались мобильные аппараты этого стандарта - они-то и являются непосредственными предшественниками  нынешних сотовых трубок. 
Дело в том, что первые устройства NMT-450 были мобильными относительно. Они позиционировались как средство связи в машине и обладали весьма внушительными габаритами и весом. Владелец подобного устройства должен был иметь персональное авто или заниматься тяжелой атлетикой. В свою очередь, трубки для сетей NMT-900 оказались гораздо легче и компактнее. В качестве примера можно привести телефон Ericsson Hotline,  - самый первый мобильник, пригодный для ношения.

Прообразом его послужил телефон, разработанный для полиции. Первоначально собирались выпустить  всего 300 таких трубок, но потом планы  изменились, и аппарат вышел большим  тиражом..

 Менеджеры Motorola решили найти новую нишу на рынке. Сын основателя компании Роберт Гелвин, в начале 70-х занимавший пост исполнительного директора, выделил $15 млн и велел подчиненным в течение 10 лет создать устройство, которое пользователь сможет носить с собой. Окрыленные подчиненные представили проект уже через три дня, а через два месяцев выдали работающий прототип. Правда на портативное устройство это моторолловское детище было мало похоже. Как вспоминает сегодня Мартин Купер, тот исторический звонок он совершил с помощью телефона, похожего на кирпич. Высота 25 см, толщина и ширина около 5 см. Первая в мире "мобила" весила около килограмма — Купер утверждает, что постоянное ношение ее в руках сильно укрепило его мышцы.

Техника была явно недоработана. Но ее создателям надо было торопиться. Федеральная комиссия по связи США уже рассматривала  проекты постановлений, регулирующих зарождающуюся сотовую телефонию. На повестке дня стоял вопрос о  выделении частот, завязалась дискуссия  о допустимых мощностях. Руководители Motorola очень боялись, что все будет сделано под нужды AT&T. Им надо было показать, что "пешеходная" сотовая телефония уже существует, что они тоже игроки на рынке.

Итак, 3 апреля 1973 г., гуляя по улицам Манхеттена, Мартин Купер сделал несколько звонков. Иконечно же, первый звонок был конкурентам.  
"Это был один парень из AT&T, продвигавший телефоны для автомобилей, — рассказывает Купер 30 лет спустя в интервью San Francisco Chronicle. — Его звали Джоел Эйнджел. Я позвонил ему, и рассказал, что звоню с улицы, с настоящего "ручного" сотового телефона. Я не помню, что он ответил. Но вы знаете, я слышал, как скрипят его зубы".  
"Хорошо ли было слышно?" — поинтересовался корреспондент.  
"Просто замечательно, — ответил первооткрыватель. — У нас была одна базовая станция и один мобильных телефон, так что слышимость была отличной. Это сейчас операторы пытаются засунуть огромное количество разговоров в один частотный канал. Естественно, это сказывается на качестве".

После беседы с  конкурентами из AT&T Купер начал  звонить корреспондентам. "Я сделал много звонков, — вспоминает он, на этот раз в интервью Cellular News. — Помню, как я пересекал улицу, беседуя с репотером радио Нью-Йорка. — Одна из самых рискованных вещей, что я делал в жизни". В общем — типичная PR акция.

Задача была выполнена, общественное мнение и профильное ведомство  взбудоражили. У AT&T отобрали кусочек  монополии. А первый коммерческий сотовый  телефон появился на рынке только через десять лет, 6 марта 1983 г.  В этот день компания Motorola представила аппарат DynaTAC 8000X - результат 15 лет разработок, на которые было потрачено более $100 млн. Телефон весил 794 грамма и имел размеры 33 x 4,4 x 8,9 см. Заряда аккумуляторов первого мобильника со светодиодным дисплеем хватало на 8 часов работы в режиме ожидания или часа разговоров. Телефон был первым сертифицирован для коммерческого использования Федеральной комиссией по связи США. В розницу новинка стоила баснословные деньги - $3.995. Однако, по словам представителей Motorola, даже несмотря на высокую цену, сама идея быть всегда на связи настолько воодушевила пользователей, что в очередь на покупку DynaTAC 8000X записывались тысячи американцев.

 

ДОРОГА В БУДУЩЕЕ

 
В начале 80-х все телекоммуникационные компании бредили общеевропейской  сетью связи. Однако в остальном  мнения их расходились: Скандинавия, страны Бенилюкса и Саудовская Аравия выступали  на стороне NMT, в Великобритании существовала собственная система TAGS, а в тогдашней  ФРГ - C-Netz, жители Франции пользовались услугами Radiocom 2000, а итальянцы - RTMI/RTMS. И чтобы прийти наконец к общему знаменателю, государственные телекоммуникационные компании Западной Европы организовали группу GSM - Groupe Speciale Mobile. Вполне естественно, что при большом количестве вовлеченных сторон возникло немало трудностей. Не последнюю роль играл вопрос престижа. Тем не менее участникам GSM удалось-таки выработать единый концептуальный подход. При этом за каждой из сторон сохранялось право вносить предложения, улучшающие совместное детище. Процесс всеевропейского единения связи достиг апогея в 1986 г., когда в Париже было принято решение, на какую систему делать ставку в дальнейшем. Новая система вобрала в себя все лучшее, что имелось у ее предшественников. Так возник стандарт GSM. Для его внедрения потребовалось еще несколько лет, и лишь в 1990 г. финская Radtolinia запустила первую в мире GSM-сеть. Через год аналогичные сети появились в других скандинавских странах.

Nokia 1011 ознаменовала следующий шаг в развитии сотовых коммуникаций, став первым коммерческим телефоном для GSM-сетей. Аппарат оснащался монохромным дисплеем, телефонной книгой на 99 номеров и имел габариты 195 x 60 x 45 мм.

 

Поначалу услуги GSM-операторов и  абонентские терминалы были очень  дорогими. Однако скоро трубки подешевели и перестали быть редкостью. Только за первый год существования сетей GSM в Скандинавии к ним подключилось более 1 млн человек. Телефоны быстро прогрессировали, все новые и новые усовершенствования приводили к уменьшению их размеров и веса, к расширению возможностей. В 1996 г. Nokia представила первый Communicator

- раньше никто и не мечтал  о том, чтобы с помощью миниатюрного  аппарата посылать электронную  почту, работать с факсом, звонить  знакомым и бродить по Интернету.  В том же году Motorola выпустила легендарный телефон-книжку StarTac GSM весом всего 90 г.

 

 Годом позже Philips продемонстрировал изумленной публике Philips Spark с продолжительностью работы в режиме ожидания 350 ч.

В 98-м Sharp удивил всех мобильником с сенсорным дисплеем - Sharp PMC-1 Smartphone.

Он должен был стать соперником Communicator Nokia (но не стал). В 1999 г. появились 3-диапазонный аппарат Motorola L7089

и Ericsson T28s,

 который позиционировался производителем "как лучшее достижение человечества  после огня и колеса". Тогда  же в модели Nokia 7110 впервые нашла реализацию технология WAP.

 
 
В течение 2000 г. мобильных телефонов  было представлено больше, чем когда-либо ранее, но тут выяснилось, что GSM... изжил  себя! И нам предстоит освоить GPRS (General Packet Radio Service - сети с пакетной передачей данных) и UMTS (Universal Mobile Telecommunications System - универсальная система мобильной связи). Но это уже совсем другая история. Да и вы сами всё знаете.

В 2013 году исполниться 40 лет с момента создания сотового телефона. Вероятно, ни одна другая современная технология так долго не пробивалась к потребителю. С момента создания новой технологии связи и до момента получения разрешения на ее коммерческое использование прошло 37 лет.