Πώς η Κινητή Κινητή Επικοινωνία λειτουργεί και λειτουργεί

Σήμερα είναι δύσκολο να βρεθεί κάποιος που ποτέ δεν θα χρησιμοποιήσει κινητό τηλέφωνο. Αλλά όλοι καταλαβαίνουν πώς λειτουργούν οι κυψελοειδείς επικοινωνίες; Πώς ό, τι όλοι συνηθίζαμε να δουλεύουμε και να δουλεύουμε; Τα σήματα μεταδίδονται από τους σταθμούς βάσης γύρω από τα καλώδια ή όλα λειτουργούν με κάποιο τρόπο διαφορετικά; Ή μήπως όλες οι λειτουργίες κυψελοειδούς επικοινωνίας οφείλονται μόνο σε ραδιοκύματα; Θα προσπαθήσουμε να απαντήσουμε σε αυτές και άλλες ερωτήσεις στο άρθρο μας, αφήνοντας την περιγραφή του προτύπου GSM πέρα ​​από το πεδίο εφαρμογής του.

Τη στιγμή που κάποιος προσπαθεί να κάνει κλήση από το κινητό του τηλέφωνο ή όταν αρχίσει να τον καλεί, το τηλέφωνο συνδέεται μέσω ραδιοκυμάτων σε έναν από τους σταθμούς βάσης (το πιο προσβάσιμο) σε μία από τις κεραίες του. Οι σταθμοί βάσης μπορούν να προβληθούν εδώ και εκεί, κοιτάζοντας τα σπίτια των πόλεων μας, στις στέγες και τις προσόψεις των βιομηχανικών κτιρίων, σε πολυώροφα κτίρια και τελικά στους ιστούς που κατασκευάζονται ειδικά για τους σταθμούς σε κόκκινο και λευκό (ειδικά κατά μήκος των εθνικών οδών).

Αυτοί οι σταθμοί μοιάζουν με ορθογώνια κιβώτια γκρι χρώματος, από τα οποία διατείνονται διάφορες κεραίες προς διαφορετικές κατευθύνσεις (συνήθως μέχρι 12 κεραίες). Οι κεραίες λειτουργούν τόσο στη λήψη όσο και στη μετάδοση και ανήκουν στον φορέα εκμετάλλευσης κινητής τηλεφωνίας. Οι κεραίες του σταθμού βάσης κατευθύνονται σε όλες τις πιθανές κατευθύνσεις (τομείς) προκειμένου να παρέχουν κάλυψη δικτύου σε συνδρομητές από όλες τις πλευρές σε απόσταση μέχρι 35 χιλιομέτρων.

Μια κεραία ενός τομέα είναι σε θέση να εξυπηρετήσει έως και 72 κλήσεις ταυτόχρονα και εάν υπάρχουν 12 κεραίες, φανταστείτε: 864 κλήσεις μπορούν βασικά να εξυπηρετηθούν από ένα μεγάλο σταθμό βάσης τη φορά! Αν και συνήθως περιορίζεται σε 432 κανάλια (72 * 6). Κάθε κεραία συνδέεται με καλώδιο στη μονάδα ελέγχου του σταθμού βάσης. Και ήδη μπλοκ από αρκετούς σταθμούς βάσης (κάθε σταθμός εξυπηρετεί το τμήμα της περιοχής) συνδέονται με τον ελεγκτή. Έως 15 σταθμοί βάσης συνδέονται σε έναν ελεγκτή.

Ο σταθμός βάσης είναι καταρχήν ικανός να λειτουργεί σε τρεις ζώνες: ένα σήμα 900 MHz διεισδύει καλύτερα σε κτίρια και δομές, εξαπλώνεται περαιτέρω, γι 'αυτό και η ζώνη αυτή χρησιμοποιείται συχνά σε χωριά και χωράφια. ένα σήμα σε συχνότητα 1800 MHz δεν εξαπλώνεται μέχρι τώρα, αλλά περισσότεροι πομποί εγκαθίστανται σε έναν τομέα, επομένως, τέτοιοι σταθμοί εγκαθίστανται συχνά σε πόλεις. Τέλος, 2100 MHz είναι ένα δίκτυο 3G.

Μπορεί να υπάρχουν πολλοί ελεγκτές, φυσικά, σε έναν οικισμό ή μια περιοχή, επομένως οι ελεγκτές, με τη σειρά τους, συνδέονται με καλώδια στον διακόπτη. Ο στόχος του διακόπτη είναι να συνδέσει τα δίκτυα των φορέων εκμετάλλευσης κινητών επικοινωνιών μεταξύ τους και με τις γραμμές πόλης των συνήθων τηλεφωνικών, υπεραστικών και διεθνών επικοινωνιών. Εάν το δίκτυο είναι μικρό, τότε μόνο ένας διακόπτης είναι επαρκής, εάν χρησιμοποιούνται μεγάλοι, δύο ή περισσότεροι διακόπτες. Οι διακόπτες αλληλοσυνδέονται με καλώδια.

Στη διαδικασία της κίνησης ενός ατόμου που μιλάει σε ένα κινητό τηλέφωνο κατά μήκος του δρόμου, για παράδειγμα: περπατάει, βόλτα με τα μέσα μαζικής μεταφοράς ή κινείται σε ένα αυτοκίνητο, το τηλέφωνό του δεν πρέπει να χάσει το δίκτυο για μια στιγμή, δεν μπορείτε να τερματίσετε τη συζήτηση.

Η συνεχής επικοινωνία επιτυγχάνεται λόγω της ικανότητας του δικτύου σταθμού βάσης να αλλάζει πολύ γρήγορα έναν συνδρομητή από μια κεραία σε μια άλλη ενώ μετακινείται από την περιοχή κάλυψης μιας κεραίας στην περιοχή κάλυψης ενός άλλου (από κύτταρο σε κύτταρο). Ο ίδιος ο συνδρομητής δεν παρατηρεί πώς παύει να συνδέεται με έναν σταθμό βάσης και είναι ήδη συνδεδεμένος με έναν άλλο, πώς μεταβαίνει από την κεραία στην κεραία, από τον σταθμό στον σταθμό, από τον ελεγκτή στον ελεγκτή ...

Ταυτόχρονα, ο διακόπτης παρέχει τη βέλτιστη κατανομή φορτίου σύμφωνα με ένα σχέδιο δικτύου πολλαπλών επιπέδων για τη μείωση της πιθανότητας αποτυχίας του εξοπλισμού. Ένα πολυεπίπεδο δίκτυο κατασκευάζεται ως εξής: κινητό τηλέφωνο - σταθμός βάσης - ελεγκτής - διακόπτης.

Ας υποθέσουμε ότι κάνουμε μια κλήση, και τώρα το σήμα έχει ήδη φτάσει στο διακόπτη. Ο διακόπτης μεταδίδει την κλήση μας στον συνδρομητή προορισμού - στο δίκτυο της πόλης, στο διεθνές δίκτυο ή στο δίκτυο επικοινωνίας μεγάλων αποστάσεων ή στο δίκτυο άλλου φορέα εκμετάλλευσης κινητής τηλεφωνίας. Όλα αυτά συμβαίνουν πολύ γρήγορα χρησιμοποιώντας καλωδιακά κανάλια οπτικών ινών υψηλής ταχύτητας.

Περαιτέρω, η κλήση μας φτάνει στον διακόπτη, ο οποίος βρίσκεται στην πλευρά του συνδρομητή που λαμβάνει την κλήση (που καλείται από εμάς). Ο διακόπτης "λήψης" περιέχει ήδη δεδομένα για το πού βρίσκεται ο καλούμενος συνδρομητής, στην οποία περιοχή κάλυψης δικτύου: ποιος ελεγκτής, ποιος σταθμός βάσης. Έτσι, το δίκτυο αρχίζει να κάνει δημοσκόπηση από το σταθμό βάσης, ο παραλήπτης βρίσκεται και "φτάνει μια κλήση" στο τηλέφωνό του.

Η όλη αλυσίδα των γεγονότων που περιγράφεται, από τη στιγμή της κλήσης έως τη στιγμή του κουδουνίσματος στην πλευρά λήψης της κλήσης, συνήθως διαρκεί όχι περισσότερο από 3 δευτερόλεπτα. Έτσι σήμερα μπορούμε να καλέσουμε οπουδήποτε στον κόσμο.