Θέμα πτυχιακής εργασίας: «Κινητή τηλεφωνία, εφαρμογές και προοπτικές της. Επεξεργασία και ανάλυση στοιχείων ερωτηματολογίου»

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ Θέμα πτυχιακής εργασίας: «Κινητή τηλεφωνία, εφαρμογές και προοπτικές της. Επεξεργασία και ανάλυση στοιχείων ερωτηματολογίου» ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΒΑΛΣΑΜΙΔΗΣ ΣΤΑΥΡΟΣ ΣΠΟΥΔΑΣΤΡΙΑ: ΤΖΙΝΤΖΟΓΛΟΥ ΠΑΝΑΓΙΩΤΑ ΚΑΒΑΛΑ 2009

ΠΡΟΛΟΓΟΣ Τα κινητά τηλέφωνα αποτελούν αναπόσπαστο τμήμα της καθημερινής ζωής στον σύγχρονο κόσμο και βασικό εργαλείο της καθημερινότητας, καθώς συμβάλλουν στην βελτίωση τόσο της επαγγελματικής όσο και της κοινωνικής και προσωπικής ζωής των ανθρώπων. Η κινητή τηλεφωνία άλλαξε ριζικά τη ζωή καθώς και τον τρόπο επικοινωνίας των ανθρώπων, με αποτέλεσμα να υπάρχει ένα αίσθημα ασφάλειας και βεβαιότητας. Η ραγδαία ανάπτυξη και εξάπλωση της κινητής τηλεφωνίας τα τελευταία χρόνια προκαλεί δέος και σίγουρα το κινητό τηλέφωνο στα χέρια των περισσότερων χρηστών, προσέφερε πολλά στην επικοινωνία, στην ασφάλεια και στην εξοικονόμηση χρόνου.

ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ Εισαγωγή σελ. 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1Ο ΙΣΤΟΡΙΑ - ΕΞΕΛΙΞΗ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ 1.1 Ιστορία κινητής τηλεφωνίας σελ. 2 1.1.1 Προϊστορία κινητής τηλεφωνίας σελ. 2 1.1.2 Η κινητή τηλεφωνία από το 1940 έως σήμερα σελ. 4 1.1.3 Οι σταθμοί στην ιστορία της κινητής τηλεφωνίας σελ. 7 1.2 Εξέλιξη - ανάπτυξη κινητής τηλεφωνίας σελ. 9 1.2.1 Ιστορική εξέλιξη κινητής τηλεφωνίας σελ. 9 1.2.2 Τεχνολογική ανάπτυξη κινητής τηλεφωνίας σελ. 11 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2Ο ΔΙΚΤΥΑ, ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ 2.1 Δίκτυα κινητής τηλεφωνίας σελ. 12 2.1.1 Λειτουργία - Σταθμοί βάσης κινητής τηλεφωνίας σελ. 12 2.1.1.1 Τι είναι ο σταθμός βάσης σελ. 13 2.1.1.2 Τι είναι η κυψέλη σελ. 13 2.1.1.3 Τι κεραίες χρησιμοποιούν οι σταθμοί βάσης σελ. 14 2.1.1.4 Πως εκπέμπουν οι κεραίες κινητής τηλεφωνίας σελ. 14 2.1.1.5 Πως εκπέμπουν οι μικροκυματικές κεραίες των ασύρματων ζεύξεων σελ. 15 2.1.2 Συστήματα κινητής τηλεφωνίας σελ. 18 2.1.2.1 Σύστημα GSM σελ. 19 2.1.2.2 Σύστημα UMTS σελ. 20 2.1.2.3 Σύγκριση συστημάτων GSM και UMTS σελ. 21 2.1.3 Διαφορές συστημάτων κινητής τηλεφωνίας - ραδιοφωνίας και τηλεόρασης σελ. 21 2.2 Υπηρεσίες κινητής τηλεφωνίας σελ. 22 2.2.1 Βασικές υπηρεσίες φωνής σελ. 22 2.2.1.1 Αναγνώριση κλήσεων σελ. 22 2.2.1.2 Αναμονή και κράτηση κλήσεων σελ. 22

2.2.1.3 Προώθηση κλήσεων σελ. 22 2.2.1.4 Φραγή κλήσεων σελ. 23 2.2.1.5 Ειδοποίηση κλήσεων σελ. 23 2.2.2 Βασικές υπηρεσίες μηνυμάτων σελ. 23 2.2.2.1 Προσωπικός τηλεφωνητής σελ. 23 2.2.2.2 SMS (Short Message Services) σελ. 24 2.2.2.3 MMS (Multimedia Message Services) σελ. 24 2.2.3 Υπηρεσίες Split Bill και Web2SMS για επιχειρήσεις σελ. 25 2.2.4 Υπηρεσία E-billing σελ. 26 2.2.5 Mobile e-mail - Mobile Web σελ. 26 2.2.6 Υπηρεσίες Mobile Banking σελ. 28 2.2.7 Αγορά εισιτηρίων μέσω κινητού τηλεφώνου(mobile ticket) σελ. 30 2.2.8 Mobile TV σελ. 30 2.3 Εφαρμογές κινητής τηλεφωνίας σελ. 31 2.3.1 Κινητό εμπόριο σελ. 31 2.3.1.1 Κινητές πληρωμές σελ. 31 2.3.1.2 Κινητή ψυχαγωγία σελ. 32 2.3.1.3 Κινητή επιχειρηματικότητα σελ. 32 2.3.2 Εφαρμογή file sharing και i-site Builder σελ. 33 2.3.3 Εφαρμογές για άτομα με προβλήματα όρασης σελ. 34 2.3.4 Γεωγραφικός εντοπισμός σελ. 36 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3Ο ΓΕΝΙΕΣ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ 3.1 Πρώτη γενιά σελ. 38 3.1.1 C - 450 σελ. 38 3.1.2 AMPS (Advanced Mobile Phone System) σελ. 38 3.1.3 TACS (Total Access Communications System) σελ. 39 3.1.4 NMT (Nordic Mobile Telephone) σελ. 40 3.1.5 NTT σελ. 40 3.2 Δεύτερη γενιά σελ. 41 3.2.1 Το GSM σελ. 41 3.2.1.1 Η έλευση του GSM σελ. 42 3.2.1.2 Οι σταθμοί του GSM σελ. 42

3.2.1.3 Το GSM στην Ελλάδα σελ. 43 3.2.1.4 Ζώνες συχνοτήτων GSM σελ. 43 3.2.1.5 Κυψελοειδής δομή δικτύου σελ. 45 3.2.1.6 Τα μέρη του GSM σελ. 46 3.2.1.7 Πλεονεκτήματα του GSM σελ. 47 3.2.1.8 Υπηρεσίες του GSM σελ. 47 3.2.2 Άλλα συστήματα δεύτερης γενιάς σελ. 47 3.2.2.1 D - AMPS σελ. 48 3.2.2.2 CDMA (Code Division Multiple Access) σελ. 48 3.2.2.3 PDC (Personal Digital Cellular) σελ. 49 3.2.3 Μεταβατική γενιά (2,5 G) σελ. 50 3.2.3.1 GPRS (General Packet Radio Service) σελ. 50 3.2.3.2 HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) σελ. 51 3.3 Τρίτη γενιά σελ. 51 3.3.1 3G - UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) σελ. 52 3.3.1.1 Η μετάβαση στο 3G - UMTS σελ. 54 3.3.2 EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) σελ. 54 3.3.3 W - CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) σελ. 55 3.4 Τέταρτη γενιά σελ. 56 3.4.1 Τεχνολογίες τέταρτης γενιάς σελ. 57 3.4.1.1 Υπηρεσίες φωνής, δεδομένων, πολυμέσων σελ. 57 3.4.1.2 Τεχνολογία UMB σελ. 60 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4Ο ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ 4.1 Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σελ. 61 4.1.1 Ορισμός ακτινοβολίας σελ. 61 4.1.1.1 Ιοντίζουσες ακτινοβολίες σελ. 62 4.1.1.1.1 Πηγές ιοντιζουσών ακτινοβολιών σελ. 62 4.1.1.1.2 Βιολογικές επιδράσεις σελ. 63 4.1.1.2 Μη ιοντίζουσες ακτινοβολίες σελ. 64 4.1.1.2.1 Βιολογικές επιδράσεις σελ. 64 4.1.1.3 Φυσικά μεγέθη ακτινοβολίας σελ. 65 4.1.2 Μετρήσεις ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σελ. 65

4.1.3 Ακτινοβολία κινητών τηλεφώνων και σταθμών βάσης σελ. 67 4.1.3.1 Πότε και πόσο ακτινοβολούν τα κινητά τηλέφωνα σελ. 68 4.1.3.2 Τι εκπέμπουν τα ασύρματα τηλέφωνα σε σχέση με τα κινητά σελ. 68 4.1.3.3 Μέτρηση απορροφούμενης ακτινοβολίας κατά την χρήση του κινητού σελ. 69 4.1.3.4 Προληπτικά μέτρα για την μείωση της ακτινοβολίας σελ. 70 4.2 Επιπτώσεις ακτινοβολίας στην υγεία σελ. 70 4.2.1 Θερμικά αποτελέσματα σελ. 70 4.2.1.1 Οφθαλμοί σελ. 70 4.2.1.2 Εγκέφαλος σελ. 71 4.2.1.3 Σύστημα ακοής σελ. 71 4.2.1.4 Άνδρες και γονιμότητα σελ. 72 4.2.1.5 Νεοπλασίες σελ. 73 4.2.1.6 Αϋπνία στρες και πονοκέφαλος σελ. 74 4.2.2 Μη θερμικά αποτελέσματα σελ. 75 4.2.3 Άλλες επιπτώσεις σελ. 75 4.2.3.1 Οδήγηση σελ. 75 4.2.3.2 Ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές σελ. 76 4.2.3.3 Κινητά τηλέφωνα και παιδί σελ. 76 4.3 Περιβαλλοντικές επιπτώσεις σελ. 77 4.3.1 Φυσικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις σελ. 77 4.3.2 Βιολογικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις σελ. 77 4.3.3 Κοινωνικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις σελ. 78 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5Ο ΕΡΕΥΝΑ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ 5.1 Ερωτηματολόγιο πτυχιακής σελ. 80 5.2 Ανάλυση απαντήσεων ερωτηματολογίου σελ. 84 Συμπεράσματα σελ. 118 Βιβλιογραφία - Αναφορές σελ. 119

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η κινητή τηλεφωνία έχει εξαπλωθεί και συνεχίζεται να διαδίδεται παγκοσμίως με ταχύτατο ρυθμό και αποτελεί μεγάλο κομμάτι στη ζωή μας. Οι χρήστες όλων των ηλικιών πολλαπλασιάζονται. Όλο και περισσότερα άτομα ακόμα και από πολύ μικρή ηλικία έχουν σήμερα κινητό τηλέφωνο. Καθημερινά, οι περισσότεροι από μας, τη χρησιμοποιούμε γιατί μας προσφέρει μοναδική ευκολία επικοινωνίας όπου και αν βρισκόμαστε [1]. Είναι η τεχνολογία με την μεγαλύτερη διείσδυση στην ελληνική κοινωνία, καθώς καλύπτει την ανάγκη για επικοινωνία σε μεγάλες αποστάσεις, ανάμεσα σε χρήστες που έχουν μεγάλη ελευθερία κίνησης, με τη βοήθεια ειδικών ασύρματων συσκευών. Παρά το ότι εμφανίστηκε περίπου δέκα χρόνια μετά την έλευση των προσωπικών υπολογιστών, έχει υπερδιπλάσιο αριθμό χρηστών. Με άλλα λόγια αποτελούν ένα αρκετά μεγαλύτερο όγκο καταναλωτών [2]. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα παρακάτω στοιχεία αντλήθηκαν εξ ολοκλήρου από πηγές του διαδικτύου, εφόσον η βιβλιογραφική επισκόπηση περιόριζε κατά πολύ την άντληση πρόσφατων πληροφοριών. Η εργασία αποτελείται από τα εξής κεφάλαια: Πρώτο κεφάλαιο: Το πρώτο κεφάλαιο αναφέρεται στην ιστορία και στην εξέλιξη της κινητής τηλεφωνίας. Δεύτερο κεφάλαιο: Στο δεύτερο αναλύονται τα δίκτυα, οι υπηρεσίες και οι εφαρμογές της κινητής τηλεφωνίας. Τρίτο κεφάλαιο: Στο τρίτο, περιγράφονται οι τέσσερις γενιές της κινητής τηλεφωνίας Τέταρτο κεφάλαιο: Στο τέταρτο ερευνάται η ακτινοβολία που εκπέμπεται από τα κινητά τηλέφωνα και οι επιπτώσεις που έχουν στην ανθρώπινη υγεία και στο περιβάλλον. Πέμπτο κεφάλαιο: Στο τελευταίο κεφάλαιο της εργασίας παρουσιάζονται τα αποτελέσματα έρευνας που αφορά την κινητή τηλεφωνία. 1

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΙΣΤΟΡΙΑ - ΕΞΕΛΙΞΗ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ 1.1 Ιστορία κινητής τηλεφωνίας 1.1.1 Προϊστορία κινητής τηλεφωνίας Οι ρίζες των κινητών τηλεφώνων εντοπίζονται ήδη από το δεύτερο μισό του 19ου αιώνα, όταν άρχισαν να ξεπηδούν τεχνολογίες και εφευρέσεις όπως το τηλέφωνο, ο τηλέγραφος ή η ανακάλυψη και μελέτη των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Τα ονόματα μεγάλων και πρωτοπόρων, όπως του Αλεξάντερ Γκράχαμ Μπελ, του Γουλιέλμου Μαρκόνι, του Ενρίκου Χερτζ και άλλων, χαράχτηκαν μαζί με τις βάσεις της σύγχρονης εποχής στις τηλεπικοινωνίες. Είναι χαρακτηριστικό το ότι σχεδόν παράλληλα με την ανάπτυξη του τηλεφώνου, υπήρξε και η ιδέα για ασύρματη τηλεπικοινωνία, αν και οι αντίστοιχες τεχνολογίες εμφανίστηκαν αρκετά αργότερα, όσον αφορά στον τομέα αυτόν. Το κινητό τηλέφωνο συνδυάζει θα λέγαμε δύο βασικές τεχνολογίες. Είναι τηλέφωνο, ωστόσο το όλο σύστημα από πλευράς δικτύου θυμίζει ραδιόφωνο. Λειτουργεί, μιλώντας πιο απλά, σαν το ραδιόφωνο, όπου υπάρχουν σταθμοί - κεραίες που αναμεταδίδουν το σήμα, ώστε να βρίσκεται σε συνεχή σύνδεση η μονάδα - συσκευή κινητής τηλεφωνίας. Μάλιστα, πριν υπάρξει η κινητή τηλεφωνία, με την τελική σημασία της λέξης, τα ράδιο-τηλέφωνα ήταν το καταλληλότερο σύστημα κινητής τηλεπικοινωνίας [3]. Σε αυτήν την περίπτωση, υπήρχε ένας κεντρικός πομποδέκτης, μια μόνο κεραία σε κάθε πόλη, στην οποία υπήρχαν περίπου 25 διαθέσιμα κανάλια. Αυτό σήμαινε αυτομάτως πως χρειαζόταν ένας αρκετά ισχυρός πομπός, τόσο ώστε να είναι ικανός να εκπέμπει σε απόσταση περίπου 70 χιλιομέτρων, πράγμα που σήμαινε ότι δεν μπορούσε ο καθένας να χρησιμοποιήσει τα ράδιο-τηλέφωνα, καθώς δεν υπήρχαν αρκετά κανάλια επικοινωνίας. Με μια επιστροφή πίσω στις πρώτες σπίθες της τεχνολογικές αυτής επανάστασης, γυρίζουμε 2

στον Αλεξάντερ Γκράχαμ Μπελ, ο οποίος επινόησε το τηλέφωνο, επιχειρώντας να ξεπεράσει τις δυνατότητες του τηλέγραφου. Ο τελευταίος αποτελούσε μια διάταξη που αναπτύχθηκε και εξελίχθηκε κατά το 1938 από τον Αμερικανό Μορς (Samuel Finley Breese Morse, 1791-1872) και ήταν δυνατόν να μεταφέρει μόνο σήματα. Επιχειρώντας να μεταδώσει τη φωνή λοιπόν, ο Bell οδηγήθηκε στο τηλέφωνο, κατά το 1876. Επόμενος σημαντικός σταθμός ήταν το 1895, όταν ο Γουλιέλμος Μαρκόνι (Giuglielmo Marconi) κατάφερε να απελευθερώσει από τα σύρματα την επικοινωνία και πραγματοποίησε το 1901 μέσω ραδιοκυμάτων την αποστολή μηνύματος από την Αγγλία στη Αμερική, η πρώτη υπερατλαντική εκπομπή μηνύματος. Τα ίδια τα ραδιοκύματα έχουν τις ρίζες τους στο Νικολάι Τέσλα, ο οποίος αναγνώρισε την ύπαρξή τους, την όλη βάση της ασύρματης τηλεπικοινωνίας [3]. Το 1903, οι Γερμανικές AEG και Siemens & Halske ιδρύουν την Deutsche Telefunken GmbH και σε συνεργασία με την Lorezn AG πραγματοποιούν την πρώτη εκπομπή ήχου και ομιλίας μόλις 3 χρόνια μετά. Όταν και η Αμερικανική Τηλεφωνική και Τηλεγραφική Εταιρεία AT&T συνεργάστηκε, το κατόρθωμα αυτό βελτιώθηκε, οδηγώντας στην πρώτη υπερατλαντική μετάδοση ήχου, από τις Η.Π.Α. στη Γαλλία. Επισήμως, μπορούμε να τοποθετήσουμε τη γένεση της κινητής τηλεφωνίας, όπως την αντιλαμβανόμαστε σήμερα, γύρω στο 1918, αν και μετά το δεύτερο μισό του 20ου αιώνα συνέβησαν οι πιο σημαντικές εξελίξεις. Είναι χαρακτηριστικό ότι εγκαταστάσεις κινητής τηλεφωνίας υπήρχαν σε τρένα. Συγκεκριμένα, μερικές πρώτες δοκιμές είχαν πραγματοποιηθεί στη Γερμανία, στην στρατιωτική γραμμή Βερολίνο - Zossen. Ύστερα και σε ιδιωτική γραμμή που συνέδεε το Teltow, προάστιο του Βερολίνου, με την Saxony - Anhalt πόλη Lichterfelde. Πλέον, το 1926, κάθε ταχύ τρένο που εκτελούσε το δρομολόγιο Αμβούργο - Βερολίνο ήταν εξοπλισμένο με σύστημα κινητής τηλεφωνίας, ενώ από διάφορες στατιστικές προκύπτουν κατά μέσο όρο 40 τηλεφωνικές κλήσεις την ημέρα, κατά την περίοδο 1926-1927. Από την άλλη μεριά ο εξοπλισμός που υπήρχε στα τρένα ήταν τεράστιος σε διαστάσεις, ενώ και το κόστος χρήσης ήταν ανάλογα μεγάλο [3]. Για να πραγματοποιήσει κάποιος μια κλήση, χρειαζόταν να χρησιμοποιήσει μια ειδική καμπίνα στο τρένο, με ένα συμβατικό σετ συσκευής τηλεφώνου. Στη συνέχεια, το σήμα μεταδιδόταν μέσω καλωδίων στην οροφή του τρένου, όπου υπήρχαν στερεωμένα διάφορα καλώδια. Οι κεραίες ύστερα μετέδιδαν το σήμα σε τηλεφωνικές γραμμές, οι οποίες βρίσκονταν δίπλα στις σιδηροτροχιές. Ακολούθως, χειροκίνητοι διακόπτες μετέδιδαν τη σύνδεση στο σταθερό τηλεφωνικό δίκτυο. 3

Ο αναλογικός, όπως λέγεται, τύπος δικτύων κινητής τηλεφωνίας άρχισε από τότε να εμφανίζεται και επέζησε ως και τις αρχές περίπου της δεκαετίας του 90, όταν και η ψηφιακή εποχή άρχισε να εδραιώνεται. Αυτού του τύπου η κινητή τηλεφωνία συνιστά την 1η γενιά των κινητών τηλεπικοινωνιών [3]. 1.1.2 Η κινητή τηλεφωνία από το 1940 έως σήμερα Η περιπέτεια της κινητής τηλεφωνίας ξεκίνησε αμέσως μετά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο, με τις πρώτες προσπάθειες των Σουηδών, Φιλανδών και Αμερικανών. Όμως, ως ληξιαρχική πράξη γέννησής της θεωρείται η 3η Απριλίου 1973. Ήταν ένα μουντό ανοιξιάτικο πρωινό στη Νέα Υόρκη. Ο δόκτωρ Martin Cooper της «Motorola», περπατώντας σ' ένα δρόμο της αμερικάνικης μεγαλούπολης ήξερε ότι έγραφε ιστορία. Στα δυο του χέρια κρατούσε μια συσκευή που έμοιαζε με φορητό ασύρματο. Είχε ύψος 25 εκατοστά και βάρος 900 γραμμάρια. Ήταν το πρώτο σύγχρονο κινητό τηλέφωνο με τον κωδικό Motorola DynaTAC. Σχημάτισε τον αριθμό του βασικού ανταγωνιστή του, Τζόελ Ένγκελ, που δούλευε για λογαριασμό της Bell Labs. «Γεια σου Τζο, σου μιλάω από ένα αληθινό κινητό τηλέφωνο» του είπε. «Παρότι δεν είχαμε τις καλύτερες των σχέσεων, μου συμπεριφέρθηκε πολύ ευγενικά», δήλωσε χρόνια αργότερα ο Cooper σε μια συνέντευξή του. Η Bell πήρε τη ρεβάνς το 1978, κατασκευάζοντας το πρώτο δοκιμαστικό δίκτυο κινητής τηλεφωνίας που ήταν αναγκαίο για την εξέλιξη και την εμπορική εκμετάλλευση του κινητού [4] [5]. Το 1979 αρχίζει η λειτουργία του πρώτου εμπορικού δικτύου κινητής τηλεφωνίας στο Τόκιο. Το πρώτο αυτοματοποιημένο δίκτυο κινητής τηλεφωνίας λειτούργησε στις αρχές της δεκαετίας του '80 στη Σκανδιναβία. Μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του '80 τα κινητά τηλέφωνα ήταν ογκώδη για να μεταφέρονται στην τσέπη και έτσι ήταν εγκατεστημένα κυρίως σε αυτοκίνητα. Το πρώτο κινητό που έλαβε άδεια έγκρισης ήταν το μοντέλο της «Motorola» DynaTAC8000X, το οποίο υπήρξε η ναυαρχίδα των λεγόμενων κινητών πρώτης γενιάς (1G). Η πρώτη γενιά 1G έκανε την εμφάνισή της πριν από το 1990 σε ορισμένες χώρες της Ευρώπης και στην Αμερική. Στην Ελλάδα δεν έφτασε ποτέ. Τα χαρακτηριστικά της ήταν οι ογκώδεις συσκευές, οι χαμηλότατες ταχύτητες, η χαμηλή ποιότητα και η αναλογική 4

μετάδοση φωνής. Τα πιο γνωστά συστήματα της πρώτης γενιάς είναι το C-450, το AMPS, το TACS, το NMT και το NTT. Η δεύτερη γενιά (2G) κινητής τηλεφωνίας εμφανίστηκε στις αρχές της δεκαετίας του '90, με την ψηφιοποίηση δικτύων (GSM) και συσκευών. Τα κινητά έγιναν μικρότερα (100-200 γραμμάρια), χωρούσαν στην παλάμη και έμπαιναν έστω και με δυσκολία στην τσέπη του χρήστη τους. Τα κύρια χαρακτηριστικά της 2ης γενιάς είναι η ψηφιακή μετάδοση φωνής, η αποστολή σύντομων γραπτών μηνυμάτων (SMS) και τη λήψη φωτογραφιών. Άλλες τεχνολογικές υποδομές που εντάσσονται στην 2G είναι οι εξής: TDMA, CDMA και PDC. Μεταξύ δεύτερης και τρίτης γενιάς παρεμβάλλεται η 2,5G. Τα τεχνολογικά πρότυπα σ' αυτήν την περίοδο είναι το GPRS (General Packet Radio Service) και το HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) τα οποία προσφέρουν καλύτερη ποιότητα μετάδοσης φωνής και μετάδοσης δεδομένων σε πολύ υψηλότερες ταχύτητες σε σχέση με την δεύτερη γενιά. Στις αρχές του 21ου αιώνα, παρουσιάστηκαν τα πρότυπα της τρίτης γενιάς (3G) που παρέχουν νέες υπηρεσίες και ακόμα πιο υψηλότερες ταχύτητες μετάδοσης δεδομένων. Οι χρήστες κινητών τηλεφώνων 3G έχουν την δυνατότητα να παρακολουθήσουν τηλεοπτικά προγράμματα μέσω του κινητού, να έχουν συνεχής σύνδεση με το Διαδίκτυο και πολλές άλλες απεριόριστες υπηρεσίες πολυμέσων. Τα πιο γνωστά συστήματα αυτής της γενιάς είναι το UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), το EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) και το W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access). Ο διάδοχος των παραπάνω γενιών κινητής τηλεφωνίας είναι η τέταρτη γενιά (4G) η εξερεύνηση της οποίας έχει ήδη ξεκινήσει και υπολογίζεται ότι θα έχει εμφανιστεί ως το 2010. Η 4G θα προσεγγίσει περισσότερο τις προσωπικές επικοινωνίες με καλύτερη απόδοση. Επίσης, δεν θα παρέχει μόνο ομιλία ή εικόνα αλλά θα προειδοποιεί και θα ενημερώνει τον χρήστη. Σήμερα, η διείσδυση του κινητού τηλεφώνου στον πλανήτη ξεπερνά το 30%, με αλματώδη άνοδο στις φτωχές χώρες του πλανήτη και κυρίως στην Αφρική. Η φιλανδική εταιρεία Nokia, με μερίδιο αγοράς 36%, κατέχει την πρώτη θέση στις πωλήσεις κινητών τηλεφώνων παγκοσμίως [4] [5]. Στην Ελλάδα η κινητή τηλεφωνία έκανε την εμφάνισή της το 1992, με την προκήρυξη διαγωνισμού από το Ελληνικό Κράτος για τη χορήγηση δύο αδειών. Οι δυο άδειες κατακυρώθηκαν στην Panafon (νυν Vodafone), πολυμετοχική εταιρεία με επικεφαλής την αγγλική Vodafone και στην ιταλική Telestet (έπειτα TIM και νυν WIND). Στο ταμείο Δημοσίου εισρέουν 58 δις δρχ (170.212.765,96 ) και οι δύο εταιρείες υπογράφουν 5

σύμβαση που τους δίνει δικαίωμα αποκλειστικής λειτουργίας δικτύων κινητής τηλεφωνίας για 8 χρόνια. Οι Telestet και Panafon εγκαθιστούν κεραίες ξεκινώντας από το λεκανοπέδιο Αττικής, αλλά πρέπει να υπάρξει διασύνδεση των δικτύων τους με εκείνο του ΟΤΕ. Σε αντίθετη περίπτωση, οι συνδρομητές των εταιριών δεν θα μπορούσαν να καλέσουν σταθερό τηλέφωνο και το αντίστροφο. Οι επικρίσεις εντείνονται όταν γίνεται γνωστό ότι ο ΟΤΕ θα εισπράττει τέλος διασύνδεσης 34 δρχ. (0,09 ) το λεπτό, τη στιγμή που οι δύο εταιρείες θα χρεώνουν 67-68 δρχ (0,19 ) για 60 δευτερόλεπτα συνδιάλεξης. Ο καθορισμός του τέλους διασύνδεσης σε αυτά τα επίπεδα βασίζεται στις συμβάσεις που έχουν υπογραφεί και που έχουν ήδη προκαλέσει αναταράξεις στις σχέσεις του ΟΤΕ - κυβέρνησης και παραιτήσεις στελεχών του πρώτου. Τελικά η συμφωνία για την διασύνδεση υπογράφεται στα τέλη Μαΐου υπό την προστασία των ΜΑΤ. Οι δύο εταιρείες μπαίνουν πλέον στην τελική ευθεία και στα τέλη Ιουνίου γίνεται η πρώτη κλήση στο δίκτυο της Telestet, ενώ η Panafon λίγα 24ωρα μετά, παρουσιάζει της λεπτομέρειες της εμπορικής πολιτικής. Οι αριθμοί ζαλίζουν και δείχνουν πως η κινητή τηλεφωνία στα πρώτα της βήματα είναι προσιτή μόνο στους προνομιούχους. Η συσκευή κοστίζει 200-400.000 δρχ (586,51-1.173,02 αντίστοιχα), τα έξοδα σύνδεσης ανέρχονται σε 25.000 δρχ (73,31 ) και το μηνιαίο πάγιο στις 10.000 δρχ. (29,33 ). Για τις ανάγκες σύγκρισης σημειώνουμε ότι ο βασικός μισθός τότε άγγιζε τις 80.000 δρχ (234,60 ). Πάντως η Panafon και η Telestet δήλωναν πως ήδη 2.000 άτομα είχαν εκφράσει την επιθυμία να γίνουν συνδρομητές. Δειλά δειλά η κινητή τηλεφωνία μπαίνει στη ζωή μας και όλοι εντυπωσιάζονται από το μικρό μέγεθος των συσκευών, που δεν ήταν μεγαλύτερες από δύο πακέτα τσιγάρα και είχαν βάρος «μόλις» 200-250 γραμμάρια [6]. Τους πρώτους μήνες του 1993 τα κινητά τηλέφωνα λειτουργούσαν μόνο στην Αττική και τα νησιά του Σαρωνικού. Το κόστος ήταν απαγορευτικό για τους πολλούς. Οι συσκευές στοίχιζαν από 238.700-477.400 δρχ (700-1400 ), το τέλος ενεργοποίησης 28.985 δρχ (85 ), το μηνιαίο πάγιο 13.640 δρχ (40 ) και το λεπτό ομιλίας 85 δρχ (0,25 ). Έτσι, μόνο 1000 ήταν οι συνδρομητές τις πρώτες μέρες του Ιουλίου. Η TIM ξεκίνησε την εμπορική της εκμετάλλευση στις 29 Ιουνίου 1993 και η Panafon την 1η Ιουλίου του ίδιου χρόνου, όπου στις 8/7/1993 θα παρουσιάσει το πρώτο πακέτο προπληρωμένης (καρτοκινητής) τηλεφωνίας με τίτλο «Panafon a la carte». Ο αριθμός των συνδρομητών αυξάνεται σταδιακά και νέες υπηρεσίες, όπως ο αυτόματος τηλεφωνητής και τα γραπτά μηνύματα, εμφανίζονται στην ελληνική αγορά, ενώ ταυτόχρονα οι δύο εταιρείες 6

επεκτείνουν τα δίκτυα τους. Τον Ιανουάριο του 1998 στο πλαίσιο της Δ.Ε.Θ., κάνει την παρθενική της εμφάνιση η θυγατρική του ΟΤΕ, η CosmOTE [4] [5]. Το 2000 ξεκινά η λειτουργία των 3G δικτύων τα οποία επιτρέπουν στους συνδρομητές να μεταφέρουν τεράστιες ποσότητες data ασύρματα και να κάνουν βιντεοκλήσεις. Ωστόσο κανένας δεν κάνει το τελευταίο [7]. Στις 19 Ιουνίου 2002 εμφανίζεται η Q, εταιρεία του ομίλου Φέσσα, η οποία στη συνέχεια εξαγοράσθηκε από την TIM (Ιανουάριος 2006) και έτσι σήμερα δραστηριοποιούνται τρεις εταιρείες, WIND, Vodafone και Cosmote, που είναι η ηγέτιδα στο χώρο της κινητής τηλεφωνίας. Τον Δεκέμβριο του 2006, 13 χρόνια μετά (1993-2006), λειτουργούσαν στη χώρα μας 13.551.000 συσκευές που καλύπτουν το 120,5% του ελληνικού πληθυσμού, γεγονός που κατατάσσει την Ελλάδα στις πρώτες θέσεις παγκοσμίως σε αναλογία πληθυσμού και κινητών τηλεφώνων. Το 2007 περίπου 1,3 δις άνθρωποι έχουν κινητό, δηλαδή το 1/5 του πληθυσμού της γης, ενώ σήμερα το ποσοστό διείσδυσης της κινητής τηλεφωνίας, αν λάβουμε υπόψη τον πληθυσμό της χώρας, φτάνει στο 128% [6]. 1.1.3 Οι σταθμοί στην ιστορία της κινητής τηλεφω νίας 1940 - Η αρχή της ιστορίας των κινητών τηλεφώνων βασίζεται στο ραδιόφωνο, τεχνολογία που αναπτύχθηκε από το 1940 και μετά. 1946 - Η πρώτη επίσημη κινητή τηλεφωνία χρησιμοποιήθηκε στη Σουηδία, από τη σουηδική αστυνομία. 1947 - Γεννιέται η ιδέα του κινητού τηλεφώνου, όταν οι επιστήμονες των AT&T (Cingular) συνειδητοποιούν ότι ένας πομπός μικρής εμβέλειας μπορεί να μεταμορφωθεί σε πομπό μεγάλης εμβέλειας συνδέοντας πολλές «κυψέλες» ενός τοπικού δικτύου. 1950 - Διαδίδονται τα τηλέφωνα στο αυτοκίνητο. Το 1954 ο businessman με το όνομα Larrabee πραγματοποιεί μια κλήση από το τηλέφωνο της λιμουζίνας του. 1970 - Οι Rich & famous στη Βρετανία εμφανίζονται όλο και περισσότερο να χρησιμοποιούν τηλέφωνο στο αυτοκίνητο. Επίσης ο Edward Joel Amos, ο οποίος ήταν μηχανικός στα Bell Labs, ανέπτυξε την πρόσκληση handoff σύστημα. Αυτή η τεχνολογία διευκολύνει τη συνέχεια της μιας τηλεφωνικής κλήσης από μια περιοχή στην άλλη, χωρίς να εγκαταλείπουν την τηλεφωνική κλήση. 7

1973 - Η 3η Απριλίου 1973 θεωρείται ως η ληξιαρχική πράξη γέννησης της κινητής τηλεφωνίας. Ο Dr. Martin Cooper της Motorola κάνει το πρώτο τηλεφώνημα στον ανταγωνιστή του Joel Engel (AT&T Bell Labs) περπατώντας στους δρόμους της Νέας Υόρκης χρησιμοποιώντας το Motorola DynaTAC. 1978 - Κατασκευάστηκε το πρώτο δοκιμαστικό δίκτυο κινητής τηλεφωνίας. 1979 - Αρχίζει η λειτουργία του πρώτου εμπορικού δικτύου κινητής τηλεφωνίας στο Τόκιο. 1983 - Ο Dr. Martin Cooper παρουσιάζει το DynaTAC 8000X που στοιχίζει 2,500$. 1984 - Παρά της τσιμπημένες τιμές των κινητών τηλεφώνων, περίπου 300.000 άνθρωποι στον κόσμο έχουν στην κατοχή τους ένα. 1989 - Η Motorola παρουσιάζει το MicroTAC. Έκπληκτοι αφελείς τρέχουν να αποκτήσουν το τηλέφωνο θαύμα που δεν είναι δύσκολο στην χρήση και κυρίως στην μεταφορά. 1990 - Έρχεται η δεύτερη γενιά κινητής τηλεφωνίας (2G) συμπεριλαμβανομένου του GSM και στις Η.Π.Α. πραγματοποιείται το πρώτο ψηφιακό τηλεφώνημα από κινητό. 1991 - Η Ευρώπη ακολουθεί το παράδειγμα των Η.Π.Α. καθώς ανοίγει το πρώτο GSM ευρωπαϊκό δίκτυο. 1992 - Κυκλοφορεί το περίφημο Nokia 101 και κλέβει τις εντυπώσεις. Εμφανίστηκε στην Ελλάδα η κινητή τηλεφωνία. 1996 - Λανσάρεται στην αγορά το Motorola StarTAC το πρώτο Clamshell κινητό και το μικρότερο της εποχής του. Λίγο αργότερα, βραβεύεται ως ένα από τα 50 σημαντικότερα gadgets του δεύτερου μισού του 20ου αιώνα. 1999 - Το Matrix κάνει διάσημα τα κινητά μπανάνα 7110 και 8110. Ποτέ άλλοτε τα κινητά της Nokia δεν ήταν τόσο δημοφιλή. 2000 - Ξεκινά η λειτουργία των 3G δικτύων τα οποία επιτρέπουν στους συνδρομητές να μεταφέρουν τεράστιες ποσότητες data ασύρματα και να κάνουν βιντεοκλήσεις. 2001 - Κυκλοφορεί το SE T68, το πρώτο μαζικό έγχρωμο κινητό. 2004 - Οι πωλήσεις των ringtones ξεπερνούν τα 2,5 δις $. 2007 - Περίπου 1,3 δις άνθρωποι έχουν κινητό, δηλαδή το 1/5 του πληθυσμού της γης 2009 - Το ποσοστό διείσδυσης της κινητής τηλεφωνίας, αν λάβουμε υπόψη το πληθυσμό της χώρας, φτάνει στο 128% [8] [9]. 8

1.2 Εξέλιξη - ανάπτυξη κινητής τηλεφωνίας 1.2.1 Ιστορική εξέλιξη κινητής τηλεφωνίας Το έτος 1875, ένας φαινομενικά άσχετος με την τεχνική, ο καθηγητής φυσιολογίας της φωνής, Alexander Bell (ο οποίος έζησε το 1847-1922), παρουσίασε ένα σύστημα τηλεμετάδοσης της ανθρώπινης φωνής, ένα τηλέφωνο. Για την ακρίβεια, στο πρώτο τηλέφωνο, ο Bell επινόησε τον ηλεκτρομαγνητικό μετατροπέα ήχου. Στο στενό σημείο ενός χωνιού τοποθέτησε μια λεπτή μεταλλική μεμβράνη και ακριβώς δίπλα της βρισκόταν ένα πηνίο, τυλιγμένο σε μια μαγνητική ράβδο. Οι ταλαντώσεις της μεμβράνης από τα ηχητικά κύματα παρήγαγαν στο πηνίο ασθενή ηλεκτρική τάση. Στην άλλη άκρη η ίδια διάταξη λειτουργούσε ως μεγάφωνο. Οι μεταβολές του ρεύματος στο πηνίο προκαλούσαν ταλαντώσεις στη μεμβράνη, η οποία δημιουργούσε έτσι ηχητικά κύματα. Επειδή σε κάθε πλευρά της τηλεφωνικής γραμμής λειτουργούσε ένα μόνο σύστημα ηλεκτρομαγνητικού μετατροπέα ήχου, έπρεπε ο χρήστης να τοποθετεί το χωνί, μια στο αυτί για να ακούει και μια στο στόμα για να μιλάει. Η συσκευή αυτή βελτιώθηκε σύντομα από πολλούς τεχνικούς και αποτέλεσε το πρώτο τηλεφωνικό σύστημα με ικανοποιητική λειτουργία. Όμοια τηλεφωνικά συστήματα είχαν παρουσιάσει κατά καιρούς διάφοροι τεχνικοί, τα οποία τελικά δεν γίνονταν αποδεκτά, το πρώτο δε του Philip Reis θεωρήθηκε παιδικό παιχνίδι. Αλλά και για το τηλέφωνο του Bell, όταν αυτό είχε ήδη βελτιωθεί σημαντικά, γνωμοδότησε το έτος 1876 η εταιρία συμβουλών Western Union Finance Services αφού είπε: Αυτή η συσκευή έχει σοβαρές ελλείψεις και πρέπει να θεωρείται ακατάλληλη ως μέσο επικοινωνίας. Αυτό το πράγμα δεν έχει καμία αξία [10]. Είκοσι χρόνια αργότερα όταν ο Bell αγωνιζόταν να επιδείξει το τηλέφωνο σε αρχιμηχανικό της βρετανικής τηλεγραφικής εταιρίας, πήρε την απάντηση: Όχι κύριε μου, μπορεί οι Αμερικάνοι να χρειάζονται το τηλέφωνο, αλλά εμείς στην Αγγλία δεν το χρειαζόμαστε! Έχουμε πολλούς κλητήρες! Η εφεύρεση του Bell ήταν η αρχή μιας ραγδαίας εξέλιξης της τηλεφωνίας. Ήδη το έτος 1878 ιδρύθηκε στο New Heaven των Η.Π.Α. το πρώτο δημόσιο τηλεφωνικό δίκτυο με 21 συνδρομητές και το 1881 εγκαταστάθηκε το πρώτο τηλεφωνικό δίκτυο της Ευρώπης στο Άμστερνταμ με 49 συνδρομητές. Στα πρώτα χρόνια, λειτουργούσαν όλα τα τηλεφωνικά δίκτυα με κλήση στο κέντρο και παραγγελία της σύνδεσης. Συγκεκριμένα αν κάποιος ήθελε να τηλεφωνήσει, σήκωνε το ακουστικό και γύριζε τη μανιβέλα του απαγωγέα. Με αυτό τον τρόπο έφτανε ένα σήμα στην 9

τηλεφωνήτρια, η οποία μετέτρεπε την παραγγελιά για επικοινωνία σε σύνδεση στον κεντρικό τηλεφωνικό πίνακα [10]. Η αυτόματη τηλεφωνία άρχισε να λειτουργεί κάποια χρόνια αργότερα και διαδόθηκε σταδιακά. Από το 1895 λειτούργησε η πρώτη διεθνής σύνδεση μεταξύ Ολλανδίας και Βελγίου. Η εξέλιξη από εκείνη την εποχή της τηλεφωνίας έως τα σημερινά συστήματα κυψελοειδούς και δορυφορικής τηλεφωνίας είναι περίπου γνωστή. Με την εξάπλωση των τηλεφωνικών δικτύων έγινε αναγκαία η τοποθέτηση υπόγειων καλωδίων πολλαπλών αγωγών. Εδώ προέκυψε όμως το πρόβλημα ότι η απόσβεση των σημάτων στα υπόγεια μονωμένα καλώδια ήταν σημαντικά μεγαλύτερη από εκείνη των εναέριων αγωγών. Αρχικά αντιμετωπίστηκε το πρόβλημα έως ένα σημείο με την τεχνητή αύξηση της αυτεπαγωγής των καλωδίων. Το έτος 1899 πρότεινε ο σερβικής καταγωγής Αμερικανός, Michael Pupil, ένα καλώδιο στο οποίο σε συγκεκριμένες αποστάσεις παρενέβαλε πηνία. Με αυτή τη μέθοδο βελτιώθηκε σημαντικά η συμπεριφορά των καλωδίων. Ο δίσκος στις τηλεφωνικές συσκευές για την επιλογή του αριθμού τηλεφώνου του άλλου συνδρομητή είναι επινόηση ενός διευθυντή γραφείου τελετών. Όλες οι εταιρίες της εποχής, ευρωπαϊκές και αμερικανικές, εξαγόρασαν την ευρεσιτεχνία του ιδιότυπου κατασκευαστή και την χρησιμοποίησαν στις συσκευές τους. Για την βελτίωση της ποιότητας του μεταφερόμενου ήχου μέσω του τηλεφωνικού δικτύου, κατασκευάστηκαν σταδιακά βελτιωμένα μικρόφωνα και ακουστικά με τέτοια ικανοποιητική απόδοση, ώστε η εταιρία Sidemen's κατασκεύασε το έτος 1900 μια τηλεφωνική συσκευή σε μικρογραφία, την οποία διέθεσε στην αγορά ως ακουστικά βαρηκοΐας. Σε αυτά τα ακουστικά δόθηκε το όνομα φωνόφωνο, το οποίο όμως δεν επικράτησε. Στις μέρες μας μπορούμε να μιλήσουμε για κινητά τα οποία αναγνωρίζουν τον ιδιοκτήτη τους. Στην Ιαπωνία για παράδειγμα κυκλοφορούν κινητά τα οποία αναγνωρίζουν τον ιδιοκτήτη τους παίρνοντάς τον μια φωτογραφία [10]. Ακόμα στην Αγγλία τελειοποίησαν το πρώτο βιολογικό κινητό τηλέφωνο. Η Motorola είναι η πρώτη εταιρία που φτιάχνει κινητό το οποίο μόλις το φυτέψεις σε μια γλάστρα με λίπασμα από σαπισμένα φύλλα γίνεται σκόνη και χάρη σε ένα σπόρο άνθους που είναι τοποθετημένος στο κινητό φυτρώνει. Παρά την εξέλιξη των κινητών τηλεφώνων τόσα χρόνια, υπάρχουν και μειονεκτήματα, τα οποία δεν γίνονται σχεδόν ποτέ γνωστά επειδή δεν συμφέρει τους κατασκευαστές. Τα ραδιοκύματα που εκπέμπουν τα κινητά τηλέφωνα είναι επιβλαβή για τα κύτταρα του σώματος και προκαλούν βλάβες στο DNA. Μια έρευνα που ονομάζεται Reflex, έδειξε πως τα κινητά τηλέφωνα δεν είναι επικίνδυνα για την υγεία των ανθρώπων αλλά δημιουργούν ανεπανόρθωτες βλάβες στις μονές και 10

διπλές αλυσίδες DNA. Για αυτό το λόγο καλό είναι να χρησιμοποιούμε τη σταθερή τηλεφωνία όποτε είναι δυνατό. Στην Ελλάδα δεν έχουμε αναπτύξει και τόσο την τεχνολογία της κινητής και σταθερής τηλεφωνίας. Ωστόσο κάποιες μεγάλες εταιρίες κινητής τηλεφωνίας αναλαμβάνουν να εισάγουν από πιο αναπτυγμένες χώρες τέτοιας τεχνολογίας κινητά τηλέφωνα, με μεγάλες ικανότητες, τα οποία οι παλιές γενιές τα βλέπανε σε ταινίες επιστημονικής φαντασίας. Σε αντίθεση με την Ελλάδα, η Ιαπωνία έχει αναπτύξει τρομερά την βιομηχανία και κυρίως την αυτοκινητοβιομηχανία και τη βιομηχανία ηλεκτρικών ειδών άρα και την κινητή τηλεφωνία [10]. 1.2.2 Τεχνολογική ανάπτυξη κινητής τηλεφωνίας Το τηλέφωνο είναι μια ηλεκτρική συσκευή με την οποία επιτυγχάνεται η μεταβίβαση της φωνής, δηλαδή παρέχεται η δυνατότητα συνομιλίας ανάμεσα σε δυο πρόσωπα που βρίσκονται σε απόσταση. Ο εφευρέτης του είναι ο Γκράχαμ Μπελ (1875). Ήταν Αμερικανός και έζησε από το 1847 έως το 1922. Κάθε συσκευή τηλεφώνου διαθέτει ένα μικρόφωνο, ένα ακουστικό και μια κατάλληλη συσκευή πλήκτρων. Κατά τη διάρκεια της ομιλίας παράγεται το μικροφωνικό ρεύμα, αυτό αφού ενισχυθεί, μεταβιβάζεται μέσω των τηλεφωνικών γραμμών στο άλλο ακουστικό. Το ακουστικό είναι όργανο που μετατρέπει το ηλεκτρικό ρεύμα σε ηχητικά κύματα. Αποτελείται από πεταλοειδή μόνιμο μαγνήτη, στα άκρα του οποίου υπάρχουν δυο πηνία. Μπροστά από τους πόλους του μάντη υπάρχει πλάκα από μαλακό σίδηρο. Εάν μέσα από τα πηνία περάσει εναλλασσόμενο ρεύμα, η πλάκα εξαναγκάζεται σε ταλάντωση, λόγω της μεταβολής της έντασης του μαγνητικού πεδίου, με αποτέλεσμα την παραγωγή ηχητικών κυμάτων. Τα ηχητικά κύματα έχουν την ίδια συχνότητα με το ηλεκτρικό ρεύμα, που τροφοδοτεί το ακουστικό. Οι τηλεφωνικές συσκευές δεν ενώνονται απ' ευθείας μεταξύ τους, αλλά κάθε μια ξεχωριστά, μέσω των τηλεφωνικών γραμμών, με το τηλεφωνικό κέντρο. Για τις υπεραστικές κλήσεις χρησιμοποιούνται ενισχυτές για την ενίσχυση των μικροφωνικών τηλεφωνικών ρευμάτων [11]. 11

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2Ο ΔΙΚΤΥΑ, ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ 2.1 Δίκτυα κινητής τηλεφωνίας 2.1.1 Λειτουργία - Σταθμοί βάσης κινητής τηλεφωνίας Για να έχουμε την δυνατότητα χρήσης του κινητού τηλεφώνου είναι απαραίτητη η ύπαρξη ενός τουλάχιστον ασύρματου δικτύου κινητής τηλεφωνίας. Τα δίκτυα αυτά χρησιμοποιούν σταθμούς βάσης για να καλύψουν με ηλεκτρομαγνητικό σήμα τους χώρους που βρισκόμαστε. Όταν χρησιμοποιούμε το κινητό μας τηλέφωνο για να επικοινωνήσουμε, τότε αυτό στέλνει και λαμβάνει ηλεκτρομαγνητικά σήματα προς και από έναν σταθμό βάσης, ο οποίος στη συνέχεια επικοινωνεί ενσύρματα ή ασύρματα με κάποια κέντρα αναδιανέμοντας την πληροφορία, ώστε να μπορούμε να επικοινωνούμε με αυτούς που θέλουμε [12]. Το κινητό τηλέφωνο επικοινωνεί με έναν σταθμό βάσης ανταλλάσσοντας ηλεκτρομαγνητικά σήματα. 12

2.1.1.1 Τι είναι ο σταθμός βάσης Ο σταθμός βάσης είναι το σύνολο των εγκαταστάσεων μιας εταιρείας κινητής τηλεφωνίας που τοποθετούνται σε μια περιοχή για την υποστήριξη του ασύρματου δικτύου της. Οι σταθμοί βάσης αποτελούνται από κεραιοσυστήματα εκπομπής και λήψης των ηλεκτρομαγνητικών σημάτων, καθώς και ηλεκτρονικό εξοπλισμό για την επεξεργασία των σημάτων αυτών. Τα κεραιοσυστήματα των σταθμών βάσης βρίσκονται τοποθετημένα πάνω σε μεταλλικούς πυλώνες ή ιστούς. Πολλοί σταθμοί βάσης κατασκευάζονται εντός των πόλεων και έχουν τα κεραιοσυστήματά τους τοποθετημένα στις οροφές ψηλών κτιρίων [12] [13]. 2.1.1.2 Τι είναι η κυψέλη Κάθε σταθμός βάσης καλύπτει μια συγκεκριμένη γεωγραφική περιοχή, η οποία χωρίζεται σε μία ή περισσότερες κυψέλες. Το επιθυμητό από τις εταιρείες κινητής τηλεφωνίας μέγεθος της κυψέλης καθορίζεται βάσει των ιδιαίτερων γεωγραφικών χαρακτηριστικών της περιοχής, καθώς και τον αριθμό και τη χρήση των κινητών τηλεφώνων που συνήθως υπάρχουν εκεί. Επειδή κάθε σταθμός βάσης μπορεί να εξυπηρετήσει ταυτόχρονα περιορισμένο αριθμό τηλεφώνων (της τάξης των 50 με 100), οι κυψέλες είναι σχετικά μικρές εντός των πόλεων (της τάξης των εκατοντάδων μέτρων), και σχετικά μεγάλες στις αγροτικές περιοχές (της τάξης των δεκάδων χιλιομέτρων) [12]. 13

2.1.1.3 Τι κεραίες χρησιμοποιούν οι σταθμοί βάσης Οι σταθμοί βάσης χρειάζονται οπωσδήποτε κεραίες εκπομπής και λήψης για την επικοινωνία με τα κινητά τηλέφωνα. Οι κεραίες αυτές έχουν συνήθως μακρόστενο σχήμα, μήκος ένα με δύο μέτρα, πλάτος δέκα με είκοσι εκατοστά, πάχος μερικά εκατοστά και τοποθετούνται κατακόρυφα. Επίσης, υπάρχουν και κεραίες κινητής τηλεφωνίας που μοιάζουν με ραβδιά διαμέτρου λίγων εκατοστών και μήκους ένα με δύο μέτρα [13]. Πέραν των κεραιών για την σύνδεση με τα κινητά τηλέφωνα, οι σταθμοί βάσης έχουν συνήθως και μία μικροκυματική κεραία που χρησιμοποιείται για την ασύρματη σύνδεση του σταθμού με το κέντρο για την λήψη και την προώθηση των τηλεφωνικών κλήσεων. Οι κεραίες αυτές μοιάζουν με κυλινδρικά τύμπανα κάθετα τοποθετημένα διαμέτρου συνήθως τριάντα ή εξήντα εκατοστών [12]. 2.1.1.4 Πως εκπέμπουν οι κεραίες κινητής τηλεφωνίας Οι κεραίες κινητής τηλεφωνίας δεν εκπέμπουν σφαιρικά γύρω τους με τον ίδιο τρόπο, αλλά ακτινοβολούν σε συγκεκριμένες κατευθύνσεις για να επικοινωνούν με τα κινητά τηλέφωνα που βρίσκονται στην περιοχή που έχει σχεδιαστεί να καλύπτει ο σταθμός βάσης. Είναι, δηλαδή, κατευθυντικές και στο οριζόντιο και στο κατακόρυφο επίπεδο. Οι κεραίες αυτές ακτινοβολούν περισσότερο προς την κατεύθυνση του ορίζοντα όπου κατευθύνεται η κύρια δέσμη τους και πολύ λιγότερο στις υπόλοιπες [12] [13]. 14