Cum funcționează și funcționează comunicarea celulară mobilă

Astăzi este cu greu posibil să găsești o persoană care să nu folosească niciodată un telefon mobil. Dar toată lumea înțelege cum funcționează comunicațiile celulare? Cum ne obișnuim cu toții să lucrăm și să lucrăm? Semnalele sunt transmise de la stațiile de bază despre cabluri sau totul funcționează cumva diferit? Sau poate că toate funcțiile de comunicare celulară se datorează numai undelor radio? Vom încerca să răspundem la aceste întrebări și la alte întrebări în articolul nostru, lăsând descrierea standardului GSM dincolo de domeniul său de aplicare.

În momentul în care o persoană încearcă să facă un apel de pe telefonul său mobil sau când începe să-l sune, telefonul este conectat prin intermediul undelor radio la una dintre stațiile de bază (cea mai accesibilă), la una dintre antenele sale. Stațiile de bază pot fi văzute aici și acolo, uitându-se la casele orașelor noastre, la acoperișurile și fațadele clădirilor industriale, la clădirile înalte, iar la sfârșit la stâlpii de stâlpi special construiți pentru stațiile în roșu și alb (în special de-a lungul autostrăzilor).

Aceste stații arată ca niște cutii dreptunghiulare de culoare gri, din care se scot diverse antene în direcții diferite (de obicei până la 12 antene). Antenele aici funcționează atât la recepție, cât și la transmisie și aparțin operatorului de telefonie mobilă. Antenele stației de bază sunt direcționate în toate direcțiile (sectoare) posibile, pentru a oferi „acoperire de rețea” abonaților din toate părțile, la o distanță de până la 35 de kilometri.

O antenă dintr-un singur sector este capabilă să servească până la 72 de apeluri simultan și, dacă există 12 antene, imaginați-vă: 864 de apeluri pot fi deservite practic de o singură stație de bază mare simultan! Deși de obicei limitat la 432 de canale (72 * 6). Fiecare antenă este conectată prin cablu la unitatea de control a stației de bază. Și deja blocuri ale mai multor stații de bază (fiecare stație își servește partea din teritoriu) sunt conectate la controler. Până la 15 stații de bază sunt conectate la un controler.

Stația de bază, în principiu, este capabilă să funcționeze pe trei benzi: un semnal de 900 MHz pătrunde mai bine în clădiri și structuri, se extinde în continuare, motiv pentru care această bandă este adesea folosită în sate și câmpuri; un semnal la o frecvență de 1800 MHz nu se răspândește până acum, dar mai mulți transmițători sunt instalați pe un sector, prin urmare, astfel de stații sunt adesea instalate în orașe; în sfârșit, 2100 MHz este o rețea 3G.

Există mai multe controlere, desigur, într-o așezare sau district, de aceea, la rândul lor, controlerele sunt conectate prin cabluri la comutator. Sarcina comutatorului este de a conecta rețelele operatorilor de telefonie mobilă între ele și cu linii orașe de telefonie obișnuită, comunicații pe distanțe lungi și internaționale. Dacă rețeaua este mică, este suficient un singur comutator, dacă sunt mari, doi sau mai mulți comutatori. Întrerupătoarele sunt interconectate prin fire.

În procesul de a muta o persoană care vorbește pe un telefon mobil de-a lungul străzii, de exemplu: el merge, călărește în transportul public sau se deplasează într-o mașină personală, telefonul său nu ar trebui să piardă rețeaua pentru o clipă, nu poți încheia conversația.

Continuitatea comunicării se obține datorită capacității rețelei de stații de bază de a schimba foarte rapid un abonat de la o antenă la alta în timpul deplasării sale din zona de acoperire a unei antene în zona de acoperire a altei (de la celulă la celulă). Abonatul însuși nu observă cum încetează să mai fie conectat la o stație de bază și este deja conectat la alta, cum trece de la antenă la antenă, de la stație la stație, de la controlor la controler ...

În același timp, comutatorul oferă o distribuție optimă a sarcinii conform unei scheme de rețea pe mai multe niveluri pentru a reduce probabilitatea de defectare a echipamentului. O rețea cu mai multe niveluri este construită după cum urmează: telefon mobil - stație de bază - controler - comutator.

Să presupunem că efectuăm un apel, iar acum semnalul a ajuns deja la comutator. Comutatorul transmite apelul nostru către abonatul de destinație - la rețeaua orașului, la rețeaua de comunicații internațională sau pe distanțe lungi sau la rețeaua unui alt operator de telefonie mobilă. Toate acestea se întâmplă foarte repede folosind canale de cablu cu fibră optică de mare viteză.

Mai departe, apelul nostru ajunge la comutator, care este situat pe partea abonatului care primește apelul (sunat de noi). Comutatorul „receptor” conține deja date despre locul în care se află abonatul apelat, în ce zonă de acoperire a rețelei: ce controler, ce stație de bază. Și astfel, rețeaua începe să sondeze de la stația de bază, destinatarul este localizat și „apare un apel” pe telefonul său.

Întregul lanț de evenimente descris, din momentul apelării până la momentul în care apelul este auzit pe partea de primire, nu durează de obicei mai mult de 3 secunde. Deci astăzi putem apela oriunde în lume.