A беспроводной телефон или портативный телефон - это телефон, в котором трубка является переносной, но может использоваться как стационарная телефонная связь, только она работает посредством передачи радиочастоты, а не с помощью физической изоляции провод или телефонная линия. Базовая станция подключается к телефонной сети через телефонную линию как проводной телефон, а также служит зарядным устройством для зарядки телефона батарейки. Диапазон ограничен, как правило, одним и тем же зданием или небольшим расстоянием от базовой станции.
Беспроводной телефон отличается от мобильного телефона ограниченным радиусом действия и базовой станцией на территории абонента. Текущие стандарты беспроводных телефонов, такие как PHS и DECT, стерли когда-то четкую грань между беспроводными и мобильными телефонами, реализовав передачу обслуживания ячейки (передача обслуживания); различные расширенные функции, такие как передача данных; и даже, в ограниченном масштабе, международный роуминг. В специализированных моделях базовые станции обслуживаются коммерческим оператором мобильной сети, и пользователи подписываются на эту услугу.
В 1994 году были представлены цифровые беспроводные телефоны в диапазоне частот 900 МГц. Цифровые сигналы сделали телефоны более безопасными и снизили уровень подслушивания; Подслушивать разговоры по аналоговому беспроводному телефону было относительно легко. В 1995 году для беспроводных телефонов был введен цифровой расширенный спектр (DSS). Эта технология позволила распределить цифровую голосовую передачу по нескольким частотам, улучшив конфиденциальность и уменьшив помехи между различными абонентами.
В отличие от проводного телефона, беспроводному телефону требуется электричество для питания базовой станции. Беспроводная трубка питается от перезаряжаемой батареи, которая заряжается, когда трубка хранится в базовой станции.
Радиотелефония (телефония без проводов) предшествовала беспроводным телефонам как минимум на два десятилетия. Первая, , MTS, или Служба мобильной телефонной связи, была введена в эксплуатацию в 1946 году. Поскольку диапазон был предназначен для охвата максимально широкой зоны обслуживания, пропускная способность была чрезвычайно низкой, а ранняя технология трубок делала оборудование довольно большим и тяжелым.. Радиотелефон второго поколения, или IMTS, или Улучшенная служба мобильной телефонной связи, стал активным в 1964 году.
Начиная с 1963 года небольшой группе инженеров Bell Laboratories было поручено разработать практичный и полноценный функциональный дуплексный беспроводной телефон. В состав группы вошли (в алфавитном порядке): С.М. Баер, Г. Balzer, J.M. Brown, W.F. Клеменси, М. Розенталь и В. Зинсмайстер под руководством У. Д. Гудейла-младшего
К 1964 году в лаборатории уже работали макеты. В течение 1964-65 годов они были доработаны и упакованы для тестирования в лабораториях Bell Labs в Холмделе, штат Нью-Джерси. Система работала по экспериментальной лицензии на каналах с кварцевым управлением в диапазонах 35 и 43 МГц с использованием FM, маломощного передатчика и чувствительного супергетального приемника. Полный контроль всех функций телефона, включая снятие трубки и набор номера, обеспечивался с помощью системы контроля тонального сигнала вне диапазона. Модель, разработанная для домашнего использования, была разработана как стандартная (хотя и громоздкая) телефонная трубка. Базовая станция представляла собой небольшую коробку, подключенную к стандартной телефонной сети. Около 50 единиц было построено в модельном магазине Western Electric в Андовере, штат Массачусетс, для полевых испытаний в двух точках Bell System в Бостоне и Фениксе. Общий проект был описан в Bell Laboratories Record, том 45 (1967).
В 1966 году Джордж Свигерт подал заявку на патент на «полнодуплексный беспроводной аппаратура связи ». Награжден США. Патент 3449750 в июне 1969 года. Свейгерт, радист во время Второй мировой войны, работавший на островах Гуадалканал и Бугенвиль в южной части Тихого океана, разработал концепцию полного дуплекса для неподготовленного персонала для улучшения связи на поле боя для высших командиров.
Свейгерт был активным сторонником прямого подключения бытовой электроники к телефонным линиям, принадлежащим ATT, в конце 1960-х годов. Телефонные компании в то время не разрешали подключать стороннее оборудование к своим линиям; большинство телефонов было произведено Western Electric и сдано в аренду клиенту ATT. Устройство сопряжения Carterfone, грубое устройство для соединения двусторонней радиосвязи с телефоном, привело к отмене запрета Федеральной комиссии по связи на прямое подключение бытового оборудования к телефонным линиям (известное как знаковое решение Carterfone.) 26 июня 1968 года. Первоначальные беспроводные телефоны, такие как Carterfone, были акустически (не электрически) подключены к телефонной сети общего пользования.
В 1977 г. и Л. Дуэйн Грегори были предоставлены США. Патент 4039760 на дуплексный канал голосовой связи, включающий средства управления, обеспечиваемые между базовой станцией, подключенной непосредственно к телефонной линии телефонной станции, и мобильным устройством, состоящим из небольшого компактного беспроводного телефонного прибора, содержащего передатчик, приемник и схемы управления, питаемые от аккумуляторная батарея. Один логический тон передается и обнаруживается для всего логического управления сигналами звонка, сигналами положенной и снятой трубки и импульсами набора.
В США семь частотных полос были выделены Федеральной комиссией по связи для использования, включая беспроводные телефоны. Это:
Перенасыщение ранее выделенных частот привело к тому, что пользователи отказались от использования телефонного оборудования, работающего на этих частотах. Радиолюбители следят за использованием старого оборудования с телефонной активностью в диапазоне AM-вещания США, примерно на частотах 27 МГц и на большинстве старых частотах 43-50 МГц.
Беспроводные телефоны 1,7 МГц были самые ранние модели, доступные в розничной торговле, и обычно идентифицируются по их большим металлическим телескопическим антеннам. Каналы чуть выше диапазона AM-вещания были выбраны человеком обычно пользователем. Некоторые из используемых частот теперь являются частью расширенного диапазона AM-радио, и их может слышать любой, у кого есть AM-радио. Поступают сообщения о людях, которые все еще пользуются этими телефонами и используют их в качестве импровизированных AM-радиостанций, которые можно услышать в нескольких городских кварталах. Эти модели устарели, потому что они восприимчивы к подслушиванию и помехам от флуоресцентного освещения и автомобильных систем зажигания. Однако в идеальных условиях они могут иметь радиус действия 0,5 мили (0,80 км) или больше.
Беспроводные телефоны 43–50 МГц имели большую установленную базу к началу 1990-х годов и отличались более короткими гибкими антеннами и автоматическим выбором канала. Из-за их популярности перенаселенность полосы привела к выделению дополнительных частот; Таким образом, производители смогли продавать модели с 25 каналами вместо 10 каналов. Хотя эти модели менее восприимчивы к помехам, чем предыдущие модели AM, они больше не производятся и считаются устаревшими, поскольку их частоты легко слышны практически на любом радиосканере. В усовершенствованных моделях начали использовать инверсию голоса в качестве базовой формы скремблирования, чтобы помочь ограничить несанкционированное подслушивание. Эти телефоны используют диапазон 49,8 МГц (49,830 - 49,890) с некоторыми беспроводными радионянями..
Беспроводные телефоны с частотой 900 МГц продаются редко, но имеют огромную установленную базу. Характеристики включают еще более короткие антенны, до 30 каналов с автоматическим выбором и более высокую устойчивость к помехам. Доступен в нескольких вариантах; аналоговый, аналоговый с расширенным спектром (полоса 100 кГц), цифровой и цифровой с расширенным спектром, большинство из которых сегодня продаются - это недорогие аналоговые модели, которые по-прежнему подвержены подслушиванию. Цифровые варианты все еще можно сканировать, но они воспринимаются как цифровое шипение, и поэтому их трудно подслушивать. Цифровая передача невосприимчива к статическим помехам, но может наблюдаться затухание сигнала (кратковременное молчание), когда телефон выходит за пределы диапазона действия базы. Новые варианты цифрового расширенного спектра (DSS) распространяют свой сигнал по диапазону частот, обеспечивая большую устойчивость к замиранию сигнала. Эта технология позволяла распространять цифровую информацию по частям между приемником и базой по частям, делая практически невозможным подслушивание разговора по беспроводной связи. FCC разрешает телефонам модели DSS передавать только при полной мощности 1 Вт, что позволяет увеличить дальность связи по сравнению со старыми аналоговыми и цифровыми моделями.
Практически все новые телефоны, продаваемые в США, используют частоты 1,9 ГГц, 2,4 ГГц, или диапазоны 5,8 ГГц, хотя старые телефоны могут по-прежнему использоваться на старых диапазонах. Нет никаких особых требований для какого-либо конкретного режима передачи в 1.9, 2.4 и 5.8, но на практике они имеют цифровые функции, такие как DSSS, FHSS и DECT.
Некоторые беспроводные телефоны, рекламируемые как 5,8 ГГц, фактически передают от базы к телефону на частоте 5,8 ГГц и передают с телефона на базу на частоте 2,4 ГГц или 900 МГц, чтобы продлить срок службы батареи.
Полоса частот 1,9 ГГц используется популярным телефонным стандартом DECT и считается более безопасной, чем другие совместно используемые частоты.
Многие беспроводные телефоны начала 21 века были цифровыми. Цифровые технологии помогли обеспечить чистый звук и ограничить случайное подслушивание. Многие беспроводные телефоны имеют одну основную базовую станцию и могут добавлять до трех или четырех дополнительных баз. Это позволяет использовать несколько голосовых каналов, которые обеспечивают трехстороннюю конференц-связь между базами. Эта технология также позволяет использовать несколько трубок одновременно, и до двух трубок могут вести отдельные разговоры с внешними сторонами.
Производители обычно рекламируют, что их высокочастотные системы улучшают качество звука и диапазон. В идеальном случае более высокие частоты фактически имеют худшее распространение сигнала, как показано в основном уравнении передачи Фрииса, и потери в тракте также имеют тенденцию увеличиваться на более высоких частотах. Практическое влияние на качество и дальность действия оказывают мощность сигнала, качество антенны, используемый метод модуляции и помехи, которые варьируются локально.
"Обычная старая телефонная служба "(POTS) стационарные линии предназначены для передачи звука с качеством, достаточным для того, чтобы стороны понимали друг друга. Типичная полоса пропускания составляет 3,6 кГц; это лишь часть частот, которые люди могут слышать, но достаточно, чтобы сделать голос разборчивым. Ни один телефонный аппарат не может улучшить это качество, так как это ограничение самой телефонной системы. Более качественные телефоны могут передавать этот сигнал однако с трубкой с меньшими помехами в большем диапазоне. Большинство беспроводных телефонов, независимо от того, какой диапазон частот или метод передачи используется, вряд ли когда-либо будут точно соответствовать качеству звука высококачественного проводного телефона, подключенного к хорошему телефонная линия. Это ограничение вызвано рядом проблем, в том числе следующими:
Большинство производителей заявляют о дальности действия около 30 метров (98 футов) для своих 2,4 ГГц и 5,8 ГГц системы, но недорогие модели часто не соответствуют этому требованию.
Однако более высокая частота часто дает преимущества. Полосы 900 МГц и 2,4 ГГц все чаще используются для множества других устройств, включая радионяня, микроволновая печь, Bluetooth и беспроводная связь. LAN ; таким образом, вероятно, что беспроводной телефон будет испытывать помехи от сигналов, передаваемых этими устройствами, а также сам может создавать помехи. Беспроводной телефон также может создавать помехи для стандарта беспроводной связи 802.11a, поскольку стандарт 802.11a может быть настроен для работы в диапазоне 5,8 ГГц. Однако это можно легко исправить, перенастроив устройство беспроводной локальной сети для работы в диапазоне от 5,180 ГГц до 5,320 ГГц.
Новая полоса 1,9 ГГц зарезервирована для использования телефонами, которые используют стандарт DECT, что должно избежать проблем с помехами, которые все чаще встречаются в нелицензированной 900 МГц, Диапазоны 2,4 ГГц и 5,8 ГГц.
Многие аналоговые телефонные сигналы легко улавливаются радио сканерами, что позволяет любому в пределах досягаемости прослушивать разговоры (хотя это незаконно во многих странах). Хотя многие такие аналоговые модели все еще производятся, доступны современные цифровые технологии, снижающие риск подслушивания. Цифровой расширенный спектр (DSS) обычно использует скачкообразную перестройку частоты для распространения звукового сигнала (с полосой пропускания 3 кГц) в гораздо более широком диапазоне частот в псевдослучайном путь. Распространение сигнала по более широкой полосе пропускания является формой избыточности и увеличивает отношение сигнал / шум, обеспечивая большую дальность действия и меньшую восприимчивость к помехам. Более высокие полосы частот предоставляют больше места для этих широкополосных сигналов.
Для аналогового приемника, такого как сканер, сигнал DSS звучит как всплески шума. Только базовый блок, использующий совпадающее псевдослучайное число , может декодировать сигнал, и он выбирает один из тысяч таких уникальных кодов каждый раз, когда трубку возвращают в подставку. Кроме того, цифровой характер сигнала увеличивает его устойчивость к шуму, и некоторые системы даже шифруют цифровой сигнал для дополнительной безопасности.
Существуют мобильные беспроводные телефонные трубки, которые не привязаны к какой-либо конкретной базовой станции, но также не используют традиционные сети мобильных (сотовых) телефонов. В них чаще всего используются цифровые технологии, такие как DECT, нелицензированный спектр 2,4 ГГц или технология беспроводной локальной сети на основе стандартов 802.11a / b / g. Трубка беспроводного телефона должна подключаться к точке беспроводного доступа или базовой станции, которые поддерживают ту же технологию. Также требуются функция управления вызовами и шлюз к коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN). Это может быть или не быть интегрировано в базовую станцию. Услуга Voice over IP может использоваться телефонами, которые используют точки беспроводного доступа к данным, таким образом, используя широкополосное подключение к Интернету, чтобы отложить подключение к PSTN на удаленный шлюз, управляемый поставщиком услуг, рядом с точкой вызова. пункт назначения. Аналоговые эквиваленты существуют и могут обеспечить более широкий охват, но с потенциальной потерей конфиденциальности и качества голоса. Большинство цифровых систем имеют встроенное шифрование или предлагают дополнительное шифрование.
В отличие от проводных телефонов, которые питаются от батарей центральной станции телефонной компании, беспроводной телефонной базы станции требовалась электроэнергия для работы. Во время отключения электроэнергии беспроводная базовая станция не будет работать, в то время как проводные устройства могут продолжать работать.
Викимедиа У Commons есть средства массовой информации, связанные с беспроводными телефонами. |