Сетевой первопроходец, отец мобильного телефона Мартин Купер об эволюции беспроводной связи

Начало новой эпохи в области телекоммуникаций было положено 23 апреля 1973 года, когда Мартин Купер (Martin Cooper) совершил первый в истории звонок по сотовому телефону. Стоя напротив отеля «Хилтон» на Шестой авеню в Нью-Йорке, Купер позвонил главе исследовательского отдела Bell Labs Джоэлу Энгелю, находившемуся на пресс-конференции в здании гостиницы. Этот телефонный звонок произвел революцию в сфере мобильных коммуникаций, закрепив  за Купером звание отца мобильного телефона. За свою долгую карьеру в компании Motorola Купер успел поработать над несколькими новаторскими проектами, включая первые переносные карманные рации для полицейских и пейджинговые сети. Но главным его достижением остается телефонная трубка DynaTAC весом 1 кг, считающаяся предшественницей всех современных iPhone и Android. В свои 83 года Купер по-прежнему связан со сферой беспроводной связи и входит в Совет по техническим вопросам Федерального агентства США по коммуникациям. Недавно он дал интервью американскому журналисту Стиву Уайлдстрому (Steve Wildstrom).

Мартин Купер: «В эволюции сотового телефона с 1973 года и до сегодняшнего дня больше всего меня поражает то, сколько дополнительных функций было встроено в мобильный аппарат и насколько они, по большому счету, бесполезны. Возможно, это звучит странно, ведь я сам пользуюсь смартфоном и нахожу некоторые его возможности весьма интересными. Однако в целом практически весь функционал современного телефона гораздо эффективнее  реализуется с помощью других устройств. С помощью фотокамеры можно получить более качественные фотографии. Использовать электронную почту, отправлять и читать текстовые сообщения гораздо удобнее на компьютере. Единственное достоинство смартфона заключается в том, что вам не нужно носить с собой уйму устройств – все умещается в одном.

Настоящую революцию в сфере сотовой связи совершил тот первый телефон, с помощью которого можно было разговаривать с другими людьми и передавать сообщения. Все последующие нововведения делали мобильный телефон еще удобнее, но уже не вносили таких фундаментальных изменений, какие привнесла сама возможность связаться с человеком из любой точки планеты.  

Сегодня во всем мире используется 5-6 миллиардов сотовых телефонов, и большинство из них – не смартфоны, уровень распространения которых даже в развитых странах едва ли достигает 40%. Таким образом, мы по-прежнему используем аппараты в основном для телефонных разговоров. Не стану экстраполировать свой опыт на других людей, но я считаю, что самая полезная функция в телефоне – звонок. Вместе с тем я согласен с тем, что в сфере передачи данных сейчас наблюдается бурный рост, и, я думаю, этот рост продолжится.

В 1973 году, когда мы сделали первый звонок по сотовому телефону, не было цифровых персональных компьютеров, цифровых фотоаппаратов и ничего похожего на Интернет. Да и больших интегральных схем не было. Тогда невозможно было даже вообразить все те опции, какие есть в современном смартфоне, и, как ни досадно это признавать, мы даже не предполагали, что такие функции появятся.

Мы думали просто о том, как сделать возможным общение между людьми в мобильном режиме. Дальнейшим воплощением этой идеи стала видеоконференцсвязь. Так что видеозвонки и, скажем, радиочасы – помните кинофильм «Дик Трейси»[1]? – казались нам естественным ходом вещей, в отличие от компьютеров, цифровых камер и Интернета. Все это – чудеса  современности, и мы даже вообразить их не могли.

Впервые идея сотовой связи возникла году в 1946-м или 1947-м. Сотрудник Bell Labs по имени Рейд написал докладную записку, где изложил возможные способы построения сотовых сетей. Автором же самой значительной работы и самого выдающегося патента в области сотовой связи стал специалист той же компании Амос Джоэль (Amos Joel). У меня тоже есть патент на систему сотового типа, предназначенную для работы с портативными устройствами связи. Однако изобретение сотовой связи, сама концепция сот (базовых станций), принадлежит Bell Labs.

Современная сотовая связь основывается на двух ключевых факторах. Во-первых, на повторном использовании (множество базовых станций позволяют задействовать одну и ту же частоту в разных частях города, а значит, более эффективно использовать диапазон частот). Второй фактор – это хэндовер, т.е. передача сессии абонента от однойбазовой станции к другой без прерывания сигнала во время разговора. Обе концепции были разработаны в Bell Laboratories.

Вся моя карьера в Motorola была связана с мобильной телефонией и  двусторонней радиосвязью. Я внедрял первые пейджеры, а также первый общенациональный автомобильный телефон, и, как вы можете догадаться, это был не самый приятный опыт. У автомобильного телефона было 12 каналов –очень много по тем временам. Но в городах была лишь одна станция, так что одновременно звонить могли только 12 телефонов. В час пик вероятность дозвониться с первого раза составляла 10%. А все потому, что 12-канальная связь могла нормально обслуживать человек 50, не больше. Так что связь была просто ужасной.

Когда появились пейджеры, многие восприняли их как революционное изобретение. Эти устройства стали предметом первой необходимости для врачей, кардинально изменив их жизнь. Но сегодня все, на что способен пейджер, можно сделать с помощью сотового телефона, причем намного эффективнее. К тому же  по своим размерам современные телефоны практически сравнялись с пейджерами.  

Если вдуматься, налицо своего рода парадокс: мы чаще разговариваем по сотовому телефону, находясь внутри здания (именно там мы проводим большую часть времени), хотя все станции, обеспечивающие сотовую связь – во всяком случае, большинство из них, – расположены на открытом воздухе. Получается какой-то шаг назад, и рано или поздно ситуация должна измениться. Существуют так называемые фемтосоты и микросоты, которые будут находиться непосредственно в здании. Таким образом, мы получим сочетание макросот, больших базовых станций, которые используем сейчас, с микросотами и фемтосотами внутри зданий.

Некоторые страны преуспели в сфере сотовой связи больше, чем мы. Я как-то был в Сингапуре, где зачастую все сервисы расположены внутри самих зданий. Заходишь в офис, а там повсюду развешаны ретрансляторы. В густонаселенных районах такой способ построения сотовой сети очень эффективен, позволяя добиться максимально надежной сотовой связи.

Чтобы не создавать новые диапазоны, нужно перераспределять старые. Именно так предлагает поступать правительство: забрать часть диапазонов у одних людей и отдать их другим. Но так мало чего добьешься. В настоящий момент сотовые сети используют диапазон частот до 250 МГц. Пока распространенность смартфонов не так велика, но в будущем, по мере появления новых сервисов, использующих межмашинный обмен информацией, требования к производительности сотовых сетей будут расти. Смартфоны есть примерно у 40% населения, однако используются они не столь активно. Когда все пользователи начнут пересылать видео и передавать функции своего организма компьютеру, нагрузка на сотовую сеть вырастет в 20, а то и в 40 раз по сравнению с тем, что мы имеем сейчас. Есть все основания полагать, что это произойдет уже лет через пять. Поэтому очевидно, что перераспределение диапазонов проблему 20-40-кратного роста мобильного трафика не решит.

Справиться с этой проблемой можно только с помощью технологий. На протяжении последних 40 лет мы каждые 2,5 года  удваивали производительность сотовой сети, т.е. способность передавать информацию через определенные диапазоны радиочастот. В течение последних ста лет, с тех пор, как Маркони впервые осуществил трансатлантическую беспроводную передачу данных, пропускная способность сотовой сети, т.е. количество бит, передаваемых через ограниченную часть диапазона, удваивалась каждые 2,5 года. Получается, что производительность сети выросла примерно в 10 триллионов раз.

То же самое будет происходить в будущем. С помощью беспроводной связи и других технологий мы в корне изменим систему здравоохранения, причем ключевым катализатором преобразований станет именно беспроводная связь. Мы произведем переворот в системе образования – собственно, это уже происходит: только посмотрите на детей, уткнувшихся в свои устройства, будь то сотовый телефон, iPad или iPod. Так или иначе, именно с помощью подобных устройств люди будут получать образование в будущем. Они будут учиться в пути, а школу станут посещать лишь для того, чтобы перенимать у преподавателей опыт обучения и применения тех самых устройств. Таким образом, мы совершим переворот и в области образования. Все это сделает людей  умнее и образованнее. Кроме того, мы коренным образом изменим саму концепцию торговли. Возьмем, к примеру, кредитные карты – зачем вам несколько кредитных карт, если можно расплачиваться с помощью сотового телефона?

Сложите все это вместе и добавьте инструменты для совместной работы. Сейчас мы с вами просто играем в игрушки – Twitter, LinkedIn, все эти социальные сети. Как только они станут основой нашей жизни, мы в корне изменим и значительно улучшим практически все, что делаем. Что из этого следует? То, что в конце концов мы решим проблему бедности во всем мире. Перераспределение богатств не поможет: оно сделает нас еще беднее. Благодаря же современным технологиям для совместной работы наша деятельность станет более эффективной, а в основе совместной работы лежит, как известно, беспроводная связь.

Когда мы все это задействуем, у нас появится шанс полностью искоренить бедность на нашей планете. Это займет много времени, и сам я до этого не доживу. Но важно понять суть проблемы, и тогда рано или поздно это произойдет – если, конечно, мы не уничтожим себя раньше.

[1] Экранизация комиксов Честера Гулда об отважном сыщике Дике Трейси, сражавшемся с гангстерами в Чикаго 1930-х годов.