|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
HISTORIA TECHNOLOGII, TECHNOLOGII, OBIEKTÓW WOKÓŁ NAS
Komórkowy. Historia wynalazku i produkcji
Katalog / Historia technologii, technologii, przedmiotów wokół nas Komunikacja komórkowa, mobilna sieć komunikacyjna jest jednym z rodzajów mobilnej komunikacji radiowej, która jest oparta na sieci komórkowej. Kluczową cechą jest to, że całkowity obszar pokrycia jest podzielony na komórki (komórki) określone przez obszary pokrycia poszczególnych stacji bazowych (BS). Komórki częściowo zachodzą na siebie i razem tworzą sieć. Na idealnej (płaskiej i niezabudowanej) powierzchni obszarem pokrycia jednego BS jest okrąg, więc złożona z nich sieć wygląda jak sześciokątne komórki (plastry miodu). Sieć składa się z przestrzennie odseparowanych nadajników-odbiorników pracujących w tym samym zakresie częstotliwości oraz urządzeń przełączających pozwalających na określenie aktualnej lokalizacji abonentów telefonii komórkowej oraz zapewnienie ciągłości komunikacji w przypadku przejścia abonenta z obszaru zasięgu jednego nadajnika do obszaru zasięgu inny. Sieć komórkowa obejmuje dużą liczbę stacji bazowych, których obszary usług częściowo się pokrywają ze względu na ich ograniczoną moc nadawczą. Tym samym obszarem, w którym połączenie telefonu komórkowego z rozważaną stacją bazową jest teoretycznie gwarantowane w planie jest wielościan - komórka przypominająca plaster miodu. To stąd ten rodzaj mobilnej komunikacji radiowej ma swoją nazwę - komórkową.
Okazuje się, że na pytanie, ile lat ma telefon, nie jest tak łatwo odpowiedzieć. Oceń sam: zasadę przekształcania wibracji membrany z fal dźwiękowych na sygnał elektryczny, który ma być dalej przesyłany przewodami na odległość, odkrył francuski badacz Charles Boursol w 1854 roku. Później niemiecki przyrodnik Johann Reis nauczył się przesyłać dźwięki muzyczne za pomocą przewodów. Ale nie można było przekazać przemówienia. Wreszcie w 1876 r. szczęście uśmiechnęło się do amerykańskiego wynalazcy Alexandra Bella, który domyślił się, że do przesyłania mowy potrzebny jest prąd stały, i opracował prymitywny (ale działający) telefon. Wyglądało to okropnie: w centrum „martwa natura” znajdował się magnes w kształcie podkowy z owiniętym drutem - brak estetyki. Zastrzeżmy, że priorytetem Bella jest amerykańska wersja historii, ale niektórzy badacze kwestionują to, znajdując w wynalazku „rosyjski ślad”. Jednak to Bell opatentował technologię i to jemu zawdzięczamy słowo „telefon”. Od tego czasu telefon zaczął się szybko zmieniać zarówno zewnętrznie, jak i wewnętrznie. W latach 1920. był to „dzwonek” z odłączanym głośnikiem. W 1937 roku telefon nabył znajomą słuchawkę i obrotową tarczę do wybierania numerów. I w tej formie mieszkał w ZSRR i krajach Europy Wschodniej do końca lat osiemdziesiątych. Przemysł sowiecki nigdy nie wyprodukował telefonów bezprzewodowych. Mobilność w granicach własnego mieszkania rozwiązano instalując długi, kilkunastometrowy, skręcony przewód, który umożliwiał przenoszenie telefonu do sąsiedniego pokoju. Na początku lat 1990. pojawiły się bezprzewodowe telefony dotykowe. Stopniowo urządzenia domowe i biurowe pracujące w paśmie 50 MHz o zasięgu kilkudziesięciu metrów zostały zastąpione urządzeniami 900 MHz. Ten ostatni zapewniał wyższą odporność na zakłócenia, pewną ochronę przed bliźniaczymi urządzeniami i zasięg do kilkuset metrów od stacji bazowej. Rzeczywisty zasięg był silnie uzależniony od rodzaju pomieszczenia, liczby betonowych grodzi i innych przeszkód. Jednak nowoczesne urządzenia 900 MHz pozwalają na komfortową pracę w dużym biurze i wielopiętrowym budynku. W rzeczywistości przodkami komórkowej komunikacji mobilnej były przedłużacze radiotelefoniczne i różne autonomiczne sieci radiowe. Nawiasem mówiąc, promieniście-strefowa specjalna sieć łączności Ałtaj, szeroko znana w czasach sowieckich, z której korzystała ówczesna elita państwowa, zapewniała mobilność w setkach imponujących rozmiarów. Ponieważ sieć ta miała niewielu abonentów, w tym czasie nie było mowy o oszczędzaniu zasobu częstotliwości radiowej. Podobne systemy łączności były dostępne w innych krajach, ale to był tylko wstęp do przyszłości łączności komórkowej. Wprowadzenie prawdziwych sieci komórkowych rozpoczęło się dopiero po rozwiązaniu problemu zapisywania widma częstotliwości radiowych i znalezieniu sposobów określania aktualnej lokalizacji abonentów telefonii komórkowej. Było to konieczne dla optymalnego kierowania do nich połączeń i zapewnienia ciągłości komunikacji, gdy abonent przenosi się z jednej komórki do drugiej. Narodziny komunikacji komórkowej sięgają 1971 roku. Wtedy to firma Bell System przedłożyła amerykańskiej Federalnej Komisji Łączności (FCC) opis architektury łączności radiotelefonicznej, która później stała się znana jako komórkowa. Ale droga od pomysłu do prawdziwego projektu trwała dość długo – komercyjne sieci komórkowe zaczęły działać dopiero dziesięć lat później. Rozwój systemów komórkowych w latach 1970. i ich późniejsze wprowadzenie w latach 1980. wiązały się z wieloma trudnymi problemami technicznymi. Jednym z najpoważniejszych było stworzenie przenośnych terminali abonenckich, niewielkich rozmiarów i wagi. Na przełomie lat 1970. nawet zaawansowane rozwiązania techniczne terminali samochodowych ważyły nieco mniej niż 15 kilogramów. A urządzenie o tym samym przeznaczeniu musiało być wykonane w rozmiarach i ciężarach akceptowalnych do trzymania jedną ręką przy uchu. Specjalistom Motoroli (USA) udało się pochwalić się pierwszymi sukcesami. Jednym z twórców nowych obszarów telekomunikacji jest Martin Cooper, który na początku lat 1970. pełnił funkcję wiceprezesa Motoroli. Jako pierwszy zaproponował sposoby radykalnego zmniejszenia rozmiarów radiotelefonu. A w 1973 roku pojawił się pierwszy stosunkowo mały radiotelefon, który pomyślnie przeszedł testy laboratoryjne. Martin Cooper wykonał pierwszy telefon z nim do innego konkurenta z Bell Laboratories. Jak zeznaje sam Cooper, wypowiedział następujące słowa: „Wyobraź sobie, Joel, że dzwonię do ciebie z pierwszego na świecie telefonu komórkowego. Mam go w rękach i idę ulicą Nowego Jorku”.
W połowie lat 1980. nazwisko Martina Coopera zostało wprowadzone do Wireless Hall of Fame. Pierwsze systemy komunikacji komórkowej były analogowe i miały jedną poważną wadę - niekompatybilność systemów różnych producentów. To znacznie ograniczyło możliwość przenoszenia abonentów między krajami, a nawet miastami, w których wdrożono różne typy systemów. Analogowe sieci komórkowe, tak dobrze znane współczesnemu użytkownikowi, zaczęły powstawać na początku lat 1980. w wielu krajach europejskich w oparciu o zunifikowane wyposażenie standardu MMT-450 oraz w USA w oparciu o standard AMPS. To właśnie im przeznaczono w tym czasie przejęcie większości abonentów telefonii komórkowej na całym świecie. W wyniku europejskiej inicjatywy w 1982 r. powstała grupa ekspertów ds. komunikacji mobilnej GSM (Group Special Mobile) z 17 europejskich administracji ds. komunikacji, która rozpoczęła opracowywanie nowego standardu cyfrowego komunikacji komórkowej. Wieloletnie starania GSM zakończyły się sukcesem, a dziś mamy kolejne szeroko stosowane dekodowanie skrótu GSM. Globalny System Komunikacji Mobilnej (Globalny System Komunikacji Mobilnej). W celu rozwiązania problemów związanych z wdrażaniem i działaniem nowego standardu w 1987 r. utworzono europejską grupę roboczą MoU - memorandum zrozumienia istoty wspólnych porozumień dotyczących użytkowania. Ta społeczność partnerów obejmuje obecnie ponad stu operatorów z prawie 100 krajów na całym świecie. Poważne podejście Europejczyków do stworzenia nowego standardu doprowadziło do sukcesu - pojawienia się obecnego lidera europejskiej komunikacji komórkowej - standardu GSM działającego w paśmie 900 MHz. „W 1988 r. Przyjęto główne dokumenty i rozpoczęto rozwój produkcji urządzeń do systemów usługowych tego standardu” – pisze w czasopiśmie Radio A. Golyshev. „A w 1991 r. Pierwsze sieci GSM były już praktycznie używane. może być traktowane jako przykład wspólnego rozwiązywania złożonych problemów technicznych i organizacyjnych przez dużą grupę krajów. System i rozwiązania techniczne opracowane w ramach GSM są obecnie szeroko stosowane w tworzeniu perspektywicznych cyfrowych systemów łączności komórkowej, w tym opartych na inne technologie, rozwiązania obejmują budowę sieci GSM na zasadach sieci inteligentnych, wykorzystanie modelu systemów otwartych, wprowadzenie nowych wydajnych modeli ponownego wykorzystania częstotliwości itp." Standard wykorzystuje wielodostęp z podziałem czasu (TDMA) działający w zakresie częstotliwości 890...915 MHz (uplink) oraz 935...960 MHz (downlink) z pasmem kanału 200 kHz. Oprócz kanałów ruchu istnieją również kanały kontrolne. W ten sposób w jednym fizycznym kanale radiowym w GSM zaimplementowanych jest osiem logicznych kanałów komunikacyjnych, z których każdy może być wykorzystywany przez osobnego abonenta. Jedna stacja bazowa może obsługiwać maksymalnie 16-20 kanałów radiowych. Maksymalna szybkość transmisji danych w systemie to 9,6 Kb/s. Standard GSM wykorzystuje tak zwane spektralnie wydajne kluczowanie z przesunięciem częstotliwości Gaussa z minimalnym przesunięciem częstotliwości. W celu ochrony przed błędami w kanałach radiowych systemu GSM stosuje się kodowanie splotowe i blokowe z przeplotem. Kodowanie splotowe zajmuje się pojedynczymi błędami, przeplatanie umożliwia konwersję błędów grupowych na pojedyncze, a kodowanie blokowe uwalnia od pozostałych nieskorygowanych błędów. Zwiększenie wydajności kodowania i przeplatania przy niskiej prędkości ruchu terminali abonenckich jest osiągane przez powolne przełączanie częstotliwości roboczych podczas sesji komunikacyjnej z szybkością 217 przeskoków na sekundę. Dla wysokiego stopnia bezpieczeństwa transmisji wiadomości są one dodatkowo szyfrowane algorytmem klucza publicznego. „Skład funkcjonalny systemu jest dość tradycyjny” – zauważa A. Golyshev – składa się z centrali, centrum sterowania i konserwacji, stacji bazowych i terminali abonenckich. Centrala obsługuje grupę komórek (komórek), z których każda zawiera stację bazową (oddzielne grupy stacji bazowych są sterowane przez specjalizowany sterownik), zapewniając wszystkie rodzaje połączeń, jakich potrzebuje abonencka stacja mobilna, a także „przekazywanie ", gdy abonent przemieszcza się (z komórki) i przełącza kanały radiowe w przypadku wystąpienia zakłóceń lub awarii. Centrala stale monitoruje lokalizację stacji mobilnych, przechowując te informacje w specjalnych bezpiecznych bazach danych. Umożliwia to obsługę (roaming) użytkowników innych sieci o tym standardzie (będących własnością innych operatorów)... ...Twórcy zadbali o to, aby system GSM posiadał własny wewnętrzny mechanizm określania lokalizacji abonentów i trasowania połączeń, niezależny od konkretnej sieci telefonicznej, do której jest podłączony, a zatem mógł po prostu robić to samo w dowolnej części każdego kraju. Wszystko to ułatwia organizację automatycznego roamingu, który jest obecnie szeroko stosowany na całym świecie.” Aby wykluczyć nieautoryzowany dostęp do sieci GSM, abonent jest uwierzytelniany. Jednocześnie każdy na czas korzystania z sieci otrzymuje standardowy moduł uwierzytelniania abonenta, który zawiera międzynarodowy numer identyfikacyjny, własny indywidualny klucz oraz algorytm uwierzytelniania. Po włożeniu karty do terminala abonent zamienia ją w swoje indywidualne urządzenie. Aby dodatkowo zabezpieczyć swój terminal, abonent może ustawić taki tryb pracy, w którym konieczne jest dodatkowo wpisanie kodu PIN na klawiaturze. Kolejnym ważnym węzłem w sieci GSM odpowiedzialnym za jej niezawodność jest centrum eksploatacji i konserwacji (OMC). Zapewnia kontrolę i zarządzanie wszystkimi elementami sieci, a także kontroluje jakość jej pracy. W zależności od charakteru usterki, OMC umożliwia jej naprawę automatycznie lub przy pomocy interwencji personelu technicznego. Sieć GSM posiada centrum sterowania dedykowane do obsługi i konserwacji całej sieci, które może zawierać kilka regionalnych OMC. System zapewnia swoim abonentom szeroką gamę usług transferu połączeń, powiadamiania o kosztach taryfowych, włączenia do zamkniętej grupy użytkowników. Wykorzystanie różnych urządzeń w sieci pozwala, poza komunikacją głosową, na przesyłanie danych, krótkich wiadomości, sygnałów alarmowych, w tym informacji alarmowych, sygnałów bezpieczeństwa mieszkania oraz alarmowych. Autor: Musskiy S.A.
Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt
06.05.2024 Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024
▪ Smartfony sprzedają się lepiej niż tradycyjne telefony komórkowe ▪ Bezprzewodowy monitor ładowania HP EliteDisplay S240UJ ▪ Kompaktowe zasilacze medyczne Mean Well RPS-120 i RPS-200 ▪ Kieszonkowa drukarka fotograficzna ▪ Technologia AOC zmniejszy uszkodzenia monitorów na wzrok
▪ sekcja serwisu Uziemienie i uziemienie. Wybór artykułu ▪ artykuł A chłopcy mają krew w oczach. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Kto i kiedy uprawiał seks na księżycowej ziemi? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Inżynier kosztorysowy działu projektowo-kosztorysowego. Opis pracy
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony