Мобилни телефон

Извор: Wikipedija
Пређи на навигацију Пређи на претрагу
Еволуција мобилних телефона од 1992. до 2014.
Мобилни телефони из Јапана ("кеитаи")
Амерички инжењер бежичних комуникација и извршни директор Мотороле Мартин Цоопер са својим прототипом мобилног телефона из 1972. године

Мобилни телефон (сленг: мобител, мобилни) је пријеносни електронички уређај за комуницирање на веће или велике удаљености. Главна комуникацијска функција је пријенос гласа (телефон), но у новије вријеме додате су функције као: кратке поруке (СМС), електроничка пошта, интернет, те слике и видео (ММС). Мобилни телефони се разликују од пријеносних телефона, по томе што имају већи домет и нису везани уз једну базну станицу. Основни концепти иза мобилне телефоније изумљени су у Белл Лабс 1947.

Почеци развоја

[уреди | уреди извор]

У пионирској фази мобилне телефоније (1921 - 1945), доминирале су војна и полицијска примена. Највећа тешкоћа била је изградња радио-предајника који може да функционише под ограничењима карактеристичним за аутомобил у покрету. У то време је мобилни телефон био знатно већих димензија и трошио је много енергије, па се једино могао сместити у аутомобил, док је џепни мобилни телефон (данас се, практично, само такви и користе) био незамислив. Главни технолошки пробој у овој области је увођење фреквенцијске модулације (ФМ) 1935. године. Први функционални мобилни систем инсталиран је за потребе полиције 1928. у Детроиту. Мада је био једносмеран, тј. пренос говора је био могућ само од централе ка телефону (Цаллинг алл царс, позната је фраза из полицијских филмова из тог периода), знатно је подигао ефикасност локалне полиције и убрзо је почео да се користи и у осталим великим градовима по Америци. Едвин Армстронг је 1935. пронашао ФМ и изазвао праву револуцију у радио-индустрији, нарочито у радио-дифузним системима. После тога, ФМ је убрзо уведен и у мобилне комуникације. Мобилни радио-системи на бази ФМ-а су до 1940. потпуно потиснули претходну генерацију с амплитудском модулацијом (АМ). Други светски рат имао је пресудан утицај на развој индустријских потенцијала за масовну производњу ФМ радио-уређаја. Величина, цена и поузданост уређаја осетно су поправљени и од 1946. отворили су врата комерцијалној фази мобилне телефоније. Међу основним карактеристикама сваког телекомуникационог канала који користи радио-пренос су “централна фреквенција” и “ширина канала” (ширина фреквенцијског опсега). Када на скали свог радио-пријемника бирате жељену станицу, ви заправо бирате одређену централну фреквенцију. Ширина канала је, упрошћено говорећи, размак између фреквенција на којима раде поједине станице.

Као пчелиње саће

[уреди | уреди извор]

Шездесетих година ширина канала ФМ система ограничена је на једном од популарних фреквенцијских опсега (УХФ - Ултра Хигх Фрецуенцy) на 25 МХз, и на тај начин се дошло до идеје о целуларној (ћелијској) радио-мрежи са довољним бројем канала у задатом опсегу. Друго значајно техничко достигнуће овог периода јесте проналазак аутоматских трункинг радио-система, у којима мобилном радио-примопредајнику није трајно додељен одређени фреквенцијски канал, већ се у моменту позива аутоматски бира тренутно слободан канал из скупа дозвољених. Даљи развој мобилне телефоније обележиле су две револуционарне идеје: целуларна структура мобилне телефонске мреже и увођење дигиталног преноса. Целуларна, тј. ћелијска структура мобилних мрежа, подразумева дељење територије коју мрежа покрива на известан број мањих делова, тзв. ћелија (енг. целл). Термин “ћелија” настао је асоцијацијом на пчелиње саће чије шестоугаоне ћелије имају облик какав би у идеалном теоријском случају требало да имају и ћелије мобилне мреже које у потпуности покривају неку територију. У свакој ћелији постоји радио-уређај који комуницира са мобилним телефонима који се у задатом тренутку налазе на територији те ћелије. Тај уређај се обично назива базна станица (Басе Трансмиттер Статион) и има неколико радио-примопредајника који истовремено подржавају комуникацију са десетак до тридесетак мобилних телефона. Све базне станице повезане су жичном или радио-везом са телефонским централама мобилне мреже, а оне са телефонским централама класичне јавне телефонске мреже, а преко њих и са целим светом. Ћелијска структура омогућава да се исти фреквенцијски канал истовремено користи у више ћелија, под условом да су оне међусобно довољно удаљене (да не би два блиска корисника на истом фреквенцијском каналу ометали један другог). У суседним ћелијама обавезно се користе различити фреквенцијски канали. На тај начин је омогућено вишеструко искоришћавање фреквенцијских канала, што је од пресудног значаја да број корисника које мрежа може да опслужи буде довољно велики да би мрежа била комерцијално исплатива. Целуларност мобилне мреже олакшава модификације мреже и повеђање капацитета мреже у случају потребе (повећање броја корисника). Ћелијска структура намеће и нове техничке проблеме, нпр. прелазак мобилног телефона из ћелије у ћелију током разговора мора бити пропраћен командном процедуром у мрежи, која тај прелазак мора да учини неосетним за корисника (тзв. Хандовер). Први целуларни систем ушао је у комерцијалну употребу 1983. године у Чикагу.

Број је говор

[уреди | уреди извор]

Следећа револуционарна појава је увођење “дигиталног” преноса у мобилну телефонију, уместо дотадашњег “аналогног”. Дигитални пренос значи да се говор прво претвара у низ бројева, затим се ти бројеви радио-сигналима преносе између централе и корисника, да би се на крају поново из бројева регенерисао говор. (Разлику између аналогног и дигиталног покушаћемо да објаснимо на примеру: замислите да промене своје тежине свакодневно пратите и уписујете у свеску на један од два начина: 1. у облику линије која иде навише кад вам тежина расте и наниже кад вам тежина опада или 2. у облику табеле у коју бројчано уносите промене. Ако ту свеску пошаљете свом лекару, он ће на основу добијене линије или на основу бројева, стећи представу о променама ваше телесне тежине. Пренос информација који сте на први начин остварили је аналоган, а на други дигиталан.) Дигиталне мреже имају низ предности у односу на аналогне: отпорност на шум (који чујете свакодневно и ви на свом радио-пријемнику, ако изаберете станицу која је далеко), отпорност на преслушавања, могућност корекције грешке и могућност регенерације сигнала (што је од изузетног значаја за савлађивање великих раздаљина). Такође, интелигенција дигиталне мреже омогућава јој да се прилагођава измењеним условима рада (путем напредних поступака, као што су: еквализација, контрола еха, мониторисање услова у каналу итд.); флексибилност дигиталне мреже често омогућава да се нове функције или корекције старих унесу једноставном изменом софтвера. Осим тога, једино се на дигиталне системе могу применити модерне, ефикасне и изузетно безбедне методе шифрирања, што је од непроцењиве важности за приватност комуникација. Коначно, дигитална мрежа је “генеричка”, она преноси бинарне симболе - бите (бројеве 0 и 1), без обзира шта они представљају. То је предуслов за везу са модерном жичном дигиталном ИСДН мрежом (Интегратед Сервице Дигитал Нетwорк), у којој се истим преносним путевима преносе информације, без обзира на њихову природу (говор, слика, подаци...) и она ће, можда, у догледно време заменити традиционалну аналогну телефонију у нашим домовима.

Комерцијални ЦДМА

[уреди | уреди извор]

Са гледишта стратешког опредељења у погледу изградње будућих мобилних мрежа, дигиталне мреже су у предности у односу на аналогне. Дилема је на који начин искористити расположиви фреквенцијски опсег на што већи број потенцијалних корисника у дигиталној мрежи (тзв. “начин мултиплексирања сигнала”). Могућности су фреквенцијски мултиплекс (ФДМА - Фреqуенцy Дивисион Мултипле Аццесс), временски мултиплекс – (ТДМА- Тиме Дивисион Мултипле Аццесс) и кодни мултиплекс – (ЦДМА- Цоде Дивисион Мултипле Аццесс), преузет из војних система са проширеним спектром (Спреад Спецтрум Сyстемс), прецизније из технике са директном секвенцом (Дирецт Сеqуенце), за познаваоце војних комуникација. Комерцијални ЦДМА системи до пре неколико година били су само у фази тестирања, међутим данас, нарочито у Северној Америци, компанијама су подељене дозволе за рад за мобилну телефонију које раде на овом принципу и њихова комерцијална примена је у пуном замаху. Остали дигитални системи за мобилну телефонију базирани су на комбинованом ФДМА-ТДМА принципу и годинама су у комерцијалној употреби. Типични представници су амерички D-АМПС (Дигитал Адванцед Мобиле Пхоне Сyстем) и чувени европски ГСМ систем (Глобал Сyстем фор Мобиле Цоммуницатионс), који већ неколико година успешно функционише и у нашој земљи.

Куле за мобилне телефоне европске мреже користе фреквенцију од 900 МХз и/или 1800 МХз. Фреквенцију од 900 МХз подржавају сви модели мобилних телефона, док обе фреквенције 900 МХз и 1800 МХз подржавају дуал-банд мобилни телефони што је назначено у њиховој техничкој спецификацији. Земље Америке користе фреквенције од 900 МХз или 1900 МХз и у том случају је неопходно имати типле-банд телефон који подржава 900 МХз/1800 МХз/1900 МХз. Фреквенција 1900 МХз најчешће се користи у земљама Северне, Централне и Јужне Америке.

Вањске везе

[уреди | уреди извор]