Кіріспе

Ертедегі ұялы телефон стандарты

Жақсартылған мобильді телефон қызметі (IMTS) – қоғамдық телефон желісімен байланысқан VHF/UHF радиожүйесі болды. IMTS – жердегі телефон қызметіне баламалы радиотелефондық қызмет. 1964 жылы енгізілген IMTS, Мобильді телефон қызметін (MTS) ығыстырды және көптеген MTS жүйелерінен артықшылықтарға ие болды: тікелей операторсыз тікелей қоңырау шалу мүмкіндігі және екі тараптың бір уақытта сөйлеуін қамтамасыз ететін толық дуплекс режимі.

Техникалық ақпарат

Bell System АҚШ және Канаданың бастапқы ұялы телефон жүйесі үш жиілік жолағын қамтиды: VHF Low (35-44 МГц, 9 арна), VHF High (152-158 МГц, АҚШ-та 11 арна, Канадада 13 арна) және UHF (454-460 МГц, 12 арна). Басқаша атаулары "Төмен жолақты", "Жоғары жолақты" және "UHF" болды. Bell жүйесінің (сымдық байланыс операторы) арналарынан өзге, "RCC" (Радио ортақ тасымалдаушылар) деп аталатын сымдық байланысы жоқ компанияларға VHF-те тағы 7 арна, UHF-те 12 арна берілді. Бұл RCC арналары Bell жүйесінің жиіліктеріне жақын орналасқан. RCC компанияларына сондай-ақ сол арналарда "пейджерлерге" екінші деңгейде шақыру қызметін ұсынуға рұқсат берілді, бірақ шақыру қызметінің өркендеуімен RCC ұялы телефон қызметтеріне басымдық төмендетілді. Кейбір RCC IMTS технологиясын қолданды, бірақ көпшілігі бір уақытта шақыру және ұялы байланыс қызметтерін ұсынатын "Secode 2805" жүйесін қабылдады. Сөйтіп, бірнеше жылдан кейін ұялы телефон қызметтерін ұсынатын басты оператор Bell System компаниясы болды. Оператор бір, екі немесе барлық үш жолақта қызмет көрсетуі мүмкін, бірақ IMTS ешқашан төмен жолақта ұсынылмады (тек MTS, алайда Вашингтон штатындағы Whidbey Telephone компаниясы арнайы тікелей теру жүйесіне ие болды). Бұл жүйелер желілік тығындар мен кедергілерге бейім болды, себебі терминалға жақын радио сигналдың күштілігіне байланысты каналды иеленуі мүмкін. Ұялы байланыс желілері бұл мәселені бір мұнараның ("ұялы") қамту аймағын азайту және ұялы желілердің санын арттыру арқылы шешті. Бұл әдістің кемшілігі - белгілі бір аумақты қамту үшін көбірек мұнаралар қажет болды. Осылайша, IMTS және MTS жүйелері кейбір шалғай аймақтарда әлі де қолданыста, себебі бұл халық тығыздығы төмен үлкен аумақты қамтудың жалғыз мүмкін жолы болуы мүмкін. IMTS жүйесінің жұмыс принципі сол кездегі интегралды схемалардың кеңінен қолданылмағанын ескеретін болсақ, өте жетілген еді. Ең көп таралған IMTS телефоны, Motorola TLD 1100 сериясы, арнаны сканерлеу және цифрларды тану процесін жүзеге асыру үшін шамамен 8 дюймдік екі басылымды тізбек тақтасын пайдаланды, ал барлық логика дискретті транзисторлармен орындалды. Белгілі бір қалада бір IMTS базалық станциясының арнасы тұрақты 2000 Гц "бос" тонын беру арқылы "бос" деп белгіленді. Ұялы телефондар қол жетімді жиіліктерді сканерлеп, бос дыбысты тарататын арнаға қосылады. Ұялы телефонға қоңырау шалғанда, бос дыбыс тоны 1800 Гц "арнаны иелену" тонына ауысады (егер бос болса, бос дыбыс тоны басқа жиілікте пайда болады), ал 7 таңбалы ұялы телефон нөмірі (NPA-ның үш таңбасы және абонент нөмірінің соңғы төрт таңбасы, NXX жіберілмейді) 2000 және 1800 Гц арасында ауысып, импульстік код ретінде жіберіледі. Егер ұялы телефон қоңырау басқа абонентке арналғанын анықтаса, бос дыбысты іздеуді жалғастырады, ал шақырылған ұялы телефон 2150 Гц "қорғау" тонын базалық станцияға қайтарады. Бұл ұялы телефонда қоңырауды іске қосады, ал ұялы телефон абоненті телефонды алғанда, 1633 Гц "қосылу" тоны жауапты қадағалауды көрсету үшін базалық станцияға жіберіледі және дауыс байланысы орнатылады. Ұялы телефонды түсіргенде, базалық станцияға басқа қоңырауды қабылдауға мүмкіндік беру үшін 1336 Гц "ажырату" және 1800 Гц "иелену" тондарының тізбегі жіберіледі. Ұялы телефондар қоңырау шалуды бастау үшін "қосылу" тонын жібереді, ал базалық станция "иелену" тонымен жауап береді. Содан кейін ұялы телефон өзінің идентификациясын жібереді, ол аймақтық кодтан және телефон нөмірінің соңғы төрт таңбасынан тұрады, секундына 20 импульспен жіберіледі, дәл ішкі қоңырау шалу сияқты, бірақ қарапайым теңдік тексеруімен. Сандар алмасулы дыбыстардан тұратын импульстік тізбектермен құрастырылады, яғни қосылу және үнсіздік (тақ сандар үшін) немесе қосылу және қорғау (жұп сандар үшін). Базалық станция шалушының идентификациясын алғаннан кейін, ұялы телефонға диалтон жібереді. Пайдаланушы бұрамалы дискті пайдаланады, ол таңбаланған цифрларды 10 импульс/секунд импульстік тізбегі ретінде (алғашқыда тікелей бұрамалы диск арқылы құрастырылған) қосылу және қорғау тондары ретінде жібереді.

Терминал

IMTS жүйелерінде мобильдік станцияда 25 ватт, ал терминалда 100-250 ватт беріліс қуаты болды – бұл жаңа ұялы автомобиль телефондарынан (максималды қуаты 3 ватт) және қазіргі ұялы телефондардан (қуаты 0,6 ватт) ерекшеленді. Мобильдік орналымдар әдетте «басты блоктан» немесе тікелей нөмірді теру пернетақтасы бар телефон тірегінен тұратын. Бұл құрылғылар стационарлық телефон сияқты көрініс пен функционалдыққа ие болды. Ұялы телефондардан айырмашылығы, бұл құрылғылар телефон алқабынан көтерілген кезде дауыс сигналын берді, соның арқасында стационарлық телефонға ұқсас сезім тудырды. Әдетте, кемінде бір фут шаршы және 6 дюйм биіктіктегі үлкен радио қабылдағыш шассисі автомобильдің багажына немесе орындықтарының астына орнатылатын. Бұл қабылдағыштар көп өткізгішті кабельмен (әдетте 0,5 дюйм қалыңдықта) телефон тірегіне қосылатын. Мобильдік антенналарды орнату үшін көліктің корпусына тесік бұрғылау қажет болды; 1970 жылға дейін «шыныға» орнатылатын антенналар болған жоқ, олар кейін ұялы автомобиль телефондары үшін жасалды. Бұл сымды антенналар CB радиосында қолданылатын антенналарға ұқсас және шамамен 19 дюймге жуық (155 МГц жиілігінде 1/4 толқын ұзындығы). Бұл мобильді телефон жүйелеріне үлкен қуат (12 вольтта 10-15 ампер) қажет болды және ол автомобиль аккумуляторына тікелей қосылған қалың қуат кабельдерімен қамтамасыз етілді. Сондықтан IMTS телефоны автомобильдің аккумуляторын қозғалтқыш жұмыс істемей тұрғанда немесе түнде қалдырылғанда пайдалану оңай болды. Бұл құрылғылар автомобильдің дабыл сигналына қосылып, алысқа кеткен пайдаланушыны шақыру үшін дабыл сигналын қолдана алатын. IMTS құрылғылары толық дуплекс режимінде жұмыс істеді, яғни пайдаланушы бір уақытта сөйлеп, екінші тарапты ести алатын. Бұл бұрынғы MTS жүйелерінен жақсырақ еді, олардың көпшілігі жартылай дуплекс болды, бір уақытта тек бір тарапқа хабар беруге мүмкіндік берді; пайдаланушы сөйлеу үшін «сөйлеуге итермелеу» түймесін басып, содан кейін екінші тарапты есту үшін хабар таратушыны «ажырату» қажет болды. 1960 жылы General Electric компаниясы толық дуплекспен жұмыс істейтін «Progress Line» DTO сериялы MTS телефондарын ұсынды, бірақ абоненттерге сөйлеу үшін телефонның «сөйлеуге итермелеу» жолағын басу қажет болды. Сондай-ақ IMTS қолмен ұсталатын қабылдағыштар (Yaesu 1982 жылғы Traveler) болды, олар 2-4 ватт қуатпен жұмыс істеді және барлығы жартылай дуплекс болды. Бұл негізінен алдыңғы панеліне DTMF (екі тонды көп жиілікті) пернетақтасы орнатылған модификацияланған «воки-токилер» болды, бұл терминалды IMTS мобильді телефоны жүйені пайдаланатынына сендірді. Бұл құрылғылар кең таралған немесе практикалық емес еді, өйткені олар IMTS жүйелерінде кездесетін қашықтықтарда базалық станцияға сенімді қосылуға жеткілікті қуатқа ие болмады. Портфель телефондары бұл мәселені шешуге көмектесті, олардың қуаты 10-20 ватт (портфельдің батареясының көлеміне байланысты) және толық дуплекс режимінде жұмыс істеді. Типик IMTS портфель телефондарын Canyon, GCS, SCM Melabs және Livermore Data Systems компаниялары жасаған.

Негізгі станция

IMTS базалық станциялары әдетте 64-96 километрге дейінгі диаметрлі аумақты қамтыды. Бұл кеңейтілген қашықтық олардың жоғары қуатты хабар таратуымен және көп жағдайда 30-152 метрге дейінгі биіктікте антенна орналасуымен байланысты болды. Ірі қалалардағы IMTS базалық станцияларында 7 немесе 8 арна болса, ал ауылдық станцияларда бір немесе екі арна ғана болды. Әрбір телефондық әңгіме (қосылым) үшін арнаның толыққанды пайдаланылуы қажет болды. Осы шектеуге байланысты бұл жүйелердің сыйымдылығы ұялы жүйелерге қарағанда әлдеқайда төмен болды және барлық арналар толып кету жиі кездесетін жағдай еді. Үлкен қалаларда бұл бір уақыттағы қосылыстардың өте шектеулі санын талап етті. Әрбір абонентке нөмірді теру және пайдалану жөніндегі нұсқаулар берілді. Роуминг (тұрғын аймағынан тыс қоңырауларды қабылдау) пайдаланушы сапар шегіп жатқан мұнара мен қызмет провайдері пайдаланатын нақты арналарды таңдап, үш таңбалы кодты теру арқылы жүзеге асырылды, осылайша пайдаланушының сол жердегі нөмірі тіркелді. Бұл процесті әрбір мұнарада қайталау қажет болды, олардың қашықтығы, атап айтқанда, 64-96 километрді құрады. Кейбір аймақтарда тек жартылай дуплекстік (бір бағытты) байланыс болды және микрофон мен құлаққап арасында сөйлесу үшін "сөйлеу үшін басу" түймесін басу қажет болды. "Басындағы" екі шам арна бос болмағанда қызыл, мұнараға қосылғанда немесе "сөйлеу үшін басу" түймесін басқанда жасыл түспен көрсетілді. Шифрлау болған жоқ және барлық әңгімелер ашық болды.

Жиіліктері

Төменде көрсетілген жиіліктер (МГц-та) АҚШ және Канаданың ұялы телефон қызметі мен жетілдірілген ұялы телефон қызметінде бұрын қолданылған жиіліктер. Төменгі диапазонды "Z" префиксті арналар әрқашан MTS немесе қолмен режимде жұмыс істеді. "Z" арналарын FCC шамамен 2003 жылы аукционда басқа қызметтерге сатты және олар негізінен пайдаланылмайды. VHF және UHF жиіліктері ұялы телефонмен байланысты емес басқа қызметтерге ашылды және негізінен қайта тағайындалды. JJ және JW деп аталатын екі VHF жоғарғы диапазонды арналар тек Канадада қолданылды және Америка Құрама Штаттарында қолданылмайды.

Арна Базалық жиілік Мобильді жиілік
VHF Төменгі жолақты
ZO 35.26 43.26
ZF 35.30 43.30
ZH 35.34 43.34
ZM 35.38 43.38
ZA 35.42 43.42
ZY 35.46 43.46
ZR 35.50 43.50
ZB 35.54 43.54
ZW 35.62 43.62
ZL 35.66 43.66
VHF Жоғары жолақты
JJ 152.48 157.74
JL 152.51 157.77
YL 152.54 157.80
JP 152.57 157.83
YP 152.60 157.86
YJ 152.63 157.89
YK 152.66 157.92
JS 152.69 157.95
YS 152.72 157.98
YR 152.75 158.01
JK 152.78 158.04
JR 152.81 158.07
JW 152.84 158.10
UHF Жолақты
QC 454.375 459.375
QJ 454.400 459.400
QD 454.425 459.425
QA 454.450 459.450
QE 454.475 459.475
QP 454.500 459.500
QK 454.525 459.525
QB 454.550 459.550
QO 454.575 459.575
QR 454.600 459.600
QY 454.625 459.625
QF 454.650 459.650

Шектеулер

IMTS технологиясы абоненттердің жалпы санын күрт шектеді. 1970-ші және 1980-ші жылдардың басында, ұялы телефондар енгізілгенге дейін, ұялы телефон қызметіне қол жеткізгісі келетіндер үшін үш жылға дейін созылатын "күту тізімі" болды. Бұл потенциалды абоненттер ұялы телефон нөмірі мен ұялы телефон қызметін алу үшін басқа абоненттердің жазылуын тоқтатуын күтіп отырды. Бұл шектеулер IMTS телефондарының төмен сатылуына және өндірісіне әкелді, сондықтан мобильді құрылғылар өте қымбат болды (2000 доллардан 4000 долларға дейін). 1984 жылы AT&T компаниясы бөлінгенге дейін, Bell System IMTS абоненттері әдетте жабдықты ай сайын 120 долларға дейін жалға алды. Арналардың жетіспеуіне байланысты эфир уақыты да өте қымбат болды – минутына 0,70 доллардан 1,20 долларға дейін. Бөлінгеннен кейін Bell компаниялары клиенттерге тиесілі жабдықтарды талап етті, ал айлық төлемдер әдетте 25 доллар және эфир уақытынан бастап белгіленді. Сонымен қатар, арналар өте аз болғандықтан, телефондар арнаны пайдалану үшін "кезекте тұруы" жиі кездесетін жағдай болды, ал IMTS өндірушілері қол жетімді арнаны қаншалықты жылдам басып алуға болатыны үшін бәсекелесті. MTS және IMTS абоненттерінің санының шектелуі ұялы байланыс желілеріне инвестиция салуға түрткі болды. Алшақ аймақтарда жағдай басқаша; алшақ аймақтарда ескіру себеп болып табылады, бірақ қолайлы және қолжетімді баламаның болмауы нормативтік кедергілерге әкелді: клиенттер MTS/IMTS қызметін тоқтатуға қарсы болды. Спутниктік байланыс қызметтерінің қолжетімділігінің артуы және ұялы байланыс желісін кеңейтуге мемлекеттік инвестициялар MTS және IMTS қызметтерін тоқтатуға мүмкіндік берді.