Улучшенная служба мобильной связи

Мобильный телефон IMTS в портфеле.

Улучшенная мобильная телефонная служба ( IMTS ) представляла собой досотовую ОВЧ / УВЧ радиосистему , которая была связана с телефонной сетью общего пользования . IMTS была радиотелефонным эквивалентом наземной телефонной связи. Представленная в 1964 году, она заменила службу мобильной телефонной связи (MTS) и улучшила большинство систем MTS, предлагая прямой набор вместо соединения через живого оператора и полнодуплексную работу, чтобы обе стороны могли разговаривать одновременно.

Техническая информация

Исходная система мобильной телефонной связи Bell System в США и Канаде включает три диапазона частот: низкий VHF (35–44 МГц, 9 каналов), высокий VHF (152–158 МГц, 11 каналов в США, 13 каналов в Канаде) и UHF ( 454-460 МГц, 12 каналов). Альтернативными названиями были «Низкий диапазон», «Высокий диапазон» и «УВЧ». В дополнение к каналам системы Bell ( действующие проводные линии ), еще 7 каналов на ОВЧ и 12 каналов на УВЧ были предоставлены компаниям, не проводящим проводную связь, обозначенным как «RCC» (общие операторы радиосвязи). Эти каналы RCC были соседними с частотами Bell System.

RCC также было разрешено предлагать услуги пейджинговой связи «биперам» или « пейджерам » на вторичной основе по тем же каналам, но вскоре, с ростом пейджинговой связи, услугам мобильной связи RCC стал уделяться меньший приоритет. Некоторые RCC использовали технологию IMTS, но большинство из них приняли систему «Secode-2805», которая позволяла осуществлять одновременный пейджинговый вызов, поэтому через несколько лет преобладающим поставщиком услуг мобильной телефонной связи стали компании Bell System.

Тот или иной провайдер мог предлагать услуги в одном, двух или всех трех диапазонах, хотя IMTS никогда не предлагалась в низкочастотном диапазоне (только MTS, но Whidbey Telephone в штате Вашингтон имела специально разработанную систему прямого набора). перегрузка сети и помехи , поскольку радиостанция, расположенная ближе к терминалу, иногда захватывает канал из-за более сильного сигнала. Сотовые сети решили эту проблему, уменьшив площадь, покрываемую одной вышкой («сотой»), и увеличив количество ячеек. Недостатком этого является то, что для покрытия определенной площади требуется больше башен. Таким образом, системы IMTS и MTS все еще существуют в некоторых отдаленных районах, поскольку это может быть единственным возможным способом охватить большую малонаселенную территорию.

Базовые операции IMTS были очень продвинутыми для своего времени, учитывая, что интегральные схемы не были широко доступны. В наиболее распространенном телефоне IMTS, серии Motorola TLD-1100, использовались две печатные платы площадью около 8 дюймов для выполнения процесса сканирования каналов и декодирования цифр, а вся логика выполнялась с помощью дискретных транзисторов. В данном городе один канал базовой станции IMTS был «помечен как свободный» путем передачи устойчивого «простого» тона частотой 2000 Гц. Мобильные телефоны сканировали доступные частоты и фиксировались на канале, передающем сигнал ожидания. Когда звонок был сделан на мобильный телефон, сигнал ожидания менялся на сигнал «занятия канала» частотой 1800 Гц (сигнал ожидания появлялся на другой частоте, если таковая имеется) и семизначный номер мобильного телефона (три цифры NPA и номер мобильного телефона) . последние четыре цифры номера абонента, NXX не был отправлен) будут отправляться в виде импульсов дискового набора с переключением между 2000 и 1800 Гц для представления цифр. Любой мобильный телефон, распознающий, что вызов был направлен кому-то другому, возобновит сканирование на наличие тонального сигнала «отметить свободный», в то время как вызываемый мобильный телефон затем передаст «защитный» тональный сигнал частотой 2150 Гц обратно на базовую станцию. Это также инициирует звонок на мобильном телефоне, и когда мобильный абонент поднимает трубку, тон «подключения» частотой 1633 Гц будет отправлен обратно на базовую станцию, чтобы указать на контроль ответа, и голосовой канал будет прерван. Когда мобильный телефон вешал трубку, посылался пакет чередующихся тонов «отключение» и «занятие» частотой 1336 Гц, чтобы позволить базовой станции обслужить еще один вызов.

Мобильные телефоны инициировали вызовы, отправляя пакет сигнала подключения, на который базовая станция отвечала пакетом сигнала захвата. Затем мобильный телефон отвечал своим идентификатором, состоящим из кода города и последних четырех цифр телефонного номера, отправляемых с частотой 20 импульсов в секунду, так же, как при внутреннем наборе номера, но с добавлением элементарной проверки четности. Цифры формируются с помощью серии импульсов чередующихся тонов: либо соединение и тишина (для нечетных цифр), либо соединение и защита (для четных цифр). Когда базовая станция получила идентификатор вызывающей стороны, она отправила на мобильный телефон сигнал набора номера. Затем пользователь использовал поворотный диск, который отправлял набранные цифры в виде попеременной последовательности импульсов со скоростью 10 импульсов в секунду (первоначально, непосредственно формируемой поворотным диском) тональных сигналов подключения и защитного сигнала.

Терминал

Системы IMTS обычно имели мощность передатчика 25 Вт на мобильной станции и 100–250 Вт на терминале — в отличие от новых сотовых автомобильных телефонов, максимальная выходная мощность которых составляла 3 Вт, и современных сотовых трубок с выходной мощностью 0,6 Вт. Мобильные установки обычно состояли из «головного устройства» или телефонной трубки, которая располагалась в подставке с клавиатурой прямого набора. Они выглядели и функционировали как стационарные или проводные телефоны. В отличие от сотовых телефонов, эти устройства воспроизводили гудок, когда трубку поднимали из подставки, и в этом смысле больше напоминали стационарный телефон. Было отдельное большое шасси радиопередатчика, обычно размером не менее квадратного фута и 6 дюймов в высоту, установленное либо в багажнике, либо под сиденьями автомобиля. Эти трансиверы подключались к подставке для телефонной трубки с помощью многожильного кабеля, обычно толщиной около 0,5 дюйма.

Для мобильных антенн почти всегда требовалось просверлить отверстие в кузове автомобиля для установки антенны; до 1970-х годов не было «стеклянных» антенн — позже они были разработаны для сотовых автомобильных телефонов. Эти штыревые антенны были очень похожи на те, что используются в радиостанциях CB , и имели длину около 19 дюймов (1/4 длины волны при частоте 155 МГц). Этим мобильным телефонным системам требовалось большое количество энергии (от 10 до 15 ампер при напряжении 12 вольт), и она подавалась с помощью толстых силовых кабелей, подключенных непосредственно к автомобильному аккумулятору. Поэтому вполне возможно и нередко случается, что телефон IMTS разряжает аккумулятор автомобиля, если он используется в течение умеренных периодов времени без работающего двигателя автомобиля или если его оставить включенным на ночь. Опционально эти устройства также были подключены к звуковому сигналу автомобиля и могли подавать звуковой сигнал в качестве звонка, чтобы вызвать пользователя, находившегося вдали от машины.

Устройства IMTS были полнодуплексными , что означает, что пользователь мог одновременно говорить и слышать собеседника. Это было улучшением по сравнению с более ранними системами MTS, большинство из которых были полудуплексными , позволяя передавать одновременно только одной стороне; пользователю приходилось «нажимать, чтобы поговорить», чтобы говорить, а затем «отключать» передатчик, чтобы услышать собеседника на линии. В 1960 году компания General Electric представила мобильные телефоны МТС серии DTO «Progress Line», которые работали в полнодуплексном режиме, хотя абонентам по-прежнему требовалось нажимать кнопку «Нажми и говори» на трубке, чтобы поговорить.

Существовали также портативные трансиверы IMTS (Yaesu Vintage Traveler 1982 года), которые работали на 2-4 Вт, и все они были полудуплексными. По сути, это были модифицированные «рации» с DTMF (двухтональной многочастотной) клавиатурой, прикрепленной к передней панели, которая обманула терминал, заставив его поверить в то, что систему использует мобильный телефон IMTS. Эти устройства не были очень распространены и практичны, поскольку им не хватало мощности для надежного подключения к базовой станции на расстояниях, обычных в системах IMTS. Компромисс существовал с телефоном-портфелем, который имел несколько большую мощность в диапазоне от 10 до 20 Вт (в зависимости от того, сколько батареи было в портфеле) и работал в полнодуплексном режиме. Типичные телефоны-портфели IMTS производились компаниями Canyon, GCS, SCM Melabs и Livermore Data Systems.

Базовая станция

Базовые станции IMTS обычно занимали территорию диаметром 40–60 миль. Такой расширенный диапазон был обусловлен как большой мощностью передатчика, так и во многих случаях более высоким расположением антенны на расстоянии от 100 до 500 футов. Базовые станции IMTS в крупных городах имели до 7 или 8 каналов, в то время как сельские станции имели всего один или два канала. каналы. Каждый телефонный разговор (соединение) требовал эксклюзивного использования канала на время. Из-за этого ограничения эти системы имели гораздо меньшую пропускную способность, чем системы сотовой связи, и условия занятости всех каналов были обычным явлением. В крупных городах это требовало очень ограниченного количества одновременных звонков. Каждому абоненту был выдан пакет с инструкциями по набору номера и использованию. Роуминг (прием вызовов из «домашней зоны») достигался путем выбора конкретных каналов, используемых вышкой и поставщиком услуг, в которых путешествовал пользователь, и набора трехзначного кода, тем самым регистрируя земельный номер пользователя в этом месте. Этот процесс приходилось повторять на каждой башне, дальность действия которой, как уже отмечалось, обычно составляла 40–60 миль. В некоторых регионах была только полудуплексная (односторонняя) связь, и для них требовался переключатель «нажми и говори» в трубке, между мундштуком и наушником. Два индикатора на «голове» указывали на занятость (красный), если ни один канал не был свободен, и на использование (зеленый), если он подключен к вышке или нажата кнопка «нажми и говори». Шифрования не было, и все разговоры были публичными.

Частоты

Частоты, перечисленные ниже (в МГц), ранее использовались в Службе мобильной телефонной связи США и Канады , а также в Улучшенной службе мобильной телефонной связи. Каналы нижнего диапазона с префиксом «Z» всегда работали в MTS или ручном режиме. Каналы «Z» были проданы на аукционе FCC примерно в 2003 году другим службам и по большей части остаются неиспользованными. Частоты ОВЧ и УВЧ были открыты для других служб, не связанных с мобильной телефонией, и в значительной степени переназначены.

Два высокочастотных канала УКВ, обозначенные JJ и JW, использовались только в Канаде и не были доступны для использования в Соединенных Штатах.

Канал	Базовая частота	Частота мобильной связи
Низкочастотный диапазон УКВ
ТАК	35.26	43.26
ЗФ	35.30	43.30
ZH	35.34	43.34
ЗМ	35.38	43.38
ДЛЯ	35.42	43.32
ZY	35.46	43.46
ЗР	35.50	43.50
ЗБ	35.54	43.54
ЗВ	35.62	43.62
ЗЛ	35.66	43.66
Высокий диапазон УКВ
Джей-Джей	152.48	157.74
Дж.Л.	152.51	157.77
ЮЛ	152.54	157.80
Япония	152.57	157.83
ЮП	152.60	157.86
Ю-Джей	152.63	157.89
ЮК	152.66	157.92
JS	152.69	157.95
Да	152.72	157.98
год	152.75	158.01
Дж.К.	152.78	158.04
младший	152.81	158.07
ДВ	152.84	158.10
УВЧ-диапазон
КК	454.375	459.375
QJ	454.400	459.400
КД	454.425	459.425
контроль качества	454.450	459.450
ЧТО	454.475	459.475
QP	454.500	459.500
КК	454.525	459.525
QB	454.550	459.550
качество обслуживания	454.575	459.575
QR-код	454.600	459.600
КГ	454.625	459.625
ЧФ	454.650	459.650

Ограничения

Технология IMTS жестко ограничивала общее количество абонентов. В 1970-х и начале 1980-х годов, до появления сотовых телефонов, существовали «листы ожидания» сроком до трех лет для желающих воспользоваться услугами мобильной телефонной связи. Эти потенциальные абоненты ждали, пока другие абоненты отключат свою подписку, чтобы получить номер мобильного телефона и услуги мобильной связи.

Эти ограничения привели к небольшому количеству продаж и производства телефонов IMTS, поэтому мобильные устройства были очень дорогими (от 2000 до 4000 долларов США). До продажи AT&T в 1984 году абоненты Bell System IMTS обычно арендовали оборудование по ежемесячной ставке до 120 долларов. Доступность каналов была ограничена, поэтому эфирное время также было довольно дорогим - 0,70-1,20 доллара за минуту. После продажи компаниям Bell потребовалось оборудование, принадлежащее клиентам, и ежемесячные ставки обычно доходили до 25 долларов плюс эфирное время. Кроме того, поскольку каналов было так мало, телефоны обычно «стояли в очереди», чтобы использовать канал, и производители IMTS соревновались за скорость, с которой устройства захватывали доступный канал.

Ограничение числа клиентов МТС и ИМТС послужило драйвером для инвестиций в сотовые сети. В отдаленных регионах дело обстоит иначе; в отдаленных регионах движущей силой является устаревание, но отсутствие подходящей и доступной альтернативы привело к возникновению регуляторных препятствий: клиенты не хотели, чтобы услуга МТС/IMTS была прекращена. Повышение доступности спутниковых услуг и государственные инвестиции в развитие сотовой связи позволили отказаться от услуг МТС и IMTS.

См. также

• Усовершенствованная система мобильного телефона , преемник
• Автомобильный телефон
• Мобильный радиотелефон
• Служба мобильной телефонной связи , первая услуга «автомобильного телефона», предоставляемая системой Bell, позже замененная технологией IMTS.
• Радиотелефон
• Двустороннее радио

Внешние ссылки

• МОБИЛЬНЫЙ ТЕЛЕФОН - обзор МТС и IMTS