mobil rendszerek fejlesztése

Az Egyesült Államokban a mobil adók és vevők összekapcsolása a nyilvános kapcsolt telefonhálózattal (PSTN) 1946-ban kezdődött, a mobiltelefon-szolgáltatás (MTS) bevezetésével az Amerikai telefon & Telegraph Company (AT&t). Az amerikai MTS rendszerben egy felhasználónak, aki mobiltelefonról akart hívást kezdeményezni, manuálisan kellett keresnie egy fel nem használt csatornát a hívás megkezdése előtt. A felhasználó ezután beszélt egy mobilszolgáltatóval, aki ténylegesen tárcsázta a hívást a PSTN-en keresztül. A rádiókapcsolat egyszerű volt—vagyis egyszerre csak egy fél tudott beszélni, a hívás irányát a mobil kézibeszélő push-to-talk kapcsolója vezérelte. 1964-ben a&t bevezette a továbbfejlesztett mobiltelefon-szolgáltatást (IMTS). Ez teljes duplex működést, automatikus tárcsázást és automatikus csatornakeresést biztosított. Kezdetben 11 csatornát biztosítottak, de 1969-ben további 12 csatornát bocsátottak rendelkezésre. Mivel csak 11 (vagy 12) csatorna állt rendelkezésre a rendszer minden felhasználója számára egy adott földrajzi területen (például egy nagyváros körüli nagyvárosi területen), az IMTS rendszer nagy igényt támasztott egy nagyon korlátozott csatornaforrás iránt. Ezenkívül minden bázisállomás-antennának magas szerkezetben kellett elhelyezkednie, és nagy teljesítményen kellett továbbítania, hogy lefedettséget biztosítson a teljes szolgáltatási területen. E nagy teljesítményigény miatt az IMTS rendszer összes Előfizetői egysége gépjármű – alapú műszer volt, amely nagy tárolóelemeket szállított.

Ez idő alatt egy valóban mobil rendszer, ismert, mint a fejlett mobiltelefon rendszer, vagy erősítők, fejlesztette ki elsősorban AT & t és Motorola, Inc. Az erősítők 666 párosított hangcsatornán alapultak, 30 kilohertzenként elosztva a 800 megahertzes régióban. A rendszer analóg modulációs megközelítést alkalmazott-frekvencia moduláció, vagy FM – a kezdetektől fogva úgy tervezték, hogy támogassa az előfizetői egységeket mind az autókban, mind a gyalogosok számára. 1983-ban mutatták be nyilvánosan Chicagóban, és a kezdetektől sikeres volt. Az első szolgálati év végén összesen 200 000 erősítő előfizető volt az Egyesült Államokban; öt évvel később több mint 2 000 000 volt. A várható szolgáltatáshiányra válaszul az amerikai sejtipar számos módszert javasolt a kapacitás növelésére anélkül, hogy további spektrumelosztásokat igényelne. Az egyik analóg FM megközelítés, amelyet a Motorola javasolt 1991-ben, néven ismert keskeny sávú erősítők, vagy NAMPS. A NAMPS rendszerekben minden létező 30 kilohertzes hangcsatornát három 10 kilohertzes csatornára osztottak. Így az AMPS rendszerekben elérhető 832 csatorna helyett a NAMPS rendszer 2496 csatornát kínált. A második megközelítés, amelyet a távközlési ipari Szövetség (TIA) Bizottsága dolgozott ki 1988-ban, alkalmazott digitális moduláció és digitális Hangtömörítés a időosztásos többszörös hozzáférés (TDMA) módszer; ez három új hangcsatornát is lehetővé tett egy erősítő csatorna helyett. Végül 1994-ben megjelent egy harmadik megközelítés, amelyet eredetileg a Qualcomm, Inc.fejlesztett ki., de a TIA szabványként is elfogadta. Ez a harmadik megközelítés a szórt spektrumú többszörös hozzáférés néven ismert code-division multiple access (CDMA)—olyan technika, amely az eredeti TIA megközelítéshez hasonlóan kombinálta a digitális hangtömörítést a digitális modulációval. (Az információtömörítés, a jel moduláció és a többszörös hozzáférés technikáival kapcsolatos további információkért lásd: Távközlés.) A CDMA rendszer a meglévő AMPS celluláris technikák kapacitásának 10-20-szorosát kínálta. Mindezeket a továbbfejlesztett kapacitású cellás rendszereket végül az Egyesült Államokban telepítették, de, mivel nem voltak kompatibilisek egymással, inkább támogatták, mint helyettesítették a régebbi erősítők szabványát.

bár az AMPS volt az első kifejlesztett celluláris rendszer, egy japán rendszer volt az első mobil rendszer, amelyet 1979-ben telepítettek. Az AMPS működését megelőző egyéb rendszerek közé tartozik a Nordic mobile telephone (NMT) rendszer, amelyet 1981-ben telepítettek Dániában, Finnországban, Norvégiában és Svédországban, valamint a total access communication system (Tac), amelyet 1983-ban telepítettek az Egyesült Királyságban. A következő években számos más celluláris rendszert fejlesztettek ki és telepítettek még sok más országban. Mindegyik összeegyeztethetetlen volt egymással. 1988-ban az Európai Közösségen belül a kormányzati tulajdonban lévő állami telefonszervek egy csoportja bejelentette a digitális globális mobilkommunikációs rendszer, a továbbiakban: GSM, az első ilyen rendszer, amely lehetővé tenné az egyik európai ország bármely mobilfelhasználójának, hogy egy másik európai országban működhessen ugyanazzal a berendezéssel. A GSM hamarosan mindenütt jelen volt egész Európában.

az 1980-as évek analóg celluláris rendszereit ma “első generációs” (vagy 1G) rendszereknek nevezik, az 1980-as évek végén és a 90-es évek elején megjelenő digitális rendszereket pedig “második generációnak” (2G) nevezik. A 2G mobiltelefonok bevezetése óta számos fejlesztés történt az adatszolgáltatások és alkalmazások, például az internetes böngészés, a kétirányú szöveges üzenetküldés, az állókép átvitel és a személyi számítógépek mobil hozzáférése érdekében. Az egyik legsikeresebb ilyen alkalmazás az iMode, amelyet 1999-ben indított Japánban az NTT DoCoMo, a Nippon Telegraph and Telephone Corporation mobilszolgáltatási részlege. A kiválasztott weboldalakhoz való Internet-hozzáférés, az interaktív játékok, az információ-visszakeresés és a szöveges üzenetek támogatása rendkívül sikeres lett; a bevezetésétől számított három éven belül Japánban több mint 35 millió felhasználó rendelkezett iMode-kompatibilis mobiltelefonokkal.

1985-től kezdődően a genfi székhelyű Nemzetközi Távközlési Unió (ITU) tanulmányozócsoportja elkezdte mérlegelni a jövőbeli nyilvános földi mobiltelefon-rendszerek (FPLMTS) specifikációit. Ezek a specifikációk végül a “harmadik generációs” (3G) cellás szabványok alapjává váltak, amelyeket együttesen IMT-2000 néven ismertek. A 3G szabványok lazán több tulajdonságon alapulnak: a CDMA technológia használata; az a képesség, hogy végül három felhasználói osztályt támogasson (járműalapú, gyalogos és rögzített); valamint a hang -, adat-és multimédiás szolgáltatások támogatásának képessége. A világ első 3G szolgáltatása Japánban kezdődött 2001 októberében az NTT DoCoMo által kínált rendszerrel. Hamarosan a 3G szolgáltatást számos különböző fuvarozó kínálta Japánban, Dél-Koreában, az Egyesült Államokban és más országokban. Számos új típusú szolgáltatás, amely kompatibilis a 3G rendszerek magasabb adatátviteli sebességével, kereskedelmi forgalomban elérhetővé vált, beleértve a teljes mozgású videoátvitelt, a képátvitelt, a helymeghatározó szolgáltatásokat (a globális helymeghatározó rendszer technológiájának felhasználásával) és a nagy sebességű adatátvitelt.

a mobiltelefonok egyre növekvő igénye, hogy még több adatot kezeljenek, mint a 3G, a 4G technológia fejlődéséhez vezethet. 2008-ban az ITU előterjesztette az úgynevezett követelmények listáját IMT-Advanced, vagy 4G; ezek a követelmények másodpercenként 1 gigabites adatátviteli sebességet tartalmaztak egy helyhez kötött felhasználó számára, másodpercenként pedig 100 megabitet egy mozgó felhasználó számára. Az ITU 2010-ben úgy döntött, hogy két technológia, az LTE-Advanced (Long Term Evolution; LTE) és a WirelessMan-Advanced (más néven WiMAX) megfelelt a követelményeknek. A svéd TeliaSonera telefontársaság 2009-ben mutatta be az első 4G LTE hálózatot Stockholmban.