Станислав Зигуненко - 100 великих достижений в мире техники
Связь на «сотах»
Телефон, точнее – его потомок, ныне часто именуемый мобильником, похоже, грозит перевернуть весь уклад нашей жизни. Ведь если еще лет семь – восемь тому назад человек, разговаривающий на улице по сотовому радиотелефону, вызывал жгучее любопытство, то сегодня все привыкли, многие сами имеют подобные штучки. А что будет завтра?
Истории свойственно повторяться? Впервые в мире слова по телефону, как известно, произнес 10 марта 1876 года американец Александер Белл. Однако сама по себе идея передачи звуков на расстояние была придумана не им, а вице-инспектором Парижского телеграфа Шарлем Бурселем. Случилось это еще в 1854 году.
После этого многие изобретатели пытались осуществить идею на практике. Так, например, немецкий учитель физики Иоганн Рейс 26 октября 1861 года продемонстрировал на заседании Физического общества в Франкфурте-на-Майне прибор, названный им «телефоном», что в переводе с латыни означает «далеко слышу». Однако, несмотря на название, расстояние, на которое был передан звук, составило всего лишь 100 м. Поэтому аппарат был воспринят как любопытная техническая игрушка. И заслуга Белла в том, что он из игрушки сделал действительно полезную вещь.
Весть о демонстрации в Америке телефона достигла России осенью 1876 года. Она весьма заинтересовала молодого изобретателя Павла Голубицкого – выпускника физико-математического факультета Петербургского университета. В своем доме Голубицкий оборудовал мастерскую-лабораторию, где производил разные опыты с электричеством. В том числе и телефонной связью.
От телефона Александра Белла до современного мобильника – такова эволюция средств связиСпустя два года Голубицкий выступил перед московскими физиками с сообщением о разработанном им телефонном аппарате. Он же одним из первых в мире попытался провести опыты мобильной связи на железнодорожных поездах. Его переносной телефон, смонтированный в небольшом ящике, позволял при остановке поезда в любом месте быстро соединиться с ближайшей станцией. Для этого надо было лишь набросить провода на телефонную линию, идущую вдоль железнодорожного пути. Состоялись вполне успешные испытания этого изобретения, но и тут дальше опытов дело не пошло.
А потом случилась беда: в ночь на 16 марта 1892 года мастерская Голубицкого сгорела дотла. В огне погибли опытные аппараты, все оборудование, инструменты, чертежи, а также богатая библиотека по электричеству и телефонии. Многие тогда говорили, что мастерская была специально подожжена завистниками изобретателя. Так или иначе, но к опытам своим Павел Михайлович больше не возвращался, хотя и прожил после пожара еще 19 лет. И дальнейшие совершенствования телефона стали приходить к нам с Запада.
Похожая история получилась и с радио. В 1895 году А.С. Попов продемонстрировал первый радиоприемник, но массовым радио стал благодаря итальянцу Г. Маркони. Но тогда, быть может, наши соотечественники в создании радиотелефона смогли сказать свое веское слово? Давайте посмотрим…«Алтай» и другие. Ныне мало кто помнит, что еще в 1918 году в армейские части связи начали поступать передвижные (на двуколках) радиостанции конструкции А.Л. Минца. Эти радиостанции применялись в конных армиях во время Гражданской войны и Варшавского похода. Между тем как в США первые радиофицированные полицейские автомобили появились лишь в 1921 году.
Но то были лишь узкоспециализированные системы, не доступные широкой публике. Такими, по существу, оставались они и в 30-х годах, и во время Второй мировой войны. Первая в мире система полностью автоматической мобильной связи была создана и запущена в эксплуатацию в Советском Союзе в 1957 году. И мы некоторое время были лидерами в этой области благодаря изобретению московского инженера Л.И. Куприяновича, который создал опытный образец носимого автоматического дуплексного мобильного радиотелефона ЛК-1 и базовую станцию к нему. Аппарат весил около 3 кг и имел радиус действия 20–30 км. В 1958 году Куприянович создал усовершенствованную модель весом 0,5 кг и размером с папиросную коробку. Но она осталась секретной.
Одновременно в том же году началась работа и над системой гражданской автоматической мобильной связи, названной «Алтай». В Воронежском НИИ связи (ВНИИС) были созданы абонентские станции (проще говоря, собственно телефоны) и базовые станции для связи с ними. Антенные системы были разработаны в Московском государственном специализированном проектном институте (ГСПИ). Кроме того, над системой работали специалисты Ленинграда, предприятия из Белоруссии и Молдавии.
Используя «Алтай», установленный в автомобиле, чтобы позвонить на другой мобильный аппарат или на обычный телефон, достаточно было просто набрать номер – как на настольном телефонном аппарате, без всяких переключений каналов или разговоров с диспетчером. В 1963 году система была запущена в опытную эксплуатацию в Москве. Партийные и хозяйственные руководители пришли от нее в восторг. Автомобильные телефоны появились в ЗИЛах и «Чайках» советского руководства, затем и на «Волгах» директоров важнейших предприятий.
Но «Алтай» не был полноценной сотовой системой. Первоначально один город вместе с пригородами обслуживался всего лишь одной базовой станцией с 16 радиоканалами. Для небольшого количества высших начальников этого первое время хватало. В системе использовался частотный диапазон 150 МГц – того же порядка, что и метровый диапазон телевидения. Поэтому антенна, установленная на высокой башне телецентра, позволяла обеспечить связь на расстоянии до десятков километров.
Аналогичная система в США, IMTS (Improved Mobile Telephone Service), была запущена в опытную эксплуатацию на год позже. А коммерческий ее запуск состоялся лишь в 1969 году. Между тем в СССР к 1970 году «Алтай» был установлен и успешно работал уже в 30, а потом и в 114 городах. Особые работы по модернизации оборудования провели к Московской Олимпиаде 1980 года. Базовая станция «Алтая» переселилась на Останкинскую телебашню. Начало поступать более современное абонентское оборудование – модернизированная система «Алтай-3М» показала себя с лучшей стороны.
После Олимпиады мобильная связь стала обеспечивать не только партийно-правительственные органы, военно-промышленный комплекс, но и городские службы Мосгортранса, Мосэнерго, скорой помощи, ГУВД… Всего же к началу 80-х годов число абонентов системы «Алтай» приблизилось уже к 25 тыс.
Однако, чтобы телефон без проводов стал массовым, требовалось дальнейшее развитие системы. И советские инженеры были вполне к тому готовы. Но дальнейшего развития системы так и не произошло. Почему? Говорят, тому было две причины. Во-первых, советское руководство и КГБ вовсе не жаждали, чтобы граждане СССР могли общаться между с собой из любого угла – тогда труднее было бы пресекать нежелательные слухи и известия. Во-вторых, руководство не понимало (и не хотело понять), какую финансовую выгоду несет мобильная связь. А когда спохватились – было уже поздно…«Соты» пошли в массы. Рождение массовой сотовой связи относят к 1971 году. Именно тогда компания Bell System представила в Федеральную комиссию США по связи (FCC) описание архитектуры радиотелефонной связи, которая впоследствии и стала называться сотовой.
Первыми успехами удалось блеснуть специалистам компании Motorola (США). Один из родоначальников новых направлений телекоммуникаций – Мартин Купер, занимавший в начале 1970-х годов пост вице-президента компании Motorola, – предложил пути кардинального уменьшения размеров радиотелефона. И вот в 1973 году появился первый сравнительно небольшой радиотелефон. Купер сделал с него первый звонок коллеге-конкуренту из Bell Laboratories, сказав при этом: «Джоэл, я звоню тебе с первого в мире сотового телефона. Он у меня в руках, а я иду по нью-йоркской улице».
Столь привычные современному пользователю аналоговые сотовые сети начали создаваться в начале 80-х годов во многих странах Европы на базе унифицированного оборудования стандарта ММТ-450 и в США – на базе стандарта AMPS. Именно им в ту пору суждено было принять на себя основную часть подвижных абонентов во всем мире.
В 1982 году возникла группа экспертов подвижной связи GSM (Group Special Mobile), которая приступила к разработке нового цифрового стандарта сотовой связи. И сегодня мы имеем еще одну широко распространенную расшифровку аббревиатуры GSM: Global System for Mobile Communications (глобальная система подвижной связи). В одном физическом радиоканале в GSM реализовано 8 логических каналов связи, каждым из которых может пользоваться отдельный абонент. Одна базовая станция может поддерживать максимально 16–20 радиоканалов.
А телефон все продолжает совершенствоваться. Компания Samsung Electronics, например, недавно ухитрилась скрестить сотовый телефон с телевизором. Получившийся гибрид, нареченный создателями SCH-M220, – первый в мире телефоновизор, или телевизорофон, кому как больше нравится. Он работает от трехвольтового аккумулятора и позволяет разговаривать и смотреть телевизионные программы без дополнительной подзарядки три часа.
