Введение

Стандарт аналоговой системы мобильной связи Advanced Mobile Phone System (AMPS) — это стандарт аналоговой системы мобичной связи, первоначально разработанный Bell Labs, а затем модифицированный в результате совместных усилий Bell Labs и Motorola. Он был официально представлен в Америке 13 октября 1983 года и развернут во многих других странах, включая Израиль в 1986 году, Австралию в 1987 году, Сингапур в 1988 году и Пакистан в 1990 году. AMPS являлась основной аналоговой системой мобичной связи в Северной Америке (и других регионах) на протяжении 1980-х и в 2000-х годах. С 18 февраля 2008 года операторы связи в Соединенных Штатах больше не обязаны поддерживать AMPS, и такие компании, как AT&T и Verizon Communications, полностью прекратили предоставление этой услуги. AMPS была прекращена в Австралии в сентябре 2000 года, в Индии — к октябрю 2004 года, в Израиле — к январю 2010 года и в Бразилии — к 2010 году.

История

Первые разработки в области сотовой связи начались в Bell Labs и с исследований, проведенных в Motorola. В 1960 году Джон Ф. Митчелл стал главным инженером Motorola по продуктам мобильной связи и руководил разработкой и продвижением первого пейджера, использующего транзисторы. Motorola уже давно производила мобильные телефоны для автомобилей, но эти громоздкие и тяжелые модели потребляли слишком много энергии, чтобы их можно было использовать без работающего двигателя автомобиля. Команда Митчелла, в которую входил доктор Мартин Купер, разработала портативную сотовую телефонию. Купер и Митчелл были среди сотрудников Motorola, получивших патент на эту разработку в 1973 году. Сообщается, что первый звонок с прототипа был совершен по ошибке – на неверный номер. Пока Motorola разрабатывала сотовый телефон, с 1968 по 1983 год Bell Labs создала систему под названием Advanced Mobile Phone System (AMPS), которая стала первым стандартом сотовой связи в Соединенных Штатах. Первая система была успешно развернута в Чикаго, штат Иллинойс, в 1979 году. Motorola и другие компании разрабатывали и производили сотовые телефоны для этой и других сотовых систем. Луи М. Вайнберг, директор по маркетингу в AT&T, был назначен первым президентом корпорации AMPS и занимал эту должность на этапе запуска дочерней компании AMPS при AT&T. Мартин Купер, бывший генеральный менеджер системного подразделения Motorola, возглавил команду, которая в 1973 году создала первый сотовый телефон и совершила с него первый звонок. В 1983 году Motorola представила DynaTAC 8000x – первый коммерчески доступный сотовый телефон, достаточно компактный для удобной переноски. Позже он представил так называемый "Bag Phone". В 1992 году первый смартфон IBM Simon использовал AMPS. Фрэнк Канова руководил его разработкой в IBM, и в том же году он был продемонстрирован на компьютерной выставке COMDEX. Усовершенствованная версия продукта поступила в продажу потребителям в 1994 году под названием Simon Personal Communicator от компании BellSouth. Simon стал первым устройством, которое можно по праву назвать «смартфоном», хотя этот термин еще не был введен в употребление.

Технология

AMPS – это технология сотовой связи первого поколения, использующая отдельные частоты, или «каналы», для каждого разговора. Поэтому для обслуживания большого числа пользователей требовалась значительная полоса пропускания. В целом, AMPS был очень похож на более раннюю технологию «0G» – Улучшенную мобильную телефонную службу, которую он заменил, но использовал значительно больше вычислительной мощности для выбора частот, переключения вызовов на стационарные линии, а также для обработки биллинга и настройки соединений. Главное отличие AMPS от более старых систем заключалось в функциональности организации вызовов на стороне сети. В AMPS базовые станции могли гибко назначать каналы абонентским устройствам на основе уровня сигнала, что позволяло повторно использовать одну и ту же частоту без возникновения помех, если расстояние между станциями было достаточным. Каналы группировались таким образом, чтобы набор частот, используемый на конкретной станции, отличался от набора, используемого на соседней станции. Это позволяло поддерживать большее количество телефонов на определенной территории. Разработчики AMPS ввели термин «сотовая» (cellular) из-за использования в системе небольших шестиугольных «ячеек». AMPS обладал множеством недостатков по сравнению с современными цифровыми технологиями. Как аналоговый стандарт, он был подвержен помехам и шумам, а также не обеспечивал защиту от прослушивания с помощью сканера или старого телевизора, способного принимать каналы 70–83.

Стандарты

AMPS был первоначально стандартизирован Американским национальным институтом стандартов (ANSI) как EIA/TIA/IS-3. EIA/TIA/IS-3 был заменен стандартом EIA/TIA-553 и временным стандартом TIA. С развитием цифровых технологий и снижением стоимости беспроводной связи проблема клонирования практически исчезла.

Диапазоны частот

AMPS сотовая служба работала в диапазоне 850 МГц. Для каждой рыночной зоны Федеральная комиссия по связи США (FCC) разрешала два лицензиата (сети), известные как операторы "A" и "B". Каждый оператор в пределах рыночной зоны использовал определенный "блок" частот, состоящий из 21 канала управления и 395 голосовых каналов. Изначально лицензия B (проводного оператора) обычно принадлежала местной телефонной компании, а лицензия A (беспроводного оператора) предоставлялась провайдерам беспроводной телефонной связи. В 1983 году, с началом развития сотовой связи, FCC предоставила каждому оператору в пределах рыночной зоны 333 пар каналов (всего 666 каналов). К концу 1980-х годов количество абонентов сотовой связи в Америке выросло до миллионов, и возникла необходимость в добавлении каналов для увеличения пропускной способности. В 1989 году FCC предоставила операторам возможность расширения с предыдущих 666 каналов до окончательных 832 (416 пар на оператора). Дополнительные частоты были взяты из диапазона, зарезервированного для будущего (неизбежного) расширения. Эти частоты непосредственно примыкали к существующему диапазону сотовой связи. Ранее эти диапазоны были выделены для телевизионных каналов UHF 70–83. Каждый дуплексный канал состоял из 2 частот. 416 из них находились в диапазоне 824–849 МГц для передачи от мобильных станций к базовым станциям, в паре с 416 частотами в диапазоне 869–894 МГц для передачи от базовых станций к мобильным станциям. Каждая базовой станция использовала отличный набор каналов от своих соседей, чтобы избежать интерференции. Это значительно уменьшало количество доступных каналов на каждой базовой станции в реальных системах. Каждый канал AMPS имел одностороннюю полосу пропускания 30 кГц, что в сумме давало 60 кГц для каждого дуплексного канала. В США были приняты законы, запрещающие FCC омологировать и продавать любые приемники, способные принимать частотные диапазоны, используемые аналоговыми сотовыми службами AMPS. Хотя данная услуга больше не предоставляется, эти законы остаются в силе (хотя они могут и не применяться на практике).

Узкополосные АМПС

В 1991 году Motorola предложила усовершенствование системы AMPS, известное как узкополосный AMPS (NAMPS или N AMPS).

Цифровые АМФ

Позже многие сети AMPS были частично преобразованы в D-AMPS, которые часто называют TDMA (хотя TDMA — это общий термин, применимый ко многим сотовым системам 2G). D-AMPS, коммерчески внедренный с 1993 года, являлся цифровым стандартом 2G, который в основном использовался компаниями AT&T Mobility и U.S. Cellular в Соединенных Штатах, Rogers Wireless в Канаде, Telcel в Мексике, Telecom Italia Mobile (TIM) в Бразилии, VimpelCom в России, Movilnet в Венесуэле и Cellcom в Израиле. В большинстве регионов D-AMPS больше не предоставляется и был заменен более современными цифровыми беспроводными сетями.

Технологии преемников

AMPS и D-AMPS теперь выведены из эксплуатации и заменены на CDMA2000 или GSM, обеспечивающие более высокую скорость передачи данных для таких сервисов, как WAP, мультимедийная система обмена сообщениями (MMS) и беспроводной доступ в Интернет. Существуют телефоны, поддерживающие AMPS, D-AMPS и GSM одновременно (согласно стандарту GAIT).

Аналоговые АМПС заменяются цифровыми

В 2002 году FCC приняла решение прекратить требовать от операторов A и B поддерживать сервис AMPS с 18 февраля 2008 года. Все операторы AMPS перешли на цифровой стандарт, такой как CDMA2000 или GSM. Цифровые технологии, такие как GSM и CDMA2000, поддерживают несколько одновременных голосовых вызовов на одном канале и предлагают расширенные функции, такие как обмен текстовыми сообщениями и услуги передачи данных. В отличие от Соединенных Штатов, Канадская комиссия по радиовещанию и телекоммуникациям (CRTC) и Industry Canada не установили никаких требований по поддержанию сервиса AMPS в Канаде. Rogers Wireless демонтировала свою сеть AMPS (вместе с IS 136); сети были отключены 31 мая 2007 года. Bell Mobility и Telus Mobility, которые эксплуатировали сети AMPS в Канаде, объявили о намерении соблюдать тот же график, что и FCC в Соединенных Штатах, и, следовательно, не приступят к демонтажу своих сетей AMPS до февраля 2008 года. OnStar в значительной степени зависела от североамериканского сервиса AMPS для своих подписчиков, поскольку на момент разработки системы AMPS обеспечивала наиболее широкое беспроводное покрытие в США. В 2006 году ADT обратилась в FCC с просьбой продлить срок действия AMPS, поскольку многие их системы сигнализации по-прежнему использовали аналоговую технологию для связи с диспетчерскими центрами. Операторы сотовой связи, владеющие лицензиями A или B (такие как Verizon и Alltel), были обязаны предоставлять аналоговый сервис до 18 февраля 2008 года. Однако после этой даты большинство операторов сотовой связи были заинтересованы в отключении AMPS и использовании освободившихся каналов для цифровых сервисов. OnStar перешла на цифровой сервис с помощью технологии передачи данных, разработанной Airbiquity, но предупредила клиентов, которых невозможно было перевести на цифровой сервис, о том, что их обслуживание будет окончательно прекращено 1 января 2008 года.

Коммерческое внедрение ПУВП по странам

СтранаОсновной сотовый операторДата запускаКонец службыПримечания1983–2008 Verizon WirelessРанее эксплуатировала сеть AMPS. 18 февраля 2008 года Verizon прекратила обслуживание AMPS. Первоначально перешла на CDMA2000, но теперь работает в сетях LTE и 5G. U.S. CellularРанее эксплуатировала сети AMPS и D AMPS. 10 февраля 2009 года U.S. Cellular прекратила все услуги AMPS и D AMPS. Первоначально перешла на CDMA2000, но теперь работает в сетях LTE и 5G. AlltelВ 2005 году сообщила, что только 15% от общей клиентской базы все еще используют существующую аналоговую сеть. Компания опубликовала график поэтапного отключения, который был завершен в сентябре 2008 года. С приобретением Western Wireless, Alltel заявила о себе как о владельце "крупнейшей сети в Америке". Это утверждение оказалось верным, что удивительно, благодаря широкому аналоговому покрытию в сельской местности. Все услуги Alltel AMPS и D AMPS были прекращены в сентябре 2008 года. Coastel Offshore CellularЭксплуатировала сеть AMPS в Мексиканском заливе, простиравшуюся от юга Корпус-Кристи (Техас) до юга Gulf Shores (Алабама). В 2006 году Coastel была единственным оператором в США, у которого 100% клиентской базы использовали исключительно аналоговую связь. В 2007 году Coastel объединилась с Petrocom и SOLA Communications, образовав Broadpoint Inc., и сеть была преобразована в GSM. AT&T MobilityВ районах, где AT&T Mobility ранее использовала D AMPS на частоте 1900 МГц, аналоговая сеть AMPS отсутствовала, а сеть D AMPS на частоте 1900 МГц была отключена 15 июля 2007 года. Обслуживание на оставшихся рынках AMPS 850 МГц было прекращено вместе с обслуживанием D AMPS 850 МГц 18 февраля 2008 года, за исключением районов, где услуги предоставлялись Dobson Communications. Сети AMPS и TDMA Dobson были закрыты 1 марта 2008 года. 1984 SaskTelЭксплуатировала сеть AMPS в провинции Саскачеван (Канада). На момент отключения это была третья по величине сеть AMPS в мире по числу абонентов. Официально была отключена поэтапно, начиная с 00:00 2 января 2010 года, после двадцати одного года работы. SaskTel продолжает эксплуатировать сети UMTS.19841989 Singtel вывела из эксплуатации свою сеть AMPS в 1994 году после внедрения GSM.1987200719891994Uzdunrobita1994