В 1971 году были внятно сформулированы основные принципы построения и функционирования будущих сотовых систем. Но потребовалось еще около десяти лет научных исследований и инженерных «доводок», прежде чем такие цифровые системы были созданы на практике.
Сотовая связь первого поколения основывалась на традиционных аналоговых методах обработки сигналов, а для обеспечения одновременной работы множества абонентов применялся метод разделения каналов по частотам — FDMA, Этот метод хорошо известен из обычного радиовещания: каждой станции — своя волна.
Уже к середине 80-х годов сотовая связь этой модификации охватила целый ряд стран. В США было разработано два стандарта сотовых систем первого поколения: AMPS и, несколько позже, его разновидность — N-AMPS. В Великобритании строились сети очень похожего национального стандарта — TAGS (Total Access Communications System) и его более позднего варианта — ETACS, рассчитанного на обслуживание большего числа пользователей. Еще один «подвид» этого стандарта — JTACS — использовался для построения сотовых сетей в Японии.
Группа североевропейских стран разработала свой стандарт — NMT. Не пожелали отставать Франция и Австралия, тоже создавшие свои оригинальные модификации — Radiocom-2000 и MGS.
Несмотря на то что все эти стандарты более или менее успешно решали основную задачу — обеспечение связью большого числа абонентов на значительных территориях, аналоговым системам был присущ целый ряд недостатков. Во-первых, частот все-таки не хватало, и с ростом числа абонентов эта проблема решалась элементарно — привлечением новых диапазонов. К тому же качество связи оставляло желать лучшего — радиоканалы были подвержены многим видам естественных и индустриальных помех. Особая проблема -низкая защищенность связи: все переговоры абонентов могли прослушиваться с помощью простого приемника.
Опыт эксплуатации первых систем был учтен при разработке второго поколения (2G) сотовой связи, невероятно популярного в настоящее время. Отличительная черта 2G — максимальное применение цифровой техники, как в каналах управления, так и при обработке сигналов. Три таких стандарта — европейский GSM, американский D-AMPS и близкий к нему японский JDS (Japanese Digital Cellular) — используют комбинацию технологий частотного (FDMA) и временного разделения каналов — TDMA. Ее суть заключается в том, что для различных радиоканалов здесь используются различные частоты, но только теперь каждый такой канал выделяется телефону не на все время связи, а только на маленькие промежутки времени. Остальные такие же интервалы поочередно используются другими телефонами. Еще один стандарт, разработанный американской компанией Qualcomm, основан на применении так называемых широкополосных сигналов и технологии кодового разделения каналов — CDMA.
Кроме обычной телефонной связи, все эти системы обеспечивают пользователям широкий круг дополнительных услуг: конференц-связь, ожидание и переадресацию вызовов, передачу данных и коротких текстовых сообщений, доступ в Интернет. Передача голоса в таких системах осуществляется в сжатом виде и в цифровой форме с помощью специальных устройств — вокодеров. Мощные средства защиты от прослушивания и «подсадок» прилагаются.
Сотовые системы третьего поколения создаются, совершенствуются и тестируются в настоящее время, и все с нетерпением ждут их повсеместного внедрения. О перспективах 3G читайте ниже.
