Ce trebuie să știți despre comunicațiile celulare. Comunicare celulară mobilă

Este puțin trist că marea majoritate a oamenilor, la întrebarea: „Cum funcționează comunicarea celulară?”, răspund „prin aer” sau chiar „nu știu”.

Continuând acest subiect, am avut o conversație amuzantă cu un prieten pe tema comunicațiilor mobile. Acest lucru s-a întâmplat exact cu câteva zile înainte de ceea ce a fost sărbătorit de toți oamenii de semnalizare și lucrătorii din telecomunicații Sărbătoarea „Ziua Radioului”. S-a întâmplat ca, din cauza poziției sale arzătoare de viață, prietenul meu să creadă asta comunicația mobilă funcționează fără fire prin satelit. Datorită exclusiv undelor radio. La început nu l-am putut convinge. Dar după o scurtă conversație totul a căzut la loc.

După această „prelecție” prietenoasă, a apărut ideea de a scrie într-un limbaj simplu despre cum funcționează comunicațiile celulare. Totul este așa cum este.

Când formați un număr și începeți să sunați sau vă sună cineva, atunci dvs telefonul mobil comunică prin canal radio de la una dintre antenele celei mai apropiate stații de bază. Unde sunt aceste stații de bază, vă întrebați?

fi atent la clădiri industriale, clădiri urbane înalte și turnuri speciale. Pe ele există blocuri dreptunghiulare mari, gri, cu antene proeminente de diferite forme. Dar aceste antene nu sunt televiziune sau satelit, dar transceiver operatori celulari. Acestea sunt direcționate în direcții diferite pentru a oferi comunicare abonaților din toate direcțiile. La urma urmei, nu știm de unde va veni semnalul și unde ne va duce nefericitul abonat cu telefonul? În jargonul profesional, antenele sunt numite și „sectoare”. De regulă, acestea sunt setate de la unu la doisprezece.

De la antenă semnalul este transmis prin cablu direct către unitatea de control al stației. Împreună formează stația de bază [antene și unitatea de control]. Mai multe stații de bază, ale căror antene deservesc o zonă separată, de exemplu, un cartier sau un oraș mic, sunt conectate la o unitate specială - controlor. Până la 15 stații de bază sunt de obicei conectate la un controler.

La rândul lor, controlerele, dintre care pot fi și mai multe, sunt conectate prin cabluri la „tank de gândire” - intrerupator. Comutatorul oferă ieșire și intrare de semnale către liniile telefonice ale orașului, către alți operatori celulari, precum și către operatori de comunicații internaționale și pe distanțe lungi.

În rețelele mici se folosește un singur comutator, în cele mai mari, care deservește mai mult de un milion de abonați simultan, se pot folosi două, trei sau mai multe switch-uri, din nou interconectate prin fire.

De ce o asemenea complexitate? Cititorii vor întreba. S-ar părea că, pur și simplu poți conecta antenele la comutator și totul va funcționa. Și aici sunt stații de bază, comutatoare, o grămadă de cabluri... Dar nu este atât de simplu.

Când o persoană se deplasează pe stradă pe jos sau cu mașina, trenul etc. si in acelasi timp vorbind la telefon, este important sa se asigure continuitatea comunicarii. Semnaliștii numesc termenul procesului de predare a serviciului în rețelele mobile "predea". Este necesar să comutați în timp util telefonul abonatului de la o stație de bază la alta, de la un controler la altul și așa mai departe.

Dacă stațiile de bază au fost conectate direct la comutator, atunci toate acestea comutarea ar trebui să fie gestionată de comutator. Iar „bietul” tip are deja ceva de făcut. Designul rețelei pe mai multe niveluri face posibilă distribuirea uniformă a sarcinii pe echipamentele tehnice. Acest lucru reduce probabilitatea defecțiunii echipamentului și pierderea de comunicare care rezultă. La urma urmei, noi toți interesatîn comunicare neîntreruptă, nu?

Deci, ajungând la comutator, apelul nostru este transferat la apoi - la rețeaua altui operator de telefonie mobilă, la distanță lungă de oraș și comunicații internaționale. Desigur, acest lucru se întâmplă prin canale de comunicație prin cablu de mare viteză. Apelul ajunge la centrală alt operator. În același timp, acesta din urmă „știe” în ce teritoriu [în zona de acoperire, ce controlor] se află în prezent abonatul dorit. Comutatorul transmite un apel telefonic către un controler specific, care conține informații în zona de acoperire a cărei stație de bază se află destinatarul apelului. Controlerul trimite un semnal către această stație de bază unică și, la rândul său, „interogează”, adică sună telefonul mobil. Un metrou începe să sune ciudat.

Tot acest proces lung și complex durează de fapt 2-3 secunde!

În același mod, apelurile telefonice au loc în diferite orașe din Rusia, Europa și lume. Pentru contact comutatoarele diverșilor operatori de telecomunicații folosesc canale de comunicație de mare viteză prin fibră optică. Datorită lor, un semnal telefonic parcurge sute de mii de kilometri în câteva secunde.

Mulțumim marelui Alexander Popov pentru că a dat radio lumii! Dacă nu ar fi el, poate că acum am fi lipsiți de multe dintre beneficiile civilizației.

Întrebări frecvente pe mobil

În acest articol voi încerca să dau răspunsuri la întrebările care apar atât în rândul utilizatorilor de telefonie mobilă, cât și în rândul celor care doar plănuiesc să achiziționeze un telefon mobil. Dacă aveți întrebări noi, scrieți-mi pe e-mail, voi încerca să găsesc un răspuns. Dacă doriți să completați întrebările frecvente (întrebare-răspuns), scrieți la același e-mail. Vă rugăm să rețineți că acest material este destinat persoanelor din diferite paturi sociale ale societății. De exemplu, prima întrebare nu mai este relevantă pentru cineva.

Ai nevoie de o conexiune mobilă?

Destul de ciudat, dar se pun și astfel de întrebări. Tu decizi. Dar din moment ce întrebi, înseamnă că te îndoiești dacă un telefon mobil este cu adevărat necesar. Au existat multe situații în care v-ați gândit: „Ar trebui să sun acum...” Dar apoi amintiți-vă următoarele: ce s-a întâmplat (sau s-ar fi putut întâmpla) când nu ați putut suna. Cu alte cuvinte, analizează-ți viața de zi cu zi și trage-ți propria concluzie. Regula nu se aplică întotdeauna aici: „ Dacă alții o au, atunci ar trebui să o am și eu." Nu toată lumea își permite încă să aibă un telefon mobil. Deci, gândiți-vă dacă vă puteți plăti costurile pentru telefonul mobil. Cunosc destul de multe persoane care, după ce și-au cumpărat un telefon mobil, au refuzat să-l folosească pentru că nu puteau plăti toate costurile asociate acestuia.

Ce este mai bine să cumperi: un pager sau un telefon mobil?

Tarifele reduse pentru serviciile de comunicații celulare au permis unui număr semnificativ de persoane să renunțe la pager și să treacă la un telefon mobil. Dezvoltarea serviciului SMS a jucat și ea un rol. Dar paginatorul este viu! Pentru un anumit cerc de utilizatori, un pager este mai potrivit decât un telefon mobil. De exemplu, un angajat al unui serviciu de curierat acceptă comenzi pentru un pager și nu are nevoie deloc de telefon mobil. Unii oameni cred în mod eronat că SMS-urile pot înlocui complet serviciile companiilor de paginare, dar nu este cazul. Puteți trimite un mesaj către un pager de pe orice telefon, dar un SMS poate fi trimis doar de pe un telefon mobil sau de pe un computer conectat la Internet. Dar, orice ai spune, paginatorul este din ce în ce mai mult scos de pe piața serviciilor de comunicații mobile. Serviciile companiilor de paginare sunt utilizate în principal de curieri sau lucrătorii de servicii de reparații la gardă. Astfel, alegerea ta va depinde de specificul activității tale.

La ce operator ar trebui să mă conectez?

Dacă locuiești la Moscova, atunci citește. Dacă în Sankt Petersburg - . Nu-i crede pe cei care spun: „Conectează-te la un astfel de operator: el este cel mai bun, are cei mai mulți abonați”. Mai mult nu înseamnă mai bine. Trebuie să determinați singur cel mai bun operator. În primul rând, evaluează-l pe baza unor parametri precum suprafața de acoperire și tarifele. Poate că alegerea va deveni imediat evidentă. În continuare, răspunde la următoarele întrebări: ce servicii suplimentare oferă operatorul și am nevoie de ele, cu ce țări și orașe se asigură roaming-ul, ce telefoane pot fi folosite în rețelele acestui operator? Dacă mai mulți operatori ți se potrivesc în funcție de toți acești parametri, atunci fii atent la standardele în care lucrează. Standardul GSM-900/1800 poate fi optim pentru marile orașe industriale, în timp ce NMT-450 se va arăta în toată gloria în afara orașului.

Care standard este mai bun?

Este sigur să spunem că nu există un standard mai bun, la fel cum nu există o marcă de mașini mai bună. Totul este relativ. Am menționat deja două standarde - GSM și NMT, unul digital, celălalt analog. Fiecare are propriile sale avantaje și dezavantaje. Nu voi vorbi despre ele; această problemă a fost deja discutată de multe ori. Puteți obține informații suplimentare despre standarde citind articolele relevante din secțiunea „” de pe acest site web. Puteți afla ce utilizatori standard de telefonie mobilă consideră cel mai bun din sondaj. Rețineți că aceasta este doar opinie publică.

Ce telefon este mai bine să cumperi?

Desigur, nu poate exista un răspuns cert în acest caz. Înainte de a cumpăra un telefon, trebuie să răspunzi la câteva întrebări de bază: de ce am nevoie de un telefon și în ce condiții va fi folosit? Pentru a afla ce caută oamenii atunci când cumpără un telefon mobil, aruncă o privire. Lăsând deoparte prețul și designul, să trecem la partea practică a problemei. Dacă telefonul va fi folosit în condiții extreme, aruncați o privire atentă la modele precum sau la alte dispozitive dintr-o clasă similară. Dacă intenționați să utilizați comunicațiile mobile în zone cu recepție slabă, atunci alegeți un telefon cu un transmițător puternic. Decideți cât de importantă este pentru dvs. funcția de alertă prin vibrații. Moda miniaturizării a trecut. Nu urmăriți telefoanele mici și incomode. Este puțin probabil ca Nokia 8210 inch să se potrivească confortabil în mâna unui om mare. Sper că bărbații care au acest telefon să nu fie jignați de mine. Dar pentru o fată, un astfel de telefon poate fi destul de convenabil.

Are sens să cumpărați un telefon blocat ieftin de la un operator european și apoi să îl deblocați și să îl folosiți aici?

Este cunoscută dorința poporului rus de a economisi bani. Uneori această dorință este foarte puternică. Când vine vorba de achiziționarea unui telefon mobil, o diferență de cinci până la zece dolari poate părea semnificativă pentru unii. Unii sunt atrași de posibilitatea de a cumpăra un telefon blocat în străinătate la un preț ieftin și de a-l aduce în Rusia, unde meșterii îl vor debloca pentru 15-25 de dolari. Având în vedere că modelele noi scumpe sunt rareori lansate în Europa, cel mai probabil acesta va fi un telefon ieftin și vei economisi doar 20-40 de dolari. Cu toate acestea, nu există nicio garanție că, după deblocare, telefonul va funcționa stabil. De fapt, o parte semnificativă din telefoanele mobile vândute chiar și în magazinele de telefoane mobile erau anterior blocate altor operatori. Deci este puțin probabil să cunoașteți exact trecutul telefonului achiziționat. Decideți singur dacă cumpărați un telefon blocat sau nu: sunteți responsabil pentru alegerea dvs.

Este adevărat că telefoanele cu antenă încorporată au o calitate mai proastă a recepției?

Există o părere printre abonați: deoarece telefonul nu are antenă externă, cum poate oferi o recepție de înaltă calitate! Într-o oarecare măsură, această opinie este justificată. Antena exterioară oferă un model de radiație aproape circular. Astfel, poziția telefonului mobil în spațiu nu afectează calitatea recepției. O antenă ascunsă în corp poate transforma modelul de radiații într-unul eliptic, atunci calitatea comunicării va depinde de poziția telefonului în raport cu stația de bază. În plus, corpul dispozitivului poate juca un rol negativ ca ecran. Dar, în cea mai mare parte, aceste probleme aparțin trecutului! Tehnologiile nu stau pe loc. Uită-te la un astfel de gigant al industriei celulare precum Nokia. O companie atât de mare nu ar produce telefoane cu antenă încorporată dacă ar avea caracteristici nesatisfăcătoare de calitate a comunicațiilor. Modelul Nokia 8210 a fost cândva recunoscut drept cel mai bun din punct de vedere al calității recepției. Astfel, puteți achiziționa în siguranță un telefon mobil cu antenă încorporată. Apropo, astfel de telefoane au un avantaj: nu există părți proeminente (antena în sine), ceea ce este foarte convenabil.

De ce operatorii standard NMT (Moscow Cellular Communications, Delta Telecom, Sotel-Nizhny Novgorod etc.) au telefoane atât de mari și scumpe și pot găsi un telefon NMT mic?

Miniaturizarea telefoanelor NMT este dificilă. Motivul pentru aceasta este caracteristicile de design ale antenei (și întreaga „umplutură” a dispozitivului) pentru standardul analogic, care este NMT-450. Miniaturizarea nu este ieftină, ceea ce explică prețurile mari ale telefoanelor NMT (comparativ cu telefoanele GSM); acest lucru se datorează parțial lipsei de concurență. Există practic doar doi producători de telefoane NMT - Nokia și Benefon. Cumpărătorul este pur și simplu obligat să-și cumpere telefoanele dacă dorește să se conecteze la un operator NMT - ceea ce înseamnă că prețul poate fi majorat. Deși este destul de dificil să creezi un dispozitiv NMT foarte mic, unele progrese în această direcție sunt vizibile. Cel mai mic și mai modern tub din standardul NTM cântărește doar 109 grame. Dar pretul...

De ce există o gamă atât de largă de prețuri pentru telefoane identice în diferite magazine și magazine de telefoane mobile?

Există un concept de import „gri”. După cum am menționat mai sus, unele magazine vând telefoane ieftine deblocate sau telefoane aduse ilegal în Rusia. Potrivit unor studii, volumul importurilor „gri” este de aproximativ 80-90% din numărul total de telefoane. Desigur, astfel de dispozitive sunt mai ieftine decât cele care au venit legal în Rusia de la linia de asamblare din fabrică.

Este un telefon mobil dăunător sănătății?

Aceasta este o problemă foarte controversată. Unii oameni de știință citează fapte care confirmă că radiațiile telefonului mobil sunt dăunătoare sănătății, în timp ce alții resping astfel de afirmații. Unii oameni de știință scandinavi cred chiar că telefoanele mobile nu afectează calitatea dispozitivelor de navigație din avioane sau a dispozitivelor medicale din spitale. Prin urmare, interdicția de utilizare a telefoanelor mobile a fost ridicată într-un număr de clinici finlandeze, iar utilizarea telefoanelor la bordul aeronavelor unor companii aeriene este permisă. Puteți afla ce cred utilizatorii de telefonie mobilă despre acest lucru din datele sondajului. Oricare ar fi dezbaterea, este sigur să spunem că unii oameni experimentează consecințele conversațiilor frecvente și prelungite pe telefonul mobil: de obicei, aceasta este o durere de cap sau insomnie. Nu se știe cu certitudine dacă consecințele ar putea fi mai grave.

Merg adesea în călătorii de afaceri. Ce este mai ușor și mai ieftin: folosirea serviciilor mai multor operatori sau roaming-ul?

Roaming mai ușor: comanda și utilizare. Dar nu este întotdeauna mai ieftin și, uneori, mult mai scump. Pentru a utiliza serviciile mai multor operatori, trebuie să vă conectați la fiecare dintre aceștia. Dacă vrei să economisești cu adevărat bani, trebuie să faci un calcul atent. Ce ar trebui să calculezi? Permiteți-mi să vă explic cu exemplul unui locuitor din Sankt Petersburg care călătorește adesea la Moscova. Abonatul este conectat la un operator din Sankt Petersburg. În timp ce se află în Sankt Petersburg, un astfel de abonat va suna în oraș (taxă pentru apeluri efectuate) și la Moscova (taxă pentru apeluri interurbane), și îl poate suna și din Moscova (taxă pentru apelurile primite). Abonatul a mers la Moscova și a activat roamingul (serviciu cu plată). Toate apelurile (primite din Sankt Petersburg, plecate spre Sankt Petersburg, intrate/ieșite din Moscova) vor fi taxate la tarifele de roaming. Abonatul o poate face diferit - se conectează la orice operator din Moscova, adică, în timp ce se află la Moscova, va folosi serviciile acestui operator. Da, va trebui să plătească o taxă lunară de abonament, dar va putea economisi semnificativ la apelurile din Moscova și la apelurile primite din Sankt Petersburg. În realitate, există multe alte puncte de luat în considerare, dar în general este aplicabil acest principiu de calcul. Consideră-l mai ieftin pentru tine... Abonații North-West GSM de la 1 iunie 2001 nu trebuie să plătească o taxă lunară de roaming. Fără îndoială, mulți locuitori din Sankt Petersburg vor înceta să mai folosească serviciile operatorului din Moscova în timp ce se află la Moscova. La urma urmei, acum poți plăti doar pentru minute de conversație!

Cardurile preplătite pentru GSM sunt răspândite în Europa. Au nevoie de vreun fel de conexiune pentru a le folosi sau pur și simplu se conectează la orice telefon GSM?

O cartelă SIM este introdusă în telefon și acționează ca un „operator de servicii”. Nu poate fi introdus în telefon. Pentru a utiliza un card preplătit, trebuie să vă conectați la un operator european care oferă un astfel de serviciu.

De ce funcționează telefonul mobil al lui Vasya în satul Prostokvashino, dar nu al meu?

Există o zonă de acoperire, adică teritoriul în care operatorul își oferă serviciile. Cu alte cuvinte, aceasta este zona (orașe, sate, orașe, drumuri) în care telefonul tău va funcționa. Fiecare operator are propria sa zonă de acoperire. Este foarte posibil ca telefonul lui Vasya să fie de la un alt operator, iar operatorul dvs. să nu ofere comunicare în satul Prostokvashino.

Dar o altă opțiune nu este exclusă. Fiecare telefon are o anumită putere de transmisie. Cu cât emițătorul este mai puternic, cu atât recepția este mai bună în locuri îndepărtate (zone cu recepție slabă). Poate că telefonul tău are un transmițător slab. Dacă comunicarea în satul Prostokvashino este atât de importantă pentru dvs., cumpărați un telefon ca al lui Vasya sau chiar mai puternic.

De ce majoritatea oamenilor nu le place numărul federal?

De unde ți-a venit ideea că „majoritatea”? De exemplu, conform unui sondaj, mulți cred că un număr federal (un număr cu cifra opt este adesea numit „strâmb”) nu este un semn de nedemnitate. Acest număr oferă tarife mici (uneori chiar și tarife fără taxă lunară). Da, apelarea unui astfel de număr nu este întotdeauna convenabilă: trebuie să formați încă patru cifre. Acasa sau la serviciu nu exista intotdeauna acces intercity. Am întâmpinat dificultăți reale în a forma un astfel de număr la Moscova. De la telefoanele cu monede, nu am reușit să ajung niciodată la numărul MTS „strâmb” - a trebuit să merg la biroul de telegraf. Dar, în general, numărul federal nu este considerat ceva lipsit de prestigiu. Dacă nu sunteți de acord, exprimați-vă părerea în sondajul de mai sus - îl voi citi cu interes.

În plus

Comunicarea telefonică este transmiterea de informații vocale pe distanțe lungi. Cu ajutorul telefoniei, oamenii au posibilitatea de a comunica în timp real.

Dacă la momentul apariției tehnologiei exista o singură metodă de transmitere a datelor - analogică, atunci în prezent sunt utilizate cu succes o varietate de sisteme de comunicații. Comunicațiile telefonice, prin satelit și mobile, precum și telefonia IP, asigură un contact sigur între abonați, chiar dacă aceștia se află în diferite părți ale globului. Cum funcționează comunicarea telefonică folosind fiecare metodă?

Telefonie veche cu fir (analogică) bună

Termenul de comunicare „telefonic” se referă cel mai adesea la comunicarea analogică, o metodă de transmitere a datelor care a devenit obișnuită în aproape un secol și jumătate. Când se utilizează aceasta, informațiile sunt transmise continuu, fără codificare intermediară.

Conexiunea dintre doi abonați este reglementată prin formarea unui număr, iar apoi comunicarea se realizează prin transmiterea unui semnal de la persoană la persoană prin fire în sensul cel mai literal al cuvântului. Abonații nu mai sunt conectați prin operatorii de telefonie, ci prin roboți, ceea ce a simplificat și redus foarte mult costul procesului, dar principiul de funcționare al rețelelor de comunicații analogice rămâne același.

Comunicații mobile (celulare).

Abonații operatorilor de telefonie mobilă cred în mod eronat că au „tăiat firul” care îi conectează la centralele telefonice. În aparență, totul este așa - o persoană se poate deplasa oriunde (în cadrul acoperirii semnalului) fără a întrerupe conversația și fără a pierde contactul cu interlocutorul și<подключить телефонную связь стало легче и проще.

Cu toate acestea, dacă înțelegem cum funcționează comunicațiile mobile, nu vom găsi multe diferențe față de funcționarea rețelelor analogice. Semnalul de fapt „plutește în aer”, doar de la telefonul apelantului ajunge la transceiver, care, la rândul său, comunică cu echipamente similare cele mai apropiate de abonatul apelat... prin rețele de fibră optică.

Etapa de transmisie de date radio acoperă doar calea semnalului de la telefon la cea mai apropiată stație de bază, care este conectată la alte rețele de comunicații într-un mod complet tradițional. Este clar cum funcționează comunicațiile celulare. Care sunt avantajele și dezavantajele sale?

Tehnologia oferă o mobilitate mai mare în comparație cu transmisia analogică de date, dar prezintă aceleași riscuri de interferență nedorită și posibilitatea de interceptare.

Calea semnalului celular

Să aruncăm o privire mai atentă la modul exact în care semnalul ajunge la abonatul apelat.

Utilizatorul formează un număr.
Telefonul său stabilește contact radio cu o stație de bază din apropiere. Sunt situate pe clădiri înalte, clădiri industriale și turnuri. Fiecare stație constă din antene transceiver (de la 1 la 12) și o unitate de control. Stațiile de bază care deservesc un teritoriu sunt conectate la controler.
De la unitatea de control al stației de bază, semnalul este transmis prin cablu către controler, iar de acolo, tot prin cablu, către comutator. Acest dispozitiv oferă semnal de intrare și ieșire către diverse linii de comunicație: intercity, oraș, internațional și alți operatori de telefonie mobilă. În funcție de dimensiunea rețelei, poate implica unul sau mai multe comutatoare conectate între ele folosind fire.
De la comutatorul „dvs.”, semnalul este transmis prin cabluri de mare viteză către comutatorul altui operator, iar acesta din urmă determină cu ușurință în zona de acoperire a cărui controler se află abonatul căruia îi este adresat apelul.
Comutatorul apelează controlerul dorit, care trimite semnalul către stația de bază, care „interogează” telefonul mobil.
Partea apelată primește un apel.

Această structură de rețea multistrat permite ca sarcina să fie distribuită uniform între toate nodurile sale. Acest lucru reduce probabilitatea defecțiunii echipamentului și asigură o comunicare neîntreruptă.

Este clar cum funcționează comunicațiile celulare. Care sunt avantajele și dezavantajele sale? Tehnologia oferă o mobilitate mai mare în comparație cu transmisia analogică de date, dar prezintă aceleași riscuri de interferență nedorită și posibilitatea de interceptare.

Conexiune prin satelit

Să vedem cum funcționează comunicațiile prin satelit, cel mai înalt nivel de dezvoltare a comunicațiilor prin releu radio de astăzi. Un repetor plasat pe orbită este capabil să acopere singur o zonă uriașă a suprafeței planetei. O rețea de stații de bază, așa cum este cazul comunicațiilor celulare, nu mai este necesară.

Un abonat individual are posibilitatea de a călători practic fără restricții, rămânând conectat chiar și în taiga sau junglă. Un abonat care este o entitate juridică poate atașa un întreg mini-PBX la o antenă repetoare (aceasta este „antena” cunoscută), dar trebuie să țină cont de volumul mesajelor primite și trimise, precum și de dimensiunea fișierele care trebuie trimise.

Dezavantajele tehnologiei:

dependență gravă de vreme. O furtună magnetică sau un alt cataclism poate lăsa un abonat fără comunicare pentru o lungă perioadă de timp.
Dacă ceva se defectează fizic pe un repetor de satelit, timpul necesar pentru ca funcționalitatea să fie complet restaurată va dura foarte mult.
costul serviciilor de comunicații fără granițe depășește adesea facturile mai convenționale. Atunci când alegeți o metodă de comunicare, este important să aveți în vedere cât de mult aveți nevoie de o astfel de conexiune funcțională.

Comunicații prin satelit: argumente pro și contra

Caracteristica principală a „satelitului” este că oferă abonaților independență față de liniile de comunicații terestre. Avantajele acestei abordări sunt evidente. Acestea includ:

mobilitatea echipamentelor. Poate fi implementat într-un timp foarte scurt;
capacitatea de a crea rapid rețele extinse care acoperă teritorii mari;
comunicarea cu zonele greu accesibile și îndepărtate;
rezervarea de canale care pot fi utilizate în cazul unei defecțiuni a comunicațiilor terestre;
flexibilitatea caracteristicilor tehnice ale rețelei, permițându-i să fie adaptată la aproape orice cerințe.

Dezavantajele tehnologiei:

dependență gravă de vreme. O furtună magnetică sau un alt cataclism poate lăsa un abonat fără comunicare pentru o lungă perioadă de timp;
dacă ceva eșuează fizic pe repetorul de satelit, perioada până la restabilirea completă a funcționalității sistemului va dura mult timp;
costul serviciilor de comunicații fără granițe depășește adesea facturile mai convenționale.

Atunci când alegeți o metodă de comunicare, este important să aveți în vedere cât de mult aveți nevoie de o astfel de conexiune funcțională.

Cu toții folosim telefoane mobile, dar rareori se gândește cineva la modul în care funcționează? În acest articol vom încerca să înțelegem cum funcționează de fapt comunicarea cu operatorul dvs. de telefonie mobilă.

Când dai un apel către interlocutorul tău sau te sună cineva, telefonul tău este conectat printr-un canal radio la una dintre antenele vecinului. stație de bază (BS, BS, stație de bază).Fiecare stație de bază celulară (în limbajul comun - turnuri celulare) include de la unul la douăsprezece transceiver antene, având indicații în direcții diferite pentru a oferi comunicații de înaltă calitate abonaților din raza lor. Experții în jargonul lor numesc astfel de antene "sectoare", care sunt structuri dreptunghiulare de culoare gri pe care le puteți vedea aproape în fiecare zi pe acoperișurile clădirilor sau catarge speciale.

Semnalul de la o astfel de antenă este furnizat prin cablu direct către unitatea de control a stației de bază. Stația de bază este o colecție de sectoare și o unitate de control. În acest caz, o anumită parte a unei așezări sau a unui teritoriu este deservită de mai multe stații de bază conectate la o unitate specială - controler de zonă local(abreviat LAC, Local Area Controller sau pur și simplu „controller”). De regulă, un controler unește până la 15 stații de bază într-o anumită zonă.

La rândul lor, controlerele (pot fi și mai multe dintre ele) sunt conectate la blocul principal - Centrul de comutare a serviciilor mobile (MSC), care, pentru a simplifica percepția, se numește de obicei simplu "intrerupator". Comutatorul, la rândul său, oferă intrare și ieșire oricăror linii de comunicație - atât celulare, cât și prin cablu.

Dacă afișați ceea ce este scris sub forma unei diagrame, obțineți următoarele:
Rețelele GSM la scară mică (de obicei regionale) pot folosi un singur comutator. Cei mari, precum operatorii noștri „Big Three” MTS, Beeline sau MegaFon, care deservesc milioane de abonați simultan, folosesc mai multe dispozitive MSC interconectate.

Să ne dăm seama de ce este nevoie de un sistem atât de complex și de ce este imposibil să conectați direct antenele stației de bază la comutator? Pentru a face acest lucru, trebuie să vorbiți despre un alt termen numit în limbaj tehnic predea. Caracterizează transferul de servicii în rețelele mobile folosind un principiu de cursă de ștafete. Cu alte cuvinte, atunci când vă deplasați pe stradă pe jos sau într-un vehicul și vorbiți la telefon, pentru ca conversația să nu fie întreruptă, ar trebui să treceți prompt dispozitivul de la un sector BS la altul, din zona de acoperire a o stație de bază sau o zonă locală de controler la alta etc. În consecință, dacă sectoarele stației de bază ar fi conectate direct la comutator, acesta ar trebui să efectueze ea însăși această procedură de predare a tuturor abonaților săi, iar comutatorul are deja suficiente sarcini. Prin urmare, pentru a reduce probabilitatea defecțiunilor echipamentelor asociate cu supraîncărcările sale, proiectarea rețelelor celulare GSM este implementată conform unui principiu cu mai multe niveluri.

Ca urmare, dacă dvs. și telefonul dvs. vă mutați din zona de serviciu a unui sector BS în zona de acoperire a altuia, atunci această mișcare este efectuată de unitatea de control a acestei stații de bază, fără a atinge mai multe „înalte- dispozitive de clasare – LAC și MSC. Dacă predarea are loc între diferite BS, atunci LAC preia controlul etc.

Comutatorul nu este altceva decât „creierul” principal al rețelelor GSM, așa că funcționarea sa ar trebui luată în considerare mai detaliat. Un comutator de rețea celulară îndeplinește aproximativ aceleași sarcini ca un PBX în rețelele operatorilor de linii fir. El este cel care înțelege unde sunați sau cine vă sună, reglementează funcționarea serviciilor suplimentare și, de fapt, decide dacă în prezent puteți efectua apelul sau nu.

Acum să ne dăm seama ce se întâmplă când porniți telefonul sau smartphone-ul?

Deci, ați apăsat „butonul magic” și telefonul s-a pornit. Există un număr special pe cartela SIM a operatorului dvs. de telefonie mobilă numit IMSI - Număr internațional de identificare a abonatului. Este un număr unic pentru fiecare cartelă SIM nu numai pentru operatorul dumneavoastră MTS, Beeline, MegaFon etc., ci un număr unic pentru toate rețelele mobile din lume! Acesta este modul în care operatorii diferențiază abonații unul de celălalt.

În momentul în care porniți telefonul, dispozitivul dvs. trimite acest cod IMSI la stația de bază, care îl transmite mai departe către LAC, care, la rândul său, îl trimite la comutator. În același timp, intră în joc două dispozitive suplimentare conectate direct la comutator - HLR (Registrul locației de acasă)Și VLR (Registrul locației vizitatorilor). Tradus în rusă, acesta este, în consecință, Registrul de abonat la domiciliuȘi Înregistrare abonat invitat. HLR stochează IMSI-ul tuturor abonaților din rețeaua sa. VLR conține informații despre acei abonați care folosesc în prezent rețeaua acestui operator.

Numărul IMSI este transmis către HLR folosind un sistem de criptare (un alt dispozitiv este responsabil pentru acest proces AuC - Centru de autentificare). Totodată, HLR verifică dacă în baza sa de date există un abonat cu un anumit număr, iar dacă se confirmă existența acestuia, sistemul se uită dacă acesta poate folosi în prezent servicii de comunicații sau, să zicem, are un bloc financiar. Dacă totul este normal, atunci acest abonat este trimis la VLR și după aceea are posibilitatea de a efectua apeluri și de a utiliza alte servicii de comunicație.

Pentru claritate, afișăm această procedură folosind o diagramă:

Astfel, am descris pe scurt principiul de funcționare al rețelelor celulare GSM. De fapt, această descriere este destul de superficială, deoarece... Dacă am aprofunda detaliile tehnice mai detaliat, materialul s-ar dovedi a fi de multe ori mai voluminos și mult mai puțin de înțeles pentru majoritatea cititorilor.

În a doua parte, vom continua cunoștințele noastre cu funcționarea rețelelor GSM și vom analiza cum și pentru ce operatorul debitează fonduri din contul nostru.

Știți ce se întâmplă după ce formați numărul unui prieten de pe telefonul mobil? Cum îl găsește rețeaua celulară în munții Andaluziei sau pe coasta îndepărtată a Insulei Paștelui? De ce conversația se oprește uneori brusc? Săptămâna trecută am vizitat compania Beeline și am încercat să îmi dau seama cum funcționează comunicațiile celulare...

O mare suprafață a părții populate a țării noastre este acoperită de Stații de bază (BS). Pe câmp arată ca niște turnuri roșii și albe, iar în oraș sunt ascunse pe acoperișurile clădirilor nerezidențiale. Fiecare stație preia semnale de la telefoanele mobile aflate la o distanță de până la 35 de kilometri și comunică cu telefonul mobil prin servicii sau canale vocale.

După ce ați format numărul unui prieten, telefonul dvs. contactează stația de bază (BS) cea mai apropiată de dvs. printr-un canal de serviciu și vă solicită alocarea unui canal vocal. Stația de bază trimite o solicitare controlerului (BSC), care o transmite comutatorului (MSC). Dacă prietenul tău este abonat la aceeași rețea celulară, atunci comutatorul va verifica Registrul locației de acasă (HLR), va afla unde se află în prezent abonatul apelat (acasă, în Turcia sau Alaska) și va transfera apelul către comutatorul corespunzător de unde a fost trimis va fi trimis la controler și apoi la stația de bază. Stația de bază vă va contacta telefonul mobil și vă va conecta la prietenul dvs. Dacă prietenul tău se află într-o altă rețea sau apelezi un telefon fix, comutatorul tău va contacta comutatorul corespunzător din cealaltă rețea. Dificil? Să aruncăm o privire mai atentă. Stația de bază este o pereche de dulapuri de fier închise într-o cameră bine condiționată. Având în vedere că afară era +40 la Moscova, am vrut să locuiesc o vreme în această cameră. De obicei, stația de bază este situată fie în podul unei clădiri, fie într-un container de pe acoperiș:

Antena stației de bază este împărțită în mai multe sectoare, fiecare „strălucește” în propria direcție. Antena verticală comunică cu telefoanele, antena rotundă conectează stația de bază la controler:

Fiecare sector poate gestiona până la 72 de apeluri simultan, în funcție de configurare și configurare. O stație de bază poate consta din 6 sectoare, astfel încât o stație de bază poate gestiona până la 432 de apeluri, cu toate acestea, o stație are de obicei mai puține transmițătoare și sectoare instalate. Operatorii de telefonie mobilă preferă să instaleze mai multe BS pentru a îmbunătăți calitatea comunicării. Stația de bază poate funcționa în trei benzi: 900 MHz - semnalul la această frecvență se deplasează mai departe și pătrunde mai bine în interiorul clădirilor 1800 MHz - semnalul se deplasează pe distanțe mai scurte, dar vă permite să instalați un număr mai mare de transmițătoare în 1 sector 2100 MHz - Rețea 3G Iată cum arată dulapul cu echipamente 3G:

Transmițătoarele de 900 MHz sunt instalate la stațiile de bază din câmpuri și sate, iar în oraș, unde stațiile de bază sunt blocate ca ace de arici, comunicarea se realizează în principal la o frecvență de 1800 MHz, deși orice stație de bază poate avea emițătoare din toate cele trei game. simultan.

Un semnal cu o frecvență de 900 MHz poate ajunge până la 35 de kilometri, deși „raza” unor Stații de bază situate de-a lungul autostrăzilor poate ajunge până la 70 de kilometri, datorită reducerii la jumătate a numărului de abonați deserviți simultan la stație. . În consecință, telefonul nostru cu antena sa mică încorporată poate transmite și un semnal pe o distanță de până la 70 de kilometri... Toate stațiile de bază sunt concepute pentru a oferi o acoperire radio optimă la nivelul solului. Prin urmare, în ciuda unei distanțe de 35 de kilometri, un semnal radio pur și simplu nu este trimis la altitudinea de zbor a aeronavei. Cu toate acestea, unele companii aeriene au început deja să instaleze stații de bază de putere redusă pe aeronavele lor, care oferă acoperire în interiorul aeronavei. Un astfel de BS este conectat la o rețea celulară terestră folosind un canal prin satelit. Sistemul este completat de un panou de control care permite echipajului să pornească și să oprească sistemul, precum și anumite tipuri de servicii, de exemplu, oprirea vocii la zborurile de noapte. Telefonul poate măsura puterea semnalului de la 32 de stații de bază simultan. Trimite informații despre cele 6 cele mai bune (în ceea ce privește puterea semnalului) prin canalul de serviciu, iar controlerul (BSC) decide ce BS să transfere apelul curent (Handover) dacă sunteți în mișcare. Uneori, telefonul poate face o greșeală și vă poate transfera la un BS cu un semnal mai rău, caz în care conversația poate fi întreruptă. De asemenea, se poate dovedi că la stația de bază pe care a selectat-o telefonul dvs., toate liniile de voce sunt ocupate. În acest caz, conversația va fi și ea întreruptă. Mi-au spus și despre așa-numita „problema etajului superior”. Dacă locuiți într-un penthouse, atunci, uneori, când vă mutați dintr-o cameră în alta, conversația poate fi întreruptă. Acest lucru se întâmplă deoarece într-o cameră telefonul poate „vedea” un BS, iar în a doua - altul, dacă este orientat spre cealaltă parte a casei și, în același timp, aceste 2 stații de bază sunt situate la o distanță mare de reciproc și nu sunt înregistrate ca „vecinate” de la operatorul de telefonie mobilă. În acest caz, apelul nu va fi transferat de la o BS la alta:

Comunicarea în metrou este asigurată în același mod ca și pe stradă: Stație de bază - controler - comutator, singura diferență fiind că acolo sunt folosite stații de bază mici, iar în tunel, acoperirea este asigurată nu de o antenă obișnuită, ci printr-un cablu radiant special. După cum am scris mai sus, un BS poate efectua până la 432 de apeluri simultan. De obicei, această putere este suficientă, dar, de exemplu, în timpul unor sărbători este posibil ca BS să nu poată face față numărului de persoane care doresc să sune. Acest lucru se întâmplă de obicei în ziua de Anul Nou, când toată lumea începe să se felicite. SMS-urile sunt transmise prin canale de servicii. Pe 8 martie și 23 februarie, oamenii preferă să se felicite reciproc prin SMS, trimițând poezii amuzante, iar telefoanele nu sunt adesea de acord cu BS cu privire la alocarea unui canal vocal. Mi s-a spus un caz interesant. Într-o zonă a Moscovei, abonații au început să primească plângeri pe care nu le-ar putea adresa nimănui. Specialiștii tehnici au început să-și dea seama. Majoritatea canalelor de voce erau gratuite, dar toate canalele de servicii erau ocupate. S-a dovedit că lângă această licență era un institut unde se desfășurau examene și studenții schimbau constant mesaje text. Telefonul împarte SMS-urile lungi în mai multe scurte și le trimite pe fiecare separat. Personalul serviciului tehnic recomandă trimiterea unor astfel de felicitări prin MMS. Va fi mai rapid și mai ieftin. De la stația de bază, apelul ajunge la controlor. Arată la fel de plictisitor ca și BS în sine - este doar un set de dulapuri:

În funcție de echipament, controlerul poate deservi până la 60 de stații de bază. Comunicarea între BS și controler (BSC) poate fi realizată printr-un canal de releu radio sau prin optică. Controlerul controlează funcționarea canalelor radio, inclusiv. controlează mișcarea abonatului și transmiterea semnalului de la o BS la alta. Comutatorul pare mult mai interesant:

Fiecare comutator servește de la 2 la 30 de controlere. Ocupă o sală mare, plină cu diverse dulapuri cu echipamente:

10.

11.

12.

Comutatorul controlează traficul. Îți amintești de filmele vechi în care oamenii formau mai întâi „fata”, apoi le-a conectat la un alt abonat schimbând firele? Comutatoarele moderne fac același lucru:

13.

Pentru a controla rețeaua, Beeline are mai multe mașini, pe care le numesc cu afecțiune „arici”. Se deplasează prin oraș și măsoară nivelul semnalului propriei rețele, precum și nivelul rețelei colegilor lor din cei trei mari:

14.

Întregul acoperiș al unei astfel de mașini este acoperit cu antene:

15.

În interior există un echipament care efectuează sute de apeluri și preia informații:

16.

Monitorizarea 24 de ore pe zi a comutatoarelor și controlerelor este efectuată de la Centrul de control al misiunii al Centrului de control al rețelei (NCC):

17.

Există 3 domenii principale pentru monitorizarea rețelei celulare: ratele accidentelor, statistici și feedback de la abonați. La fel ca în avioane, toate echipamentele de rețea celulară au senzori care trimit un semnal către sistemul central de control și transmit informații către computerele dispecerilor. Dacă unele echipamente se defectează, ledul de pe monitor va începe să „clipească”. CCS urmărește, de asemenea, statistici pentru toate comutatoarele și controlerele. O analizează, comparând-o cu perioadele anterioare (oră, zi, săptămână etc.). Dacă statisticile oricăruia dintre noduri au început să difere puternic de indicatorii anteriori, atunci lumina de pe monitor va începe din nou să „clipească”. Feedback-ul este primit de operatorii de servicii pentru clienți. Dacă nu pot rezolva problema, apelul este transferat unui tehnician. Dacă se dovedește a fi neputincios, atunci se creează un „incident” în companie, care este rezolvat de inginerii implicați în operarea echipamentelor relevante. Comutatoarele sunt monitorizate 24/7 de 2 ingineri:

18.