телефон (495) 231-3586 факс (495) 306-7687

Мобильный телефон

Мобильный телефон

Мобильный телефон (mobile phone на британском английском языке), также известный как сотовый телефон (cellular phone или cell phone на американском английском) или носимый телефон (hand phone), история развития...

Мобильный телефон (mobile phone на британском английском языке), также известный как сотовый телефон (cellular phone или cell phone на американском английском) или носимый телефон (hand phone) в противоположность стационарным аппаратам, обеспечивает телефонную связь (прием и установление телефонных соединений) во время движения (на скорости до 120 км/час согласно стандарту) в достаточно большой географической области. Для этого мобильный телефон подключается к сети сотовой связи определенного оператора мобильной связи ("подвижной связи" согласно нашим старым стандартам) для обеспечения телефонной связи внутри этой сети, в сетях других операторов мобильной связи или в телефонной сети общего пользования (ТфОП). Не следует путать мобильный телефон с беспроводным аппаратом (трубкой), которая обеспечивает беспроводное соединение с базовым аппаратом стационарной связи (ТфОП) на небольшом расстоянии. Кроме того, рации (которые тоже обеспечивают беспроводную наземную радиосвязь) отличаются от мобильного телефона тем, что связь обеспечена в общем для всех раций канале на определенной частоте, а каждый мобильный телефон имеет собственный канал связи. Телефонные аппараты спутниковой связи пока трудно назвать носимыми – это скорее дорогие, тяжелые и неудобные из-за большой передающей антенны переносные аппараты.

Эволюция мобильных телефонов

Эволюция мобильных телефонов

Кроме телефонных функций, современные мобильные аппараты поддерживают широкий спектр дополнительных услуг самостоятельно, совместно с оборудованием сети мобильной связи или на основе только внешнего по отношения к ним сетевого оборудования. К таким дополнительным функциям относятся обмен текстовыми сообщениями (SMS), обмен мультимедийными сообщениями (MMS), электронная почта, доступ в Интернет, беспроводная связь на коротком расстоянии (инфракрасная, Bluetooth, Wi-Fi), бизнес-приложения, игры и фотография. Телефоны с большим числом дополнительных функций обычно называют смартфонами (smartphone, т.е. умными или интеллектуальными телефонами), поскольку для многих из этих функций на стороне смартфона требуется достаточно высокая вычислительная мощность, сравнимая с вычислительными возможностями дешевого персонального компьютера.

Первый мобильный телефон (он тогда назывался носимым сотовым телефоном – hand-held cell phone) был показан Джоном Ф. Митчелом (John F. Mitchell) и Мартином Купером (Martin Cooper) из компании Motorola еще в 1973 году. Этот аппарат весил 1 кг и не намного отличался по пользовательским возможностям от аппаратов подвижной связи, устанавливавшихся на автомобилях. Первой автоматизированной сетью сотовой связи в 1979 году стала сеть японского оператора связи NTT. В 1981 году сеть сотовой связи оператора Nordic Mobile Telephone (NMT) одновременна заработала в Дании, Финляндии, Норвегии и Швеции. Первым коммерческим серийным аппаратом сотовой связи стала модель DynaTAC 8000x от 1983 года. С 1990 по 2011 гг. число пользователей мобильных телефонов увеличилось с 12,4 млн. до более 6 млрд. с глобальным уровнем проникновения 87%.

Модель Qualcomm

Модель Qualcomm QCP-2700 от 1998 года (слева) и Apple iPhone 5 (справа) от 2012 года.

Техническое совершенствование сотовой связи принято классифицировать поколениями (G, generation). Системы первого поколения (1G) использовали аналоговый принцип связи мобильного телефона и сети мобильной связи (точнее: связь телефона и ближайшей базовой станции сотовой сети, вышки которых стали неотъемлемой деталью любого пейзажа по всей нашей планете). В 1991 году второе поколения (2G) цифровой сотовой связи было запущено в Финляндии компанией Radiolinja на основе стандарта GSM. Спустя десять лет, в 2001 году, третье поколение (3G) сетей было запущено в Японии оператором связи NTT DoCoMo на основе стандарта WCDMA. Затем последователи промежуточные варианты 3.5G, 3G+ или Turbo 3G на основе семейства стандартов высокоскоростного пакетного доступа HSPA (high-speed packet access), которые в сетях UMTS обеспечили увеличение скорости и объема передачи данных.

К 2009 году стало ясно, что сохранение совместимости с сетями 3G и 3.5G не позволит обеспечить работу приложений с высокими требованиям к передаче данных, например для потокового воспроизведения видео. Поэтому было решено отказаться от обратной совместимости в угоду скорости и сети четвертого поколения почти в десять раз увеличивают скорость обмена, но требуют полной замены сети и аппаратов у пользователей (к счастью для них новые модели мобильных телефонов одновременно поддерживают два-три поколения сотовой связи и до 10 вариантов сотовых сетей, отличающихся по технологии, национальным особенностям и частотным диапазонам). Двумя первыми стандартами сетей 4G стали WiMAX (в США у оператора Sprint) и LTE в Скандинавии у оператора TeliaSonera.

В России основным препятствием для развертывания сетей 4G остаются проблемы с выделением частотных диапазонов. В 2010 году Государственная комиссия по радиочастотам организовала некоммерческую организацию – Консорциум 4G, – чтобы согласовать интересы наиболее крупных игроков на рынке мобильной и стационарной связи: ОАО "Вымпелком", ОАО "Мобильные Телесистемы", ОАО "Мегафон" и ОАО "Ростелеком". В следующем году действие LTE-сетей в России была оформлена законодательно. Пока частоты для сетей 4G получены компаниями "Скартел", "Основа Телеком" (для нужд и при участии Министерства обороны), в Москве – "Мегафон" и МТС, в регионах – компанией "Ростелеком".

Следующее поколение (5G) предполагает расширение возможностей текущих стандартов 4G/IMT-Advanced где-нибудь после 2020 года. Никаких утвержденных стандартов и спецификаций пока не существует, но ведутся научные исследования в этой области, в основном в Великобритании и Южной Корее.

В конструкции мобильных телефонов присутствуют типовые, можно сказать – стандартные, компоненты и средства, среди которых наиболее важны:

  • Аккумуляторная батарея (аккумулятор) как источник электропитания. 
  • Устройство ввода для взаимодействия пользователя с телефоном, каковым обычно является клавишная панель или сенсорный экран. 
  • Экран для отображения пользовательского ввода, текстовых сообщений, адресной книги и любой другой информации. 
  • В телефонах стандарта GSM обязательно наличие SIM-карты, уникальным образом идентифицирующей пользователя телефона, который может переставить свою "симку" в другой аппарат с сохранением учетной записи и счета в сети мобильной связи. В некоторых устройствах CDMA аналогичную роль играет карта R-UIM. Сами аппараты уникальным образом идентифицируются кодом IMEI (International Mobile Equipment Identity, международный идентификационный номер оборудования подвижной станции).

Печатная плата Nokia 3210

Печатная плата "классического" телефона Nokia 3210.

До 2010 года лидером рынка мобильных телефонов была компания Nokia, но в первом квартале 2012 года компания Samsung впервые вышла на первое место (по данным Strategy Analytics) с объемом продаж 93,5 млн. штук. В прошлом году (2013 г.) сразу два наиболее авторитетных аналитических агентств (Gartner и IDC) подтвердили лидирующую роль этой компании:

рейтинг продаж

В заключение отметим несколько интересных и любопытных фактов, связанных с мобильными телефонами:

  • Исследование компании Motorola показало, что каждый десятый владелец мобильного телефона имеет второй аппарат и скрывает его существование от своих близких. 
  • Отчет ООН показывает, что мобильные телефоны стали самой быстро распространяющейся технологией за всю историю человечества. 
  • Хотя технология сотовой связи специально разработана для применения в движении (в частности, на движущемся со скоростью до 120 км/час автомобиле – связь на большей скорости возможна только при слишком близком расположении вышек сотовой сети и не гарантируется оператором сотовой связи), во многих странах с целью безопасности дорожного движения использование мобильного телефона водителем запрещено полностью (Египет, Япония, Португалия и Сингапур) или разрешено только через систему "громкой связи – свободные руки" (Великобритания, Франция и многие штаты США). 
  • Возможно определение географического положения включенного мобильного телефона по времени пересылки сигнала (расстоянию) до трех вышек сотовой сети (так называемых базовых станций). Более того, в Великобритании и США закон допускает удаленное (дистанционное) включение микрофона мобильного телефона без ведома его владельца для прослушивания полицией. 
  • Кражи мобильных телефонов (особенно смартфонов) составляют до половины всех правонарушений (например, в Сан-Франциско за 2012 год), поэтому предложено оснащать новые модели средством дистанционного приведения аппарата в негодность (так называемый kill switch – переключатель-убийца), поэтому еще в прошлом году Apple обещала реализовать такое средство в следующей версии своей операционной системы. 
  • Широко обсуждается возможное негативное влияние мобильных телефонов на здоровье человека из-за электромагнитного излучения в микроволновом диапазоне. Однако еще в мае 2011 года Всемирная организация здравоохранения (World Health Organization) отнесла долговременное использование мобильных телефонов к риску для здоровья поскольку "излучение может быть канцерогенным для людей". На этом многие авторы завершают цитату, но дальше идет самое интересное: по степени опасности мобильные телефоны отнесены к категории 2B вместе с кофе и другими веществами с возможным канцерогенным эффектом.


Яндекс.Метрика