Bežične, mobilne ćelijske komunikacije uz osvrtom na istorijat mobilne telefonije (2.)

Mobilna telefonija – istorijat

Ćelijske mobilne komunikacije, odnosno mobilna telefonija, je tehnologija sa najbržim eksponencijalnim rastom. Od 1982. godine, kada su se pojavili prvi mobilni telefoni, pa do danas, mobilne uređaje koristi više od 5 milijardi ljudi na planeti ili nešto više od 70% svetske populacije. Stalni napredak tehnologije prenosa podataka, doneo nam je više generacija mobilnih ćelijskih sistema, a neke su podeljene u podkategorije. Osnovne četiri generacije su: 1G, čiji je razvoj počeo 1972. u Zapadnoj Nemačkoj, 2G poznatiji kao GSM (Global System Mobile Communications), 3G ili UMTS (Universal Mobile Telecomunications Systems) i 4G koji je još uvek u razvoju i čiji se standard usklađuje sa potrebama.

1G – prva generacija

Prva generacija ćelijskih sistema je prenosila signale analognim putem, bez kodovanja, a služila je samo za prenos glasa. Veći broj mobilnih uređaja je moglo da se „prikači“ na ćelije, čiji su poluprečnici bili između 2km i 20 km. Komercijalna upotreba ovog sistema je bila početkom 80-ih godina 20. veka i postojao je veći broj standarda u svetu, a nabrojaćemo samo neke:

• 1979. Japan – prvi ćelijski sistem u svetu

• 1981. Skandinavija – prvi evropski standard

• 1983. Čikago – američki standard

• 1985. V. Britanija – drugi evropski standard

• 1985. Zapadna Nemačka – treći evropski standard

• 1985. Evropa – četvrti evropski standard

Ovi sistemi su koristili različite frekvencije, tako su frekvencije od 450MHz i 900MHz bile u upotrebi u Evropi, a 800MHz u Japanu i Severnoj Americi. Prvu generaciju su zamenili savremeniji sistemi, a 1G mobilne mreže više nisu u upotrebi.

Dr Martin Kuper je američki naučnik, koji je, kao zaposleni u razvojnom centru Motorole, patentirao prvi radio telefonski uređaj 1973. godine, preteču današnjih mobilnih telefona. On je prva osoba koja je obavila telefonski razgovor sa prenosivog telefona, a iako je tih godina smatran čudakom, ostale su upamćene njegove reči uoči tog prvog poziva: „Ljudi žele da pričaju sa drugim ljudima na ulici, a ne sa nekim u kući, kancelariji ili automobilu. Oni žele da imaju slobodu kretanja dok pričaju sa drugim ljudima i ne žele da budu ograničeni telefonskim kablom.“ Razgovor je obavljen sa prvog telefona „cigle“ koji je težio 850 grama, a tek deset godina kasnije Motorola je izbacila prvi komercijalni mobilni telefon Dynatec, koji je težio 400 grama i koštao 3.500 dolara.

2G – druga generacija

U Evropi se javila potreba za razvojem zajedničkog standarda druge generacije zbog velikog broja nekompatibilnih 1G standarda.2G standard donosi veliki broj inovacija, a najvažniji su prenos informacija digitalnim putem, poboljšanje kvaliteta prenosa podataka, povećanje kapaciteta i pokrivenosti. I u ovoj generacije je prenos govora dominantan servis, ali su po prvi put omogućeni i servis kratkih poruka (SMS – Short Message Service), slanje faksa, kao i prenos podataka. Sama oprema postaje sve manja, a cene sve niže, što omogućava široku upotrebu mobilnih telefona u komercijalne svrhe. Ćelijski sistemi druge generacije imaju prečnik od nekoliko stotina metara do 35km, a maksimalna brzina korisnika je 205 km/h, što omogućava razgovore u brzim vozovima, na autoputevima, itd. Kao i prva generacija, i druga je imala veći broj standarda u zavisnosti od regiona na planeti. Tako je 1989. Evropa počela da standardizuje GSM (Global System for Mobile Communications), koji je pušten u upotrebu 1992. godine, a radio je na frekvenciji od 900 MHz. U Japanu je postojao JDC standard od 1990. godine, a u Americi IS-95 koji je bio u upotrebi tek od 1996. godine. Evropa je 1990. standardizovala i DCS standard (Digital Cellular System) koji je radio na frekvenciji od 1800MHz, a kasnije je nazvan GSM 1800.

Druga generacija se vremenom razvijala, a pre uvodjenja treće, doživela je veliki broj unapredjenja i nastali su prelazni standardi koji se danas opisuju kao 2.5G, odnosno GPRS, i 2.75G ili EDGE. GPRS (General packet radio service) je podržavao prenos podataka većim brzinama, do 116 Kbps, što je bio značajan pomak u odnosu na GSM-ov protok od svega 9.6 Kbps. EDGE tehnologija je omogućila prenos od 384 Kbps, što je u to vreme bilo sasvim dovoljno za prijem i slanje e-mailova i surfovanje na internetu. Veliki broj sajtova je tada bio optimizovan za mobilne telefone, a prvi put su se pojavile i usluge QoS-a (quality of service).

3G – treća generacija

Zahtevi korisnika vremenom postaju sve veći, a u poslovnom svetu informacije predstavljaju novac pa brzinama prenosa podataka ima sve veći značaj. Otvaraju se nove mogućnosti, a kako se razvijaju standardi ćelijskih sistema, razvijaju se i WEB servisi. U svetu je sprovedeno istraživanje, koje je definisalo jasne ciljeve u razvoju treće generacije ćelijskih sistema.

Izrada 3G standarda počinje 1998. godine, a 2000. godine je usvojen UMTS standard (Universal Mobile Telecommunications System), koji je pušten u upotrebu 2003. godine. Brzi pristup internetu je najveća prednost UMTS-a, kao i širokopojasni prenos podataka upotrebom FTPa. Pojavljuju se IP adrese vezane za mobilne telefone, a proizvođači počinju sve veću proizvodnju „pametnih“ telefona. 3G standard je omogućio brzinu prenosa do 2 Mbps, a 3.5G nazvan je UMTS2 brzine do 10 Mbps. Unapređen je i odnos brzine prenosa podataka u odnosu na mobilnost korisnika tako da imamo visoku mobilnost (brzina korisnika preko 120km/h, minimalan protok od 144kbs), potpunu mobilnost (brzina manja od 120km/h, minimalan protok od 384 kbs) i ograničenu mobilnost (brzina manja od 10km/h, minimalan protok od 2 Mbs).

4G – četvrta generacija

Krajem prve decenije 21. veka usvojeni su prvi standardi za četvrtu generaciju ćelijskih sistema, čija implementacija je počela kao test faza u nekim državama (Japan, Norveška, itd.). Protok informacija postaje tema za proučavanje, a ne, kao do tada, razgovori mobilnim sistemima. U ovoj generaciji svi mobilni telefoni dobijaju svoje IP adrese, multimedijalni sadržaj se razmenjuje bez ikakvih problema, a mobilni uređaju sve više menjaju prenosive računare. Mobilni operateri su već početkom druge decenije 21. veka počeli da nude nove usluge koje koriste četvrtu generaciju, danas brzine idu do 75Mbps, a količina podataka na mesečnom nivou se više ne meri megabajtima, već gigabajtima, tako da osnovni paketi (koje nude operateri) sadrže oko 20GB besplatnog saobraćaja.

Telekomunikacije u svetu i u Srbiji

Već smo spomenuli da preko 70% svetske populacije koristi mobilne telefone. Najviše pretplatnika ima u Italiji, gde svaki drugi građanin ima dva telefona, odnosno 147% Italijana koristi mobilni telefon, sledi Rusija sa 146%, zatim Nemačka 130%, itd. Zanimljivo je da samo 89% Amerikanaca ima mobilni, a u Kini svega 56%. U Srbiji je broj pretplatnika odavno premašio populaciju, pa kod nas čak 129% ljudi koristi mobilni telefon, odnosno na svake tri osobe dolazi po četiri mobilna telefona.

1995. godine je u Srbiji osnovana kompanija MOBTEL, kao skraćenica od reči MOBilne TELekomunikacije. U upotrebi je bio NMT standard i pozivni broj 061. Pokrivenost mreže je bilo svega 12% teritorije, a pretplatnika je bilo 9.500. Od 1996. godine MOBTEL prelazi na GSM900 standard, pozivni broj je 063, a broj pretplatnika raste na 17.000. Telekom Srbija je pustio u rad GSM900 standard 1998. godine.

Mobilni telefoni – Istaknuti predstavnici