Desenvolvimento de sistemas celulares

Nos Estados Unidos, interconexão de móveis transmissores e receptores com a rede de telefonia pública comutada (PSTN) começou em 1946, com a introdução do serviço móvel (MTS) pela American Telefone & Telegraph Company (AT&T). No sistema MTS dos Estados Unidos, um usuário que queria fazer uma chamada de um telefone móvel teve que procurar manualmente um canal não utilizado antes de fazer a chamada. O usuário então falou com uma operadora de celular, que realmente discou a chamada sobre o PSTN. A conexão de rádio era simplex-isto é, apenas uma parte podia falar de cada vez, a direção de chamada sendo controlada por um interruptor push-to-talk no aparelho móvel. In 1964 AT&t introduced the improved mobile telephone service (IMTS). Isto forneceu operação duplex completo, marcação automática e procura automática de canal. Inicialmente foram fornecidos 11 canais, mas em 1969 foram disponibilizados mais 12 canais. Uma vez que apenas 11 (ou 12) canais estavam disponíveis para todos os usuários do sistema dentro de uma determinada área geográfica (como a área metropolitana em torno de uma grande cidade), o sistema IMTS enfrentou uma alta demanda para um número muito limitado de canais de recurso. Além disso, cada antena da estação de base tinha que estar localizada em uma estrutura alta e ter que transmitir em alta potência, a fim de fornecer cobertura em toda a área de serviço. Devido a estas elevadas necessidades de Energia, Todas as unidades de assinante do sistema IMTS eram instrumentos à base de veículos a motor que transportavam grandes baterias de armazenamento.

Durante este tempo, um verdadeiro sistema celular, conhecido como o advanced mobile phone system, ou AMPS, foi desenvolvido principalmente pelo&T e Motorola, Inc. AMPS foi baseado em 666 canais de voz emparelhados, espaçados a cada 30 kilohertz na região de 800 megahertz. O sistema empregou uma abordagem de modulação analógica-modulação de frequência, ou FM-e foi projetado desde o início para apoiar unidades de assinantes para uso tanto em automóveis como por pedestres. Foi introduzido publicamente em Chicago em 1983 e foi um sucesso desde o início. No final do primeiro ano de serviço, havia um total de 200.000 assinantes AMPS em todos os Estados Unidos; cinco anos depois, havia mais de 2.000.000. Em resposta à esperada escassez de serviços, a indústria celular Americana propôs vários métodos para aumentar a capacidade sem exigir alocações adicionais de espectro. Uma abordagem analógica FM, proposta pela Motorola em 1991, era conhecida como AMPS de banda estreita, ou NAMPS. Em sistemas NAMPS cada canal de voz existente de 30 kilohertz foi dividido em três canais de 10 kilohertz. Assim, em vez dos 832 canais disponíveis em sistemas AMPS, o sistema NAMPS oferecia 2.496 canais. Uma segunda abordagem, desenvolvida por um comitê da Associação Da Indústria de telecomunicações (TIA) em 1988, empregou modulação digital e compressão de voz digital em conjunto com um método de acesso múltiplo divisão de tempo (TDMA); isso também permitiu três novos canais de voz em lugar de um canal amplificador. Finalmente, em 1994 surgiu uma terceira abordagem, desenvolvida originalmente pela Qualcomm, Inc., mas também adotado como padrão pela TIA. Esta terceira abordagem usou uma forma de spread spectrum multiple access conhecida como code-division multiple access (CDMA)—uma técnica que, como a abordagem original da TIA, combinou compressão de voz digital com modulação digital. (Para mais informações sobre as técnicas de compressão de informação, modulação de sinal e acesso múltiplo, ver Telecomunicações.) O sistema CDMA ofereceu 10 a 20 vezes a capacidade das técnicas celulares AMPS existentes. Todos esses sistemas celulares de capacidade melhorada foram eventualmente implantados nos Estados Unidos, mas, uma vez que eram incompatíveis entre si, eles suportaram ao invés de substituir o padrão AMPS mais antigo.