Когда появилась первая связь. Сотовая связь: история появления и развития. Сотовая связь в России

Мобильная связь, функционирующая сегодня по всему миру, традиционно считается относительно новым изобретением. Однако, первые концепции организации инфраструктуры мобильных коммуникаций появились еще в начале 20 века. На вопрос, в какой стране появились первые мобильные телефоны и когда, однозначно ответить сложно. Но если попытаться это сделать — какие факты о развитии телефонной связи с применением радиооборудования стоит изучить прежде всего? Исходя из каких критериев те или иные устройства следует относить к мобильным телефонам?

История мобильных телефонов: основные факты

Ответить на вопрос — кто изобрел первый мобильный телефон в мире, мы сможем, прежде всего, ознакомившись с историей создания соответствующих коммуникационных девайсов.

Концепции и прототипы устройств связи, с функциональной точки зрения близких мобильным телефонам, начали обсуждаться в различных сообществах (научных, инженерных) еще в начале 20 века. Но собственно сотовый телефон как абонентское средство связи предложила в конце 70-х годов разработать лаборатория Bell Laboratories, которая принадлежала одной из крупнейших американских корпораций — AT&T. В числе первых государств, успешно внедривших коммерческие системы мобильной связи — Финляндия. Системы мобильной связи активно развивались и в СССР.

Но какое государство опередило остальные в части внедрения мобильных телефонов?

Полезно будет остановиться подробнее на советских изобретениях — ознакомление с фактами о них поможет нам понять, когда появился первый мобильный телефон в мире и в какой стране.

Во время Великой Отечественной войны идею о создании особого устройства, монофона, предложил советский ученый Георгий Ильич Бабат. Данный аппарат должен был представлять собой переносной телефон, функционирующий в автоматическом режиме. При этом предполагалось, что он будет работать в диапазоне 1-2 ГГц. Принципиальной особенностью аппарата, предложенного Г.И. Бабатом, являлось обеспечение передачи голоса посредством разветвленной сети специальных волноводов.

В 1946 году Г. Шапиро и И. Захарченко предложили организовать систему радиотелефонной связи, в рамках которой устройства для приема и передачи голоса должны были размещаться в автомобилях. В соответствии с данной концепцией, основой инфраструктуры мобильной связи должны были быть действующие городские станции, дополненные специальным радиооборудованием. В качестве идентификатора абонента предполагалось использовать специальные позывные.

В апреле 1957 года советский инженер Леонид Иванович Куприянович создал опытный образец коммуникационного устройства — радиотелефона ЛК-1. Данный прибор обладал радиусом действия порядка 30 км и имел значительный вес — порядка 3 кг. Он мог обеспечивать связь за счет взаимодействия со специальной АТС, которая могла подключаться к городским телефонным линиям. Впоследствии телефон был усовершенствован. Так, Л.И. Куприянович значительно уменьшил вес и габариты устройства. В обновленной версии размер аппарата был примерно равен величине 2 папиросных коробок, сложенных друг на друга. Вес радиотелефона составлял порядка 500 граммов вместе с аккумулятором. Рассчитывалось, что советский мобильный телефон найдет широкое применение в народном хозяйстве, в быту и станет предметом личного пользования граждан.

Радиотелефон Л.И. Куприяновича позволял не только осуществлять звонки, но и принимать их - при условии присвоения персонального номера, а также задействовании инфраструктуры, позволяющей передавать сигналы с АТС на автоматические телефонные радиостанции, а с них — уже на абонентские устройства.

Исследования в области мобильной связи проводились и в других социалистических странах. Например, в 1959 году болгарский ученый Христо Бачваров разработал мобильное устройство, схожее по основным принципом с телефоном Л.И. Куприяновича, и запатентовал его.

Можно ли сказать, что первый в мире мобильный телефон был изобретен, таким образом, в СССР или в других соцстранах?

Критерии отнесения устройств к мобильным телефонам

Прежде всего, стоит определиться с тем, что считать, собственно, мобильным телефоном. В соответствии с распространенным определением, под таковым следует считать устройство, которое:

Компактно (человек может носить его с собой);

Работает с использованием каналов радиосвязи;

Позволяет одному абоненту вызвать другого с использованием уникального номера;

Определенным образом интегрировано с проводными телефонными сетями;

Общедоступно (возможность подключения не требует получения разрешения от тех или иных компетентных органов и ограничивается финансовыми и инфраструктурными ресурсами абонентов).

С этой точки зрения полноценного мобильного телефона в все же изобретено не было. Но, безусловно, приведенные выше критерии определения мобильного телефона нельзя считать универсальными. И если из них убрать, в частности, общедоступность и компактность, то остальным вполне может соответствовать советская система «Алтай». Рассмотрим ее особенности подробнее.

Советский опыт развития мобильной связи: система «Алтай»

Изучая вопрос о том, какой самый первый мобильный телефон в мире, полезно ознакомиться с основными фактами о соответствующей системе связи. У аппаратов, подключенных к ней, имелись, в принципе, все признаки мобильного телефона, кроме общедоступности. Данная система, таким образом:

Позволяла одним абонентам вызывать других по номерам;

Была определенным образом интегрирована с городскими сетями.

Но общедоступной она не была: списки абонентов утверждались на ведомственном уровне. Система «Алтай» была запущена в 60-х годах в Москве, а в 70-х была развернута еще более чем в 100 городах СССР. Активно использовалась в период проведения Олимпиады 1980 года.

Имелись в СССР планы по созданию системы мобильной связи, к которой могли бы подключаться все желающие. Но в связи с экономическими и политическими сложностями середины-конца 80-х работы над развитием данной концепции были свернуты.

В постсоветской России были внедрены западные стандарты сотовой связи. К тому моменту они уже довольно долго обеспечивали коммуникации между устройствами, которые можно было называть полноценными мобильными телефонами. Изучим то, каким образом развивались соответствующие стандарты на Западе. Это, опять же, поможет нам ответить на вопрос, где и когда появился первый в мире мобильный телефон.

История мобильной связи в США

Как мы отметили в начале статьи, прототипы мобильных телефонов на Западе начали появляться еще в начале 20 века. В 30-40-х годах начали внедряться реальные разработки. В 1933 году между автомобилями Нью-Йоркской полиции могла осуществляться связь с использованием полудуплексных радиопередатчиков. В 1946 году в была развернута мобильная сеть, в которой частные абоненты могли осуществлять связь друг с другом с использованием радиооборудования при посредничестве оператора. В 1948-м в была запущена инфраструктура, позволяющая одному абоненту вызывать другого уже в автоматическом режиме.

Можно ли сказать о том, что именно в США, таким образом, был изобретен первый в мире мобильный телефон? Если рассматривать указанные выше критерии отнесения радиотелефона к устройству соответствующего типа — да, можно так сказать, но применительно к более поздним американским разработкам. Дело в том, что принципы ее функционирования американских сотовых сетей 40-х годов были очень далеки от тех, что характеризуют современные

Системы, подобные тем, что были развернуты в штатах Миссури и Индиана в 40-х годах, имели существенные ограничения по частотам и каналам. Это не позволяло подключать к мобильным сетям достаточно большое количество абонентов одновременно. Решение данной проблемы было предложено специалистом компании Bell Д. Рингом, который предложил разделить территорию распространения радиосигнала на ячейки или соты, которые бы образовывались специальными базовыми станциями, функционирующими на разных частотах. Данный принцип, в целом, реализуется и современными сотовыми операторами. Реализация концепции Д. Ринга на практике была осуществлена в 1969 году.

История мобильной связи в Европе и Японии

В Западной Европе первые системы телефонной связи с использованием радиооборудования были испытаны в 1951 году. В 60-х годах работы в данном направлении активно велись в Японии. Примечательно, что именно японские разработчики установили, что оптимальная частота для развертывания инфраструктуры мобильной связи — 400 и 900 МГц. Сегодня данные частоты — в числе основных, что применяются сотовыми операторами.

Одной из передовых стран в части внедрения наработок в области организации функционирования полноценной сотовых сетей стала Финляндия. В 1971 году финны начали развертывать коммерческую сотовую сеть, территория покрытия которой к 1978 году достигла размеров всей страны. Означает ли это, что самый первый мобильный телефон в мире, функционирующий по современным принципам, появился в Финляндии? Есть определенные аргументы в пользу данного тезиса: в частности, установлен факт разворачивания финскими телекоммуникационными корпорациями соответствующей инфраструктурыв масштабах страны.Но в соответствии с традиционной точкой зрения, подобный девайс появился все же в США. Главную роль в этом, опять же, если рассматривать популярную версию, сыграла компания Motorola.

Концепции сотовой связи от Motorola

В начале 70-х годов в США развернулась весьма жесткая конкуренция между поставщиками услуг и оборудования в перспективном сегменте рынка — в сфере сотовой связи. Главными соперниками здесь стали корпорации AT&T и Motorola. При этом, первая компания делала акцент на развертывании автомобильных систем связи — к слову,как и телекоммуникационные корпорации Финляндии, вторая — на внедрении компактных девайсов, которые любой желающий абонент мог носить с собой.

Победила вторая концепция, и на ее основе корпорация Motorola начала развертывание, фактически, полноценной в современном понимании сотовой сети с использованием компактных девайсов.Первый в мире мобильный телефон в рамках инфраструктуры Motorola, опять же, в соответствии с традиционным подходом, был задействован как абонентское устройство в 1973 году. Через 10 лет в США была запущена полноценная коммерческая сеть, к которой могли подключаться рядовые американцы.

Рассмотрим, что представлял собой первый в мире мобильный телефон, изобретенный, в соответствии с популярной точкой зрения, инженерами американской компании Motorola.

Первый сотовый телефон: характеристики

Речь идет о девайсе Motorola DynaTAC. Он весил порядка 1,15 кг. Его размер составлял 22,5 x 12,5 x 3,75 см. На нем были расположены цифровые клавиши для набора номера, а также две специальные кнопки для отправки вызова, а также прекращения разговора. Девайс имел аккумулятор, благодаря которому мог функционировать в режиме ожидания вызова порядка 8 часов, а в режиме разговора — примерно 1 час. Заряжать аккумулятор первого сотового телефона нужно было более 10 часов.

Как выглядит первый в мире мобильный телефон? Фото устройства — ниже.

Впоследствии фирма Motorola выпустила ряд модернизированных версий девайса. Если говорить о коммерческой сети Motorola — первый мобильный телефон в мире был сделан для соответствующей инфраструктуры в 1983 году.

Речь идет об устройстве Motorola DynaTAC 8000X. Весил данный аппарат порядка 800 граммов, его размеры были сопоставимы с первой версией устройства. Примечательно, что в его памяти могло храниться 30 абонентских номеров.

Кто же изобрел первый мобильный телефон?

Итак, постараемся ответить на наш главный вопрос — кто изобрел первый в мире мобильный телефон. История развития телефонной связи с использованием радиооборудования говорит о том, что самое первое устройство, которое полноценно соответствовало критериям отнесения к мобильным телефонам, актуальным и сегодня, было изобретено компанией Motorola в США и показано миру в 1973 году.

Однако неверно будет говорить о том, что данная корпорация внедрила принципиально новую разработку. Мобильные телефоны — в том смысле, что они являлись радиооборудованием и обеспечивали связь между абонентами по уникальному номеру - к тому моменту использовались в СССР, Европе, Японии. Если говорить о том, когда был коммерциализирован первый в мире мобильный телефон — фирма, его разработавшая, запустила соответствующий бизнес в 1983 году, позже, чем, в частности, подобные проекты были внедрены в Финляндии.

Таким образом, корпорацию Motorola правомерно считать первой, которая предложила мобильный телефон в современном понимании — в частности, функционирующий по принципу распределения базовых станций по сотам, а также имеющий компактный формат. Таким образом, если говорить о том, где именно был изобретен первый в мире мобильный телефон, в какой стране — как переносной, компактный аппарат, являющийся частью инфраструктуры сотовой связи, то правомерно будет определить, что данным государством стали США.

Вместе с тем, стоит отметить, что советская система «Алтай» функционировала вполне успешно и без внедрения технологий американского образца. Таким образом, инженеры из СССР принципиально доказали возможность развертывания инфраструктуры мобильной связи в национальном, фактически, масштабе, без использования принципов распределения базовых станций по сотам.

Не исключено, что без экономических и политических проблем 80-х СССР внедрил бы собственные мобильные сети, функционирующие на основе концепций, альтернативных американским, и они бы работали не хуже. Однако, факт — сегодня в России используются стандарты сотовой связи, разработанные в западном, предложившем и коммерциализировавшем первые мобильные телефоны, мире.

Стоит отметить, что система «Алтай» фактически работала до 2011 года. Таким образом, советские инженерные наработки долгое время сохраняли актуальность, и это может свидетельствовать о том, что они, возможно, при необходимой доработке, могли бы составить достойную конкуренцию зарубежным концепциям выстраивания инфраструктуры сотовой связи.

Резюме

Итак, кто изобрел первый в мире мобильный телефон? Кратко ответить на этот вопрос сложно. Если под мобильным телефоном понимать компактное абонентское радиооборудование, интегрированное с городскими сетями, функционирующее по сотовому принципу и доступное для всех желающих, то, вероятно, впервые данная инфраструктура была внедрена американской компанией Motorola.

Если говорить о первых коммерческих сотовых сетях — то таковые, вероятно, в масштабе всего государства были внедрены в Финляндии, однако с применением устройств, ориентированных на размещение в автомобилях. Некоммерческие закрытые мобильные сети успешно разворачивались также, фактически, в национальном масштабе, в СССР.

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.

15.09.2011

История становления и развития мобильной связи в России и мире

Когда я начал обдумывать идею статьи о прошлом сотовой связи, первым делом вспомнилась история, произошедшая 3 апреля 1973 года. Именно в этот день Мартин Купер, глава подразделения мобильной связи американской компании Motorola, совершил первый в мире звонок по мобильному телефону. И именно эта дата считается днем рождения мобильной связи в том виде, в каком мы все к ней привыкли. Но все началось гораздо раньше.

Когда говорят об истории сотовой связи, прежде всего вспоминается 3 апреля 1973 г. Именно в этот день Мартин Купер, глава подразделения мобильной связи американской компании Motorola, совершил первый в мире звонок по мобильному телефону. И теперь он считается днем рождения мобильной связи в том виде, к какому мы привыкли. Но ее история началась гораздо раньше.

Начало пути

Наверное, первой и самой важной датой в истории мобильной связи следует считать 7 мая 1895 г., когда известный русский ученый Александр Степанович Попов продемонстрировал прибор, предназначенный для регистрации электромагнитных волн. Что интересно, изначально Попов не планировал создавать какие-либо средства радиосвязи, а разрабатывал «грозоотметчик», прибор для регистрации молний. Но, по сути, прибор Попова стал первым в мире радиоприемником, источником сигнала для которого служили грозовые разряды. Позднее, в сентябре 1895 г., вместо метрологического регистратора Попов подключил к своему "грозоотметчику" телеграфный аппарат Морзе, что еще больше приблизило его к средству для беспроводной передачи информации.

Следующим шагом к мобильной связи стали сеансы беспроводной телеграфной связи, проводимые Гульельмо Маркони. Причем если в 1896 г. информация передавалась на расстояние нескольких километров, то к концу 1901 г. сообщение Маркони было получено по ту сторону Атлантического океана. Свою роль сыграло и то, что Маркони обладал коммерческой жилкой, благодаря чему разработанная им технология стала коммерчески успешной, а компания «Маркони и К°» -- известной на весь мир.

«Грозоотметчик» Попова – прибор, с которого началась
беспроводная радиосвязь

Не менее важен был и переход от использования абстрактных "точек-тире" к передаче живого человеческого голоса. Для исследователей-радиотехников тех лет это была одна из наиболее актуальных задач, в процессе решения которой были проведены сотни исследований и получены десятки патентов. Но наибольшего успеха добился Реджинальд Фессенден, в 1900 г. впервые передавший голос по радиоканалу, а к 1903 г. – получивший вполне приемлемое его качество. Датой «мобилизации» беспроводной радиосвязи стал 1901 г., когда Маркони установил приемо-передающее устройство на паровой автомобиль марки «Тоникрофт».

Так выглядел первый автомобиль,
оснащенный системой подвижной радиосвязи

Следующим ключевым стал 1921 г., когда в американском Детройте была запущена первая в мире диспетчерская система телеграфной подвижной связи, предназначенная для нужд местной полиции. Обмен информацией был односторонним – получив сигнал (азбукой Морзе), полицейские связывались с участком по обычному телефону. Фактически построенная в Детройте система была прототипом уже позабытой многими пейджинговой связи. Двусторонняя подвижная радиосвязь для помощи полиции появилась в 1933 г. в Нью-Йорке. Причем она уже была не телеграфной, а голосовой, хотя и работающей в полудуплексном режиме, т.е. для переключения между приемом и передачей нужно было нажимать кнопку.

Америка и Европа

Частным клиентам мобильная радиосвязь впервые стала доступна 17 июня 1946 г., когда в американском Сент-Луисе (штат Миссури) совместными усилиями AT&T и Bell Telephone Laboratories была запущена сеть стандарта MTS, работавшая на частоте 150 МГц. Принцип действия MTS-сети отличался от современной мобильной связи – для покрытия определенной территории использовался один мощный передатчик, а для регистрации сигнала от абонентских устройств – сеть приемников. Вызов в MTS-сети осуществлялся в ручном режиме – сначала абонент выбирал свободный канал, а затем устанавливал связь с оператором, соединявшим его с нужным абонентом. Причем изначально МТS-сеть работала в полудуплексном режиме, что позволяло решить проблему эха. Полнодуплексный режим (т.е. как в обычном телефоне) и автоматический выбор каналов появились лишь в 1964 г. Кстати, уже к концу 40-х гг. прошлого века AT&T и Bell Telephone Laboratories, не были самым передовыми – в 1948 г. Радиотелефонной компанией Ричмонда (штат Индиана) была запущена полностью автоматическая система подвижной радиосвязи, в которой вызов абонента осуществлялся без помощи оператора.

Один из первых автомобильных радиотелефонов

Все первые системы подвижной радиосвязи тех лет имели серьезное ограничение в виде частотного ресурса с ограниченным числом каналов. Это мешало обеспечить полное покрытие значительной территории и не позволяло двум сетям работать в одном частотном диапазоне – минимальное расстояние между двумя радиосистемами должно было составлять не менее 100 км. Решение данной проблемы было найдено сотрудником Bell Laboratories Д. Рингом, предложившим всю зону покрытия разделить на ячейки (соты), образуемые базовыми станциями, работающими в различающихся частотных диапазонах. И именно сотовый принцип стал основополагающим для современных мобильных сетей. Практическая реализация идеи появилась в 1969 г. в поездах Metroliner, курсировавших между Нью-Йорком и Вашингтоном – весь маршрут поезда (255 миль) был разделен на девять зон, в каждой из которых было доступно по шесть каналов на частоте 450 МГц, а центр управления системой находился в Филадельфии.

Схематичное изображение сотовой сети

Одновременно с США системы подвижной радиосвязи развивались и в Европе, где основные работы вели компании «Эрикссон» и «Маркони». Первые испытания европейских систем радиосвязи состоялись в 1951 г., а японских – в 1967 г. Кстати, именно японцы установили, что в условиях городской застройки для подвижной радиосвязи больше всего подходят диапазоны в районе 400 и 900 МГц. Среди европейских стран первая коммерчески успешная сеть сотовой связи была развернута в Финляндии в 1971 г., а к 1978 г. ей была покрыта вся территория страны. Естественно, речь шла об автомобильной радиосвязи, что даже нашло отражение в ее названии – Autoradiopuhelin (ARP, «Автомобильный радиотелефон»). Аналогично позиционировалась и сеть Autotel. Однако несмотря на аналоговую передачу голоса, в стандарте Autotel вся служебная информация, в отличие от других систем подвижной радиосвязи тех лет, передавалась уже в цифровой форме.

Велись разработки в области подвижной радиосвязи и в нашей стране, но о них будет рассказано немного ниже, а пока вернемся в США, где развернулась яростная борьба между компаниями AT&T Bell Labs и Motorola, стремившимися стать лидерами на зарождающемся рынке мобильной связи. Причем AT&T Bell Labs делала ставку на автомобильную радиосвязь, а Motorola – на компактные устройства, которые можно было носить с собой. Конкуренция была достаточно жесткой, предпринимались даже попытки задействовать административный ресурс в лице FCC (Федеральной комиссии по коммуникациям). Победителем в борьбе вышла Motorola, а главным направлением дальнейшего развития мобильной связи стало создание компактных устройств, которые можно было просто носить с собой. Коммерческая сеть, основанная на предложенных Motorola принципах, была запущена в 1983 г., через десятилетие после того исторического звонка.

Первый мобильный телефон Motorola DynaTAC 8000X
(Dynamic adaptive total area coverage)

Если обсуждать стандарты сотовой связи тех лет, то следует напомнить, что в Америке начинал набирать популярность аналоговый стандарт AMPS (Advanced mobile phones service - усовершенствованная подвижная телефонная служба), впоследствии усовершенствованный до цифрового D-AMPS. В Европе появилась целая россыпь различных несовместимых между собой стандартов, а наибольшее распространение получили скандинавский NMT (Nordic mobile telephony) и развернутый в ряде европейских стран TACS (Total access communications system, аналог AMPS). В Японии наиболее популярными стали NTT (Nippon telephone and telegraph system) и модифицированный вариант TACS, получивший имя JTACS(NTACS). Все перечисленные стандарты, как и AMPS, были аналоговыми, а построенные сети относились к первому поколению мобильной связи.

Одновременно с ростом количества абонентов мобильных сетей перед европейцами встал вопрос создания единого стандарта мобильной связи, для чего в 1982 г. была создана группа Groupe Spécial Mobile, включавшая 26 европейских телефонных компаний. На разработку одноименного стандарта ушло девять лет – его первая спецификация была опубликована в 1991 г., а первая в мире коммерческая GSM-сеть была запущена в 1992 г. в Финляндии. Альтернативой GSM стал стандарт CDMA, распространенный в США и странах Азии. Первая коммерческая CDMA-сеть появилась в 1995 г. в Гонконге, а первая спутниковая система связи коммерческого назначения (основанная на технологии CDMA Omni TRACKC) была запущена в 1980 г. Кстати, теоретические основы CDMA заложил еще в 1935 г. русский ученый Д. В. Агеев.

Наша история

Сотовая связь в современном понимании пришла в нашу страну в 1991 г., когда компания «Дельта Телеком» развернула сеть стандарта NMT-450i, а первый звонок с ее использованием состоялся 9 сентября 1991 г. Первая российская GSM-сеть была запущена в 1994 г., одновременно с появлением оператора «Северо-Западный GSM».

Однако история развития мобильной связи в нашей стране имеет более глубокие корни. Все началось с того, что во время Великой Отечественной войны советский ученый Георгий Ильич Бабат предложил идею устройства под названием «монофон», представлявшего собой переносной телефонный аппарат, работающий полностью в автоматическом режиме. Рабочий диапазон частот устройства должен был находиться в районе 1--2 ГГц, но в отличие от современных средств сотовой связи, в «монофоне» для передачи голоса планировалось использовать не радиоканал, а разветвленную сеть волноводов.

Г.И. Бабат, изобретатель «монофона»

Следующий шаг к отечественной мобильной связи был сделан Г. Шапиро и И. Захарченко, предложившими в 1946 г. систему автомобильной радиотелефонной связи. Ее принцип был прост и гениален – городские телефонные станции предполагалось дополнить радиоприемной аппаратурой, а каждому автомобилю, оснащенному радиосвязью, – выделить индивидуальные позывные. Для совершения вызова достаточно было передать в эфир свои позывные, после чего автоматически включался установленный в автомобиле телефон, пользоваться которым можно было, как обыкновенным телефонным аппаратом. При поступлении на номер мобильного абонента входящего звонка установка связи с ним осуществлялась также посредством позывных. На первых порах даже радиус действия системы Шапиро -- Захарченко составлял примерно 20 км, но впоследствии изобретатели смогли увеличить его до 150 км, причем сам прибор был весьма компактным. Изначально систему Шапиро -- Захарченко предполагалось использовать для координации работы милиции, пожарных, медиков и других экстренных служб. Однако идея не прижилась в первую очередь из-за нежелания этих служб быть привязанными к городской телефонной сети.

Но действительно сенсационным можно считать то, что в 1957 г. Л. И. Куприянович создал прототип мобильного телефона, получившего имя ЛК-1. Что интересно, до разработки ЛК-1 сферой деятельности Куприяновича было создание портативных раций, так же как и у его заокеанского коллеги Мартина Купера. Сопряжение ЛК-1 с городской телефонной сетью осуществлялось через «Автоматическую телефонную радиостанцию» (АТР), с которой «мобильная» трубка была связана четырьмя частотными каналами: прием звука, передача звука, передача сигналов набора номера и отправка сигнала завершения вызова. Причем был продуман и вопрос массового использования ЛК-1 – в этом случае управляющие сигналы различались по тональности, а для передачи голоса использовались разные частотные каналы. Радиус действия аппарата составлял несколько десятков километров.

Заметка в журнале «Наука и жизнь», №10, 1958 г..

Обратите внимание – в СССР изначально ставка делалась именно на создание систем подвижной радиосвязи, использование которых максимально похоже на использование обычных городских телефонов, причем эти системы должны были максимально просто интегрироваться с действующей городской телефонной сетью. Также понималась и важность компактных размеров – если первые варианты ЛК-1 весили около 3 кг (напомню, вес автомобильных радиотелефонов составлял 10--20 кг.), то уже в 1958 г. Куприяновичу удалось изготовить телефон весом всего 500 гр. А в 1959 г. он выдвинул предложение установить АТР на высотном задании, т.е. реализовать то же самое, что сделал Мартин Купер спустя 14 лет. Но изобретение Л.И. Куприяновича хода не получило, и к 1960--1961 гг. в своих статьях он рассказывает о портативных рациях и новостях электроники, но ни словом не упоминает о радиотелефоне.

И это не случайно -- в конце 50-х гг. прошлого века по заказу высшего руководства страны в СССР началась разработка системы подвижной автоматической радиосвязи «Алтай». Причем одно из главных требований состояло в том, чтобы ее использование было максимально схоже с применением обычной телефонной сети, т.е. ручное переключение каналов и необходимость вызова диспетчера были исключены. И эта задача была решена – уже в 1963 г. система была запущена в опытную эксплуатацию на территории Москвы. Рабочий диапазон «Алтая» находился в районе 150 МГц, а позднее был задействован и диапазон 330 МГц. К середине 70-х под покрытием этой системы оказались уже 114 городов СССР, а на Олимпиаде 1980 г. она стала основным средством для связи освещавших ее журналистов. Причем качество связи на «Алтае» было не хуже, чем на лучших проводных телефонных линиях, а проблемы со связью возникали достаточно редко. В эпоху своего расцвета она стала доступна не только партийным и государственным деятелям, но и руководителям предприятий – к началу 80-х гг. ею пользовались около 25 тыс. абонентов. Для высшего руководства страны и нужд спецслужб также была создана «Роса», представлявшая собой вариант «Алтая», дополненный средствами шифрования.

Абонентское оборудование «Алтай» образца 1960-х гг

Были у СССР и планы по развертыванию сети мобильной связи, доступной для рядового человека. В начале 1980-х годов была начата работа над системой «ВоЛеМоТ», название которой состояло из первых букв городов, где велась ее разработка: Воронеж, Ленинград, Молодечно, Тернополь. Причем в систему изначально закладывались возможность использования множества базовых станций с целью покрыть всю территорию страны и поддержка автоматического перехода между базовыми станциями без прерывания разговора. Таким образом, «ВоЛеМоТ» могла стать полноценной сотовой сетью, и если бы не бюрократические проволочки и недостаточное финансирование работ, то ее запустили бы уже к середине 1980-х гг. В качестве рабочего диапазона в ней планировалось использовать частоту 330 МГц, что давало возможность покрыть одной базовой станцией большие расстояния. Кстати, запуск системы в эксплуатацию в некоторых городах все же состоялся, но произошло это лишь в середине 1990-х гг., когда технологическое лидерство было упущено, а на рынке доминировали NMT- и GSM-сети.

Резюме

История не имеет сослагательного наклонения. Мы упустили возможность стать лидерам в деле строительства мобильных сетей, а ведь шансы для этого у нашей страны были. В 1959 г. болгарский ученый Христо Бачваров создал мобильный телефон, концептуально схожий с аппаратом Л.И. Куприяновича, и получил соответствующий патент. Более того, на выставке «Интероргтехника-66» засветились РАТ-0,5 и АТРТ-0,5, компактные мобильные телефоны промышленного производства, а также базовая станция РАТЦ-10, способная одновременно связать шесть мобильных абонентов с городской телефонной сетью. Но в серию все эти наработки так и не пошли, а днем рождения мобильной связи все признали 3 апреля 1973 г., когда Мартин Купер совершил свой исторический звонок.

→ История сотовой связи

Сотовый телефон впервые зазвонил 3 апреля 1973 года. Эту дату и принято считать днем рождения сотовой связи. Однако этому дню предшествовала многолетняя история появления и развития системы мобильной связи.

Предпосылками возникновения сотовой связи стало появление первых радиоприемников и диспетчерской службы телеграфной подвижной связи. В 1934 году в США была создана Федеральная комиссия связи (ФКС). Она регулировала отрасль проводных телефонов и управляла радиодиапазонами.

Федеральная комиссия связи занималась тем, что раздавала частоты. В первую очередь частоты получали спасательные и государственные службы, следом шли службы такси, грузоперевозок и подобные им. Для частных же лиц долгое время частоты вовсе не выделялись.

Первая сеть для частных лиц появилась в 1946 году. Вес радиотелефона тогда достигал 40 кг, и это без учета источника питания. Он устанавливался только в автомобилях, так как носить с собой столь громоздкую аппаратуру было весьма затруднительно. Но, несмотря на все неудобства, популярность такой связи только росла.

Отправной точкой в развитии сотовой связи считается 1947 год. В это время происходят два важных события. Прежде всего, сотрудники Bell Laboratories изобретают транзистор. Это позволяет уменьшить вес радиотелефона в несколько раз.

Позднее сотрудник все той же компании Bell Laboratories Д. Ринг разработал идею принципа организации сетей сотовой связи. Это позволяло разрешить проблему применения каналов, близких по частотам. Теперь каналы можно было использовать повторно.

Базовая станция сотовой связи появилась лишь в 1973 году. Этот ключевой момент в развитии сотовой системы связан с небезызвестной компанией Motorola. Сотрудники компании смонтировали первую в мире станцию на высоте 50-этажного здания. Она обслуживала одновременно не более 30 абонентов.

Первым же сотовым телефон, изобретенным все той же компаний, стал аппарат с названием Dina-TAC. Он весил в десятки раз меньше своего предшественника — радиотелефона. Вес нового аппарата составлял лишь 1,15 килограмма. На передней панели телефона было расположено 12 кнопок. Две из них — для вызова и прекращения звонка, остальные клавиши содержали цифры.

Испытание телефона было назначено на 3 апреля 1973 года. Утром этого дня Мартин Купер, глава подразделения Motorola, совершил первый звонок с нового аппарата. Купер позвонил начальнику исследовательского отдела Bell Laboratories и сказал:

«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».

Через пять лет в Чикаго начинаются испытания системы сотовой связи, рассчитанной на две тысячи пользователей. Поэтому 1978 год считается началом практического применения сотовой связи. С этого времени сотовая связь распространяется по всему миру.

В России первая коммерческая сотовая связь была запущена 9 сентября 1991 года в Санкт-Петербурге. Тогда мэр северной столицы Анатолий Собчак совершил звонок мэру американского города Сиэтл. Сотовым телефоном, по которому звонил Анатолий Александрович, был аппарат Nokia Mobira MD59-NB2. Весил он три килограмма и стоил около 2000 долларов. Так в России зародилась сотовая связь.

Несколько лет сотовая связь в России была малодоступной услугой. Количество абонентов составляло лишь около 0,5% населения страны. Однако в 1999 году после кризиса в то время, когда доходы россиян упали втрое, число пользователей за год неожиданно выросло почти в два раза . Это объясняется тем, что стоимость сотовых телефонов значительно упала, как и стоимость услуг связи.

Преобразования в сфере подвижных коммуникаций, проходившие в 2000-ые, привели к бурному развитию сотовой связи. Российский рынок вышел на европейский уровень, и к 2008 году количество абонентов уже достигало 187,8 млн. человек.

Сегодня рынок сотовой связи разделен между несколькими универсальными операторами, которые помимо услуг связи представляют услуги доступа в интернет. По мнению специалистов, именно за такими операторами будущее.

Сложно представить жизнь в 21 веке без сотовой связи. Мы каждый день совершаем десятки звонков, используя свои мобильные телефоны и связываемся с различными людьми, находящимися в самых отдаленных уголках планеты. А ведь за каждым таким звонком стоят годы исследований и научных открытий, позволивших сделать жизнь в будущем гораздо проще.

Как все начиналось

В истории развития сотовой связи существует множество важных событий, без которых сам факт совершения телефонного звонка сейчас мог бы казаться фантастикой. И самое первое из этих событий связано с известным русским ученым Александром Степановичем Поповым. Именно наш соотечественник 7 мая 1895 года показал общественности прибор, по сути являющийся практичным радиоприемником. Названный гениальным физиком как «грозоотметчик», прибор позволял обнаруживать и регистрировать электромагнитные колебания в радиусе нескольких десятков километров. Более чем через год, Попов заменил метрологический регистратор телеграфным аппаратом Морзе и мир увидел первое и единственное пока устройство для беспроводной телеграфии. Параллельно с Поповым, над вопросом беспроводной передачи информации в то же время бились Маркони, которого западные страны и признают создателем радио, и другие известные ученые.

Интересный факт: первая радиограмма, с использованием прибора Попова была переслана еще 24 марта 1896 года. Расстояние передачи тогда составило всего 250 метров, а текст сообщения представлял всего два слова: «Heinrich Herz» («Генрих Герц»). Таким образом, Попов отдал дань Герцу, который в 1888 году доказал сам факт существования электромагнитных волн.

Следующим важным этапом в развитии сотовой связи стал 1901 год, когда Маркони, запатентовавший улучшенную версию прибора Попова, организовал первую в истории радиосвязь через Атлантический океан. В том же году радио было установлено Маркони на паровом автомобиле «Торникрофт», что дало верное направление движения развития мобильной связи.

Интересный факт: впервые через океан Маркони передал лишь одну единственную букву S азбуки Морзе. Подтверждения сторонними источниками этого факта не было.

Двадцать лет спустя, в 1921 году, полиция Детройта впервые начала применять телеграфную подвижную связь. Работающая лишь в одну сторону и использующая частоту 2 МГц, связь позволяла диспетчерам координировать полицейских или вызывать их на телефонный разговор. Доработана технология была уже через 12 лет, когда в полицейском департаменте Нью-Йорка первыми начали использовать двухстороннюю радиосвязь, работающую по принципу Push-To-Talk.

Интересный факт: принцип работы Push-To-Talk дошел и до нашего времени. Он применяется в большинстве голосовых мессенджеров вроде Skype, Mumble, Teamspeak и т.д.

Начало эпохи сотовой связи

Вторая мировая война замедлила развитие радиотелефонии и тем более, частной мобильной связи. Но практически сразу после ее окончания, 17 июня 1946 года, компании AT&T и Bell Telephone Laboratories запустили первую в истории сеть подвижной радиосвязи, пользоваться которой могли частные клиенты. Конечно, все работало не идеально, да и аппаратура, необходимая для связи с прочими абонентами сети была громоздкой. Подумать только, радиотелефон в ту пору весил около 30-40 кг и это без учета источника питания. Устанавливались такие телефоны в помещениях, а чаще всего в автомобилях, где не нужно было заботиться о наличии отдельного источника питания, поскольку аппаратура питалась прямо от бортовой сети машины.

Одной из важнейших дат в развитии сотовой связи считается 1947 год, в котором Дуглас Ринг выдвинул идею сотового принципа организации сетей подвижной связи, по сути предложив миру и своей компании Bell Laboratories создать мобильный телефон. Мало кто мог тогда подумать, что до появления первого прототипа портативного сотового телефона еще 25 лет.

Ответственной за создание первого сотового телефона стала компания Motorola, имеющая в своем штате поистине гениального изобретателя Мартина Купера. Именно он совершил звонок с устройства под названием Motorola DynaTac, который и считается первым звонком по мобильному телефону. Устройство действительно можно было назвать мобильным - DynaTac весил «всего» 1,15 кг и имел «скромные» габариты 22,5×12,5×3,75 см.

Интересный факт: Motorola DynaTac имел 12 функциональных клавиш и аккумулятор, позволяющий работать устройству до 8 часов в режиме ожидания. Заряжать же DynaTac приходилось в течение неполных 11 часов.

После этого триумфального для Motorola момента, настала пора развертывания в различных странах сотовых сетей. К 1983 году сотовые сети были развернуты в США, Японии, Дании, Швеции, Норвегии, Финляндии, Саудовской Аравии и некоторых других странах. И хоть запущенные сети были готовы к эксплуатации, была серьезная проблема - на рынке не было представлено устройств, которыми клиенты AT&T, NTT, Ericsson и других сотовых компаний, могли бы пользоваться.

Годом позже Motorola выпустила новую версию своего мобильного телефона DynaTAC 8000X. Устройство по-настоящему поразило потребителей, ведь гаджет позволял оставаться на связи практически в любой точке крупного города, при этом неудобства в его использовании тогда практически не были заметны. За DynaTAC 8000X выстроились огромные очереди, несмотря на внушительную цену телефона в размере $3995.

Интересный факт: DynaTAC 8000X нашел отражение в нескольких фильмах и компьютерных играх. Так, в культовом сериале «Во все тяжкие» Гектор Саламанка разговаривает, используя DynaTAC 8000X.

Практически одновременно с запуском Motorola «доступного» мобильного телефона, крупнейшие мировые страны начали утверждать национальные стандарты связи. Великобритания приняла в качестве национального стандарта систему ETACS, основанную на технологии AMPS (Усовершенствованная Служба Мобильных Телефонов), а в США приняли стандарт цифровой связи IS-54 (D-AMPS). Что касается СССР, то здесь в 1991 году появился первый оператор сотовой связи «Дельта Телеком», работающий по стандарту NMT-450.

Интересный факт: минута разговора для абонентов «Дельта Телеком» первоначально составляла $1. При условии, что телефон Mobira - MD 59 NB2 стоил немалые $4000, воспользоваться мобильной связью позволяли себе лишь наиболее обеспеченные люди.

Очередным переломным моментом в развитии сотовой связи является начало эпохи GSM. Стандарт GSM начали разрабатывать 26 Европейских национальных телефонных компанией еще в 1982 году, после чего Европейский Телекоммуникационный Институт Стандартов (ETSI) в 1989 году взял на себя ответственность за развитие системы. Опубликована же была спецификация в 1991 году, тогда же коммерческие сети GSM начали действовать в крупнейших европейских странах. США в это же время пошла своим путем, приняв стандарты цифровых технологий TDMA и CDMA.

Массовая популяризация и дальнейшее развитие

Начиная с 1991 года развитие сотовой связи закрутилось бешеными темпами. Новые сотовые операторы стали открываться по всему миру, вкладывая серьезные финансовые средства в разработку новых технологий. Благодаря этому в 1999 году был выпущен стандарт пакетной передачи данных GPRS и миллионы владельцев сотовых телефонов получили доступных к мобильному интернету.

Примерно к этому же времени на рынке появилось множество доступных телефонов. Наиболее преуспевали в насыщении рынка компании Siemens, Ericsson, Sony и Nokia. Большинство из этих компаний сейчас переживают не самые лучшие времена, но тогда им просто не было равных.

Интересный факт: Nokia 8110 (расположенный на изображении ниже) остался в памяти у людей еще и по своей «роли» в популярном фильме «Матрица». В будущем Nokia запустила еще две версии Nokia 8110 с названиями Nokia 8110i и Nokia 8148.

В 2000 году было запущено третье поколение мобильной связи 3G, повсеместно использующееся и сейчас. 3G-связь строится на основе пакетной передачи данных со скоростью до 3,6 Мбит/с. Такая скорость позволяет прямо с мобильных телефонов или планшетов просматривать фильмы, слушать музыку и наслаждаться полноценным доступом к глобальной сети.

Переходным этапом к четвертому поколению мобильной связи, более известным как 4G, стал протокол HSDPA, который начали внедрять в 2006 году. Данный протокол существенно увеличил скорость передачи данных в мобильных сетях, предел которой стал равняться 42 Мбит/с.

Первая в мире коммерческая сеть четвертого поколения стандарта LTE была запущена в 2009 году в Стокгольме и Осло. Работая в 4G-сетях, подвижные абоненты могут осуществлять передачу данных со скоростью свыше 100 Мбит/с, а стационарные абоненты со скоростью 1 Гбит/с. В настоящее время 4G-сети начинают охватывать все большие территории, добираясь до наиболее отдаленных участков земного шара. Внедрение стандарта 5G ожидается не ранее 2020 года.