Selular. Sejarah ciptaan dan pengeluaran

Perpustakaan teknikal percuma

SEJARAH TEKNOLOGI, TEKNOLOGI, OBJEK DI SEKITAR KITA
Perpustakaan percuma / Buku Panduan / Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita

Selular. Sejarah ciptaan dan pengeluaran

Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita

Buku Panduan / Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita

Komen artikel

Komunikasi selular, rangkaian komunikasi mudah alih adalah salah satu jenis komunikasi radio mudah alih, yang berasaskan rangkaian selular. Ciri utama ialah jumlah kawasan liputan dibahagikan kepada sel (sel) yang ditentukan oleh kawasan liputan stesen pangkalan individu (BS). Sel-sel sebahagiannya bertindih dan bersama-sama membentuk rangkaian. Pada permukaan yang ideal (rata dan belum dibangunkan), kawasan liputan satu BS ialah bulatan, jadi rangkaian yang terdiri daripada mereka kelihatan seperti sel heksagon (sarang lebah).

Rangkaian ini terdiri daripada transceiver yang dipisahkan secara spatial yang beroperasi dalam julat frekuensi yang sama, dan peralatan pensuisan yang membolehkan anda menentukan lokasi semasa pelanggan mudah alih dan memastikan kesinambungan komunikasi apabila pelanggan berpindah dari kawasan liputan satu transceiver ke kawasan liputan yang lain.

Rangkaian mudah alih termasuk sebilangan besar stesen pangkalan, kawasan perkhidmatan yang sebahagiannya bertindih disebabkan kuasa penghantaran yang terhad. Oleh itu, kawasan di mana sambungan telefon mudah alih dengan stesen pangkalan yang dipertimbangkan secara teorinya dijamin, dari segi pelan, adalah polihedron - sel yang menyerupai sarang lebah. Dari sinilah jenis komunikasi radio mudah alih ini mendapat namanya - selular.

Skim selular (klik untuk besarkan)

Ternyata persoalan berapa umur telefon itu tidak begitu mudah untuk dijawab. Nilailah sendiri: prinsip mengubah getaran membran daripada gelombang bunyi kepada isyarat elektrik, yang akan dihantar lebih jauh melalui wayar pada jarak jauh, ditemui oleh penyelidik Perancis Charles Boursol pada tahun 1854. Kemudian, naturalis Jerman Johann Reis belajar cara menghantar bunyi muzik melalui wayar. Tetapi ucapan itu tidak dapat disampaikan. Akhirnya, pada tahun 1876, nasib tersenyum kepada pencipta Amerika Alexander Bell, yang meneka bahawa arus terus diperlukan untuk menghantar pertuturan, dan membangunkan telefon primitif (tetapi berfungsi).

Ia kelihatan mengerikan: di tengah-tengah "kehidupan pegun" adalah magnet berbentuk ladam dengan wayar di sekelilingnya - tiada estetika. Mari buat tempahan bahawa keutamaan Bell ialah versi sejarah Amerika, tetapi sesetengah penyelidik mempertikaikannya, mencari "jejak Rusia" dalam ciptaan itu. Walau bagaimanapun, Bell yang mempatenkan teknologi itu, dan kami berhutang perkataan "telefon" kepadanya. Sejak itu, telefon mula berubah dengan pantas secara luaran dan dalaman. Pada tahun 1920-an ia adalah "loceng" dengan pembesar suara boleh tanggal. Pada tahun 1937, telefon memperoleh telefon bimbit yang kini dikenali dan dail berputar untuk mendail. Dan dia hidup dalam bentuk ini di USSR dan di negara-negara Eropah Timur hingga akhir tahun 1980-an. Industri Soviet tidak pernah menghasilkan telefon tanpa wayar. Mobiliti dalam had apartmen sendiri telah diselesaikan dengan memasang kord berpintal panjang, lebih daripada sepuluh meter, yang memungkinkan untuk membawa telefon ke bilik sebelah.

Pada awal 1990-an, telefon nada sentuh tanpa wayar muncul. Secara beransur-ansur, peranti rumah dan pejabat yang beroperasi dalam jalur 50 MHz dengan julat beberapa puluh meter digantikan dengan peranti 900 MHz. Yang terakhir memberikan imuniti bunyi yang lebih tinggi, beberapa perlindungan daripada peranti berkembar dan jarak sehingga beberapa ratus meter dari stesen pangkalan. Julat sebenar sangat bergantung pada jenis bilik, bilangan sekat konkrit dan halangan lain. Walau bagaimanapun, peranti moden 900-MHz membolehkan anda bekerja dengan selesa di pejabat besar dan bangunan berbilang tingkat.

Malah, nenek moyang komunikasi mudah alih selular ialah kord sambungan telefon radio dan pelbagai rangkaian radio autonomi. Ngomong-ngomong, rangkaian komunikasi khas radial-zonal Altai, yang dikenali secara meluas pada zaman Soviet, yang digunakan oleh elit negeri ketika itu, menyediakan mobiliti dalam ratusan saiz yang mengagumkan. Memandangkan rangkaian ini mempunyai beberapa pelanggan, tiada persoalan untuk menjimatkan sumber frekuensi radio pada masa itu. Sistem komunikasi yang serupa tersedia di negara lain, tetapi ini hanya permulaan kepada masa depan komunikasi selular. Pengenalan rangkaian selular sebenar bermula hanya selepas masalah pemuliharaan spektrum frekuensi radio diselesaikan dan cara ditemui untuk menentukan lokasi semasa pelanggan mudah alih. Ini adalah perlu untuk penghalaan optimum panggilan kepada mereka dan memastikan kesinambungan komunikasi apabila pelanggan berpindah dari satu sel ke sel yang lain.

Kelahiran komunikasi selular bermula pada tahun 1971. Ketika itulah syarikat Bell System menyerahkan kepada Suruhanjaya Komunikasi Persekutuan AS (FCC) penerangan tentang seni bina komunikasi radiotelefon, yang kemudiannya dikenali sebagai selular. Tetapi laluan daripada idea kepada projek sebenar mengambil masa yang agak lama - rangkaian selular komersial mula berfungsi hanya sepuluh tahun kemudian.

Pembangunan sistem selular pada tahun 1970-an dan pelaksanaan seterusnya pada tahun 1980-an membentangkan pelbagai masalah teknikal yang mencabar. Salah satu yang paling serius ialah penciptaan terminal pelanggan mudah alih, bersaiz kecil dan berat. Pada permulaan tahun 1970-an, walaupun penyelesaian teknikal termaju untuk terminal kereta beratnya kurang daripada 15 kilogram. Dan peranti dengan tujuan yang sama terpaksa dilaksanakan dalam saiz dan berat yang boleh diterima untuk memegang dengan satu tangan berhampiran telinga. Pakar Motorola (AS) berjaya mempamerkan kejayaan pertama.

Salah seorang pengasas bidang telekomunikasi baharu ialah Martin Cooper, yang pada awal 1970-an berkhidmat sebagai naib presiden Motorola. Dia adalah orang pertama yang mencadangkan cara untuk mengurangkan saiz radiotelefon secara radikal. Dan pada tahun 1973, telefon radio pertama yang agak kecil muncul, yang berjaya lulus ujian makmal. Martin Cooper membuat panggilan pertama dengannya kepada rakan pesaing dari Bell Laboratories. Sebagai keterangan Cooper sendiri, dia mengucapkan kata-kata berikut: "Bayangkan, Joel, bahawa saya memanggil anda dari telefon bimbit pertama di dunia. Saya ada di tangan saya, dan saya berjalan di sepanjang jalan New York."

selular
Martin Cooper dengan telefon Motorola DynaTAC 8000X

Pada pertengahan 1980-an, nama Martin Cooper telah dimasukkan ke dalam Dewan Kemasyhuran Tanpa Wayar.

Sistem komunikasi selular pertama adalah analog dan mempunyai satu kelemahan yang serius - ketidakserasian sistem daripada pengeluar yang berbeza. Ini dengan ketara mengehadkan keupayaan untuk memindahkan pelanggan antara negara dan juga bandar di mana pelbagai jenis sistem digunakan.

Rangkaian selular analog yang begitu biasa kepada pengguna moden mula dicipta pada awal 1980-an di banyak negara Eropah berdasarkan peralatan bersatu standard MMT-450 dan di Amerika Syarikat berdasarkan standard AMPS. Merekalah yang pada masa itu ditakdirkan untuk mengambil alih sebahagian besar pelanggan mudah alih di seluruh dunia.

Hasil daripada inisiatif Eropah pada tahun 1982, sekumpulan pakar komunikasi mudah alih GSM (Group Special Mobile) daripada 17 pentadbiran komunikasi Eropah timbul, yang mula membangunkan standard digital baharu untuk komunikasi selular. Selama bertahun-tahun usaha GSM telah berjaya, dan hari ini kami mempunyai satu lagi penyahkodan yang digunakan secara meluas bagi singkatan GSM. Sistem Global untuk Komunikasi Mudah Alih (Sistem Global untuk Komunikasi Mudah Alih).

Untuk menyelesaikan masalah pelaksanaan dan pengendalian standard baru pada tahun 1987, MoU kumpulan kerja Eropah telah diasaskan - memorandum persefahaman tentang intipati perjanjian bersama mengenai penggunaan. Komuniti rakan kongsi ini pada masa ini merangkumi lebih daripada seratus pengendali dari hampir 100 negara di seluruh dunia. Pendekatan serius orang Eropah terhadap penciptaan standard baharu membawa kepada kejayaan - kemunculan peneraju semasa dalam komunikasi selular Eropah - piawaian GSM yang beroperasi dalam jalur 900 MHz.

"Pada tahun 1988, dokumen utama telah diterima pakai dan pembangunan pengeluaran peralatan untuk sistem perkhidmatan standard ini bermula," tulis A. Golyshev dalam majalah Radio. "Dan pada tahun 1991, rangkaian GSM pertama telah pun dikendalikan secara praktikal. boleh dianggap sebagai contoh penyelesaian bersama masalah teknikal dan organisasi yang kompleks oleh sekumpulan besar negara. Sistem dan penyelesaian teknikal yang dibangunkan dalam rangka kerja GSM kini digunakan secara meluas dalam penciptaan sistem komunikasi selular digital yang menjanjikan, termasuk yang berasaskan penyelesaian teknologi lain termasuk pembinaan rangkaian GSM berdasarkan prinsip rangkaian pintar, penggunaan model sistem terbuka, pengenalan model penggunaan semula frekuensi baru yang cekap, dsb."

Piawaian menggunakan akses berbilang pembahagian masa (TDMA) yang beroperasi dalam julat frekuensi 890...915 MHz (pautan atas) dan 935...960 MHz (pautan bawah) dengan lebar jalur saluran 200 kHz . Selain saluran trafik, terdapat juga saluran kawalan. Oleh itu, lapan saluran komunikasi logik dilaksanakan dalam satu saluran radio fizikal dalam GSM, setiap satunya boleh digunakan oleh pelanggan yang berasingan.

Satu stesen pangkalan boleh menyokong maksimum 16-20 saluran radio. Kadar pemindahan data maksimum dalam sistem ialah 9,6 Kbps.

Piawaian GSM menggunakan apa yang dipanggil kekunci anjakan frekuensi Gaussian yang cekap secara spektrum dengan anjakan frekuensi minimum. Untuk melindungi daripada ralat dalam saluran radio sistem GSM, pengekodan konvolusi dan blok dengan interleaving digunakan.

Pengekodan konvolusi memperkatakan ralat tunggal, interleaving membolehkan ralat kumpulan ditukar kepada ralat tunggal dan pengekodan blok menyingkirkan ralat yang masih belum diperbetulkan. Peningkatan dalam kecekapan pengekodan dan interleaving pada kelajuan rendah pergerakan terminal pelanggan dicapai dengan menukar frekuensi operasi yang perlahan semasa sesi komunikasi pada kadar 217 hop sesaat.

Untuk tahap keselamatan penghantaran mesej yang tinggi, ia juga disulitkan menggunakan algoritma kunci awam.

"Komposisi berfungsi sistem agak tradisional, - nota A. Golyshev, - ia terdiri daripada pusat pensuisan, pusat kawalan dan penyelenggaraan, stesen pangkalan dan terminal pelanggan.

Pusat pensuisan berfungsi untuk sekumpulan sel (sel), setiap satunya mengandungi stesen pangkalan (kumpulan stesen pangkalan yang berasingan dikawal oleh pengawal khusus), menyediakan semua jenis sambungan yang diperlukan oleh stesen mudah alih pelanggan, serta "penyerahan " apabila pelanggan bergerak (dari sel sel) dan menukar saluran radio apabila gangguan atau kerosakan berlaku. Pusat pensuisan sentiasa memantau lokasi stesen mudah alih, menyimpan maklumat ini dalam pangkalan data selamat khas. Ini membolehkan servis (perayauan) pengguna rangkaian lain standard ini (dimiliki oleh pengendali lain) ...

...Pemaju telah memastikan bahawa sistem GSM mempunyai mekanisme dalaman sendiri untuk menentukan lokasi pelanggan dan penghalaan panggilan, bebas daripada rangkaian telefon tertentu yang mana ia disambungkan, dan, dengan itu, boleh melakukan perkara yang sama dalam mana-mana bahagian setiap negara. Semua ini memudahkan penganjuran perayauan automatik, yang kini digunakan secara meluas di seluruh dunia."

Untuk mengecualikan akses tanpa kebenaran kepada rangkaian GSM, pelanggan disahkan. Pada masa yang sama, semua orang menerima modul pengesahan pelanggan standard untuk tempoh penggunaan rangkaian, yang mengandungi nombor pengenalan antarabangsa, kunci individu dan algoritma pengesahannya sendiri. Setelah memasukkan kadnya ke dalam terminal, pelanggan menukar yang terakhir menjadi peranti individunya. Untuk memberikan perlindungan tambahan untuk terminalnya, pelanggan boleh menetapkan mod operasi sedemikian di mana ia perlu menaip kod pin tambahan pada papan kekunci.

Satu lagi nod penting dalam rangkaian GSM yang bertanggungjawab untuk kebolehpercayaannya ialah pusat operasi dan penyelenggaraan (OMC). Ia menyediakan kawalan dan pengurusan semua komponen rangkaian, dan juga mengawal kualiti kerjanya. Bergantung pada jenis kerosakan, OMC membenarkan ia dibetulkan secara automatik atau dengan bantuan campur tangan kecemasan oleh kakitangan teknikal.

Rangkaian GSM mempunyai pusat kawalan khusus untuk operasi dan penyelenggaraan keseluruhan rangkaian, yang mungkin mengandungi beberapa OMC serantau.

Sistem ini menyediakan pelanggannya dengan pelbagai perkhidmatan pemindahan panggilan, pemberitahuan kos tarif, kemasukan dalam kumpulan pengguna tertutup. Penggunaan pelbagai peralatan dalam rangkaian membolehkan, sebagai tambahan kepada komunikasi suara, untuk menghantar data, pesanan ringkas, perkhidmatan kecemasan, termasuk maklumat kecemasan, isyarat keselamatan pangsapuri, dan kesusahan.

Pengarang: Musskiy S.A.

Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita:

▪ Ekranoplan

▪ Kawat berduri

▪ Disket

Lihat artikel lain bahagian Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Bekerja lama di komputer berbahaya kepada kesihatan 13.08.2023

Kajian saintifik oleh Hycosan&Optase Eye Care mendedahkan kesan negatif penggunaan komputer yang berpanjangan terhadap kesihatan mata. Kegagalan untuk berkelip dengan kerap semasa melihat skrin untuk jangka masa yang lama boleh menyebabkan mata kering, menyebabkan ketidakselesaan, penglihatan kabur dan juga sakit kepala.

Para saintis melaporkan bahawa biasanya seseorang berkelip kira-kira 20 kali seminit, tetapi kekerapan ini menurun kepada 1-3 kelipan seminit apabila perhatian tertumpu sepenuhnya pada skrin komputer.

Hasil kajian menunjukkan bahawa lebih separuh daripada penduduk UK menghabiskan sebahagian besar minggu bekerja di hadapan monitor komputer, dan purata pekerja pejabat menghabiskan lebih daripada 5,5 jam sehari di hadapan skrin. Lebih daripada 88% peserta yang dikaji mengakui bahawa mereka mengalami masalah mata. Sakit kepala menjejaskan lebih daripada satu pertiga daripada mereka yang dikaji, dan satu daripada lima mengalami gangguan penglihatan atau penglihatan kabur.

Pakar kesihatan mata, Sabrina Shah-Desai, berkata: "Pemantau telah menjadi bahagian penting dalam kehidupan seharian kita dan oleh itu adalah penting untuk mengambil langkah untuk menjaga kesihatan mata kita. Rehat tetap daripada cahaya buatan dan peranti digital memainkan peranan penting dalam proses ini."

Berita menarik lain:

▪ Origami membantu menjana elektrik

▪ Komunikasi dengan orang yang tidur

▪ Perubahan iklim menyebabkan lebah berubah bentuk

▪ langit buatan

▪ Penglihatan warna kelawar

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian laman web Garland. Pemilihan artikel

▪ artikel oleh Ernst Junger. Kata-kata mutiara yang terkenal

▪ artikel Apakah cincin Zuhal? Jawapan terperinci

▪ pasal passionflower. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ pasal Cat, mengeringkan minyak. Resipi dan petua mudah

▪ artikel Perapi isyarat dua hala dan isyarat subwufer. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web