携帯電話システムの開発

米国では、1946年にAmerican Telephone&Telegraph Company（AT&T）による携帯電話サービス（MTS）の導入に伴い、携帯電話送信機と受信機の公衆交換電話網（PSTN）との相互接続が始まった。 米国のMTSシステムでは、携帯電話から電話をかけることを希望するユーザーは、電話をかける前に未使用のチャネルを手動で検索する必要がありました。 その後、ユーザーは実際にPSTN経由で通話をダイヤルした携帯電話事業者と話をしました。 無線接続は単信であった-すなわち、一度に一人の当事者だけが話すことができ、通話方向は携帯電話のプッシュ-ツー-トークスイッチによって制御された。 1964年、&Tは改良された携帯電話サービス（IMTS）を導入しました。 これは双方向通信操作、自動電話をかけること、および自動チャネルの調査を提供した。 当初は11チャンネルが提供されていたが、1969年には12チャンネルが追加された。 特定の地域（大都市周辺の大都市圏など）内のシステムのすべてのユーザーが11（または12）のチャネルしか利用できなかったため、IMTSシステムは非常に限られたチャネルリソースに対する高い需要に直面していた。 さらに、各基地局のアンテナは、高い構造上に配置され、サービスエリア全体にカバレッジを提供するために高出力で送信する必要がありました。 これらの高い電力要件のために、IMTSシステムのすべての加入者ユニットは、大型蓄電池を搭載した自動車ベースの機器でした。

この時間の間に高度な携帯電話システム、またはAMPSとして知られている真のセルラーシステ アンプは666のペアの音声チャンネルに基づいており、30キロヘルツごとに800メガヘルツ領域に配置されていました。 このシステムは、アナログ変調方式（周波数変調、またはFM）を採用し、自動車と歩行者の両方で使用する加入者ユニットをサポートするように最初から設 それは1983年にシカゴで公に導入され、最初から成功しました。 サービスの最初の年の終わりに、米国中の200,000AMPSの契約者の合計がありました;五年後に2,000,000以上がありました。 予想されるサービス不足に対応して、アメリカの携帯電話業界は、追加のスペクトル割り当てを必要とせずに容量を増加させるためのいくつかの方 1991年にモトローラによって提案されたアナログFMアプローチの一つは、狭帯域アンプ、またはNAMPSとして知られていた。 NAMPSシステムでは、既存の30キロヘルツの音声チャネルは3つの10キロヘルツのチャネルに分割されていました。 したがって、AMPSシステムで利用可能な832チャンネルの代わりに、NAMPSシステムは2,496チャンネルを提供しました。 1988年に電気通信産業協会（TIA）の委員会によって開発された第二のアプローチは、時分割多元接続（TDMA）方式と組み合わせてデジタル変調とデジタル音声圧縮を採用した。 最後に、1994年にQualcomm,Inc.によって最初に開発された第三のアプローチが浮上しました。、しかしまたTIAによって標準として採用される。 この第三のアプローチは、符号分割多元接続（CDMA）として知られているスペクトラム拡散多元接続の形式を使用しました-元のTIAアプローチのように、デジタル音声圧縮とデジタル変調を組み合わせた技術。 (情報圧縮、信号変調、および多元接続の技術の詳細については、”電気通信”を参照してください。）CDMAシステムは、既存のAMPSセルラ技術の10-20倍の容量を提供しました。 これらの改良された容量のセルラーシステムはすべて最終的に米国に配備されましたが、互いに互換性がないため、古いAMPS標準を置き換えるのではなく、サポートされていました。

AMPSは最初に開発されたセルラーシステムでしたが、1979年に日本のシステムが最初に配備されました。 AMPSの運用に先行した他のシステムには、1981年にデンマーク、フィンランド、ノルウェー、スウェーデンで展開されたNordic mobile telephone(NMT)システムと、1983年にイギリスで展開されたtotal access communication system(TACS)がある。 他の多くのセルラーシステムは、次の年に多くの国で開発され、展開されました。 それらのすべてはお互いに互換性がありませんでした。 1988年、欧州共同体内の政府所有の公衆電話団体のグループは、GSMと呼ばれる移動体通信のためのデジタルグローバルシステムを発表しました。 GSMはすぐにヨーロッパ全土に普及した。

1980年代のアナログセルラーシステムは現在”第一世代”（または1G）システムと呼ばれ、1980年代後半から90年代初頭に登場し始めたデジタルシステムは”第二世代”（2G）と呼ばれている。 2G携帯電話の導入以来、インターネット閲覧、双方向テキストメッセージング、静止画伝送、パソコンによるモバイルアクセスなどのデータサービスやアプリ この種の最も成功したアプリケーションの一つは、NTTドコモ、日本電信電話公社のモバイルサービス部門によって日本で1999年に発売されたiModeです。 選択されたWebサイトへのインターネットアクセス、インタラクティブなゲーム、情報検索、テキストメッセージングをサポートするiModeは非常に成功し、導入から三年以内に、日本の35万人以上のユーザーがiMode対応の携帯電話を持っていた。

1985年から、ジュネーブに拠点を置く国際電気通信連合（ITU）の研究グループは、将来の公共陸上携帯電話システム（FPLMTS）の仕様を検討し始めました。 これらの仕様は、最終的にIMT-2000として総称される「第3世代」（3G）セルラー標準のセットの基礎となりました。 3G規格は、cdma技術の使用といういくつかの属性に大まかに基づいています; 最終的には3つのクラスのユーザー（車両ベース、歩行者、固定）をサポートする機能、および音声、データ、およびマルチメディアサービスをサポートする機能。 世界初の3Gサービスは、NTTドコモが提供するシステムで2001年に日本で開始されました。 すぐに3Gサービスは、日本、韓国、米国、およびその他の国で異なるキャリアの数によって提供されていました。 3Gシステムのより高いデータレートと互換性のあるサービスのいくつかの新しいタイプは、フルモーションビデオ伝送、画像伝送、（全地球測位システム技術

3Gよりもさらに多くのデータを処理するために携帯電話に置かれた需要の増加は、4G技術の開発につながった。 2008年、ITUはIMT-Advanced（4G）と呼ばれる要件のリストを発表し、これらの要件には、固定ユーザーの場合は1ギガビット/秒、移動ユーザーの場合は100メガビット/秒のデー 2010年のITUは、二つの技術、LTE-Advanced（長期的な進化）ことを決定しました; LTE）とWirelessMan-Advanced（WiMAXとも呼ばれる）は、要件を満たしていました。 スウェーデンの電話会社TeliaSoneraは、2009年にストックホルムで最初の4G LTEネットワークを導入しました。