Продвинутая система мобильной связи - Advanced Mobile Phone System

Motorola DynaTAC 8000X TACS мобильный телефон

Продвинутая система мобильной связи (AMPS) был аналог стандарт мобильной телефонной системы, первоначально разработанный Bell Labs и позже доработанный совместными усилиями Bell Labs и Motorola. Он был официально представлен в Америке 13 октября 1983 года.[1][2][3] Израиль в 1986 году, Австралия в 1987 году, Сингапур в 1988 году и Пакистан в 1990 году.[4] Это была основная аналоговая мобильная телефонная система в Северной Америке (и других регионах) с 1980-х по 2000-е годы. По состоянию на 18 февраля 2008 г. операторы связи в США больше не обязаны поддерживать AMPS и такие компании, как AT&T и Verizon Communications навсегда прекратили эту услугу. AMPS был прекращен в Австралии в сентябре 2000 г., в Пакистане к октябрю 2004 г.[4][5] в Израиле к январю 2010 г. и Бразилии к 2010 г.[6]

История

Основная статья: История мобильных телефонов

Первые попытки создания сотовой сети начались в Bell Labs и с исследованиями, проведенными в Motorola. В 1960 г. Джон Ф. Митчелл,[7][8][9]инженер-электрик, окончивший Иллинойсский технологический институт, стал главным инженером Motorola по продуктам мобильной связи. Митчелл руководил разработкой и маркетингом первого пейджер использовать транзисторы.

Motorola давно производила мобильные телефоны для автомобилей, но эти большие и тяжелые модели потребляли слишком много энергии, чтобы их можно было использовать без работающего двигателя автомобиля. Команда Митчелла, в которую вошли одаренные Доктор Мартин Купер, развита портативная сотовая телефония. Купер и Митчелл были среди сотрудников Motorola, получивших патент на эту работу в 1973 году. Как сообщается, первый звонок на прототип был связан с неправильным номером.[10][11]

В то время как Motorola разрабатывала сотовый телефон, с 1968 по 1983 год Bell Labs разработала систему под названием Advanced Mobile Phone System (AMPS), которая стала первым стандартом сотовой сети в США. Первая система была успешно развернута в Чикаго, штат Иллинойс, в 1979 году. Motorola и другие разработали и создали сотовые телефоны для этой и других сотовых систем.

Мартин Купер, бывший генеральный менеджер системного подразделения Motorola, возглавил команду, которая выпустила первый сотовый телефон в 1973 году и сделала с него первый телефонный звонок. В 1983 году Motorola представила DynaTAC 8000x, первый коммерчески доступный сотовый телефон, достаточно компактный, чтобы его было легко носить с собой. Позже он ввел так называемый Сумка для телефона.

В 1992 году первая смартфон, называется IBM Саймон, использовал AMPS. Франк Канова руководил разработкой в IBM и это было продемонстрировано в том году на COMDEX выставка компьютерной индустрии. Усовершенствованная версия продукта была продана потребителям в 1994 г. BellSouth под именем Персональный коммуникатор Саймона. Simon был первым устройством, которое можно правильно назвать «смартфоном», хотя этот термин еще не был придуман.[12][13]

Технологии

AMPS - это первое поколение сотовый технология, которая использует отдельные частоты или «каналы» для каждого разговора. Следовательно, потребовалось значительное пропускная способность для большого количества пользователей. В целом AMPS был очень похож на более старый «0G». Улучшенная служба мобильной связи он заменил, но использовал значительно больше вычислительной мощности для выбора частот, передачи разговоров наземные линии, а также обрабатывать биллинг и настройку звонков.

Что действительно отделяло AMPS от более старых систем, так это функциональность настройки вызова "back end". В AMPS центры соты могут гибко назначать каналы телефонным трубкам в зависимости от мощности сигнала, позволяя повторно использовать одну и ту же частоту в различных местах без помех. Это позволило поддерживать большее количество телефонов в географическом регионе. Пионеры AMPS придумали термин «сотовый» из-за использования в системе небольших гексагональных «ячеек».[14][15]

AMPS страдает многими недостатками по сравнению с современными цифровыми технологиями. В качестве аналогового стандарта он был чувствителен к статическому электричеству и шуму, и не было никакой защиты от «подслушивания» с использованием сканер.

Клонирование

Мартин Купер Motorola в 2007 году, воспроизведя первый частный звонок по мобильному телефону на более крупной модели прототипа в 1973 году.

В 1990-е годы эпидемия «клонирования» стоила сотовым операторам миллионы долларов.[16] Злоумышленник со специализированным оборудованием может перехватить телефонную трубку. ESN (Электронный серийный номер) и MDN или CTN (номер мобильного каталога или номер сотового телефона). Электронный серийный номер, 12-значный номер, отправляемый телефоном в сотовую систему для выставления счетов, однозначно идентифицирует этот телефон в сети. Затем система разрешала или запрещала звонки и / или функции на основе файла клиента. Человек, перехватывающий пару ESN / MDN, может клонировать комбинацию на другой телефон и использовать ее в других областях для совершения звонков без оплаты.

Сотовый клонирование телефона стало возможным благодаря готовым технологиям в 1990-х годах. Потенциальным клонаторам требовалось три ключевых предмета:

  1. Радиоприемник, такой как Icom PCR-1000, который может настраиваться на обратный канал (частота, на которой телефоны AMPS передают данные на вышку)
  2. ПК со звуковой картой и программой Banpaia
  3. Телефон, который можно легко использовать для клонирования, например Oki 900

Радио, настроенное на правильную частоту, будет принимать сигнал, передаваемый мобильным телефоном, который будет клонирован, содержащий пару ESN / MDN телефона. Этот сигнал будет поступать на аудиовход звуковой карты ПК, и Banpaia декодирует пару ESN / MDN из этого сигнала и отображает ее на экране. Затем хакер мог скопировать эти данные в телефон Oki 900 и перезагрузить его, после чего телефонная сеть не могла отличить Oki от исходного телефона, сигнал которого был получен. Это дало клонеру через телефон Oki возможность пользоваться услугами мобильной связи законного абонента, чей телефон был клонирован - точно так же, как если бы этот телефон был физически украден, за исключением того, что абонент сохранил свой телефон, не зная, что телефон был клонирован - по крайней мере, до тех пор, пока этот абонент не получит свой следующий счет.

Проблема стала настолько большой, что некоторые перевозчики потребовали использования ШТЫРЬ перед звонком. В конце концов, сотовые компании запустили систему под названием RF Fingerprinting, с помощью которой она могла определять тонкие различия в сигнале одного телефона от другого и отключать некоторые клонированные телефоны. У некоторых законных клиентов возникли проблемы с этим, если они внесли определенные изменения в свой собственный телефон, например, заменили батарею и / или антенну.

Oki 900 мог слушать телефонные звонки AMPS прямо из коробки без каких-либо модификаций оборудования.[17]

Стандарты

AMPS изначально был стандартизирован Американский национальный институт стандартов (ANSI) как EIA / TIA / IS-3. EIA / TIA / IS-3 был заменен EIA / TIA-553 и временным стандартом TIA с цифровыми технологиями, стоимость беспроводных услуг настолько низка, что проблема клонирования практически исчезла.

Полосы частот

Сотовая связь AMPS работала в 850 МГц Сотовый группа. Для каждой рыночной зоны США Федеральная комиссия связи (FCC) разрешил использование двух лицензиатов (сетей), известных как операторы связи «A» и «B». Каждый оператор на рынке использовал определенный «блок» частот, состоящий из 21 канала управления и 395 голосовых каналов. Первоначально лицензия стороны B (проводная связь) обычно принадлежала местной телефонной компании, а лицензия A (не проводная связь) предоставлялась поставщикам услуг беспроводной связи.

На момент создания сотовой связи в 1983 году FCC предоставила каждому оператору связи на рынке 333 пары каналов (всего 666 каналов). К концу 1980-х годов абонентская база сотовой индустрии по всей Америке выросла до миллионов, и возникла необходимость добавлять каналы для увеличения емкости. В 1989 году FCC предоставила операторам связи расширение с предыдущих 666 каналов до последних 832 (416 пар на несущую). Дополнительные частоты были из полосы, сохраненной в резерве для будущего (неизбежного) расширения. Эти частоты были непосредственно рядом с существующей полосой сотовой связи. Эти полосы ранее были выделены телеканалам 70–83 УВЧ.

Каждый дуплексный канал состоял из 2 частоты. 416 из них находились в диапазоне 824–849 МГц для передач от мобильных станций к базовым станциям, в паре с 416 частотами в диапазоне 869–894 МГц для передач от базовых станций к мобильным станциям. Каждая сотовая станция использовала разные подмножества этих каналов, чем ее соседи, чтобы избежать помех. Это значительно сократило количество каналов, доступных на каждом сайте в реальных системах. Каждый канал AMPS имел полосу пропускания в одном направлении 30 кГц, что в сумме составляет 60 кГц для каждого дуплексного канала.

В США были приняты законы, запрещающие FCC. принятие типа и продажа любого приемника, который мог бы настраивать диапазоны частот, занимаемые аналоговыми сотовыми услугами AMPS. Хотя эта услуга больше не предлагается, эти законы остаются в силе.[18][19]

Узкополосный AMPS

В 1991 году Motorola предложила усовершенствование AMPS, известное как узкополосный AMPS (NAMPS или N-AMPS).[20]

Цифровой AMPS

Основная статья: Цифровой AMPS

Позже многие сети AMPS были частично преобразованы в D-AMPS, часто называемый TDMA (хотя TDMA это общий термин, который применяется ко многим сотовым системам 2G). D-AMPS, коммерческое использование с 1993 г.,[21] был цифровой, 2G стандарт, используемый в основном AT&T Мобильность и Сотовая связь в США В Соединенных Штатах, Rogers Wireless в Канаде, Telcel в Мексике, Telecom Italia Mobile (TIM) в Бразилии, Вымпелком в России, Movilnet в Венесуэле и Cellcom в Израиле. В большинстве регионов D-AMPS больше не предлагается и был заменен более совершенными цифровыми беспроводными сетями.

Технологии-преемники

AMPS и D-AMPS теперь прекращены в пользу любого CDMA2000 или же GSM, которые позволяют передавать данные с большей пропускной способностью для таких сервисов, как WAP, Система обмена мультимедийными сообщениями (MMS) и беспроводной доступ в Интернет. Некоторые телефоны могут поддерживать AMPS, D-AMPS и GSM в одном телефоне (с использованием ПОХОДКА стандарт).

Аналоговый AMPS заменяется цифровым

В 2002 году FCC решила больше не требовать от операторов A и B поддержки услуги AMPS с 18 февраля 2008 года. Все операторы AMPS перешли на цифровой стандарт, такой как CDMA2000 или GSM. Цифровые технологии, такие как GSM и CDMA2000, поддерживают несколько голосовых вызовов на одном канале и предлагают расширенные функции, такие как двусторонний обмен текстовыми сообщениями и услуги передачи данных.

В отличие от США, Канадская комиссия по радио, телевидению и связи (CRTC) и Промышленность Канады не установили никаких требований для поддержки службы AMPS в Канаде. Rogers Wireless разобрал свои AMPS (вместе с ИС-136 ) сеть; сети были остановлены 31 мая 2007 года. Bell Mobility и Telus Mobility, которые управляли сетями AMPS в Канаде, объявили, что они будут соблюдать тот же график, что и FCC в Соединенных Штатах, и в результате не начнут демонтировать свои сети AMPS до февраля 2008 года.[22]

OnStar в значительной степени полагалась на североамериканский сервис AMPS для своих абонентов, потому что на момент разработки системы AMPS предлагала наиболее полное беспроводное покрытие в США. В 2006 г. ADT попросили FCC продлить крайний срок AMPS, поскольку многие из их систем сигнализации все еще используют аналоговую технологию для связи с центрами управления.[23] Сотовые компании, владеющие лицензией A или B (такие как Verizon и Alltel), должны были предоставлять аналоговые услуги до 18 февраля 2008 года. Однако после этого момента большинство сотовых компаний стремились закрыть AMPS и использовать оставшиеся каналы для цифровых Сервисы. OnStar перешли на цифровые услуги с помощью технологии передачи данных, разработанной Airbiquity, но предупредили клиентов, которые не могут быть переведены на цифровую услугу, о том, что 1 января 2008 года их услуга окончательно истечет.[24]

Компании, использовавшие аналоговый AMPS

  • Verizon Wireless —Ранее эксплуатируя сеть AMPS, 18 февраля 2008 г. Verizon прекратил предоставление всех услуг AMPS. Сейчас в основном работает на CDMA2000 технологии.
  • Bell Mobility и Telus Mobility управляли сетями AMPS в Канаде, хотя с тех пор они были перекрыты цифровыми услугами. И Bell Mobility, и Telus Mobility объявили, что будут соблюдать те же правила отключения, что и в Соединенных Штатах, и вывели свои сети AMPS из эксплуатации в 2008 году.[22]
  • Alltel - В 2005 году выяснилось, что только 15% их общей клиентской базы все еще используют существующую аналоговую сеть. Компания опубликовала трехэтапный график отказа.[25] который был завершен в сентябре 2008 года. С приобретением Western Wireless Alltel теперь претендует на звание «крупнейшей сети в Америке». Утверждение было правдой, как ни странно из-за широкого аналогового покрытия в сельской местности. Все услуги Alltel AMPS и D-AMPS были прекращены в сентябре 2008 г.
  • Компания Coastel Offshore Cellular - эксплуатировала сеть AMPS в Мексиканском заливе, которая простиралась от юга от Корпус-Кристи, штат Техас, до юга от Галф-Шорс, штат Алабама. В 2006 году Coastel была единственным оператором связи в США, вся клиентская база которого все еще была полностью аналоговой. В 2007 году Coastel была объединена с Petrocom и SOLA Communications с образованием Broadpoint Inc., и сеть была преобразована в GSM.[26]
  • Moviline (Telefónica Servicios Uno с 1971 года, Moviline с 1994 года) был поставщиком аналоговых услуг для испанского оператора. Moviline управляет сетью ETACS 900 (МГц) в Испании. С 31 декабря 2003 года система была закрыта для новых пользователей, тогда она охватывала 100% населения Испании, но сейчас некоторые антенны переданы операторам GSM. Бренд Moviline полностью заменен на Movistar, цифровой бренд Telefónica, с 1992 года. Сеть была полностью преобразована в GSM и находится на всей территории Испании. Movistar есть сеть 3G с Универсальная система мобильной связи (UMTS) и предлагать услуги через GSM в местах без покрытия 3G.[27]
  • AT&T Мобильность - В регионах, где AT&T Mobility ранее использовала D-AMPS, работающие на частотах 1900 МГц, аналоговая сеть AMPS отсутствовала, а сеть D-AMPS на частоте 1900 МГц была закрыта в середине 2007 года. Обслуживание на оставшихся рынках AMPS 850 МГц было прекращено вместе с услугой D-AMPS 850 МГц 18 февраля 2008 г., за исключением регионов, где обслуживание предоставлялось Dobson Communications. Сети Dobson AMPS и TDMA были закрыты 1 марта 2008 года.
  • Telecom New Zealand (сейчас Spark New Zealand ) - эксплуатировал сеть AMPS / TDMA в Новой Зеландии с 1987 по 2007 год по всей стране, и сеть была известна своим превосходным покрытием. В 2000 году Telecom объявил, что они прекратят использование сети AMPS в течение 5 лет (2005), чтобы дать клиентам возможность перехода на заменяющие его технологии CDMA2000 и более поздние версии 1XRTT. Позже они продлили этот срок до 18 часов 31 марта 2007 г. Примерно в 7:15 31 марта 2007 г. сеть AMPS / TDMA перестала функционировать.
  • Telstra (ранее Telecom Australia) - управлял сетью AMPS в Австралии с февраля 1987 г. до конца 2000 г. В рамках введения конкуренции мобильных телефонов в Австралии правительство Австралии обязало GSM в качестве нового стандарта для мобильных сетей и потребовало, чтобы Telstra закройте сеть AMPS к 2000 году. Однако базовые станции GSM могли обслуживать только ограниченную территорию. Хотя это было нормально для Европы, это означало, что GSM не может эффективно покрывать большие малонаселенные сельские районы Австралии. Telstra развернула сеть CDMA, которая не страдала от этого ограничения, и хотя сеть AMPS была закрыта в конце 1999 года в крупных городах, крайний срок закрытия был продлен до конца 2000 года в сельских районах, чтобы облегчить переход к CDMA. . С тех пор сеть CDMA была заменена сетью UMTS на 850 МГц, Следующий G.
  • СаскТел - эксплуатировал сеть AMPS в Саскачеван, Канада. На момент выхода из строя это была третья по величине сеть AMPS в мире по количеству подписчиков.[28] Он был официально закрыт, начиная с 00:00 2 января 2010 года после двадцати одного года эксплуатации. СаскТел продолжает работать в сетях UMTS.
  • Etisalat (ранее известная как Celltel / TIGO) - управляла сетью Motorola TAC в Шри-Ланке. Это была самая большая аналоговая сеть на Шри-Ланке. Сайт был официально закрыт 31 октября 2006 г. после 17 лет эксплуатации. Etisalat - Шри-Ланка продолжает использовать GSM и HSPA + (Развитый высокоскоростной пакетный доступ) сети.
  • Пелефон - начал предлагать общенациональную услугу AMPS в Израиле в 1986 году. В середине 1990-х он был преобразован в CDMA (IS-95, а затем EV-DO), а в середине 2000-х преобразован в UMTS.
  • Сингтел (ранее известное как телекоммуникационное оборудование) - управляла сетью AMPS, продаваемой как сотовая мобильная радиосистема (CMRS), в Сингапуре с 1988 по 1994 год. В 1989 году Массовый скоростной транзит (MRT) стал первым быстрый транзит Система в мире, чтобы иметь полное покрытие мобильной связи на станциях метро и в туннелях с использованием технологии AMPS.[29] Сингтел списал свою сеть AMPS в 1994 г. GSM был реализован.[30]
  • Paktel получила лицензию AMPS в начале 1990 года на управление сотовой телефонной сетью на всей территории Пакистана. Это была первая компания, получившая бесплатную лицензию на предоставление услуг сотовой связи в Пакистане. Он выполнял услуги AMPS до 2004 года, после чего перешел на GSM.

Смотрите также

Цитаты

  1. ^ AT&T Tech Channel (13 июня 2011 г.). "Архивы AT&T: Тестирование первой сети сотовой связи общего пользования". Techchannel.att.com. Архивировано из оригинал 29 октября 2013 г.. Получено 28 сентября, 2013.
  2. ^ Частная линия В архиве 10 июня 2012 г. Wayback Machine
  3. ^ Вехи прошлого В архиве 6 октября 2011 г. Wayback Machine
  4. ^ а б «Десять лет GSM в Австралии». AMTA. Австралийская ассоциация мобильной связи. 2003. Архивировано с оригинал 20 июля 2008 г.. Получено 16 августа, 2008.
  5. ^ "Главная | ЗТА". pta.gov.pk.
  6. ^ Эстадо, Агенсия (16 июля 2010 г.). "Celulares analógicos estão extintos no Brasil, diz Anatel". Tecnologia e Games.
  7. ^ "Биография Джона Ф. Митчелла". Brophy.net. 7 августа 2012 г.. Получено 28 сентября, 2013.
  8. ^ "Лучшие гиганты телефонии". Historyofthecellphone.com. 11 июня 2009 г. Архивировано с оригинал 17 января 2013 г.. Получено 28 сентября, 2013.
  9. ^ "Кто изобрел мобильный телефон?". Brophy.net. 7 августа 2012 г.. Получено 28 сентября, 2013.
  10. ^ Представитель Motorola помог стимулировать революцию сотовой связи, курируя злополучный проект Iridium, Журнал "Уолл Стрит, Воспоминания, 20–21 июня 2009 г., с. A10
  11. ^ Лейн, Клэр (17 июня 2009 г.). «Джон Ф. Митчелл, 1928–2009: был президентом Motorola с 1980 по 1995 год». Чикаго Трибьюн. Получено 5 декабря, 2011.
  12. ^ Сагер Ира (29 июня 2012 г.). «До появления iPhone и Android появился Симон, первый смартфон». Bloomberg Businessweek. Блумберг Л.П.. Получено 30 июня, 2012. Саймон был первым смартфоном. Двадцать лет назад он представлял собой нашу мобильную жизнь, наполненную приложениями, в которой все функции сотового телефона, пейджера, факсимильного аппарата и компьютера были помещены в черный кирпич весом 18 унций.
  13. ^ Шнайдавинд, Джон (23 ноября 1992 г.). «Пойндекстер указывает на ошибки ПК; открытие Big Blue». USA Today. п. 2Б.
  14. ^ В. Рэй Янг, "AMPS: Введение, история вопроса и цели", Bell System Technical Journal, vol. 58, 1, страницы 1–14, январь 1979 г. (Примечание: Янг был инженером Bell Labs, который изобрел концепцию гексагональной ячейки.)
  15. ^ З. К. Флур и Филип Т. Портер, "AMPS: Архитектура управления", Bell System Technical Journal, вып. 58, 1, страницы 1–14, январь 1979 г. (Примечание: Портер был инженером Bell Labs, который предложил, чтобы вышки сотовой связи располагались по углам шестиугольников, а не по центрам, и имели направленные антенны, которые передавали / принимали в трех направлениях в трех смежных шестиугольных ячейках.)
  16. ^ О'Мэлли, Кэти (19 марта 1995 г.). "ДОРОГОЙ МОШЕННИЧЕСТВО С СОТОВЫМИ ТЕЛЕФОНАМИ ВОЗРАСТАЕТ ПРИ КЛОНИРОВАНИИ НОМЕРА'". Чикаго Трибьюн. Получено 18 июня, 2019.
  17. ^ Снять, ISBN  0786862106, Цутому Шимомура Джон Маркофф - Шимомура описывает демонстрацию упакованного в термоусадочную пленку Oki 900 во время дачи показаний в суде.
  18. ^ "Почему сотовые диапазоны заблокированы на приемниках?". Форум - Общая дискуссия о технологиях и политике. Arrl.org. Получено 28 сентября, 2013.
  19. ^ 47cfr15.121 http://edocket.access.gpo.gov/cfr_2010/octqtr/47cfr15.121.htm и http://wireless.fcc.gov/services/index.htm?job=service_home&id=cellular
  20. ^ Мобильный телефон Британская энциклопедия.
  21. ^ Антон А. Хурдеман, Всемирная история телекоммуникаций, John Wiley & Sons, 31 июля 2003 г., стр. 533
  22. ^ а б "Новости SP&T". Sptnews.ca. 21 сентября 2013 г.. Получено 28 сентября, 2013.
  23. ^ ITWorld В архиве 16 октября 2006 г. Wayback Machine
  24. ^ OnStar.
  25. ^ "Аналоговый закат В архиве 27 декабря 2007 г. Wayback Machine alltel.com
  26. ^ http://www.broadpointinc.com/aboutus.htm В архиве 30 декабря 2007 г. Wayback Machine
  27. ^ Конец испанской аналоговой мобильной телефонной связи (на испанском языке), Эль Паис (Испания). Статья от 22 января 2004 г. Проверено 28 ноября 2017 года.
  28. ^ GSMA Intelligence (16 мая 2013 г.). "GSMA Intelligence". Wirelessintelligence.com. Архивировано из оригинал 30 мая 2013 г.. Получено 28 сентября, 2013.
  29. ^ "Заряжающий Сингапур". The Straits Times.
  30. ^ Дженис Лим (15 июня 2015 г.). «Как развивались мобильные услуги в Сингапуре». Канал НовостиАзия. Архивировано из оригинал 23 марта 2017 г.. Получено 22 марта, 2017.

Рекомендации