Откъде и защо дойдоха джиесемите

Човечеството винаги е искало бързо да предава информация на големи разстояния. Още в зората на цивилизацията за тая работа използвали крясъци, сигнални огньове, димове, барабани, а с времето и пощенски гълъби, и маратонци. За портативен, а и мобилен вариант на такива кодирани връзки, може да се смята използвания и до ден днешен морски флажен семафор и мигащите прожектори.

Флажният семафор на моряците. В зоната на пряка видимост с него се предават 60–80 символа в минута.Днес той е по-скоро екзотика, но в доелектрическите времена той е управлявал ескадри и флотове, командвал е сражения.

Принципен пробив в развитието на технологиите станал по време на Френската революция. През 1789 механикът Клод Шап предложил на Конвента цяла Франция да се покрие с мрежа от кули, на които има кръстообразни подвижни планки. Нещо като махащи човешки ръце.

Нощем на краищата на планките светели фенери. Приемащият телеграфист повтарял положенията от съседната кула, която виждал. Следващият го копирал и така съобщението се местело по веригата от изпращача до получателя.
При промяна на положението на планките можело да се получат около 200 комбинации. Шифърът на телеграфа на Шап се състоял от книга с 92 страници, всяка с 92 думи. Телеграфистите си препредавали номерата на страницата и на думата. Като правило не знаели шифъра. Оптичният телеграф се разпространява в цяла Европа благодарение на усилията на Наполеон, голям негов поклонник.

Наполеоновата армия возела със себе си и малки полеви устройства – мобифоните на своето време.

Скоростта на предаване на съобщенията била много висока. Например в хубаво време от Петербург до Варшава (над 1 000 км по въздуха и много повече от едно селско хълмче до съседното по земята) съобщението стигало за 45 минути.

Мрежа от оптически телеграфи на Шап на територията на Франция. Хубава истинска мрежа с възли, отклонения, центрове и крайни абонати.

Всички заживели щастливо. После някой открил електричеството. Докато се чудели какво да го правят и как да го използват, измислили жиците, бобините, електрическите звънци и ключовете. Хората постепенно се научили да съединяват помежду им отдалечени на големи разстояния обекти, а на практика и мигновенно да обменят прилични обеми информация чрез различни кодови таблици. Например с азбуката на Морз и с устройството, което нарекли телеграф. То и у нас се използваше доскоро.
Малко по-късно измислили микрофоните и високоговорителите. Така се родил телефонът. Хората вече можели и да се чуват. Между тях обаче останали професионалните посредници – телеграфистите със сложната си и огромна апаратура и телефонистките от телефонните централи. Освен това всички били свързани със строго фиксираните места, където стояла приемо–предавателната апаратура, пощата за телеграмите и телефона с манивела за останалото. С времето телефоните станали много, особено в големите градове. Те, разбира се, не знаели как да се намират един друг и ги разделили в териториални групи. Всички телефони от един квартал се свързвали със совята си централа, тя пък се свързвала с централата на съседния квартал, която умеела да намери нужния телефон на своята територия. Всичи квартални централи се обръщали към „шефа си“, главната градска централа, която имала връзка с централата на съседния град. Всички те – с главната за държавата, която пък си говорела с главните централи на другите държави.
Междувременно през 1888 немският физик Хенрих Херц открил електромагнитните вълни и, естествено, и метод за тяхното получаване и регистриране. През април 1895 руснакът, по-скоро учен, отколкото прост инженер, Александър Попов публикува метод за излъчване и използване на електромагнитните вълни за безжично предаване на електрически сигнали, съдържащи информация. През март 1886 успява да предаде на цели 250 метра първата на света радиограма. Тя съдържала само две думи - Хенрих Херц! Това вече било истинско работещо радио. Година по-късно, след като минал през лабораторията на Попов и преписал каквото му трябвало, италианският „далавераджия“ Гуилерло Маркони добавил една батерия за звънеца на радиото, изобретил първата дървена кутия, в която да го сложи, и отишъл в Англия, където патентовал цялата тази система на свое име. В следващите има – няма 10 години, въпреки чудовищните проблеми, които има и до днес, радиото се превръща в напълно използваема, т.е. незаменима технология. Особено на различни подвижни, т.е. „мобилни” обекти. Първо на корабите, като най-големи, защото се искало да има прилични битови условия, огромни антени и специален ток, а той по онова време все пак бил лукс. Следващите подвижни радиофицирани обекти се оказват парният автомобил, дирижаблите и самолетите. Кколкото и да е странно влаковете се радиофицират чак след Втората световна война. Хората вече вече били наясно: движещото се радио хич не е проста работа! Това едва ли са го подозирали, когато за пръв път се опитали да го монтират на бензиновата талига. Това обаче е съвсем друга зловеща история, с унилото заглавие „статистическа радиофизика”.
Радиовълните имат много особености в разпространението си. Например приемниците могат да чуват само предавател, който и „виждат”, каквото и да значи това. Така или иначе, за да съществува реално устойчива и използваема радиовръзка между множество отдалечени кореспонденти, се налага между тях да има препредаватели (ретранслатори). Любимите на Наполеон ръкомахащи кули по баирчетата на съседните села били заменени от мачтите на ретранслаторите, които вече са на стотици, дори хиляди километри една от друга. Или даже съвсем близо – на 300 – 800 километра, и винаги, и навсякъде – там някъде, горе. В космоса!
Радиото проговорило през 1900, когато Реджиналд Фесенден провел първите успешни опити да предаде глас, а просвирило през 1906, когато пак той излъчил музика.
Това вече спокойно може да бъде наречено „радиотелефон”, което се прави и до днес.
Така свършва историята на възникването и идеологията на това, което днес битово се нарича „жиесем бе, брато!!!”.
Спокойно можем да оставим настрани въпроса за развитието на елементната база от първото искрище, през електромеханиката, радиолампите, транзисторите, малките интегрални схеми, и до днешните многоядрени процесори, това е само полупринципиален въпрос.- може да падне? Всички основополагащи въпроси на далечните връзки в мрежови структури са решени и отработени до края на ХІХ век. В това число и кодирането, и шифроването. Физическите принципи на радиовръзките са изяснени в първите десетилетия на ХХ век, специалните ефекти – през 1959 с полета на „Спутник -1”. Теорията на сложните големи мрежи, на бързите, както и на широките комуникационни канали, попада в студентските учебници в началото на 70-те години на ХХ в. А идеята за „плътна опаковка” на физическите обекти вероятно е на половин милиард години и е работа на пчелите, макар че човеците я забелязали и частично осмислили примерно през ХVІІ – ХVІІ в. Тогава и се заинтересували от онова, което днес наричаме кристалография.
Гълъбите и маратонците, за които стана дума в началото, са способи, които според днешната терминология спокойно могат да се нарекат аналогови съобщения, а останалите методи понякога са дискретни – значи почти цифрови.
Когато става дума за мобифони, има още един важен въпрос, чисто терминологичен. „Мобилната телефония бива всякаква”, както се казваше някога. В радиовръзките „телефония” наричат гласово радиопредаване. В този смисъл, всичко, което използваме днес, без уличните телефонни будки и телефона на жица, все е мобифон. И телефонната слушалка-удължител на бабата, която в края на 90-те едвам не събори някакъв нещастен аеробус на софийското летище, додето от вилата си в Драгалевци питаше снаха си на „Витошка” дали е вечеряло внучето, и уоки-токитата на промишлените алпинисти, които коват стиропор по фасадите, и военните радиостанции. Всички са едно и също – МОБИФОН!.
„Мобилен телефон” изобщо не винаги значи „клетъчен”. Това ни успокоява или пък възбужда. Според настроението! Може да се носи насам –натам. Структурата на предаваните по него данни може да е различна. Може да е обикновен домашен телефон по стандарта DEKT (Digital Enhanced Cordless Telecommunication). Може да е на стойка, свързана с електрическата и телефонната мрежа, в която освен зарядно устройство има и маломощна радиостанция, свързваща се единствено със своята радиослушалка. Може пък да е радиотелефон с голям обхват, част от магистрална връзка, спътников телефон. Клетъчната връзка обикновено предполага хексагонално разположение на базовите станции, като клетките на пчелните пити. Този принцип позволява максимална площ да се покрие с минимален брой базови станции, като се запази качеството и скоростта на предаване на информацията.

„Хулиганските”мобифони

Военните, както и телефонните хулигани, появили се заедно с първите телефони, решили лесно и бързо въпроса с мобилността . Просто връзвали дълги жици на пръти или на камък и ги хвърляли върху телефонните линии на стълбовете. Първият законен цивилен мобилен телефон бил на шведа Ларс Магнум Ериксон. През 1910 той пътувал твърде често и започнал да носи в колата си телефон с дълги пръти. Закачал ги за опънатите покрай пътя жици, намирал свободен чифт, завъртал манивелата и поръчвал на телефонистката нужния му номер.
Вече имало мобилна, макар и не клетъчна връзка, а клетъчната проработила практически чак през 60-те.

Радиотелефоните

В материалния свят новостите се появяват, когато възникне реална необходимост от тях. През 20-те години на ХХ в. американската мафия докарала грабежите и убийствата до там, че за управлението на полицейските сили вече не било достатъчно патрулките да стоят до телефонните будки и да приемат съобщения. Така и в колите се появили познатите ни радиостанции. През 1921 детройтската полиция получила автомобилни радиостанции за диапазона 2 МХц. Връзката, разбира се, била неустойчива, с много смущения.
През 1921, пак в Щатите, се появява еднопосочна система за, по същество, пейджингова връзка. Диспечерската система за подвижна телеграфна връзка, като използва азбуката на Морз, изпраща в колата съобщение, че някой трябва да се обади в централата от обикновен жичен телефон.
През 1934 Конгресът на САЩ създава Федералната комисия по съобщенията. Освен жичните телефони, тя регулира и радиодиапазона, решава кой какви честоти да получи. С най-висок приоритет са спасителните служби и държавните агенции, помагащи на най-голям брой хора. След тях са транспортните фирми. До края на Втората световна война на частни лица изобщо не се дават честоти. Малкият брой достъпни диапазони силно ограничавал броя на клиентите и естествено задържало развитието на радиотелефонните връзки, понеже производителите не виждали икономически смисъл в развитието на безжични технологии.
Големият бум на развитие на гласовата връзка, естествено е през Втората световна война, когато всички самолети и танкове получили радиостанции, за да поддържат пряка връзка помежду си.
Първата гражданска мрежа мобилни телефони се появява през 1946 в Сейнт Луис. 40-те килограма радиостанция стояла в багажниците на автомобилите, а слушалката и панела за управление – в кабината на шофьора. Обаждането не било проста работа. Трябвало да се вдигне слушалката, да се превключват каналите, докато се намери свободен. После пък да се поиска от телефонистката в централата да избере градски номер. Връзката била с единен център, осигуряващ я на немалка територия, но и зоната на нейното действие се свеждала единствено до нея. Въпреки всички несъвършенства, мобилната връзка бързо добивала популярност. Тогава се ражда и следващият голям проблем – ограниченият честотен ресурс. Радиотелефоните с близки по честота канали се смущавали един друг, а вредното явление пропадало при разстоятие между двете радиосистеми поне 100 километра, за да може да се използва отново същата честота.
През 60-те години на ХХ в. се появяват транзисторни радиостанции, които вече автоматично могат да намират свободен канал. Това позволява непосредствено, без телефонистка, да се избира нужния номер.
През 1973 някой си инж. Мартин Купер от Моторола публично демонстрира слушалка с размерите на тухла и с антена, която тежала кило и половина, но и можела половин час да се използва за разговор на улицата, като се захранва единствено от собствената си батерия. Това устройство масово се представя като първият в света ръчен радиотелефон, което обаче съвсем не е точно, защото ...
Още през 1957 в Москва инж. Леонид Куприянович демонстрира първия модел на преносим телефон ЛК-1.

Развитието на радиотелефона на Куприянович

Чудото си имало антена, шайба и тежало 3 кг, но радиусът му на действие бил до 30 км, а батерията му работела само 20–30 часа. През 1958 апаратът „отслабнал“ и тежал вече само 500 гр, а през 1961 – едва 70 гр, но пък радиусът му на действие бил вече 80 км. Изследванията се провеждали във Воронежкия Научно–Изследователски Институт по свръзките. Свято вярващите в приоритетите и в американците могат сами да проверят това във всяка библиотека, като потърсят бр. 10/1958 на списание „Наука и жизнь”, както и да разгледат схемите във февруарския брой на сп. „Юный техник” от 1958.
През 1959 българският инж. Христо Бъчваров получава патент за мобилна телефония, след като създава устройство, концептуално близко до изобретеното от Куприянович. За него пише в бр. 3/1964 на българското списание „Космос”. На изложбата „Инфорга-65” в Москва българското предприятие „Радиоелектроника” демонстрира комплект за промишлена мобилна връзка от базова станция, поддържаща 12 номера, и телефон. Започва производството на мобилни телефони РАТ-05 и АТРТ-05 с базовата станция РАТЦ-10, използвани в сторителството и енергетиката.

Инженер Христо Бъчваров ...

... и българските радиотелефони

Спътниковите телефони са другата мобифонна „мафия“. В зависимост от таксата можеш да говориш или с цялата планета, или със зони от нея, за които предварително си заплатил. Освен всичко друго, проблемът е и технически. Някои от спътниците летят на ниски орбити и покриват цялата планета, но трябва да са много, а животът им е кратък. Геостационарните спътници също не са безсмъртни, но те пък „виждат“ малък конус под себе си. И не осигуряват непрекъсната връзка, нито в най–населените, нито в най-рисковите райони на Земята. Засега, без значение кой на кого плаща, чисто организационно става дума за прост телефонен удължител, през който се стига до случайна база от достъпните за спътника. Да си припомним, че 99% от земната повърхност все пак са необитаеми за носителите на такива телефони. Има известна „светлинка в тунела“ - притежателят на единия спътник например да плати на конкуренцията, но това ще е само докато абонатите са малко; или ако застраховател плати неимоверно тлъсти пари, за да се обадят по градския телефон на руската Гражданска отбрана.В момента е неудобен като по-ранните мобифони. В свързочен смисъл ситуацията е като при първите радиотелефони. Някога, когато спътниците станат много и евтини, бързо ще поевтинее, и ще затрие кварталните мобилтели. Но ще приеме идеологията на джиесем-а.
Клетъчните телефони
Клетъчният телефон е друга разновидност на обикновения телефон. Използва радиостанция (радиоприемо–предавател) и традиционна телефонна комутация за телефонна връзка на територия, покрита от клетъчната мрежа, в която е включен. В момента клетъчната връзка е най-разпространената от всички видове мобилни връзки. Сигурно поради тази причина именно клетъчният телефон обикновенно е наричан „мобилен”.
На свой ред и те също силно и бързо се променят, макар че различните им поколения (Gs) се застъпват във времето.
И така, какво представляват въпросните G-та. Идва от английската дума „generation” – поколение.
През 1963 в СССР заработва автомобилната система „Алтай”, която е модернизирана и се използва от държавното ръководство, от спецслужбите, линейките и друг спецтранспорт чак до днес. Една клетка поддържала 16 абоната, и понеже работела в диапазона 150 МХц (примерно като метровия телевизионен обхват), антена, монтирана на висока кула, осигурявала връзка на десетки километри. Година по-късно в САЩ пускат IMTS (Improved Mobile Telephone Service ) с подобни параметри, която влиза в гражданска употреба през 1969.
През 1973 на покрива на 50-етажния небостъргач на Моторола монтират първата базова станция за клетъчна връзка, която осигурявала вече носими ръчни телефони. Обслужвала до 30 абоната, свързвайки ги с наземни жични линии. А първата такава търговска мрежа заработва през 1978 в Бахрейн. Две клетки с по 20 канала в диапазона 400 МХц обслужвали 250 абоната.
С времето, все повече страни разбирали ползата от такава връзка, но използването на свой собствен честотен диапазон не позволява апаратурата да се прилага масово. Това обаче хич не се харесва на туристите например. Освен това, откритите аналогови канали не осигуряват никаква конфиденциалност. Прието е, те да се наричат първо поколение (1G).
Първото поколение (1G) клетъчни мрежи е набор от аналогови телекомуникационни стандарти, въведени в началото на 80-те години на ХХ в.
Главните новости са: отказ от единен център и преход към достатъчно равномерно разположени базови станции, свързани в единна мрежа по цялата територия на покритие на мобилната връзка. Оптималното разполагане на ретранслаторите е в центровете на правилни шестоъгълници, приличащи на пчелна пита, от където идват и термините „клетъчна връзка”, „клетъчен телефон”, и „клетка” – за зоната, която обслужва базовата станция. Абонатите имат връзка с нея на територията, на чиято клетка се намират в момента, т.е. с най-близката до тяхобикновенно .
Новият принцип на йерархизация дава ред възможности. Първо, мрежата може да се разширява с просто добавяне на нови клетки на нови територии. Второ, един и същи канал (на същата честота) може да се използва едновременно от няколко абоната, намиращи се през няколко клетки един от друг. Това е възможно, понеже при достатъчна гъстота на мрежата от станции, радиопредавателите на телефоните могат да са с достатъчно малка мощност, така че качеството на връзката да се запази, и едновременно да не си пречат. Трето, това веднага отменя ограничението по броя на абонатите на такива мрежи. Четвърто, малката мощност на сигнала, необходим за работата на телефона, позволява размерите и теглото му да се намалят до джобни, като го оставят автономен по захранването.
Един от тях е и познатият у нас и вече изваденот употреба NMT-450 (Nordic Mobile Telephone - Северен мобилен телефон) на честота 450 МХц – мобифоните. Използван е в Северна и Източна Европа, Холандия, Швейцария, Русия.
Други са AMPS (Advanced Mobile Phone System, Подобрена мобилна телефонна услуга), използвани в Австралия и Северна Америка от 1983, възникналият на неговата база TACS (Total Access Communications System, Система за връзка с всеобщ достъп) във Великобритания, C-450 в Западна Германия, Южна Африка, Португалия, Radiocom 2000 във Франция и RtMI в Италия. В Япония има няколко системи. Три стандарта: TZ-801, TZ-802 и TZ-803 създадени от NTT, и конкурентната система на DDI, по стандарта JTACS (Japan Total Access Communications System ).
Първата търговска клетъчна мрежа NTT (Nippon Telegraph and Telephone) е пусната в Токио през 1979 година. През 1981 в Бахрейн, а месец по-късно и във Финландия, Дания, Швеция и Норвегия, са включени мрежи NMT-450. Те са и първите, които имат международен роуминг. От 1986 в Скандинавия работи NMT-900, която е с по-големи функционални възможности.
Фактическата скорост на предаване на данните в 1G мрежите е от 2.9 до 5.6 кбайт/с.

Второто поколение (2G)
За решаването на проблемите на аналоговите мрежи през 1982 Европейската конференция на администрациите на пощите и далекосъобщенията (CEPT) създава група за разработване на единен европейски стандарт за цифрова клетъчна връзка в диапазона 900 МХц. Така се появява стандартът GSM (Global System for Mobile Communications – „Глобална система за мобилна връзка”). С отчитане на перспективите за развитие бил отделен и диапазона 1 800 МХц (DCS-1 8000 – Digital Cellular System 1 800– Цифрова клетъчна система 1800 МХц) . В САЩ и Канада се използва диапазона 1 900 МХц.
Първата опитна GSM-мрежа се появява чак през 1990.
Предаването на цифрови сигнали по радиоканалите има огромни преимущества пред предаването на аналогови сигнали: много висока производителност и шумозащитеност, по-качествен звук, защита на информацията и др. През 1990 в САЩ е приет националният стандарт IS-54 за цифрова клетъчна мрежа, по-известен като DAMPS (Digital AMPS), и през 1995 в Хонгконг е пусната първата такава мрежа. Едновременно фирмата Qualcomm разработва технология с шумоподобни сигнали и кодово разделяне на каналите CDMA (Code Division Multiple Access, Множествен достъп с кодово разделяне), а в същото време в Европа започва бурното развитие на GSM.
Най-напред такава мрежа е пусната във Финландия през 1992, после в Англия и накрая „заля“ целия свят.
Докато първото поколение клетъчни мрежи позволява предаването само на глас, второто, каквото е и джиесемът, поддържа и негласови. Най-популярната и често използвана е предаването на къси текстови съобщения – SMS (Short Message Service). Това е двупосочна услуга от един телефон от мрежата към друг и се явява далечно развитие на пейджинговата връзка, за което не е нужен промеждутъчен разговор с оператор от централата.
Освен есемеси първите джиесеми могат да предават и други данни. С тази цел е разработен и Протокол CSD (Digital – Switched Data). Това е технология за предаване на цифрови данни по комутируеми канали. Скоростта е сравнима с тази на стационарните модеми от средата на 90-те, и е много ниска - 9,6 или 14,4 кбит/с., и то само при хубава връзка. Плащането е за цялото време на заемането на пълноценен канал, като за телефонен разговор. За изпращане на факс това все още е поносимо, но с бурното развитие на интернета в края на 90-те години. Много потребители вече искат да ползват телефоните като модеми за компютрите си, което при такива скорости е явно несериозно. На практика полза от CSD няма, тъй като се заема линията и се плащат десетки минути.
HSCSD (High-Speed Circuit-Switched Data), което е развитие на Протокол CSD, осигурявачетири пъти по-бърза и по-висока скорост (43,2 кбит/с) за предаване на данни в джиесем-мрежите. Тя практически е равна на скоростта на стационарните компютърни модеми от 90-те години. Доколкото и без това заема цял комутируем канал, е по-подходящо за разни мултимедийни и видео приложения, отколкото например за електронни пощи, чиито данни се прехвърлят с къси импулси поради малкия си обем. Главният проблем със заемането на крайно скъп гласов канал обаче остава. Макар че услугата все още имала някакви потребители, интересът към еня спадал.
За да се задоволи поне някак нуждата от достъп до интернета през телефоните е разработен Протокол WAP (Wireless Application Protocol – Протокол за Безжичен достъп до Приложенията). Той може да се разглежда като опростена версия на стандартния интернет протокол НТТР, пригоден за малките екрани на телефоните, за слабите им процесори и за ниските скорости на прехвърлянето на данните. Всичко това добре, но WAP-ът не дава достъп до стандартните интернет страници, които за него трябва да са написани на езика WML, също пригоден към телефоните. Абонатите получили някакъв достъп до интернет, но силно окастрен и безинтересен. И за капак – по същия много скъп гласов канал, който по времето на престоя в интернет е и зает за всички обаждания. Общо – взето интересната технология така и не се използва, и е погребана.
Тук се случва разкъсване на поколенията и през 1997 се явяват 2,5G – GPRS (General Packed Radio Services – Служба за пакетно предаване на данни през радио интерфейс), който дава невиждана до тогава скорост на предаване на данните, осигуряваща бърз достъп до информационни и развлекателни услуги; и 2,75G, известен като EDGE (Enhansed Data rates for Global Evolution – Подобрена система за предаване на данни за глобална еволюция на свързочните системи). Тя е още по-бърза, тъй като използва нови типове модулация във времевите пакети на джиесем-канала. Освен в GSM, се използва и в американските TDMA и iDEN. Ранната й модификация използва функциите на GPRS със скорост 384 кбит/с от 1999, късната осигурява вече предаването на качествен звук и видео в реално време.
В технологията GPRS каналите за предаване на глас и данни вече са разделени. Пакетите се изпращат през всяко появило се свободно място, в паузите на телефонните канали. Плаща се не за време на съединението, а за обем на прехвърляните данни. Основната задача е предоставяне на канал за достъп до услугите WAP. Заради пакетния формат лесно и на висока скорост се съгласува с телефонните и компютърните приложения (програми), наред с CSD и HSCSD.
Освен другото, докато GPRS-а прехвърля данни, телефонът запазва способността да приема позвънявания и есемеси. Телефоните, които са „GPRS терминали клас В”, прекъсват GPRS съединението по време на разговора, а след края му автоматично го възстановяват. Терминалите клас А могат да поддържат разговора, докато остават в интернет или прехвърлят други данни, т. е. са реално многозадачни. Класът С (те и GPRS модеми) са разните „телефонни флашки” за компютрите или „интернет флашки” за телефоните.
Теоретично, GPRS-ът може да прехвърля данни със скорост 115 кбит/с, но на практика тя е до 48. Проблемът е главно в оборудването на операторите. По същата причина няма и много бързи телефони.
С появяването на GPRS отново се сетили за Протокола WAP, понеже достъпът до малките по обем WAP-страници става много по-евтино отколкото във времената на CSD и HSCSD. Някои оператори предоставят неограничен достъп до WAP-ресурсите, срещу „скромен“ месечен абонамент.
На базата на GPRS, е създаден и нов формат – MMS (Multimedia Messaging Service – Служба за мултимедийни съобщения). За разлика от чисто текстовия есемес това може да са звукозаписи, снимки, видеоклипове, прехвърляни освен между телефоните и в електронните пощи. Телефонът може да се свърже с лаптопа и пълноценно да се използва Интернет. Тази технология обаче не може да се обяви за 3G, понеже към този момент Международният Съюз по електронни връзки вече е издал определение и спецификации за мрежите 3G. Затова е наречена 2,5G. Ключовата разлика е в скоростта на предаване на данни, която е непостижима за мрежите GPRS.
Третото поколение (3G) клетъчни мрежи не е стандарт за връзка, а общо название за високоскоростните клетъчни мрежи, които възникват на базата на сега съществуващите. В тях прехвърлянето на данни вече доминира над гласовата услуга. Огромните скорости на предаването на данни позволяват между телефоните да се предава висококачествено видеоизображение, да се поддържа непрекъсната връзка с интернет и локални мрежи. Усъвършенстваните системи за защита дават възможност и за финансови операции – телефонът може да замени кредитната карта. Дават на потребителите си не само радиотелефонна връзка, а и интернет със скорост 2 Мб/с, и възможност за предаване на видеофайлове. Всеки абонат получава индивидуален IP адрес, а плащането е по използвания трафик. Така той може постоянно да е в интернета, без да се безпокои за сметката.
Документа IMT-2000, лежащ в основата на 3G технологията, е приет през 2000 година от Международния съюз по електронни връзки. Включва пет различни стандарта, определящи различаващи се технологии: UMTS/WCDMA, CDMA2000/IMT-MC, TD-CDMA/TD-SCDMA (собствен стандарт на Китай), DECT и UWC-136. Най-популярни са UMTS и CDMA2000.
Първата мрежа 3G е пусната на 1 октомври 2001 в Европа - на 3 март 2003 във Великобритания. Забавянето идва от много високите лицензионни такси.

3,5G е преходно поколение, описано в стандарта HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access). Този протокол просто използва по-ефективно радиочестотите, което, без да е нещо ново, повишава производителността и осигурява обслужването на повече абонати едновременно. Подобрено е качеството и увеличена скоростта на предаване на мултимедийни данни, което увеличава и допустимия обем прехвърляна информация.
Модификациите HSPA+, dual-carrier HSPA+, HSPA+ Evolution теоретически позволяват пропускателна способност до 600 МБит/с, което позволява да се говори за поколение 3,75.

В момента върви бърза интеграция на различните видове връзка и радиоразпръскване – клетъчна, спътникова, телевизионно. Устройствата масово стават хибридни, включвайки в себе си телефон, камера, джобен персонален компютър. Вече се формират изискванията и протоколите за следващите поколения.
Четвъртото (4G) поколение клетъчни мрежи е перспективна технология, която трябва да е почти 500 пъти по-бърза от предишната. Трябва да осигурява на абонатите скорости за предаване на данните над 100 Мбит/с за подвижните, и до 1 Гбит/с за стационарните устройства. Стандартът се нарича LTE (Long-Term Evolution). С по-ефективното използване на честотния спектър и намаленото време за изпращане на пакетите данни се повишава скоростта, намалява цената и се увеличава броят на предлаганите услуги. Пакетите данни се обменят по IP протокол. Базовите станции трябва да покриват от 5 до 100 километра. 4G по скоростта си трябва почти да не се отличава от кабелния интернет.
Петото (5G) поколение клетъчни мрежи може да се очаква към 2020 година, ако се запази тенденцията за смяна на поколенията на всеки 10 години. Предполага се скоростта да се увеличи сто пъти, а пропускателната способност- хиляда . Това трябва да реши задаващия се проблем, свързан с огромния брой включени в интернет устройства, предимно в гъсто населените райони.
Основните изисквания към 5G мрежите са за скорост на предаване на данните от 1 до 10 Гб/с при 500 Гб месечен трафик на абонат; увеличаване на броя на едновременно включените устройства 100 пъти; намаляване на консумацията на енергия при работа в мрежата 10 пъти; задръжки под 5 милисекунди и неувеличаване на цената на услугата.
Предполага се, че това ще е възможно с монтиране на множество базови станции в къщите, уличното осветление, автомобилите. Това максимално би съкратило разстоянията между абонатите и ще увеличи скоростта. Ще се намали и мощността на станциите. Вероятно това е път към постоянна и повсеместна свързаност на всички хора и всички устройства.

Още по темата

04/02/2015

Технологии

С какви проблеми са се сблъскали конструкторите на първия луноход и как са ги решили

16/01/2015

Технологии

Какво ни впечатли в областта на технологиите през 2014

05/01/2015

Технологии

Какво да очакваме от технологичното шоу CES-2015 в Лас Вегас

11/12/2014

Технологии

Най-добрият смартфон с камера за 2014-2015г