На протяжении многих лет сотовый ландшафт в Соединенных Штатах определялся тремя основными игроками. Это были устаревшая аналоговая служба (AMPS), появляющиеся цифровые сотовые телефоны и более новая сеть PCS (Personal Communications Services — услуги персональной связи). Мы уже разбирали устройство тех старых аналоговых «кирпичей», так что давайте посмотрим, что произошло дальше. Переход заключался не просто в уменьшении размеров телефонов. Это было фундаментальное изменение в том, как сигналы передавались по воздуху.
Эпоха гибридных цифровых служб
Первый шаг от чистой аналоговой связи не был резким переходом. Это был гибридный вариант. Цифровая служба, которую часто просто называли «цифровой», продолжала использовать существующие вышки AMPS. Она не требовала немедленного строительства новой инфраструктуры. Вместо этого она изменила то, как происходил разговор после установления соединения.
Когда вы брали в руки цифровой телефон в те ранние дни, настройка все еще опиралась на старый протокол AMPS. Но как только связь устанавливалась, голосовые данные разбивались на фрагменты. Здесь на сцену выходит множественный доступ с разделением по времени (TDMA).
Представьте себе одну голосовую полосу AMPS как полосу на шоссе. В аналоговые дни одна машина (один разговор) владела этой полосой круглосуточно. TDMA разделяет эту единственную полосу на три отдельных временных слота. Три разных телефона могут использовать одну и ту же частоту. Телефон А говорит долю секунды. Телефон Б говорит долю секунды. Телефон С говорит. Цикл повторяется тысячи раз в секунду.
Для вас это звучит как непрерывный разговор. Для сети это быстрая эстафета. Это позволяло операторам размещать больше абонентов в том же спектре частот без строительства единой новой вышки. Это было гениальное инженерное решение. Это также была переходная технология. Эти телефоны были гибридными существами, находящимися посередине между аналоговым прошлым и цифровым будущим.
Почему PCS изменила всё
Затем появились PCS. Это не был гибридный вариант. Это была переработка с нуля.
Телефоны PCS работают на совершенно отдельном наборе частот, конкретно в диапазоне от 1,85 до 2,15 гигагерц (ГГц). Это значительный скачок по сравнению со старыми диапазонами. Более высокие частоты имеют меньшую дальность действия. Они не распространяются так далеко и хуже проникают сквозь стены, чем сигналы более низких частот.
Это физическое ограничение вынудило изменить структуру проектирования сетей. Поскольку сигнал затухает быстрее, операторам пришлось установить больше вышек. Их нужно было размещать ближе друг к другу. Вы могли не замечать появления новых вышек на холмах, но плотность сети резко увеличилась.
Реальное преимущество, однако, заключалось в том, что PCS была рождена цифровой. Она не была переделкой аналоговых вышек. Она изначально создавалась с учетом шифрования и кодов коррекции ошибок.
Сдвиг в пользовательском опыте
Почему вам стоит заботиться о технических различиях между TDMA и чистой цифровой защитой?
- Безопасность: Старые аналоговые и ранние цифровые сигналы было относительно легко перехватить. С PCS шифрование делает прослушивание разговоров практически невозможным.
- Четкость: Коды коррекции ошибок сглаживают статические помехи. Если ваш сигнал слаб, телефон PCS может восстановить отсутствующие биты. Вы слышите более чистый звук.
- Передача данных: Поскольку инфраструктура была создана для передачи данных, сети PCS естественно включали дополнительные функции. Страницинг (paging), определение номера вызывающего абонента и ранние формы электронной почты стали стандартными функциями, а не дополнительными опциями
