Что такое сотовая связь. Как работает сотовая связь – устройство и принцип работы
Сотовая технология, которая позволяет тысячам людей одновременно подключаться к сети. Подробный разбор работы мобильной связи в нашей статье
Первые проекты сотовой связи
Изобретение мобильного телефона стало важной технологической вехой, изменившей способ общения. Хотя у многих людей разработка мобильных телефонов ассоциируется с американскими компаниями, самый первый мобильный телефон был создан в Советском Союзе.
В 1958 году Воронежский научно-исследовательский институт связи (ВНИИС, ныне «Созвездие») разработал систему «Алтай» – первый в мире мобильный телефон. Система состояла из абонентских телефонов, базовых станций и антенных систем, которые обеспечивали устойчивую связь между абонентами. Она представляла собой полноценную телефонную связь, работающую как обычный телефон – сама находила свободный радиоканал, устанавливала соединение, передавала набранный телефонный номер и гарантированно соединяла абонентов.
При разработке системы «Алтай» советские инженеры столкнулись с рядом проблем. Одна базовая станция могла обслуживать только один мегаполис и имела всего 16 радиоканалов. Антенна, установленная на самой высокой точке местности, могла обеспечить связь только на десятки километров вокруг. Несмотря на эти трудности, к 1970 году система «Алтай» работала в тридцати городах Советского Союза, включая Москву и Ленинград.
Системой «Алтай» в основном пользовались советские партийные и хозяйственные руководители, которые использовали телефоны, установленные прямо в их служебных автомобилях. Успех системы заставил советских инженеров продолжать совершенствовать систему, в том числе расширить диапазон радиоканалов, сделать абонентские станции меньше по размеру и развернуть систему к Олимпийским играм 1980 года.
Стоит отметить, что американский прототип такого мобильного телефона был запущен через год после ввода в эксплуатацию советской мобильной системы, а его коммерческая эксплуатация началась в 1969 году. Поэтому можно утверждать, что СССР был лидером в развитии мобильной связи на заре развития этой технологии. Система «Алтай» была выдающимся достижением в истории технологии мобильных телефонов, которое проложило путь для будущих инноваций в мобильной связи.
Первые западные проекты сотовой связи были коммерческими. Одной из самых ранних инициатив была система Advanced Mobile Phone System (AMPS), которая была запущена в 1978 году компанией Bell Labs в США. AMPS была аналоговой системой, которая использовала множественный доступ с частотным разделением (FDMA) для разделения частотного спектра на отдельные каналы для нескольких пользователей. Эта технология позволяла одновременно использовать одну и ту же частоту несколькими пользователями в разных местах, что было большим прорывом для того времени.
В начале 1980-х годов в Скандинавии была разработана система Nordic Mobile Telephone (NMT), которая представляла собой цифровую систему, использующую множественный доступ с временным разделением (TDMA) для разделения частотного спектра на временные интервалы для нескольких пользователей. Это позволило увеличить емкость и улучшить качество звонков по сравнению с AMPS.
В 1983 году первая коммерческая сотовая сеть была запущена в США компанией Ameritech в Чикаго. Эта сеть использовала технологию AMPS и позволяла пользователям совершать телефонные звонки со своих автомобильных телефонов. В течение следующих нескольких лет сотовые сети были запущены в других странах, включая Японию, Великобританию и Германию.
Первая цифровая сотовая сеть была запущена в 1991 году в США компанией Sprint с использованием технологии множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA). CDMA позволила увеличить емкость и улучшить качество звонков по сравнению с AMPS и TDMA.
Принцип работы мобильной связи
Сотовая связь – это сложная система, обеспечивающая беспроводную связь между двумя или более мобильными устройствами на больших расстояниях с помощью радиоволн. Принцип работы сотовой связи - сеть ячеек, каждая из которых обслуживается базовой станцией.
Когда пользователь совершает звонок или отправляет сообщение, мобильное устройство посылает сигнал на ближайшую базовую станцию. Затем базовая станция направляет сигнал через ряд сотовых вышек и центров коммутации, пока он не достигнет места назначения. Сигнал передается в виде радиоволн, которые транслируются в определенном частотном диапазоне.