Мобильная телефония: история и развитие

Введение

Предоставление телефонных услуг телефонам

Мобильная телефония – это предоставление телефонных услуг мобильным телефонам, а не телефонам с фиксированным местоположением (проводным телефонам). Телефония подразумевает, прежде всего, голосовую связь или соединение, хотя эта граница иногда стирается. Современные мобильные телефоны подключаются к наземной сотовой сети базовых станций (сотовых вышек), в то время как спутниковые телефоны – к орбитальным спутникам. Обе сети соединены с общенациональной телефонной сетью (PSTN), что позволяет звонить на любой телефон в мире. По оценкам на 2010 год, в мире насчитывалось пять миллиардов абонентов мобильной связи.

История

Согласно внутренним записям, компания American Telephone & Telegraph обсуждала разработку беспроводного телефона в 1915 году, но опасалась, что внедрение технологии может подорвать ее монополию на проводную связь в США.

Общественные системы мобильной связи были впервые внедрены в годы после Второй мировой войны и использовали технологии, разработанные до и во время конфликта. Первая система была открыта в Сент-Луисе, штат Миссури, США, в 1946 году, а в последующие десятилетия другие страны последовали этому примеру. В Великобритании в 1958 году была введена ручная радиотелефонная служба "Система 1", известная как "South Lancashire Radiophone Service". Звонки совершались через оператора с использованием аппаратов, идентичных обычным телефонным аппаратам. Сам телефон представлял собой большой ящик, расположенный в багажнике автомобиля, содержащий лампы и другие ранние электронные компоненты. Хотя усовершенствованная ручная служба ("Система 3") была расширена на большую часть Великобритании, автоматизация появилась только в 1981 году с "Системой 4". Эта несетевая служба, основанная на немецкой технологии B Netz, была быстро расширена по всей Великобритании в период с 1982 по 1985 год и продолжала функционировать в течение нескольких лет, прежде чем окончательно закрылась в Шотландии. Однако она была вытеснена в январе 1985 года двумя сотовыми системами – службой British Telecom/Securicor "Cellnet" и службой Racal/Millicom/Barclays "Vodafone" (от слов voice – голос, data – данные, phone – телефон). Эти сотовые системы были основаны на технологии US Advanced Mobile Phone Service (AMPS), а модифицированная технология получила название Total Access Communication System (TACS). В 1947 году Bell Labs впервые предложила сеть сотовой радиотелефонной связи. Основным нововведением стала разработка сети небольших перекрывающихся сотовых базовых станций, поддерживаемых инфраструктурой коммутации вызовов, которая отслеживает перемещение пользователей по сети и передает их вызовы с одной станции на другую без разрыва соединения. В 1956 году в Швеции была запущена система MTA. Первые попытки развития мобильной телефонии столкнулись с двумя серьезными проблемами: обеспечение возможности одновременного использования ограниченного количества доступных частот большим числом абонентов и обеспечение беспрепятственного перемещения пользователей из одной зоны в другую без разрыва вызова. Обе эти проблемы были решены сотрудником Bell Labs Амосом Джоэлем, который в 1970 году подал заявку на патент на систему мобильной связи. Однако одна консалтинговая фирма подсчитала, что общий объем рынка мобильных телефонов в США составит 100 000 единиц, а во всем мире – не более 200 000 единиц, учитывая широкую доступность таксофонов и высокую стоимость строительства вышек сотовой связи. В результате Bell Labs пришла к выводу, что изобретение "не имеет существенного значения", и отказалась от его коммерциализации. Это изобретение принесло Джоэлю место в Национальном зале славы изобретателей в 2008 году. Развитие технологии интеграции в больших масштабах (LSI) металл-оксид-полупроводниковых (MOS) схем, теории информации и сотовых сетей привело к созданию доступных мобильных коммуникаций. Первый звонок по мобильному телефону был сделан 3 апреля 1973 года Мартином Купером, в то время работавшим в Motorola, своему коллеге в Bell Labs, которые также стремились первыми создать мобильный телефон. Bell Labs установила первую экспериментальную сотовую сеть в Чикаго в 1978 году. Эта экспериментальная система была лицензирована FCC для ATT для коммерческого использования в 1982 году, и в рамках соглашений о разделении ATT технология AMPS была передана местным телекоммуникационным компаниям. Первая коммерческая система была открыта в Чикаго в октябре 1983 года. Система, разработанная Motorola, также работала в районе Вашингтона и Балтимора с лета 1982 года и стала полноценной общественной службой позже в следующем году. Первый в Японии коммерческий сервис радиотелефонии был запущен NTT в 1979 году. Первой полностью автоматической сотовой системой первого поколения была система Nordic Mobile Telephone (NMT), запущенная одновременно в 1981 году в Дании, Финляндии, Норвегии и Швеции. NMT была первой сетью мобильной связи, предлагавшей международный роуминг. Шведский инженер-электрик Остен Макитало начал работу над этой концепцией в 1966 году и считается отцом системы NMT, а некоторые считают его также отцом сотового телефона. В конце 20-го века наблюдался быстрый рост беспроводных телекоммуникаций, в основном благодаря внедрению цифровой обработки сигналов в беспроводной связи, обусловленному развитием недорогой сверхбольшой интеграции (VLSI) РЧ КМОП (радиочастотного комплементарного МОП) технологии. По данным "Списка стран по количеству используемых мобильных телефонов", в настоящее время насчитывается более 5 миллиардов телефонных подключений (хотя некоторые пользователи имеют несколько подключений или неактивные подключения), что также делает мобильный телефон самой распространенной технологией и самым распространенным электронным устройством в мире. Первый мобильный телефон с возможностью подключения к Интернету и беспроводной электронной почте, Nokia Communicator, был выпущен в 1996 году, создав новую категорию многофункциональных устройств, называемых смартфонами. В 1999 году NTT DoCoMo в Японии запустила первую службу мобильного Интернета под названием i Mode. К 2007 году более 798 миллионов человек во всем мире получали доступ к Интернету или эквивалентным службам мобильного Интернета, таким как WAP и i Mode, хотя бы время от времени, используя мобильный телефон, а не персональный компьютер.

Public mobile phone systems were first introduced in the years after the Second World War and made use of technology developed before and during the conflict. The first system opened in St. Louis, Missouri, United States in 1946 whilst other countries followed in the succeeding decades. The UK introduced its 'System 1' manual radiotelephone service as the South Lancashire Radiophone Service in 1958. Calls were made via an operator using handsets identical to ordinary phone handsets. The phone itself was a large box located in the boot (trunk) of the vehicle containing valves and other early electronic components. Although an uprated manual service ('System 3') was extended to cover most of the UK, automation did not arrive until 1981 with 'System 4'. Although this non cellular service, based on German B Netz technology, was expanded rapidly throughout the UK between 1982 and 1985 and continued in operation for several years before finally closing in Scotland, it was overtaken by the introduction in January 1985 of two cellular systems the British Telecom/Securicor 'Cellnet' service and the Racal/Millicom/Barclays 'Vodafone' (from voice + data + phone) service. These cellular systems were based on US Advanced Mobile Phone Service (AMPS) technology, the modified technology being named Total Access Communication System (TACS). In 1947, Bell Labs was the first to propose a cellular radio telephone network. The primary innovation was the development of a network of small overlapping cell sites supported by a call switching infrastructure that tracks users as they move through a network and passes their calls from one site to another without dropping the connection. In 1956, the MTA system was launched in Sweden. The early efforts to develop mobile telephony faced two significant challenges: allowing a great number of callers to use the comparatively few available frequencies simultaneously and allowing users to seamlessly move from one area to another without having their calls dropped. Both problems were solved by Bell Labs employee Amos Joel who, in 1970 applied for a patent for a mobile communications system. However, a business consulting firm calculated the entire U. S. market for mobile telephones at 100,000 units and the entire worldwide market at no more than 200,000 units based on the ready availability of pay telephones and the high cost of constructing cell towers. As a consequence, Bell Labs concluded that the invention was "of little or no consequence," leading it not to attempt to commercialize the invention. The invention earned Joel induction into the National Inventors Hall of Fame in 2008. The development of metal–oxide–semiconductor (MOS) large scale integration (LSI) technology, information theory and cellular networking led to the development of affordable mobile communications. The first call on a handheld mobile phone was made on April 3, 1973, by Martin Cooper, then of Motorola to his opposite number in Bell Labs who were also racing to be first. Bell Labs went on to install the first trial cellular network in Chicago in 1978. This trial system was licensed by the FCC to ATT for commercial use in 1982 and, as part of the divestiture arrangements for the breakup of ATT, the AMPS technology was distributed to local telcos. The first commercial system opened in Chicago in October 1983. A system designed by Motorola also operated in the Washington D. C./Baltimore area from summer 1982 and became a full public service later the following year. Japan's first commercial radiotelephony service was launched by NTT in 1979. The first fully automatic first generation cellular system was the Nordic Mobile Telephone (NMT) system, simultaneously launched in 1981 in Denmark, Finland, Norway and Sweden. NMT was the first mobile phone network featuring international roaming. The Swedish electrical engineer Östen Mäkitalo started to work on this vision in 1966, and is considered as the father of the NMT system and some also consider him the father of the cellular phone. There was a rapid growth of wireless telecommunications towards the end of the 20th century, primarily due to the introduction of digital signal processing in wireless communications, driven by the development of low cost, very large scale integration (VLSI) RF CMOS (radio frequency complementary MOS) technology. There are now estimated to be over 5 billion phone subscriptions according to the "List of countries by number of mobile phones in use" (although some users have multiple subscriptions, or inactive subscriptions), which also makes the mobile phone the most widely spread technology and the most common electronic device in the world. The first mobile phone to enable internet connectivity and wireless email, the Nokia Communicator, was released in 1996, creating a new category of multi use devices called smartphones. In 1999 the first mobile internet service was launched by NTT DoCoMo in Japan under the i Mode service. By 2007 over 798 million people around the world accessed the internet or equivalent mobile internet services such as WAP and i Mode at least occasionally using a mobile phone rather than a personal computer.

Сотовые системы

Мобильные телефоны принимают и передают радиосигналы с помощью любого количества базовых станций сотовой связи, оснащенных микроволновыми антеннами. Эти станции обычно устанавливаются на башнях, столбах или зданиях, расположенных в населенных районах, а затем подключаются к кабельной сети связи и системе коммутации. Телефоны оснащены маломощным приемопередатчиком, который передает голос и данные на ближайшие базовые станции, обычно на расстоянии не более 8–13 км (примерно 5–8 миль). В зонах с низким уровнем покрытия может использоваться сотовый репитер, который использует дальнюю антенну с высоким коэффициентом усиления или антенну Яги для связи с сотовой вышкой, находящейся за пределами нормальной зоны действия, и репитер для повторной трансляции на небольшую местную антенну ближнего действия, позволяющую любому сотовому телефону в пределах нескольких метров функционировать должным образом. Когда мобильный телефон или устройство передачи данных включается, он регистрируется в мобильной телефонной станции или коммутаторе, используя свои уникальные идентификаторы, и затем может быть оповещен коммутатором о входящем телефонном звонке. Аппарат постоянно прослушивает самый сильный сигнал, принимаемый от окружающих базовых станций, и способен бесшовно переключаться между станциями. По мере перемещения пользователя по сети выполняются "передачи" (handoffs), чтобы устройство могло переключаться между станциями без прерывания звонка. Базовые станции имеют относительно маломощные (часто всего один-два ватта) радиопередатчики, которые транслируют свое присутствие и ретранслируют связь между мобильными телефонами и коммутатором. Коммутатор, в свою очередь, соединяет вызов с другим абонентом того же поставщика услуг беспроводной связи или с общественной телефонной сетью, которая включает сети других операторов беспроводной связи. Многие из этих станций замаскированы, чтобы гармонировать с окружающей средой, особенно в живописных местах. Диалог между телефоном и базовой станцией представляет собой поток цифровых данных, включающий оцифрованный звук (за исключением аналоговых сетей первого поколения). Технология, обеспечивающая это, зависит от системы, принятой оператором мобильной связи. Технологии группируются по поколениям. Системы первого поколения, запущенные в 1979 году в Японии, являются аналоговыми и включают AMPS и NMT. Системы второго поколения, запущенные в 1991 году в Финляндии, являются цифровыми и включают GSM, CDMA и TDMA. Стандарт GSM является европейской инициативой, выраженной на конференции CEPT ("Conférence Européenne des Postes et Telecommunications", Европейская конференция по почте и телекоммуникациям). Франко-германское сотрудничество в области исследований и разработок продемонстрировало техническую осуществимость, и в 1987 году был подписан Меморандум о взаимопонимании между 13 европейскими странами, которые согласились запустить коммерческую услугу к 1991 году. Первая версия стандарта GSM (=2G) насчитывала 6000 страниц. IEEE/RSE наградил Томаса Хауга и Филиппа Дюпуи медалью Джеймса Клерка Максвелла в 2018 году за их вклад в первый цифровой стандарт мобильной телефонии. В 2018 году GSM использовали более 5 миллиардов человек в более чем 220 странах. GSM (2G) эволюционировал в 3G, 4G и 5G. Орган по стандартизации GSM начал работу в 1982 году в рабочей группе CEPT GSM (Group Special Mobile) под эгидой CEPT. В 1988 году была создана ETSI, и вся деятельность CEPT по стандартизации была передана в ETSI. Рабочая группа GSM стала Техническим комитетом GSM. В 1991 году она стала Техническим комитетом SMG (Special Mobile Group), когда ETSI поручила комитету разработку UMTS (3G). Специфика сотовой технологии делает многие телефоны уязвимыми для "клонирования": каждый раз, когда сотовый телефон выходит из зоны покрытия (например, в дорожном туннеле), при восстановлении сигнала телефон отправляет сигнал "восстановления соединения" на ближайшую сотовую вышку, идентифицируя себя и сигнализируя о своей готовности к передаче. При наличии соответствующего оборудования можно перехватить сигнал восстановления соединения и закодировать содержащиеся в нем данные в "пустой" телефон. В этом случае "пустой" телефон является точной копией настоящего телефона, и все звонки, сделанные с "клона", будут тарифицироваться на исходный счет. Эта проблема была широко распространена в аналоговых технологиях первого поколения, однако современные цифровые стандарты, такие как GSM, значительно повышают безопасность и затрудняют клонирование. В целях ограничения потенциального вреда от наличия передатчика вблизи тела пользователя первые фиксированные/мобильные сотовые телефоны, имевшие отдельный передатчик, антенну, установленную в транспортном средстве, и телефонную трубку (известные как автомобильные телефоны и телефоны в сумке), были ограничены максимальной эффективной излучаемой мощностью 3 ватта. Современные портативные сотовые телефоны, в которых передающая антенна находится в нескольких дюймах от черепа пользователя, ограничены максимальной мощностью передачи 0,6 ватта ERP. Независимо от потенциального биологического воздействия, уменьшенный радиус действия современных портативных телефонов ограничивает их полезность в сельской местности по сравнению с автомобильными/сумчатыми телефонами, и портативным телефонам требуется более частое размещение сотовых вышек для компенсации их недостаточной мощности передачи.

Mobile phones receive and send radio signals with any number of cell site base stations fitted with microwave antennas. These sites are usually mounted on a tower, pole or building, located throughout populated areas, then connected to a cabled communication network and switching system. The phones have a low power transceiver that transmits voice and data to the nearest cell sites, normally not more than 8 to 13 km (approximately 5 to 8 miles) away. In areas of low coverage, a cellular repeater may be used, which uses a long distance high gain dish antenna or yagi antenna to communicate with a cell tower far outside of normal range, and a repeater to rebroadcast on a small short range local antenna that allows any cellphone within a few meters to function properly. When the mobile phone or data device is turned on, it registers with the mobile telephone exchange, or switch, with its unique identifiers, and can then be alerted by the mobile switch when there is an incoming telephone call. The handset constantly listens for the strongest signal being received from the surrounding base stations, and is able to switch seamlessly between sites. As the user moves around the network, the "handoffs" are performed to allow the device to switch sites without interrupting the call. Cell sites have relatively low power (often only one or two watts) radio transmitters which broadcast their presence and relay communications between the mobile handsets and the switch. The switch in turn connects the call to another subscriber of the same wireless service provider or to the public telephone network, which includes the networks of other wireless carriers. Many of these sites are camouflaged to blend with existing environments, particularly in scenic areas. The dialogue between the handset and the cell site is a stream of digital data that includes digitised audio (except for the first generation analog networks). The technology that achieves this depends on the system which the mobile phone operator has adopted. The technologies are grouped by generation. The first generation systems started in 1979 with Japan, are all analog and include AMPS and NMT. Second generation systems, started in 1991 in Finland, are all digital and include GSM, CDMA and TDMA. The GSM standard is a European initiative expressed at the CEPT ("Conférence Européenne des Postes et Telecommunications", European Postal and Telecommunications conference). The Franco German R&D cooperation demonstrated the technical feasibility, and in 1987 a Memorandum of Understanding was signed between 13 European countries who agreed to launch a commercial service by 1991. The first version of the GSM (=2G) standard had 6,000 pages. The IEEE/RSE awarded to Thomas Haug and Philippe Dupuis the 2018 James Clerk Maxwell medal for their contributions to the first digital mobile telephone standard. In 2018, the GSM was used by over 5 billion people in over 220 countries. The GSM (2G) has evolved into 3G, 4G and 5G. The standardisation body for GSM started at the CEPT Working Group GSM (Group Special Mobile) in 1982 under the umbrella of CEPT. In 1988, ETSI was established and all CEPT standardization activities were transferred to ETSI. Working Group GSM became Technical Committee GSM. In 1991, it became Technical Committee SMG (Special Mobile Group) when ETSI tasked the committee with UMTS (3G). The nature of cellular technology renders many phones vulnerable to 'cloning': anytime a cell phone moves out of coverage (for example, in a road tunnel), when the signal is re established, the phone sends out a 're connect' signal to the nearest cell tower, identifying itself and signalling that it is again ready to transmit. With the proper equipment, it is possible to intercept the re connect signal and encode the data it contains into a 'blank' phone—in all respects, the 'blank' is then an exact duplicate of the real phone and any calls made on the 'clone' will be charged to the original account. This problem was widespread with the first generation analogue technology, however the modern digital standards such as GSM greatly improve security and make cloning hard to achieve. In an effort to limit the potential harm from having a transmitter close to the user's body, the first fixed/mobile cellular phones that had a separate transmitter, vehicle mounted antenna, and handset (known as car phones and bag phones) were limited to a maximum 3 watts Effective Radiated Power. Modern handheld cellphones which must have the transmission antenna held inches from the user's skull are limited to a maximum transmission power of 0.6 watts ERP. Regardless of the potential biological effects, the reduced transmission range of modern handheld phones limits their usefulness in rural locations as compared to car/bag phones, and handhelds require that cell towers are spaced much closer together to compensate for their lack of transmission power.

Гражданские лица

В мире, особенно в Европе, число мобильных телефонов превышает численность населения. Согласно данным Евростата, статистического управления Европейского Союза, Люксембург демонстрирует самый высокий уровень проникновения мобильной связи – 158 подписок на 100 человек, за ним следуют Литва и Италия. В Гонконге в июле 2007 года уровень проникновения достиг 139,8% населения. Более чем в 50 странах количество абонентов мобильной связи превышает численность населения, а средний уровень проникновения в Западной Европе в 2007 году составил 110% (источник: Informa 2007). По состоянию на 2007 год в Китае насчитывается более пятисот миллионов активных абонентских счетов, однако общий уровень проникновения там все еще остается ниже 50%. Общее число абонентов мобильной связи в мире в 2005 году оценивалось в 2,14 миллиарда человек. По данным Informa, к концу 2006 года их число достигло 2,7 миллиарда, а к ноябрю 2007 года – 3,3 миллиарда.

В некоторых развивающихся странах с ограниченной инфраструктурой стационарной телефонной связи использование мобильных телефонов выросло в четыре раза за последнее десятилетие. Распространение мобильных технологий в развивающихся странах часто приводится в качестве примера эффекта «перескока через ступени». Многие отдаленные регионы развивающегося мира перешли от полного отсутствия телекоммуникационной инфраструктуры к использованию спутниковых систем связи. В настоящее время Африка демонстрирует самый высокий темп роста числа абонентов сотовой связи в мире, ее рынки расширяются почти вдвое быстрее, чем азиатские. Доступность услуг предоплаты или «оплата по мере использования», не требующих заключения долгосрочного контракта, способствовала этому росту как в Африке, так и на других континентах. В количественном выражении Индия является крупнейшим растущим рынком, ежемесячно добавляя около 6 миллионов мобильных телефонов. В настоящее время база абонентов мобильной связи в Индии составляет 937,06 миллиона.

Движение транспорта

Поскольку мир быстро переходит к сетям 3G и 4G, объемы мобильного видеотрафика стремительно растут. Ожидается, что к концу 2018 года глобальный трафик достигнет 190 эксабайт в год. Это связано с переходом пользователей на смартфоны. Согласно прогнозам, к 2018 году мобильный трафик составит 10 миллиардов подключений, при этом 94% трафика будет генерироваться смартфонами, ноутбуками и планшетами. Кроме того, на видео придется 69% всего мобильного трафика, что обусловлено наличием экранов высокого разрешения в смартфонах и использованием 176,9 миллионов носимых устройств. Вероятно, к 2018 году 4G будет обеспечивать 51% от общего объема мобильного трафика.

Правоохранительные органы

Правоохранительные органы использовали данные мобильных телефонов в качестве доказательств различными способами. Информацию о физическом местоположении человека в определенный момент времени можно получить, определяя его местоположение по сигналам между мобильным телефоном и несколькими вышками сотовой связи. Этот метод триангуляции позволяет установить, что мобильный телефон человека находился в определенном месте в определенное время. Обеспокоенность по поводу терроризма и использования технологий террористами побудила комитет по внутренним делам Палаты общин Великобритании провести расследование использования доказательств, полученных с мобильных устройств, что, в свою очередь, заставило ведущих экспертов в области мобильной криминалистики определить доступные в этой области криминалистические методы. Руководства и процедуры по сохранению, извлечению, исследованию, анализу и составлению отчетов о цифровой информации, содержащейся в мобильных телефонах, опубликованы NIST в публикации SP800-101. В 2000 году в Великобритании утверждалось, что записи телефонных разговоров, сделанные в день взрыва в Омаге, имели решающее значение для полицейского расследования. В частности, звонки, совершенные с двух мобильных телефонов, которые были отслежены с юга ирландской границы в Омаг и обратно в день взрыва, считались крайне важными. Другим примером уголовного расследования с использованием мобильных телефонов является установление первоначального местонахождения и последующая идентификация террористов, устроивших взрывы в мадридских поездах в 2004 году. В ходе этих атак мобильные телефоны использовались для подрыва бомб. Однако одна из бомб не сработала, и SIM-карта из соответствующего мобильного телефона дала следователям первую серьезную зацепку в деле о террористах. Отслеживая местоположение SIM-карты и сопоставляя данные других мобильных телефонов, зарегистрированных в этих районах, полиция смогла установить местонахождение террористов.

Реагирование на стихийные бедствия

В 2005 году правительство Финляндии решило, что самым быстрым способом оповещения граждан о бедствиях является сеть мобильной связи. В Японии операторы мобильной связи бесплатно предоставляют своим клиентам мгновенные уведомления о землетрясениях и других стихийных бедствиях. В случае чрезвычайной ситуации спасательные группы могут определить местонахождение застрявших или пострадавших людей, используя сигналы их мобильных телефонов. Интерактивное меню, доступное через интернет-браузер телефона, сообщает оператору, находится ли пользователь в безопасности или нуждается в помощи. В Финляндии спасательные службы рекомендуют туристам брать с собой мобильные телефоны даже в глухие леса, где отсутствует сотовая связь, поскольку радиосигнал телефона, пытающегося подключиться к базовой станции, может быть обнаружен пролетающими спасательными самолетами со специальным оборудованием. Кроме того, пользователи в США могут подписаться у своего оператора на бесплатные SMS-сообщения при активации системы оповещения AMBER Alert о пропавшем человеке в их регионе. Однако большинство сетей мобильной связи работают близко к пределу своей пропускной способности в обычное время, и резкое увеличение количества звонков во время масштабных чрезвычайных ситуаций часто приводит к перегрузке системы, когда она наиболее необходима. Примеры, о которых сообщалось в СМИ, включают теракты 11 сентября 2001 года, отключения электроэнергии на северо-востоке США в 2003 году, взрывы в лондонском метро в 2005 году, ураган «Катрина», землетрясение в заливе Кихоло в 2006 году и обрушение моста в Миннесоте в 2007 году. В соответствии с правилами FCC, все мобильные телефоны должны поддерживать набор номеров экстренных служб, независимо от наличия SIM-карты или статуса оплаты счета.

Здоровье человека

С момента появления мобильных телефонов возникают опасения (как научные, так и общественные) о потенциальном влиянии на здоровье при регулярном использовании. Но к 2008 году американские мобильные телефоны передавали и получали больше текстовых сообщений, чем совершали голосовых звонков. Было проведено 18 исследований связи между мобильными телефонами и раком мозга; обзор этих исследований показал, что использование мобильных телефонов в течение 10 лет и более "демонстрирует устойчивую закономерность повышенного риска развития акустической невромы и глиомы". Опухоли в основном обнаруживаются на той стороне головы, к которой прижимается мобильный телефон. В июле 2008 года доктор Рональд Херберман, директор Института рака при Университете Питтсбурга, предупредил об опасности излучения от мобильных телефонов. Он заявил, что нет окончательных доказательств связи между мобильными телефонами и опухолями мозга, но количество исследований достаточно, чтобы рекомендовать сократить использование мобильных телефонов в качестве меры предосторожности. Чтобы уменьшить количество поглощаемого излучения, можно использовать гарнитуру или чаще отправлять текстовые сообщения вместо звонков. Также можно сокращать продолжительность звонков или ограничить использование мобильных телефонов в сельской местности. Уровень излучения выше в районах, удаленных от вышек сотовой связи. По данным Reuters, Британская ассоциация дерматологов предупреждает о появлении сыпи на ушах или щеках, вызванной аллергической реакцией на никель, часто содержащийся в корпусах мобильных устройств. Существует также предположение, что подобная реакция может возникать и на пальцах у людей, много времени проводящих за отправкой текстовых сообщений на металлических кнопках меню. В 2008 году Лайонел Беркович из Университета Брауна в Провиденсе, штат Род-Айленд, и его коллеги протестировали 22 популярные модели телефонов от восьми разных производителей и обнаружили никель в 10 из них.

Культура и обычаи

С 1980-х по 2000-е годы мобильный телефон прошел путь от дорогостоящего устройства, доступного лишь деловой элите, до повсеместного и личного средства связи для широкой публики. В большинстве стран количество мобильных телефонов превышает количество стационарных: на конец 2007 года в мире насчитывалось 1,3 миллиарда стационарных линий и 3,3 миллиарда мобильных абонентов. На многих рынках – от Японии и Южной Кореи до Европы, Малайзии, Сингапура, Тайваня и Гонконга – большинство детей в возрасте 8–9 лет пользуются мобильными телефонами, а новые аккаунты сейчас открываются для клиентов уже с 6 и 7 лет. В Японии, где родители часто передают своим младшим детям подержанные телефоны, уже появились новые камерфоны, ориентированные на детей до 10 лет, представленные компанией KDDI в феврале 2007 года. США также отстают в этом отношении: пока что мобильными телефонами пользуется лишь около половины всех детей. Во многих семьях молодых людей мобильный телефон полностью заменил стационарный. Использование мобильных телефонов запрещено в некоторых странах, например, в Северной Корее, и ограничено в других, таких как Мьянма. Учитывая высокий уровень проникновения мобильной связи в общество, она стала ключевым средством общения между людьми. Функция SMS породила субкультуру обмена текстовыми сообщениями среди молодежи. В декабре 1993 года в Финляндии было отправлено первое SMS-сообщение от человека к человеку. В настоящее время текстовые сообщения – наиболее востребованная услуга передачи данных: в 2006 году 1,8 миллиарда пользователей сгенерировали 80 миллиардов долларов дохода (источник: ITU). Многие телефоны предлагают сервисы мгновенных сообщений для простой и удобной переписки. Мобильные телефоны обеспечивают доступ в интернет (например, i-mode от NTT DoCoMo), позволяя отправлять текстовые сообщения по электронной почте в Японии, Южной Корее, Китае и Индии. Доступ к мобильному интернету существенно отличается от компьютерного, предлагая уведомления, данные о погоде, электронную почту, поисковые системы, мгновенные сообщения, а также возможность скачивать игры и музыку; как правило, он быстрый и кратковременный. Поскольку мобильные телефоны часто используются в общественных местах, социальные нормы оказывают значительное влияние на их использование. Более того, мобильный телефон может служить модным аксессуаром, украшенным в соответствии с индивидуальностью владельца и являющимся частью его самоидентификации. Использование мобильных телефонов на борту самолетов постепенно разрешается: некоторые авиакомпании уже предоставляют такую возможность во время полета. Ранее использование мобильных телефонов во время полетов было запрещено, и многие авиакомпании до сих пор заявляют в объявлениях на борту, что запрет связан с возможными помехами для радиосвязи самолета. Выключенные мобильные телефоны не влияют на работу бортового оборудования самолета. Рекомендация не использовать телефоны во время взлета и посадки, даже на рейсах, где разрешены звонки и сообщения, связана с необходимостью того, чтобы пассажиры внимательно слушали инструкции экипажа в случае возникновения чрезвычайной ситуации, поскольку большинство авиационных происшествий происходит именно во время взлета и посадки.

Between the 1980s and the 2000s, the mobile phone has gone from being an expensive item used by the business elite to a pervasive, personal communications tool for the general population. In most countries, mobile phones outnumber land line phones, with fixed landlines numbering 1.3 billion but mobile subscriptions 3.3 billion at the end of 2007. In many markets from Japan and South Korea, to Europe, to Malaysia, Singapore, Taiwan and Hong Kong, most children age 8 9 have mobile phones and the new accounts are now opened for customers aged 6 and 7. Where mostly parents tend to give hand me down used phones to their youngest children, in Japan already new cameraphones are on the market whose target age group is under 10 years of age, introduced by KDDI in February 2007. The USA also lags on this measure, as in the US so far, about half of all children have mobile phones. In many young adults' households it has supplanted the land line phone. Mobile phone usage is banned in some countries, such as North Korea and restricted in some other countries such as Burma. Given the high levels of societal mobile phone service penetration, it is a key means for people to communicate with each other. The SMS feature spawned the "texting" sub culture amongst younger users. In December 1993, the first person to person SMS text message was transmitted in Finland. Currently, texting is the most widely used data service; 1.8 billion users generated $80 billion of revenue in 2006 (source ITU). Many phones offer Instant Messenger services for simple, easy texting. Mobile phones have Internet service (e. g. NTT DoCoMo's i mode), offering text messaging via e mail in Japan, South Korea, China, and India. Most mobile internet access is much different from computer access, featuring alerts, weather data, e mail, search engines, instant messages, and game and music downloading; most mobile internet access is hurried and short. Because mobile phones are often used publicly, social norms have been shown to play a major role in the usage of mobile phones. Furthermore, the mobile phone can be a fashion totem custom decorated to reflect the owner's personality and may be a part of their self identity. Mobile phone use on aircraft is starting to be allowed with several airlines already offering the ability to use phones during flights. Mobile phone use during flights used to be prohibited and many airlines still claim in their in plane announcements that this prohibition is due to possible interference with aircraft radio communications. Shut off mobile phones do not interfere with aircraft avionics. The recommendation why phones should not be used during take off and landing, even on planes that allow calls or messaging, is so that passengers pay attention to the crew for any possible accident situations, as most aircraft accidents happen on take off and landing.

Этикет

Использование мобильных телефонов может быть серьезным проявлением социального невежества: звонки во время похорон или свадеб; в туалетах, кинотеатрах и театрах. Некоторые книжные магазины, библиотеки, уборные, кинотеатры, врачебные кабинеты и культовые сооружения запрещают их использование, чтобы не беспокоить других посетителей разговорами. Некоторые учреждения устанавливают устройства для глушения сигнала, чтобы предотвратить их использование, хотя во многих странах, включая США, такое оборудование незаконно. Многие города США с подземными системами метро изучают или уже обеспечили прием мобильной связи в своих тоннелях для пассажиров, а поезда, особенно дальнего следования, часто предлагают "тихий вагон", где использование телефонов запрещено, подобно вагонам для некурящих в прошлом. Большинство школ в США, Европе и Канаде запретили использование мобильных телефонов в классе или на территории школы, чтобы уменьшить количество помех на уроках. Рабочая группа, состоящая из финских телекоммуникационных компаний, операторов общественного транспорта и органов связи, запустила кампанию, чтобы напомнить пользователям мобильных телефонов о правилах приличия, особенно в общественном транспорте – о том, о чем говорить по телефону и как это делать. В частности, кампания направлена на снижение громкости разговоров по мобильному телефону, а также на ограничение обсуждения конфиденциальных тем.

Использование водителями

Использование мобильных телефонов во время вождения становится все более распространенным, например, в служебных целях, как у курьеров, звонящих клиентам, или в личных, как у пассажиров, общающихся с друзьями. Хотя многие водители оценили удобство использования сотового телефона за рулем, в некоторых странах эта практика запрещена, например, в Австралии, канадских провинциях Британская Колумбия, Квебек, Онтарио, Новая Шотландия и Ньюфаундленд и Лабрадор, а также в Великобритании, где действует система нулевой терпимости в Шотландии и система предупреждений в Англии, Уэльсе и Северной Ирландии. Представители этих юрисдикций утверждают, что использование мобильного телефона во время вождения отвлекает от управления транспортным средством и может повысить риск дорожно-транспортных происшествий. Исследования показывают значительные различия в относительных рисках (RR). Два отдельных исследования с использованием анализа перекрестных случаев оценили RR в 4, а эпидемиологическое когортное исследование показало RR, скорректированный с учетом риска аварийности, равным 1,11 для мужчин и 1,21 для женщин. В смоделированном исследовании профессора Дэвида Стрейера из Университета Юты водители с содержанием алкоголя в крови 0,08% сравнивались с теми, кто разговаривал по мобильному телефону. После учета сложности вождения и времени выполнения задачи исследование показало, что водители, использующие мобильный телефон, демонстрируют более выраженное ухудшение реакции, чем водители в состоянии алкогольного опьянения. Мета-анализ, проведенный Канадской автомобильной ассоциацией и Университетом Иллинойса, показал, что время реакции при использовании как устройств hands-free, так и ручных телефонов было примерно на 0,5 стандартных отклонения выше, чем при нормальном вождении (то есть средний водитель, разговаривая по мобильному телефону, имеет время реакции, характерное для водителя примерно в 40-м процентиле). Вождение с использованием устройства hands-free не безопаснее, чем вождение с использованием ручного телефона, как показали исследования с анализом перекрестных случаев. Видео о законах Калифорнии, касающихся сотовых телефонов, с субтитрами (Транспортный кодекс Калифорнии [VC] §23123). Водители старше 18 лет могут использовать устройство hands-free. Второй закон, вступивший в силу 1 июля 2008 года, запрещает водителям младше 18 лет использовать беспроводной телефон или устройство hands-free во время управления транспортным средством (VC §23124). Согласованность повышенного риска аварийности при использовании устройств hands-free и ручных телефонов противоречит законодательству более чем 30 стран, которые запрещают использование ручных телефонов, но разрешают использование hands-free. Научная литература содержит противоречивые данные об опасности разговора по телефону по сравнению с разговором с пассажиром. Исследовательский отдел по изучению аварийности Университета Ноттингема обнаружил, что количество реплик обычно выше при мобильных звонках, чем при общении с пассажирами с завязанными и незавязанными глазами, однако мета-анализ Университета Иллинойса показал, что разговоры с пассажирами оказывают такое же негативное влияние на эффективность вождения, как и разговоры по мобильному телефону. Поэтому подключение к наземным базовым станциям не осуществляется во время взлета и посадки. В то же время авиакомпании могут предлагать своим пассажирам телефонные услуги, включающие голосовую связь и передачу данных, или, изначально, только SMS-сообщения и аналогичные сервисы. Австралийская авиакомпания Qantas первой провела испытания самолета в такой конфигурации осенью 2007 года. Emirates объявила о планах разрешить ограниченное использование мобильных телефонов на некоторых рейсах. Однако ранее коммерческие авиакомпании запрещали использование сотовых телефонов и ноутбуков, ссылаясь на то, что излучаемые этими устройствами частоты могут создавать помехи для радиосвязи самолета. 20 марта 2008 года на рейсе Emirates впервые разрешили совершать голосовые звонки во время полета. Это стало возможным после того, как Европейское агентство по безопасности полетов (EASA) и Генеральное управление гражданской авиации Объединенных Арабских Эмиратов (GCAA) дали полную санкцию на использование системы AeroMobile на рейсах Emirates. Пассажиры могли совершать и принимать голосовые звонки, а также отправлять текстовые сообщения. Система автоматически активировалась, когда Airbus A340-300 достигал крейсерской высоты. Пассажиры, желающие воспользоваться услугой, получали приветственное SMS-сообщение при первом включении телефона. Одобрение EASA подтвердило, что GSM-телефоны безопасны для использования на самолетах, поскольку система AeroMobile не требует модификации компонентов самолета, считающихся "чувствительными", и не требует использования модифицированных телефонов. В любом случае, существуют расхождения в практике, разрешенной разными авиакомпаниями и даже одной и той же авиакомпанией в разных странах. Например, Delta Air Lines может разрешить использование мобильных телефонов сразу после посадки на внутреннем рейсе в США, в то время как на международном рейсе, прибывающем в Нидерланды, может потребовать "ждать, пока не откроются двери". В апреле 2007 года Федеральная комиссия связи США официально запретила пассажирам использовать сотовые телефоны во время полета. Аналогичные предупреждающие знаки размещены во многих странах, таких как Канада, Великобритания и США, на автозаправочных станциях, запрещающие использование мобильных телефонов из-за возможных проблем с безопасностью. Однако маловероятно, что использование мобильных телефонов может вызвать какие-либо проблемы, и, на самом деле, "сотрудники автозаправочных станций сами распространяли слухи об инцидентах".

The use of mobile phones by people who are driving has become increasingly common, for example as part of their job, as in the case of delivery drivers who are calling a client, or socially as for commuters who are chatting with a friend. While many drivers have embraced the convenience of using their cellphone while driving, some jurisdictions have made the practice against the law, such as Australia, the Canadian provinces of British Columbia, Quebec, Ontario, Nova Scotia, and Newfoundland and Labrador as well as the United Kingdom, consisting of a zero tolerance system operated in Scotland and a warning system operated in England, Wales, and Northern Ireland. Officials from these jurisdictions argue that using a mobile phone while driving is an impediment to vehicle operation that can increase the risk of road traffic accidents. Studies have found vastly different relative risks (RR). Two separate studies using case crossover analysis each calculated RR at 4, while an epidemiological cohort study found RR, when adjusted for crash risk exposure, of 1.11 for men and 1.21 for women. A simulation study from the University of Utah Professor David Strayer compared drivers with a blood alcohol content of 0.08% to those conversing on a cell phone, and after controlling for driving difficulty and time on task, the study concluded that cell phone drivers exhibited greater impairment than intoxicated drivers. Meta analysis by The Canadian Automobile Association and The University of Illinois found that response time while using both hands free and hand held phones was approximately 0.5 standard deviations higher than normal driving (i. e., an average driver, while talking on a cell phone, has response times of a driver in roughly the 40th percentile). Driving while using a hands free device is not safer than driving while using a hand held phone, as concluded by case crossover studies. videos about California cellular phone laws; with captions (California Vehicle Code [VC] §23123). Motorists 18 and over may use a “hands free device. The second law effective July 1, 2008, prohibits drivers under the age of 18 from using a wireless telephone or hands free device while operating a motor vehicle (VC §23124)The consistency of increased crash risk between hands free and hand held phone use is at odds with legislation in over 30 countries that prohibit hand held phone use but allow hands free. Scientific literature is mixed on the dangers of talking on a phone versus those of talking with a passenger, with the Accident Research Unit at the University of Nottingham finding that the number of utterances was usually higher for mobile calls when compared to blindfolded and non blindfolded passengers, but the University of Illinois meta analysis concluding that passenger conversations were just as costly to driving performance as cell phone ones. Thus, they would not attempt connection to the ground base stations as during takeoff and landing. Simultaneously, airlines may offer phone services to their travelling passengers either as full voice and data services, or initially only as SMS text messaging and similar services. The Australian airline Qantas is the first airline to run a test aeroplane in this configuration in the autumn of 2007. Emirates has announced plans to allow limited mobile phone usage on some flights. However, in the past, commercial airlines have prevented the use of cell phones and laptops, due to the assertion that the frequencies emitted from these devices may disturb the radio waves contact of the airplane. On March 20, 2008, an Emirates flight was the first time voice calls have been allowed in flight on commercial airline flights. The breakthrough came after the European Aviation Safety Agency (EASA) and the United Arab Emirates based General Civil Aviation Authority (GCAA) granted full approval for the AeroMobile system to be used on Emirates. Passengers were able to make and receive voice calls as well as use text messaging. The system automatically came into operation as the Airbus A340 300 reached cruise altitude. Passengers wanting to use the service received a text message welcoming them to the AeroMobile system when they first switched their phones on. The approval by EASA has established that GSM phones are safe to use on airplanes, as the AeroMobile system does not require the modification of aircraft components deemed "sensitive," nor does it require the use of modified phones. In any case, there are inconsistencies between practices allowed by different airlines and even on the same airline in different countries. For example, Delta Air Lines may allow the use of mobile phones immediately after landing on a domestic flight within the US, whereas they may state "not until the doors are open" on an international flight arriving in the Netherlands. In April 2007 the US Federal Communications Commission officially prohibited passengers' use of cell phones during a flight. In a similar vein, signs are put up in many countries, such as Canada, the UK and the U. S., at petrol stations prohibiting the use of mobile phones, due to possible safety issues. However, it is unlikely that mobile phone use can cause any problems, and in fact "petrol station employees have themselves spread the rumour about alleged incidents."

Влияние на окружающую среду

Как и все высокие сооружения, мачты сотовой связи представляют опасность для низколетящих самолетов. Башни, превышающие определенную высоту, или расположенные вблизи аэропортов и вертолетных площадок, как правило, должны быть оборудованы предупреждающими огнями. Сообщалось, что предупреждающие огни на мачтах сотовой связи, телевизионных вышках и других высоких сооружениях могут привлекать и дезориентировать птиц. По оценкам американских властей, ежегодно вблизи коммуникационных вышек в стране гибнут миллионы птиц. Некоторые мачты сотовой связи были замаскированы, чтобы быть менее заметными на горизонте и выглядеть как деревья. Примером того, как мобильные телефоны и сети мобильной связи иногда воспринимались как угроза, является широко распространенное и впоследствии опровергнутое утверждение о связи мачт мобильной связи с синдромом разрушения пчелиных семей (CCD), который привел к сокращению количества пчелиных ульев до 75% во многих регионах, особенно вблизи городов США. Газета The Independent ссылается на научное исследование, утверждающее, что оно предоставляет доказательства теории о том, что мачты мобильной связи являются основной причиной сокращения популяций пчел, а контролируемые эксперименты демонстрируют быстрое и катастрофическое воздействие на отдельные ульи вблизи мачт. Однако мобильные телефоны не были включены в данное исследование, и первоначальные исследователи впоследствии категорически отвергли любую связь между их работой, мобильными телефонами и CCD, конкретно указав, что статья в The Independent неверно интерпретировала их результаты и создала "ужасающую историю". Хотя первоначальное заявление об ущербе, наносимом пчелам, получило широкое освещение, исправления в СМИ практически не публиковались. В США насчитывается более 500 миллионов использованных мобильных телефонов, хранящихся на полках или отправленных на свалки, и по оценкам, только в этом году будет выброшено более 125 миллионов телефонов. Проблема растет темпами более двух миллионов телефонов в неделю, что приводит к ежедневному образованию тонн токсичных отходов на свалках. Несколько компаний предлагают выкупать и перерабатывать мобильные телефоны у пользователей. В Соединенных Штатах многие нежелательные, но исправные мобильные телефоны передаются в женские приюты, чтобы обеспечить возможность экстренной связи.

Like all high structures, cellular antenna masts pose a hazard to low flying aircraft. Towers over a certain height or towers that are close to airports or heliports are normally required to have warning lights. There have been reports that warning lights on cellular masts, TV towers and other high structures can attract and confuse birds. US authorities estimate that millions of birds are killed near communication towers in the country each year. Some cellular antenna towers have been camouflaged to make them less obvious on the horizon, and make them look more like a tree. An example of the way mobile phones and mobile networks have sometimes been perceived as a threat is the widely reported and later discredited claim that mobile phone masts are associated with the Colony Collapse Disorder (CCD) which has reduced bee hive numbers by up to 75% in many areas, especially near cities in the US. The Independent newspaper cited a scientific study claiming it provided evidence for the theory that mobile phone masts are a major cause in the collapse of bee populations, with controlled experiments demonstrating a rapid and catastrophic effect on individual hives near masts. Mobile phones were in fact not covered in the study, and the original researchers have since emphatically disavowed any connection between their research, mobile phones, and CCD, specifically indicating that the Independent article had misinterpreted their results and created "a horror story". While the initial claim of damage to bees was widely reported, the corrections to the story were almost non existent in the media. There are more than 500 million used mobile phones in the US sitting on shelves or in landfills, and it is estimated that over 125 million will be discarded this year alone. The problem is growing at a rate of more than two million phones per week, putting tons of toxic waste into landfills daily. Several companies offer to buy back and recycle mobile phones from users. In the United States many unwanted but working mobile phones are donated to women's shelters to allow emergency communication.

Способы оплаты

Существует два основных способа оплаты мобильной связи: модель предоплаты, при которой время разговора приобретается и добавляется к телефонному счету через интернет, в магазинах или банкоматах, или контрактная модель, при которой счета оплачиваются через регулярные промежутки времени после оказания услуги. Всё чаще потребители приобретают базовый пакет, а затем добавляют дополнительные услуги и функциональность, чтобы создать индивидуальную подписку, соответствующую их потребностям. Счета предоплаты (также известные как "pre pay" или "prepaid") были изобретены одновременно в Португалии и Италии и сегодня составляют более половины всех подписок на мобильную связь. США, Канада, Коста-Рика, Япония, Израиль и Финляндия – одни из немногих оставшихся стран, где большинство телефонов по-прежнему используются по контракту.

Плата за входящие звонки

В первые дни мобильной телефонии операторы связи взимали плату за все время разговора, использованное абонентом мобильной связи, включая как исходящие, так и входящие телефонные звонки. С ростом числа пользователей мобильной связи конкуренция между операторами привела к тому, что некоторые из них отказались от взимания платы за входящие звонки на отдельных рынках (также известная как схема "платит звонящий"). Европейский рынок перешел на схему "платит звонящий" во всей сети GSM, и вскоре другие рынки GSM также стали перенимать эту модель. В Гонконге, Сингапуре, Канаде и Соединенных Штатах обычно плата за входящий звонок взимается поминутно, хотя некоторые операторы начинают предлагать безлимитные входящие звонки. Эта схема называется "платит принимающий". В Китае сообщалось, что оба оператора планируют перейти на схему "платит звонящий" уже в январе 2007 года. Одним из недостатков схемы "платит принимающий" является то, что владельцы телефонов выключают свои аппараты, чтобы избежать нежелательных звонков, что приводит к более высоким показателям использования голосовой связи (и прибыли) в странах, где действует схема "платит звонящий", по сравнению со странами, где действует схема "платит принимающий". Чтобы решить проблему выключенных телефонов, большинство стран, использующих схему "платит принимающий", либо перешли на схему "платит звонящий", либо их операторы предлагают дополнительные стимулы, такие как большое количество ежемесячных минут по сниженной цене, чтобы компенсировать неудобства. Следует отметить, что при роуминге в другой стране ко всем входящим вызовам применяются международные тарифы роуминга, независимо от схемы, принятой в домашней стране.