Princip rada gsm celularne komunikacije. Kako funkcionira mobilna komunikacija: edukativni program

mobilne komunikacije (mobilne komunikacije)- jedna od vrsta mobilnih radio komunikacija, koja se zasniva na ćelijskoj mreži. Ovo je moderniji razvoj telefonske komunikacije danas. Glavna karakteristika je da je ukupna pokrivenost podijeljena na ćelije (ćelije), određene područjima pokrivenosti pojedinih baznih stanica (BS). Ćelije se donekle preklapaju i zajedno čine mrežu. Na besprijekornoj (ravnoj i nerazvijenoj) površini, područje pokrivanja jednog BS-a je krug, stoga mreža koju čine oni ima izgled saća sa šesterokutnim ćelijama (saćem).

Prednosti mobilnih komunikacija su očigledne: mobilni telefon daje slobodu kretanja kroz područje pružanja usluga mreže, svaki pretplatnik može odabrati prikladniju tarifu usluge. Pored telefonskih usluga, mobilne komunikacije nude i dodatne usluge: govorna pošta, prosljeđivanje, SMS, MMS, EMS, GPRS, EDGE, 3G itd. (ovisno o modelu mobilnog telefona).

Ćelijska mreža se sastoji od prostorno raspoređenih primopredajnika koji rade u istom frekvencijskom spektru, i komutacijske opreme koja omogućava određivanje trenutne pozicije mobilnih pretplatnika i osigurava kontinuitet komunikacije kada se pretplatnik kreće iz područja pokrivenosti 1 primopredajnika u područje pokrivenosti drugog.

Princip rada celularne komunikacije

Glavne komponente mobilne mreže su mobilni telefoni i bazne stanice. Bazne stanice se obično nalaze na krovovima zgrada i tornjeva. Kada je uključen, mobilni telefon sluša talase, pronalazeći signal sa bazne stanice. Telefon zatim šalje stanici svoj jedinstveni identifikacioni kod. Telefon i stanica održavaju stalan radio kontakt, povremeno razmjenjujući pakete. Telefon može komunicirati sa stanicom koristeći analogni protokol ( AMPS, NAMPS,NMT-450) ili digitalno ( DAMPS, CDMA, GSM, UMTS). U tom slučaju, telefon napušta domet bazne stanice, uspostavlja komunikaciju sa drugom (engleski) predati).

Ćelijske mreže mogu se sastojati od baznih stanica različitih standarda, koje mogu poboljšati performanse mreže i poboljšati njenu pokrivenost.

Ćelijske mreže različitih operatera su povezane zajedno, takođe sa fiksnom telefonskom mrežom. Ovo omogućava pretplatnicima prvog operatera da upućuju pozive pretplatnicima drugog operatera, sa mobilnih na fiksne i sa fiksnih na mobilne.

Operateri mogu zaključiti međusobne ugovore o romingu. Zahvaljujući takvim ugovorima, pretplatnik, koji je izvan područja pokrivenosti vlastite mreže, može upućivati ​​i primati pozive preko mreže drugog operatera. Najčešće se to radi po naduvanim stopama.

Svi koristimo mobilne telefone, ali rijetko ko razmišlja o tome kako oni funkcioniraju? U ovom članku pokušat ćemo razumjeti kako zapravo funkcionira komunikacija s vašim mobilnim operaterom.

Kada uputite poziv svom sagovorniku, ili vas neko pozove, vaš telefon je povezan preko radio kanala na jednu od antena susjedne bazna stanica (BS, BS, bazna stanica).Svaka ćelijska bazna stanica (u običnom govoru - ćelijski tornjevi) uključuje od jednog do dvanaest primopredajnika antene, koji ima smjernice u različitim smjerovima kako bi se osigurala kvalitetna komunikacija pretplatnicima u njihovom dometu. Stručnjaci u svom žargonu nazivaju takve antene "sektori", koje su sive pravougaone strukture koje možete vidjeti gotovo svakodnevno na krovovima zgrada ili specijalnim jarbolima.

Signal sa takve antene se putem kabla dovodi direktno do kontrolne jedinice bazne stanice. Bazna stanica je skup sektora i kontrolne jedinice. U ovom slučaju, određeni dio naselja ili teritorije opslužuje više baznih stanica povezanih sa posebnom jedinicom - lokalni zonski kontroler(skraćeno LAC, lokalni kontrolor ili jednostavno "kontrolor"). U pravilu, jedan kontroler objedinjuje do 15 baznih stanica na određenom području.

Sa svoje strane, kontroleri (može ih biti i nekoliko) spojeni su na glavni blok - Centar za prebacivanje mobilnih usluga (MSC), koji se, da bi se pojednostavila percepcija, obično naziva jednostavno "prebaciti". Prekidač, zauzvrat, pruža ulaz i izlaz na sve komunikacijske linije - i mobilne i žičane.

Ako ono što je napisano prikažete u obliku dijagrama, dobijate sljedeće:
GSM mreže manjeg obima (obično regionalne) mogu koristiti samo jedan prekidač. Veliki, poput naših „Velika tri” operatera MTS, Beeline ili MegaFon, koji istovremeno opslužuju milione pretplatnika, koriste nekoliko MSC uređaja međusobno povezanih.

Hajde da shvatimo zašto je potreban tako složen sistem i zašto je nemoguće direktno povezati antene bazne stanice na prekidač? Da biste to učinili, trebate razgovarati o drugom terminu koji se zove tehnički jezik predati. Karakterizira primopredaju usluga u mobilnim mrežama korištenjem principa štafetne utrke. Drugim riječima, kada se krećete ulicom pješice ili u vozilu i razgovarate telefonom, kako vaš razgovor ne bi bio prekinut, treba što prije prebaciti svoj uređaj iz jednog BS sektora u drugi, iz područja pokrivenosti ​​jedna bazna stanica ili lokalna zona kontrolera u drugu, itd. Shodno tome, kada bi sektori bazne stanice bili povezani direktno na komutator, on bi ovu proceduru primopredaje svih svojih pretplatnika morao izvršiti sam, a komutator već ima dovoljno zadataka. Stoga, kako bi se smanjila vjerojatnost kvarova opreme povezanih s njenim preopterećenjima, dizajn GSM mobilnih mreža se provodi prema principu više nivoa.

Kao rezultat toga, ako se vi i vaš telefon pomaknete iz područja usluge jednog BS sektora u područje pokrivenosti drugog, tada ovo kretanje vrši kontrolna jedinica ove bazne stanice, bez dodirivanja više „visokih- uređaji za rangiranje - LAC i MSC. Ako dođe do primopredaje između različitih BS, tada LAC preuzima, itd.

Prekidač nije ništa drugo do glavni "mozak" GSM mreža, tako da njegov rad treba razmotriti detaljnije. Prekidač mobilne mreže preuzima približno iste zadatke kao PBX u mrežama operatera žice. On je taj koji razumije gdje zovete ili ko vas zove, regulira rad dodatnih usluga i zapravo odlučuje možete li trenutno telefonirati ili ne.

Hajde sada da shvatimo šta se dešava kada uključite telefon ili pametni telefon?

Dakle, pritisnuli ste “magično dugme” i vaš telefon se uključio. Na SIM kartici vašeg mobilnog operatera postoji poseban broj koji se zove IMSI - Međunarodni identifikacioni broj pretplatnika. To je jedinstveni broj za svaku SIM karticu ne samo za vašeg operatera MTS, Beeline, MegaFon itd., već jedinstveni broj za sve mobilne mreže na svijetu! Ovo je način na koji operateri razlikuju pretplatnike jedni od drugih.

U trenutku kada uključite telefon, vaš uređaj šalje ovaj IMSI kod baznoj stanici, koja ga dalje prenosi do LAC-a, koji ga, zauzvrat, šalje komutatoru. Istovremeno, dva dodatna uređaja spojena direktno na prekidač dolaze u igru ​​- HLR (Registar kućne lokacije) I VLR (Registar lokacija posjetitelja). Prevedeno na ruski ovo je, shodno tome, Registar kućnih pretplatnika I Registar pretplatnika gostiju. HLR pohranjuje IMSI svih pretplatnika na svojoj mreži. VLR sadrži informacije o onim pretplatnicima koji trenutno koriste mrežu ovog operatera.

IMSI broj se prenosi na HLR pomoću sistema šifriranja (drugi uređaj je odgovoran za ovaj proces AuC - centar za autentifikaciju). Istovremeno, HLR proverava da li pretplatnik sa datim brojem postoji u njegovoj bazi podataka, a ako se potvrdi činjenica njegovog postojanja, sistem gleda da li trenutno može da koristi komunikacione usluge ili, recimo, ima finansijsku blokadu. Ako je sve normalno, onda se ovaj pretplatnik šalje na VLR i nakon toga dobiva mogućnost da poziva i koristi druge komunikacijske usluge.

Radi jasnoće, ovu proceduru prikazujemo pomoću dijagrama:

Dakle, ukratko smo opisali princip rada GSM mobilnih mreža. Zapravo, ovaj opis je prilično površan, jer... Ako se detaljnije zadubimo u tehničke detalje, materijal bi se pokazao višestruko obimnijim i mnogo manje razumljivim za većinu čitatelja.

U drugom dijelu ćemo nastaviti upoznavanje sa radom GSM mreža i razmotriti kako i za šta operater tereti sredstva sa našeg računa.

Najčešća vrsta mobilne komunikacije danas je mobilna komunikacija. Usluge mobilne komunikacije pretplatnicima pružaju kompanije operatera.

Mreža baznih stanica omogućava bežičnu komunikaciju sa mobilnim telefonom.

Svaka stanica omogućava pristup mreži na ograničenom području, čija površina i konfiguracija zavise od terena i drugih parametara. Područja pokrivenosti koja se preklapaju stvaraju strukturu nalik saću; Izraz "ćelijska komunikacija" dolazi od ove slike. Kada se pretplatnik pomjeri, njegov telefon opslužuje jedna ili druga bazna stanica, a prebacivanje (promjena ćelije) se dešava automatski, potpuno neprimijećeno od strane pretplatnika i ni na koji način ne utiče na kvalitet komunikacije. Ovakav pristup omogućava, korištenjem radio signala male snage, pokrivanje velikih površina mobilnom komunikacijskom mrežom, što ovom tipu komunikacije, osim efikasnosti, obezbjeđuje i visok nivo ekološke prihvatljivosti.

Operaterska kompanija ne samo da tehnički pruža mobilne komunikacije, već i ulazi u ekonomske odnose sa pretplatnicima koji od nje kupuju određeni set osnovnih i dodatnih usluga. Budući da postoji dosta vrsta usluga, cijene za njih se kombiniraju u skupove koji se nazivaju tarifni planovi. Trošak usluga koje se pružaju svakom pretplatniku obračunava se naplatnim sistemom (hardverski i softverski sistem koji vodi evidenciju o uslugama pruženim pretplatniku).

Sistem naplate operatera je u interakciji sa sličnim sistemima drugih kompanija, na primjer, onih koji pružaju usluge rominga pretplatniku (mogućnost korištenja mobilnih komunikacija u drugim gradovima i zemljama). Sva međusobna plaćanja mobilnih komunikacija, uključujući i roming, pretplatnik obavlja sa svojim operaterom, koji je za njega jedinstven centar za obračun.

Roaming je pristup uslugama mobilne komunikacije izvan područja pokrivenosti mreže „kućnog“ operatera s kojim pretplatnik ima ugovor.

U romingu, pretplatnik obično zadržava svoj telefonski broj i nastavlja da koristi svoj mobilni telefon, pozivajući i primajući pozive na isti način kao u kućnoj mreži. Sve radnje potrebne za to, uključujući međuoperatersku razmjenu prometa i privlačenje resursa drugih komunikacijskih kompanija (na primjer, pružanje transkontinentalnih komunikacija) po potrebi, izvode se automatski i ne zahtijevaju dodatne radnje od pretplatnika. Ako kućna i gostujuća mreža pružaju komunikacijske usluge u različitim standardima, roming je i dalje moguć: pretplatniku se može dati drugi uređaj za vrijeme trajanja putovanja, uz zadržavanje svog telefonskog broja i automatsko usmjeravanje poziva.

Istorija celularnih komunikacija.

Radovi na stvaranju civilnih mobilnih komunikacionih sistema počeli su 1970-ih godina. Do tada je razvoj konvencionalnih telefonskih mreža u evropskim zemljama dostigao takav nivo da je sledeći korak u evoluciji komunikacija mogla biti samo dostupnost telefonskih komunikacija bilo gde i svuda.

Mreže zasnovane na prvom civilnom ćelijskom standardu, NMT-450, pojavile su se 1981. Iako je naziv standarda skraćenica od riječi Nordic Mobile Telephony („mobilna telefonija nordijskih zemalja“), prva mobilna mreža na planeti bio raspoređen u Saudijskoj Arabiji. U Švedskoj, Norveškoj, Finskoj (i drugim nordijskim zemljama), NMT mreže su pokrenute nekoliko mjeseci kasnije.

Dvije godine kasnije - 1983. - prva mreža standarda AMPS (Advanced Mobile Phone Service), stvorena u istraživačkom centru Bell Laboratories, pokrenuta je u Sjedinjenim Državama.

Standardi NMT i AMPS, koji se generalno smatraju prvom generacijom sistema celularne komunikacije, predviđali su prenos podataka u analognom obliku, što nije omogućavalo odgovarajući nivo otpornosti na buku i zaštitu od neovlašćenih veza. Nakon toga su razvili modifikacije poboljšane korištenjem digitalnih tehnologija, na primjer, DAMPS (prvo slovo skraćenice duguje svoj izgled riječi Digital).

Standardi druge generacije (tzv. 2G) - GSM, IS-95, IMT-MC-450 itd., prvobitno kreirani na bazi digitalnih tehnologija, premašili su standarde prve generacije u kvalitetu zvuka i sigurnosti, a takođe, kako se kasnije pokazalo, u podlozi standarda razvojnog potencijala.

Već 1982. godine, Evropska konferencija poštanskih i telekomunikacijskih uprava (CEPT) stvorila je grupu za razvoj zajedničkog standarda za digitalne ćelijske komunikacije. Zamisao ove grupe bio je GSM (Globalni sistem za mobilne komunikacije).

Prva GSM mreža pokrenuta je u Njemačkoj 1992. Danas je GSM dominantan standard mobilne komunikacije kako u Rusiji tako iu cijelom svijetu. U 2004. godini u našoj zemlji GSM mreže su opsluživale preko 90% mobilnih pretplatnika; u svijetu GSM koristi 72% pretplatnika.

Za rad GSM standardne opreme dodijeljeno je nekoliko frekvencijskih opsega - oni su označeni brojevima u nazivima. U evropskom regionu se uglavnom koriste GSM 900 i GSM 1800, u Americi - GSM 950 i GSM 1900 (u vreme kada je standard odobren u SAD, tamošnje „evropske“ frekvencije su zauzimale druge usluge).

Popularnost GSM standarda osigurana je njegovim značajnim karakteristikama za pretplatnike:

– zaštita od smetnji, presretanja i „duplova“;

– dostupnost velikog broja dodatnih usluga;

– mogućnost, u prisustvu „dodataka“ (kao što su GPRS, EDGE, itd.), da se obezbedi prenos podataka velikim brzinama;

– prisustvo na tržištu velikog broja telefona koji rade u GSM mrežama;

– jednostavnost procedure za promjenu jednog uređaja u drugi.

U procesu razvoja, GSM ćelijske mreže su stekle mogućnost proširenja zahvaljujući nekim „dodatcima“ preko postojeće infrastrukture, omogućavajući brzi prenos podataka. GSM mreže koje podržavaju GPRS (General Packet Radio Service) nazivaju se 2.5G, a GSM mreže koje podržavaju EDGE (Poboljšane brzine prenosa podataka za globalnu evoluciju) ponekad se nazivaju 2.75G mreže.

Krajem 1990-ih, treće generacije (3G) mreže pojavile su se u Japanu i Južnoj Koreji. Glavna razlika između standarda na kojima su izgrađene 3G mreže i njihovih prethodnika su proširene mogućnosti prijenosa podataka velike brzine, što omogućava implementaciju novih usluga u takvim mrežama, posebno video telefonije. U periodu 2002–2003, prve komercijalne 3G mreže počele su da rade u nekim zapadnoevropskim zemljama.

Iako 3G mreže trenutno postoje samo u brojnim regijama svijeta, u inženjerskim laboratorijama najvećih kompanija već se radi na stvaranju četvrte generacije standarda mobilne komunikacije. U tome prednjači ne samo daljnje povećanje brzine prijenosa podataka, već i povećanje efikasnosti korištenja kapaciteta frekvencijskih opsega dodijeljenih za mobilne komunikacije, tako da veliki broj pretplatnika koji se nalaze na ograničenom području može pristupiti uslugama. (što je posebno važno za megagradove) .

Ostali sistemi mobilne komunikacije.

Osim mobilnih komunikacija, danas postoje i drugi civilni komunikacioni sistemi koji omogućavaju i mobilnu komunikaciju putem radio kanala, ali su izgrađeni na različitim tehničkim principima i usmjereni su na druge pretplatničke terminale. Oni su rjeđi od mobilnih komunikacija, ali se koriste kada je korištenje mobilnih telefona teško, nemoguće ili ekonomski neizvodljivo.

DECT mikroćelijski komunikacijski standard, koji se koristi za komunikaciju u ograničenom području, postaje sve popularniji. DECT bazna stanica je sposobna da pruži slušalice (do 8 ih se može istovremeno servisirati) jedni drugima, prosljeđivanje poziva i pristup javnoj telefonskoj mreži. Potencijal DECT standarda omogućava pružanje mobilnih komunikacija unutar urbanih naselja, pojedinačnih kompanija ili stanova. Pokazalo se da su optimalni u regijama s niskim zgradama, čijim pretplatnicima je potrebna samo glasovna komunikacija i mogu bez prijenosa mobilnih podataka i drugih dodatnih usluga.

U satelitskoj telefoniji bazne stanice se nalaze na satelitima u niskim orbitama oko Zemlje. Sateliti pružaju komunikacije tamo gdje je postavljanje konvencionalne mobilne mreže nemoguće ili neprofitabilno (na moru, u ogromnim rijetko naseljenim područjima tundre, pustinja, itd.).

Trunking mreže, koje pretplatničkim terminalima (obično se zovu ne telefoni, već radio stanice) pružaju komunikaciju unutar određene teritorije, su sistemi baznih stanica (repetitora) koji prenose radio signale s jednog terminala na drugi kada su značajno udaljeni od svakog od njih. ostalo. S obzirom na to da kanalne mreže obično omogućavaju komunikaciju zaposlenima u odeljenjima (MUP, Ministarstvo za vanredne situacije, Hitna pomoć i dr.) ili na velikim tehnološkim lokacijama (duž autoputeva, na gradilištima, na teritoriji fabrika itd.), kanalizacija terminali nemaju zabavne mogućnosti i dizajnerske užitke u dekoraciji.

Nosivi radio uređaji međusobno komuniciraju direktno, bez posrednih komunikacionih sistema. Mobilne komunikacije ovog tipa preferiraju kako državne (policija, vatrogasci, itd.) i resorne strukture (za komunikacije unutar skladišnog kompleksa, parkinga ili gradilišta), tako i privatnici (berači gljiva, ribari ili turisti), u situacije, kada je lakše i jeftinije koristiti džepni radio za međusobnu komunikaciju nego mobilne telefone (na primjer, u udaljenim područjima gdje nema pokrivenosti mobilnom mrežom).

Pejdžing komunikacija osigurava prijem kratkih poruka do pretplatničkih terminala - pejdžera. Trenutačno se telefonske komunikacije praktički ne koriste u civilnim komunikacijama, zbog svojih ograničenja gurnute su u područje visokospecijaliziranih rješenja (na primjer, koriste se za obavještavanje osoblja u velikim medicinskim ustanovama, prijenos podataka na elektronske informativne table itd. .).

Od 2004. novi podtip mobilne komunikacije postaje sve rašireniji, pružajući mogućnost prijenosa podataka velike brzine preko radio kanala (u većini slučajeva za to se koristi Wi-Fi protokol). Područja s Wi-Fi pokrivenošću dostupna za javnu upotrebu (plaćena ili besplatna) nazivaju se hotspotovi. U ovom slučaju, pretplatnički terminali su računari - i laptop i PDA. Mogu da obezbede i dvosmernu glasovnu komunikaciju preko Interneta, ali se ova funkcija koristi izuzetno retko; veza se uglavnom koristi za pristup najčešćim internet servisima - e-pošti, web sajtovima, sistemima za instant poruke (na primer, ICQ) itd. .

Kuda idu mobilne komunikacije?

U razvijenim regijama, glavni pravac razvoja mobilnih komunikacija u bliskoj budućnosti je konvergencija: obezbjeđivanje pretplatničkih terminala sa automatskim prebacivanjem s jedne mreže na drugu kako bi se najefikasnije iskoristile mogućnosti svih komunikacionih sistema. Automatsko prebacivanje, na primjer, s GSM-a na DECT (i obrnuto), sa satelitske na zemaljske komunikacije, te prilikom pružanja bežičnog prijenosa podataka, omogućit će automatsko prebacivanje, na primjer, između GPRS, EDGE, Wi-Fi i drugih standarda, mnogih od kojih (na primjer, WiMAX) tek čekaju.

Mjesto mobilnih komunikacija u globalnoj ekonomiji.

Komunikacije su sektor svjetske ekonomije koji se najdinamičnije razvija. Ali mobilne komunikacije, čak i u poređenju sa drugim oblastima telekomunikacija, razvijaju se bržim tempom.

Još 2003. godine ukupan broj mobilnih telefona na planeti premašio je broj fiksnih uređaja povezanih na javne žičane mreže. U nekim zemljama je broj mobilnih pretplatnika već premašio broj stanovnika 2004. godine. To znači da su neki ljudi koristili više od jednog "mobilnog" - na primjer, dva mobilna telefona s različitim operaterima, ili govorni telefon i bežični modem za mobilni pristup internetu. Osim toga, bilo je potrebno sve više bežičnih komunikacionih modula za pružanje tehnološke komunikacije (u ovim slučajevima pretplatnici nisu ljudi, već specijalizovani računari).

Trenutno mobilni operateri pružaju punu pokrivenost teritorije svih ekonomski razvijenih regiona planete, ali se nastavlja ekstenzivni razvoj mreža. Nove bazne stanice se postavljaju radi poboljšanja prijema na mjestima gdje postojeća mreža iz nekog razloga ne može osigurati stabilan prijem (na primjer, u dugim tunelima, u metro područjima, itd.). Osim toga, mobilne mreže postepeno prodiru u regije s niskim prihodima. Razvoj mobilnih komunikacijskih tehnologija, praćen naglim smanjenjem troškova opreme i usluga, čini mobilne usluge dostupnim sve većem broju ljudi na planeti.

Proizvodnja mobilnih telefona jedna je od oblasti industrije visoke tehnologije koja se najdinamičnije razvija.

Industrija servisiranja mobilnih telefona također brzo raste, nudeći dodatke za personalizaciju uređaja: od originalnih poziva (tonova zvona) do privjesaka, grafičkih screensaver-a, naljepnica za tijelo, zamjenskih panela, futrola i kablova za nošenje uređaja.

Vrste telefona.

Mobilni (mobilni) telefon je pretplatnički terminal koji radi u ćelijskoj mreži. Naime, svaki mobilni telefon je specijalizirani računar, koji je prvenstveno usmjeren na pružanje (u području pokrivenosti kućne ili gostujuće mreže) glasovne komunikacije za pretplatnike, ali i podržava razmjenu tekstualnih i multimedijalnih poruka, opremljen je modem i pojednostavljeni interfejs. Savremeni mobilni telefoni omogućavaju prenos glasa i podataka u digitalnom obliku.

Ranija podjela uređaja na „jeftine“, „funkcionalne“, „poslovne“ i „modne“ modele sve više gubi smisao - poslovni uređaji dobijaju karakteristike slikovnih modela i zabavnih funkcija; kao rezultat upotrebe dodatne opreme, jeftin telefoni postaju moderni, dok funkcionalnost modernih brzo raste.

Minijaturizacija mobilnih telefona, koja je dostigla vrhunac 1999-2000, završila se iz sasvim objektivnih razloga: uređaji su dostigli optimalnu veličinu, njihovo dalje smanjenje čini nezgodnim pritiskanje dugmadi, čitanje teksta na ekranu itd. Ali mobilni telefon je postao pravi predmet umjetnosti: vodeći dizajneri su uključeni u razvoj izgleda uređaja, a vlasnicima se pruža široke mogućnosti da sami personaliziraju svoje uređaje.

Trenutno proizvođači posebnu pažnju poklanjaju funkcionalnosti mobilnih telefona, kako osnovnim (produžavanje baterije, poboljšanje ekrana, itd.) tako i njihovim dodatnim mogućnostima (digitalne kamere, diktafoni, MP3 plejeri i drugi „srodni“ uređaji su ugrađeni u uređaji). » uređaji).

Gotovo svi moderni uređaji, s izuzetkom nekih modela nižeg cjenovnog ranga, omogućavaju preuzimanje programa. Većina uređaja može pokrenuti Java aplikacije, a povećava se broj telefona koji koriste operativne sisteme koji su naslijeđeni od PDA uređaja ili portovani sa njih: Symbian, Windows Mobile za pametne telefone itd. Telefoni sa ugrađenim operativnim sistemima nazivaju se pametni telefoni (od kombinacije engleskih riječi "pametni" i "telefon" - "pametni telefon").

Danas se komunikatori mogu koristiti i kao pretplatnički terminali - džepni računari opremljeni modulom koji podržava GSM/GPRS, a ponekad i standarde EDGE i treće generacije.

Neglasne usluge mobilnih mreža.

Pretplatnici mobilne mreže imaju pristup čitavom nizu usluga koje nisu govorne, čiji „domet“ zavisi od mogućnosti određenog telefona i raspona ponuda kompanije operatera. Lista usluga u vašoj kućnoj mreži može se razlikovati od liste usluga dostupnih u romingu.

Usluge mogu biti komunikacijske (pružanje različitih oblika komunikacije s drugim ljudima), informativne (na primjer, izvještavanje o vremenskoj prognozi ili tržišnim kotacijama), pružanje pristupa internetu, komercijalne (za plaćanje raznih roba i usluga s telefona), zabavne ( mobilne igre, kvizovi), kockarnice i lutrije) i druge (ovo uključuje, na primjer, mobilno pozicioniranje). Danas se pojavljuje sve više servisa koji su „na raskrsnici“, na primjer, većina igara i lutrija se plaća, pojavljuju se igre koje koriste mobilne tehnologije pozicioniranja itd.

Gotovo svi operateri i najmoderniji uređaji podržavaju sljedeće usluge:

– SMS – Short Message Service – prijenos kratkih tekstualnih poruka;

– MMS – Multimedia Messaging Service – prenos multimedijalnih poruka: fotografija, video zapisa itd.;

– automatski roming;

– identifikaciju pretplatničkog broja pozivajućeg;

– naručivanje i primanje različitih sredstava personalizacije direktno putem kanala mobilne komunikacije;

– pristup internetu i pregled specijalizovanih (WAP) sajtova;

– preuzimanje melodija zvona, slika, informativnih materijala sa specijalizovanih izvora;

– prijenos podataka pomoću ugrađenog modema (može se izvršiti korištenjem različitih protokola ovisno o tome koje tehnologije pojedini uređaj podržava).

Mobilne komunikacije u Rusiji.

U SSSR-u nije bilo civilnih mobilnih komunikacionih sistema. Altajski sistem mobilne telefonije sa malo natezanja može se nazvati "civilnim", izgrađen na osnovu standarda MRT-1327, koji je na prelazu iz 1970-ih u 80-e stvoren za pružanje komunikacije predstavnicima stranke, države i privrede. vodstvo. "Altai" uspješno posluje do danas. Naravno, ne može konkurirati mobilnim mrežama, ali se koristi za rješavanje nekih visokospecijaliziranih problema: pružanje komunikacija mobilnim jedinicama gradskih hitnih službi, instaliranje telefona u ljetnim kafićima itd.

Prve komercijalne celularne mreže izgrađene po NMT standardu stvorene su u Rusiji u jesen 1991. Pioniri mobilne telefonije u našoj zemlji bili su Delta Telecom (Sankt Peterburg) i Moskovska Cellular Communications. Prvi poziv mobilnim telefonom upućen je 9. septembra 1991. u Sankt Peterburgu: Anatolij Sobčak, tada gradonačelnik grada, pozvao je svog kolegu, gradonačelnika Njujorka.

U julu 1992. prvi pozivi su upućeni na mrežu BeeLine AMPS.

Prva ruska GSM mreža, koju je stvorio MTS, počela je da povezuje pretplatnike u julu 1994. godine.

U 2005. godini u Rusiji su postojala tri federalna mobilna operatera koji su pružali usluge u GSM standardu: MTS, BeeLine i MegaFon. Asortiman i kvalitet telekomunikacionih usluga koje nude, kao i njihove cijene su približno isti. Do 2005. godine broj baznih stanica u mrežama vodećih metropolitanskih operatera u Moskvi i neposrednoj moskovskoj regiji iznosio je oko 3000, a područje pokrivanja premašilo je područje većine evropskih zemalja. Pored njih, postoje i prilično efikasno posluju brojni lokalni operateri - kako podružnice Velike trojke, tako i nezavisne kompanije.

Operateri aktivno razvijaju tržište, povećavajući pokrivenost svojih mreža i popularizirajući mobilne komunikacije među najrazličitijim segmentima stanovništva. Ako je sredinom 1990-ih mobilni telefon bio dostupan samo predstavnicima najbogatijih slojeva stanovništva, danas gotovo svi mogu koristiti mobilne komunikacije. Ruski operateri uvode najnovije usluge u svoje mreže i nude usluge izgrađene na njihovoj osnovi, često čak ispred većine evropskih kompanija. Trenutno se sva tri federalna GSM operatera pripremaju za postavljanje komercijalnih mreža treće generacije.

Pored GSM mreža federalnih i lokalnih mobilnih operatera u Rusiji, i dalje se koriste mreže drugih standarda: DAMPS, IS-95, NMT-450, DECT i IMT-MC-450. Potonji standard ima savezni status, a mreže izgrađene na njegovoj osnovi (na primjer, SkyLink) se vrlo aktivno razvijaju. Međutim, ni po području pokrivenosti niti po broju pretplatnika, mreže svih standarda osim GSM-a ne mogu stvoriti primjetnu konkurenciju vodeća tri federalna operatera.

književnost:

Malyarevsky A., Olevskaya N. Vaš mobilni telefon(popularni tutorijal). M, "Petar", 2004
Zakirov Z.G., Nadeev A.F., Faizullin R.R. Standard mobilne komunikacije GSM. Trenutno stanje, prelazak na mreže treće generacije(„MTS biblioteka“). M., “Eko-trendovi”, 2004
Popov V.I. Osnove GSM mobilnih komunikacija(„Inženjerska enciklopedija kompleksa goriva i energije“). M., “Eko-trendovi”, 2005

Teško je danas pronaći osobu koja nikada nije koristila mobilni telefon. Ali da li svi razumiju kako funkcioniraju mobilne komunikacije? Kako radi i radi ono na šta smo svi navikli? Da li se signali sa baznih stanica prenose žicom ili sve funkcionira nekako drugačije? Ili možda sve mobilne komunikacije funkcioniraju samo putem radio valova? Pokušat ćemo odgovoriti na ova i druga pitanja u našem članku, ostavljajući opis GSM standarda izvan njegovog djelokruga.

U trenutku kada osoba pokuša da pozove sa svog mobilnog telefona, ili kada počnu da ga zovu, telefon se preko radio talasa povezuje na jednu od baznih stanica (najpristupačnije), na jednu od njenih antena. Tu i tamo se mogu vidjeti bazne stanice, gledajući kuće naših gradova, krovove i fasade industrijskih zgrada, nebodere i na kraju crveno-bijele jarbole posebno podignute za stanice (posebno uz autoputeve).

Ove stanice izgledaju kao pravokutne sive kutije, iz kojih vire razne antene u različitim smjerovima (obično do 12 antena). Antene ovdje rade i za prijem i za prijenos, a pripadaju mobilnom operateru. Antene baznih stanica su usmjerene u svim mogućim smjerovima (sektorima) kako bi osigurale „mrežnu pokrivenost“ pretplatnicima iz svih pravaca na udaljenosti do 35 kilometara.

Antena jednog sektora može istovremeno da servisira do 72 poziva, a ako ima 12 antena, zamislite: 864 poziva u principu može da servisira jedna velika bazna stanica u isto vreme! Iako su obično ograničeni na 432 kanala (72*6). Svaka antena je kablom povezana sa kontrolnom jedinicom bazne stanice. A blokovi od nekoliko baznih stanica (svaka stanica opslužuje svoj dio teritorije) su povezani na kontroler. Na jedan kontroler je povezano do 15 baznih stanica.

Bazna stanica je u principu sposobna da radi na tri opsega: signal od 900 MHz bolje prodire unutar zgrada i objekata i dalje se širi, pa se ovaj opseg često koristi u selima i poljima; signal na frekvenciji od 1800 MHz ne putuje toliko daleko, ali je u jednom sektoru instalirano više predajnika, pa se takve stanice češće postavljaju u gradovima; konačno 2100 MHz je 3G mreža.

Naravno, može postojati nekoliko kontrolera u naseljenom području ili regiji, pa su kontroleri, zauzvrat, povezani kablovima sa prekidačem. Svrha prekidača je povezivanje mreža mobilnih operatera međusobno i sa gradskim linijama redovne telefonske komunikacije, međugradske komunikacije i međunarodne komunikacije. Ako je mreža mala, dovoljan je jedan prekidač; ako je velika, koriste se dva ili više prekidača. Prekidači su međusobno povezani žicama.

U procesu kretanja osobe koja razgovara na mobilnom telefonu duž ulice, na primjer: hoda, vozi se gradskim prevozom ili vozi osobni automobil, njegov telefon ni na trenutak ne bi trebao izgubiti mrežu, a razgovor ne može biti prekinut.

Kontinuitet komunikacije postiže se zahvaljujući mogućnosti mreže baznih stanica da vrlo brzo prebaci pretplatnika s jedne antene na drugu dok se kreće iz područja pokrivenosti jedne antene u područje pokrivenosti druge (od ćelije do mreže). ćelija). Pretplatnik sam ne primjećuje kako je prestao biti povezan s jednom baznom stanicom i već je spojen na drugu, kako prelazi sa antene na antenu, sa stanice na stanicu, sa kontrolera na kontroler...

U isto vrijeme, prekidač osigurava optimalnu distribuciju opterećenja kroz dizajn mreže na više nivoa kako bi se smanjila vjerovatnoća kvara opreme. Mreža na više nivoa je izgrađena ovako: mobilni telefon - bazna stanica - kontroler - prekidač.

Recimo da smo obavili poziv, a signal je već stigao do centrale. Prekidač prenosi naš poziv do odredišnog pretplatnika - na gradsku mrežu, na međunarodnu ili međugradsku komunikacijsku mrežu, ili na mrežu drugog mobilnog operatera. Sve se to dešava vrlo brzo pomoću kablovskih kanala velike brzine sa optičkim vlaknima.

Zatim naš poziv ide na prekidač koji se nalazi na strani primaoca poziva (onog kojeg smo pozvali). Prekidač za prijem već ima podatke o tome gdje se pozvani pretplatnik nalazi, u kojoj zoni pokrivanja mreže: koji kontroler, koja bazna stanica. I tako, ispitivanje mreže počinje od bazne stanice, primalac se locira, a poziv se prima na njegov telefon.

Cijeli opisani lanac događaja, od trenutka biranja broja do trenutka kada se poziv čuje na prijemnoj strani, obično ne traje duže od 3 sekunde. Tako da danas možemo zvati bilo gdje u svijetu.

Andrey Povny

Mobilna mobilna komunikacija

ćelijski- jedna od vrsta mobilnih radio komunikacija na kojoj se zasniva celularnu mrežu. Ključna karakteristika je da je ukupna pokrivenost podijeljena na ćelije (ćelije), određene prema područjima pokrivenosti pojedinih baznih stanica (BS). Ćelije se djelomično preklapaju i zajedno čine mrežu. Na idealnoj (ravnoj i nerazvijenoj) površini, područje pokrivanja jednog BS-a je krug, pa mreža sastavljena od njih izgleda kao saće sa heksagonalnim ćelijama (saćem).

Važno je napomenuti da se u engleskoj verziji veza naziva "ćelijska" ili "ćelijska" (ćelijska), što ne uzima u obzir heksagonalnu prirodu saća.

Mreža se sastoji od prostorno raspoređenih primopredajnika koji rade u istom frekvencijskom opsegu i komutacijske opreme koja omogućava određivanje trenutne lokacije mobilnih pretplatnika i osigurava kontinuitet komunikacije kada se pretplatnik kreće iz područja pokrivenosti jednog primopredajnika u pokrivenost. područje drugog.

Priča

Prva upotreba radija mobilnog telefona u Sjedinjenim Državama datira iz 1921. godine: policija u Detroitu koristila je jednosmjernu dispečersku komunikaciju u opsegu od 2 MHz za prijenos informacija od centralnog odašiljača do prijemnika na vozilu. 1933. NYPD je počela koristiti dvosmjerni mobilni telefonski radio sistem, također u opsegu od 2 MHz. Godine 1934. američka Federalna komisija za komunikacije dodijelila je 4 kanala za telefonsku radio komunikaciju u rasponu od 30...40 MHz, a 1940. godine je oko 10 hiljada policijskih vozila već koristilo telefonske radio komunikacije. Svi ovi sistemi koristili su amplitudnu modulaciju. Frekvencijska modulacija počela je da se koristi 1940. godine, a do 1946. godine potpuno je zamijenila amplitudnu modulaciju. Prvi javni mobilni radiotelefon pojavio se 1946. godine (St. Luis, SAD; Bell Telephone Laboratories), koristio je opseg od 150 MHz. Godine 1955. počeo je sa radom 11-kanalni sistem u opsegu od 150 MHz, a 1956. godine počeo je sa radom 12-kanalni sistem u opsegu od 450 MHz. Oba ova sistema su bila simpleksna i koristila su ručno prebacivanje. Automatski dupleks sistemi počeli su da rade 1964. (150 MHz) i 1969. (450 MHz), respektivno.

U SSSR-u 1957. godine moskovski inženjer L.I. Kuprijanovič stvorio je prototip prijenosnog automatskog dupleks mobilnog radiotelefona LK-1 i baznu stanicu za njega. Mobilni radiotelefon bio je težak oko tri kilograma i imao je domet od 20-30 km. Godine 1958. Kuprijanovič je stvorio poboljšane modele uređaja, težine 0,5 kg i veličine kutije cigareta. Šezdesetih godina Hristo Bočvarov je demonstrirao svoj prototip džepnog mobilnog radiotelefona u Bugarskoj. Na izložbi Interorgtehnika-66 Bugarska predstavlja komplet za organizovanje lokalne mobilne komunikacije sa džepnih mobilnih telefona RAT-0,5 i ATRT-0,5 i bazne stanice RATC-10, koja omogućava vezu za 10 pretplatnika.

Krajem 50-ih godina u SSSR-u je započeo razvoj auto-telefonskog sistema Altai, koji je pušten u probni rad 1963. Altajski sistem je u početku radio na frekvenciji od 150 MHz. Godine 1970. Altai sistem je radio u 30 gradova SSSR-a i za njega je dodijeljen opseg od 330 MHz.

Na sličan način, uz prirodne razlike iu manjem obimu, situacija se razvijala iu drugim zemljama. Tako se u Norveškoj javni telefonski radio koristi za pomorske mobilne komunikacije od 1931. godine; 1955. godine u zemlji je bilo 27 obalnih radio stanica. Kopnene mobilne komunikacije počele su se razvijati nakon Drugog svjetskog rata u obliku privatnih, ručno komutiranih mreža. Tako su do 1970. godine mobilne telefonske radio-komunikacije, s jedne strane, već postale prilično raširene, ali s druge strane očito nisu mogle pratiti naglo rastuće potrebe, s ograničenim brojem kanala u strogo određenim frekventnim opsezima. Pronađeno je rješenje u obliku ćelijskog komunikacionog sistema, koji je omogućio dramatično povećanje kapaciteta ponovnim korištenjem frekvencija u sistemu sa ćelijskom strukturom.

Naravno, kako to obično biva u životu, određeni elementi ćelijskog komunikacionog sistema su postojali i ranije. Konkretno, neki privid mobilnog sistema je 1949. godine u Detroitu (SAD) korišten od strane taksi dispečerske službe - uz ponovno korištenje frekvencija u različitim ćelijama kada su korisnici ručno mijenjali kanale na unaprijed određenim lokacijama. Međutim, arhitektura sistema koji je danas poznat kao sistem celularnih komunikacija prikazana je samo u tehničkom izveštaju Bell System-a, koji je podnet američkoj Federalnoj komisiji za komunikacije u decembru 1971. I od tog vremena razvoj mobilnih komunikacija počela je sama, koja je postala istinski trijumfalna 1985. godine, u posljednjih desetak godina.

Godine 1974. Američka Federalna komisija za komunikacije odlučila je da dodijeli frekvencijski opseg od 40 MHz u opsegu od 800 MHz za ćelijske komunikacije; 1986. dodano je još 10 MHz u istom opsegu. Godine 1978. u Čikagu su počela ispitivanja prvog eksperimentalnog sistema mobilne komunikacije za 2 hiljade pretplatnika. Stoga se 1978. može smatrati godinom početka praktične upotrebe mobilnih komunikacija. Prvi automatizovani komercijalni mobilni telefonski sistem takođe je uveden u Čikagu u oktobru 1983. od strane American Telephone and Telegraph (AT&T). U Kanadi se mobilne komunikacije koriste od 1978. godine, u Japanu - od 1979. godine, u skandinavskim zemljama (Danska, Norveška, Švedska, Finska) - od 1981. godine, u Španiji i Engleskoj - od 1982. godine. više od 140 zemalja na svim kontinentima, opslužujući više od 150 miliona pretplatnika.

Prva komercijalno uspješna mobilna mreža bila je finska Autoradiopuhelin (ARP) mreža. Ovo ime je prevedeno na ruski kao „Auto radiotelefon“. Lansiran u gradu, dostigao je 100% pokrivenost teritorije Finske u. Veličina ćelije je bila oko 30 km, a u gradu je bilo više od 30 hiljada pretplatnika. Radio je na frekvenciji od 150 MHz.

Princip rada celularne komunikacije

Glavne komponente mobilne mreže su mobilni telefoni i bazne stanice. Bazne stanice se obično nalaze na krovovima zgrada i tornjeva. Kada je uključen, mobilni telefon sluša talase, pronalazeći signal sa bazne stanice. Telefon zatim šalje svoj jedinstveni identifikacioni kod stanici. Telefon i stanica održavaju stalan radio kontakt, povremeno razmjenjujući pakete. Komunikacija između telefona i stanice može biti preko analognog protokola (NMT-450) ili digitalnog (DAMPS, GSM, engleski). predati).

Ćelijske mreže mogu se sastojati od baznih stanica različitih standarda, što omogućava optimizaciju rada mreže i poboljšanje njene pokrivenosti.

Ćelijske mreže različitih operatera su međusobno povezane, kao i na fiksnu telefonsku mrežu. Ovo omogućava pretplatnicima jednog operatera da upućuju pozive pretplatnicima drugog operatera, sa mobilnih na fiksne i sa fiksnih na mobilne.

Operateri u različitim zemljama mogu sklopiti ugovore o romingu. Zahvaljujući takvim ugovorima, pretplatnik, dok je u inostranstvu, može da upućuje i prima pozive preko mreže drugog operatera (iako po višim tarifama).

Ćelijske komunikacije u Rusiji

U Rusiji su mobilne komunikacije počele da se uvode 1990. godine, komercijalna upotreba je počela 9. septembra 1991. godine, kada je u Sankt Peterburgu pokrenuta prva mobilna mreža u Rusiji od strane Delta Telecom (koja radi u standardu NMT-450) i prva simbolična mobilni telefon gradonačelnika Sankt Peterburga Anatolija Sobčaka. Do jula 1997. godine ukupan broj pretplatnika u Rusiji iznosio je oko 300 hiljada. Od 2007. godine, glavni protokoli mobilne komunikacije koji se koriste u Rusiji su GSM-900 i GSM-1800. Osim toga, radi i UMTS. Konkretno, prvi fragment mreže ovog standarda u Rusiji pušten je u rad 2. oktobra 2007. godine u Sankt Peterburgu od strane MegaFona. U regiji Sverdlovsk i dalje se koristi mobilna komunikaciona mreža standarda DAMPS, u vlasništvu kompanije MOTIV Cellular Communications.

U Rusiji je u decembru 2008. bilo 187,8 miliona korisnika mobilne telefonije (na osnovu broja prodatih SIM kartica). Stopa penetracije celularnih komunikacija (broj SIM kartica na 100 stanovnika) na ovaj datum je tako iznosila 129,4%. U regionima, bez Moskve, nivo penetracije je premašio 119,7%.

Tržišni udeo najvećih mobilnih operatera u decembru 2008. bio je: 34,4% za MTS, 25,4% za VimpelCom i 23,0% za MegaFon.

U decembru 2007. broj mobilnih korisnika u Rusiji porastao je na 172,87 miliona pretplatnika, u Moskvi - na 29,9, u Sankt Peterburgu - na 9,7 miliona. Nivo penetracije u Rusiji - do 119,1%, Moskvi - 176% , Sankt Peterburgu - 153%. Tržišni udeo najvećih mobilnih operatera u decembru 2007. bio je: MTS 30,9%, VimpelCom 29,2%, MegaFon 19,9%, ostali operateri 20%.

Prema podacima britanske istraživačke kompanije Informa Telecoms & Media za 2006. godinu, prosječna cijena minute mobilne komunikacije za potrošača u Rusiji bila je 0,05 dolara - ovo je najniža cijena među zemljama G8.

Kompanija IDC je, na osnovu studije ruskog tržišta mobilnih komunikacija, zaključila da je 2005. godine ukupno trajanje razgovora na mobilnom telefonu stanovnika Ruske Federacije dostiglo 155 milijardi minuta, a poslano je 15 milijardi tekstualnih poruka.

Prema studiji J"son & Partners, broj SIM kartica registrovanih u Rusiji do kraja novembra 2008. dostigao je 183,8 miliona.

vidi takođe

Izvori

Linkovi

• Informativni sajt o generacijama i standardima mobilnih komunikacija.
• Ćelijske komunikacije u Rusiji 2002-2007, zvanična statistika