Сотовая связь
Беспроводную корабельную радиосвязь Попова можно считать первым видом мобильной связи — не нуждающейся в проводах и фиксированных точках приёма и передачи сообщений. На суше необходимость такой связи возникла прежде всего в профессии, где обмен срочной информацией в любом месте был наиболее востребован, — в полиции. Полицейские машины начали снабжать мобильной телефонной радиосвязью в 1930-х гг. в США. Для широкого распространения мобильной связи была придумана система сотовой связи, впервые осуществлённая в Чикаго в 1978 г.
Звук модулирует волну
Звуки по радио первым передал в 1906 г. Р. Фессенден, использовав звуковые колебания как модулятор постоянного электромагнитного сигнала высокой частоты, поступающего от генератора. Фессенден использовал амплитудную модуляцию (АМ), при которой меняется амплитуда колебаний (высота волн). С 1940 г. в средствах радиотелефонной связи стала чаще использоваться частотная модуляция, при которой звуковые колебания изменяют частоту время генерируемой электромагнитной волны.
Диапазоны вещания
Каждый радиоприёмник улавливает электромагнитные волны той частоты (и соответственно длины), на которую он настроен. Он принимает только сигналы, переданные в определённом диапазоне (интервале) частот, и не улавливает сигналы радиостанций, вещающих в других диапазонах. Каждой станции выделяется свой диапазон волн для вещания: радиотелеграф пользуется электромагнитными волнами в диапазоне до 10 кГц, радиовещание использует диапазон 10 — 20 кГц, телевидению выделен промежуток высокочастотных волн — 5 — 30 МГц. Это позволяет избежать многоголосицы в эфире, и вещание не накладывается одно на другое. Постоянно осваиваются более высокочастотные волны для выделения диапазонов новым информационным каналам.
Полиция на связи
В 1921 г. в США впервые начали использовать мобильную (подвижную) радиосвязь в полицейских машинах, выделили для неё определённый диапазон частот. Полицейскому, находящемуся в машине, по радио азбукой Морзе передавали короткие сообщения, например требование связаться с полицейским участком по ближайшему проводному телефону. В 1933 г. полицейская радиосвязь стала двусторонней, а использование амплитудной модуляции позволило обмениваться голосовыми сообщениями — с этого момента идёт отсчёт развития мобильной телефонной связи. В 1940 г. в США уже около 10 тыс. полицейских машин были снабжены мобильной телефонной радиосвязью.
Советские мобильники
В СССР первый мобильный радиотелефон в 1957 г. создал московский инженер Л.И. Куприянович. Его первая модель размером с чемодан весила 3 кг, но уже через год Куприянович уменьшил свой телефон до размеров сигаретной пачки весом 0,5 кг. В 1963 г. в СССР заработала первая мобильная телефонная система «Алтай», работавшая в 30 городах в специально выделенном под неё диапазоне. Этим дорогим видом связи пользовалось только высшее руководство страны, рядовым гражданам она была недоступна.
Как это устроено
Каждая БС соединена с коммутатором — центральным вычислительным узлом сети, в котором находится вся абонентская база. Коммутатор определяет местоположение, скорость и направление движения мобильного абонента и выбирает, на какую БС передать вызов. Каждый сотовый телефон имеет свой идентификационный номер — номер телефонной SIM-карты (англ. Subscriber Identification Module — модуль идентификации абонента), по которому звонят данному абоненту. Этот номер постоянно передаётся на БС, а оттуда в коммутатор. При переходе абонента из зоны действия одной БС в зону действия другой БС, переключение с базы на базу производится автоматически и мгновенно. Находясь в зоне действия сети, абонент постоянно доступен для связи.
Сотовые сети
Самый популярный вид мобильной связи — сотовая связь. Она использует сотовую сеть, состоящую из базовых станций (БС) — комплексов приёмо-передающей аппаратуры, обслуживающих устройства своих абонентов (пользователей) — сотовые телефоны. Каждая БС имеет свою зону покрытия — зону распространения радиосигнала, представляющую собой круг. Зоны покрытия БС, расставленных так, чтобы они покрывали всю территорию, частично пересекаются, и составленная ими сеть образует шестигранные ячейки, формой напоминающие соты. Отсюда и название этого типа мобильной связи — сотовая.
Прообразом сотовой сети стала радиотелефонная сеть службы такси в американском г. Детройте (1949 г.). Несколько городских телефонных радиостанций, равноудалённых друг от друга, использовали один и тот же диапазон частот. Абонент этой сети при переходе из зоны действия одной станции в зону действия другой в определённых местах вручную переключал свой приёмник на другой канал. В 1971 г. в США был изложен план развития сотовой системы связи в том виде, в котором она действует и поныне, в 1974 г. под этот вид связи были выделен свой диапазон частот, а в 1978 г. эта система заработала в Чикаго, положив начало распространению общественной сотовой связи.
Развитие идеи
В России сотовая связь появилась в 1991 г. Но высокая цена первых мобильных телефонов и самой сотовой связи делала в те годы сотовую связь в России доступной только для богатых людей. Широкое распространение сотовых мобильных телефонов в России началось уже в XXI в.
