История мобильных телефонов - History of mobile phones - Wikipedia
В история мобильные телефоны охватывает устройства мобильной связи, которые подключаются к телефонная сеть общего пользования.
Хотя передача речи с помощью сигнала имеет долгую историю, первые устройства, которые были беспроводными, мобильными, а также могли подключаться к стандартной телефонной сети, появились гораздо позже. Первые такие устройства были едва портативными по сравнению с сегодняшними компактными портативными устройствами, и их использование было неуклюжим.
Наряду с процессом разработки более портативной технологии и более совершенной системы межсетевых соединений, произошли радикальные изменения как в организации сетей беспроводной связи, так и в распространении ее использования, с смартфоны становится обычным явлением во всем мире и растет доля доступ в Интернет теперь сделано через мобильного широкополосного доступа.
Фонды
Предшественники
В 1908 году профессор Альберт Янке и компания Oakland Transcontinental Aerial Telephone and Power Company заявили о разработке беспроводного телефона. Их обвинили в мошенничестве, и затем обвинение было снято, но, похоже, они так и не начали производство.[2] Начиная с 1918 года, немецкая железнодорожная система испытывала беспроводную телефонию в военных поездах между Берлином и Zossen.[3] В 1924 году начались публичные судебные процессы с телефонной связи в поездах между Берлин и Гамбург. В 1925 году компания Zugtelephonie AG была основана для поставки оборудования для телефонной связи, а в 1926 г. - телефонной связи в поездах Deutsche Reichsbahn и Немецкая почта на маршруте между Гамбург и Берлин был одобрен и предложен путешественникам первого класса.[4]
Художественная литература предвосхитила развитие мобильных телефонов в реальном мире. В 1906 году английский карикатурист Льюис Баумер опубликовал карикатуру в Журнал перфорации под названием «Прогнозы на 1907 год», в котором он показал мужчину и женщину в лондонском Гайд-парк каждый в отдельности занимался азартными играми и свиданиями на оборудовании беспроводной связи.[5] Затем, в 1926 году, художник Карл Арнольд создал фантастический мультфильм об использовании мобильных телефонов на улице в картинке «Беспроводная телефония», опубликованной в немецком сатирическом журнале Симплициссимус.[6]
В Вторая мировая война использовали в военных целях радиотелефонную связь. Портативные радиоприемопередатчики были доступны с 1940-х годов. Мобильные телефоны для автомобилей стали доступны в некоторых телефонных компаниях в 1940-х годах. Ранние устройства были громоздкими, потребляли большое количество энергии, а сеть поддерживала только несколько одновременных разговоров. Современное сотовые сети позволяют автоматическое и повсеместное использование мобильных телефонов для передачи голоса и данных.
В Соединенных Штатах инженеры Bell Labs начали работу над системой, позволяющей мобильным пользователям совершать и принимать телефонные звонки из автомобилей, что привело к открытию мобильной службы 17 июня 1946 года в Сент-Луисе, штат Миссури. Вскоре после, AT&T предложенный Служба мобильной связи. Широкий спектр в основном несовместимых услуг мобильной телефонной связи предлагал ограниченную зону покрытия и лишь несколько доступных каналов в городских районах. Поскольку вызовы передавались как незашифрованные аналоговые сигналы, их мог перехватить любой, у кого было радиооборудование, способное принимать эти частоты. Внедрение сотовой технологии, которая позволяла многократно повторно использовать частоты на небольших прилегающих территориях, покрытых относительно маломощными передатчиками, сделало широкое внедрение мобильных телефонов экономически целесообразным.
В СССР Леонид Куприянович, инженер из Москвы, в 1957-1961 годах разработал и представил ряд экспериментальных карманных радиостанций связи. Вес одной модели, представленной в 1961 году, составлял всего 70 г и поместился на ладони.[7][8] Однако в СССР было принято решение сначала разработать систему автомобильного телефона «Алтай».[9]
В 1965 году болгарская компания «Радиоэлектроника» представила мобильный автомат, совмещенный с базовой станцией, на международной выставке «Инфорга-65» в Москве. Решения этого телефона основаны на системе, разработанной Леонид Куприянович. Одна базовая станция, подключенная к одной телефонной линии, могла обслуживать до 15 абонентов.[10]
Достижения мобильной телефонии можно проследить последовательно. поколения от первых услуг "0G", таких как МТС и его преемник "Улучшенная мобильная телефонная связь", до аналоговой сотовой сети первого поколения (1G), цифровых сотовых сетей второго поколения (2G), услуг широкополосной передачи данных третьего поколения (3G) государству. -современные сети четвертого поколения (4G) с собственным IP-адресом.
Базовая технология
Развитие металл-оксид-полупроводник (MOS) крупномасштабная интеграция (LSI) технология, теория информации и сотовые сети привело к разработке доступных мобильная связь. Был быстрый рост беспроводной телекоммуникаций ближе к концу 20 века, в первую очередь из-за внедрения цифровая обработка сигналов в беспроводная связь, движимый развитием недорогих, очень крупномасштабная интеграция (СБИС) RF CMOS (радиочастота дополнительный MOS ) технологии.[11]
Развитие технологий сотовых телефонов стало возможным благодаря достижениям в МОП-транзистор (полевой транзистор металл-оксид-кремний) изготовление полупроводниковых приборов. MOSFET (МОП-транзистор), изобретенный Мохамед Аталла и Давон Канг в Bell Labs в 1959 году является основным строительным блоком современных сотовых телефонов.[12][13] Масштабирование MOSFET, где МОП-транзисторы становятся меньше с уменьшением потребляемая мощность, включено очень крупномасштабная интеграция (VLSI) технология, с MOS количество транзисторов в Интегральная схема количество чипов растет с экспоненциальной скоростью, как и прогнозируется Закон Мура. Непрерывное масштабирование полевых МОП-транзисторов в конечном итоге позволило создавать портативные сотовые телефоны.[12] Типичный современный смартфон построен из миллиардов крошечных МОП-транзисторов по состоянию на 2019 год.[13] используется в интегральных схемах, таких как микропроцессоры и микросхемы памяти,[14] в качестве силовые устройства,[15] и, как тонкопленочные транзисторы (TFT)[16] в мобильные дисплеи.
Достижения в MOSFET power electronic технологии также способствовали развитию цифровых беспроводной мобильные сети, которые необходимы для современных сотовых телефонов. Широкое распространение силовой MOSFET, LDMOS (боковая диффузная MOS) и RF CMOS (радиочастота CMOS ) устройств привели к развитию и распространению цифровых беспроводных мобильных сетей к 1990-м годам, а дальнейшее развитие технологии MOSFET привело к увеличению пропускная способность в течение 2000-х гг.[17][18][19] Большинство основных элементов беспроводных мобильных сетей построено на полевых МОП-транзисторах, включая мобильные трансиверы, базовая станция модули, маршрутизаторы, Усилители мощности RF,[18] телекоммуникационные цепи,[14] ВЧ схемы, и радиоприемопередатчики,[19] в таких сетях, как 2G, 3G,[17] и 4G.[18]
Еще одним важным благоприятным фактором было литий-ионный аккумулятор, который стал незаменим в качестве Энергетический ресурс для сотовых телефонов.[15] Литий-ионный аккумулятор был изобретен Джон Гуденаф, Рашид Язами и Акира Ёшино в 80-е годы[20] и коммерциализируется Sony и Асахи Касей в 1991 г.[21]
Ранние услуги
МТС
В 1949 году AT&T коммерциализировала Служба мобильной связи. С момента своего основания в Сент-Луисе, штат Миссури, в 1946 году, AT&T представила услугу мобильной телефонной связи в ста городах и коридорах шоссе к 1948 году. Услуга мобильной телефонной связи была редкостью: всего 5000 клиентов разместили около 30 000 звонков каждую неделю. Вызовы устанавливались оператором вручную, и пользователю приходилось нажимать кнопку на телефоне, чтобы говорить, и отпускать кнопку, чтобы слушать. Оборудование для вызова абонента весило около 80 фунтов (36 кг).[22]
Росту подписчиков и увеличению доходов препятствовали ограничения, связанные с технологией. Поскольку было доступно только три радиоканала, только три клиента в любом городе могли одновременно звонить по мобильному телефону.[23] Услуги мобильной телефонной связи были дорогими и стоили 15 долларов США в месяц, плюс 0,30–0,40 доллара США за местный звонок, что эквивалентно (в долларах США 2012 года) примерно 176 долларам США в месяц и 3,50–4,75 доллара США за звонок.[22]
В Великобритании также существовала автомобильная система под названием «Радиотелефонная служба почтового отделения».[24] который был запущен по городу Манчестер в 1959 году, и хотя для этого требовалось, чтобы вызывающие абоненты разговаривали с оператором, его можно было передать любому абоненту в Великобритании. Услуга была продлена до Лондон в 1965 году и в других крупных городах в 1972 году.
IMTS
AT&T представила первое серьезное усовершенствование мобильной телефонии в 1965 году, дав усовершенствованной услуге очевидное название Улучшенная служба мобильной связи. IMTS использовала дополнительные радиоканалы, позволяя одновременно выполнять больше вызовов в заданном географическом районе, ввела набор номера абонента, устранила ручную настройку вызова оператором и уменьшила размер и вес абонентского оборудования.[22]
Несмотря на улучшение пропускной способности, предложенное IMTS, спрос превысил пропускную способность. По согласованию с государственными регулирующими органами AT&T ограничила услугу только 40 000 клиентов в масштабе всей системы. В Нью-Йорке, например, 2000 клиентов делили всего 12 радиоканалов, и обычно им приходилось ждать 30 минут, чтобы позвонить.[22]
Радио Common Carrier
Радио Common Carrier[25] или же RCC была услугой, введенной в 1960-х годах независимыми телефонными компаниями, чтобы конкурировать с IMTS AT&T. Системы RCC использовали парные частоты UHF 454/459 МГц и VHF 152/158 МГц, близкие к тем, которые используются IMTS. Услуги на основе RCC предоставлялись до 1980-х годов, когда сотовые системы AMPS сделали оборудование RCC устаревшим.
Некоторые системы RCC были спроектированы таким образом, чтобы позволить клиентам соседних операторов связи использовать их средства, но оборудование, используемое RCC, не позволяло использовать эквивалент современного «роуминга», поскольку технические стандарты не были единообразными. Например, телефон службы RCC в Омахе, штат Небраска, вряд ли будет работать в Фениксе, штат Аризона. Роуминг не поощрялся отчасти из-за отсутствия централизованной отраслевой базы данных биллинга для RCC. Форматы сигналов не были стандартизированы. Например, некоторые системы использовали двухтональный последовательный пейджинг для оповещения мобильного телефона о входящем звонке. Другие используемые системы DTMF. Некоторые использовали Код 2805, который передавал прерывистый тональный сигнал 2805 Гц (аналогичный сигнализации IMTS), чтобы предупредить мобильные устройства о предлагаемом вызове. Некоторое радиооборудование, используемое с системами RCC, представляло собой полудуплексное оборудование LOMO с функцией push-to-talk, такое как портативные устройства Motorola или обычные двусторонние радиостанции серии 700 RCA. Другое автомобильное оборудование имело телефонные трубки и поворотные переключатели или кнопочные панели и работало в полнодуплексном режиме, как обычный проводной телефон. У нескольких пользователей были полнодуплексные портфельные телефоны (радикально продвинутые для своего времени)
В конце существования RCC отраслевые ассоциации работали над техническим стандартом, который разрешил бы роуминг, и у некоторых пользователей мобильной связи было несколько декодеров, позволяющих работать с более чем одним распространенным форматом сигнализации (600/1500, 2805 и Reach). . Ручное управление часто было резервом для роумеров RCC.
Другие услуги
В 1969 году Penn Central Railroad оборудовала пригородные поезда вдоль 360 километров (220 миль) Нью-Йорка -Вашингтон маршрута со специальными телефонами-автоматами, которые позволяли пассажирам звонить по телефону во время движения поезда. Система повторно использовала шесть частот в диапазоне 450 МГц на девяти объектах.[23]
В Великобритании, на Нормандских островах и в других местах некоторое время использовалась телефонная система «Кролик», представляющая собой гибрид «сотовых» базовых станций и мобильных телефонов. Одним из основных ограничений было то, что вы должны были находиться на расстоянии менее 300 футов (ближе к зданиям) от базы из-за ограничений мощности портативного устройства. [26][циркулярная ссылка ]С современными технологиями аналогичный вариант рассматривается для новых «умных часов» Apple 4G, поэтому их можно использовать на крупных мероприятиях во многом аналогично фемтосоте.
Европейские сети мобильной радиосвязи
Эта секция нужны дополнительные цитаты для проверка.Апрель 2012 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) ( |
В Европе было разработано несколько взаимно несовместимых услуг мобильной радиосвязи.
В 1966 году в Норвегии была система под названием OLT который управлялся вручную. Финляндия ARP, выпущенный в 1971 году, также был ручным, как и шведский MTD. Все были заменены на автомат NMT, (Nordic Mobile Telephone) системы в начале 1980-х.
В июле 1971 года компания Burndept представила Readycall в Лондоне после получения специальной концессии, чтобы нарушить монополию почтового отделения и разрешить выборочный вызов Мобильные звонков из городской телефонной сети. Эта система была доступна для общественности по подписке на 16 фунтов стерлингов в месяц. Год спустя услуга была распространена на два других города Великобритании.[27]
Западная Германия была сеть под названием A-Netz запущен в 1952 году как первый публичный коммерческий Мобильные телефонная сеть. В 1972 году это было вытеснено B-Netz которые подключили звонки автоматически.
Сотовая концепция
В декабре 1947 г. Дуглас Х. Ринг и В. Рэй Янг, Bell Labs инженеры, предложенные гексагональные ячейки для мобильных телефонов в автомобилях.[28] На данном этапе не существовало технологии для реализации этих идей и не выделялись частоты. Прошло два десятилетия раньше Ричард Х. Френкиль, Джоэл С. Энгель и Филип Т. Портер Bell Labs расширила ранние предложения до гораздо более подробного плана системы. Портер первым предложил использовать в вышках сотовой связи уже знакомые направленные антенны для уменьшения помех и увеличения повторного использования каналов (см. Рисунок справа).[29] Портер также изобрел метод набора и отправки, используемый во всех сотовых телефонах, чтобы сократить потери времени канала.
Во всех этих ранних примерах мобильный телефон должен был оставаться в пределах зоны обслуживания, обслуживаемой одной базовой станцией, на протяжении всего телефонного разговора, то есть не было непрерывности обслуживания, поскольку телефоны перемещались через несколько зон сотовой связи. Концепции повторное использование частоты и раздача, а также ряд других концепций, которые легли в основу современных технологий сотовых телефонов, были описаны в конце 1960-х годов в работах Френкиля и Портера. В 1970 г. Амос Э. Джоэл младший, инженер Bell Labs,[30] изобрел «трехстороннюю магистраль», чтобы помочь в «звонке раздача Его патент содержал раннее описание концепции сотовой связи Bell Labs, но по мере того, как системы коммутации стали быстрее, такая схема стала ненужной и никогда не использовалась в системе.
План переключения сотового телефона был описан Флюром и Нуссбаумом в 1973 г.[31] а система передачи данных по сотовому телефону была описана в 1977 г. Hachenburg et al.[32]
Появление автоматизированных сервисов
Первая полностью автоматизированная система мобильной связи для автомобилей была запущена в Швеция в 1956 г. MTA (Mobiltelefonisystem A), он позволял совершать и принимать звонки в машине с помощью поворотный циферблат. Автомобильный телефон также может быть вызван. Звонки из машины были прямым набором, тогда как входящие звонки требовали от оператора определения ближайшей к машине базовой станции. Он был разработан Стуре Лорен и другими инженерами компании Телеверкет сетевой оператор. Ericsson предоставила коммутатор, в то время как Свенска Радиоактиеболагет (SRA) и Маркони предоставил телефоны и оборудование базовой станции. Телефоны MTA состояли из вакуумные трубки и реле и весил 40 килограммов (88 фунтов). В 1962 году модернизированная версия получила название Мобильная система B (MTB) был представлен. Это был кнопочный телефон, и использовал транзисторы и DTMF сигнализация для повышения ее эксплуатационной надежности. В 1971 г. MTD была запущена версия, открытая для оборудования нескольких различных марок и получившая коммерческий успех.[33][34] Сеть оставалась открытой до 1983 года, и на момент закрытия у нее все еще было 600 клиентов.
В 1958 году началась разработка аналогичной системы для автомобилистов в СССР.[35] "Алтай «национальная гражданская мобильная телефонная связь базировалась на советском стандарте МРТ-1327. Основными разработчиками системы« Алтай »были Воронежский научно-исследовательский институт связи (ВНИИС) и Государственный специализированный проектный институт (ГСПИ). В 1963 году услуга начала работу в Москве. , и к 1970 году была развернута в 30 городах по всему СССР. Версии системы «Алтай» до сих пор используются в качестве магистральная система в некоторых уголках России.
В 1959 году частная телефонная компания в Брюстере, штат Канзас, США, S&T Telephone Company (работающая и сегодня) с использованием радиотелефонного оборудования Motorola и частной башни, предложила общественным службам мобильной телефонной связи в этом районе Северо-Западный Канзас. Эта система была прямой коммутируемой услугой через местный коммутатор и была установлена на многих частных транспортных средствах, включая зерноуборочные комбайны, грузовики и автомобили. По какой-то пока неизвестной причине система после того, как была переведена в онлайн и работала в течение очень короткого периода времени, была отключена. Руководство компании было немедленно изменено, и полностью работоспособная система и связанное с ней оборудование были немедленно демонтированы в начале 1960 года, чтобы их больше не видели.[нужна цитата ]
В 1966 году Болгария представила на международной выставке «Интероргтехника-66» карманный мобильный автомат РАТ-0,5, совмещенный с базовой станцией РАТЗ-10 (РАТС-10). Одна базовая станция, подключенная к одной телефонной линии, могла обслуживать до шести абонентов (журнал «Радио», 2, 1967; кинохроника «Новости дня», 37, 1966).
Одной из первых успешных общественных коммерческих сетей мобильной связи была ARP сеть в Финляндия, запущен в 1971 году. Посмертно ARP иногда рассматривается как нулевое поколение (0G ) сотовая сеть, немного превосходящая предыдущие собственные сети с ограниченным покрытием.[нужна цитата ]
Портативный мобильный телефон
До 1973 года мобильная телефония была ограничена телефонами, установленными в автомобилях и других транспортных средствах.[30] Motorola была первой компанией, выпустившей карманный мобильный телефон. 3 апреля 1973 г. Мартин Купер, а Motorola исследователь и руководитель, сделал первый звонок по мобильному телефону с портативного абонентского оборудования, позвонив доктору Джоэл С. Энгель из Bell Labs, его соперник.[36][37][38] Прототип портативного телефона, которым пользовался доктор Купер, весил 1,1 килограмма (2,4 фунта) и имел размеры 23 на 13 на 4,5 см (9,1 на 5,1 на 1,8 дюйма). Прототип работал в режиме разговора всего 30 минут, а на подзарядку требовалось 10 часов.[39]
Джон Ф. Митчелл,[40][41][42] Глава Motorola по портативным коммуникационным продуктам и начальник Купера в 1973 году сыграли ключевую роль в продвижении разработки портативного оборудования для мобильных телефонов. Митчеллу не удалось подтолкнуть Motorola к разработке продуктов беспроводной связи, которые были бы достаточно маленькими, чтобы их можно было использовать где угодно, и он участвовал в разработке сотового телефона.[43][44]
Ранние поколения
Новые технологии разрабатывались и внедрялись в серии волн или поколений. Терминология «поколения» стала широко использоваться только после запуска 3G, но теперь используется задним числом при обращении к более ранним системам.
1G - аналоговая сотовая связь
Первые когда-либо развернутые автоматические аналоговые сотовые системы были NTT система впервые использовалась в 1979 году для автомобильных телефонов в Токио (а затем и в остальной части Японии), а NMT система, выпущенная в Скандинавские страны в 1981 г.
Первой аналоговой сотовой системой, широко развернутой в Северной Америке, была Продвинутая система мобильного телефона (AMPS).[45] Он был коммерчески представлен в Северной и Южной Америке 13 октября 1983 года, Израиле в 1986 году и Австралии в 1987 году. AMPS была новаторской технологией, которая помогла стимулировать массовое использование сотовой технологии, но у нее было несколько серьезных проблем по современным стандартам. Он был незашифрован и легко уязвим для подслушивания через сканер; он был подвержен "клонированию" сотового телефона и использовал Множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA) и требовал значительного количества беспроводного спектра для поддержки.
6 марта 1983 г. DynaTAC 8000X мобильный телефон запущен в первой в США сети 1G Ameritech. Его разработка стоила 100 миллионов долларов, и потребовалось более десяти лет, чтобы выйти на рынок.[46] Телефон работал всего тридцать минут, а заряжался десять часов. Потребительский спрос был высоким, несмотря на время автономной работы, вес и низкое время разговора, а списки ожидания исчислялись тысячами.[47][48]
Многие из знаковых ранних коммерческих сотовых телефонов, таких как Motorola DynaTAC Analog AMPS, в конечном итоге были заменены на Цифровой AMPS (D-AMPS) в 1990 году, а к 2008 году служба AMPS была отключена большинством североамериканских операторов связи.
В феврале 1986 года в Австралии компания Telecom Australia запустила свою систему сотовой телефонной связи. Питер Ридман был первым клиентом Telecom, подключившимся 6 января 1986 года вместе с пятью другими абонентами в качестве тестовых клиентов до официальной даты запуска - 28 февраля.
2G - Цифровая сотовая связь
Эта секция нужны дополнительные цитаты для проверка.Май 2019) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) ( |
В 1990-х годах появились системы мобильной связи «второго поколения». За господство на мировом рынке боролись две системы: европейская развитая. GSM стандарт и США разработали стандарт CDMA. Они отличались от предыдущего поколения использованием цифровой вместо аналоговой передачи, а также быстрой из группы сигнализация телефон-сеть. Рост использования мобильных телефонов в результате 2G был взрывным, и в эту эпоху также приход из мобильные телефоны с предоплатой.
В 1991 году первая сеть GSM (Радиолинья ) запущен в Финляндия. В целом частоты, используемые системами 2G в Европе, были выше, чем в Америке, хотя и с некоторым перекрытием. Например, в Европе частотный диапазон 900 МГц использовался для систем 1G и 2G, поэтому системы 1G были быстро закрыты, чтобы освободить место для систем 2G. В Америке ИС-54 стандарт был развернут в той же полосе, что и AMPS и вытеснил некоторые из существующих аналоговых каналов.
В 1993 г. IBM Саймон был представлен. Возможно, это был первый в мире смартфон. Это были мобильный телефон, пейджер, факс и КПК в одном лице. Он включал календарь, адресную книгу, часы, калькулятор, блокнот, электронную почту и сенсорный экран с QWERTY-клавиатурой.[49] У IBM Simon был стилус, используемый для касания сенсорного экрана. Он отличался интеллектуальным набором текста, который угадывал следующие символы при нажатии. У него были приложения или, по крайней мере, способ предоставить больше функций, подключив PCMCIA 1,8 МБ карту памяти в телефон.[50]Одновременно с внедрением систем 2G была тенденция от более крупных «кирпичных» телефонов к крошечным портативным устройствам весом 100–200 грамм (3,5–7,1 унции). Это изменение стало возможным не только благодаря технологическим усовершенствованиям, таким как более совершенные батареи и более энергоэффективная электроника, но также из-за более высокой плотности размещения ячеек для обеспечения растущего использования. Последнее означало, что среднее расстояние передачи от телефона до базовой станции сократилось, что привело к увеличению срока службы батареи во время движения.
Второе поколение представило новый вариант общения, называемый SMS или текстовыми сообщениями. Первоначально он был доступен только в сетях GSM, но со временем распространился во всех цифровых сетях. Первое сгенерированное машиной SMS-сообщение было отправлено в Великобритании 3 декабря 1992 года, а в 1993 году - первое SMS-сообщение, отправленное от человека к человеку в Финляндии. Появление предоплаченные услуги В конце 1990-х годов вскоре SMS стали предпочтительным методом общения среди молодежи, и эта тенденция распространилась среди всех возрастов.
2G также представила возможность доступа к медиа-контенту на мобильных телефонах. В 1998 году первым загружаемым контентом, продаваемым на мобильные телефоны, была мелодия звонка, выпущенная финской компанией Radiolinja (ныне Elisa). Реклама на мобильных телефонах впервые появилась в Финляндии, когда в 2000 году была запущена бесплатная служба заголовков ежедневных SMS-новостей, спонсируемая за счет рекламы.
Мобильные платежи были опробованы в 1998 году в Финляндии и Швеции, где мобильный телефон использовался для оплаты торгового автомата Coca-Cola и парковки. Коммерческие запуски последовали в 1999 году в Норвегии. Первая коммерческая платежная система, имитирующая банки и кредитные карты, была запущена на Филиппинах в 1999 году одновременно операторами мобильной связи Globe и Smart.
Первый полноценный интернет-сервис для мобильных телефонов был представлен NTT DoCoMo в Японии в 1999 году.
3G - мобильный широкополосный доступ
Когда использование телефонов 2G стало более распространенным, и люди начали использовать мобильные телефоны в своей повседневной жизни, стало ясно, что спрос на данные (например, доступ к Интернету) растет. Кроме того, опыт предоставления услуг фиксированной широкополосной связи показал, что спрос на более высокие скорости передачи данных также будет постоянно расти. Технология 2G была далека от поставленной задачи, поэтому отрасль начала работать над следующим поколением технологий, известных как 3G. Основное технологическое отличие технологии 3G от технологии 2G - это использование коммутация пакетов скорее, чем коммутация цепи для передачи данных.[51] Кроме того, процесс стандартизации был сосредоточен не только на технологиях (максимальная скорость передачи данных 2 Мбит / с в помещении, 384 кбит / с на открытом воздухе, например).
Это неизбежно привело к появлению множества конкурирующих стандартов с различными претендентами, продвигающими свои собственные технологии, и видение единого единого всемирного стандарта выглядело далеким от реальности. Стандартный 2G CDMA сети стали совместимыми с 3G с принятием Редакции A EV-DO, который внес в протокол несколько дополнений с сохранением обратной совместимости:
- Внедрение нескольких новых скоростей передачи данных по прямой линии связи, которые увеличивают максимальную пакетную скорость с 2,45 Мбит / с до 3,1 Мбит / с
- Протоколы, которые уменьшат время установления соединения
- Возможность для нескольких мобильных устройств использовать один и тот же временной интервал
- Представление о QoS флаги
Все это было сделано, чтобы обеспечить низкую задержку и низкую скорость передачи данных, например VoIP.[52]
Первая предкоммерческая пробная сеть с 3G была запущена NTT DoCoMo в Японии в районе Токио в мае 2001 года. NTT DoCoMo запустила первую коммерческую сеть 3G 1 октября 2001 года с использованием технологии WCDMA. В 2002 году первые сети 3G на базе конкурирующей технологии CDMA2000 1xEV-DO были запущены SK Telecom и KTF в Южной Корее и Monet в США. С тех пор Моне обанкротился. К концу 2002 года вторая сеть WCDMA была запущена в Японии компанией Vodafone KK (ныне Softbank). Европейские запуски 3G были в Италии и Великобритании группой Three / Hutchison на WCDMA.В 2003 году было запущено еще восемь коммерческих запусков 3G, еще шесть - WCDMA и еще два - стандарта EV-DO.
Во время разработки 3G системы, 2,5 г такие системы как CDMA2000 1x и GPRS были разработаны как расширения существующих сетей 2G. Они обеспечивают некоторые функции 3G, не обеспечивая обещанных высоких скоростей передачи данных или полного набора мультимедийных услуг. CDMA2000-1X обеспечивает теоретическую максимальную скорость передачи данных до 307 кбит / с. Сразу за ними находится КРАЙ система, которая теоретически покрывает требования к системе 3G, но настолько сильно превышает их, что любая практическая система наверняка не выдержит этого.
Высокая скорость соединения технологии 3G позволила трансформировать отрасль: впервые стала возможна потоковая передача радио (и даже телевизионного) контента на телефоны 3G,[53] с такими компаниями, как RealNetworks[54] и Дисней[55] среди первых пионеров этого типа предложения.
В середине 2000-х годов началась эволюция технологии 3G, а именно: Высокоскоростной пакетный доступ по нисходящей линии связи (HSDPA). Это улучшенный 3G (третье поколение) мобильная телефония протокол связи в Высокоскоростной пакетный доступ (HSPA), также известное как 3.5G, 3G + или Turbo 3G, которое позволяет создавать сети на основе Универсальная система мобильной связи (UMTS), чтобы иметь более высокую скорость передачи данных и емкость. Текущие развертывания HSDPA поддерживают скорость нисходящего канала 1,8, 3,6, 7,2 и 14,0 Мбит / с.
К концу 2007 года в сетях 3G во всем мире было 295 миллионов абонентов, что составляло 9% от общей мировой абонентской базы. Примерно две трети из них относятся к стандарту WCDMA и одна треть - к стандарту EV-DO. Услуги 3G-связи принесли более 120 миллиардов долларов дохода в 2007 году, и на многих рынках большинство новых телефонов были активированы 3G. В Японии и Южной Корее на рынок уже не поступают телефоны второго поколения.
Хотя мобильные телефоны долгое время имели возможность доступа к сетям передачи данных, таким как Интернет, только в середине 2000-х (десятилетие), когда стало доступно широкое распространение высококачественного покрытия 3G, специализированные устройства, по-видимому, получили доступ к Интернету. мобильный Интернет. Первые такие устройства, известные как "донглы ", подключенный непосредственно к компьютеру через USB порт. Впоследствии появился еще один новый класс устройств, так называемый «компактный беспроводной маршрутизатор " такой как Нователь MiFi, что делает подключение к Интернету 3G доступным для нескольких компьютеров одновременно через Вай фай, а не только на один компьютер через USB-плагин.
Такие устройства стали особенно популярными для использования с портативными компьютерами из-за дополнительной портативности, которую они наделяют. Следовательно, некоторые производители компьютеров начали встраивать функцию мобильных данных непосредственно в ноутбук, поэтому ключ или MiFi не требовались. Вместо этого сим-карта может быть вставлен непосредственно в само устройство для доступа к услугам мобильной передачи данных. Такие ноутбуки с поддержкой 3G стали широко известны как «нетбуки». По стопам нетбука последовали и другие типы устройств с поддержкой данных. К началу 2010 г. электронные книги, такие как Amazon Kindle и Nook из Barnes & Noble, уже стали доступны со встроенным беспроводным Интернетом, и яблоко объявила о планах встроенного беспроводного Интернета на своей iPad планшетные устройства позже в том же году.
4G - собственные IP-сети
К 2009 году стало ясно, что в какой-то момент сети 3G будут подавлены ростом приложений с интенсивной полосой пропускания, таких как потоковая передача мультимедиа.[56] Следовательно, отрасль начала искать технологии 4-го поколения, оптимизированные для данных, с обещанием повышения скорости до 10 раз по сравнению с существующими технологиями 3G. Первые две коммерчески доступные технологии, названные 4G, были WiMAX стандарт (предлагается в США Спринт ) и LTE стандарт, впервые предложенный в Скандинавии компанией TeliaSonera.
Одним из основных отличий 4G от 3G было устранение коммутация цепи, вместо этого используя сеть, полностью состоящую из IP. Таким образом, 4G положил начало обработке голосовых вызовов, как и любой другой тип потокового аудио, с использованием коммутации пакетов через Интернет, LAN или же WAN сети через VoIP.[57]
5G - Сотовая мобильная связь
«5G» - это следующая версия стандартов сотовой мобильной связи. Стандарты 5G включают радиоспектр миллиметрового диапазона, позволяющий передавать данные со скоростью до 1 гигабит в секунду, и уменьшать задержку (время обработки для обработки передачи данных) между телефоном и сетью до нескольких миллисекунд. Стандарты 5G также включают в себя низкополосный и средний спектр, аналогичный существующим сетям. Телефонные компании внедряют технологию 5G с 2019 года.
Стандарты зарядных устройств для мобильных устройств
Порт | Текущий | Напряжение | Мощность (макс.) |
---|---|---|---|
Micro-USB | 500 мА | 5 В | 2,5 Вт |
1 А | 5 В | 5 Вт | |
2 А | 5 В | 10 Вт | |
USB-C[58] | От 100 мА до 3 А | 5 В | 15 Вт |
От 1,7 А до 3 А | 9 В | 27 Вт | |
От 1,8 А до 3 А | 15 В | 45 Вт | |
От 2,25 А до 5 А | 20 В | 100 Вт |
До того, как в конце 2000-х был согласован стандарт универсального зарядного устройства, пользователям требовался адаптер, который часто был проприетарным брендом или производителем для зарядки их батарей. Позже мобильные телефоны крупных брендов обычно использовали USB кабель с micro-USB или, с середины 2010-х, USB-C интерфейс. яблоко с iPhone является единственным крупным брендом, сохранившим собственный интерфейс (30-контактный разъем док-станции заменен на Молния в 2012).
В Китае
По состоянию на 14 июня 2007 г.[Обновить], все новое мобильные телефоны подача заявки на лицензию в Китай необходимы для использования порта USB в качестве порта питания для зарядки аккумулятора.[60][61] Это был первый стандарт, в котором использовалось сокращение D + и D−.[62]
Универсальное решение для зарядки OMTP / GSMA
В сентябре 2007 г. Открытая платформа мобильных терминалов группа (форум операторов и производителей мобильных сетей, таких как Nokia, Samsung, Motorola, Сони Эрикссон, и LG ) объявил, что его участники согласились с Micro-USB в качестве будущего общего разъема для мобильных устройств.[63][64]
В Ассоциация GSM (GSMA) последовала их примеру 17 февраля 2009 г.,[65][66][67][68] и 22 апреля 2009 г. это было дополнительно подтверждено CTIA - Беспроводная ассоциация,[69] с Международный союз электросвязи (ITU) объявил 22 октября 2009 г., что он также принял универсальное решение для зарядки в качестве «энергоэффективного решения для всех мобильных телефонов с одним зарядным устройством», и добавил: «Зарядные устройства UCS на основе интерфейса Micro-USB также будет иметь рейтинг эффективности 4 звезды или выше - до трех раз более энергоэффективный, чем зарядное устройство без номинала ».[70]
Стандарт питания смартфонов ЕС
В июне 2009 года многие из крупнейших мировых производителей мобильных телефонов подписали ЕС - спонсируемый Меморандум о взаимопонимании (МоВ), согласно которому большинство мобильных телефонов с возможностью передачи данных, продаваемых в Евросоюз совместим с общий внешний источник питания (обычный EPS). Общая спецификация EPS (EN 62684: 2010) ЕС ссылается на спецификацию зарядки аккумуляторов USB и аналогична GSMA / OMTP и китайским решениям для зарядки.[71][72] В январе 2011 г. Международная электротехническая комиссия (МЭК) выпустила свою версию общего стандарта EPS (ЕС) как IEC 62684: 2011.[73]
Спутниковая мобильная связь
Помимо уже широко распространенного сотового телефона, существует также совершенно другой подход к подключению напрямую с телефона к спутнику на околоземной орбите. Такие мобильные телефоны можно использовать в удаленных районах, недоступных для проводных сетей, или там, где строительство сотовой сети неэкономично.
В Инмарсат Самая старая система, первоначально разработанная в 1979 году для обеспечения безопасности человеческой жизни на море, использует серию спутников в геостационарные орбиты чтобы покрыть большую часть земного шара. Несколько более мелких операторов используют тот же подход, используя всего один или два спутника для предоставления региональных услуг. Альтернативный подход - использовать серию низкая околоземная орбита спутники намного ближе к Земле. Это основа Иридий и Глобалстар услуги спутниковой связи.
Смотрите также
- Мобильная революция
- Автопатч
- История предоплаченного мобильного телефона
- История телефона
- Список самых продаваемых мобильных телефонов
- [Список лучших телефонов по обзору ]
- Служба личных коммуникаций ПК
- Пейджер
- Вавилонокия
- Модуль идентификации абонента
- Смартфон § История
Рекомендации
- ^ Уоллоп, Гарри (18 июня 2011 г.). «Мобильный компьютер звонит по стационарному телефону впервые». Телеграф (Лондон). Получено 20 октября 2019.
- ^ "Корпуса беспроводных телефонов отклонены". Звонок в Сан-Франциско. 104 (37). 7 июля 1908 г.. Получено 21 октября 2013.
- ^ "1900". deutsches-telefon-museum.eu. 29 декабря 2007 г.. Получено 28 мая 2013.
- ^ Информационный центр Mobilfunk (IZMF). izmf.de: «Развитие цифровой мобильной связи в Германии» В архиве 30 июля 2013 г. Wayback Machine, проверено 30 мая 2013 г.
- ^ Ударить кулаком
- ^ simplicissimus.info: Билд "Drahtlose Telephonie" в Симплициссимус, 1926 (Jg. 31) Heft 38, S. 498., (PDF-файл), проверено 14 марта 2012 г.
- ^ Рыбчинский, Юрий (1961). РАДИОФОН. Орловская Правда (на русском языке) (12–1961). М .: Орловская Правда.
- ^ Мартин Купер был не первым. Олег Измеров.
- ^ Журнал «Наука и жизнь», 8, 1957 и 10, 1958; Журнал "Техника-молодежи", 2, 1959; Журнал «За рулем», 12, 1957, журнал «Юный техник», 7, 1957, 2, 1958 и 9, 1996; Газета "Орловская правда", 12, 1961.
- ^ Журнал "Наука и жизнь", 8, 1965.
- ^ Srivastava, Viranjay M .; Сингх, Ганшьям (2013). Технология MOSFET для двухполюсного четырехпозиционного радиочастотного переключателя. Springer Science & Business Media. п. 1. ISBN 9783319011653.
- ^ а б Сахай, Шубхам; Кумар, Мамидала Джагадеш (2019). Беспереходные полевые транзисторы: проектирование, моделирование и имитация. Джон Уайли и сыновья. ISBN 9781119523536.
- ^ а б «Выступление директора Янку на Международной конференции по интеллектуальной собственности 2019 г.». Ведомство США по патентам и товарным знакам. 10 июн 2019. Получено 20 июля 2019.
- ^ а б Колиндж, Жан-Пьер; Грир, Джеймс С. (2016). Нанопроволочные транзисторы: физика устройств и материалов в одном измерении. Издательство Кембриджского университета. п. 2. ISBN 9781107052406.
- ^ а б Уильямс, Р. К .; Дарвиш, М. Н .; Blanchard, R.A .; Siemieniec, R .; Rutter, P .; Кавагути Ю. (2017). «Силовой МОП-транзистор Trench - Часть II: VDMOS, LDMOS для конкретных приложений, упаковка и надежность». Транзакции IEEE на электронных устройствах. 64 (3): 692–712. Дои:10.1109 / TED.2017.2655149. ISSN 0018-9383. S2CID 38550249.
- ^ Кимидзука, Нобору; Ямазаки, Шунпей (2016). Физика и технология кристаллического оксидного полупроводника CAAC-IGZO: основы. Джон Вили и сыновья. п. 217. ISBN 9781119247401.
- ^ а б Балига, Б. Джаянт (2005). Кремниевые высокочастотные силовые МОП-транзисторы. Всемирный научный. ISBN 9789812561213.
- ^ а б c Асиф, Саад (2018). Мобильная связь 5G: концепции и технологии. CRC Press. С. 128–134. ISBN 9780429881343.
- ^ а б О'Нил, А. (2008). «Асад Абиди получил признание за работу в области RF-CMOS». Информационный бюллетень IEEE Solid-State Circuits Society. 13 (1): 57–58. Дои:10.1109 / N-SSC.2008.4785694. ISSN 1098-4232.
- ^ «Медаль IEEE для получателей технологий по охране окружающей среды и безопасности». Медаль IEEE за технологии защиты окружающей среды и безопасности. Институт инженеров по электротехнике и электронике. Получено 29 июля 2019.
- ^ «Ключевые слова для понимания Sony Energy Devices - ключевое слово 1991». Архивировано из оригинал 4 марта 2016 г.
- ^ а б c d «1946: первый звонок по мобильному телефону». corp.att.com. Интеллектуальная собственность AT&T. 2011 г.. Получено 24 апреля 2012.
- ^ а б Гордон А. Гоу, Ричард К. Смит Мобильная и беспроводная связь: введение, McGraw-Hill International, 2006 г. ISBN 0-335-21761-3 стр.23
- ^ http://www.btplc.com/today/art91356.html
- ^ «Свод федеральных правил Соединенных Штатов Америки». 1986.
- ^ Кролик (телекоммуникации)
- ^ Wirless World июль 1971 г.
- ^ Записка 1947 года Дугласа Х. Ринга с предложением гексагональных ячеек В архиве 7 февраля 2012 г. Wayback Machine. (PDF). Проверено 30 декабря 2012.
- ^ статья Тома Фарли "Основы сотового телефона" В архиве 5 декабря 2015 г. Wayback Machine. Privateline.com. Проверено 30 декабря 2012.
- ^ а б См. Патент Амоса Джоэла 3,663,762.
- ^ «План переключения для сотовой мобильной телефонной системы»: З. Флур и Э. Нуссбаум, IEEE Transactions on Communications, том 21, № 11 с. 1281 (1973)
- ^ Hachenburg, V .; Holm, B.D .; Смит, Дж. (1977). «Функции передачи данных для сотовой мобильной телефонной системы». IEEE Transactions по автомобильной технологии. 26: 82–88. Дои:10.1109 / Т-VT.1977.23660. S2CID 9138183.
- ^ Ши, Минтао (2007). Технологическая база операторов мобильной сотовой связи Германии и Китая. Univerlagtuberlin. С. 55–. ISBN 978-3-7983-2057-4. Получено 30 декабря 2012.
- ^ Факты о мобиле. Путешествие во времени. mobilen50ar.se
- ^ Первый российский мобильный телефон. Englishrussia.com (18 сентября 2006 г.). Проверено 30 декабря 2012.
- ^ Шилс, Мэгги (21 апреля 2003 г.). "Интервью BBC с Мартином Купером". Новости BBC.
- ^ Мартин Купер, и другие., «Радиотелефонная система», Патент США № 3906166; Дата подачи: 17 октября 1973 г .; Дата выпуска: сентябрь 1975 г .; Правопреемник Motorola
- ^ «Motorola демонстрирует портативный телефон» (PDF). Пресс-релиз Motorola Communications Division. 3 апреля 1979 г.
- ^ «Мартин Купер - изобретатель сотового телефона». Архивировано из оригинал 23 ноября 2015 г.. Получено 23 марта 2012.
- ^ Биография Джона Ф. Митчелла. Brophy.net (07.08.2012). Проверено 30 декабря 2012.
- ^ Лучшие гиганты телефонии В архиве 17 января 2013 г. Wayback Machine. Historyofthecellphone.com (11.06.2009). Проверено 30 декабря 2012.
- ^ Кто изобрел мобильный телефон?. Brophy.net (07.08.2012). Проверено 30 декабря 2012.
- ^ «Руководство Motorola помогло стимулировать революцию мобильных телефонов, курируя злополучный проект Iridium». Журнал "Уолл Стрит, 20–21 июня 2009 г.,
- ^ «Джон Ф. Митчелл, 1928–2009: был президентом Motorola с 1980 по 1995 год». Чикаго Трибьюн. 17 июня 2009 г.. Получено 29 июля 2009.
- ^ Статья AT&T. Corp.att.com (17 июня 1946 г.). Проверено 30 декабря 2012.
- ^ "Первый сотовый телефон - настоящий кирпич"'". Ассошиэйтед Пресс. Получено 21 марта 2012.
- ^ «Это значок оригинального дизайна мобильного телефона». Получено 21 марта 2012.
- ^ А. Клинг, Эндрю (2010). Сотовые телефоны. 27500 Drake Road, Farmington Hills, MI 48331: Lucent Books. стр.24–26.CS1 maint: location (связь)
- ^ «Поколения сотовых телефонов 1G, 2G, 3G, а теперь и 4G - Технические форумы». Forums.techeblog.com. 25 августа 2010 г.. Получено 16 октября 2012.
- ^ «До появления iPhone и Android появился Симон, первый смартфон». Businessweek. 29 июня 2012 г.. Получено 16 октября 2012.
- ^ Информация о 3G и сотовом радио В архиве 15 января 2010 г. Wayback Machine. Privateline.com (23 января 2005 г.). Проверено 30 декабря 2012.
- ^ Гопал, Таватт (11–15 марта 2007 г.). "EVDO Rev. Анализ полосы пропускания канала управления для пейджинга". Конференция по беспроводной связи и сети IEEE. IEEE. С. 3262–7. Дои:10.1109 / WCNC.2007.601. ISBN 978-1-4244-0658-6.
- ^ "Интернет-архив Wayback Machine". 20 сентября 2005 г. Архивировано с оригинал 28 апреля 2006 г.. Получено 16 октября 2012.
- ^ Гонсалвес, Антоне (19 сентября 2005 г.). «RealNetworks запускает потоковую передачу музыки на телефоны Sprint». Informationweek.com. Получено 16 октября 2012.
- ^ «Disney будет предлагать мобильный контент». Неделя СМИ. 20 сентября 2005 г. Архивировано с оригинал 2 сентября 2012 г.. Получено 16 октября 2012.
- ^ Фахд Ахмад Саид. «Проблема ограничения пропускной способности в сетях 3G». Инженерная школа Пердью. Получено 23 апреля 2010.
- ^ «Поддержка VoIP в устройствах Nokia». Архивировано из оригинал 28 мая 2009 г.. Получено 16 августа 2009.
- ^ «10 правил силы», Спецификация питания универсальной последовательной шины, редакция 3.0, версия 1.1, Форум разработчиков USB, получено 5 сентября 2017
- ^ «Площадь USB Type-C расширяется по сегментам рынка - технология IHS». technology.ihs.com. Получено 7 августа 2019.
- ^ Цай Янь (31 мая 2007 г.). «Китай вводит универсальное зарядное устройство для сотовых телефонов». EE Times. Получено 25 августа 2007.
- ^ Китайский технический стандарт FCC: "YD / T 1591-2006, Технические требования и метод испытаний зарядного устройства и интерфейса для оконечного оборудования мобильной связи" (PDF) (на китайском языке). Диан юань. Цитировать журнал требует
| журнал =
(помощь) - ^ Лам, Кристалл; Лю, Гарри (22 октября 2007 г.). «Как соответствовать новым китайским стандартам интерфейса мобильных телефонов». Беспроводная сеть DesignLine. Получено 22 июн 2010.
- ^ «В новом стандарте зарядного устройства для телефона плюсы, кажется, превосходят минусы». Новости. 20 сентября 2007 г.. Получено 26 ноября 2007.
- ^ «Широкое соглашение с производителем дает зеленый свет универсальному телефонному кабелю» (Пресс-релиз). ОТМП. 17 сентября 2007 г. Архивировано с оригинал 29 июня 2009 г.. Получено 26 ноября 2007.
- ^ «Соглашение о стандартном зарядном устройстве для мобильных телефонов» (Пресс-релиз). GSM мир. Архивировано из оригинал 17 февраля 2009 г.. Получено 3 декабря 2017.
- ^ «Общая зарядка и подключение к локальным данным». Открытая платформа мобильных терминалов. 11 февраля 2009. Архивировано с оригинал 29 марта 2009 г.. Получено 11 февраля 2009.
- ^ «Универсальное решение для зарядки ~ Мир GSM». Мир GSM. Архивировано из оригинал 26 июня 2010 г.. Получено 22 июн 2010.
- ^ «Решение проблемы универсального стандарта зарядки мобильных телефонов». Планетный аналог. Архивировано из оригинал 9 сентября 2012 г.. Получено 22 июн 2010.
- ^ «Ассоциация беспроводной связи объявляет об одном универсальном зарядном устройстве в честь Дня Земли» (Пресс-релиз). CTIA. 22 апреля 2009 г. Архивировано с оригинал 14 декабря 2010 г.. Получено 22 июн 2010.
- ^ «МСЭ» (Пресс-релиз). 22 октября 2009 г.. Получено 22 июн 2010.
- ^ "зарядные устройства". ЕС: ЕС. 29 июня 2009 г.. Получено 22 июн 2010.
- ^ «Европа получит универсальное зарядное устройство для мобильных телефонов в 2010 году». Проводной. 13 июня 2009 г.. Получено 22 июн 2010.
- ^ «Универсальное зарядное устройство для мобильных телефонов: IEC публикует первый глобально значимый стандарт». Международная электротехническая комиссия. 1 февраля 2011 г.. Получено 20 февраля 2012.