Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Реферат на тему: История развития сетей сотовой связи

Содержание:

Введение

Информационные технологии (ИТ) происходят от английского слова информационные технологии (ИТ). Это широкий класс дисциплин и сфер деятельности, связанных с технологиями создания, хранения, управления и обработки данных, включая использование вычислительной техники. В последнее время под информационными технологиями чаще всего понимают компьютерные технологии. В частности, ИТ связаны с использованием компьютеров и программного обеспечения для создания, хранения, обработки, ограничения передачи и получения информации.

Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, ИТ - это комплекс взаимосвязанных научных технологий, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации человеческого труда, задействованного в обработке и хранении информации, компьютерные технологии и методы организации и взаимодействия с людьми и производством. оборудование, связанные с социальными, экономическими и культурными вопросами. Внедрение ИТ должно начинаться с создания программного обеспечения, моделирования и формирования хранилищ информации для промежуточных данных и решений.

Разработка началась в 1960-х годах вместе с появлением и развитием первых информационных систем (ИС).

В широком смысле ИТ охватывает все области создания, передачи, хранения и восприятия информации, а не только компьютерные технологии. В то же время ИТ часто ассоциируют именно с компьютерными технологиями, и это не случайно: появление компьютеров вывело ИТ на новый уровень, как телевидение, а еще раньше - полиграфия.

Индустрия информационных технологий занимается созданием, развитием и эксплуатацией информационных систем. Информационные технологии призваны, основаны и рационально используют современные достижения в области компьютерных технологий и других высоких технологий, новейшие средства связи, программное обеспечение и практический опыт, для решения задач по эффективной организации информационного процесса, снижения затрат на время, труд, энергия и материальные ресурсы во всех сферах жизни человека и современного общества.

Информационные технологии входят в сферы услуг, управления, промышленного производства, социальных процессов.

Сотовая связь

Один из видов мобильной радиосвязи, в основе которого лежит сотовая связь. Ключевой особенностью является то, что общая зона покрытия делится на соты (соты), определяемые зонами обслуживания отдельных базовых станций (BS). Соты частично перекрываются и образуют сеть, на идеальной (плоской и без застройки) поверхности зона покрытия БС представляет собой круг, составленная из них сеть выглядит как гексагональные ячейки или соты. Сеть состоит из разнесенных приемопередатчиков, работающих в одном частотном диапазоне, и коммутационного оборудования, что позволяет определять текущее местоположение мобильных абонентов и обеспечивать непрерывность связи при переходе абонента из зоны действия одного трансивера в зону покрытия. область другого.

Сотовая история

Первое использование мобильной телефонии в Соединенных Штатах датируется 1921 годом: полиция Детройта использовала одностороннюю диспетчеризацию в диапазоне 2 МГц для передачи информации от центрального передатчика к приемникам, установленным в транспортных средствах.

В 1933 году полиция Нью-Йорка начала использовать систему двусторонней мобильной телефонной радиосвязи (также в диапазоне 2 МГц). В 1934 году Федеральная комиссия по связи США выделила 4 канала для телефонной радиосвязи в диапазоне от 30 до 40 МГц, а в 1940 году около 10 тысяч полицейских машин уже использовали телефонную радиосвязь. То есть сотовая связь в первую очередь появилась для сотрудников правоохранительных органов.

Все эти системы использовали амплитудную модуляцию. Частотная модуляция начала использоваться в 1940 году, а к 1946 году она полностью заменила амплитудную модуляцию. Первый мобильный радиотелефон общего пользования появился в 1946 году (Сент-Луис, США; Bell Telephone Laboratories), использующий полосу частот 150 МГц. В 1955 г. начала работать 11-канальная система в диапазоне 150 МГц, а в 1956 г. - 12-канальная система в диапазоне 450 МГц. Обе эти системы были симплексными и использовали ручное переключение. Автоматические дуплексные системы начали работать в 1964 г. (150 МГц) и 1969 г. (450 МГц) соответственно.

В СССР в 1957 г. московским инженером Л. И. Куприяновичем был создан прототип носимого автоматического дуплексного мобильного радиотелефона ЛК-1 и базовая станция для него. Мобильный радиотелефон весил около трех килограммов и имел дальность действия 20-30 км. В 1958 году Куприянович создал усовершенствованные модели аппарата весом 0,5 кг и размером с пачку сигарет. В 1960-е гг. Христо Бочваров в Болгарии демонстрирует свой прототип карманного мобильного радиотелефона. На выставке Интероргтехника-66 Болгария представляет комплект для организации местной мобильной связи с карманных мобильных телефонов РАТ-0,5 и АТРТ-0,5 и базовую станцию РАТЦ-10, обеспечивающую подключение 10 абонентов.

В конце 50-х годов в СССР началась разработка автомобильной радиотелефонной системы Алтай, которая была введена в опытную эксплуатацию в 1963 г. Первоначально система Алтай работала на частоте 150 МГц. В 1970 году система Алтай работала в 30 городах СССР и ей была выделена полоса 330 МГц.

Точно так же с естественными различиями и в меньшем масштабе ситуация развивалась и в других странах. Так, в Норвегии общественная телефонная радиосвязь используется в качестве морской мобильной связи с 1931 года; в 1955 г. в стране было 27 прибрежных радиостанций. Наземная мобильная связь начала развиваться после Второй мировой войны в форме частных сетей с ручной коммутацией. Таким образом, к 1970 году мобильная телефонная радиосвязь, с одной стороны, уже получила достаточно широкое распространение, но, с другой стороны, она явно не успевала за быстро растущими потребностями с ограниченным количеством каналов в жестко определенных диапазонах частот. Решение было найдено в виде системы сотовой связи, которая позволила резко увеличить пропускную способность за счет повторного использования частот в системе с сотовой структурой.

Сотовые системы

Отдельные элементы системы сотовой связи существовали и раньше. В частности, некое подобие сотовой системы использовалось в 1949 году в Детройте диспетчерской службой такси - с повторным использованием частот в разных сотах с ручным переключением каналов пользователями в заранее определенных местах. Однако архитектура того, что сегодня известно как сотовая система, была описана только в техническом отчете Bell System для FCC в декабре 1971 года. С этого времени начинается развитие сотовой связи.

В 1974 году FCC решила выделить полосу частот 40 МГц для сотовой связи в диапазоне 800 МГц; в 1986 году к нему были добавлены еще 10 МГц в том же диапазоне. В 1978 году в Чикаго начались испытания первого прототипа системы сотовой связи для 2000 абонентов. 1978 год можно считать годом начала практического применения сотовой связи. Первая автоматическая коммерческая сотовая система была также введена в эксплуатацию в Чикаго в октябре 1983 года компанией AT&T (American Telephone and Telegraph). В Канаде сотовая связь используется с 1978 года, в Японии с 1979 года, в странах Северной Европы (Дания, Норвегия, Швеция, Финляндия) с 1981 года, в Испании и Англии с 1982 года. По состоянию на июль 1997 года сотовая связь использовалась более чем в 140 стран на всех континентах, обслуживающие более 150 миллионов абонентов.

Первой коммерчески успешной сетью сотовой связи была финская сеть Авторадиопухелин (ARP). Это название переводится на русский язык как Автомобильный радиотелефон. Запущенный в 1971 году, он достиг 100% покрытия в Финляндии в 1978 году, а в 1986 году у него было более 30 000 подписчиков. Сеть работала на частоте 150 МГц, размер соты составлял около 30 км.

Принцип сотовой связи

Основными компонентами сотовой сети являются сотовые телефоны и базовые станции, которые обычно расположены на крышах и башнях. При включении сотовый телефон слушает эфир, обнаруживая сигнал от базовой станции. Затем телефон отправляет на станцию свой уникальный идентификационный код. Телефон и станция поддерживают постоянную радиосвязь, периодически обмениваясь пакетами. Телефон может связываться со станцией по аналоговому или цифровому протоколу. Если телефон выходит за пределы диапазона базовой станции (или ухудшается качество радиосигнала обслуживающей соты), он устанавливает связь с другой.

Сотовые сети могут состоять из базовых станций разных стандартов, что позволяет оптимизировать производительность сети и улучшить ее покрытие.

Сотовые сети разных операторов подключены друг к другу, а также к фиксированной телефонной сети. Это позволяет абонентам одного оператора звонить абонентам другого оператора с мобильных на стационарные и со стационарных на мобильные.

Операторы могут заключать между собой договоры о роуминге. Благодаря таким соглашениям абонент, находясь за пределами зоны покрытия своей сети, может совершать и принимать звонки через сеть другого оператора. Как правило, это делается по более высоким ставкам.

Мобильный телефон предназначен для работы в сотовых сетях, использует радиоприемник и традиционную телефонную связь для осуществления телефонной связи в зоне покрытия сотовой сети. В настоящее время сотовая связь является наиболее распространенной из всех видов мобильной связи, поэтому мобильный телефон называется сотовым телефоном, хотя мобильные телефоны, помимо сотовых телефонов, также являются спутниковыми телефонами, радиотелефонами и устройствами магистральной связи.

Большинство стандартов мобильной связи используют SIM-карту для идентификации абонента. Это смарт-карта (пластиковая карта с запрессованным в нее микроконтроллером и микросхемой памяти) с программным управлением, а также имеет собственный уникальный идентификационный номер IMSI (International Mobile Subscriber Identity - международный идентификационный номер мобильного абонента) и индивидуальный цифровой пароль. Напряжение питания SIM-карты составляет 3,3 В.

Историю появления сотового телефона можно описать датами и названиями, все идеи приходили постепенно и создавались поэтапно. В 1947 году Bell Laboratories (принадлежащая AT&T) выступила с предложением создать мобильный телефон. Но спустя десять лет, в 1957 году, Л.И. Куприянович (СССР) создал опытный образец мобильного телефона ЛК-1 массой 3 кг и базовую станцию для него, связанную с ГТС. В последующих образцах 1958 г. вес мобильных телефонов был уменьшен до 0,5 кг, а в 1961 г. Л. И. Куприянович подарил журналистам АПН карманный мобильный телефон весом всего 70 г, помещенный на ладони. В 1973 году был выпущен первый прототип портативного сотового телефона Motorola DynaTAC. Считается, что первый звонок по этому телефону был сделан 3 апреля 1973 года, когда его изобретатель, сотрудник Motorola Мартин Купер, позвонил конкуренту AT&T Джоэлю Энгелю.... DynaTAC весил около 1,15 кг и имел размеры 22,5 х 12,5 х 3,75 см. На его передней панели расположено 12 клавиш, из них 10 цифровых и две для отправки вызова и завершения разговора. В DynaTAC не было дисплея и дополнительных функций. В режиме ожидания он мог проработать до восьми часов, в режиме разговора около часа (по другим данным, 35 минут), на зарядку ушло чуть более 10 часов. До 1983 года было создано 5 прототипов DynaTac. В 1981 году NMT-450 (мобильный телефон Северной Европы) с рабочей частотой 450 МГц был принят в качестве единого стандарта для Швеции, Финляндии, Норвегии, Дании, Исландии и Саудовской Аравии.

Сотовая сеть состоит из базовых станций (многочастотных приемопередатчиков УКВ), распределенных по всей зоне покрытия сотовой сети, и коммутаторов. Сотовый телефон прослушивает трансляцию, находит сигнал базовой станции и отправляет ей уникальный IMSI SIM-карты, а также уникальный IMEI телефона.

Сетевой компьютер проверяет личность абонента, передавая случайное число на мобильный телефон, которое SIM-карта обрабатывает с помощью специального алгоритма и отправляет результат на ближайшую базовую станцию. Базовая станция передает информацию на управляющий компьютер, где проверяется код с мобильного телефона и код, вычисленный компьютером. При совпадении мобильному телефону разрешается доступ к сети. Достоверность идентификации считается достаточно высокой.

Сотовый телефон и базовая станция поддерживают постоянную радиосвязь. Во время движения сотовый телефон периодически переключается с одной базовой станции на другую, выбирая станцию, с которой излучается более сильный сигнал. Этот процесс происходит, даже если телефон находится в режиме ожидания и нет разговора.

Сетевой компьютер всегда знает, с какой базовой станцией данный мобильный телефон поддерживает стабильную радиосвязь. Запоминая текущее время и номер базовой станции, компьютер сохраняет время переговоров и местонахождение абонента.

Украденный сотовый телефон можно узнать по его IMEI независимо от того, какая SIM-карта в нем установлена. На многих устройствах вы можете изменить IMEI различными незаконными способами.

Заключение

Сейчас, в нашем веке, мы уже не можем представить жизнь без мобильного устройства, и мы говорим не только о молодых людях, многие люди используют телефон не только как средство общения, но и как ноутбук, у многих бабушек и дедушек есть освоили сотовую связь и убедились в ее преимуществах. Конечно, помимо постоянного использования и улучшения жизни с помощью телефона и сотовой связи, есть еще и не самые лучшие функции, например, радиоволны, которые излучает мобильный телефон, могут изрядно испортить наше здоровье. Но сейчас это мало кого волнует.

Мы находимся в постоянном доступе для всех, мы не бежим домой, чтобы выйти в интернет и посмотреть нужную нам информацию, это можно сделать с вашего мобильного устройства. Технологии развиваются очень быстро, что мы этого не замечаем. Общество находится в поисках новых, только что выпущенных моделей телефонов, пять-десять лет назад мы не могли даже мечтать о таких функциях в мобильных устройствах, мы не ожидали, что сможем всегда быть на связи, всегда онлайн и в то же время всегда на связи. тренд (последний писк моды).

Список литературы

Эльдар Муртазин. От кирпича до смартфона. Удивительная эволюция мобильного телефона. - М.: Альпина Паблишер, 2018
Евгений Макаров Эволюция мобильных телефонов 2015
Чижиков Дмитрий, CBOSS Возможности мобильных телефонов в будущем. 2012
Возняк К., Смит Д., Стив Джобс и Дж. Правдивая история AppleМ.: Эксмо, 2016
Галло К. Правила Джобса. Принципы универсального успеха от основателя Apple. - М.: Манн, Иванов и Фербер, 2015
Адам Лашински Внутри Apple Внутри Apple. - М.: Колибри, Азбука-Аттикус, 2014