بحث داغ: از 0G تا 5G و نقش کشور ژاپن در فناوری ارتباطات – قسمت اول

طی 80 سال گذشته تحولات عظیمی در صنعت مخابرات رخ داده است. بسیاری از علاقه مندان به گوشی های هوشمند واقعا نمی دانند که این صنعت تا چه اندازه پیشرفت کرده است. به همین دلیل ما این مقاله جالب را برای بررسی توسعه صنعت مخابرات از زمان جنگ جهانی دوم برای شما در چند قسمت تهیه کرده ایم. در طول جنگ جهانی دوم ، واكی تاكی های سری SCR موتورولا دستاورد های بزرگی در میدان نبرد به وجود آوردند. این جذابیت جادویی ارتباط بی سیم را به جهانیان نشان داد. همچنین تمایل مردم برای استفاده از آنها در بازار غیر نظامی را برانگیخت.

تاریخچه تلفن های همراه

پس از جنگ ، در سال 1946 ، شرکت AT&T ایالات متحده که اکنون از بزرگترین اپراتور های تلفن همراه محسوب می شود فرستنده و گیرنده بی سیم را به شبکه تلفن سوئیچ عمومی (PSTN) متصل کرد. همچنین به طور رسمی سرویس تلفن همراه MTS (خدمات تلفن همراه) را برای استفاده غیر نظامی راه اندازی کرد.

در MTS ، اگر کاربری بخواهد تماس بگیرد ، ابتدا باید به صورت دستی کانال بی سیم رایگان را جستجو کند. اگر کانال بدست آمد ، سپس با اپراتور صحبت می کند و از طرف دیگر می خواهد از طریق شبکه PSTN اتصال دوم را برقرار کند.

کل تماس از نیمه دو طرفه استفاده می کند ، یعنی فقط یک طرف می تواند همزمان صحبت کند. هنگام مکالمه ، کاربر باید کلید “فشار دادن برای مکالمه” را بر روی تلفن فشار دهد. مطمئنا ، شما هم با ما موافقید که این پروسه بسیار طولانی بوده است.

روش شارژ یا صورتحساب MTS نیز بسیار ابتدایی است. اپراتور در طول مراحل تماس ، صدای بین دو طرف را گوش می دهد. وی پس از پایان تماس به صورت دستی هزینه را محاسبه کرده و صورت حساب را تایید می کند. اگرچه اکنون MTS بسیار متفاوت به نظر می رسد ، اما این سیستم در واقع اولین سیستم تلفن همراه تجاری در تاریخ بشر است.

مگر به شما نگفته اند که تلفن همراه در دهه 1970 اختراع شده اند؟ پس چرا در دهه 1940 چنین فناوری وجود داشته است؟ تلفن همراه ارجاع شده توسط سیستم MTS تلفن همراه نیست. در واقع این تلفن یک وسیله نقلیه سیار است. دقیق تر بگوییم ، این یک واکی تاکی دستی درون اتومبیل است.

تلفن سیار روی خودرو

با استفاده از فناوری الکترونیکی و فناوری باتری در آن زمان ، اختراع تلفن همراه غیرممکن بود. با این حال ، در آن زمان اتومبیل های زیادی وجود داشت.

در آن زمان ، “ایستگاه پایه” نیز بسیار بزرگ بود ، کمی شبیه به برج رادیو و تلویزیون. فقط یکی از این برج ها در شهر و در واقع در مرکز شهر واقع شده بود که تا شعاع 40 کیلومتری را با قدرت فوق العاده بالا پوشش می داد.

در دسامبر 1947 ، محقق آزمایشگاه بل ، داگلاس اچ رینگ (Douglas H. Ring) ، ایده “تلفن همراه” را ارائه داد. این آغاز توسعه در صنعت مخابرات محسوب می شود. وی معتقد بود بهتر است به جای افزایش کورکورانه قدرت انتقال سیگنال ، دامنه انتقال سیگنال را محدود کرده و سیگنال را در یک منطقه محدود (سلول) کنترل کنید.

به این ترتیب سلول های مختلف می توانند از فرکانس یکسانی استفاده کنند بدون اینکه روی یکدیگر تاثیر بگذارند و ظرفیت سیستم را افزایش دهند.

اگرچه ایده ارتباطات سلولی بسیار خوب بود ، اما در آن زمان محدودیت های زیادی وجود داشت. بنابراین ، آزمایشگاه های بل فقط آن را به عنوان ایده خود در قفسه خود نگاه داشتند.

اروپا و آمریکا ماشین های حامل تلفن همراه را توسعه دادند

در دهه 1950 ، کشور های بیشتری شروع به ساخت شبکه های تلفنی روی اتومبیل کردند. به عنوان مثال ، در سال 1952 ، آلمان غربی A-Netz را راه اندازی کرد. در سال 1961 ، مهندس شوروی ، لئونید کوپریانویچ (Leonid Kupriyanovich) ، تلفن همراه ЛК-1 را نیز اختراع کرد که روی ماشین ها نصب می شد. بعدا ، اتحاد جماهیر شوروی سیستم تلفن اتومبیل آلتای را كه بیش از 30 شهر این كشور را تحت پوشش قرار داد ، معرفی كرد.

در سال 1969 ، ایالات متحده سیستم تلفنی MTS پیشرفته ای را با نام IMTS (Improved MTS) معرفی کرد. IMTS از حالت دوبلکس ، شماره گیری خودکار و جستجوی خودکار کانال پشتیبانی می کرد و می توانست 11 کانال (12 کانال بعدی) را ارائه دهد. این یک جهش رو به جلو نسبت به MTS محسوب می شد.

در سال 1971 ، فنلاند شبکه تلفن همراه عمومی ARP را راه اندازی کرد (Auto Radio Puhelin – Puhelin به فنلاندی به معنی تلفن است). این دستگاه در باند فرکانس 150 مگاهرتز کار می کرد اما هنوز سوئیچ آن دستی بود و عمدتا برای خدمات تلفن ماشین به کار می رفت.

چه از نوع آلتایی باشد ، چه از نوع IMTS یا ARP ، بعدا به آن فناوری ارتباطات سیار (0G یا Pre 1G) گفته می شد. این تاریخچه صنعت مخابرات قبل از 1G است. حال ، بیایید ببینیم صنعت مخابرات از دوره 1G چه چیزی برای ارائه داشت.

عصر 1G در صنعت مخابرات

پیشرفت فناوری نیمه هادی فضای بیشتری برای توسعه در صنعت مخابرات فراهم کرد. این اتفاق تا دهه 70 رخ نداد. در سال 1973 ، مهندسان موتورولا ، مارتین کوپر و جان اف میچل (Martin Cooper و John F. Mitchell) ، سرانجام تاریخ ساز شدند. آنها این کار را با اختراع اولین تلفن همراه واقعی در جهان انجام دادند (یک تلفن همراه دستی خصوصی).

این گوشی DynaTAC (Dynamic Adaptive Total Area Coverage) نام داشت. قطر 22 سانتی متری ، وزن 1.28 کیلوگرمی ، 20 دقیقه مکالمه و آنتن بزرگ از نکات قابل توجه این وسیله بود.

در سال 1974 ، کمیسیون ارتباطات فدرال (FCC) بخشی از طیف فرکانس رادیویی را برای استفاده در آزمایش شبکه تلفن همراه تصویب کرد. با این حال ، آزمایش قبل از شروع رسمی تا سال 1977 به تاخیر افتاد. در آن زمان ، AT&T و Motorola که رقبای یکدیگر بودند در این آزمایش شرکت داشتند.

در سال 1964 ، كنگره آمریكا و اپراتور AT&T از استفاده تجاری ارتباطات ماهواره ای “محروم” شد. اما در اوج ناامیدی ، آنها در ارتباط با آزمایشگاه های بل ، بخش ارتباطات سیار را ایجاد كردند و بدنبال فرصت های جدید بودند.

توسعه کند اما با ثبات فناوری 1G

بین سال های 1964 و 1974 ، آزمایشگاه های بل یک سیستم آنالوگ به نام HCMTS (سیستم تلفن همراه با حجم بالا) را راه اندازی کردند. کانال های سیگنالینگ و صوتی سیستم از مدولاسیون FM پهنای باند 30kHz استفاده می کرد و میزان سیگنال دهی 10 کیلوبایت بر ثانیه بود.

از آنجا که در آن زمان هیچ سازمان استانداردی برای سیستم های تلفن همراه بی سیم وجود نداشت ، AT&T استاندارد خود را برای HCMTS ایجاد کرد. بعدا انجمن صنایع الکترونیکی (EIA) این سیستم را استاندارد موقت 3 (IS-3) نامید.

در سال 1976 ، HCMTS نام خود را به AMPS (خدمات تلفن همراه پیشرفته) تغییر داد. AT&T از فناوری AMPS برای انجام آزمایشات FCC در شیکاگو و نیوآرک استفاده می کرد.

ژاپن دارای اولین شبکه تجاری 1G در دنیا

در سال 1979 ، نیپون تلگراف و تلفن (NTT) اولین سیستم ارتباطات تلفن همراه خودکار تجاری جهان را در منطقه کلان شهر توکیو راه اندازی کرد. بعدا این سیستم به عنوان اولین شبکه تجاری 1G در جهان در نظر گرفته شد.

در آن زمان ، این سیستم 88 ایستگاه پایه داشت که از سوئیچینگ کاملا خودکار مکالمه بین سایت های مختلف سلول بدون مداخله دستی پشتیبانی می کرد. این سیستم از فناوری FDMA استفاده می کرد ، پهنای باند مخصوص کانال 25 کیلوهرتز بود و در باند فرکانس 800 مگاهرتز کاربرد داشت. تعداد کل کانال های دوبلکس 600 کانال بود.

تعجب نمی کنید؟ باز هم ژاپنی ها یک گام مهم و خدمتی بزرگ در راستای پیشرفت مردم سایر دنیا برداشته بودند. در قسمت دوم مقاله بیشتر درباره این موضوع صحبت خواهیم کرد. نظر خودتان را با ما به اشتراک بگذارید.