40 lat od pierwszych doświadczeń z telefonią komórkową w Laboratoriach Bella

Przypada właśnie czterdziesta rocznica wystrzelenia pierwszego na świecie satelity telekomunikacyjnego Telstar I, który został zaprojektowany w Laboratoriach Bella, obecnie dziale badawczo-rozwojowym Lucent Technologies. W 1962 r. w Laboratoriach Bella uzyskano również znaczące postępy w rozwoju trzech innych technologii telekomunikacyjnych, co czyni ten rok punktem zwrotnym w historii nowoczesnej telekomunikacji.

"Biorąc pod uwagę wielki postęp w dziedzinie transmisji cyfrowej, komórkowej i międzykontynentalnej, można uznać, że w roku 1962 wybuchła rewolucja, która zapoczątkowała nowoczesną telekomunikację." - powiedział Bill O'Shea, prezes Laboratoriów Bella i wiceprezes ds. strategii i marketingu Lucent Technologies.
Jako pierwszy ideę satelity telekomunikacyjnego przedstawił w 1945 r. Arthur C. Clarke - inżynier, który został pisarzem science fiction. Dziewięć lat później, w 1954 r., na spotkaniu z grupą inżynierów na Uniwersytecie Princeton, z podobną koncepcją niezależnie wystąpił John R. Pierce, dyrektor ds. badań Laboratoriów Bella, który także parał się literaturą science-fiction.
W 1960 r. Laboratoria Bella i Amerykańska Agencja Astronautyki (NASA) wystrzeliły na orbitę Echo, wielki plastikowy balon, który działał jako "bierny" reflektor i przekaźnik ruchu telekomunikacyjnego. Wystrzelony dwa lata później Telstar I był pierwszym na świecie aktywnym satelitą telekomunikacyjnym.
Aktywne satelity przetwarzają, retransmitują, a co najważniejsze, wzmacniają sygnały odbierane z Ziemi, podczas gdy satelity bierne po prostu odbijają sygnały pierwotne.
Ważąca ok. 80 kg kula o przekroju niespełna metra, zawierająca dziesiątki wynalazków Laboratoriów Bella, była prawdziwym majstersztykiem. Telstar I był zasilany przez 3600 ogniw słonecznych (wynalezionych przez Laboratoria Bella w 1954 r.), a źródłem mikrofal była lampa o fali bieżącej (wynaleziona w Europie podczas II wojny światowej, lecz udoskonalona w Laboratoriach Bella przez Pierce'a w latach pięćdziesiątych). Pojemność satelity wystarczała na 600 kanałów głosowych lub jeden kanał telewizyjny. Chociaż Telstar I służył zaledwie rok, to zapoczątkował dynastię satelitów o nazwie Telstar, które z biegiem lat były ciągle udoskonalane.
"Telstar dowiódł użyteczności satelitów do przekazu głosu, danych i obrazu telewizyjnego między kontynentami, co stanowiło olbrzymi krok w stronę powstania globalnej wioski telekomunikacyjnej, w której żyjemy obecnie" - powiedział O'Shea. "Telstar wyeliminował wszelkie różnice - pod względem szybkości i jakości połączenia - między rozmową telefoniczną z sąsiadem, a połączeniem z drugim końcem świata. Przy okazji zapoczątkował erę międzykontynentalnej transmisji telewizyjnej. Od tej pory określenie "na żywo przez satelitę" weszło na stałe do języka potocznego".
11 lipca 1962, czyli następnego dnia po tym, jak rakieta Delta wystrzelona z Przylądka Canaveral na Florydzie wyniosła satelitę na orbitę, odbyła się pierwsza transatlantycka transmisja sygnału telewizyjnego za pośrednictwem Telstara. W amerykańskich sieciach telewizyjnych można było zobaczyć flagę Stanów Zjednoczonych łopoczącą na wietrze w naziemnej stacji Telstara w Andover w stanie Maine. Następnie podobne obrazy nadeszły ze stacji naziemnych we francuskim Pleumeur-Bodou i Goonhilly Downs w Anglii. Film wideo przedstawiający powstanie Telstara, jego wystrzelenie i wydarzenia z 11 lipca 1962 r. można obejrzeć w Internecie na stronie http://www.lucent.com/minds/telstar.
Nowy satelita telekomunikacyjny rozpalił wyobraźnię ludzi na całym świecie. Debiutowi Telstara towarzyszyły setki milionów telewidzów. Instrumentalny przebój brytyjskiej grupy rockowej Tornadoes zatytułowany "Telstar" przez 13 tygodni znajdował się na liście Billboard Top 40, w tym przez trzy tygodnie na pierwszym miejscu. Krótki utwór o tym tytule skomponował także legendarny muzyk jazzowy Duke Ellington.

Podczas gdy Telstar rozszerzał horyzonty łączności radiowo-telewizyjnej, w tym samym roku rozpoczęła się nowa era w dziedzinie komunikacji osobistej, którą zapoczątkował zaprezentowany na światowych targach w Seattle przez Bell System - ówczesnego monopolistę telekomunikacyjnego w USA - radiowy system przywoławczy Bellboy. Bellboy był pierwszym komercyjnym systemem przywoławczym na potrzeby komunikacji osobistej. Było to także jedno z pierwszych powszechnych zastosowań tranzystora, za wynalezienie którego naukowcy z Laboratoriów Bella zostali sześć lat wcześniej laureatami Nagrody Nobla.
Dzięki wykorzystaniu monolitycznych układów elektronicznych pager Bellboy mieścił się w kieszeni lub w torebce, co byłoby nie do pomyślenia w epoce lamp próżniowych.
Jeszcze w 1962 r. nastąpił kolejny krok na drodze rozwoju łączności ruchomej - na wybranych rejsach TWA Bell System zaczął oferować usługę łączności powietrze-ziemia Skyphone.

W roku tym Laboratoria Bella zaczęły również eksperymentować z nowym pomysłem na łączność ruchomą, który nazwano "radiem komórkowym". Technologia komórkowa przyczyniła się do pokonania stałego niedoboru częstotliwości radiowych przez zastosowanie nadajników małej mocy rozmieszczonych w dużej liczbie stacji bazowych, pokrywających niewielki fragment terenu o kształcie sześciokąta, czyli komórkę. W ten sposób jedna częstotliwość mogła obsługiwać różne rozmowy w różnych komórkach, a w momencie, gdy samochód pokonywał ich niewidzialną granicę, rozmowa była przekazywana sąsiedniej komórce. Technologia komórkowa pozwoliła na tysiąckrotne zwiększenie liczby użytkowników łączności ruchomej, którzy mogli być obsługiwani na danym terenie.
W 1972 r. Laboratoria Bella uzyskały kluczowy amerykański patent na telefonię komórkową, który określał zasady przekazywania rozmowy między komórkami. Kwestie prawne i polityczne opóźniły wprawdzie na wiele lat komercyjną dostępność telefonów komórkowych, ale i tak obecnie ponad 100 mln Amerykanów korzysta z bezprzewodowych telefonów i terminali informatycznych działających na zasadzie zgodnej z technologią komórkową Laboratoriów Bella, a firma Lucent Technologies jest potentatem w dziedzinie technologii wielodostępu z podziałem kodowym CDMA (Code Division Multiple Access), najbardziej zaawansowanej technologii łączności bezprzewodowej, jaka jest dziś powszechnie używana.
Jesienią 1962 r., wraz z uruchomieniem przez Illinois Bell Telephone Co. pierwszego komercyjnego systemu transmisji cyfrowej, łączącego centrum Chicago z odległym o 21,5 km Skokie w stanie Illinois, Laboratoria Bella zapoczątkowały erę szybkiej łączności cyfrowej. System ten nazwany T1 był o tyle rewolucyjny, że rozmowy telefoniczne były w nim przenoszone w kodzie zerojedynkowym, a nie jako ciągłe fale elektryczne (analogowe). Dzięki transmisji cyfrowej jeden kabel może przekazywać więcej rozmów telefonicznych, cechujących się wyższą jakością i doskonałą odpornością na zakłócenia. System T1 umożliwiał prowadzenie 24 rozmów telefonicznych o wysokiej jakości przez dwużyłowy kabel miedziany.
Obecnie najnowocześniejszymi sieciami są cyfrowe systemy optyczne, a Laboratoria Bella i Lucent należą do czołówki firm działających w branży telekomunikacyjnej. Dla przykładu, najbardziej zaawansowanym dalekobieżnym systemem telekomunikacyjnym dostępnym obecnie na rynku jest system LambdaXtreme Transport(tm), wykorzystujący innowacje Laboratoriów Bella w dziedzinie wzmacniaczy Ramana, solitonów i kompensatorów dyspersji światłowodowej.
"Pomysły, które narodziły się w Laboratoriach Bella w 1962 r., odcisnęły piętno na życiu setek milionów ludzi na całym świecie" - powiedział O'Shea. "Są one skromną częścią godnego dziedzictwa, które przypadło w udziale pracownikom Laboratoriów Bella i Lucent Technologies, kontynuującym pracę nad wynalazkami i przełomowymi technologiami telekomunikacyjnymi, które w przyszłości znajdą zastosowanie w łączności".

O Laboratoria Bella
Laboratoria Bella zatrudniają ponad 10 tysięcy pracowników w 16 krajach i są najważniejszym światowym źródłem nowych technologii komunikacyjnych. Od 1925 r. Laboratoria Bella otrzymały ponad 28.000 patentów. Odegrały kluczową rolę w wynalezieniu lub w udoskonaleniu najważniejszych technologii komunikacyjnych dwudziestego wieku, w tym tranzystorów, sieci cyfrowych i przetwarzaniu sygnałów, laserów i systemów komunikacji światłowodowej, satelitów telekomunikacyjnych, modemów, telefonii komórkowej, elektronicznych central telefonicznych i systemu tonowego wybierania numerów telefonicznych. Naukowcy z Laboratoriów Bella otrzymali sześć Nagród Nobla w dziedzinie fizyki, dziewięć Narodowych Medali Nauki USA i osiem Narodowych Medali Techniki USA.