История изобретения сотового телефона

История телефона на самом деле более длинная и увлекательная, чем может себе представить каждый из нас. Ведь умный гаджет, который стал незаменимой частью нашей жизни, появился вовсе не вчера, а насчитывает полуторавековой период развития. Откуда же взялся первый телефон, в каком году его изобрели, и что известно о том пути, который устройство прошло прежде чем стать современным гаджетом, вы узнаете из этой статьи.

Изобретение первого телефона

История возникновения телефона была длительной и зависела от многих сопутствующих открытий. Еще в далекие времена, когда между людьми зародилась коммуникация, возникла необходимость в передачи информации на расстоянии. Это сейчас можно черкнуть сообщение или сделать звонок – в давние времена вместо айфонов использовали птиц, гонцов или и вовсе зажигали большие костры, чтобы дать определенный сигнал дымом.

Конечно, история появления телефона к тем диким временам не имеет никакого отношения, но уже тогда люди задумывались о неудобстве общения на расстоянии. Именно это и сподвигло искать другие методы и формы передачи информации.

В каком году появились первые телефоны? Традиционно принято считать, что свое начало история создания телефона берет в XVIII веке. На самом деле первые идеи появляются за два столетия до этого в Италии. Местный ученый Джованни де ла Порта придумывает проложить по всей стране систему переговорных труб, но видимо, на тот момент существовали проблемы поважнее, поэтому идея так и осталась нереализованной.

Когда появился первый телефон? Начало этому непростому делу положил С. Морзе, который изобрел знаменитую азбуку и электронный телеграф для передачи сигналов. Через несколько десятилетий это изобретение вдохновило немецкого ученого Филиппа Райса придумать первый телефон – с помощью проводов устройство передавало сигналы. Но история возникновения телефона знает изобретателем устройства американца Александра Белла, который первым успел его запатентовать.

Первый телефон дал начало активному развитию устройства, ведь изначально изобретение было довольно примитивным. Какие появились первые телефоны? В устройстве не было звонка, а для передачи и приема сигналов использовалась одна и та же трубка. Чтобы вызвать абонента, нужно было использовать свисток, да и возможным это было только в том случае, если он находился не более чем в 500 метрах от звонящего.

Развитие телефонов и внедрение в повседневную жизнь

Чтобы первый телефон приобрел нынешний вид ему пришлось пройти длинный путь. Развитие телефона началось с элементарного усовершенствования деталей. Для качества звука был внедрен микрофон, а вместо свистка начали применять электрический звонок. В 1876 году изобретатели пошли дальше и с помощью коммутатора впервые объединили несколько телефонов в единую сеть.

Большой вклад в развитие телефона сделал знаменитый изобретатель Томас Эдисон, ведь именно благодаря его индукционной катушке стало возможным увеличение расстояния между абонентами. Это открытие подтолкнуло и к созданию первой телефонной станции, которая соединяла между собой разные телефонные номера. Помог в массовом внедрении телефонной связи российский ученый П. Голубицкий, который впервые придумал центральное питание станций, благодаря чему стала возможной иногородняя связь с десятками тысяч абонентов.

История развития телефона творилась руками многих ученых и изобретателей, которые совершенствовали и аппарат, и систему связи. Так как изначально позволить себе личный телефон могли только очень богатые люди, то развитие телефона шло исключительно в коммерческом направлении. Ветеранами телефонной индустрии стали дисковые телефоны, которые впервые начали производиться в 1896 году. Когда же возник кнопочный аппарат, то началось его активное совершенствование и внедрение дополнительных услуг.

Появление мобильного телефона

Человечеству было мало того, что телефон стал доступным и из разряда роскоши перешел в категорию необходимости. Пользоваться устройством хотелось не только стационарно дома, но и брать телефон с собой, именно поэтому история развития телефона перешла на новый виток – начались разработки мобильного устройства. Не последнюю роль в этой идеи сыграли спецслужбы, ведь изначально только они имели возможность вести переговоры по рации.

В каком году появились первые телефоны мобильного образца? Возможным возникновение мобильного стало после изобретения сотовой связи, и уже в 1983 году был изобретен первый такой телефон компанией «Motorola». Этому «гаджету» было далеко до карманного телефона, так как внешне он был подобен кирпичу и весил соответственно – около 800 грамм.

Был и другой существенный минус аппарата – без подзарядки устройство выдерживало не более 20 минут, а заряжалось оно на протяжении 10 часов! Поэтому с таким телефоном далеко отойти от дома было нереально.

Конкуренты Моторолы подхватили идею и тут началась настоящая гонка в совершенствовании устройства. История развития телефона на этом не остановилась и первый мобильный становится более компактным, удобным, многофункциональным. Что из этого всего получилось рассказывать нет необходимости – каждый из нас имеет смартфон, который стал незаменимым помощником.

Сотовая связь

История изобретения телефона не зашла бы так далеко, если бы в свое время не была открыта сотовая связь. А началось все в 1888 году, когда немецкий ученый Генрих Герц открывает электромагнитные радиоволны. Вслед за ним отечественный изобретатель А. Попов придумывает первый радиоприемник, а в 1901 году в Италии появляется первое мобильное устройство, принимающее и передающее сигналы. Но и после этого потребовались долгие годы, прежде чем в 1921 году в США появился первый радиотелефон в служебных полицейских автомобилях.

Сотовая сеть состоит из телефонов и базовых станций, которые имеют вид вышек и чаще всего располагаются на крышах зданий. Устройство находит ближайшую станцию и отправляет ей свой идентификационный код, после чего станция и телефон поддерживают постоянную радиосвязь. Как только устройство исчезает из поля действия вышки, оно тут же подключается к другой ближайшей станции.

За счет того, что все сотовые станции связаны между собой и со стационарной телефонной линией, абоненты разных операторов могут осуществлять звонки между собой. История телефона, кратко говоря, с открытием сотовой связи перешла на новый уровень и продолжается в наши дни.

Эпоха смартфонов

Развитие телефона с изобретением сотовой связи пошло бурными темпами и, несмотря на то, что главная функция устройства осталась неизменной, сам телефон претерпел больших изменений. Когда появился первый телефон компании Моторола, то по нашим меркам он был чрезвычайно примитивным, тогда как для своего времени мобильник стал прорывом и стоил бешеных денег – 3 500$.

Несмотря на цену, разлетались такие телефоны, как горячие пирожки. Для сравнения, два таких «кирпичных» телефона стоили, как новенький Ford Mustang. Поэтому неудивительно, что история создания телефона с сотовой связью вдохновила многих производителей разрабатывать и свои версии устройств.

И так, уменьшая размер телефона и увеличивая дисплей, а заодно и функционал, производители мобильников пришли к новому чуду техники под названием «смартфон». История появления телефона с собственным интеллектом начинается на рубеже веков, ведь именно тогда мобильный перестает быть просто «звонилкой», а объединяет в себе самые разные функции, которые превращают мобильный в подобие персонального компьютера.

История создания телефона, кратко говоря, достигает определенного пика, после которого он начинает развивать дополнительные функции, не связанные со звонками.

Смартфон отличается от простого телефона развитой операционной системой, которая открыта для установки различных сторонних приложений. Это более функциональное устройство выглядит в глазах потребителей более привлекательным и открывает большие возможности. Когда появился первый телефон со встроенным интеллектом? История телефона, объединенного с ПК, начинается в 90-х и первым таким смартфоном считается IBM «Simon».

История изобретения телефона была прогрессивной – уже на то время в него удалось внедрить поддержку электронной почты, функции органайзера, несколько игр и даже сенсорный экран! Но весил такой смартфон целый килограмм, а поэтому большой популярности не приобрел. Сам же термин «смартфон» появляется в 2000 году – именно так свою модель умного телефона называла компания Ericsson. Какие появились первые телефоны с умной операционной системой, мало кто помнит, ведь развивались и улучшались они очень быстро.

Перспективы развития

История телефона, по мнению экспертов, в ближайшее время вряд ли будет слишком уж динамичной и, скорее всего, смартфоны мало будут изменяться во внешнем виде. Но это не помешает им уже в ближайшее время выдавить с рынка другую технику, например, фотоаппараты, которые в последнее время активно теряют популярность.

Очевидно, что в дальнейшем история телефона, кратко говоря, будет нацелена на улучшение его функционала, а не формы. В частности, смартфоны будут призваны заменить портативный компьютер и с этой целью будет увеличиваться количество памяти, скорость передачи данных и т.д.

С другой стороны, телефон попытается еще больше увеличить зависимость человека от этого устройства, например, полностью вытеснит банковские карты. Не будем забывать и о разработках в сторону интернета вещей – смартфон в этом будет играть не последнюю роль. Таким образом, история создания телефона не заканчивается, а находится в самом разгаре своего развития, и мы можем лично за ней наблюдать.

Доктор Мартин Купер со своей первой моделью мобильного телефона 1973 г. Фото 2007 г.

Обычно об истории создания мобильного телефона рассказывают примерно так.

3 апреля 1973 года глава подразделения мобильной связи Motorola Мартин Купер, прогуливаясь по центру Манхеттена, решил позвонить по мобильнику. Мобильник назывался Dyna-TAC и был похож на кирпич, который весил более килограмма, а работал в режиме разговора всего полчаса.

До этого сын основателя компании Motorola Роберт Гелвин, занимавший в те далекие времена пост исполнительного директора этой фирмы, выделил 15 миллионов долларов и дал подчиненным срок 10 лет на то, чтобы создать устройство, которое пользователь сможет носить с собой. Первый работающий образец появился всего через пару месяцев. Успеху Мартин Купера, пришедшего в фирму в 1954 году рядовым инженером, способствовало то, что с 1967 года он занимался разработкой портативных раций. Они-то и привели к идее мобильного телефона.

Считается, что до этого момента других мобильных телефонных аппаратов, которые человек может носить с собой, как часы или записную книжку, не существовало. Были портативные рации, были «мобильные» телефоны, которыми можно было пользоваться в автомобиле или поезде, а вот такого, чтобы просто ходить по улице — нет.

Более того, до начала 1960-х годов многие компании вообще отказывались проводить исследования в области создания сотовой связи, поскольку приходили к выводу, что, в принципе, невозможно создать компактный сотовый телефонный аппарат. И никто из специалистов этих компаний не обратил внимание на то, что по другую сторону «железного занавеса» в научно-популярных журналах стали появляться фотографии, где был изображен… человек, говорящий по мобильному телефону. (Для сомневающихся будут приводиться номера журналов, где опубликованы снимки, чтобы каждый мог убедиться, что это не графический редактор).

Мистификация? Шутка? Пропаганда? Попытка дезинформировать западных производителей электроники (эта промышленность, как известно, имела стратегическое военное значение)? Может быть, речь идет просто об обыкновенной рации? Однако дальнейшие поиски привели к совершенно неожиданному выводу — Мартин Купер был не первым в истории человеком, позвонившим по мобильному телефону. И даже не вторым.

Инженер Леонид Куприянович демонстрирует возможности мобильного телефона. «Наука и жизнь», 10, 1958 год.

Человека на снимке из журнала «Наука и жизнь» звали Леонид Иванович Куприянович, и именно он оказался человеком, сделавшим звонок по мобильному телефону за 15 лет раньше Купера. Но прежде чем речь пойдет об этом, вспомним, что основные принципы мобильной связи имеют очень и очень давнюю историю

Собственно, попытки придать телефону мобильность появились вскоре после возникновения. Были созданы полевые телефоны с катушками для быстрой прокладки линии, делались попытки оперативно обеспечит связь из автомобиля, набрасывая провода на идущую вдоль шоссе линию или подключаясь к розетке на столбе. Из всего этого сравнительно широкое распространение нашли только полевые телефоны (на одной из мозаик станции метро «Киевская» в Москве современные пассажиры иногда принимают полевой телефон за мобильник и ноутбук).

Обеспечить подлинную мобильность телефонной связи стало возможно лишь после появления радиосвязи в УКВ диапазоне. К 30-м годам появились передатчики, которые человек мог без особого труда носить на спине или держать в руках — в частности, они использовались американской радиокомпанией NBC для оперативных репортажей с места событий. Однако соединения с автоматическими телефонными станциями такие средства связи еще не обеспечивали.

Портативный УКВ передатчик. «Радиофронт», 16, 1936

Во время Великой Отечественной советский ученый и изобретатель Георгий Ильич Бабат в блокадном Ленинграде предложил так называемый «монофон» — автоматический радиотелефон, работающий в сантиметровом дипазоне 1000-2000 МГц (сейчас для стандарта GSM используются частоты 850, 900, 1800 и 1900 Гц), номер которого кодируется в самом телефоне, снабжен буквенной клавиатурой и имеет также функции диктофона и автоответчика. «Он весит не больше, чем пленочный аппарат «лейка»» — писал Г. Бабат в своей статье «Монофон» в журнале «Техника-Молодежи» № 7-8 за 1943 год: «Где бы ни находился абонент — дома, в гостях или на работе, в фойе театра, на трибуне стадиона, наблюдая состязания — всюду он может включить свой индивидуальный монофон в одно из многочисленных окончаний разветвлений волновой сети. К одному окончанию могут подлючиться несколько абонентов, и сколько бы их ни было, они не помешают друг другу». В связи с тем, что принципы сотовой связи к тому времени еще не были изобретены, Бабат предлагал использовать для связи мобильников с базовой станцией разветвленную сеть СВЧ — волноводов.

Г. Бабат, предложивший идею мобильного телефона

В декабре 1947 года сотрудники американской фирмы Bell Дуглас Ринг и Рей Янг предложили принцип шестиугольных ячеек для мобильной телефонии. Это произошло как раз в разгар активных попыток создать телефон, с помощью которого можно звонить из автомобиля. Первый такой сервис был запущен в 1946 году в городе Сент-Луис компания AT&T Bell Laboratories, а в 1947 году была запущена система с промежуточными станциями вдоль шоссе, позволявшая звонить из автомобиля на пути из Нью-Йорка в Бостон. Однако из-за несовершенства и дороговизны эти системы не были коммерчески успешными. В 1948 году еще одна амеиканская телефонная компания в Ричмонде сумела наладить сервис автомобильных радиотелефонов с автоматическим набором номера, что уже было лучше. Вес аппаратуры таких систем составлял десятки килограмм и размещалась она в багажнике, так что мысли о карманном варианте о взгляде на нее у неискушенного человека не возникало.

Отечественный автомобильный радиотелефон. Радио, 1947, № 5.

Тем не менее, как было отмечено в том же 1946 году в журнале «Наука и жизнь», № 10, отечественные инженеры Г. Шапиро и И. Захарченко разработали систему телефонной связи из движущегося автомобиля с городской сетью, мобильный аппарат которой имел мощность всего в 1 ватт и умещался под щитком приборов. Питание было от автомобильного аккумулятора.

К радиоприемнику, установленному на городской телефонной станции, был подключен номер телефона, присвоенный автомобилю. Для вызова городского абонента надо было включить аппарат в автомобиле, который посылал в эфир свои позывные. Они воспринимались базовой станцией на городской АТС и тотчас же включался телефонный аппарат, который работал, как обычный телефон. При вызове автомобиля городской абонент набирал номер, это приводило в действие базовую станцию, сигнал которой воспринимался аппаратом на автомобиле.

Как видно из описания, данная система представляла собой что-то вроде радиотрубки. В ходе проведенных в 1946 году опытов в Москве была достигнута дальность действия аппарата свыше 20 км, а также осуществлен разговор с Одессой при отличной слышимости. В дальнейшем изобретатели работали над увеличением радиуса базовой станции до 150 км.

Ожидалось, что телефон системы Шапиро и Захарченко будет широко использоваться при работе пожарных команд, подразделений ПВО, милиции, скорой медицинской и технической помощи. Однако в дальнейшем сведений о развитии системы не появлялось. Можно предположить, что для аварийно-спасательных служб было признано более целесообразным использовать свои ведомственные системы связи, нежели использовать ГТС.

Алфред Гросс мог стать создателем первого мобильника.

В США первым попытался сделать невозможное изобретатель Алфред Гросс. Он с 1939 года увлекался созданием портативных раций, которые десятилетия спустя получили название «уоки-токи». В 1949 году он создал прибор на базе портативной рации, который назвался «беспроводным дистанционным телефоном». Прибор можно было носить с собой, и он подавал владельцу сигнал подойти к телефону. Считается, что это был первый простейший пейджер. Гросс даже внедрил его в одной из больниц в Нью-Йорке, но телефонные компании не проявили интереса к этой новинке, как и к другим его идеям в этом направлении. Так Америка потеряла шанс стать родиной первого практически действующего мобильного телефона.

Однако эти идеи получили развитие по другую сторону Атлантического океана, в СССР. Итак, одним из тех, кто продолжил поиски в области мобильной связи в нашей стране, оказался Леонид Куприянович. О его личности пресса того времени сообщала очень мало. Было известно, что он жил в Москве, деятельность его пресса скупо характеризовала как «радиоинженер» или «радиолюбитель». Известно также, что Куприяновича можно было считать по тому времени успешным человеком — в начале 60-х у него была машина.

Созвучность фамилий Куприяновича и Купера — лишь начальное звено в цепи странных совпадений в судьбе этих личностей. Куприянович, как Купер и Гросс, тоже начинал с миниатюрных раций — он делал их с середины 50-х годов, и многие его конструкции поражают даже сейчас — как своими габаритами, так и простотой и оригинальностью решений. Радиостанция на лампах, созданная им в 1955 году, весила столько же, сколько первые транзисторные «уоки-токи» начала 60-х.

Карманная рация Куприяновича 1955 года

В 1957 году Куприянович демонстрирует еще более удивительную вещь — рацию размером со спичечный коробок и весом всего 50 грамм (вместе с источниками питания), которая может работать без смены питания 50 часов и обеспечивает связь на дальности двух километров — вполне под стать продукции 21 века, которую можно видеть на витринах нынешних салонов связи (снимок из журнала ЮТ, 3, 1957). Как свидетельствовала публикация в ЮТ, 12, 1957 г., в этой радиостанции были использованы ртутные или марганцевые элементы питания.

При этом Куприянович не только обошелся без микросхем, которых в то время просто не было, но и вместе с транзисторами использовал миниатюрные лампы. В 1957 и в 1960 годах выходит первое и второе издание его книги для радиолюбителей, с многообещающим названием — «Карманные радиостанции».

В издании 1960 года описывается простая радиостанция всего на трех транзисторах, которую можно носить на руке — почти как знаменитая рация-часы из фильма «Мертвый сезон». Автор предлагал ее для повторения туристам и грибникам, но в жизни к этой конструкции Куприяновича интерес проявили в основном студенты — для подсказок на экзаменах, что даже вошло в эпизод гайдаевской кинокомедии «Операция Ы»

Наручная рация Куприяновича

И, так же, как и Купера, карманные рации навели Куприяновича сделать такой радиотелефон, с которого можно было бы позвонить на любой городской телефонный аппарат, и который можно брать с собой куда угодно. Пессимистические настроения зарубежных фирм не могли остановить человека, который умел делать рации со спичечный коробок.

Авторское свидетельст-во 115494 от 1.11.1957

Первый мобильник Куприяновича. («Наука и жизнь, 8, 1957 г.»). Справа — базовая станция.

У читателя может возникнуть подозрение, что ЛК-1 был простой радиотрубкой для телефона. Но, оказывается, это не так. »Невольно возникает вопрос: не будут ли мешать друг другу несколько одновременно работающих ЛК-1?» — пишет все та же «Наука и жизнь». «Нет, так как в этом случае для аппарата используют разные тональные частоты, заставляющие срабатывать на АТР свои реле (тональные частоты будут передаваться на одной волне). Частоты передач и приема звука для каждого аппарата будут свои, чтобы избежать их взаимного влияния».

Таким образом, в ЛК-1 имелось кодирование номера в самом телефонном аппарате, а не в зависимости от проводной линии, что позволяет его с полным основанием рассматривать в качестве первого мобильного телефона. Правда, судя по описанию, это кодирование было весьма примитивным, и количество абонентов, имеющих возможность работы через одну АТР получалось на первых порах весьма ограниченным. Кроме того в первом демонстраторе АТР просто включалась в обычную телефонную параллельно существующей абонентской точке — это позволяло приступить к опытам, не внося изменений в городскую АТС, но затрудняло одновременный «выход в город» с нескольких трубок. Впрочем, в 1957 году ЛК-1 существовал еще только в одном экземпляре.

Пользоваться первым мобильником было не так удобно, как сейчас. («ЮТ, 7, 1957″)

Тем не менее, практическая возможность реализации носимого мобильника и организации сервиса такой мобильной связи хотя бы в виде ведомственных коммутаторов была доказана. «Радиус действия аппарата…несколько десятков км.»- пишет Леонид Куприянович в заметке для июльского номера журнала «Юный техник» 1957 года. » Если же в этих пределах будет лишь одно приемное устройство, этого будет достаточно, чтобы разговаривать с любым из жителей города, имеющим телефон, и за сколько угодно километров.» «Радиотелефоны …могут быть использованы на автотранспорте, на самолетах и кораблях. Пассажиры смогут приямо из саиолета позвонить домой, на работу, заказать номер в гостинице. Он найдет применение у туристов, строителей, охотников и т.д.».

Кроме того, Куприянович предвидел, что мобильный телефон сумеет вытеснить и телефоны, встраиваемые в автомобили. При этом молодой изобретатель сразу использовал нечто вроде гарнитуры «hands free», т.е. вместо наушника использовалась громкая связь. В интервью М.Мельгуновой, опубликованной в журнале «За рулем», 12, 1957 г. Куприянович предполагал производить внедрение мобильных телефонов в два этапа. «Вначале, пока радиотелефонов немного, дополнительный радиоприбор устанавливается обычно возле домашнего телефона автолюбителя. Но позднее, когда таких аппаратов будут тысячи, АТР уже будет работать не на один радиотелефон, а на сотни и тысячи. Причем все они не помешают друг другу, так как каждый из них будет иметь свою тональную частоту, заставляющую работать свое реле.» Таким образом, Куприянович по существу, позиционировал сразу два вида бытовой техники — простые радиотрубки, которые было проще запустить в производство, и сервис мобильных телефонов, при котором одна базовая станция обслуживает тысячи абонентов.

Куприянович с ЛК-1 в автомобиле. Справа от аппарата — динамик громкой связи. «За рулем», 12, 1957 г.

Блок-схема упрощенного варианта ЛК-1

В 1958 году Купрянович по просьбам радиолюбителей публикует в февральском номере журнале «Юный техник» упрощенную конструкцию аппарата, АТР которого может работать только с одной радиотрубкой и не имеет функции междугородних вызовов.

Принципиальная схема упрощенного варианта ЛК-1

схема дифференциального трансформатора

Пользование таким мобильником было несколько сложнее, чем современными. Перед вызовом абонента надо было, помимо приемника, включить на «трубке» также и передатчик. Услышав в наушнике длинный телефонный гудок и сделав соответствующие переключения, можно было переходить к набору номера. Но все равно это было удобнее, чем на радиостанциях того времени, так как не надо было переключаться с приема на передачу и заканчивать каждую фразу словом «Прием!». По окончании разговора передатчик нагрузки отключался сам для экономии батарей.

Публикуя описание в журнале для юношества, Куприянович не боялся конкуренции. К этому времени у него уже готова новая модель аппарата, которую по тем временам можно считать революционной.

ЛK-1 и базовая станция. ЮТ, 2, 1958

Модель мобильного телефона 1958 года вместе с источником питания весила всего 500 грамм.

Этот весовой рубеж был снова взят мировой технической мыслью только… 6 марта 1983 года, т.е. четверть века спустя. Правда, модель Куприяновича была не столь изящна и представляла собой коробку с тумблерами и круглым диском номеронабирателя, к которой на проводе подключалась обычная телефонная трубка. Получалось, что при разговоре были либо заняты обе руки, либо коробку надо было вешать на пояс. С другой стороны, держать в руках легкую пластмассовую трубку от бытового телефона было куда удобнее, нежели устройство с весом армейского пистолета (По признанию Мартина Купера, пользование мобильником помогло ему хорошо накачать мышцы).

По расчетам Куприяновича, его аппарат должен был стоить 300-400 советских рублей. Это было равно стоимости хорошего телевизора или легкого мотоцикла; при такой цене аппарат был бы доступен, конечно, не каждой советской семье, но накопить на него при желании смогли бы довольно многие. Коммерческие мобильники начала 80-х с ценой 3500-4000 долларов США тоже были не всем американцам по карману — миллионнный абонент появился лишь у 1990 году.

По утверждению Л.И.Куприяновича в его статье, опубликованной в февральском номере журнала «Техника-молодежи» за 1959 год, теперь на одной волне можно было разместить до тысячи каналов связи радиофонов с АТР. Для этого кодирование номера в радиофоне производилось импульсным способом, а при разговоре сигнал сжимался с помощью устройства, который автор радиофона назвал коррелятором. По описанию в той же статье, в основу работы коррелятора был положен принцип вокодера — разделение сигнала речи на несколько диапазонов частот, сжатие каждого диапазона и последующее восстановление в месте приема. Правда, узнаваемость голоса при этом должна была ухудшиться, но при качестве тогдашней проводной связи это не было серьезной проблемой. Куприянович предлагал устанавливать АТР на высотном здании в городе (сотрудники Мартина Купера пятнадцать лет спустя установили базовую станцию на вершине 50-этажного здания в Нью-Йорке). А судя по фразе «изготовленные автором этой статьи карманные радиофоны», можно сделать вывод, что в 1959 году Куприяновичем было изготовлено не менее двух опытных мобильников.

Аппарат 1958 года уже был больше похож на мобильники

«Пока имеются лишь опытные образцы нового аппарата, но можно не сомневаться, что он получит в скором времени большое распространение на транспорте, в городской телефонной сети, в промышленности, на стройках и т.д.» пишет Куприянович в журнале «Наука и жизнь» в августе 1957 года. Однако спустя три года в прессе вообще исчезают какие-либо публикации о дальнейшей судьбе разработки, грозящей сделать переворот в средствах связи. Причем сам изобретатель никуда не пропадает; например, в февральском номере «ЮТ» за 1960 г. он публикует описание радиостанции с автоматическим вызовом и дальностью действия 40-50 км, а в январском номере той же «Техники — молодежи» за 1961 год — популярную статью о технологиях микроэлектроники, в которой ни разу не упоминается о радиофоне.

Все это так странно и необычно, что невольно наталкивает на мысль: а был ли на самом деле работающий радиофон?

Скептики прежде всего обращают внимание на тот факт, что в публикациях, которые научно-популярные издания посвятили радиофону, не был освещен сенсационный факт первых телефонных звонков. Из фотографий тоже нельзя точно определить, то ли изобретатель звонит по мобильнику, то ли просто позирует. Отсюда возникает версия: да, попытка создания мобильника была, но технически аппарат не удалось довести, поэтому о нем больше и не писали. Однако задумаемся над вопросом: а с какой стати журналисты 50-х должны считать звонок отдельным событием, достойным упоминания в прессе? «Так это значит, телефон? Неплохо, неплохо. А по нему, оказывается, еще и звонить можно? Это просто чудо! Никогда бы не поверил!»

Здравый смысл подсказывает, что про неработающую конструкцию в 1957-1959 г. ни один советский научно-популярный журнал писать бы не стал. Таким журналам и без того было о чем писать. В космосе летают спутники. Физики установили, что каскадный гиперон распадается на лямбда-нуль-частицу и отрицательный пи-мезон. Звукотехники восстановили первоначальное звучание голоса Ленина. Добраться от Москвы до Хабаровска благодаря ТУ-104 можно за 11 часов 35 минут. Компьютеры переводят с одного языка на другой и играют в шахматы. Начато строительство Братской ГЭС. Школьники со станции «Чкаловская» сделали робота, который видит и говорит. На фоне этих событий создание мобильного телефона — это вообще не сенсация. Читатели ждут видеотелефонов! «Телефонные аппараты с экранами можно строить хоть сегодня, наша техника достаточно сильна» — пишут они в том же «ТМ» … в 1956 году. «Миллионы телезрителей ждут, когда же радиотехническая промышленность приступит к выпуску телевизоров с цветным изображением.. Давно пора подумать о телевизионной трансляции по проводам (кабельном ТВ — О.И.)»- читаем в том же номере. А тут, понимаете, мобила какая-то несовременная, даже без видеокамеры и цветного дисплея. Ну кто о ней бы написал хоть полслова, если бы она не работала?

Тогда почему же «первый звонок» стали считать сенсацией? Ответ простой: так захотел Мартин Купер. 3 апреля 1973 года им была проведена пиар-акция. Чтобы компания Motorola смогла получить разрешение на использование радиочастот для гражданской мобильной связи у Федеральной Комиссия по Коммуникациям (Federal Communications Commissions или FСС), необходимо было как-то показать, что мобильная связь действительно имеет будущее. Тем более, что на те же частоты претендовали конкуренты. И не случайно первый звонок Мартина Купера, по его собственному рассказу журналистам San Francisco Chronicle , был адресован сопернику: «Это был один парень из AT&T, продвигавший телефоны для автомобилей. Его звали Джоэл Энджел. Я позвонил ему, и рассказал, что звоню с улицы, с настоящего «ручного» сотового телефона. Я не помню, что он ответил. Но вы знаете, я слышал, как скрипят его зубы».

Куприяновичу не требовалось в 1957 — 1959 годах делить частоты с конкурирующей фирмой и выслушивать по мобильнику их скрежет зубовный. Ему не требовалось даже догонять и перегонять Америку, ввиду отсутствия других участников забега. Как и Купер, Куприянович тоже проводил пиар-акции — так, как это было принято в СССР. Он приходил в редакции научно-популярных изданий, демонстрировал аппараты, сам писал статьи о них. Вполне вероятно, что буквы «ЮТ» в названии первого аппарата — прием, чтобы заинтересовать редакцию «Юного техника» разместить его публикацию. По непонятным обстоятельствам тему радиофона обошел только ведущий радиолюбительский журнал страны — «Радио», как, впрочем, и все другие конструкции Куприяновича — кроме карманной рации 1955 года.

Были ли у самого Куприяновича мотивы показывать неработающий аппарат — например, чтобы добиться успеха или признания? В публикациях 50-х годов место работы изобретателя не указывается, СМИ представляют его читателям как «радиолюбителя» или «инженера». Однако известно, что Леонид Иванович жил и работал в Москве, ему было присвоена ученая степень кандидата технических наук, впоследствии он работал в Академии медицинских наук СССР и в начале 60-х имел машину (для которой, кстати, сам создал радиотелефон и противоугонную радиосигнализацию). Иными словами, по советским меркам был человекам успешным. Сомневающиеся могут также проверить пару десятков опубликованных любительских конструкций, включая и адаптированный для юных техников ЛК-1. Из всего этого следует, что мобильник 1958 года был построен и работал.

Алтай-1″ в конце 50-х выглядел более реальным проектом, чем карманные мобильники

В отличие от радиофона Куприяновича, «Алтай» имел конкретных заказчиков, от которых зависело выделение средств. Кроме того, основная проблема при реализации обоих проектов была вовсе не в том, чтобы создать портативный аппарат, а в необходимости значительных вложений и времени в создание инфраструктуры связи и ее отладку и расходов на ее содержание. При развертывании «Алтая», например, в Киеве выходили из строя выходные лампы передатчиков, в Ташкенте возникали проблемы из-за некачественного монтажа оборудования базовых станций. Как писал журнал «Радио», в 1968 году систему «Алтай» удалось развернуть только в Москве и Киеве, на очереди были Самарканд, Ташкент, Донецк и Одесса.

В системе «Алтай» обеспечить покрытие местности было проще, т.к. абонент мог удаляться от центральной базовой станции на расстояние до 60 км, а за пределами города было достаточно линейных станций, размещенных вдоль дорог на 40-60 км. Восемь передатчиков обслуживали до 500-800 абонентов, а качество передачи было сопоставимо только с цифровой связью. Реализация этого проекта выглядела более реальной, чем развертывание национальной сотовой сети на базе «Радиофона».

Тем не менее, идею мобильника, несмотря на видимую несвоевременность, вовсе не похоронили. Были и промышленные образцы аппарата!

Также имеются сведения о существовании во Франции в 60-х годах созданного мобильного телефона с полуавтоматической коммутацией абонентов. Цифры набираемого номера отображались на декатронах на базовой станции, после чего телефонистка вручную осуществляла коммутацию. Точных данных, почему была принята такя странная система набора, на данный момент нет, можно лишь предположить, что возможной причтиной были ошибки при передаче номера, которые устраняла телефонистка.

Мобильный телефон британской фирмы Pye Telecommunications, 11 апреля 1972 г

Другие пионеры мобильной связи также сменили тему работы.

Георгий Бабат еще к концу войны сосредоточился над другой своей идеей — транспорта с питанием за счет СВЧ-излучения, сделал более ста изобретений, стал доктором наук, был удостоен Сталинской премии, а также прославился как автор научно-фантастических произведений.

Алфред Гросс продолжил работу, как специалист по СВЧ-технике и связи для компаний Сперри и Дженерал Электрик. Он продолжал творить вплоть до своей смерти в возрасе 82 лет.

Христо Бачваров в 1967 году занялся системой радиосинхронизации городских часов, за что получил две золотые медали на Лейпцигской ярмарке, возглавлял институт радиолектроники, был награжден руководством страны за другие разработки. Позднее переключился на системы высокочастотного зажигания в автомобильных двигателях.

Мартин Купер возглавил маленькую частную фирму ArrayComm, продвигающей на рынок собственную технологию быстрого беспроводного Интернета.

Вместо эпилога. Через 30 лет после создания ЛК-1, 9 апреля 1987 года, в отеле «KALASTAJATORPPA» в Хельсинки (Финляндия) генеральный секретарь ЦК КПСС М.С.Горбачев совершил мобильный звонок в Министерство связи СССР в присутствии вице-президента Nokia Стефана Видомски.  Так мобильный телефон превратился в средство влияния на умы политиков — так же как первый спутник во времена Хрущева. Хотя, в отличие от спутника, действующий мобильник на самом деле не был показателем технического превосходства — по нему имел возможность звонить тот же Хрущев…

Не исключено, что были и другие попытки создания носимого мобильника, опередившие свое время, и человечество когда-нибудь о них вспомнит.

источник Олег Измеров

П.С.: спасибо френду ihoraksjuta за интересную идею.

А из технических интересностей посоветовал бы вам вспомнить про ЛЕТЯЩИХ ПО РЕЛЬСАМ

Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия — http://infoglaz.ru/?p=13844

The history of mobile phones covers mobile communication devices that connect wirelessly to the public switched telephone network.

While the transmission of speech by signal has a long history, the first devices that were wireless, mobile, and also capable of connecting to the standard telephone network are much more recent. The first such devices were barely portable compared to today’s compact hand-held devices, and their use was clumsy.

Drastic changes have taken place in both the networking of wireless communication and the prevalence of its use, with smartphones becoming common globally and a growing proportion of Internet access now done via mobile broadband.

Foundations[edit]

Predecessors[edit]

In 1908, Professor Albert Jahn and the Oakland Transcontinental Aerial Telephone and Power Company claimed to have developed a wireless telephone. They were accused of fraud and the charge was then dropped, but they do not really seem to have proceeded with production.^[2] In 1917 the Finnish inventor Eric Tigerstedt successfully filed a patent for a «pocket-size folding telephone with a very thin carbon microphone». Beginning in 1918, the German railroad system tested wireless telephony on military trains between Berlin and Zossen.^[3] In 1924 public trials started with telephone connection on trains between Berlin and Hamburg. In 1925 the company Zugtelephonie AG was founded to supply train-telephony equipment and, in 1926 telephone service in trains of the Deutsche Reichsbahn and the German mail service on the route between Hamburg and Berlin was approved and offered to first-class travelers.^[4]

Fiction anticipated the development of real-world mobile telephones. In 1906 the English caricaturist Lewis Baumer published a cartoon in Punch entitled «Forecasts for 1907»^[4] in which he showed a man and a woman in London’s Hyde Park each separately engaged in gambling and dating on wireless-telegraphy equipment.^[5] In 1923 Ilya Ehrenburg casually listed «pocket telephones» among the achievements of contemporary technology in a story in his collection Thirteen Pipes (Russian: Тринадцать трубок).^[6] In 1926 the artist Karl Arnold drew a visionary cartoon about the use of mobile phones in the street, in the picture «wireless telephony», published in the German satirical magazine Simplicissimus.^[7]

The Second World War (1939-1945) saw the military use of radio-telephony links. Hand-held radio transceivers have been available since the 1940s. Mobile telephones for automobiles became available from some telephone companies in the 1940s. Early devices were bulky, consumed large amounts of power, and the network supported only a few simultaneous conversations. (Modern cellular networks allow automatic and pervasive use of mobile phones for voice- and data-communication.)

In the United States, engineers from Bell Labs began work on a system to allow mobile users to place and receive telephone calls from automobiles, leading to the inauguration of mobile service on 17 June 1946 in St. Louis, Missouri. Shortly after, AT&T offered Mobile Telephone Service. A wide range of mostly incompatible mobile-telephone services offered limited coverage areas and only a few available channels in urban areas. As calls were transmitted as unencrypted analog signals, anyone with radio equipment that could receive those frequencies could eavesdrop. The commercial introduction (in Japan in 1979) of cellular technology, which allowed re-use of frequencies many times in small adjacent areas covered by relatively low-powered transmitters, made widespread adoption of mobile telephones economically feasible.

In the USSR, Leonid Kupriyanovich, an engineer from Moscow, developed and presented a number of experimental pocket-sized communications radios in 1957–1961. The weight of one model, presented in 1961, was only 70 g and could fit in a palm.^[8][9] However, in the USSR the decision at first to develop the system of the automobile «Altai» phone was made^{[by whom?]}.^[10]

In 1965 the Bulgarian company «Radioelektronika» presented a mobile automatic phone combined with a base station at the Inforga-65 international exhibition in Moscow. Solutions of this phone were based on a system developed by Leonid Kupriyanovich. One base station, connected to one telephone wire line, could serve up to 15 customers.^[11]

Advances in mobile telephony can be traced in successive generations from the early «0G» services like MTS and its successor Improved Mobile Telephone Service, to first-generation (1G) analog cellular networks (1979–), second-generation (2G) digital cellular networks (1991–), third-generation (3G) broadband data services (launched commercially in 2001) to the fourth-generation (4G) native-IP networks (launched in 2006 in South Korea). 5G began deployment in 2019.

Early services[edit]

MTS[edit]

In 1949, AT&T commercialized Mobile Telephone Service. From its start in St. Louis, Missouri, in 1946, AT&T introduced Mobile Telephone Service to one hundred towns and highway corridors by 1948. Mobile Telephone Service was a rarity with only 5,000 customers placing about 30,000 calls each week. Calls were set up manually by an operator and the user had to depress a button on the handset to speak and release the button to listen. The call subscriber equipment weighed about 80 pounds (36 kg)^[12]

Subscriber growth and revenue generation were hampered by the constraints of the technology. Because only three radio channels were available, only three customers in any given city could make mobile telephone calls at one time.^[13] Mobile Telephone Service was expensive, costing US$15 per month, plus $0.30–0.40 per local call, equivalent to (in 2012 US dollars) about $176 per month and $3.50–4.75 per call.^[12]

In the UK, there was also a vehicle-based system called «Post Office Radiophone Service,»^[14] which was launched around the city of Manchester in 1959, and although it required callers to speak to an operator, it was possible to be put through to any subscriber in Great Britain. The service was extended to London in 1965 and other major cities in 1972.

IMTS[edit]

AT&T introduced the first major improvement to mobile telephony in 1965, giving the improved service the obvious name of Improved Mobile Telephone Service. IMTS used additional radio channels, allowing more simultaneous calls in a given geographic area, introduced customer dialing, eliminating manual call setup by an operator, and reduced the size and weight of the subscriber equipment.^[12]

Despite the capacity improvement offered by IMTS, demand outstripped capacity. In agreement with state regulatory agencies, AT&T limited the service to just 40,000 customers system wide. In New York City, for example, 2,000 customers shared just 12 radio channels and typically had to wait 30 minutes to place a call.^[12]

Radio Common Carrier[edit]

Radio Common Carrier^[15] or RCC was a service introduced in the 1960s by independent telephone companies to compete against AT&T’s IMTS. RCC systems used paired UHF 454/459 MHz and VHF 152/158 MHz frequencies near those used by IMTS. RCC based services were provided until the 1980s when cellular AMPS systems made RCC equipment obsolete.

Some RCC systems were designed to allow customers of adjacent carriers to use their facilities, but equipment used by RCCs did not allow the equivalent of modern «roaming» because technical standards were not uniform. For example, the phone of an Omaha, Nebraska–based RCC service would not be likely to work in Phoenix, Arizona. Roaming was not encouraged, in part, because there was no centralized industry billing database for RCCs. Signaling formats were not standardized. For example, some systems used two-tone sequential paging to alert a mobile of an incoming call. Other systems used DTMF. Some used Secode 2805, which transmitted an interrupted 2805 Hz tone (similar to IMTS signaling) to alert mobiles of an offered call. Some radio equipment used with RCC systems was half-duplex, push-to-talk LOMO equipment such as Motorola hand-helds or RCA 700-series conventional two-way radios. Other vehicular equipment had telephone handsets and rotary dials or pushbutton pads, and operated full duplex like a conventional wired telephone. A few users had full-duplex briefcase telephones (radically advanced for their day)

At the end of RCC’s existence, industry associations were working on a technical standard that would have allowed roaming, and some mobile users had multiple decoders to enable operation with more than one of the common signaling formats (600/1500, 2805, and Reach). Manual operation was often a fallback for RCC roamers.

Other services[edit]

In 1969 Penn Central Railroad equipped commuter trains along the 360 kilometres (220 mi) New York-Washington route with special pay phones that allowed passengers to place telephone calls while the train was moving. The system re-used six frequencies in the 450 MHz band in nine sites.^[13]

In the UK, Channel Islands and elsewhere the «Rabbit» phone system was briefly used, being a hybrid of «cell» base stations and handsets. One major limitation was that you had to be less than 300 feet (closer with buildings) from a base due to power limitations on a portable device.
With modern technology a similar variant is being considered for Apple’s new 4G «smart watch» so they can be used in large events in a broadly similar way to a femtocell.

European mobile radio networks[edit]

In Europe, several mutually incompatible mobile radio services were developed.

In 1966 Norway had a system called OLT which was manually controlled. Finland’s ARP, launched in 1971, was also manual as was the Swedish MTD. All were replaced by the automatic NMT, (Nordic Mobile Telephone) system in the early 1980s.

In July 1971 Readycall was introduced in London by Burndept after obtaining a special concession to break the Post Office monopoly to allow selective calling to mobiles of calls from the public telephone system. This system was available to the public for a subscription of £16 month. A year later the service was extended to two other UK towns.^[16]

West Germany had a network called A-Netz launched in 1952 as the country’s first public commercial mobile phone network. In 1972 this was displaced by B-Netz which connected calls automatically.

Cellular concept[edit]

In December 1947, Douglas H. Ring and W. Rae Young, Bell Labs engineers, proposed hexagonal cells for mobile phones in vehicles.^[17] At this stage, the technology to implement these ideas did not exist, nor had the frequencies been allocated. Two decades would pass before Richard H. Frenkiel, Joel S. Engel and Philip T. Porter of Bell Labs expanded the early proposals into a much more detailed system plan. It was Porter who first proposed that the cell towers use the now-familiar directional antennas to reduce interference and increase channel reuse (see picture at right)^[18] Porter also invented the dial-then-send method used by all cell phones to reduce wasted channel time.

In all these early examples, a mobile phone had to stay within the coverage area serviced by one base station throughout the phone call, i.e. there was no continuity of service as the phones moved through several cell areas. The concepts of frequency reuse and handoff, as well as a number of other concepts that formed the basis of modern cell phone technology, were described in the late 1960s, in papers by Frenkiel and Porter. In 1970 Amos E. Joel, Jr., a Bell Labs engineer,^[19] invented a «three-sided trunk circuit» to aid in the «call handoff» process from one cell to another. His patent contained an early description of the Bell Labs cellular concept, but as switching systems became faster, such a circuit became unnecessary and was never implemented in a system.

A cellular telephone switching plan was described by Fluhr and Nussbaum in 1973,^[20] and a cellular telephone data signaling system was described in 1977 by Hachenburg et al.^[21]

Emergence of automated services[edit]

The first fully automated mobile phone system for vehicles was launched in Sweden in 1956. Named MTA (Mobiltelefonisystem A), it allowed calls to be made and received in the car using a rotary dial. The car phone could also be paged. Calls from the car were direct dial, whereas incoming calls required an operator to locate the nearest base station to the car. It was developed by Sture Laurén and other engineers at Televerket network operator. Ericsson provided the switchboard while Svenska Radioaktiebolaget (SRA) and Marconi provided the telephones and base station equipment. MTA phones consisted of vacuum tubes and relays, and weighed 40 kilograms (88 lb). In 1962, an upgraded version called Mobile System B (MTB) was introduced. This was a push-button telephone, and used transistors and DTMF signaling to improve its operational reliability. In 1971 the MTD version was launched, opening for several different brands of equipment and gaining commercial success.^[22][23] The network remained open until 1983 and still had 600 customers when it closed.

In 1958 development began on a similar system for motorists in the USSR.^[24] The «Altay» national civil mobile phone service was based on Soviet MRT-1327 standard. The main developers of the Altay system were the Voronezh Science Research Institute of Communications (VNIIS) and the State Specialized Project Institute (GSPI). In 1963 the service started in Moscow, and by 1970 was deployed in 30 cities across the USSR. Versions of the Altay system are still in use today as a trunking system in some parts of Russia.

In 1959 a private telephone company in Brewster, Kansas, USA, the S&T Telephone Company, (still in business today) with the use of Motorola Radio Telephone equipment and a private tower facility, offered to the public mobile telephone services in that local area of NW Kansas. This system was a direct dial up service through their local switchboard, and was installed in many private vehicles including grain combines, trucks, and automobiles. For some as yet unknown reason, the system, after being placed online and operated for a very brief time period, was shut down. The management of the company was immediately changed, and the fully operable system and related equipment was immediately dismantled in early 1960, not to be seen again.^{[citation needed]}

In 1966, Bulgaria presented the pocket mobile automatic phone RAT-0,5 combined with a base station RATZ-10 (RATC-10) on Interorgtechnika-66 international exhibition. One base station, connected to one telephone wire line, could serve up to six customers.^[25]

One of the first successful public commercial mobile phone networks was the ARP network in Finland, launched in 1971. Posthumously, ARP is sometimes viewed as a zero generation (0G) cellular network, being slightly above previous proprietary and limited coverage networks.^{[citation needed]}

Handheld mobile phone[edit]

Prior to 1973, mobile telephony was limited to phones installed in cars and other vehicles.^[19] Motorola was the first company to produce a handheld mobile phone. On 3 April 1973, Martin Cooper, a Motorola researcher and executive, made the first mobile telephone call from handheld subscriber equipment, placing a call to Dr. Joel S. Engel of Bell Labs, his rival.^[26][27][28] The prototype handheld phone used by Dr. Cooper weighed 2 kilograms (4.4 lb) and measured 23 by 13 by 4.5 centimetres (9.1 by 5.1 by 1.8 in). The prototype offered a talk time of just 30 minutes and took 10 hours to re-charge.^[29]

John F. Mitchell,^[30][31][32] Motorola’s chief of portable communication products and Cooper’s boss in 1973, played a key role in advancing the development of handheld mobile telephone equipment. Mitchell successfully pushed Motorola to develop wireless communication products that would be small enough to use anywhere and participated in the design of the cellular phone.^[33][34]

Early generations[edit]

Newer technology has been developed and rolled out in a series of waves or generations. The «generation» terminology only became widely used when 3G was launched, but is now used retrospectively when referring to the earlier systems.

1G – Analog cellular[edit]

Main article: 1G

The first automatic analog cellular systems ever deployed were NTT’s system first used in 1979 for car phones in Tokyo (and later the rest of the country of Japan), and the NMT system which was released in the Nordic countries in 1981.

The first analog cellular system widely deployed in North America was the Advanced Mobile Phone System (AMPS).^[12] It was commercially introduced in the Americas on 13 October 1983, Israel in 1986, and Australia in 1987. AMPS was a pioneering technology that helped drive mass market usage of cellular technology, but it had several serious issues by modern standards. It was unencrypted and easily vulnerable to eavesdropping via a scanner; it was susceptible to cell phone «cloning» and it used a Frequency-division multiple access (FDMA) scheme and required significant amounts of wireless spectrum to support.

On 6 March 1983, the DynaTAC 8000X mobile phone launched on the first US 1G network by Ameritech. It cost $100M to develop, and took over a decade to reach the market.^[35] The phone had a talk time of just thirty minutes and took ten hours to charge. Consumer demand was strong despite the battery life, weight, and low talk time, and waiting lists were in the thousands.^[36][37]

Many of the iconic early commercial cell phones such as the Motorola DynaTAC Analog AMPS were eventually superseded by Digital AMPS (D-AMPS) in 1990, and AMPS service was shut down by most North American carriers by 2008.

In February 1986 Australia launched its Cellular Telephone System by Telecom Australia. Peter Reedman was the first Telecom Customer to be connected on 6 January 1986 along with five other subscribers as test customers prior to the official launch date of 28 February.

2G – Digital cellular[edit]

In the 1990s, the ‘second generation’ mobile phone systems emerged. Two systems competed for supremacy in the global market: the European developed GSM standard and the U.S. developed CDMA standard. These differed from the previous generation by using digital instead of analog transmission, and also fast out-of-band phone-to-network signaling. The rise in mobile phone usage as a result of 2G was explosive and this era also saw the advent of prepaid mobile phones.

In 1991 the first GSM network (Radiolinja) launched in Finland. In general the frequencies used by 2G systems in Europe were higher than those in the United States, though with some overlap. For example, the 900 MHz frequency range was used for both 1G and 2G systems in Europe, so the 1G systems were rapidly closed down to make space for the 2G systems. In the United States, the IS-54 standard was deployed in the same band as AMPS and displaced some of the existing analog channels.

In 1993, IBM Simon was introduced. This was possibly the world’s first smartphone. It was a mobile phone, pager, fax machine, and PDA all rolled into one. It included a calendar, address book, clock, calculator, notepad, email, and a touchscreen with a QWERTY keyboard.^[38] The IBM Simon had a stylus, used to tap the touch screen. It featured predictive typing that would guess the next characters as you tapped. It had applications, or at least a way to deliver more features by plugging a PCMCIA 1.8 MB memory card into the phone.^[39]
Coinciding with the introduction of 2G systems was a trend away from the larger «brick» phones toward tiny 100–200 grams (3.5–7.1 oz) hand-held devices. This change was possible not only through technological improvements such as more advanced batteries and more energy-efficient electronics, but also because of the higher density of cell sites to accommodate increasing usage. The latter meant that the average distance transmission from phone to the base station shortened, leading to increased battery life while on the move.

The second generation introduced a new variant of communication called SMS or text messaging. It was initially available only on GSM networks but spread eventually on all digital networks. The first machine-generated SMS message was sent in the UK on 3 December 1992 followed in 1993 by the first person-to-person SMS sent in Finland. The advent of prepaid services in the late 1990s soon made SMS the communication method of choice among the young, a trend which spread across all ages.

2G also introduced the ability to access media content on mobile phones. In 1998 the first downloadable content sold to mobile phones was the ring tone, launched by Finland’s Radiolinja (now Elisa). Advertising on the mobile phone first appeared in Finland when a free daily SMS news headline service was launched in 2000, sponsored by advertising.

Mobile payments were trialed in 1998 in Finland and Sweden where a mobile phone was used to pay for a Coca-Cola vending machine and car parking. Commercial launches followed in 1999 in Norway. The first commercial payment system to mimic banks and credit cards was launched in the Philippines in 1999 simultaneously by mobile operators Globe and Smart.

The first full internet service on mobile phones was introduced by NTT DoCoMo in Japan in 1999.

3G – Mobile broadband[edit]

Main article: 3G

As the use of 2G phones became more widespread and people began to use mobile phones in their daily lives, it became clear that demand for data (such as access to browse the internet) was growing. Further, experience from fixed broadband services showed there would also be an ever-increasing demand for greater data speeds. The 2G technology was nowhere near up to the job, so the industry began to work on the next generation of technology known as 3G. The main technological difference that distinguishes 3G technology from 2G technology is the use of packet switching rather than circuit switching for data transmission.^[40] In addition, the standardization process focused on requirements more than technology (2 Mbit/s maximum data rate indoors, 384 kbit/s outdoors, for example).

Inevitably this led to many competing standards with different contenders pushing their own technologies, and the vision of a single unified worldwide standard looked far from reality. The standard 2G CDMA networks became 3G compliant with the adoption of Revision A to EV-DO, which made several additions to the protocol while retaining backwards compatibility:

• Introduction of several new forward link data rates that increase the maximum burst rate from 2.45 Mbit/s to 3.1 Mbit/s
• Protocols that would decrease connection establishment time
• Ability for more than one mobile to share the same time slot
• Introduction of QoS flags

All these were put in place to allow for low latency, low bit rate communications such as VoIP.^[41]

The first pre-commercial trial network with 3G was launched by NTT DoCoMo in Japan in the Tokyo region in May 2001. NTT DoCoMo launched the first commercial 3G network on 1 October 2001, using the WCDMA technology. In 2002 the first 3G networks on the rival CDMA2000 1xEV-DO technology were launched by SK Telecom and KTF in South Korea, and Monet in the US. Monet has since gone bankrupt. By the end of 2002, the second WCDMA network was launched in Japan by Vodafone KK (now Softbank). European launches of 3G were in Italy and the UK by Three/Hutchison group, on WCDMA. 2003 saw a further eight commercial launches of 3G, six more on WCDMA and two more on the EV-DO standard.

During the development of 3G systems, 2.5G systems such as CDMA2000 1x and GPRS were developed as extensions to existing 2G networks. These provide some of the features of 3G without fulfilling the promised high data rates or full range of multimedia services. CDMA2000-1X delivers theoretical maximum data speeds of up to 307 kbit/s. Just beyond these is the EDGE system which in theory covers the requirements for 3G system, but is so narrowly above these that any practical system would be sure to fall short.

The high connection speeds of 3G technology enabled a transformation in the industry: for the first time, media streaming of radio (and even television) content to 3G handsets became possible,^[42] with companies such as RealNetworks^[43] and Disney^[44] among the early pioneers in this type of offering.

In the mid-2000s, an evolution of 3G technology began to be implemented, namely High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA). It is an enhanced 3G (third generation) mobile telephony communication protocol in the High-Speed Packet Access (HSPA) family, also coined 3.5G, 3G+ or turbo 3G, which allows networks based on Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) to have higher data transfer speeds and capacity. Current HSDPA deployments support down-link speeds of 1.8, 3.6, 7.2 and 14.0 Mbit/s.

By the end of 2007, there were 295 million subscribers on 3G networks worldwide, which reflected 9% of the total worldwide subscriber base. About two thirds of these were on the WCDMA standard and one third on the EV-DO standard. The 3G telecoms services generated over $120 billion of revenues during 2007 and at many markets the majority of new phones activated were 3G phones. In Japan and South Korea the market no longer supplies phones of the second generation.

Although mobile phones had long had the ability to access data networks such as the Internet, it was not until the widespread availability of good quality 3G coverage in the mid-2000s (decade) that specialized devices appeared to access the mobile web. The first such devices, known as «dongles», plugged directly into a computer through the USB port. Another new class of device appeared subsequently, the so-called «compact wireless router» such as the Novatel MiFi, which makes 3G Internet connectivity available to multiple computers simultaneously over Wi-Fi, rather than just to a single computer via a USB plug-in.

Such devices became especially popular for use with laptop computers due to the added portability they bestow. Consequently, some computer manufacturers started to embed the mobile data function directly into the laptop so a dongle or MiFi wasn’t needed. Instead, the SIM card could be inserted directly into the device itself to access the mobile data services. Such 3G-capable laptops became commonly known as «netbooks». Other types of data-aware devices followed in the netbook’s footsteps. By the beginning of 2010, E-readers, such as the Amazon Kindle and the Nook from Barnes & Noble, had already become available with embedded wireless Internet, and Apple had announced plans for embedded wireless Internet on its iPad tablet devices later that year.

4G – Native IP networks[edit]

Main article: 4G

By 2009, it had become clear that, at some point, 3G networks would be overwhelmed by the growth of bandwidth-intensive applications like streaming media.^[45] Consequently, the industry began looking to data-optimized 4th-generation technologies, with the promise of speed improvements up to 10-fold over existing 3G technologies. The first two commercially available technologies billed as 4G were the WiMAX standard (offered in the U.S. by Sprint) and the LTE standard, first offered in Scandinavia by TeliaSonera.

One of the main ways in which 4G differed technologically from 3G was in its elimination of circuit switching, instead employing an all-IP network. Thus, 4G ushered in a treatment of voice calls just like any other type of streaming audio media, using packet switching over Internet, LAN or WAN networks via VoIP.^[46]

5G – Cellular Mobile Communications[edit]

Main article: 5G

«5G» is the next version of cellular mobile telephone standards. The 5G standards include millimetre-band radio spectrum to allow data speeds up to 1 gigabit per second, and reduce latency (the processing time to handle a data transmission) between handset and network to a few milliseconds. 5G standards also include low-band and mid-band spectrum similar to existing networks. Telephone companies are introducing 5G technology starting in 2019.

Mobile device charger standards[edit]

USB power standards for mobile charger

Port	Current	Voltage	Power (max)
Micro-USB	500 mA	5 V	2.5 W
1 A	5 V	5 W
2 A	5 V	10 W
USB-C[47]	100 mA to 3 A	5 V	15 W
1.7 A to 3 A	9 V	27 W
1.8 A to 3 A	15 V	45 W
2.25 A to 5 A	20 V	100 W

Before a universal charger standard was agreed upon in the late 2000s users needed an adapter which was often proprietary by brand or manufacturer to charge their battery. Later, mobile phones from major brands typically used a USB cable with a micro-USB or, since the mid-2010s, USB-C interface. Apple’s iPhone is the sole major brand to retain its own interface (30-pin dock connector replaced by Lightning in 2012).

In China[edit]

As of 14 June 2007, all new mobile phones applying for a license in China are required to use a USB port as a power port for battery charging.^[49][50] This was the first standard to use the convention of shorting D+ and D−.^[51]

OMTP/GSMA Universal Charging Solution[edit]

In September 2007, the Open Mobile Terminal Platform group (a forum of mobile network operators and manufacturers such as Nokia, Samsung, Motorola, Sony Ericsson, and LG) announced that its members had agreed on Micro-USB as the future common connector for mobile devices.^[52][53]

The GSM Association (GSMA) followed suit on 17 February 2009,^{[54][55][56][57]} and on 22 April 2009, this was further endorsed by the CTIA – The Wireless Association,^[58] with the International Telecommunication Union (ITU) announcing on 22 October 2009 that it had also embraced the Universal Charging Solution as its «energy-efficient one-charger-fits-all new mobile phone solution,» and added: «Based on the Micro-USB interface, UCS chargers will also include a 4-star or higher efficiency rating—up to three times more energy-efficient than an unrated charger.»^[59]

EU smartphone power supply standard[edit]

In June 2009, many of the world’s largest mobile phone manufacturers signed an EC-sponsored Memorandum of Understanding (MoU), agreeing to make most data-enabled mobile phones marketed in the European Union compatible with a common External Power Supply (common EPS). The EU’s common EPS specification (EN 62684:2010) references the USB Battery Charging Specification and is similar to the GSMA/OMTP and Chinese charging solutions.^[60][61] In January 2011, the International Electrotechnical Commission (IEC) released its version of the (EU’s) common EPS standard as IEC 62684:2011.^[62]

Satellite mobile[edit]

As well as the now-common cellular phone, there is also the very different approach of connecting directly from the handset to an Earth-orbiting satellite. Such mobile phones can be used in remote areas out of reach of wired networks or where construction of a cellular network is uneconomic.

The Inmarsat system is the oldest, originally developed in 1979 for safety of life at sea, and uses a series of satellites in geostationary orbits to cover the majority of the globe. Several smaller operators use the same approach with just one or two satellites to provide a regional service. An alternative approach is to use a series of low Earth orbit satellites much closer to Earth. This is the basis of the Iridium and Globalstar satellite phone services.

See also[edit]

• The Mobile Revolution
• Autopatch
• History of prepaid mobile phones
• History of the telephone
• List of best-selling mobile phones
• Personal Communications Service PCS
• Pager
• Babylonokia
• SIM card
• Smartphone § History
•  Telephones portal

References[edit]

Further reading[edit]

• Agar, Jon (2004). Constant Touch: a Global History of the Mobile Phone. Cambridge: Icon. ISBN 978-1-84046-541-9.
• Farley, Tom (2007). «The Cell-Phone Revolution». American Heritage of Invention & Technology. 22 (3): 8–19. ISSN 8756-7296. OCLC 108126426. BL Shelfmark 0817.734000.

The history of mobile phones covers mobile communication devices that connect wirelessly to the public switched telephone network.

While the transmission of speech by signal has a long history, the first devices that were wireless, mobile, and also capable of connecting to the standard telephone network are much more recent. The first such devices were barely portable compared to today’s compact hand-held devices, and their use was clumsy.

Drastic changes have taken place in both the networking of wireless communication and the prevalence of its use, with smartphones becoming common globally and a growing proportion of Internet access now done via mobile broadband.

Foundations[edit]

Predecessors[edit]

In 1908, Professor Albert Jahn and the Oakland Transcontinental Aerial Telephone and Power Company claimed to have developed a wireless telephone. They were accused of fraud and the charge was then dropped, but they do not really seem to have proceeded with production.^[2] In 1917 the Finnish inventor Eric Tigerstedt successfully filed a patent for a «pocket-size folding telephone with a very thin carbon microphone». Beginning in 1918, the German railroad system tested wireless telephony on military trains between Berlin and Zossen.^[3] In 1924 public trials started with telephone connection on trains between Berlin and Hamburg. In 1925 the company Zugtelephonie AG was founded to supply train-telephony equipment and, in 1926 telephone service in trains of the Deutsche Reichsbahn and the German mail service on the route between Hamburg and Berlin was approved and offered to first-class travelers.^[4]

Fiction anticipated the development of real-world mobile telephones. In 1906 the English caricaturist Lewis Baumer published a cartoon in Punch entitled «Forecasts for 1907»^[4] in which he showed a man and a woman in London’s Hyde Park each separately engaged in gambling and dating on wireless-telegraphy equipment.^[5] In 1923 Ilya Ehrenburg casually listed «pocket telephones» among the achievements of contemporary technology in a story in his collection Thirteen Pipes (Russian: Тринадцать трубок).^[6] In 1926 the artist Karl Arnold drew a visionary cartoon about the use of mobile phones in the street, in the picture «wireless telephony», published in the German satirical magazine Simplicissimus.^[7]

The Second World War (1939-1945) saw the military use of radio-telephony links. Hand-held radio transceivers have been available since the 1940s. Mobile telephones for automobiles became available from some telephone companies in the 1940s. Early devices were bulky, consumed large amounts of power, and the network supported only a few simultaneous conversations. (Modern cellular networks allow automatic and pervasive use of mobile phones for voice- and data-communication.)

In the United States, engineers from Bell Labs began work on a system to allow mobile users to place and receive telephone calls from automobiles, leading to the inauguration of mobile service on 17 June 1946 in St. Louis, Missouri. Shortly after, AT&T offered Mobile Telephone Service. A wide range of mostly incompatible mobile-telephone services offered limited coverage areas and only a few available channels in urban areas. As calls were transmitted as unencrypted analog signals, anyone with radio equipment that could receive those frequencies could eavesdrop. The commercial introduction (in Japan in 1979) of cellular technology, which allowed re-use of frequencies many times in small adjacent areas covered by relatively low-powered transmitters, made widespread adoption of mobile telephones economically feasible.

In the USSR, Leonid Kupriyanovich, an engineer from Moscow, developed and presented a number of experimental pocket-sized communications radios in 1957–1961. The weight of one model, presented in 1961, was only 70 g and could fit in a palm.^[8][9] However, in the USSR the decision at first to develop the system of the automobile «Altai» phone was made^{[by whom?]}.^[10]

In 1965 the Bulgarian company «Radioelektronika» presented a mobile automatic phone combined with a base station at the Inforga-65 international exhibition in Moscow. Solutions of this phone were based on a system developed by Leonid Kupriyanovich. One base station, connected to one telephone wire line, could serve up to 15 customers.^[11]

Advances in mobile telephony can be traced in successive generations from the early «0G» services like MTS and its successor Improved Mobile Telephone Service, to first-generation (1G) analog cellular networks (1979–), second-generation (2G) digital cellular networks (1991–), third-generation (3G) broadband data services (launched commercially in 2001) to the fourth-generation (4G) native-IP networks (launched in 2006 in South Korea). 5G began deployment in 2019.

Early services[edit]

MTS[edit]

In 1949, AT&T commercialized Mobile Telephone Service. From its start in St. Louis, Missouri, in 1946, AT&T introduced Mobile Telephone Service to one hundred towns and highway corridors by 1948. Mobile Telephone Service was a rarity with only 5,000 customers placing about 30,000 calls each week. Calls were set up manually by an operator and the user had to depress a button on the handset to speak and release the button to listen. The call subscriber equipment weighed about 80 pounds (36 kg)^[12]

Subscriber growth and revenue generation were hampered by the constraints of the technology. Because only three radio channels were available, only three customers in any given city could make mobile telephone calls at one time.^[13] Mobile Telephone Service was expensive, costing US$15 per month, plus $0.30–0.40 per local call, equivalent to (in 2012 US dollars) about $176 per month and $3.50–4.75 per call.^[12]

In the UK, there was also a vehicle-based system called «Post Office Radiophone Service,»^[14] which was launched around the city of Manchester in 1959, and although it required callers to speak to an operator, it was possible to be put through to any subscriber in Great Britain. The service was extended to London in 1965 and other major cities in 1972.

IMTS[edit]

AT&T introduced the first major improvement to mobile telephony in 1965, giving the improved service the obvious name of Improved Mobile Telephone Service. IMTS used additional radio channels, allowing more simultaneous calls in a given geographic area, introduced customer dialing, eliminating manual call setup by an operator, and reduced the size and weight of the subscriber equipment.^[12]

Despite the capacity improvement offered by IMTS, demand outstripped capacity. In agreement with state regulatory agencies, AT&T limited the service to just 40,000 customers system wide. In New York City, for example, 2,000 customers shared just 12 radio channels and typically had to wait 30 minutes to place a call.^[12]

Radio Common Carrier[edit]

Radio Common Carrier^[15] or RCC was a service introduced in the 1960s by independent telephone companies to compete against AT&T’s IMTS. RCC systems used paired UHF 454/459 MHz and VHF 152/158 MHz frequencies near those used by IMTS. RCC based services were provided until the 1980s when cellular AMPS systems made RCC equipment obsolete.

Some RCC systems were designed to allow customers of adjacent carriers to use their facilities, but equipment used by RCCs did not allow the equivalent of modern «roaming» because technical standards were not uniform. For example, the phone of an Omaha, Nebraska–based RCC service would not be likely to work in Phoenix, Arizona. Roaming was not encouraged, in part, because there was no centralized industry billing database for RCCs. Signaling formats were not standardized. For example, some systems used two-tone sequential paging to alert a mobile of an incoming call. Other systems used DTMF. Some used Secode 2805, which transmitted an interrupted 2805 Hz tone (similar to IMTS signaling) to alert mobiles of an offered call. Some radio equipment used with RCC systems was half-duplex, push-to-talk LOMO equipment such as Motorola hand-helds or RCA 700-series conventional two-way radios. Other vehicular equipment had telephone handsets and rotary dials or pushbutton pads, and operated full duplex like a conventional wired telephone. A few users had full-duplex briefcase telephones (radically advanced for their day)

At the end of RCC’s existence, industry associations were working on a technical standard that would have allowed roaming, and some mobile users had multiple decoders to enable operation with more than one of the common signaling formats (600/1500, 2805, and Reach). Manual operation was often a fallback for RCC roamers.

Other services[edit]

In 1969 Penn Central Railroad equipped commuter trains along the 360 kilometres (220 mi) New York-Washington route with special pay phones that allowed passengers to place telephone calls while the train was moving. The system re-used six frequencies in the 450 MHz band in nine sites.^[13]

In the UK, Channel Islands and elsewhere the «Rabbit» phone system was briefly used, being a hybrid of «cell» base stations and handsets. One major limitation was that you had to be less than 300 feet (closer with buildings) from a base due to power limitations on a portable device.
With modern technology a similar variant is being considered for Apple’s new 4G «smart watch» so they can be used in large events in a broadly similar way to a femtocell.

European mobile radio networks[edit]

In Europe, several mutually incompatible mobile radio services were developed.

In 1966 Norway had a system called OLT which was manually controlled. Finland’s ARP, launched in 1971, was also manual as was the Swedish MTD. All were replaced by the automatic NMT, (Nordic Mobile Telephone) system in the early 1980s.

In July 1971 Readycall was introduced in London by Burndept after obtaining a special concession to break the Post Office monopoly to allow selective calling to mobiles of calls from the public telephone system. This system was available to the public for a subscription of £16 month. A year later the service was extended to two other UK towns.^[16]

West Germany had a network called A-Netz launched in 1952 as the country’s first public commercial mobile phone network. In 1972 this was displaced by B-Netz which connected calls automatically.

Cellular concept[edit]

In December 1947, Douglas H. Ring and W. Rae Young, Bell Labs engineers, proposed hexagonal cells for mobile phones in vehicles.^[17] At this stage, the technology to implement these ideas did not exist, nor had the frequencies been allocated. Two decades would pass before Richard H. Frenkiel, Joel S. Engel and Philip T. Porter of Bell Labs expanded the early proposals into a much more detailed system plan. It was Porter who first proposed that the cell towers use the now-familiar directional antennas to reduce interference and increase channel reuse (see picture at right)^[18] Porter also invented the dial-then-send method used by all cell phones to reduce wasted channel time.

In all these early examples, a mobile phone had to stay within the coverage area serviced by one base station throughout the phone call, i.e. there was no continuity of service as the phones moved through several cell areas. The concepts of frequency reuse and handoff, as well as a number of other concepts that formed the basis of modern cell phone technology, were described in the late 1960s, in papers by Frenkiel and Porter. In 1970 Amos E. Joel, Jr., a Bell Labs engineer,^[19] invented a «three-sided trunk circuit» to aid in the «call handoff» process from one cell to another. His patent contained an early description of the Bell Labs cellular concept, but as switching systems became faster, such a circuit became unnecessary and was never implemented in a system.

A cellular telephone switching plan was described by Fluhr and Nussbaum in 1973,^[20] and a cellular telephone data signaling system was described in 1977 by Hachenburg et al.^[21]

Emergence of automated services[edit]

The first fully automated mobile phone system for vehicles was launched in Sweden in 1956. Named MTA (Mobiltelefonisystem A), it allowed calls to be made and received in the car using a rotary dial. The car phone could also be paged. Calls from the car were direct dial, whereas incoming calls required an operator to locate the nearest base station to the car. It was developed by Sture Laurén and other engineers at Televerket network operator. Ericsson provided the switchboard while Svenska Radioaktiebolaget (SRA) and Marconi provided the telephones and base station equipment. MTA phones consisted of vacuum tubes and relays, and weighed 40 kilograms (88 lb). In 1962, an upgraded version called Mobile System B (MTB) was introduced. This was a push-button telephone, and used transistors and DTMF signaling to improve its operational reliability. In 1971 the MTD version was launched, opening for several different brands of equipment and gaining commercial success.^[22][23] The network remained open until 1983 and still had 600 customers when it closed.

In 1958 development began on a similar system for motorists in the USSR.^[24] The «Altay» national civil mobile phone service was based on Soviet MRT-1327 standard. The main developers of the Altay system were the Voronezh Science Research Institute of Communications (VNIIS) and the State Specialized Project Institute (GSPI). In 1963 the service started in Moscow, and by 1970 was deployed in 30 cities across the USSR. Versions of the Altay system are still in use today as a trunking system in some parts of Russia.

In 1959 a private telephone company in Brewster, Kansas, USA, the S&T Telephone Company, (still in business today) with the use of Motorola Radio Telephone equipment and a private tower facility, offered to the public mobile telephone services in that local area of NW Kansas. This system was a direct dial up service through their local switchboard, and was installed in many private vehicles including grain combines, trucks, and automobiles. For some as yet unknown reason, the system, after being placed online and operated for a very brief time period, was shut down. The management of the company was immediately changed, and the fully operable system and related equipment was immediately dismantled in early 1960, not to be seen again.^{[citation needed]}

In 1966, Bulgaria presented the pocket mobile automatic phone RAT-0,5 combined with a base station RATZ-10 (RATC-10) on Interorgtechnika-66 international exhibition. One base station, connected to one telephone wire line, could serve up to six customers.^[25]

One of the first successful public commercial mobile phone networks was the ARP network in Finland, launched in 1971. Posthumously, ARP is sometimes viewed as a zero generation (0G) cellular network, being slightly above previous proprietary and limited coverage networks.^{[citation needed]}

Handheld mobile phone[edit]

Prior to 1973, mobile telephony was limited to phones installed in cars and other vehicles.^[19] Motorola was the first company to produce a handheld mobile phone. On 3 April 1973, Martin Cooper, a Motorola researcher and executive, made the first mobile telephone call from handheld subscriber equipment, placing a call to Dr. Joel S. Engel of Bell Labs, his rival.^[26][27][28] The prototype handheld phone used by Dr. Cooper weighed 2 kilograms (4.4 lb) and measured 23 by 13 by 4.5 centimetres (9.1 by 5.1 by 1.8 in). The prototype offered a talk time of just 30 minutes and took 10 hours to re-charge.^[29]

John F. Mitchell,^[30][31][32] Motorola’s chief of portable communication products and Cooper’s boss in 1973, played a key role in advancing the development of handheld mobile telephone equipment. Mitchell successfully pushed Motorola to develop wireless communication products that would be small enough to use anywhere and participated in the design of the cellular phone.^[33][34]

Early generations[edit]

Newer technology has been developed and rolled out in a series of waves or generations. The «generation» terminology only became widely used when 3G was launched, but is now used retrospectively when referring to the earlier systems.

1G – Analog cellular[edit]

Main article: 1G

The first automatic analog cellular systems ever deployed were NTT’s system first used in 1979 for car phones in Tokyo (and later the rest of the country of Japan), and the NMT system which was released in the Nordic countries in 1981.

The first analog cellular system widely deployed in North America was the Advanced Mobile Phone System (AMPS).^[12] It was commercially introduced in the Americas on 13 October 1983, Israel in 1986, and Australia in 1987. AMPS was a pioneering technology that helped drive mass market usage of cellular technology, but it had several serious issues by modern standards. It was unencrypted and easily vulnerable to eavesdropping via a scanner; it was susceptible to cell phone «cloning» and it used a Frequency-division multiple access (FDMA) scheme and required significant amounts of wireless spectrum to support.

On 6 March 1983, the DynaTAC 8000X mobile phone launched on the first US 1G network by Ameritech. It cost $100M to develop, and took over a decade to reach the market.^[35] The phone had a talk time of just thirty minutes and took ten hours to charge. Consumer demand was strong despite the battery life, weight, and low talk time, and waiting lists were in the thousands.^[36][37]

Many of the iconic early commercial cell phones such as the Motorola DynaTAC Analog AMPS were eventually superseded by Digital AMPS (D-AMPS) in 1990, and AMPS service was shut down by most North American carriers by 2008.

In February 1986 Australia launched its Cellular Telephone System by Telecom Australia. Peter Reedman was the first Telecom Customer to be connected on 6 January 1986 along with five other subscribers as test customers prior to the official launch date of 28 February.

2G – Digital cellular[edit]

In the 1990s, the ‘second generation’ mobile phone systems emerged. Two systems competed for supremacy in the global market: the European developed GSM standard and the U.S. developed CDMA standard. These differed from the previous generation by using digital instead of analog transmission, and also fast out-of-band phone-to-network signaling. The rise in mobile phone usage as a result of 2G was explosive and this era also saw the advent of prepaid mobile phones.

In 1991 the first GSM network (Radiolinja) launched in Finland. In general the frequencies used by 2G systems in Europe were higher than those in the United States, though with some overlap. For example, the 900 MHz frequency range was used for both 1G and 2G systems in Europe, so the 1G systems were rapidly closed down to make space for the 2G systems. In the United States, the IS-54 standard was deployed in the same band as AMPS and displaced some of the existing analog channels.

In 1993, IBM Simon was introduced. This was possibly the world’s first smartphone. It was a mobile phone, pager, fax machine, and PDA all rolled into one. It included a calendar, address book, clock, calculator, notepad, email, and a touchscreen with a QWERTY keyboard.^[38] The IBM Simon had a stylus, used to tap the touch screen. It featured predictive typing that would guess the next characters as you tapped. It had applications, or at least a way to deliver more features by plugging a PCMCIA 1.8 MB memory card into the phone.^[39]
Coinciding with the introduction of 2G systems was a trend away from the larger «brick» phones toward tiny 100–200 grams (3.5–7.1 oz) hand-held devices. This change was possible not only through technological improvements such as more advanced batteries and more energy-efficient electronics, but also because of the higher density of cell sites to accommodate increasing usage. The latter meant that the average distance transmission from phone to the base station shortened, leading to increased battery life while on the move.

The second generation introduced a new variant of communication called SMS or text messaging. It was initially available only on GSM networks but spread eventually on all digital networks. The first machine-generated SMS message was sent in the UK on 3 December 1992 followed in 1993 by the first person-to-person SMS sent in Finland. The advent of prepaid services in the late 1990s soon made SMS the communication method of choice among the young, a trend which spread across all ages.

2G also introduced the ability to access media content on mobile phones. In 1998 the first downloadable content sold to mobile phones was the ring tone, launched by Finland’s Radiolinja (now Elisa). Advertising on the mobile phone first appeared in Finland when a free daily SMS news headline service was launched in 2000, sponsored by advertising.

Mobile payments were trialed in 1998 in Finland and Sweden where a mobile phone was used to pay for a Coca-Cola vending machine and car parking. Commercial launches followed in 1999 in Norway. The first commercial payment system to mimic banks and credit cards was launched in the Philippines in 1999 simultaneously by mobile operators Globe and Smart.

The first full internet service on mobile phones was introduced by NTT DoCoMo in Japan in 1999.

3G – Mobile broadband[edit]

Main article: 3G

As the use of 2G phones became more widespread and people began to use mobile phones in their daily lives, it became clear that demand for data (such as access to browse the internet) was growing. Further, experience from fixed broadband services showed there would also be an ever-increasing demand for greater data speeds. The 2G technology was nowhere near up to the job, so the industry began to work on the next generation of technology known as 3G. The main technological difference that distinguishes 3G technology from 2G technology is the use of packet switching rather than circuit switching for data transmission.^[40] In addition, the standardization process focused on requirements more than technology (2 Mbit/s maximum data rate indoors, 384 kbit/s outdoors, for example).

Inevitably this led to many competing standards with different contenders pushing their own technologies, and the vision of a single unified worldwide standard looked far from reality. The standard 2G CDMA networks became 3G compliant with the adoption of Revision A to EV-DO, which made several additions to the protocol while retaining backwards compatibility:

• Introduction of several new forward link data rates that increase the maximum burst rate from 2.45 Mbit/s to 3.1 Mbit/s
• Protocols that would decrease connection establishment time
• Ability for more than one mobile to share the same time slot
• Introduction of QoS flags

All these were put in place to allow for low latency, low bit rate communications such as VoIP.^[41]

The first pre-commercial trial network with 3G was launched by NTT DoCoMo in Japan in the Tokyo region in May 2001. NTT DoCoMo launched the first commercial 3G network on 1 October 2001, using the WCDMA technology. In 2002 the first 3G networks on the rival CDMA2000 1xEV-DO technology were launched by SK Telecom and KTF in South Korea, and Monet in the US. Monet has since gone bankrupt. By the end of 2002, the second WCDMA network was launched in Japan by Vodafone KK (now Softbank). European launches of 3G were in Italy and the UK by Three/Hutchison group, on WCDMA. 2003 saw a further eight commercial launches of 3G, six more on WCDMA and two more on the EV-DO standard.

During the development of 3G systems, 2.5G systems such as CDMA2000 1x and GPRS were developed as extensions to existing 2G networks. These provide some of the features of 3G without fulfilling the promised high data rates or full range of multimedia services. CDMA2000-1X delivers theoretical maximum data speeds of up to 307 kbit/s. Just beyond these is the EDGE system which in theory covers the requirements for 3G system, but is so narrowly above these that any practical system would be sure to fall short.

The high connection speeds of 3G technology enabled a transformation in the industry: for the first time, media streaming of radio (and even television) content to 3G handsets became possible,^[42] with companies such as RealNetworks^[43] and Disney^[44] among the early pioneers in this type of offering.

In the mid-2000s, an evolution of 3G technology began to be implemented, namely High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA). It is an enhanced 3G (third generation) mobile telephony communication protocol in the High-Speed Packet Access (HSPA) family, also coined 3.5G, 3G+ or turbo 3G, which allows networks based on Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) to have higher data transfer speeds and capacity. Current HSDPA deployments support down-link speeds of 1.8, 3.6, 7.2 and 14.0 Mbit/s.

By the end of 2007, there were 295 million subscribers on 3G networks worldwide, which reflected 9% of the total worldwide subscriber base. About two thirds of these were on the WCDMA standard and one third on the EV-DO standard. The 3G telecoms services generated over $120 billion of revenues during 2007 and at many markets the majority of new phones activated were 3G phones. In Japan and South Korea the market no longer supplies phones of the second generation.

Although mobile phones had long had the ability to access data networks such as the Internet, it was not until the widespread availability of good quality 3G coverage in the mid-2000s (decade) that specialized devices appeared to access the mobile web. The first such devices, known as «dongles», plugged directly into a computer through the USB port. Another new class of device appeared subsequently, the so-called «compact wireless router» such as the Novatel MiFi, which makes 3G Internet connectivity available to multiple computers simultaneously over Wi-Fi, rather than just to a single computer via a USB plug-in.

Such devices became especially popular for use with laptop computers due to the added portability they bestow. Consequently, some computer manufacturers started to embed the mobile data function directly into the laptop so a dongle or MiFi wasn’t needed. Instead, the SIM card could be inserted directly into the device itself to access the mobile data services. Such 3G-capable laptops became commonly known as «netbooks». Other types of data-aware devices followed in the netbook’s footsteps. By the beginning of 2010, E-readers, such as the Amazon Kindle and the Nook from Barnes & Noble, had already become available with embedded wireless Internet, and Apple had announced plans for embedded wireless Internet on its iPad tablet devices later that year.

4G – Native IP networks[edit]

Main article: 4G

By 2009, it had become clear that, at some point, 3G networks would be overwhelmed by the growth of bandwidth-intensive applications like streaming media.^[45] Consequently, the industry began looking to data-optimized 4th-generation technologies, with the promise of speed improvements up to 10-fold over existing 3G technologies. The first two commercially available technologies billed as 4G were the WiMAX standard (offered in the U.S. by Sprint) and the LTE standard, first offered in Scandinavia by TeliaSonera.

One of the main ways in which 4G differed technologically from 3G was in its elimination of circuit switching, instead employing an all-IP network. Thus, 4G ushered in a treatment of voice calls just like any other type of streaming audio media, using packet switching over Internet, LAN or WAN networks via VoIP.^[46]

5G – Cellular Mobile Communications[edit]

Main article: 5G

«5G» is the next version of cellular mobile telephone standards. The 5G standards include millimetre-band radio spectrum to allow data speeds up to 1 gigabit per second, and reduce latency (the processing time to handle a data transmission) between handset and network to a few milliseconds. 5G standards also include low-band and mid-band spectrum similar to existing networks. Telephone companies are introducing 5G technology starting in 2019.

Mobile device charger standards[edit]

USB power standards for mobile charger

Port	Current	Voltage	Power (max)
Micro-USB	500 mA	5 V	2.5 W
1 A	5 V	5 W
2 A	5 V	10 W
USB-C[47]	100 mA to 3 A	5 V	15 W
1.7 A to 3 A	9 V	27 W
1.8 A to 3 A	15 V	45 W
2.25 A to 5 A	20 V	100 W

Before a universal charger standard was agreed upon in the late 2000s users needed an adapter which was often proprietary by brand or manufacturer to charge their battery. Later, mobile phones from major brands typically used a USB cable with a micro-USB or, since the mid-2010s, USB-C interface. Apple’s iPhone is the sole major brand to retain its own interface (30-pin dock connector replaced by Lightning in 2012).

In China[edit]

As of 14 June 2007, all new mobile phones applying for a license in China are required to use a USB port as a power port for battery charging.^[49][50] This was the first standard to use the convention of shorting D+ and D−.^[51]

OMTP/GSMA Universal Charging Solution[edit]

In September 2007, the Open Mobile Terminal Platform group (a forum of mobile network operators and manufacturers such as Nokia, Samsung, Motorola, Sony Ericsson, and LG) announced that its members had agreed on Micro-USB as the future common connector for mobile devices.^[52][53]

The GSM Association (GSMA) followed suit on 17 February 2009,^{[54][55][56][57]} and on 22 April 2009, this was further endorsed by the CTIA – The Wireless Association,^[58] with the International Telecommunication Union (ITU) announcing on 22 October 2009 that it had also embraced the Universal Charging Solution as its «energy-efficient one-charger-fits-all new mobile phone solution,» and added: «Based on the Micro-USB interface, UCS chargers will also include a 4-star or higher efficiency rating—up to three times more energy-efficient than an unrated charger.»^[59]

EU smartphone power supply standard[edit]

In June 2009, many of the world’s largest mobile phone manufacturers signed an EC-sponsored Memorandum of Understanding (MoU), agreeing to make most data-enabled mobile phones marketed in the European Union compatible with a common External Power Supply (common EPS). The EU’s common EPS specification (EN 62684:2010) references the USB Battery Charging Specification and is similar to the GSMA/OMTP and Chinese charging solutions.^[60][61] In January 2011, the International Electrotechnical Commission (IEC) released its version of the (EU’s) common EPS standard as IEC 62684:2011.^[62]

Satellite mobile[edit]

As well as the now-common cellular phone, there is also the very different approach of connecting directly from the handset to an Earth-orbiting satellite. Such mobile phones can be used in remote areas out of reach of wired networks or where construction of a cellular network is uneconomic.

The Inmarsat system is the oldest, originally developed in 1979 for safety of life at sea, and uses a series of satellites in geostationary orbits to cover the majority of the globe. Several smaller operators use the same approach with just one or two satellites to provide a regional service. An alternative approach is to use a series of low Earth orbit satellites much closer to Earth. This is the basis of the Iridium and Globalstar satellite phone services.

See also[edit]

• The Mobile Revolution
• Autopatch
• History of prepaid mobile phones
• History of the telephone
• List of best-selling mobile phones
• Personal Communications Service PCS
• Pager
• Babylonokia
• SIM card
• Smartphone § History
•  Telephones portal

References[edit]

Further reading[edit]

• Agar, Jon (2004). Constant Touch: a Global History of the Mobile Phone. Cambridge: Icon. ISBN 978-1-84046-541-9.
• Farley, Tom (2007). «The Cell-Phone Revolution». American Heritage of Invention & Technology. 22 (3): 8–19. ISSN 8756-7296. OCLC 108126426. BL Shelfmark 0817.734000.