[Jak to działało] Sieć NMT – telekomunikacja na początku lat 90

Adrian Celej Artykuły 2018-04-02

Zwykle w ramach serii „Jak to działa” opisuję technologie, z których cały czas korzystamy. Tym razem chciałbym zająć się 1 generacją sieci komórkowych, z której już niestety nie da się skorzystać.

Czym jest NMT?

Dziś wszyscy korzystamy z sieci komórkowej w standardzie GSM. Obecnie wykorzystujemy głównie technologię 4G LTE, z niecierpliwością wyczekujemy sieci 5G. Nasze komórki pozawalają na obsługę także standardów 3G UMTS i 2G GPRS lub EDGE. A gdzie podziała się sieć 1G? To jest właśnie zapomniana już technologia NMT. Nie jesteśmy w stanie połączyć się z nią, ponieważ była to sieć analogowa (dziś korzystamy z cyfrowej), a od kilku lat nie ma już w Polsce żadnych stacji bazowych. NMT to z angielskiego Nordic Mobile Telephone. Sieć ta zadebiutowała w 1981 roku w Arabii Saudyjskiej, Norwegii i Szwecji. Rok później uruchomiono ją także w Danii i Finlandii, łącznie korzystali z niej obywatele ponad 20 państw. Technologia NMT jak na swoje czasy okazała się ogromnym sukcesem, w samej Norwegii raptem 4 lata po starcie było już 63 tysiące abonentów. Był to olbrzymi problem dla centrali, które nie były przewidziane na aż taki ruch.

Jak to działało?

Jak można się domyśleć, NMT było usługą bardzo prymitywną. Powstały 2 wersje technologii – NMT450 i NMT900, gdzie liczba oznaczał wykorzystywaną częstotliwość. Różnica między nimi była ogromna. NMT bazowało na modulacji FM (tak, w kwestii bezpieczeństwa to było fatalne rozwiązanie), sieć miała na sztywno ustawioną maksymalną liczbę aktywnych połączeń głosowych. W przypadku NMT450 było ich jedynie 180, w NMT900 aż 2000. Poza poważnymi ograniczeniami NMT miało też ogromną zaletę – zasięg. Co prawda z początku wyglądało to beznadziejnie, zaraz po uruchomieniu sieci NMT w Polsce z telefonu można było korzystać do 20 km od PKiN. Z czasem się to poprawiło, w późniejszych czasach NMT biło na głowę nowocześniejsze sieci GSM. Stacje bazowe NMT450 przy mocy 50 W oferują do 40 km zasięgu, dzisiejsze nadajniki GSM rozstawione są co kilka km. Nieco gorzej było w NMT 900, przy mocy maksymalnej 25 W osiągano tylko 20 km. Z drugiej strony oznaczało to mniejszy pobór prądu przez telefony. Stacje ruchome NMT450 (trudno nazwać to komórką) przewidywały nadawanie sygnału o mocy nawet do 15 W, przy 2x większej częstotliwości było to już tylko 6 W. Z tego właśnie powodu telefony w tamtych czasach miały ogromne akumulatory (można by porównać je do samochodowych), a na obudowie dało zauważyć się mały radiator odprowadzający ciepło. Nie bez powodu wspomniałem o samochodach – NMT miało wiele wspólnego z motoryzacją. W swoim czasie było to bardzo praktyczne rozwiązanie – w samochodzie nie przeszkadzał nikomu ciężar takiej instalacji, pobór prądu, a duży zasięg zapewniał stały kontakt. Pojawiały się także instalacje, w których montowało się telefon w bagażniku auta, dzięki czemu mogliśmy rozmawiać przez słuchawkę w środku, a w razie potrzeby mogliśmy zabrać telefon i ponownie zamienić go w komórkę. Ogólnie telefony NMT były montowane jeszcze na początku lat 90, później wyparły ją nowsze urządzenia wykorzystujące technologię GSM. W samochodach, które przetrwały do dziś na pewno już nie znajdziecie telefonów NMT. Około 2000 roku operatorzy zaczęli rezygnować z 1 generacji, pojawiały się ogromne problemy z aktywacją telefonów, przez co były masowo demontowane.

Wróćmy jeszcze do szczegółów technicznych

W sieciach NMT nie przewidziano transmisji danych. Nikt nawet nie wpadł na to, że kiedyś internet będzie podstawową funkcją sieci mobilnych. Mimo wszystko transmisję danych dało się przełożyć na normalne jednostki, ponieważ był to zmodulowany kod binarny. Jego przepustowość wynosiła dokładnie 1200 bps. Komunikacja była podzielona na ramki o długości 166 bitów. Były w niej dane o synchronizacji, numerze abonenta, numerze kanału, właściwe informacje stanowiły jedynie 7%. Istniała jeszcze możliwość przesyłania danych faksowych z przepustowością 600 bps. Na jej czas wstrzymywana była wszelka komunikacja dotycząca jakości połączenia czy zmiany stacji bazowej. Ciekawa była procedura wywoływania urządzenia. Jeśli ktoś dzwonił na telefon komórkowy, rozpoczynało się poszukiwanie danego telefonu. Centrala wysyłała zapytanie na specjalnym kanale wywoławczym. Zapytanie to trafiało do wszystkich, odpowiadał tylko właściwy telefon. Wtedy centrala wysyłała informacje o przydzielonym kanale i zestawiane było połączenie. W przypadku braku wolnego kanału telefon sam próbował go odnaleźć, jeśli mu się to nie udało, to po pewnym czasie połączenie było anulowane. Takie już uroki tej technologii.

NMT w Polsce

W czasach debiutu sieci NMT za granicą, w Polsce panował komunizm, nie było możliwości zbudowania takiej sieci. Wszystko zmieniło się po upadku komunizmu, szybko rozpoczęto prace i już w 1992 PTK Centertel wystartował z własną siecią komórkową. Na jaką technologię postawiono? Na NMT450i. Była to krzyżówka dwóch standardów. Wykorzystano pasmo 450 MHz ze wszystkimi jego wadami i zaletami, oraz poprawiono jakość rozmów, zmodyfikowano protokoły sygnalizacji i wprowadzono nieco inną identyfikację abonenta. Technologia ta miała jednak bardzo poważną wadę – roaming, a w zasadzie jego brak. NMT450i działało u nas, sprawdzało się świetnie, ale za granicą o nim nie słyszano. Centertel podpisał wszystkie możliwe umowy roamingowe, jednak to niewiele zmieniło. Z drugiej strony dzięki małej częstotliwości udało się szybko pokryć kraj zasięgiem. W 1995 roku sieć NMT Centertel pokrywała 80% powierzchni kraju, korzystało z niej 83 tysiące abonentów. Cała ta inwestycja nie miała większego sensu, ponieważ w 1997 roku Centertel złożył dokumenty w sprawie budowy sieci GSM i wszystko zaczęło się od nowa. Ostatecznie znaleziono zastosowanie dla tej infrastruktury, ale o tym później.

SMS-y w NMT

Ten telefon obsługiwał SMS-y, ale nie w Centertelu

W swoim czasie sieć NMT była przygotowywana do uruchomienia wiadomości SMS. Nie przewidziano tego w specyfikacji, jednak nic nie stało na przeszkodzie, aby coś takiego dodać. Centertel do rozmów zaprosił Nokię i firmę Benefon, która miała opracował właściwy standard. Niestety, firmy pokłóciły się, Nokia z każdym modelem wprowadzała inną implementację SMS, Benefon stworzył jeszcze inną o nazwie Bene-pager. W efekcie powstały 3 niekompatybilne technologie, Orange dostosował się do ostatniego wynalazku Nokii, w efekcie czego obsługa wiadomości ograniczyła się do 3 modeli tej firmy. SMS-y mimo wszystko nie sprawdziły się. Jedna wiadomość kosztowała 29 groszy, a jej dostarczenie było bardzo problematyczne, ponieważ centrale nie wywoływały telefonów. Jeżeli abonent miał włączony telefon, to dostarczenie zajmowało około 5 minut. W przeciwnym wypadku centrala dostarczała ją najczęściej przy realizacji najbliższego połączenia. Dało to wszystkim do zrozumienia, że archaiczne NMT nie ma szans przy nowoczesnej sieci GSM.

Koniec sieci NMT

Po starcie sieci GSM Idea w zasadzie zapomniano o telefonii analogowej. Przez wiele lat wykorzystywała ją Telekomunikacja Polska, dostarczając swoje usługi telefonów stacjonarnych tam, gdzie kopanie kabla było nieopłacalne. Mówimy tu o terenach wiejskich, choć i tam można było spotkać połączenia kablowe. Na placu boju pozostało około 1000 abonentów sieci NMT Centertel. Korzystali z niej z różnych powodów, czasem był to zasięg, czasem sentyment lub stary samochód z telefonem. Ostatecznie w 2009 roku Orange rozpoczął wypowiadanie umów starym klientom z możliwością zachowania numeru. W 2012 roku udało się zwolnić sieć, nie korzystał z niej już nikt, jednak telefony jeszcze widziały jej obecność, dało się usłyszeć komunikaty o braku możliwości zrealizowania połączenia, w sieci nadal istniały stare numery. Ostatecznie pod koniec 2012 roku bez większego rozgłosu nadajniki zamilkły.

Orange nadal wykorzystywał częstotliwość dostarczając na niej internet CDMA450. W 2017 roku usługa ta również została wyłączona, powodem była zbyt wysoka cena (prawdopodobnie 115 milionów), jakiej UKE zażądało za przedłużenie koncesji. Od tego czasu Orange nie wykorzystuje już w Polsce pasma 450 MHz, tu kończy się historia sieci NMT.

Zobacz też:



  • Rob

    Szkoda ze nikt nie wspomnial ze dzis tj. 3 kwietnia mija 45 lat od kiedy Motorola zaprezentowala pierwszy na swiecie prototyp telefonu komorkowego Motorola 8000X

  • Karysu

    No no.. super artykuł 😀

  • Paweł Olejniczak
    • Karol Makowski

      Dobrze że jest ta promocja
      Chociaż i z nią jest nieopłacalne

  • Pietr

    A w Polsce jak w lesie… :p

  • mindla

    Nie jestem pewien, że korzystamy głównie z LTE bo ta technologia to tylko transfer danych. Do rozmowy i SMS korzystamy wciąż z GSM/UMTS.

    • Adrian Celej

      LTE umożliwia rozmowy głosowe, są nawet lepszej jakości niż w przypadku 2G. 3G nie ma takiej możliwości, chyba że mowa o wideorozmowach.

      • Pietr

        A z racji, że w Polsce jak w lesie, VoLTE działa tylko w Orange i to nie na każdym telefonie to wiesz…

      • mindla

        Jesteś pewny że masz rację? Bo dalej twierdzę że 3G umożliwia rozmowy zwykle a nie video rozmowy lte to tylko transfer danych. Telefon ustawiony na sztywno na tylko 3g działa bez problemu i można normalnie rozmawiać o pisać a nie tylko jako rozmowy video.

        • Michał Żelichowski

          UTRAN (3G) jak najbardziej umożliwia połączenia głosowe. Właśnie podczas przychodzenia / inicjowania rozmowy kiedy telefon jest w sieci LTE jest wykonywany CS Fallback (CSFB) do 3G. No chyba, że używa się już VoLTE albo WoWIFI.

        • Adrian Celej

          Faktycznie, mój błąd, rozmowy głosowe działają we wszystkich sieciach.

          • mindla

            Dalej wprowadzasz w błąd, teraz to chyba celowo z premedytacją.
            LTE to tylko transfer danych a nie rozmowy czy sms.
            GSM/UMTS czyli 2G i 3G to rozmowy sms, i transfer danych słaby przy 2G
            niezły przy 3G czy H+.

          • rad252

            Też jesteś nie do końca dokładny. W sieciach komórkowych wyróżnia się dwa podejścia do transmisji danych:
            -dane pakietowe – zasada działania przypomina protokół TCP/IP
            -zestawianie (komutacja) obwodów – droga pomiędzy węzłami wyznaczana jest raz i powinna być stała dla całej transmisji, zasoby do obsługi transferu są rezerwowane
            LTE jak najbardziej obsługuje SMS i MMS, to tak samo jak internet dane pakietowe. Problem zaczyna się przy rozmowach, te wcześniej były realizowane nie przez dane pakietowe tylko zestawianie obwodów, a sieć LTE działa tylko i wyłącznie na danych pakietowych. Dlatego w przypadku nawiązywania rozmowy użytkownik LTE zwykle jest zrzucany do starszego standardu sieci. Ale nie znaczy to, że jest to docelowe rozwiązanie – istnieje technologia znana jako VoLTE, czyli rozmowy również byłyby obsługiwane przez dane pakietowe niczym internet, wszyscy zainteresowaniu wprowadzeniem tego zapewniają, że dzięki odpowiedniemu priorytezowaniu ruchu da się zapewnić na tyle stabilne połączenie by działało to sensownie. Obecnie wciąż jest z tym problem, z tego co kojarzę* jedynie T-Mobile w Polsce kombinuje z VoLTE i to też nie na całej sieci (wymagane jest wsparcie telefonu).

            *tu mogę się mylić, nie jestem na bierząco

    • Big Beat

      Niebawem wszystko będzie szło po ims

  • tom15225

    Żeby było u was więcej takich artykułów, a nie tylko kopiuj – wklej 1,5 akapitu z zagranicznych stron. Takie mam marzenia :).