Bạn là điện thoại di động của chúng tôi, nhưng bên trong bạn có gì? Thiết kế cơ bản của điện thoại di động

Ngày nay khó có thể tìm được một người chưa từng sử dụng điện thoại di động. Nhưng liệu mọi người có hiểu thông tin di động hoạt động như thế nào không? Làm thế nào mà tất cả những gì chúng ta có đều quen với công việc và làm việc? Tín hiệu từ các trạm cơ sở có được truyền qua dây hay tất cả đều hoạt động theo cách nào đó khác nhau? Hoặc có thể tất cả chức năng liên lạc di động chỉ thông qua sóng vô tuyến? Chúng tôi sẽ cố gắng trả lời những câu hỏi này và những câu hỏi khác trong bài viết của mình, để phần mô tả về tiêu chuẩn GSM nằm ngoài phạm vi của nó.

Tại thời điểm một người cố gắng thực hiện cuộc gọi từ điện thoại di động của mình hoặc khi họ bắt đầu gọi cho anh ta, điện thoại sẽ được kết nối qua sóng vô tuyến với một trong các trạm gốc (dễ tiếp cận nhất), với một trong các ăng-ten của nó. Các trạm cơ sở có thể được nhìn thấy ở đây và ở đó, nhìn vào các ngôi nhà trong thành phố của chúng ta, trên mái nhà và mặt tiền của các tòa nhà công nghiệp, các tòa nhà cao tầng, và cuối cùng là các cột buồm màu đỏ và trắng được dựng lên đặc biệt cho các nhà ga (đặc biệt là dọc theo đường cao tốc).

Các trạm này trông giống như những hộp hình chữ nhật màu xám, từ đó có nhiều ăng-ten nhô ra theo các hướng khác nhau (thường có tối đa 12 ăng-ten). Các ăng-ten ở đây hoạt động cho cả việc thu và phát và chúng thuộc về nhà khai thác mạng di động. Ăng-ten của trạm gốc được định hướng theo tất cả các hướng (ngành) có thể để cung cấp “phạm vi phủ sóng mạng” cho các thuê bao từ mọi hướng ở khoảng cách lên tới 35 km.

Ăng-ten của một khu vực có thể phục vụ đồng thời tới 72 cuộc gọi và nếu có 12 ăng-ten, thì hãy tưởng tượng: về nguyên tắc, 864 cuộc gọi có thể được phục vụ bởi một trạm gốc lớn cùng một lúc! Mặc dù chúng thường bị giới hạn ở 432 kênh (72*6). Mỗi ăng-ten được kết nối bằng cáp với bộ điều khiển của trạm gốc. Và các khối của một số trạm gốc (mỗi trạm phục vụ một phần lãnh thổ riêng) được kết nối với bộ điều khiển. Tối đa 15 trạm gốc được kết nối với một bộ điều khiển.

Về nguyên tắc, trạm gốc có khả năng hoạt động trên ba băng tần: tín hiệu 900 MHz xuyên thấu tốt hơn bên trong các tòa nhà, công trình và lan rộng hơn nên băng tần này thường được sử dụng ở các làng mạc, đồng ruộng; tín hiệu ở tần số 1800 MHz không truyền đi xa đến thế, nhưng có nhiều máy phát hơn được lắp đặt trong một khu vực, do đó các trạm như vậy được lắp đặt thường xuyên hơn ở các thành phố; cuối cùng 2100 MHz là mạng 3G.

Tất nhiên, có thể có một số bộ điều khiển trong một khu vực hoặc khu vực đông dân cư, do đó, các bộ điều khiển lần lượt được kết nối bằng cáp với công tắc. Mục đích của việc chuyển mạch là kết nối mạng của các nhà khai thác di động với nhau và với các đường dây liên lạc điện thoại thông thường của thành phố, liên lạc đường dài và liên lạc quốc tế. Nếu mạng nhỏ thì một bộ chuyển mạch là đủ, nếu mạng lớn thì sử dụng hai hoặc nhiều bộ chuyển mạch. Các công tắc được kết nối với nhau bằng dây dẫn.

Trong quá trình di chuyển một người đang nói chuyện bằng điện thoại di động dọc đường, chẳng hạn như: anh ta đang đi bộ, đi trên phương tiện giao thông công cộng hoặc lái ô tô cá nhân, điện thoại của anh ta không được mất mạng trong giây lát và cuộc trò chuyện không thể kết thúc. bị gián đoạn.

Tính liên tục của liên lạc có được nhờ khả năng của mạng lưới các trạm gốc có thể nhanh chóng chuyển đổi một thuê bao từ ăng-ten này sang ăng-ten khác khi anh ta di chuyển từ vùng phủ sóng của ăng-ten này sang vùng phủ sóng của ăng-ten khác (từ ô này sang vùng phủ sóng khác). tế bào). Bản thân thuê bao cũng không nhận thấy mình ngừng kết nối với trạm gốc này và đã kết nối với trạm gốc khác như thế nào, chuyển từ ăng-ten này sang ăng-ten khác, từ trạm này sang trạm khác, từ bộ điều khiển này sang bộ điều khiển khác...

Đồng thời, bộ chuyển mạch cung cấp khả năng phân phối tải tối ưu trên thiết kế mạng đa cấp để giảm khả năng hỏng hóc thiết bị. Một mạng đa cấp được xây dựng như sau: điện thoại di động - trạm gốc - bộ điều khiển - bộ chuyển mạch.

Giả sử chúng ta thực hiện cuộc gọi và tín hiệu đã đến tổng đài. Bộ chuyển mạch truyền cuộc gọi của chúng tôi đến thuê bao đích - tới mạng thành phố, mạng liên lạc đường dài hoặc quốc tế hoặc tới mạng của một nhà khai thác di động khác. Tất cả điều này xảy ra rất nhanh chóng khi sử dụng các kênh cáp quang tốc độ cao.

Tiếp theo, cuộc gọi của chúng ta sẽ chuyển đến công tắc, nằm ở bên cạnh người nhận cuộc gọi (công tắc mà chúng ta đã gọi). Bộ chuyển mạch “nhận” đã có sẵn dữ liệu về vị trí của thuê bao được gọi, trong vùng phủ sóng của mạng: bộ điều khiển nào, trạm gốc nào. Và do đó, một cuộc khảo sát mạng bắt đầu từ trạm cơ sở, xác định vị trí của người nhận và nhận được một cuộc gọi trên điện thoại của anh ta.

Toàn bộ chuỗi sự kiện được mô tả, từ thời điểm quay số đến thời điểm bên nhận cuộc gọi, thường kéo dài không quá 3 giây. Vì vậy ngày nay chúng ta có thể gọi đến bất cứ nơi nào trên thế giới.

Andrey Povny

Trong khi hầu hết chúng ta đều coi điện thoại cố định là điều đương nhiên thì việc có điện thoại trong nhà là một trong những thiết bị tuyệt vời nhất từng được tạo ra. Nếu bạn muốn nói chuyện với ai đó, tất cả những gì bạn phải làm là nhấc điện thoại lên và quay một vài số. Bạn có thể liên hệ với người này bất cứ lúc nào và liên lạc với anh ta.

Mạng điện thoại trải rộng khắp thế giới, vì vậy bạn có thể tiếp cận hầu hết mọi người trên hành tinh. Nếu bạn nhớ rằng chỉ cách đây 100 năm hoặc ít hơn, việc gửi một tin nhắn bằng văn bản cho ai đó có thể mất vài tuần...

Điều đáng ngạc nhiên là điện thoại là một trong những thiết bị đơn giản nhất trong nhà bạn. Các nguyên tắc liên lạc qua điện thoại đã không thay đổi trong gần một thế kỷ. Nếu bạn có một chiếc điện thoại cổ từ những năm 1930, bạn có thể cắm nó vào giắc cắm điện thoại và nó sẽ hoạt động tốt!

Nội bộ điện thoại

Chiếc điện thoại đơn giản nhất bao gồm ba phần:

1. Công tắc, kết nối và ngắt kết nối điện thoại khỏi mạng. Công tắc này thường được gọi công tắc đòn bẩy. Nó kết nối điện thoại của bạn với mạng khi bạn nhấc máy.

2. Dinamik. Đây là chiếc loa thông thường nhất có kích thước bằng đồng xu 50 kopeck và điện trở 8 ohms.

3. Cái mic cờ rô. Trước đây, micro điện thoại cực kỳ đơn giản và bao gồm các hạt than hoạt tính được kẹp giữa hai tấm kim loại mỏng. Sóng âm thanh từ giọng nói của bạn nén và giải phóng các hạt, thay đổi điện trở của chúng và điều chỉnh dòng điện chạy qua micrô.

Và nó sẽ hoạt động! Bạn có thể quay số trên điện thoại này bằng cách nhấn nhanh công tắc cần gạt - tất cả các công tắc điện thoại vẫn nhận dạng " quay số xung" Nếu bạn nhấc điện thoại lên và nhấn nhanh vào công tắc bốn lần, tổng đài của công ty điện thoại sẽ biết rằng bạn đã quay số “4”.

Vấn đề duy nhất với một chiếc điện thoại như vậy là trong khi gọi, bạn sẽ nghe thấy giọng nói của mình qua loa.

Dây và cáp

Mạng điện thoại bắt đầu từ nhà bạn. P dây đồng ara chạy từ điện thoại của bạn đến một sợi cáp dày chứa nhiều cặp đồng này. Tùy thuộc vào vị trí của bạn, sợi cáp dày này sẽ đi thẳng vào tổng đài điện thoại ở khu vực của bạn hoặc sẽ được kết nối với một chiếc hộp có kích thước bằng chiếc tủ lạnh có tác dụng như trung tâm kỹ thuật số.

Số hóa và phân phối giọng nói

Hub số hóa giọng nói của bạn ở tốc độ 8.000 mẫu mỗi giây và độ phân giải 8 bit. Sau đó, nó thu thập giọng nói của bạn và hàng tá giọng nói khác rồi gửi tất cả vào một dây duy nhất (thường là cáp đồng trục hoặc cáp quang) dẫn đến tổng đài điện thoại. Dù bằng cách nào, đường dây của bạn sẽ kết nối với đường dây ngắt kết nối và bạn có thể nghe thấy âm quay số dài khi nhấc máy.

Nếu bạn gọi cho ai đó được kết nối với cùng một trạm, bộ chuyển mạch chỉ tạo ra một mạch kín giữa điện thoại của bạn và điện thoại của người bạn đã gọi. Nếu là cuộc gọi đường dài, giọng nói của bạn sẽ được số hóa và kết hợp với hàng triệu giọng nói khác. Giọng nói của bạn thường truyền dọc theo đường cáp quang đến tổng đài điện thoại của đầu nhận, nhưng nó cũng có thể được truyền qua vệ tinh hoặc tháp truyền thông.

Tạo mạng điện thoại của riêng bạn

Điện thoại không chỉ là một thiết bị đơn giản. Việc liên lạc giữa bạn và tổng đài điện thoại thậm chí còn dễ dàng hơn. Trên thực tế, bạn có thể dễ dàng tạo mạng điện thoại của riêng mình bằng cách sử dụng hai điện thoại, pin 9 volt và điện trở 300 ohm, có thể mua ở chợ radio. Bạn có thể lắp ráp tất cả thiết bị này như sau: một dây kết nối trực tiếp cả hai điện thoại, nguồn điện và điện trở được nối nối tiếp với dây thứ hai kết nối điện thoại. Nếu cả hai người cùng nhấc máy, họ sẽ có thể nói chuyện với nhau bình thường trong khoảng cách vài km.

Điều duy nhất mà hệ thống liên lạc nhỏ của bạn không thể làm là gọi đến một điện thoại khác và yêu cầu người ở đầu bên kia nhấc máy. Tín hiệu chuông được cung cấp bởi dòng điện xoay chiều 90 volt với tần số 20 hertz.

Kết nối với tổng đài điện thoại bao gồm hai dây đồng. Một trong số chúng truyền 6 đến 12 volt DC, khoảng 30 mA. Micrô điều chế sóng âm, loa ở đầu kia tái tạo tín hiệu đã điều chế này. Đó là tất cả.

Nếu bạn quay trở lại thời kỳ của tổng đài thủ công, bạn sẽ dễ dàng hiểu được một mạng điện thoại lớn từng hoạt động như thế nào. Vào thời đó, có rất nhiều cặp dây đồng chạy từ nhà này đến tổng đài điện thoại ở trung tâm thành phố. Nhân viên tổng đài ngồi trước một tấm bảng lớn, mỗi thuê bao có một khe. Có một đèn nhỏ phía trên mỗi đầu nối. Một cục pin lớn được nối qua một điện trở cho mỗi cặp dây. Khi ai đó nhấc ống nghe trên điện thoại của họ lên, một công tắc đòn bẩy sẽ hoàn thành một mạch điện và truyền dòng điện qua dây dẫn giữa nhà và tổng đài điện thoại. Điều này đã bật bóng đèn phía trên ổ cắm trên tổng đài. Người điều hành sẽ kết nối tai nghe của mình với giắc cắm này và hỏi xem người đó muốn nói chuyện với ai. Sau đó, người điều hành sẽ gửi tín hiệu đổ chuông đến bên nhận và đợi người ở đó nhấc máy. Sau khi nhấc máy, người điều hành đã kết nối hai người với nhau, giống như kết nối liên lạc nội bộ đơn giản. Nó rất đơn giản!

Quay số bằng giọng nói

Trong các hệ thống điện thoại hiện đại, các nhà khai thác đã được thay thế bằng công tắc điện tử. Khi bạn nhấc máy lên, công tắc sẽ cảm nhận mạch điện và phát ra một tiếng bíp dài. Bằng cách này, bạn biết công tắc và điện thoại của bạn đang hoạt động. Âm thanh bíp dài là sự kết hợp giữa âm 350 Hertz và âm 440 Hertz. Việc quay các chữ số của số cũng đi kèm với các âm thanh có âm sắc khác nhau. Nếu số này bận, bạn sẽ nghe thấy tín hiệu bận không liên tục, bao gồm các âm 480 Hertz và 620 Hertz.

Băng thông

Để đảm bảo cuộc gọi đường dài hơn, tần số truyền được giới hạn băng thông khoảng 3000 Hertz. Tất cả các tần số trong giọng nói của bạn dưới 400 Hertz và trên 3400 Hertz đều bị loại trừ. Điều này làm cho giọng nói trên điện thoại đường dài có âm thanh đặc trưng.

Vì vậy, thà không tổ chức biểu diễn ca nhạc qua điện thoại, kẻo trở thành anh hùng trong trò đùa:

Petka và Vasily Ivanovich gặp nhau. Vasily Ivanovich nói: “Mọi người tìm thấy gì ở những Beatles này?! Họ hát đều đều!” Petka hỏi: "Vasily Ivanovich, bạn đã nghe Beatles ở đâu ?!" Vasily Ivanovich: “Như ở đâu? Hôm qua Furmanov đã hát cho tôi nghe một vài bài hát của họ qua điện thoại…”

Bạn có biết điều gì xảy ra sau khi bạn quay số của một người bạn trên điện thoại di động của mình không? Làm thế nào mạng di động có thể tìm thấy nó ở vùng núi Andalusia hoặc trên bờ biển của Đảo Phục Sinh xa xôi? Tại sao cuộc trò chuyện đôi khi đột ngột dừng lại? Tuần trước tôi đã đến thăm công ty Beeline và cố gắng tìm hiểu cách thức hoạt động của truyền thông di động...

Một khu vực rộng lớn dân cư của nước ta được bao phủ bởi các Trạm gốc (BS). Trên cánh đồng, chúng trông giống như những tòa tháp màu đỏ và trắng, còn trong thành phố, chúng ẩn mình trên nóc các tòa nhà phi dân cư. Mỗi trạm thu tín hiệu từ điện thoại di động ở khoảng cách lên tới 35 km và liên lạc với điện thoại di động thông qua các kênh dịch vụ hoặc kênh thoại.

Sau khi bạn quay số của một người bạn, điện thoại của bạn sẽ liên lạc với Trạm gốc (BS) gần bạn nhất qua kênh dịch vụ và yêu cầu phân bổ kênh thoại. Trạm cơ sở gửi yêu cầu tới bộ điều khiển (BSC), bộ điều khiển này sẽ chuyển tiếp yêu cầu đó đến bộ chuyển mạch (MSC). Nếu bạn của bạn là thuê bao của cùng một mạng di động thì bộ chuyển mạch sẽ kiểm tra Sổ đăng ký vị trí nhà (HLR), tìm ra nơi thuê bao được gọi hiện đang ở (ở nhà, ở Thổ Nhĩ Kỳ hoặc Alaska) và chuyển cuộc gọi đến công tắc thích hợp từ nơi nó được gửi sẽ được gửi đến bộ điều khiển và sau đó đến Trạm gốc. Trạm gốc sẽ liên lạc với điện thoại di động của bạn và kết nối bạn với bạn bè. Nếu bạn của bạn ở mạng khác hoặc bạn đang gọi điện thoại cố định, tổng đài của bạn sẽ liên hệ với tổng đài tương ứng trên mạng kia. Khó? Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn. Trạm cơ sở là một cặp tủ sắt được khóa trong một căn phòng đầy đủ tiện nghi. Xét rằng bên ngoài Moscow là +40, tôi muốn sống trong căn phòng này một thời gian. Thông thường, Trạm cơ sở được đặt trên gác mái của tòa nhà hoặc trong thùng chứa trên mái nhà:

2.

Ăng-ten của Trạm gốc được chia thành nhiều khu vực, mỗi khu vực “tỏa sáng” theo hướng riêng của mình. Ăng-ten dọc giao tiếp với điện thoại, ăn-ten tròn kết nối Trạm gốc với bộ điều khiển:

3.

Mỗi khu vực có thể xử lý đồng thời tối đa 72 cuộc gọi, tùy thuộc vào thiết lập và cấu hình. Một Trạm cơ sở có thể bao gồm 6 khu vực, do đó, một Trạm cơ sở có thể xử lý tối đa 432 cuộc gọi, tuy nhiên, một trạm thường được lắp đặt ít bộ phát và khu vực hơn. Các nhà khai thác di động thích cài đặt thêm BS để cải thiện chất lượng liên lạc. Trạm cơ sở có thể hoạt động ở ba băng tần: 900 MHz - tín hiệu ở tần số này truyền đi xa hơn và xuyên thấu tốt hơn bên trong các tòa nhà 1800 MHz - tín hiệu truyền đi trong khoảng cách ngắn hơn nhưng cho phép bạn cài đặt số lượng máy phát lớn hơn trong 1 khu vực 2100 MHz - Mạng 3G Đây là hình dáng của tủ với thiết bị 3G:

4.

Các máy phát 900 MHz được lắp đặt tại các Trạm gốc ở các cánh đồng, làng mạc và trong thành phố, nơi các Trạm gốc bị mắc kẹt như kim nhím, việc liên lạc chủ yếu được thực hiện ở tần số 1800 MHz, mặc dù bất kỳ Trạm gốc nào cũng có thể có các máy phát thuộc cả ba dải tần. đồng thời.

5.

6.

Tín hiệu có tần số 900 MHz có thể đạt tới 35 km, mặc dù “phạm vi” của một số Trạm cơ sở nằm dọc theo đường cao tốc có thể lên tới 70 km, do số lượng thuê bao được phục vụ đồng thời tại trạm giảm một nửa . Theo đó, điện thoại của chúng tôi với ăng-ten nhỏ tích hợp cũng có thể truyền tín hiệu trong khoảng cách lên tới 70 km... Tất cả các Trạm gốc đều được thiết kế để cung cấp vùng phủ sóng vô tuyến tối ưu ở mặt đất. Do đó, mặc dù ở phạm vi 35 km, tín hiệu vô tuyến đơn giản là không được gửi đến độ cao bay của máy bay. Tuy nhiên, một số hãng hàng không đã bắt đầu lắp đặt các trạm gốc năng lượng thấp trên máy bay của họ để cung cấp vùng phủ sóng trong máy bay. BS như vậy được kết nối với mạng di động mặt đất bằng kênh vệ tinh. Hệ thống này được bổ sung bởi bảng điều khiển cho phép phi hành đoàn bật và tắt hệ thống, cũng như một số loại dịch vụ nhất định, chẳng hạn như tắt giọng nói trên các chuyến bay đêm. Điện thoại có thể đo cường độ tín hiệu từ 32 Trạm gốc cùng một lúc. Nó gửi thông tin về 6 kênh tốt nhất (về cường độ tín hiệu) qua kênh dịch vụ và bộ điều khiển (BSC) quyết định BS nào sẽ chuyển cuộc gọi hiện tại (Chuyển giao) nếu bạn đang di chuyển. Đôi khi điện thoại có thể mắc lỗi và chuyển bạn đến BS có tín hiệu kém hơn, trong trường hợp đó cuộc trò chuyện có thể bị gián đoạn. Cũng có thể tại Trạm cơ sở mà điện thoại của bạn đã chọn, tất cả các đường dây thoại đều bận. Trong trường hợp này, cuộc trò chuyện cũng sẽ bị gián đoạn. Họ cũng nói với tôi về cái gọi là “vấn đề ở tầng trên”. Nếu bạn sống trong một căn hộ áp mái, thì đôi khi khi di chuyển từ phòng này sang phòng khác, cuộc trò chuyện có thể bị gián đoạn. Điều này xảy ra bởi vì trong một phòng, điện thoại có thể “nhìn thấy” một BS và trong phòng thứ hai - một BS khác, nếu nó quay mặt về phía bên kia của ngôi nhà, đồng thời, 2 Trạm gốc này nằm ở rất xa so với nhau và không được đăng ký là “láng giềng” với nhà khai thác di động. Trong trường hợp này, cuộc gọi sẽ không được chuyển từ BS này sang BS khác:

Thông tin liên lạc trong tàu điện ngầm được cung cấp giống như trên đường phố: Trạm gốc - bộ điều khiển - công tắc, với điểm khác biệt duy nhất là các Trạm gốc nhỏ được sử dụng ở đó và trong đường hầm, vùng phủ sóng không được cung cấp bởi ăng-ten thông thường mà bằng cáp bức xạ đặc biệt. Như tôi đã viết ở trên, một BS có thể thực hiện tới 432 cuộc gọi cùng lúc. Thông thường, công suất này là đủ, nhưng, chẳng hạn, trong một số ngày lễ, BS có thể không đáp ứng được số lượng người muốn gọi. Điều này thường xảy ra vào ngày đầu năm mới, khi mọi người bắt đầu chúc mừng nhau. SMS được truyền qua các kênh dịch vụ. Ngày 8/3 và 23/2 người ta thích chúc nhau qua SMS, gửi những bài thơ vui, điện thoại thường không thống nhất được với BS về việc phân bổ kênh thoại. Tôi đã được kể một trường hợp thú vị. Tại một khu vực của Moscow, những người đăng ký bắt đầu nhận được những lời phàn nàn rằng họ không thể liên lạc được với bất kỳ ai. Các chuyên gia kỹ thuật bắt đầu tìm ra nó. Hầu hết các kênh thoại đều miễn phí, nhưng tất cả các kênh dịch vụ đều bận. Hóa ra bên cạnh BS này có một viện nơi đang diễn ra các kỳ thi và sinh viên liên tục trao đổi tin nhắn. Điện thoại chia SMS dài thành nhiều tin nhắn ngắn và gửi riêng từng tin nhắn. Nhân viên dịch vụ kỹ thuật khuyên nên gửi lời chúc mừng như vậy qua MMS. Nó sẽ nhanh hơn và rẻ hơn. Từ Trạm cơ sở, cuộc gọi sẽ được chuyển đến bộ điều khiển. Nó trông cũng nhàm chán như chính BS - nó chỉ là một bộ tủ:

7.

Tùy thuộc vào thiết bị, bộ điều khiển có thể phục vụ tới 60 Trạm gốc. Giao tiếp giữa BS và bộ điều khiển (BSC) có thể được thực hiện thông qua kênh chuyển tiếp vô tuyến hoặc qua quang học. Bộ điều khiển điều khiển hoạt động của các kênh vô tuyến, bao gồm. điều khiển sự di chuyển của thuê bao và truyền tín hiệu từ BS này sang BS khác. Công tắc trông thú vị hơn nhiều:

8.

9.

Mỗi switch phục vụ từ 2 đến 30 bộ điều khiển. Nó chiếm một hội trường lớn, chứa nhiều tủ đựng thiết bị:

10.

11.

12.

Công tắc điều khiển lưu lượng. Bạn có nhớ những bộ phim cũ nơi mọi người lần đầu gọi “cô gái” và sau đó cô ấy kết nối họ với một thuê bao khác bằng cách chuyển dây không? Công tắc hiện đại làm điều tương tự:

13.

Để kiểm soát mạng lưới, Beeline có một số ô tô mà họ trìu mến gọi là “nhím”. Họ di chuyển quanh thành phố và đo mức tín hiệu của mạng riêng của họ, cũng như mức độ mạng của các đồng nghiệp của họ từ Big Three:

14.

Toàn bộ nóc của một chiếc ô tô như vậy được phủ ăng-ten:

15.

Bên trong có thiết bị thực hiện hàng trăm cuộc gọi và lấy thông tin:

16.

Việc giám sát các thiết bị chuyển mạch và bộ điều khiển 24 giờ được thực hiện từ Trung tâm Điều khiển Nhiệm vụ của Trung tâm Điều khiển Mạng (NCC):

17.

Có 3 lĩnh vực chính để giám sát mạng di động: tỷ lệ sự cố, số liệu thống kê và phản hồi từ người đăng ký. Cũng giống như trên máy bay, tất cả các thiết bị mạng di động đều có cảm biến gửi tín hiệu đến hệ thống điều khiển trung tâm và xuất thông tin đến máy tính của người điều phối. Nếu một số thiết bị bị lỗi, đèn trên màn hình sẽ bắt đầu “nhấp nháy”. CCS cũng theo dõi số liệu thống kê cho tất cả các thiết bị chuyển mạch và bộ điều khiển. Anh ta phân tích nó, so sánh nó với các khoảng thời gian trước đó (giờ, ngày, tuần, v.v.). Nếu số liệu thống kê của bất kỳ nút nào bắt đầu khác biệt rõ rệt so với các chỉ báo trước đó, thì đèn trên màn hình sẽ lại bắt đầu “nhấp nháy”. Phản hồi được nhận bởi các nhà khai thác dịch vụ khách hàng. Nếu họ không thể giải quyết được sự cố, cuộc gọi sẽ được chuyển đến kỹ thuật viên. Nếu anh ta bất lực, thì một “sự cố” sẽ xảy ra trong công ty, sự cố này sẽ được giải quyết bởi các kỹ sư tham gia vận hành các thiết bị liên quan. Công tắc được giám sát 24/7 bởi 2 kỹ sư:

18.

Biểu đồ cho thấy hoạt động của các thiết bị chuyển mạch Moscow. Có thể thấy rõ rằng hầu như không có ai gọi vào ban đêm:

19.

Việc kiểm soát các bộ điều khiển (tha thứ cho tautology) được thực hiện từ tầng hai của Trung tâm Điều khiển Mạng:

22.

21.

Có một điều hơi buồn là đại đa số mọi người, khi được hỏi: “Giao tiếp di động hoạt động như thế nào?” đều trả lời “qua mạng” hoặc thậm chí “Tôi không biết”.

Tiếp tục chủ đề này, tôi đã có một cuộc trò chuyện vui vẻ với một người bạn về chủ đề truyền thông di động. Điều này xảy ra đúng vài ngày trước sự kiện được tất cả các nhân viên tín hiệu và nhân viên viễn thông ăn mừng. Kỳ nghỉ "Ngày phát thanh". Chuyện xảy ra là do vị trí cuộc sống nhiệt huyết của mình, bạn tôi tin rằng thông tin di động hoạt động mà không cần dây qua vệ tinh. Hoàn toàn do sóng vô tuyến. Lúc đầu tôi không thể thuyết phục được anh ấy. Nhưng sau một cuộc trò chuyện ngắn, mọi chuyện đã đâu vào đấy.

Sau “bài giảng” thân thiện này, nảy sinh ý tưởng viết bằng ngôn ngữ đơn giản về cách thức hoạt động của truyền thông di động. Mọi thứ vẫn như cũ.

Khi bạn quay số và bắt đầu gọi, hoặc ai đó gọi cho bạn, thì bạn điện thoại di động liên lạc qua kênh radio từ một trong các ăng-ten của trạm cơ sở gần nhất. Bạn hỏi những trạm cơ sở này ở đâu?

chú ý đến các tòa nhà công nghiệp, tòa nhà cao tầng đô thị và các tòa tháp đặc biệt. Trên chúng có những khối hình chữ nhật lớn màu xám với các ăng-ten nhô ra với nhiều hình dạng khác nhau. Nhưng những ăng-ten này không phải là tivi hay vệ tinh, mà là máy thu phát các nhà khai thác di động. Chúng được định hướng theo các hướng khác nhau để cung cấp thông tin liên lạc cho người đăng ký từ mọi hướng. Rốt cuộc, chúng ta không biết tín hiệu sẽ đến từ đâu và người đăng ký không may mang theo chiếc điện thoại này sẽ đưa chúng ta đi đâu? Trong thuật ngữ chuyên môn, ăng-ten còn được gọi là “sector”. Theo quy định, chúng được đặt từ một đến mười hai.

Từ ăng-ten, tín hiệu được truyền trực tiếp qua cáp đến bộ điều khiển trạm. Chúng cùng nhau tạo thành trạm cơ sở [ăng-ten và bộ điều khiển]. Một số trạm cơ sở có ăng-ten phục vụ một khu vực riêng biệt, ví dụ: quận thành phố hoặc thị trấn nhỏ, được kết nối với một đơn vị đặc biệt - bộ điều khiển. Tối đa 15 trạm gốc thường được kết nối với một bộ điều khiển.

Đổi lại, các bộ điều khiển, trong đó cũng có thể có một số bộ điều khiển, được kết nối bằng dây cáp với “think tank” - công tắc. Bộ chuyển mạch cung cấp tín hiệu đầu ra và đầu vào cho các đường dây điện thoại thành phố, cho các nhà khai thác di động khác, cũng như các nhà khai thác liên lạc đường dài và quốc tế.

Trong các mạng nhỏ, chỉ sử dụng một bộ chuyển mạch, trong các mạng lớn hơn, phục vụ hơn một triệu thuê bao cùng một lúc, có thể sử dụng hai, ba bộ chuyển mạch trở lên, lại được kết nối với nhau bằng dây.

Tại sao lại phức tạp như vậy? Người đọc sẽ hỏi. Có vẻ như vậy, bạn chỉ cần kết nối ăng-ten với công tắc và mọi thứ sẽ hoạt động. Và đây là các trạm gốc, công tắc, một loạt dây cáp... Nhưng mọi chuyện không đơn giản như vậy.

Khi một người di chuyển dọc đường bằng cách đi bộ hoặc bằng ô tô, tàu hỏa, v.v. đồng thời nói chuyện qua điện thoại, điều quan trọng là phải đảm bảo sự liên tục của giao tiếp. Người báo hiệu gọi quá trình chuyển giao dịch vụ trong mạng di động là thuật ngữ “bàn giao”. Cần kịp thời chuyển điện thoại của thuê bao từ trạm gốc này sang trạm gốc khác, từ bộ điều khiển này sang bộ điều khiển khác, v.v.

Nếu các trạm cơ sở được kết nối trực tiếp với bộ chuyển mạch thì tất cả những trạm này chuyển mạch sẽ phải được quản lý bởi switch. Và anh chàng “nghèo” đã có việc phải làm rồi. Thiết kế mạng đa cấp giúp phân bổ tải đồng đều trên các thiết bị kỹ thuật. Điều này làm giảm khả năng hỏng hóc thiết bị và dẫn đến mất liên lạc. Rốt cuộc, tất cả chúng ta thú vị trong giao tiếp không bị gián đoạn, phải không?

Vì vậy, khi đã đạt đến công tắc, cuộc gọi của chúng tôi được chuyển đến sau đó - đến mạng của một nhà khai thác di động khác, liên lạc đường dài trong thành phố và quốc tế. Tất nhiên, điều này xảy ra thông qua các kênh liên lạc cáp tốc độ cao. Cuộc gọi đến tổng đài một nhà điều hành khác. Đồng thời, thiết bị sau “biết” lãnh thổ [trong vùng phủ sóng, bộ điều khiển nào] mà thuê bao mong muốn hiện đang ở. Bộ chuyển mạch truyền một cuộc gọi điện thoại đến một bộ điều khiển cụ thể, chứa thông tin trong vùng phủ sóng của trạm gốc mà người nhận cuộc gọi đặt. Bộ điều khiển sẽ gửi tín hiệu đến trạm gốc duy nhất này và đến lượt nó, "thẩm vấn", tức là gọi đến điện thoại di động. Một cái ống bắt đầu vang lên một cách kỳ lạ.

Toàn bộ quá trình lâu dài và phức tạp này thực sự cần 2-3 giây!

Tương tự như vậy, các cuộc gọi điện thoại diễn ra ở các thành phố khác nhau ở Nga, Châu Âu và trên thế giới. Để liên hệ thiết bị chuyển mạch của các nhà khai thác viễn thông khác nhau sử dụng kênh truyền thông cáp quang tốc độ cao. Nhờ chúng, tín hiệu điện thoại có thể truyền đi hàng trăm nghìn km chỉ trong vài giây.

Cảm ơn Alexander Popov vĩ đại đã mang đến cho đài phát thanh thế giới! Nếu không có ông, có lẽ giờ đây chúng ta đã bị tước đi nhiều lợi ích của nền văn minh.

Các thiết bị di động hiện đại có thể kết hợp nhiều chức năng khác nhau - thiết bị liên lạc, máy nghe nhạc mp3, máy ảnh, máy ghi âm, radio, wi-fi, v.v. Điện thoại về cơ bản đã trở thành một món đồ chơi đa chức năng của người lớn. Và một câu hỏi hợp lý được đặt ra: làm thế nào mà tất cả những thứ này lại phù hợp với một thiết bị nhỏ như vậy?

Điện thoại di động là một thiết bị khá phức tạp, phần chính của nó là một bảng mạch đặc biệt. Cô là người chịu trách nhiệm về mọi công việc được giao cho điện thoại. Nó cũng thường được gọi là bo mạch chủ. Nhiều thiết bị khác nhau (máy ảnh, màn hình, v.v.) được kết nối với nó, đảm bảo người dùng tương tác với điện thoại.

Các bộ phận cơ khí của điện thoại di động

Đối với trường hợp của điện thoại di động, có ba dạng chính - thanh trượt, vỏ sò (sách) và thanh kẹo. Ngoài ra còn có một nắp lật (nắp có bản lề che bàn phím) và một công cụ xoay (các bộ phận của vỏ có thể xoay tương đối với nhau), nhưng chúng rất hiếm.

Monoblock bao gồm một bảng điều khiển phía trước và phía sau. Mặt sau thường được kết hợp với ngăn chứa pin hoặc chính pin. Thân điện thoại nắp gập bao gồm phần trên và phần dưới cùng với cơ chế xoay. Và thân điện thoại nắp trượt nhất thiết phải có một thanh trượt để các bộ phận của thân máy trượt dọc theo. Màn hình điện thoại cũng được xem là một bộ phận riêng biệt trên cơ thể.

Bàn phím trong điện thoại di động bao gồm hai phần. Cái đầu tiên trong số chúng có thể nhìn thấy được - theo quy luật, đây là các nút nhựa và cái thứ hai được ẩn đi. Nó là một chất nền kim loại giúp đóng các điểm tiếp xúc trên bàn phím.

Một thành phần quan trọng của điện thoại di động là pin, vì nó là thứ đảm bảo hoạt động của điện thoại. Tùy thuộc vào loại, pin là hydrua kim loại niken, lithium polymer và lithium ion.

Màn hình trong điện thoại di động có thể có hai loại - đen trắng và màu. Bây giờ chỉ có những màu được sử dụng. Thanh trượt hoặc vỏ sò thường sử dụng mô-đun hiển thị - một màn hình (hoặc hai màn hình) trên một bảng. Tất cả các thành phần cần thiết cho hoạt động, bao gồm cả loa điện thoại, đều được hàn vào bo mạch này.

Các bộ phận cơ khí khác bao gồm micrô, loa, máy ảnh, động cơ rung và ăng-ten. Một số chi tiết mới đã được thêm vào điện thoại di động hiện đại - RAM, mô-đun Wi-Fi, v.v.