يشگفتار
ارتباطات از گذشته هاي دور تا كنون به طرق مختلف وجود داشته كه شامل فرياد زدن، روشن كردن آتش در شب، استفاده از دود در روز، تكان دادن پرچم، دميدن در شاخ، نواختن بوق و شيپور، نقاشي روي ديوار، كبوتر، چاپار، نامه، تلگراف، تلفن و... بوده و تا به امروزه تغييرات شگرفي در نحوه ساخت تلفن به وجود آمده كه فرهنگ و نگرش انسانها را در هم آميخته و با صرفه جويي در وقت و كمك به امر اطلاعات زمينه اي را فراهم مي سازد كه بيش از پيش به آن پرداخته شود.
از سال 1835 كه مورس دستگاه تلفن خود را ساخت و آزمايش نمود تا سال 1876 كه گراهام بل تلفن را اختراع كرد و تا امروز كه 122 سال از آن تاريخ مي گذرد، ارتباط از هر مكان و با هر جاي ديگر انديشه اي است كه امروز گيتي را عرصه نوين كارائي ارتباط مخابراتي در جهان قرار داده است.
از ارتباطات گسترده اطلاعاتي تا رسانه هاي چند منضوره و حضور مداوم ارتباطات در عرصه زندگي به همراه دهها نوآوري ديگر كه فراراه جهان پر از ارتباط فردا هستند، انديشه «ارتباط، مبناي تكامل جامعه جهاني » را به اثبات مي رساند.
مقدمه
در جهان كنوني ما ارتباطات مخابراتي به مفهوم وسيع كلمه بيش از هر مساله ديگري ذهن انسان را معطوف به خود داشته ارتباطات جهاني امروز، ديگر منتظر حركت كند و خواب آلودگي نيست، اين ارتباطات با سرعت نجومي به جلو مي تازد و ابزار جديد خلق مي كند و كشوري كه در اين زمينه ابزار لازم را ندارد روز به روز محتاج‌تر مي شود و اين سيكل معيوب هر روز دايره اش وسيع تر مي گردد. امروز براي خلق تكنولوژي به دانش و براي توسعه اين دانش به ارتباطات و تكنولوژي ارتباطي نياز هست.
اكنون با پيشرفت تكنولوژي به جائي رسيده ايم كه در هر زمان و مكاني كه اراده كنيم مي‌توانيم ارتباط مورد نياز را برقرار نمائيم. تلفن همراه، امكاني براي برخورداري انسان از از ارتباط در هر موقعيت مكاني و در حال جابجايي با بالاترين كاركرد و آرزوي ارتباطي براي گذر از محدوديت هاي تكنولوژي، وابستگي به مجراهاي ارتباطي آسيب پذير و هزينه هاي كلان بود. هزينه‌ي بالاي برقراري ارتباط به صورتي محدود براي گروهي اندك در سطح جامعه به شيوه همراه با فرد، جدا از لزوم سرمايه گذاريهاي عظيم، اصالت بخشي به گروه كوچك از افراد برخوردار از امكانات، ايستا بودن تجهيزات و توسعه نيافتن به همراه كاركرد اوليه، چيزي نبود كه دست اندركاران ارتباط دهي را براي انجام آن بسيج كند گستردگي نياز جامعه به برقراري ارتباط كارا و بهره بردن از تمامي فرصت‌هاي زماني پيشرو با توجه به گسترش شهرها، توانمنديهاي اقتصادي، بازرگاني، صنعتي و علمي در سراسر جهان و لازمه جابجايي در پهنه آب، خاك و آسمان، تعريفي عام از ارتباط همراه به دست داد. اين تعريف با در نظر داشتن اقتصادي بودن خدمات ارايه شده اولين شكل ارتباط همراه با گريز كلان از وابستگي مكاني با برخورداري از اتومبيل كه در آن زمان مظهر جابجايي انسان بود را به همراه آورد.
نيازهاي فرا راه، تقاضاهاي فراوان و ارزشمند شدن زمان در ارائه توانايي هاي مختلف، اين جهش بزرگ دهه گذشته را هر چند كه باوري غير قابل قبول به نظر مي رسد امكان پذير كرد. توانايي روز افزون انسان در برخورد با موقعيتهاي عام و خاص لزوم ارتباطي همه جا، همه كس و همراه از اساسي ترين نگرشها به اين وسيله مخابراتي در عصر ارتباطات به حساب مي‌آيد كه به دليل پيوستگي جامعه جهاني به يكديگر شموليتي عام مي يابد. آرزوي بركنار بودن از وابستگي تلفن به مكان، امروز با تكامل حيرت انگيز دست ساخت اوليه پدر تلفن به واقعيت پيوسته است. تلفن همراه كه امروز اصطلاح موبايل، را گرفته نوعي ارتباط شخصي است كه مي تواند بسياري از اين موانع را در ارتباطات شخصي بزدايد.
تعريف تلفن همراه[1]
تلفن همراه وسيله اي است كه تمام اعمال و قابليت هاي يك تلفن ديجيتالي معمولي را بدون وابستگي به مكان ثابتي به شكل متحرك و يا بسيار بجا آورد. قبل ازآغاز به ارائه خلاصه تاريخچه تلفن همراه، جا دارد تفاوت دو مفهوم و پديده سيستم تلفن بي سيم[2] و سيستم تلفن سلولي[3] را متذكر شويم.
سيستم تلفن بي سيم، سيستمي است بسيار محدود و با كارایي بسيار پايين كه فقط توسط مراكز دولتي در بعضي از كشورهاي جهان مورد استفاده قرار مي گيرد، ولي سيستم تلفن سلولي سيستمي است كه در آن يك تلفن فقط به يك استفاده كننده تعلق دارد و همانند تلفن ثابت هر شخص شماره تلفن مشخص و منحصر به فردي دارد كه اين در سيستم تلفن بي سيم امكان پذير نيست با اين وصف تلاش براي تكامل سيستم تلفن بي سيم در داخل فعاليتهاي تحقيقاتي سيستم سلولي ادغام شده است.
تاريخچه تلفن همراه
سيستم سلولي كه مي توان آن را ما در تمام سيستمهاي تلفن همراه شمرد، پديده اي است كه با اصل قرار دادن سه مشخصه زير، سيستم سلولي را از سيستم بي سيم منفك كرده است:
· تقسيم محدوده پوشش به مناطق كوچكتر به نام (سلول[4]) و استفاده تكراري از فركانس در سلول هاي غيرمجاور كه اين روش از ديد نظري ظرفيت را به بي نهايت مي رساند، يعني ظرفيت مشتركين شبكه تلفن همراه ديگر به باند فركانس وابسته نيست بلكه به تعداد ايستگاههاي ثابت ( BTS) و شعاع سلول هاي آن بستگي دارد.
· قابليت تعويض فركانس هنگام حركت[5]
· قابليت تغيير شبكه هنگام مسافرت[6]
· آغاز بی سیم دیجیتالی و سلولی (موبایل)
ریشه های بی سیم دیجیتالی و سلولی (موبایل) به دههء 1940 برمیگردد، زمانیکه انتقال صوت از طریق تلفن بصورت متحرک شروع شد.با درنظر گرفتن گام پرجنب و جوش توسعه امروزی ممکن است کمی عجیب بنظر آید که تکنولوژی بی سیم انتقال دیتا زودتر از آن تاریخ پدیدار نشد. چندین دلیل برای این مسئله وجود دارد.
فن آوری، اهمیت ندادن، مقداری از قوانین و مقرارت توسعهء تلفن – رادیویی (بی سیم) اولیه، ایالات متحده را محدود نمود. از آنجائیکه لامپ خلاء (Vacuum Tube) و ترانزیستور در اوایل، شبکه تلفنی اولیه را امکان پذیر نمودند، انقلاب بی سیم فقط بعد از بوجودآمدن ریزپردازنده های با قیمت پایین و سوئیچینگ قابل دسترس بوده و شروع شدند. در حالیکه شرکت سیستم بل (Bell System) عالی ترین سیستم تلفنی با خطوط زمینی در دنیا را ساخت، هرگز خود را کاملا" متعهد به ایجاد برقراری تبادل اطلاعات از طریق تلفن بصورت موبایل (متحرک) نکرد. مهندسین بی سیم آنها با استعداد و باهوش بودند، اما خود سیستم آنها را در عقب نگه داشت. قوانین فدرال همچنین بسیاری از پروژه ها را به تاخیر انداخت، اما در اروپا جائیکه کشورها توسعه ارتباطات راه دور شرکتهای تلفن خود را می گردانند، اگرچه مسلما"، بدون رقابت بوده ولی فن آوری بی سیم در آنجا زودتر از ایالات متحده پدیدار نشد، و در برخی حالتها حتی دیرتر این مسئله اتفاق افتاد. با شروعش در سال 1921 میلادی در ایالات متحده بی سیم های متحرک با 2 مگاهرتز عملیات خود را شروع نمودند، درست بالاتر از باند پخش رادیویی AM زمان حال. آنها بطور عمده بی سیم های آزمایشی اداره پلیس بودند که سیستمهای عملیاتی آنها تا دههء 1940 اجراء نگردید. خدمات پلیس و اورژانس، پیشگامی را در برقراری ارتباط بصورت بی سیم موبایل (متحرک) با فکر اندکی که به استفاده از تلفن خصوصی در آن زمان به این فن آوری می شد، بخود اختصاص دادند.
در سال 1934 کنگره ایالات متحده، کمیسیون ارتباطات فدرال یا FCC را ایجاد نمود. بعلاوهء منظم کردن امور تلفنی زمینی درون ایالتی، FCC شروع به اداره و مدیریت طیف رادیویی (بی سیم) نمود. این مسئله مشخص می نمود که چه کسی از چه فرکانسی استفاده خواهد کرد. این مدیریت، اولویت را به خدمات اورژانس، نمایندگیهای دولتی، شرکتهایی مثل آب، برق، تلفن و گاز و خدماتی که FCC فکر می کرد به بیشتر مردم کمک می کند، داد. کاربران دیگر بی سیم مثل خدمات تاکسی تلفنی یا شرکت اعزام کامیون جرثقیل دار جهت به یدک کشیدن اتومبیلها احتیاج به طیف کوچکتری باند فرکانس جهت هدایت و انجام کارهایشان داشتند. تلفن رادیویی (بی سیم) فرکانس زیادتری جهت ارائه خدمت به افراد کمتری اختصاص داد. FCC هیچ کانال تلفنی بی سیم (رادیویی) را تا بعد از جنگ جهانی دوم به هیچ سازمان یا شرکتی اختصاص نداد.
در 17 ژوئن 1946 در شهر سنت لوئیز ایالت میزوری آمریکا، شرکتهای AT & T و Southwestern Bell اولین خدمات تلفن بی سیم موبایل را بصورت تجاری در آمریکا براه انداختند. موبایلها از مجوزهای تلفن بی سیم (رادیویی) وسایل متحرک که جدیدا" صادر شده بود و توسط FCC به شرکت Southwestern Bell اعطاء شده بود، استفاده می کردند. آنها بر روی 6 کانال در باند 150 مگاهرتز با فواصل کانالی 60 کیلو هرتز کار می کردند. پارازیت بد بین کانالی چیزی شبیه تداخل مکالمات با یکدیگر در تلفن های خطوط زمینی، به سرعت شرکت Bell را وادار نمود که فقط از سه کانال استفاده نماید. با یک استثناء نادر در آزمایش شرکت سیستم بل (Bell)، که مشترکین توانستند تلفن رادیویی (بی سیم) خود را با مارکهای دیگر خریداری و استفاده نمایند ، بجای اینکه از تجهیزات خود T AT & استفاده کنند. در بالای دفتر مرکزی شرکت بل Southwestern Bell در پلاک 1010 خیابان Pine، یک آنتن با امکان نقل و انتقال 250 وات برای موبایلهای پیج شده، نصب گردید که ترافیک تلفن بی سیم (رادیویی) را بصورت ارسال داده از ماهوارهء ارتباطی به ایستگاه زمینی فراهم نماید. عملیات انجام گرفته کاملا" روشن و واضح بود، همانطور که در زیر توضیح داده شده است.
تماسهای تلفنی متحرک (موبایل) چگونه اداره می شدند؟
کاربر تلفن، یک شماره راه دور را شماره گیری می نمود و درخواست اتصال به اپراتور خدمات موبایل (متحرک) را می داد ، که شماره تلفن وسیله نقلیه ای که می خواست با او تماس بگیرد رادر اختیار او قرار می داد. اپراتور یک سیگنال را از ترمینال یا پایانهء کنترل که باعث می شد که یک لامپ روشن شده و یک زنگ در واحد متحرک (موبایل) بصدا در بیاید را ارسال می نمود. سپس شخص مورد تماس به شخص تماس گیرنده پاسخ می داد. صدای او توسط بی سیم (رادیو) به نزدیکترین گیرنده و پس از آن توسط سیم تلفن به دورتر سفر می کرد.
برای اینکه یک تماس تلفنی از یک وسیله نقلیه به شخصی دیگر انجام گیرد، شخص حاضر در وسیله نقلیه تنها تلفنش را برمی داشت و دکمه " صحبت – Talk " را فشار می داد. این عمل یک سیگنال رادیویی که توسط نزدیکترین گیرنده گرفته می شد، ارسال می نمود و به اپراتور انتقال می یافت.
مجموعه های متحرک یا ستهای موبایل (متحرک) 20 واتی عمل انتقال به برج مرکزی را برگشت نمی دادند و آنرا به یکی از پنج گیرنده که در شهر قرار داده شده بود، می فرستادند. زمانیکه گوشی موبایل از جایش برداشته می شد ، تمام 5 گیرنده باز و فعال می شدند. سرویس تلفن موبایل یا سیستم MTS سیگنالها را از یک یا چند گیرنده به یک سیگنال ترکیب نموده و یکی می نمود و آنرا تقویت نموده و به سوئیچ برد محاسبه عوارض تلفن می فرستاد. این عمل رومینگ از یک شهر به شهر دیگر را امکان پذیر می ساخت. نمی توانید تصور نمایید که این چگونه کار می کرد؟ تصور نمایید که شخصی در درون یک خانه در حال راه رفتن است، با چندین گوشی که بر روی دستگاه تلفن نیستند، یک شخص در طرف دیگر می تواند صدای شخص تماس گیرنده را زمانی که از یک اتاق به اتاق دیگر می رود بشنود، از آنجائیکه هر تلفن بخشی از صدا را گردآوری می نمود.
تاریخچه تلفن همراه
با خدمات تلفن موبایل (MTS) هرطرف مکالمه در یک زمان صحبت می نمود. شما دگمهء یک گوشی را برای صحبت نمودن فشار می دادید، سپس آن دگمه را جهت گوش کردن رها می کردید. (این مسئله مشکلات انعکاس صدا یا اکو را حذف می نمود.
خدمات تلفن موبایل (MTS) عملیات یکطرفه (Simplex) نبود بلکه عملیات دو طرفهء غیر همزمان (Half-Duplex) بود. روش یکطرفه (Simplex) فقط از یک فرکانس هم برای ارسال و هم دریافت استفاده مینماید. در خدمات تلفن موبایل (MTS) فرکانس ایستگاه پایه و فرکانس موبایل، 5 کیلو هرتز اختلاف داشتند. محرمیت مکالمه و حفظ خصوصی بودن آن یک دلیل این مسئله بود. استراق سمع کنندگان می توانستند فقط به یک طرف مکالمه گوش دهند. همانند یک باند رادیویی شهروند (CBT)، یک فراخواننده بطور دستی برای یک فرکانس استفاده نشده، قبل از اینکه تماسش را بگیرد، جستجو می نمود. اما از آنجائیکه کانالهای کمی وجود داشتند، این مسئله مشکل زیادی را ایجاد نمی کرد. این به بزرگترین مشکل تلفنهای رادیویی (بی سیمی) اشاره می نمود: تعداد کانالهای بسیار کم.
این سیستم، خبر از چندین توسعهء سلولی داد، بله، آقای دی اچ رینگ از لابراتوارهای شرکت بل (Bell) مفهوم سلولی را یکسال بعد در یک مقالهء منتشر نشده، اظهار نمود. یانگ اظهار می نماید که تمام عناصر در آن موقع شناخته شده بود: یک شبکه از مناطق جغرافیایی کوچک که سلولها نامیده میشد، دارای یک فرستنده با قدرت پایین در هر کدام، ترافیک سلولی که توسط یک سوییچ مرکزی کنترل می شد، فرکانسهایی که توسط سلولهای متفاوت استفاده مجدد می شد و غیره. یانگ همچنین اظهار نمود که از سال 1947 تیم های شرکت بل (Bell) " اعتقاد داشتند که وسیله مناسب برای اداره کردن و متصل شدن به سلولهای کوچک، زمانیکه نیاز باشند، پدیدار خواهند شد." در حالیکه با شناختی که از لابراتوارهای بل (Bell) وجود داشت، آگاهی از پیش در مورد تلفنهای متحرک (موبایل) بیشتر از همیشه نیاز بوده است. در هر شهر جائیکه خدمات تلفن موبایل معرفی شدند، لیستهای انتظار درست شد، که هر سال این لیست بزرگتر نیز می شد. در سال 1976 فقط 545 مشتری در نیویورک دارای موبایلهای سیستم بل (Bell) بودند، با 3700 مشتری در لیست انتظار. در حدود 000/44 نفر از مشترکین شرکت بل (Bell) دارای موبایلهای AT & T بودند. اما 000/20 نفر در لیست انتظار 5 تا 10 ساله قرار داشتند. علی رغم این تقاضای باورنکردنی 37 سال طول کشید که تلفن های موبایل (سلولی) از زمان معرفی شان تجاری و عرضه شوند. گام برداشتنهای خیلی با نظم و قاعده FCC ظهور تلفنهای موبایل (سلولی) را آهسته نمود. تا دهه 1980 FCC به اندازهء کافی کانالهای قابل دسترس را ایجاد ننمود. تا 1978 که شرکت سیستم بل (Bell) برای شرکت های مستقل و اپراتورهای بدون سیم و کابل زمینی، 54 کانال را در دور دنیا تقسیم نمود که میتوان با 666 کانال که اولین سیستمهای تلفنهای موبایل پیشرفته (AMPS) برای کار کردن نیاز داشتند، مقایسه نمود.
سيستمي كه براي اولين بار در ايران و در تيرماه 1373در تهران مورد بهره برداي قرار گرفته است يك سيستم سلولي ديجيتالي تحت استاندارد GSM است.
سيستم مخابرات سلولي براي اولين بار در مرحله تحقيق در سال 1969 ميلادي از سوي شركتهاي بزرگ مخابراتي آمريكا مطرح شد و مورد مطالعه و تحقيق براي عملي كردن آن قرار گرفت و در سالهاي دهه هفتاد ميلادي از سوي كشورهاي اروپاي غربي هم به تحقيقات ادامه داده شد و سيستم مذكور مورد مطالعه قرار گرفت. لازم به ذكر است كه اولين شبكه هاي مخابرات سلولي، آنالوگ بوده اند باين شكل كه گرچه سيگنالينگ و سوئيچينگ اين شبكه ها ديجيتال بود ولي عملا انتقال راديويي اطلاعات مثل مكالمات از طريق كانال ترافيكي به شكل آنالوگ انجام مي گرفت و در مجوع سيستم آنالوگ عمل مي كرد.
تاريخ مطرح شدن GSM به سال 1982 بر مي گردد. سالهاي 1982 تا1985 سالهاي بحث و تبادل نظر بر سر اين مسأله بود كه اين استاندارد به صورت سيستم ديجيتال طراحي شود يا آنالوگ، زيرا هر دو سيستم مزيتهاي مخصوص به خود داشت. در سال 1985 نسبت به ساختن يك سيستم ديجيتال تصميم گيري شد بحث بعدي مساله انتخاب باند پهن و يا باند باريك بود كه درسال 1986 در يك ناحيه آزمايشي در پاريس، شركتهاي سازنده با ارائه راه حل هاي پيشنهادي شان در اين مورد به رقابت پرداختند. و در ماه مي سال 1987 راه حل باند باريك انتخاب شده و امروزه اكثر كشورهاي دنيا از سيستم GSM استفاده مي كنند.
در سیستم تلفنی موبایل، یک کانال، یک زوج فرکانس میباشد، یک فرکانس برای ارسال و یکی دیگر برای دریافت. این زوج فرکانس یک مدار یا مسیر ارتباطاتی کامل را می ساخت. اصوات به اندازه کافی جهت اسکان دادن ساده بودند. در حالیکه طیف رادیویی بسیار شلوغ بود، در اواخر دههء 1940 فضای کوچکی در فرکانسهای پایین تر که بیشتر تجهیزات و وسایل از آنها استفاده می کردند، بوجود آمد. بی سیم ها (رادیوها)ی کم بازده با بکارگیری 60 کیلو هرتز جهت ارسال سیگنالی که در آن زمان می توانست با 10 کیلو هرتز یا کمتر کار را انجام دهد، بوجود آمدند، و در مورد شلوغی های طیف رادیویی، مساعدت نمودند.
اما شما با فقط 6 کانال چکار می توانستید بکنید، و مهم نیست که فن آوری آن چه بوده، کاربران با امتیازهایی که به آنها اعطاء شده برای یک فرکانس باز، مبارزه می کردند.
شما یک خط فرد را بصورت بی سیم و بگونه موثر خواهید داشت، البته با شاید 40 مشترک که برای قرار دادن تماسهایشان بر روی هر کانال در حال مبارزه بودند. بیشتر سیستمهای تلفن موبایل نتوانستند بیش از 250 فرد را اسکان دهند. مشکلات دیگری نیز وجود داشتند. امواج رادیویی در فرکانسهای پایین تر مسافتهای بیشتری را طی می نمایند، بعضی مواقع صدها مایل ، زمانیکه از میان آتمسفر جهش می نمایند. فرستنده های با قدرت بالا، از یک شعاع گسترده تری پشتیبانی می نمودند اما به معضل نیز افزودند. شرکتهای تلفن نمی توانستند از کانالهای گرانبهایشان در شهر های نزدیک استفاده مجدد نمایند. آنها به حداقل 75 مایل بین سیستمها قبل از اینکه بتوانند مجدداّ از آنها استفاده نمایند، نیاز داشتند. در حالیکه استفاده بهتر مجدد فرکانس شاید میتوانست کمک نماید. چیزی که با فن آوری آن زمانها مورد شک و شبه بود، FCC کلید باز کردن فرکانسهای بیشتر را برای بی سیم حفظ نمود.
در سال 1947 شرکت AT&T شروع به عرضه "خدمات در اتوبانها" نمود، یک ارائه خدمات به تلفن های رادیویی (بی سیمی) بین شهرهای نیویورک و بوستون. این سرویس با باند بین 35 تا 44 مگاهرتز عمل می کرد و در زمان هایی تداخل هایی با سرویسهای فاصله دار دیگر ایجاد می نمود.
در همان سال (1947) شرکت سیستم بل (Bell) از FCC درخواست فرکانسهای بیشتری را نمود. FCC چند کانال بیشتر را در سال 1949 به این شرکت تخصیص داد، اما نصفی از آنها را به شرکت های دیگر ارائه داد بعلت اینکه آن شرکتها می خواستند خدمات تلفن همراه را به متقاضیان آن بفروشند.
رزفورد (Berresford) اظهار می نماید که "حمل کننده ها یا اپراتورهای همگانی(RCCها) اولین رقابتهای ایجاد شده توسط FCC برای شرکت سیستم بل (Bell) بودند.شرکتهای تلفن و RCCها بطور متفاوتی در اوایل تجارت تلفن موبایل پدیدار شدند. شرکتهای تلفن در ابتدا ء علاقه مند به فراهم نمودن خدمات تلفن "پایه" معمولی به همگان بودند و بنابراین، توجه اندکی به خدمات موبایل در میان دهه 1950 و دهه 1960 اختصاص دادند. RCCها عموماّ کار آفرینهای کوچکی بودند که در چندین تجارت مرتبط مشغول و درگیر بودند. این تجارتها شامل خدمات پاسخ دهی تلفنی، سیستمهای بی سیمی خصوصی برای تاکسی های تلفنی و شرکتهای تحویل کالا، خدمات دریایی و هوا به زمین، و خدمات پیج کردن دستگاههای اعلام کننده(Beeper). بعنوان یک کلاس یا طبقه، RCCها نسبت به شرکت های تلفنی، بیشتر دارای گرایش فروش بودند و مشتریان خیلی بیشتری را بخود اختصاص دادند. برخی از آنها در تجارت پیج کردن ثروتمند شدند. RCCها نیز بطور افزونی مستقل از یکدیگر بودند.برای اثبات رقابت هایشان، RCCها 000/80 واحد موبایل را تا 1978 خدمات دهی نمودند. دو برابر تعدادی که شرکت بل (Bell) سرویس دهی نمود. این رشد یک شروع محکم و قوی را بنا نهاد: شماره گیری بصورت اتوماتیک در 1948. در 1 مارچ 1948 اولین خدمات تلفن بی سیم (رادیویی) کاملاّ اتوماتیک و خودکار در شهر ریچموند (Richmond) ایالت ایندیانا شروع به کار نمود که این کار اپراتورهایی که باید تماس و ارنباط را برقرار می ساختند، حذف نمود. شرکت تلفن بی سیمی (رادیویی) ریچموند (Richmond) تا 16 سال بر شرکت سیستم بل(Bell) برتری داشت. شرکت AT&T شماره گیری خودکار و اتوماتیک را برای بیشتر موبایلها تا 1964 فراهم نساخت، و از نظر سوئیچ نمودن خودکار بی سیم که برای امکانات تلفنی خطوط زمینی انجام داده بودند، عقب افتاد. در کنارش شرکت سیستم بل (Bell) آخرین سوئیچ برد با استفاده از سیم را تا 1978 بازنشسته نکرد. بیشتر سیستمها تا دهه ی 1960 با شامل شدن RCCها هنوز بطور دستی عمل می کردند. بطور قابل توجه ای،برخی ادعا می نمودند که شرکت ارتباطات سوئدی "سنت لورن" اولین سیستم تلفن موبایل اتوماتیک دنیا را طراحی نمود. البته با آزمایشی که در استکهلم در سال 1951 انجام داد(http://www.tekmu.se).
در اواسط دهه 1950 بود که اولین اتومبیلهای مجهز شده به تلفن وارد جاده ها شدند. این مسئله در استکهلم اتفاق افتاد: دفتر مرکزی شرکت اریکسون و اولین استفاده کنندگان این تکنولوژی دکترهای کشیک و بانکهای متحرک (اتومبیلهای حامل پول نقد ) بودند. این دستگاهها از گیرنده، فرستنده و واحد منطق که در صندوق عقب اتومبیل نصب شده بود با گوشی و شماره گیر ثابت شده در درون اتاق اتومبیل، درست شبیه این بود که به جاهای مختلف با یک ایستگاه تلفنی کامل در اتومبیل تان رانندگی نمایید. البته با تمام توابع یک تلفن معمولی. این نوع تلفن توسط بانری اتومبیل انرژی اش تاّمین میشود. شایعات به گونه ای بود که آن تجهیزات به قدری انرژی مصرف میکردند که شما فقط قادر به برقراری 2 تماس بودید - ودومین تماس، تماس تلفنی ای بود که به یک گاراژ تعمیرات زنگ بزنید که یک جرثقیل برای یدک کشیدن اتومبیل شما باشد.
این تلفنهای اولیه برای بیشتر مشترکین از نظر وزنی خیلی سنگین و از نظر کاری طاقت فرسا بودند. این تجهیزات تا قبل از اواسط دهه 1960 که تجهیزات جدید که از ترانزیستورها استفاده می کردند و به بازار آمدند، به همان صورت بودند که که البته تجهیزات جدید وزن خیلی کمتری داشتند و به آن میزان قبلی انرژی مصرف نمی کردند، حال تلفنهای موبایل باعث شدند که فضای بیشتری در صندوق عقب اتومبیل باقی بماند - اما هنوز برای استفاده از آن ها احتیاج به یک اتومبیل داشتید که آنرا به اینطرف و آنطرف ببرد.
در 1956 شرکت سیستم بل (Bell) شروع به فراهم نمودن خدمات تلفن رادیویی (بی سیمی) دستی در 450 مگاهرتز نمود. یک باند فرکانس جدید برای حالت شلوغی ترافیک اختصاص داده شده بود.اگر این مطلب برای شما جالب است ، شرکتهای مستقل تلفنی دیگر و کریرها (اپراتورها)ی مشترک رادیویی (RCC) به پیشرفتهای مشابه ای در مورد امکانات تلفنی موبایل در طول دهه 1950 و 1960 ، رسیدند. نشریه "تراکنش های مهندس رادیویی (بی سیم)" مستقل در مورد ارتباطات وسیله ی نقلیه بعدا" به تراکنشهای IEEE در ارتباطات وسیله نقلیه نام گذاری مجدد شده، و آن نشریه ای بود که در طول آن روز ها می توانست مطالعه گردد. در همان سال شرکت سیستم بل (Bell) از FCC درخواست نمود که یک طیف با میزان 75 مگاهرتز را به تلفنهای رادیویی (بی سیمی) در باند 800 مگاهرتز اعطا نماید. FCC هنوز تا آن زمان به هیچ کانالی زیر 500 مگاهرتز اجازه فعالیت نداده بود، جائیکه به اندازه کافی طیف های پیوسته جهت ایجاد و توسعه یک سیستم رادیویی (بی سیمی) کارا و مناسب وجود نداشت. علی رغم آینده نگری شرکت سیستم بل (Bell)، FCC این پیشنهاد را برای 10 سال بلاتکلیف نگاه داشت و فقط در سال 1968 آنرا در نظر گرفت، زمانیکه درخواست برای فرکانسهای بیشتر انباشته شده و دیگر نمیتوانست آنرا نادیده بگیرد.
در 1964 شرکت سیستم بل(Bell) خدمات بهینه یافته تلفن موبایل یا IMTS را معرفی نمود، که یک جایگزین برای سیستم تلفن موبایل بد و سالخورده بود. این سیستم بصورت کاملاّ دو طرفه (Full Duplex) کار می کرد که از این رو مردم احتیاج نداشتند که برای صحبت کردن دکمه را فشار دهند. مکالمه ها شبیه یک تلفن معمولی انجام می گرفت. این سیستم در نهایت به شماره گیری مستقیم، انتخاب کانال بصورت خودکار اجازه داده و پهنای باند را به 25 تا 30 کیلو هرتز کاهش داد.
قبل از اینکه فن آوری استفاده عرف از تلفن بصورت رادیویی (بی سیمی)را ترک گوییم، باید مسئله کلاهبرداری را مطرح نماییم. از آنجائیکه افرادیکه از تلفن استفاده می کردند با کلاهبرداری تلفنهای عمومی زمینی بسیار آشنا می باشند، و این مسئله بطور جدی از اواخر دهه 1960 آغاز شده، و از این رو آنها از کلاهبرداری تلفنهای بی سیم(رادیویی) نیز آگاه شده اند. در پایین خلاصه ء یک مقاله را که در مجله ء فن آوری ارتباطات شخصی در سال 1985 در مورد کلاهبرداری آمده است ،مطرح می نماییم:
فرم و شکل اولیه ء فن آوری استفاده از تلفن موبایل، خدمات تلفن دستی بدون ایجاد صدای چلپ و چلوپ برای تداخل تماسها و استراق سمع، آسیب پذیر بود. برای اینکه یک تماس برقرار گردد، کاربر می باید برای یک کانال آزاد گوش می داد. زمانی که او یک کانال آزاد پیدا می کرد، او می بایست برای برقراری خدمات و سرویس میکروفن اش را وسیله قرار می داد، حال یک سناریو را بررسی می نماییم:
"اپراتور، این موبایل 1234 می باشد، ممکن است لطفاّ شماره 7890-555 را برای من بگیرید." سپس اپراتور می دانست که یک صورت حساب را برای شماره 1234 که باید برای تماس برقرار شده اش پرداخت نماید، بفرستد. که از این رو هر شخصی که به آن کانال گوش می کرد می توانست شماره حساب تماس گیرنده را استراق سمع نماید که این مساله کلاه برداری را امکان پذیر می نمود.
کانال سیستم فن آوری موبایل همراه با تولید صدای چلپ و چلوپ فقط مشکل را کمی مخفی می نمود، برای اینکه کاربران بطور معمول کانال هایی را که برای دیگر افراد استفاده شده بودند، استراق سمع نمی کردند. کلاهبرداری هنوز برای آنهایی که صدای چلپ و چلوپ را برای مدت طولانی خاموش کردند، برای استراق سمع شماره های حساب کافی بود.
خدمات تلفنی با امکانات شماره گیری مستقیم نظیر خدمات تلفن بهینه شده موبایل (IMTS)مشکل را کمی بیشتر تیره و تار می نماید، بخاطر اینکه شناسایی مشترک بطور خودکار انجام می گرفت، بجای اینکه این کار توسط تبادل مکالمه بین تماس گیرنده و اپراتور انجام گیرد. هر زمان که کاربر یک تماس را آغاز می نمود، تلفن موبایلش شماره شناسایی اش را که ایستگاه پایه سرویس دهنده با بکار گیری نوعی کلید زدن فرکانس صوتی از طریق جا به جایی(Audio Frequency Shift Keying-AFSK) سرویس دهی می کرد انتقال می داد، که برای استراق سمع ساده نمی باشد.مرتکب شدن کلاهبرداری تحت IMTS احتیاج به تغییر نیرومند کردن مجدد جامپرهای موبایل در واحد رادیویی(بی سیم) دارد، یا ترکیبات صفحه کلید جادویی را در واحدهای بعدی، عملیاتی نماید که واحد را جهت ارسال یک شماره شناسایی بدون مجوز ، برنامه ریزی مجدد نماید.
شبكه ي جهاني اطلاع رساني اينترنت و شبکه تلفن همراه
در سال 1986 ميلادي شبكه ي جهاني اطلاع رساني اينترنت، فراگيرترين شبكه ي اطلاع رساني بين الملل، راه اندازي شد و در سال 1987 ميلادي طرح باند باريك انتخاب شد و در همان تاريخ 13 كشور اروپايي يادداشت تفاهمي تحت عنوان MOU ( MEMORANDUM OF UNDER STANIG ) امضا كردند، مبني بر اينكه هر عضو متعهد شد تمام مشخصات GMS را رعايت كند. همچنين با موافقت اين 13 كشور بازار بزرگي نيز براي فعاليت هاي تجاري در اين زمينه باز شد. با گسترش شبكه هاي اطلاع رساني عمومي در كنار شبكه هاي تلفني، نياز به يكپارچه سازي آنها در دهه ي 1980 ميلادي احساس شد و منجر به ايجاد شبكه ي ISDN گرديد. شبكه ي ISDN در پي تحقيقات و تلاش هاي دانشمندان در زمينه ي فناوري دستگاه هاي رقمي ياد ديجيتال در دهه ي 1960 بوجود آمد. در سيستم ديجيتال، ارتباط قطعات ، دستگاه ها و تجهيزات، براساس ديجيت ( اعداد) است و كار مكانيكي در آن بسيار كم و فاقد صدا و حركت است.
شبكه ي ISDN ( شبكه ي رقمي خدمات مجتمع ) در اواسط اين دهه به منظور مطالعه به اتحاديه بين المللي ارتباطات دور ارائه شد.
اين شبكه كه تا كنون درچندين كشور راه اندازي شده است، نوعي شبكه ي كليد ي بسته اي است كه در آن، خدمات صدا و داده از طريق وسايل كليدرني(سوتيچينگ) ارائه مي شود. اين فناوري در تبادل اطلاعات با حجم بالا و كثرت تقاضا در مورد ارتباط تلفني، كامپيوترهاي مادر، پايانه هاي كامپيوتري و خدمات ديگري كه مستلزم سازگاري با شبكه هاي ديگر است، قابليت انعطاف و كارايي بيشتر و هزينه ي كمتري دارد.
از جمله ديگر فناوري هايي كه در دهه هاي اخير مورد استفاده قرار گرفته است، ويدئوكنفرانس و شبكه هاي چند منظوره ( مولتي مديا ) است كه در دهه ي 1970 توسط شركت ATST در نيويورك عرضه شد. در اين شبكه ها با بهره گيري از فناوري هاي سوئيچ TDM همگام با انتقال صورت برروي يك زوج سيم ، تصوير و داده نيز منتقل مي شود در امكان كنترل از راه دور فراهم مي گردد.
قبل از اینکه به ادامه بپردازیم به مشخصات سلولها و مفهوم آن می پردازیم.
سیستم سلولی
در اغلب سیستم های تجاری و تلویزیونی , فرستنده ها برای حداکثر پوشش در یک منطقه با تمام قدرت طراحی می شوند و در این سیستم ها از حداکثر قدرت و حداکثر ارتفاع که توسط FCC اجازه داده شده استفاده می شود. فرکانس های استفاده شده در این فرستنده ها توسط آنتن دیگری در آن منطقه استفاده شده نمی‌تواند. به دلیل ایجاد تداخل فرکانسی یا interference , باید که فرکانس ها استتفاده مجدد یا Reuse نشوند. اما در سیستم سلولی به دلیل محدود بودن کانالهای GSM بالعکس است و همیشه به دنبال حداکثر استفاده سودمند از کانالهای اختصاص داده شده به یک اپراتور هستیم. واین کار با استفاده مجدد از این کانالها یا فرکانسها در سلولها یا Cells با بکارگیری از فرستنده های کم قدرت و طراحی دقیق فرکانس یا Frequency planning امکان پذیر است.
کم نمودن تعداد استفاده از هر کانال یا فرکانس Reuse در یک منطقه کلید طلایی طراحی موفق در یک سیستم سلولار است. در شروع به کار یک اپراتور به دلیل کم بودن تعداد مشترکین اولیه یک Cell ممکن است که تا 28 کیلومتر نیز برسد. ولی همچنان که ترافیک زیاد می شود سلهای زیادتر و فرکانس های زیادتری نیازاست که اگر یک پترن یا الگوی غیرمنطقی, قرار دادن یک سل غلط و یا طراحی غلط فرکانس اتفاق بیافتد موجب تداخل فرکانسی خطرناک از نوع Co-Channel شده و باعث افت شدید کیفیت صدا خواهد شد. به علاوه این موجب توسعه غیر اقتصادی و به عبارت بهتر باعث نزول شرکت خواهد شد.
Cell: منطقه ای که توسط یک آنتن تحت پوشش است. بسته به نوع آنتن شکل سل فرق میکند یعنی برای آنتن های Omni شکل آن به صورت کروی در نظر گرفته میشود وبرای آنتنهای Direction اشکال متفاوتی بسته به نوع آن و قدرت آنتن ,وفاکتورهای دیگر, ایجاد میشود. اما برای طراحی فرکانس و طراحی اولیه شبکه از سیستم Polygons یا چند ضلعی استفاده می شود.
[1] - Mobile phone
[2]- cordless system
[3]- cellular system
[4]- cell
[5]- Hand over
[6]- Roaming
ارتباطات از گذشته هاي دور تا كنون به طرق مختلف وجود داشته كه شامل فرياد زدن، روشن كردن آتش در شب، استفاده از دود در روز، تكان دادن پرچم، دميدن در شاخ، نواختن بوق و شيپور، نقاشي روي ديوار، كبوتر، چاپار، نامه، تلگراف، تلفن و... بوده و تا به امروزه تغييرات شگرفي در نحوه ساخت تلفن به وجود آمده كه فرهنگ و نگرش انسانها را در هم آميخته و با صرفه جويي در وقت و كمك به امر اطلاعات زمينه اي را فراهم مي سازد كه بيش از پيش به آن پرداخته شود.
از سال 1835 كه مورس دستگاه تلفن خود را ساخت و آزمايش نمود تا سال 1876 كه گراهام بل تلفن را اختراع كرد و تا امروز كه 122 سال از آن تاريخ مي گذرد، ارتباط از هر مكان و با هر جاي ديگر انديشه اي است كه امروز گيتي را عرصه نوين كارائي ارتباط مخابراتي در جهان قرار داده است.
از ارتباطات گسترده اطلاعاتي تا رسانه هاي چند منضوره و حضور مداوم ارتباطات در عرصه زندگي به همراه دهها نوآوري ديگر كه فراراه جهان پر از ارتباط فردا هستند، انديشه «ارتباط، مبناي تكامل جامعه جهاني » را به اثبات مي رساند.
مقدمه
در جهان كنوني ما ارتباطات مخابراتي به مفهوم وسيع كلمه بيش از هر مساله ديگري ذهن انسان را معطوف به خود داشته ارتباطات جهاني امروز، ديگر منتظر حركت كند و خواب آلودگي نيست، اين ارتباطات با سرعت نجومي به جلو مي تازد و ابزار جديد خلق مي كند و كشوري كه در اين زمينه ابزار لازم را ندارد روز به روز محتاج‌تر مي شود و اين سيكل معيوب هر روز دايره اش وسيع تر مي گردد. امروز براي خلق تكنولوژي به دانش و براي توسعه اين دانش به ارتباطات و تكنولوژي ارتباطي نياز هست.
اكنون با پيشرفت تكنولوژي به جائي رسيده ايم كه در هر زمان و مكاني كه اراده كنيم مي‌توانيم ارتباط مورد نياز را برقرار نمائيم. تلفن همراه، امكاني براي برخورداري انسان از از ارتباط در هر موقعيت مكاني و در حال جابجايي با بالاترين كاركرد و آرزوي ارتباطي براي گذر از محدوديت هاي تكنولوژي، وابستگي به مجراهاي ارتباطي آسيب پذير و هزينه هاي كلان بود. هزينه‌ي بالاي برقراري ارتباط به صورتي محدود براي گروهي اندك در سطح جامعه به شيوه همراه با فرد، جدا از لزوم سرمايه گذاريهاي عظيم، اصالت بخشي به گروه كوچك از افراد برخوردار از امكانات، ايستا بودن تجهيزات و توسعه نيافتن به همراه كاركرد اوليه، چيزي نبود كه دست اندركاران ارتباط دهي را براي انجام آن بسيج كند گستردگي نياز جامعه به برقراري ارتباط كارا و بهره بردن از تمامي فرصت‌هاي زماني پيشرو با توجه به گسترش شهرها، توانمنديهاي اقتصادي، بازرگاني، صنعتي و علمي در سراسر جهان و لازمه جابجايي در پهنه آب، خاك و آسمان، تعريفي عام از ارتباط همراه به دست داد. اين تعريف با در نظر داشتن اقتصادي بودن خدمات ارايه شده اولين شكل ارتباط همراه با گريز كلان از وابستگي مكاني با برخورداري از اتومبيل كه در آن زمان مظهر جابجايي انسان بود را به همراه آورد.
نيازهاي فرا راه، تقاضاهاي فراوان و ارزشمند شدن زمان در ارائه توانايي هاي مختلف، اين جهش بزرگ دهه گذشته را هر چند كه باوري غير قابل قبول به نظر مي رسد امكان پذير كرد. توانايي روز افزون انسان در برخورد با موقعيتهاي عام و خاص لزوم ارتباطي همه جا، همه كس و همراه از اساسي ترين نگرشها به اين وسيله مخابراتي در عصر ارتباطات به حساب مي‌آيد كه به دليل پيوستگي جامعه جهاني به يكديگر شموليتي عام مي يابد. آرزوي بركنار بودن از وابستگي تلفن به مكان، امروز با تكامل حيرت انگيز دست ساخت اوليه پدر تلفن به واقعيت پيوسته است. تلفن همراه كه امروز اصطلاح موبايل، را گرفته نوعي ارتباط شخصي است كه مي تواند بسياري از اين موانع را در ارتباطات شخصي بزدايد.
تعريف تلفن همراه[1]
تلفن همراه وسيله اي است كه تمام اعمال و قابليت هاي يك تلفن ديجيتالي معمولي را بدون وابستگي به مكان ثابتي به شكل متحرك و يا بسيار بجا آورد. قبل ازآغاز به ارائه خلاصه تاريخچه تلفن همراه، جا دارد تفاوت دو مفهوم و پديده سيستم تلفن بي سيم[2] و سيستم تلفن سلولي[3] را متذكر شويم.
سيستم تلفن بي سيم، سيستمي است بسيار محدود و با كارایي بسيار پايين كه فقط توسط مراكز دولتي در بعضي از كشورهاي جهان مورد استفاده قرار مي گيرد، ولي سيستم تلفن سلولي سيستمي است كه در آن يك تلفن فقط به يك استفاده كننده تعلق دارد و همانند تلفن ثابت هر شخص شماره تلفن مشخص و منحصر به فردي دارد كه اين در سيستم تلفن بي سيم امكان پذير نيست با اين وصف تلاش براي تكامل سيستم تلفن بي سيم در داخل فعاليتهاي تحقيقاتي سيستم سلولي ادغام شده است.
تاريخچه تلفن همراه
سيستم سلولي كه مي توان آن را ما در تمام سيستمهاي تلفن همراه شمرد، پديده اي است كه با اصل قرار دادن سه مشخصه زير، سيستم سلولي را از سيستم بي سيم منفك كرده است:
· تقسيم محدوده پوشش به مناطق كوچكتر به نام (سلول[4]) و استفاده تكراري از فركانس در سلول هاي غيرمجاور كه اين روش از ديد نظري ظرفيت را به بي نهايت مي رساند، يعني ظرفيت مشتركين شبكه تلفن همراه ديگر به باند فركانس وابسته نيست بلكه به تعداد ايستگاههاي ثابت ( BTS) و شعاع سلول هاي آن بستگي دارد.
· قابليت تعويض فركانس هنگام حركت[5]
· قابليت تغيير شبكه هنگام مسافرت[6]
· آغاز بی سیم دیجیتالی و سلولی (موبایل)
ریشه های بی سیم دیجیتالی و سلولی (موبایل) به دههء 1940 برمیگردد، زمانیکه انتقال صوت از طریق تلفن بصورت متحرک شروع شد.با درنظر گرفتن گام پرجنب و جوش توسعه امروزی ممکن است کمی عجیب بنظر آید که تکنولوژی بی سیم انتقال دیتا زودتر از آن تاریخ پدیدار نشد. چندین دلیل برای این مسئله وجود دارد.
فن آوری، اهمیت ندادن، مقداری از قوانین و مقرارت توسعهء تلفن – رادیویی (بی سیم) اولیه، ایالات متحده را محدود نمود. از آنجائیکه لامپ خلاء (Vacuum Tube) و ترانزیستور در اوایل، شبکه تلفنی اولیه را امکان پذیر نمودند، انقلاب بی سیم فقط بعد از بوجودآمدن ریزپردازنده های با قیمت پایین و سوئیچینگ قابل دسترس بوده و شروع شدند. در حالیکه شرکت سیستم بل (Bell System) عالی ترین سیستم تلفنی با خطوط زمینی در دنیا را ساخت، هرگز خود را کاملا" متعهد به ایجاد برقراری تبادل اطلاعات از طریق تلفن بصورت موبایل (متحرک) نکرد. مهندسین بی سیم آنها با استعداد و باهوش بودند، اما خود سیستم آنها را در عقب نگه داشت. قوانین فدرال همچنین بسیاری از پروژه ها را به تاخیر انداخت، اما در اروپا جائیکه کشورها توسعه ارتباطات راه دور شرکتهای تلفن خود را می گردانند، اگرچه مسلما"، بدون رقابت بوده ولی فن آوری بی سیم در آنجا زودتر از ایالات متحده پدیدار نشد، و در برخی حالتها حتی دیرتر این مسئله اتفاق افتاد. با شروعش در سال 1921 میلادی در ایالات متحده بی سیم های متحرک با 2 مگاهرتز عملیات خود را شروع نمودند، درست بالاتر از باند پخش رادیویی AM زمان حال. آنها بطور عمده بی سیم های آزمایشی اداره پلیس بودند که سیستمهای عملیاتی آنها تا دههء 1940 اجراء نگردید. خدمات پلیس و اورژانس، پیشگامی را در برقراری ارتباط بصورت بی سیم موبایل (متحرک) با فکر اندکی که به استفاده از تلفن خصوصی در آن زمان به این فن آوری می شد، بخود اختصاص دادند.
در سال 1934 کنگره ایالات متحده، کمیسیون ارتباطات فدرال یا FCC را ایجاد نمود. بعلاوهء منظم کردن امور تلفنی زمینی درون ایالتی، FCC شروع به اداره و مدیریت طیف رادیویی (بی سیم) نمود. این مسئله مشخص می نمود که چه کسی از چه فرکانسی استفاده خواهد کرد. این مدیریت، اولویت را به خدمات اورژانس، نمایندگیهای دولتی، شرکتهایی مثل آب، برق، تلفن و گاز و خدماتی که FCC فکر می کرد به بیشتر مردم کمک می کند، داد. کاربران دیگر بی سیم مثل خدمات تاکسی تلفنی یا شرکت اعزام کامیون جرثقیل دار جهت به یدک کشیدن اتومبیلها احتیاج به طیف کوچکتری باند فرکانس جهت هدایت و انجام کارهایشان داشتند. تلفن رادیویی (بی سیم) فرکانس زیادتری جهت ارائه خدمت به افراد کمتری اختصاص داد. FCC هیچ کانال تلفنی بی سیم (رادیویی) را تا بعد از جنگ جهانی دوم به هیچ سازمان یا شرکتی اختصاص نداد.
در 17 ژوئن 1946 در شهر سنت لوئیز ایالت میزوری آمریکا، شرکتهای AT & T و Southwestern Bell اولین خدمات تلفن بی سیم موبایل را بصورت تجاری در آمریکا براه انداختند. موبایلها از مجوزهای تلفن بی سیم (رادیویی) وسایل متحرک که جدیدا" صادر شده بود و توسط FCC به شرکت Southwestern Bell اعطاء شده بود، استفاده می کردند. آنها بر روی 6 کانال در باند 150 مگاهرتز با فواصل کانالی 60 کیلو هرتز کار می کردند. پارازیت بد بین کانالی چیزی شبیه تداخل مکالمات با یکدیگر در تلفن های خطوط زمینی، به سرعت شرکت Bell را وادار نمود که فقط از سه کانال استفاده نماید. با یک استثناء نادر در آزمایش شرکت سیستم بل (Bell)، که مشترکین توانستند تلفن رادیویی (بی سیم) خود را با مارکهای دیگر خریداری و استفاده نمایند ، بجای اینکه از تجهیزات خود T AT & استفاده کنند. در بالای دفتر مرکزی شرکت بل Southwestern Bell در پلاک 1010 خیابان Pine، یک آنتن با امکان نقل و انتقال 250 وات برای موبایلهای پیج شده، نصب گردید که ترافیک تلفن بی سیم (رادیویی) را بصورت ارسال داده از ماهوارهء ارتباطی به ایستگاه زمینی فراهم نماید. عملیات انجام گرفته کاملا" روشن و واضح بود، همانطور که در زیر توضیح داده شده است.
تماسهای تلفنی متحرک (موبایل) چگونه اداره می شدند؟
کاربر تلفن، یک شماره راه دور را شماره گیری می نمود و درخواست اتصال به اپراتور خدمات موبایل (متحرک) را می داد ، که شماره تلفن وسیله نقلیه ای که می خواست با او تماس بگیرد رادر اختیار او قرار می داد. اپراتور یک سیگنال را از ترمینال یا پایانهء کنترل که باعث می شد که یک لامپ روشن شده و یک زنگ در واحد متحرک (موبایل) بصدا در بیاید را ارسال می نمود. سپس شخص مورد تماس به شخص تماس گیرنده پاسخ می داد. صدای او توسط بی سیم (رادیو) به نزدیکترین گیرنده و پس از آن توسط سیم تلفن به دورتر سفر می کرد.
برای اینکه یک تماس تلفنی از یک وسیله نقلیه به شخصی دیگر انجام گیرد، شخص حاضر در وسیله نقلیه تنها تلفنش را برمی داشت و دکمه " صحبت – Talk " را فشار می داد. این عمل یک سیگنال رادیویی که توسط نزدیکترین گیرنده گرفته می شد، ارسال می نمود و به اپراتور انتقال می یافت.
مجموعه های متحرک یا ستهای موبایل (متحرک) 20 واتی عمل انتقال به برج مرکزی را برگشت نمی دادند و آنرا به یکی از پنج گیرنده که در شهر قرار داده شده بود، می فرستادند. زمانیکه گوشی موبایل از جایش برداشته می شد ، تمام 5 گیرنده باز و فعال می شدند. سرویس تلفن موبایل یا سیستم MTS سیگنالها را از یک یا چند گیرنده به یک سیگنال ترکیب نموده و یکی می نمود و آنرا تقویت نموده و به سوئیچ برد محاسبه عوارض تلفن می فرستاد. این عمل رومینگ از یک شهر به شهر دیگر را امکان پذیر می ساخت. نمی توانید تصور نمایید که این چگونه کار می کرد؟ تصور نمایید که شخصی در درون یک خانه در حال راه رفتن است، با چندین گوشی که بر روی دستگاه تلفن نیستند، یک شخص در طرف دیگر می تواند صدای شخص تماس گیرنده را زمانی که از یک اتاق به اتاق دیگر می رود بشنود، از آنجائیکه هر تلفن بخشی از صدا را گردآوری می نمود.
تاریخچه تلفن همراه
با خدمات تلفن موبایل (MTS) هرطرف مکالمه در یک زمان صحبت می نمود. شما دگمهء یک گوشی را برای صحبت نمودن فشار می دادید، سپس آن دگمه را جهت گوش کردن رها می کردید. (این مسئله مشکلات انعکاس صدا یا اکو را حذف می نمود.
خدمات تلفن موبایل (MTS) عملیات یکطرفه (Simplex) نبود بلکه عملیات دو طرفهء غیر همزمان (Half-Duplex) بود. روش یکطرفه (Simplex) فقط از یک فرکانس هم برای ارسال و هم دریافت استفاده مینماید. در خدمات تلفن موبایل (MTS) فرکانس ایستگاه پایه و فرکانس موبایل، 5 کیلو هرتز اختلاف داشتند. محرمیت مکالمه و حفظ خصوصی بودن آن یک دلیل این مسئله بود. استراق سمع کنندگان می توانستند فقط به یک طرف مکالمه گوش دهند. همانند یک باند رادیویی شهروند (CBT)، یک فراخواننده بطور دستی برای یک فرکانس استفاده نشده، قبل از اینکه تماسش را بگیرد، جستجو می نمود. اما از آنجائیکه کانالهای کمی وجود داشتند، این مسئله مشکل زیادی را ایجاد نمی کرد. این به بزرگترین مشکل تلفنهای رادیویی (بی سیمی) اشاره می نمود: تعداد کانالهای بسیار کم.
این سیستم، خبر از چندین توسعهء سلولی داد، بله، آقای دی اچ رینگ از لابراتوارهای شرکت بل (Bell) مفهوم سلولی را یکسال بعد در یک مقالهء منتشر نشده، اظهار نمود. یانگ اظهار می نماید که تمام عناصر در آن موقع شناخته شده بود: یک شبکه از مناطق جغرافیایی کوچک که سلولها نامیده میشد، دارای یک فرستنده با قدرت پایین در هر کدام، ترافیک سلولی که توسط یک سوییچ مرکزی کنترل می شد، فرکانسهایی که توسط سلولهای متفاوت استفاده مجدد می شد و غیره. یانگ همچنین اظهار نمود که از سال 1947 تیم های شرکت بل (Bell) " اعتقاد داشتند که وسیله مناسب برای اداره کردن و متصل شدن به سلولهای کوچک، زمانیکه نیاز باشند، پدیدار خواهند شد." در حالیکه با شناختی که از لابراتوارهای بل (Bell) وجود داشت، آگاهی از پیش در مورد تلفنهای متحرک (موبایل) بیشتر از همیشه نیاز بوده است. در هر شهر جائیکه خدمات تلفن موبایل معرفی شدند، لیستهای انتظار درست شد، که هر سال این لیست بزرگتر نیز می شد. در سال 1976 فقط 545 مشتری در نیویورک دارای موبایلهای سیستم بل (Bell) بودند، با 3700 مشتری در لیست انتظار. در حدود 000/44 نفر از مشترکین شرکت بل (Bell) دارای موبایلهای AT & T بودند. اما 000/20 نفر در لیست انتظار 5 تا 10 ساله قرار داشتند. علی رغم این تقاضای باورنکردنی 37 سال طول کشید که تلفن های موبایل (سلولی) از زمان معرفی شان تجاری و عرضه شوند. گام برداشتنهای خیلی با نظم و قاعده FCC ظهور تلفنهای موبایل (سلولی) را آهسته نمود. تا دهه 1980 FCC به اندازهء کافی کانالهای قابل دسترس را ایجاد ننمود. تا 1978 که شرکت سیستم بل (Bell) برای شرکت های مستقل و اپراتورهای بدون سیم و کابل زمینی، 54 کانال را در دور دنیا تقسیم نمود که میتوان با 666 کانال که اولین سیستمهای تلفنهای موبایل پیشرفته (AMPS) برای کار کردن نیاز داشتند، مقایسه نمود.
سيستمي كه براي اولين بار در ايران و در تيرماه 1373در تهران مورد بهره برداي قرار گرفته است يك سيستم سلولي ديجيتالي تحت استاندارد GSM است.
سيستم مخابرات سلولي براي اولين بار در مرحله تحقيق در سال 1969 ميلادي از سوي شركتهاي بزرگ مخابراتي آمريكا مطرح شد و مورد مطالعه و تحقيق براي عملي كردن آن قرار گرفت و در سالهاي دهه هفتاد ميلادي از سوي كشورهاي اروپاي غربي هم به تحقيقات ادامه داده شد و سيستم مذكور مورد مطالعه قرار گرفت. لازم به ذكر است كه اولين شبكه هاي مخابرات سلولي، آنالوگ بوده اند باين شكل كه گرچه سيگنالينگ و سوئيچينگ اين شبكه ها ديجيتال بود ولي عملا انتقال راديويي اطلاعات مثل مكالمات از طريق كانال ترافيكي به شكل آنالوگ انجام مي گرفت و در مجوع سيستم آنالوگ عمل مي كرد.
تاريخ مطرح شدن GSM به سال 1982 بر مي گردد. سالهاي 1982 تا1985 سالهاي بحث و تبادل نظر بر سر اين مسأله بود كه اين استاندارد به صورت سيستم ديجيتال طراحي شود يا آنالوگ، زيرا هر دو سيستم مزيتهاي مخصوص به خود داشت. در سال 1985 نسبت به ساختن يك سيستم ديجيتال تصميم گيري شد بحث بعدي مساله انتخاب باند پهن و يا باند باريك بود كه درسال 1986 در يك ناحيه آزمايشي در پاريس، شركتهاي سازنده با ارائه راه حل هاي پيشنهادي شان در اين مورد به رقابت پرداختند. و در ماه مي سال 1987 راه حل باند باريك انتخاب شده و امروزه اكثر كشورهاي دنيا از سيستم GSM استفاده مي كنند.
در سیستم تلفنی موبایل، یک کانال، یک زوج فرکانس میباشد، یک فرکانس برای ارسال و یکی دیگر برای دریافت. این زوج فرکانس یک مدار یا مسیر ارتباطاتی کامل را می ساخت. اصوات به اندازه کافی جهت اسکان دادن ساده بودند. در حالیکه طیف رادیویی بسیار شلوغ بود، در اواخر دههء 1940 فضای کوچکی در فرکانسهای پایین تر که بیشتر تجهیزات و وسایل از آنها استفاده می کردند، بوجود آمد. بی سیم ها (رادیوها)ی کم بازده با بکارگیری 60 کیلو هرتز جهت ارسال سیگنالی که در آن زمان می توانست با 10 کیلو هرتز یا کمتر کار را انجام دهد، بوجود آمدند، و در مورد شلوغی های طیف رادیویی، مساعدت نمودند.
اما شما با فقط 6 کانال چکار می توانستید بکنید، و مهم نیست که فن آوری آن چه بوده، کاربران با امتیازهایی که به آنها اعطاء شده برای یک فرکانس باز، مبارزه می کردند.
شما یک خط فرد را بصورت بی سیم و بگونه موثر خواهید داشت، البته با شاید 40 مشترک که برای قرار دادن تماسهایشان بر روی هر کانال در حال مبارزه بودند. بیشتر سیستمهای تلفن موبایل نتوانستند بیش از 250 فرد را اسکان دهند. مشکلات دیگری نیز وجود داشتند. امواج رادیویی در فرکانسهای پایین تر مسافتهای بیشتری را طی می نمایند، بعضی مواقع صدها مایل ، زمانیکه از میان آتمسفر جهش می نمایند. فرستنده های با قدرت بالا، از یک شعاع گسترده تری پشتیبانی می نمودند اما به معضل نیز افزودند. شرکتهای تلفن نمی توانستند از کانالهای گرانبهایشان در شهر های نزدیک استفاده مجدد نمایند. آنها به حداقل 75 مایل بین سیستمها قبل از اینکه بتوانند مجدداّ از آنها استفاده نمایند، نیاز داشتند. در حالیکه استفاده بهتر مجدد فرکانس شاید میتوانست کمک نماید. چیزی که با فن آوری آن زمانها مورد شک و شبه بود، FCC کلید باز کردن فرکانسهای بیشتر را برای بی سیم حفظ نمود.
در سال 1947 شرکت AT&T شروع به عرضه "خدمات در اتوبانها" نمود، یک ارائه خدمات به تلفن های رادیویی (بی سیمی) بین شهرهای نیویورک و بوستون. این سرویس با باند بین 35 تا 44 مگاهرتز عمل می کرد و در زمان هایی تداخل هایی با سرویسهای فاصله دار دیگر ایجاد می نمود.
در همان سال (1947) شرکت سیستم بل (Bell) از FCC درخواست فرکانسهای بیشتری را نمود. FCC چند کانال بیشتر را در سال 1949 به این شرکت تخصیص داد، اما نصفی از آنها را به شرکت های دیگر ارائه داد بعلت اینکه آن شرکتها می خواستند خدمات تلفن همراه را به متقاضیان آن بفروشند.
رزفورد (Berresford) اظهار می نماید که "حمل کننده ها یا اپراتورهای همگانی(RCCها) اولین رقابتهای ایجاد شده توسط FCC برای شرکت سیستم بل (Bell) بودند.شرکتهای تلفن و RCCها بطور متفاوتی در اوایل تجارت تلفن موبایل پدیدار شدند. شرکتهای تلفن در ابتدا ء علاقه مند به فراهم نمودن خدمات تلفن "پایه" معمولی به همگان بودند و بنابراین، توجه اندکی به خدمات موبایل در میان دهه 1950 و دهه 1960 اختصاص دادند. RCCها عموماّ کار آفرینهای کوچکی بودند که در چندین تجارت مرتبط مشغول و درگیر بودند. این تجارتها شامل خدمات پاسخ دهی تلفنی، سیستمهای بی سیمی خصوصی برای تاکسی های تلفنی و شرکتهای تحویل کالا، خدمات دریایی و هوا به زمین، و خدمات پیج کردن دستگاههای اعلام کننده(Beeper). بعنوان یک کلاس یا طبقه، RCCها نسبت به شرکت های تلفنی، بیشتر دارای گرایش فروش بودند و مشتریان خیلی بیشتری را بخود اختصاص دادند. برخی از آنها در تجارت پیج کردن ثروتمند شدند. RCCها نیز بطور افزونی مستقل از یکدیگر بودند.برای اثبات رقابت هایشان، RCCها 000/80 واحد موبایل را تا 1978 خدمات دهی نمودند. دو برابر تعدادی که شرکت بل (Bell) سرویس دهی نمود. این رشد یک شروع محکم و قوی را بنا نهاد: شماره گیری بصورت اتوماتیک در 1948. در 1 مارچ 1948 اولین خدمات تلفن بی سیم (رادیویی) کاملاّ اتوماتیک و خودکار در شهر ریچموند (Richmond) ایالت ایندیانا شروع به کار نمود که این کار اپراتورهایی که باید تماس و ارنباط را برقرار می ساختند، حذف نمود. شرکت تلفن بی سیمی (رادیویی) ریچموند (Richmond) تا 16 سال بر شرکت سیستم بل(Bell) برتری داشت. شرکت AT&T شماره گیری خودکار و اتوماتیک را برای بیشتر موبایلها تا 1964 فراهم نساخت، و از نظر سوئیچ نمودن خودکار بی سیم که برای امکانات تلفنی خطوط زمینی انجام داده بودند، عقب افتاد. در کنارش شرکت سیستم بل (Bell) آخرین سوئیچ برد با استفاده از سیم را تا 1978 بازنشسته نکرد. بیشتر سیستمها تا دهه ی 1960 با شامل شدن RCCها هنوز بطور دستی عمل می کردند. بطور قابل توجه ای،برخی ادعا می نمودند که شرکت ارتباطات سوئدی "سنت لورن" اولین سیستم تلفن موبایل اتوماتیک دنیا را طراحی نمود. البته با آزمایشی که در استکهلم در سال 1951 انجام داد(http://www.tekmu.se).
در اواسط دهه 1950 بود که اولین اتومبیلهای مجهز شده به تلفن وارد جاده ها شدند. این مسئله در استکهلم اتفاق افتاد: دفتر مرکزی شرکت اریکسون و اولین استفاده کنندگان این تکنولوژی دکترهای کشیک و بانکهای متحرک (اتومبیلهای حامل پول نقد ) بودند. این دستگاهها از گیرنده، فرستنده و واحد منطق که در صندوق عقب اتومبیل نصب شده بود با گوشی و شماره گیر ثابت شده در درون اتاق اتومبیل، درست شبیه این بود که به جاهای مختلف با یک ایستگاه تلفنی کامل در اتومبیل تان رانندگی نمایید. البته با تمام توابع یک تلفن معمولی. این نوع تلفن توسط بانری اتومبیل انرژی اش تاّمین میشود. شایعات به گونه ای بود که آن تجهیزات به قدری انرژی مصرف میکردند که شما فقط قادر به برقراری 2 تماس بودید - ودومین تماس، تماس تلفنی ای بود که به یک گاراژ تعمیرات زنگ بزنید که یک جرثقیل برای یدک کشیدن اتومبیل شما باشد.
این تلفنهای اولیه برای بیشتر مشترکین از نظر وزنی خیلی سنگین و از نظر کاری طاقت فرسا بودند. این تجهیزات تا قبل از اواسط دهه 1960 که تجهیزات جدید که از ترانزیستورها استفاده می کردند و به بازار آمدند، به همان صورت بودند که که البته تجهیزات جدید وزن خیلی کمتری داشتند و به آن میزان قبلی انرژی مصرف نمی کردند، حال تلفنهای موبایل باعث شدند که فضای بیشتری در صندوق عقب اتومبیل باقی بماند - اما هنوز برای استفاده از آن ها احتیاج به یک اتومبیل داشتید که آنرا به اینطرف و آنطرف ببرد.
در 1956 شرکت سیستم بل (Bell) شروع به فراهم نمودن خدمات تلفن رادیویی (بی سیمی) دستی در 450 مگاهرتز نمود. یک باند فرکانس جدید برای حالت شلوغی ترافیک اختصاص داده شده بود.اگر این مطلب برای شما جالب است ، شرکتهای مستقل تلفنی دیگر و کریرها (اپراتورها)ی مشترک رادیویی (RCC) به پیشرفتهای مشابه ای در مورد امکانات تلفنی موبایل در طول دهه 1950 و 1960 ، رسیدند. نشریه "تراکنش های مهندس رادیویی (بی سیم)" مستقل در مورد ارتباطات وسیله ی نقلیه بعدا" به تراکنشهای IEEE در ارتباطات وسیله نقلیه نام گذاری مجدد شده، و آن نشریه ای بود که در طول آن روز ها می توانست مطالعه گردد. در همان سال شرکت سیستم بل (Bell) از FCC درخواست نمود که یک طیف با میزان 75 مگاهرتز را به تلفنهای رادیویی (بی سیمی) در باند 800 مگاهرتز اعطا نماید. FCC هنوز تا آن زمان به هیچ کانالی زیر 500 مگاهرتز اجازه فعالیت نداده بود، جائیکه به اندازه کافی طیف های پیوسته جهت ایجاد و توسعه یک سیستم رادیویی (بی سیمی) کارا و مناسب وجود نداشت. علی رغم آینده نگری شرکت سیستم بل (Bell)، FCC این پیشنهاد را برای 10 سال بلاتکلیف نگاه داشت و فقط در سال 1968 آنرا در نظر گرفت، زمانیکه درخواست برای فرکانسهای بیشتر انباشته شده و دیگر نمیتوانست آنرا نادیده بگیرد.
در 1964 شرکت سیستم بل(Bell) خدمات بهینه یافته تلفن موبایل یا IMTS را معرفی نمود، که یک جایگزین برای سیستم تلفن موبایل بد و سالخورده بود. این سیستم بصورت کاملاّ دو طرفه (Full Duplex) کار می کرد که از این رو مردم احتیاج نداشتند که برای صحبت کردن دکمه را فشار دهند. مکالمه ها شبیه یک تلفن معمولی انجام می گرفت. این سیستم در نهایت به شماره گیری مستقیم، انتخاب کانال بصورت خودکار اجازه داده و پهنای باند را به 25 تا 30 کیلو هرتز کاهش داد.
قبل از اینکه فن آوری استفاده عرف از تلفن بصورت رادیویی (بی سیمی)را ترک گوییم، باید مسئله کلاهبرداری را مطرح نماییم. از آنجائیکه افرادیکه از تلفن استفاده می کردند با کلاهبرداری تلفنهای عمومی زمینی بسیار آشنا می باشند، و این مسئله بطور جدی از اواخر دهه 1960 آغاز شده، و از این رو آنها از کلاهبرداری تلفنهای بی سیم(رادیویی) نیز آگاه شده اند. در پایین خلاصه ء یک مقاله را که در مجله ء فن آوری ارتباطات شخصی در سال 1985 در مورد کلاهبرداری آمده است ،مطرح می نماییم:
فرم و شکل اولیه ء فن آوری استفاده از تلفن موبایل، خدمات تلفن دستی بدون ایجاد صدای چلپ و چلوپ برای تداخل تماسها و استراق سمع، آسیب پذیر بود. برای اینکه یک تماس برقرار گردد، کاربر می باید برای یک کانال آزاد گوش می داد. زمانی که او یک کانال آزاد پیدا می کرد، او می بایست برای برقراری خدمات و سرویس میکروفن اش را وسیله قرار می داد، حال یک سناریو را بررسی می نماییم:
"اپراتور، این موبایل 1234 می باشد، ممکن است لطفاّ شماره 7890-555 را برای من بگیرید." سپس اپراتور می دانست که یک صورت حساب را برای شماره 1234 که باید برای تماس برقرار شده اش پرداخت نماید، بفرستد. که از این رو هر شخصی که به آن کانال گوش می کرد می توانست شماره حساب تماس گیرنده را استراق سمع نماید که این مساله کلاه برداری را امکان پذیر می نمود.
کانال سیستم فن آوری موبایل همراه با تولید صدای چلپ و چلوپ فقط مشکل را کمی مخفی می نمود، برای اینکه کاربران بطور معمول کانال هایی را که برای دیگر افراد استفاده شده بودند، استراق سمع نمی کردند. کلاهبرداری هنوز برای آنهایی که صدای چلپ و چلوپ را برای مدت طولانی خاموش کردند، برای استراق سمع شماره های حساب کافی بود.
خدمات تلفنی با امکانات شماره گیری مستقیم نظیر خدمات تلفن بهینه شده موبایل (IMTS)مشکل را کمی بیشتر تیره و تار می نماید، بخاطر اینکه شناسایی مشترک بطور خودکار انجام می گرفت، بجای اینکه این کار توسط تبادل مکالمه بین تماس گیرنده و اپراتور انجام گیرد. هر زمان که کاربر یک تماس را آغاز می نمود، تلفن موبایلش شماره شناسایی اش را که ایستگاه پایه سرویس دهنده با بکار گیری نوعی کلید زدن فرکانس صوتی از طریق جا به جایی(Audio Frequency Shift Keying-AFSK) سرویس دهی می کرد انتقال می داد، که برای استراق سمع ساده نمی باشد.مرتکب شدن کلاهبرداری تحت IMTS احتیاج به تغییر نیرومند کردن مجدد جامپرهای موبایل در واحد رادیویی(بی سیم) دارد، یا ترکیبات صفحه کلید جادویی را در واحدهای بعدی، عملیاتی نماید که واحد را جهت ارسال یک شماره شناسایی بدون مجوز ، برنامه ریزی مجدد نماید.
شبكه ي جهاني اطلاع رساني اينترنت و شبکه تلفن همراه
در سال 1986 ميلادي شبكه ي جهاني اطلاع رساني اينترنت، فراگيرترين شبكه ي اطلاع رساني بين الملل، راه اندازي شد و در سال 1987 ميلادي طرح باند باريك انتخاب شد و در همان تاريخ 13 كشور اروپايي يادداشت تفاهمي تحت عنوان MOU ( MEMORANDUM OF UNDER STANIG ) امضا كردند، مبني بر اينكه هر عضو متعهد شد تمام مشخصات GMS را رعايت كند. همچنين با موافقت اين 13 كشور بازار بزرگي نيز براي فعاليت هاي تجاري در اين زمينه باز شد. با گسترش شبكه هاي اطلاع رساني عمومي در كنار شبكه هاي تلفني، نياز به يكپارچه سازي آنها در دهه ي 1980 ميلادي احساس شد و منجر به ايجاد شبكه ي ISDN گرديد. شبكه ي ISDN در پي تحقيقات و تلاش هاي دانشمندان در زمينه ي فناوري دستگاه هاي رقمي ياد ديجيتال در دهه ي 1960 بوجود آمد. در سيستم ديجيتال، ارتباط قطعات ، دستگاه ها و تجهيزات، براساس ديجيت ( اعداد) است و كار مكانيكي در آن بسيار كم و فاقد صدا و حركت است.
شبكه ي ISDN ( شبكه ي رقمي خدمات مجتمع ) در اواسط اين دهه به منظور مطالعه به اتحاديه بين المللي ارتباطات دور ارائه شد.
اين شبكه كه تا كنون درچندين كشور راه اندازي شده است، نوعي شبكه ي كليد ي بسته اي است كه در آن، خدمات صدا و داده از طريق وسايل كليدرني(سوتيچينگ) ارائه مي شود. اين فناوري در تبادل اطلاعات با حجم بالا و كثرت تقاضا در مورد ارتباط تلفني، كامپيوترهاي مادر، پايانه هاي كامپيوتري و خدمات ديگري كه مستلزم سازگاري با شبكه هاي ديگر است، قابليت انعطاف و كارايي بيشتر و هزينه ي كمتري دارد.
از جمله ديگر فناوري هايي كه در دهه هاي اخير مورد استفاده قرار گرفته است، ويدئوكنفرانس و شبكه هاي چند منظوره ( مولتي مديا ) است كه در دهه ي 1970 توسط شركت ATST در نيويورك عرضه شد. در اين شبكه ها با بهره گيري از فناوري هاي سوئيچ TDM همگام با انتقال صورت برروي يك زوج سيم ، تصوير و داده نيز منتقل مي شود در امكان كنترل از راه دور فراهم مي گردد.
قبل از اینکه به ادامه بپردازیم به مشخصات سلولها و مفهوم آن می پردازیم.
سیستم سلولی
در اغلب سیستم های تجاری و تلویزیونی , فرستنده ها برای حداکثر پوشش در یک منطقه با تمام قدرت طراحی می شوند و در این سیستم ها از حداکثر قدرت و حداکثر ارتفاع که توسط FCC اجازه داده شده استفاده می شود. فرکانس های استفاده شده در این فرستنده ها توسط آنتن دیگری در آن منطقه استفاده شده نمی‌تواند. به دلیل ایجاد تداخل فرکانسی یا interference , باید که فرکانس ها استتفاده مجدد یا Reuse نشوند. اما در سیستم سلولی به دلیل محدود بودن کانالهای GSM بالعکس است و همیشه به دنبال حداکثر استفاده سودمند از کانالهای اختصاص داده شده به یک اپراتور هستیم. واین کار با استفاده مجدد از این کانالها یا فرکانسها در سلولها یا Cells با بکارگیری از فرستنده های کم قدرت و طراحی دقیق فرکانس یا Frequency planning امکان پذیر است.
کم نمودن تعداد استفاده از هر کانال یا فرکانس Reuse در یک منطقه کلید طلایی طراحی موفق در یک سیستم سلولار است. در شروع به کار یک اپراتور به دلیل کم بودن تعداد مشترکین اولیه یک Cell ممکن است که تا 28 کیلومتر نیز برسد. ولی همچنان که ترافیک زیاد می شود سلهای زیادتر و فرکانس های زیادتری نیازاست که اگر یک پترن یا الگوی غیرمنطقی, قرار دادن یک سل غلط و یا طراحی غلط فرکانس اتفاق بیافتد موجب تداخل فرکانسی خطرناک از نوع Co-Channel شده و باعث افت شدید کیفیت صدا خواهد شد. به علاوه این موجب توسعه غیر اقتصادی و به عبارت بهتر باعث نزول شرکت خواهد شد.
Cell: منطقه ای که توسط یک آنتن تحت پوشش است. بسته به نوع آنتن شکل سل فرق میکند یعنی برای آنتن های Omni شکل آن به صورت کروی در نظر گرفته میشود وبرای آنتنهای Direction اشکال متفاوتی بسته به نوع آن و قدرت آنتن ,وفاکتورهای دیگر, ایجاد میشود. اما برای طراحی فرکانس و طراحی اولیه شبکه از سیستم Polygons یا چند ضلعی استفاده می شود.
[1] - Mobile phone
[2]- cordless system
[3]- cellular system
[4]- cell
[5]- Hand over
[6]- Roaming
هیچ نظری موجود نیست:
ارسال یک نظر