Исследовательский проект «История развития радио и мобильной связи»

История развития
радио и мобильной связи

(11 класс)
Подготовила и провела учитель Краснодонской ОШ№24
Чукалина Надежда Александровна



Классификация проекта:
прикладной, групповой, короткосрочный.




Цель проекта: изучить историю развития
радио и мобильной связи


Задачи:
Используя различные источники (литературу, интернет и пр.) собрать информацию об истории развития радио и мобильной связи;
Подобрать материал о деятельности ученых-инженеров открытия и разработки, которых способствовали созданию радио и мобильной связи;
Подобрать фото и иллюстрирующий материалы проекта;
Оформить проект.

Продукт проекта: презентация (реферат)
Необходимое оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран.
Ответственные: группа из 5-6 человек по желанию.



-1-
Содержание проекта
История развития радиосвязи;
Мобильная связь в СССР;
Как и когда появились мобильные телефоны;
Мобильная связь в Украине.
1.История развития радиосвязи
Трудно сейчас сказать, кому и когда впервые пришла мысль о возможности связи на расстоянии, однако мысль эта возникла давно. На смену системе сигнальных костров, оповещавших о приближающейся опасности, появилась проволочная телефонная и телеграфная связь. Работала и мысль фантастов, как всегда опережающая технические достижения эпохи, рисовавшая связь будущего наряду с подводными лодками капитана Немо и винтокрылыми аппаратами Робура Завоевателя. Некоторые художники изображали наш будущий мир, затянутым в паутину проводов - малоперспективное будущее!
Коренную революцию в этой области техники произвело открытие беспроволочного телеграфа русским учёным Александром Степановичем Поповым в конце девятнадцатого столетия. В 1888 году Генрих Герц открыл способ создания и обнаружения электромагнитных волн. В 1895г. г 25 апреля А.С.Попов сделал доклад , посвященный методу использования электромагнитных волн для беспроводной передачи электрических сигналов, содержащих информацию. А в марте 1896 г. А.С.Попов провёл эксперимент, в котором на 250 метров передал радиограмму с двумя словами « Генрих Герц». Через несколько лет , в Кронштадте под руководством ученого был налажен выпуск передающей аппаратуры.
За десятилетия, прошедшие с этого момента, радиосвязь настолько органично вошла в нашу жизнь и стала настолько необходимой, что трудно даже представить, как человечество могло без нее существовать.
-2
2. Мобильная связь в СССР

Первая в мире система полностью автоматической мобильной связи была создана и запущена в эксплуатацию в Советском Союзе. И в течении нескольких лет СССР был мировым лидером в области мобильной связи.
Работа над системой автоматической мобильной связи, названной "Алтай", началась в 1958 году. В городе Воронеж 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), там же, где рождалось советское телевидение. Над другими составляющими "Алтая" работали ленинградцы, а позднее присоединились предприятия из Белоруссии и Молдавии. Специалисты из разных частей Советского Союза объединили усилия, чтобы создать абсолютно уникальный на тот момент продукт автоматическую мобильную связь.
"Алтай" должен был стать полноценным телефоном, устанавливаемым в автомобиле. По нему просто можно было говорить, как по обычному телефону (т.е. звук проходил в обе стороны одновременно, т.н. дуплексный режим). Чтобы позвонить на другой "Алтай" или на обычный телефон, достаточно было просто набрать номер как на настольном телефонном аппарате, без всяких переключений каналов или разговоров с диспетчером.
Реализовать эту возможность при тогдашнем техническом уровне было непросто. Цифровой связи, разумеется, еще не было; голос передавался в эфире обычным образом. Но, кроме голоса, нужно было передавать специальные сигналы, с помощью которых система могла сама найти свободный радиоканал, установить связь, передать набираемый телефонный номер и т.д.
Это сейчас нам кажется естественным просто набрать номер на кнопках мобильника. А в 1963 году, когда в Москве была запущена опытная зона системы "Алтай", настоящий телефон в машине производил неизгладимое впечатление. Разработчики постарались сделать его как можно более похожим на привычные аппараты: у "Алтая" была трубка, а в некоторых моделях даже диск для набора номера. Впрочем, от диска вскоре отказались и заменили его кнопками, поскольку крутить диск в автомобиле оказалось неудобно.
Партийные и хозяйственные руководители пришли в восторг от новой системы. Автомобильные телефоны вскоре появились в "ЗИЛах" и "Чайках" верхних эшелонов советского руководства. За ними последовали и "Волги" директоров важнейших предприятий.



-3-




"Алтай" конечно, не был полноценной сотовой системой. Первоначально один город вместе с пригородами обслуживался всего лишь одной базовой станцией с шестнадцатью радиоканалами. Но для небольшого количества высших начальников, которым была доступна мобильная связь, этого первое время хватало.
Теперь в Москве, Ленинграде, Ташкенте, Ростове, Киеве, Воронеже и многих других городах (и областях) СССР партийные и хозяйственные руководители могли спокойно говорить по телефону из машины. Наша страна, как это ни странно слышать теперь, уверенно лидировала в области мобильной связи.
В 1970-е годы система "Алтай" активно развивалась. Были выделены новые радиоканалы (22 "ствола" по 8 каналов) в диапазоне 330 МГц - т.е. на чуть более длинных волнах, чем дециметровое телевидение, что позволяло обеспечивать немалую дальность и одновременно обслуживать больше абонентов. Благодаря применению первых микросхем абонентские станции становились все более компактными хотя все же оставались автомобильными (можно было переносить телефон вместе с аккумуляторами в увесистом чемоданчике).
К середине 70-х, постепенно география распространения системы “Алтай” расширилась на 114 городов Советского Союза.
-4-
Особые работы по модернизации оборудования пришлось провести к московской Олимпиаде 1980 года. Более того, именно к Олимпиаде базовая станция "Алтая" переселилась на Останкинскую телебашню. До этого она занимала два верхних этажа высотного здания на Котельнической набережной.


На Олимпиаде-80 связь модернизированной системы "Алтай-3М" использовалась весьма широко и показала себя с лучшей стороны. Так, практически все журналистские репортажи с соревнований проходили
именно через "Алтай". Советские связисты стали победителями Олимпиады вместе с советскими спортсменами; олимпийских медалей, правда, им не досталось, но Государственную Премию СССР получили многие ведущие разработчики.
Чтобы телефон без проводов стал массовым, требовалось дальнейшее развитие системы в частности, переход к ныне привычному для нас использованию множества базовых станций, накрывающих соседние участки территории. И советские инженеры были вполне готовы к этому развитию. К сожалению, не все зависело только от этой готовности.
В начале 1980-х годов специалисты ВНИИС и других предприятий были готовы к работе над системой связи нового поколения. Она получила название "Волемот" (сокращение от названий городов, где находились разработчики: Воронеж, Ленинград, Молодечно, Тернополь). Особенностью «Волемота» была возможность полноценно использовать множество базовых станций; во время разговора можно было переключиться с одной из них на
-5-
другую без потери связи. Эта функция, известная ныне как "хэндовер" и позволяющая вести разговоры в движении без всяких проблем, делала "Волемот" полноценной сотовой связью. К тому же поддерживался автоматический роуминг: аппарат "Волемот", зарегистрированный в сети одного города, можно было использовать в другом. При этом использовался все тот же диапазон 330 МГц, и каждая базовая станция могла при необходимости "накрывать" связью десятки квадратных километров.
Волемот» мог бы стать массовой связью для сельской местности, "верным другом" колхозников, дачников и туристов. Для этой цели он подошел бы лучше, чем западные сотовые системы, разработанные в тот же период (AMPS, NMT), поскольку было легко обеспечить его работу на весьма обширной территории. А вот для обслуживания множества абонентов на малой территории (в городе) "Волемот" уступал AMPS и NMT, однако дальнейшее развитие, впрочем, могло бы решить эту проблему.
Мобильную связь вполне можно было вписать и в советский образ жизни, и в коммунистическую идеологию. Первоначально телефоны могли бы, например, устанавливаться в селах и дачных поселках для коллективного использования и выдаваться напрокат в туристических клубах (на время похода). Услуга звонка с "Волемота" могла появиться в дальних поездах или автобусах. И, конечно, никакой угрозы "государственной безопасности" не возникало мобильную связь без устройств шифрования очень легко прослушивать. Поэтому в дальнейшем она вполне могла стать доступной для всех граждан страны.
Однако несколько лет для проекта "Волемот" не удавалось получить необходимое финансирование, и разработка системы шла очень медленно. Между тем сотовые системы на Западе активно развивались и приобретали популярность. За начало середину 1980-х годов прежнее лидерство было упущено.
"Волемот" все же был завершен к концу 1980-х и был готов к началу развертывания, но в то время "процесс уже пошел" и о возможности догнать Европу и США речь уже не шла.
Тем не менее, система была запущена в ряде городов вначале 90-х и действует до сих пор, так же как и "Алтай". Сегодня их основное позиционирование профессиональная связь для различных служб, от такси до "скорой помощи".
Но, несмотря на это, полноценная сотовая связь успела появиться в СССР. Первый оператор – ленинградский "Дельта Телеком" начал свою работу 9 сентября 1991 года, за три с половиной месяца до распада СССР. Это означает, что работы по ее установке начались за полгода-год до этого события, когда последовавшие в декабре в Беловежской пуще события не предсказывали даже аналитики ЦРУ.


-6-

3.Как и когда появились мобильные телефоны

Невозможно сейчас представить современную жизнь без мобильного телефона, однако та скорость, с которой мобильник завоевал наше сознание, поражает воображение. Еще двадцать лет назад мобильный телефон был не средством связи, а показателем достатка и положением в обществе. Сейчас нельзя сказать, кому и когда пришла первая мысль-мечта связи на расстоянии. Необходимость такой связи человечество испытывало всегда.
Эволюция развития связи на расстоянии прошла долгий путь от предупреждающего крика, сигнального дыма, проволочного и беспроволочного телеграфа. Да именно открытие нашего соотечественника Попова Александра Сергеевича беспроводного телеграфа явилось началом нового века радиосвязи.
Существуют волны разной длины. Длинные, распространяющиеся на небольшие расстояния, всего несколько сот километров, из-за сильного поглощения в нижних слоях атмосферы земли. Напротив короткие волны, отражаясь от ионизированных слоев атмосферы возвращаясь, отражаются от поверхности земли. Многократное повторение отражения и малое поглощение дает возможность коротким волнам распространяться на огромные расстояния.
На территории России мощные радиовышки стали устанавливать в 1912 году после создания Русско-английского радиотелеграфного общества. Первые радиовышки связали радиотелеграфом Москву, Петербург, Варшаву и Одессу.
В Европе самым мощным передатчиком была ретрансляционная вышка в Италии, в местечке Кольтано. Мощность итальянского чуда была на 500 кВт больше уже существующего ретранслятора в Северной Ирландии и составила 1000 кВт. Спрос на радиосвязь позволил в сравнительно короткий период связать все части света.
Развитие мобильной сотовой связи идет от 1921 года, когда впервые полиция Детройта, США, стала использовать мобильные радиостанции установленные на полицейских машинах, и уже в 1946 году компания AT&T Bell Laboratories создала автомобильные радиотелефоны, обеспечивающие связь с базовой станцией (БС) или ретранслятором. Канал БС-телефон называется downlink, а телефон-БС – uplink.
Прототип мобильного телефона весил 30 кг и представлял собой большой ящик с громоздкой аппаратурой, требующей подключения к источнику электропитания. Для подключения необходимо было в ручную найти свободный канал, принцип передачи связи был как в обычной радиостанции, говоришь и держишь кнопку на телефонной трубке, слушаешь, отпускаешь кнопку. Большие размеры и вес это не весь перечень тех неудобств, которые
были у мобильных радиостанций, главный минус заключался в дорогой цене пользование услугами мобильной связи. Еще одна проблема мешала
-7-
развитию прототелефонов – каналы связи, находились, на частотах не сильно отличающихся друг от друга и поэтому одновременное использование близких по значению частот приводило к ухудшению связи.
Для решения этой проблемы разрабатывается система сот (cell), что дало современное название сотовый телефон. Как же действуют соты или ячейки. Разговаривающие по телефону одновременно используют разные соты, то есть частоты свободные в эфире. Много ячеек много абонентов, все просто меньше помех.
В пятидесятые годы мобильная сотовая связь приходит в Советский Союз. Автоматическая дуплексная система мобильная радиосвязь «Алтай» могла устанавливаться на движущие объекты.
Итак, как это часто бывает первая попытка Bell Laboratories наладить мобильную радиосвязь просуществовала пять лет и потерпела фиаско. С того момента долгие 21 год сотовые телефоны не находили широкого применения. Но начало было положено, идея Bell
Laboratories дала толчок для развития мобильной связи.
Вторым толчком развития сотовых телефонов стал приход Мартина Купера в компанию Motorola на должность инженера производства радиоаппаратуры в 1954 году. Успешное продвижение по службе сделало Мартина главой отдела по разработке портативных устройств. В 1967 году отделом Мартина Купера была разработана и создана первая портативная радиостанция.

Одновременно компания Bell занимается разработкой мобильной связи. Но именно Motorola смогла убедить Федеральную Комиссию по Коммуникациям (Federal Communications Commissions (FСС) и получить разрешение использовать радиочастоты для мобильной сотовой связи.

3 апреля 1973 года Мартин Купер первым позвонил по мобильному телефону, транслятором для которого стала станция расположенная на 50-том этаже офиса компании Motorola в Нью-Йорке. Итог 15 лет работы затраты в размере 100 миллионов долларов и долгие годы лидерства на рынке мобильных телефонов и услуг сотовой связи.
.





-8-
Сотовая связь развивалась с каждым годом всё быстрее. На рынки приходили новые операторы и производители. Motorola, долгое время считавшаяся лидером, потеснилась. Nokia, тихая финская компания, в 1987 году представила свой первый мобильный телефон. Сегодня же она является лидером в индустрии, занимая почти треть рынка, следом за ней стоят Motorola и Samsung.





В 1993 году Nokia объявила о новом сервисе для передачи текстовых сообщений, а в 1994 году появился телефон Nokia 2110 под стандарт GSM с поддержкой SMS сообщений. Первый складной телефон был представлен в 1996 году и назывался Motorola StarTAC.
В 1998 году 20 мая Bluetooth принимают официально и создаётся альянс из компания Nokia, Ericsson, Toshiba, IBM и Intel. Название Bluetooth принадлежит королю Дании Харальду Блетанду, сумевшему в 10 веке объединить Данию с Норвегией. Устройства Bluetooth - это радиопередатчики, связь между ними осуществляется на радиочастоте 2,4 Гц в нелицензированном диапазоне ISM на расстоянии от 10 м. Скорость передачи данных - до 723.2 кб/с. Во Франции Bluetooth используется на другой частоте. В то же время был создан первый смартфон - Qualcomm pdQ-800 (объём памяти 2 Мб, совместим с CDMA 1900 и аналоговым CDMA 800, чёрно-белый 2 битный экран).
В 2000 году Samsung отличилась первым в мире телефоном с возможностью проигрывания MP3 - это Samsung Uproar (стандарты CDMA 1900 и AMPS 800, встроенная флэш-память на 64 Мб). В 2001 году в США появились в продаже одноразовые бумажные мобильники, подобную идею одноразовых телефонов подхватил и Китай и другие страны Азии. Их стоимость должны была составлять от 5 до 10 долларов. Однако, такие сотовые не снискали популярности, основное их предназначение было выручать туристов (не нужно было переподключаться, а всего лишь заплатить символическую сумму) и тех, у кого в нужный момент сели аккумуляторы. В это же время в широкую продажу поступают гарнитуры Bluetooth.

-9-

В 2001 году Samsung метко бьёт в цель и выпускает телефон-раскладушку Samsung SGH-A400, предназначенный исключительно для женщин. С этого момента индустрия и клиенты признают, что телефон становится не в последнюю очередь модным аксессуаром.



2002 год отмечен появлением первого видеофона - Nokia 3650

(GSM, ОС - J2ME, разрешение передаваемого видео - 640x480) и телефона со встроенным модулем спутниковой системы местонахождения - GPS Kyocera 7135 Smartphone. Через год на прилавки вышла модель с интернет-браузером, это была модель Sony Ericsson T616. На сегодняшний день в России услугами сотовой связи пользуются около 102 440 000 человек. Развитие новых сетей идёт полным ходом, начинают использоваться и внедряться прогрессивные стандарты и спецификации третьего поколения. Компания NTT DoCoMo в этом году совместно с МТС ввела в нашей стране услугу i-mode, которая позволяет активно пользоваться Интернетом. I-mode очень популярен в Японии. Не так давно, NTT DoCoMo продемонстрировала работу экспериментальной сети четвёртого поколения, сотовые телефоны будущего смогут передавать данные на скорости до 1 ГБ/c.

Сейчас в развитых странах сложилась ситуация "пресыщения", когда спрос перестаёт расти. Поэтому, основные надежды производители сейчас направляют на развивающиеся страны - это Индия, Китай, страны Африки и бывшего СССР.



-10-
4. Мобильная связь в Украине

В 90-е годы при становлении Украины независимой, активно выросла емкость телефонной сети в стране. В 1995 были введены в действие АТС общей емкостью 53,1 тыс. номеров. В 1998 году ведена цифровая АТС типа «EWSD» емкостью 44,2 тыс. номеров и цифровые АТС типа «Квант-Е» в районных центрах Украины.
Компания МТС Украина

начала свое существование в 1994 году, тогда еще UMC. Одна из первых начала предоставлять услуги мобильной связи в Украине. Первый звонок в сети осуществил Президент Леонид Кравчук.

В этот же год основали и компанию «Киевстар», но первый звонок осуществили только в 1997 году.

Спустя 2 года компания «МТС-Украина» и абонентская база насчитывала 30 тысяч пользователей.
Доступ своим абонентам в сеть интернет посредством технологии CSD удалось уже летом 1999 года. В начали 2004 года – UMC расширяет GPRS-покрытие по всей Украине. К концу года – количество абонентов мобильной связи в Украине превысило число абонентов стационарной сети, большинство из них – 6 млн. – абоненты UMC теперь «МТС-Украина».
«МТС Украина» – пионер мобильной связи в Украине. Первый звонок с мобильного телефона прозвучал в далеком 1993 году. С того момента количество абонентов оператора возросло с нескольких десятков до десятков миллионов. Сегодня каждый второй украинец пользуется связью МТС.
«МТС Украина» является дочерней компанией ОАО «Мобильные Телесистемы». Это крупнейший оператор мобильной связи в СНГ, обслуживающий более ста миллионов абонентов. МТС – восьмой по величине мобильный оператор в мире и второй в Европе. Бренд МТС входит в сотню лидирующих мировых брендов по рейтингу BRANDZ™.

-11-
Все успехи и достижения МТС – это результат работы профессиональной команды сотрудников, которые составляют самый ценный капитал компании. Именно они устанавливают базовые станции, создают и продают услуги и продукты, обслуживают и обеспечивают качественную связь для ста миллионов абонентов по всему миру.
Компания «Киевстар» лидер мобильной связи Украины. Компания была основана в 1994 году, услуги мобильной связи предоставляет с 1997 года.
История «Киевстар» описана отдельно в книге «Зажигая звезду. История «Киевстар» от первого лица», автором которой является президент компании Игорь Литовченко. Первый звонок в сети «Киевстар» (9 декабря 1997 года),а так же
начало сотрудничества с компанией Ericsson (поставка и монтаж оборудования)
впервые на рынке апробация бесплатных входящих внутри сети «Киевстар»
впервые на рынке введена услуга голосовой почты в стандарте GSM
открытие четырех представительств в самых крупных городах Украины Одесса, Днепропетровск, Харьков и Львов
внедрение услуги международного роуминга.
В 2012 году «Киевстар» укрепил свои лидерские позиции, как по количественным показателям, так и по маркетинговым решениям. Масштабные процессы объединения «Киевстар» и «Beeline-Украина» были завершены.




















-12-
Использованные интернет ресурсы:

ooyy.ruistoriya_razvitiya_radiosvyazi_6456_/
2.ru.wikipedia.orgwiki/Радио
uarl.com.uahistory-ukr-radio/files/ra3se
4. Webpark.ru comment/49790
5. ru.wikipedia.orgwiki/Алтай



















-13-
 Исследовательский
проект по физикеTimes New RomanБумажный пакет15