utveckling av cellulära system

i USA började sammankoppling av mobila sändare och mottagare med det offentliga telefonnätet (PSTN) 1946, med introduktionen av mobiltelefontjänst (MTS) av den amerikanska telefonen & Telegraph Company (AT&t). I det amerikanska MTS-systemet var en användare som ville ringa ett samtal från en mobiltelefon tvungen att söka manuellt efter en oanvänd kanal innan han ringde. Användaren pratade sedan med en mobiloperatör, som faktiskt ringde samtalet över PSTN. Radioanslutningen var simplex-dvs endast en part kunde tala åt gången, samtalsriktningen styrdes av en push-to-talk-omkopplare i mobiltelefonen. 1964 på&t introducerade den förbättrade mobiltelefontjänsten (IMTS). Detta gav full duplex, automatisk uppringning och automatisk kanalsökning. Ursprungligen tillhandahölls 11 kanaler, men 1969 gjordes ytterligare 12 kanaler tillgängliga. Eftersom endast 11 (eller 12) kanaler var tillgängliga för alla användare av systemet inom ett visst geografiskt område (t.ex. storstadsområdet runt en stor stad) stod IMTS-systemet inför en hög efterfrågan på en mycket begränsad kanalresurs. Dessutom måste varje basstationsantenn placeras på en hög struktur och måste sända med hög effekt för att ge täckning i hela serviceområdet. På grund av dessa höga effektkrav var alla abonnentenheter i IMTS-systemet motorfordonsbaserade instrument som transporterade stora lagringsbatterier.

under denna tid utvecklades ett verkligt cellulärt system, känt som advanced mobile phone system, eller ampere, främst av AT & t och Motorola, Inc. Ampere baserades på 666 Parade röstkanaler, åtskilda var 30: e kilohertz i 800-megahertz-regionen. Systemet använde en analog moduleringsmetod-frekvensmodulering, eller FM-och designades från början för att stödja abonnentenheter för användning både i bilar och av fotgängare. Det introducerades offentligt i Chicago 1983 och var en framgång från början. I slutet av det första tjänsteåret fanns det totalt 200 000 ampereabonnenter i hela USA; fem år senare fanns det mer än 2 000 000. Som svar på förväntad servicebrist föreslog den amerikanska cellindustrin flera metoder för att öka kapaciteten utan att kräva ytterligare spektrumtilldelningar. En analog FM-strategi, föreslagen av Motorola 1991, var känd som smalbandförstärkare eller NAMPS. I NAMPS-system delades varje befintlig 30-kilohertz-röstkanal upp i tre 10-kilohertz-kanaler. I stället för de 832 kanaler som finns tillgängliga i ampere-system erbjöd NAMPS-systemet 2496 kanaler. Ett andra tillvägagångssätt, utvecklat av ett utskott från Telecommunications Industry Association (TIA) 1988, använde digital modulering och digital röstkomprimering i samband med en time-division multiple access (TDMA) – metod; detta tillät också tre nya röstkanaler istället för en ampere-kanal. Slutligen uppstod 1994 ett tredje tillvägagångssätt, som ursprungligen utvecklades av Qualcomm, Inc., men också antagen som en standard av TIA. Detta tredje tillvägagångssätt använde en form av spridningsspektrum multipel åtkomst känd som koddelning multipel åtkomst (CDMA)-en teknik som, som den ursprungliga TIA—metoden, kombinerade digital röstkomprimering med digital modulering. (För mer information om teknikerna för informationskomprimering, signalmodulering och multipel åtkomst, se telekommunikation.) CDMA-systemet erbjöd 10 till 20 gånger kapaciteten hos befintliga ampere-celltekniker. Alla dessa cellulära system med förbättrad kapacitet användes så småningom i USA, men eftersom de var oförenliga med varandra stödde de snarare än att ersätta den äldre ampere-standarden.

även om AMPS var det första cellulära systemet som utvecklades, var ett japanskt system det första cellulära systemet som distribuerades 1979. Andra system som föregick ampere i drift inkluderar nordiskt mobiltelefonsystem (NMT), utplacerat 1981 i Danmark, Finland, Norge och Sverige, och total access communication system (TACS), utplacerat i Storbritannien 1983. Ett antal andra cellulära system utvecklades och distribuerades i många fler länder under de följande åren. Alla var oförenliga med varandra. 1988 tillkännagav en grupp statligt ägda offentliga telefonorgan inom Europeiska gemenskapen digital global system for mobile communications, kallad GSM, det första sådana systemet som skulle tillåta alla mobilanvändare i ett europeiskt land att fungera i ett annat europeiskt land med samma utrustning. GSM blev snart allestädes närvarande i hela Europa.

de analoga cellulära systemen på 1980-talet kallas nu ”första generationens” (eller 1G) system, och de digitala systemen som började dyka upp i slutet av 1980-talet och början av 90-talet kallas ”andra generationen” (2G). Sedan introduktionen av 2G-mobiltelefoner har olika förbättringar gjorts för att tillhandahålla datatjänster och applikationer som surfning på Internet, tvåvägs textmeddelanden, stillbildsöverföring och mobil åtkomst av persondatorer. En av de mest framgångsrika applikationerna av detta slag är iMode, som lanserades 1999 i Japan av NTT DoCoMo, mobiltjänstavdelningen För Nippon Telegraph and Telephone Corporation. Stöd för internetåtkomst till utvalda webbplatser, interaktiva spel, informationshämtning och textmeddelanden blev imode extremt framgångsrik; inom tre år efter introduktionen hade mer än 35 miljoner användare i Japan imode-aktiverade mobiltelefoner.

Från och med 1985 började en studiegrupp från den Geneva-baserade internationella telekommunikationsunionen (ITU) överväga specifikationer för framtida offentliga mobiltelefonsystem (FPLMTS). Dessa specifikationer blev så småningom grunden för en uppsättning ”tredje generationens” (3G) cellulära standarder, kända kollektivt som IMT-2000. 3G-standarderna baseras löst på flera attribut: användningen av CDMA-teknik; förmågan så småningom att stödja tre klasser av användare (fordonsbaserad, fotgängare och fast); och förmågan att stödja röst -, data-och multimediatjänster. Världens första 3G-tjänst började i Japan i oktober 2001 med ett system som erbjuds av NTT DoCoMo. Snart erbjöds 3G-tjänsten av ett antal olika transportörer i Japan, Sydkorea, USA och andra länder. Flera nya typer av tjänster som är kompatibla med de högre datahastigheterna för 3G-system har blivit kommersiellt tillgängliga, inklusive videoöverföring i full rörelse, bildöverföring, platsmedvetna tjänster (genom användning av global positioning system-teknik) och dataöverföring med hög hastighet.