Comunicare celulară mobilă. Principiul de funcționare a rețelelor GSM

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 va contacta telefonul dvs. 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:

2.

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:

3.

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:

4.

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.

5.

6.

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. Dintr-un district al Moscovei, abonații au început să primească plângeri că nu puteau contacta 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 de service 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:

7.

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:

8.

9.

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 au apelat mai întâi „fata”, apoi ea i-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.

Graficul arată activitatea comutatoarelor din Moscova. Este clar că aproape nimeni nu sună noaptea:

19.

Controlul asupra controlerelor (iertați tautologia) se efectuează de la etajul doi al Centrului de control al rețelei:

22.

21.

Principiul de funcționare al comunicațiilor radio

Radio (lat.radio - radiate, emit rays radius - ray) este un tip de comunicație fără fir în care undele radio, care se propagă liber în spațiu, sunt folosite ca purtător de semnal.

Principiul de funcționare
Transmisia are loc astfel: pe partea de transmisie este generat un semnal cu caracteristicile cerute (frecventa si amplitudinea semnalului). Apoi, semnalul transmis modulează o oscilație de frecvență mai mare (purtător). Semnalul modulat rezultat este radiat în spațiu de către antenă. Pe partea de recepție a undei radio, un semnal modulat este indus în antenă, după care este demodulat (detectat) și filtrat de un filtru trece-jos (scăpând astfel componenta de înaltă frecvență - purtătorul). semnalul modulat rezultat este radiat de antenă în spațiu.
Pe partea de recepție a undei radio, în antenă este indus un semnal modulat, după care este demodulat (detectat) și filtrat de un filtru trece-jos (scăpând astfel componenta de înaltă frecvență, purtătoarea). Astfel, se extrage semnalul util. Semnalul primit poate diferi ușor de cel transmis de emițător (distorsiune datorată interferențelor și interferențelor).

Intervalele de frecventa
Grila de frecvențe utilizată în comunicațiile radio este împărțită în mod convențional în domenii:

• Unde lungi (LW) - f = 150-450 kHz (l = 2000-670 m)
• Unde medii (SW) - f = 500-1600 kHz (l = 600-190 m)
• Unde scurte (HF) - f = 3-30 MHz (l = 100-10 m)
• Unde ultrascurte (VHF) - f = 30 MHz - 300 MHz (l = 10-1 m)
• Frecvențe înalte (gamă HF-centimetru) - f = 300 MHz - 3 GHz (l = 1-0,1 m)
• Frecvențe extrem de înalte (EHF - gama milimetrică) - f = 3 GHz - 30 GHz (l = 0,1-0,01 m)
• Frecvențe hiperînalte (HHF - interval micrometru) - f = 30 GHz - 300 GHz (l = 0,01-0,001 m)

În funcție de gamă, undele radio au propriile caracteristici și legi de propagare:

• LW-urile sunt puternic absorbite de ionosferă, principala importanță este undele de sol care se propagă în jurul pământului. Intensitatea lor scade relativ rapid pe măsură ce se îndepărtează de transmițător.
• SW sunt puternic absorbite de ionosferă în timpul zilei, iar zona de acțiune este determinată de unda solului seara, sunt bine reflectate de ionosferă, iar zona de acțiune este determinată de unda reflectată;
• HF se propagă exclusiv prin reflexie de către ionosferă, deci există o așa-numită zonă de tăcere radio în jurul emițătorului. În timpul zilei, undele mai scurte (30 MHz) călătoresc mai bine, iar noaptea, undele mai lungi (3 MHz). Undele scurte pot călători pe distanțe lungi cu o putere scăzută a emițătorului.
• VHF se propagă în linie dreaptă și, de regulă, nu este reflectată de ionosferă. Se îndoaie cu ușurință în jurul obstacolelor și au o capacitate mare de penetrare.
• HF nu se îndoaie în jurul obstacolelor și se propagă în linia de vedere. Folosit în WiFi, comunicații celulare etc.
• EHF-urile nu se îndoaie în jurul obstacolelor, sunt reflectate de majoritatea obstacolelor și se propagă în linia de vedere. Folosit pentru comunicații prin satelit.
• Frecvențele hiper-înalte nu se îndoaie în jurul obstacolelor, sunt reflectate ca lumina și se răspândesc în linia vizuală. Utilizarea este limitată.

Propagarea radio
Undele radio se propagă în vid și în atmosferă; suprafața pământului și apa sunt opace pentru ele. Cu toate acestea, datorită efectelor difracției și reflexiei, comunicarea este posibilă între punctele de pe suprafața pământului care nu au o linie directă de vedere (în special cele situate la mare distanță).
Propagarea undelor radio de la o sursă la un receptor poate avea loc în mai multe moduri simultan. Această propagare se numește multipath. Datorită mai multor căi și modificări ale parametrilor de mediu, are loc decolorarea - o schimbare a nivelului semnalului primit în timp. Cu calea multiplă, se produce o modificare a nivelului semnalului din cauza interferenței, adică la punctul de recepție, câmpul electromagnetic este suma undelor radio deplasate în timp ale intervalului.

Radar

Radar- un domeniu al științei și tehnologiei care combină metode și mijloace de detectare, măsurare a coordonatelor, precum și determinarea proprietăților și caracteristicilor diferitelor obiecte pe baza utilizării undelor radio. Un termen înrudit și parțial suprapus este navigația radio, cu toate acestea, în navigația radio, un rol mai activ îl joacă obiectul ale cărui coordonate sunt măsurate, cel mai adesea aceasta este determinarea propriilor coordonate. Principalul dispozitiv tehnic al radarului este o stație radar.

Există active, semi-active, active cu răspuns pasiv și RL pasive. Acestea sunt împărțite în funcție de domeniul undelor radio utilizate, tipul de semnal de sondare, numărul de canale utilizate, numărul și tipul de coordonate care se măsoară și locația instalației radar.

Principiul de funcționare

Radarul se bazează pe următoarele fenomene fizice:

• Undele radio sunt împrăștiate de neomogenitățile electrice întâlnite de-a lungul căii de propagare a acestora (obiecte cu alte proprietăți electrice care diferă de proprietățile mediului de propagare). În acest caz, unda reflectată, precum și radiația țintă în sine, fac posibilă detectarea țintei.
• La distanțe mari de sursa de radiație, putem presupune că undele radio se propagă rectiliniu și cu o viteză constantă, datorită căreia este posibil să se măsoare intervalul și coordonatele unghiulare ale țintei (Abaterile de la aceste reguli, care sunt valabile doar ca un prima aproximare, sunt studiate de o ramură specială a ingineriei radio - Propagarea undelor radio în radar aceste abateri conduc la erori de măsurare).
• Frecvența semnalului recepționat diferă de frecvența oscilațiilor emise atunci când punctele de recepție și de emisie se mișcă reciproc (efect Doppler), ceea ce face posibilă măsurarea vitezelor radiale ale țintei în raport cu radarul.
• Radarul pasiv folosește emisia de unde electromagnetice de la obiectele observate; aceasta poate fi radiația termică, care este caracteristică tuturor obiectelor, radiația activă creată de mijloacele tehnice ale obiectului sau radiația laterală creată de orice obiecte cu dispozitive electrice în funcțiune.

celular

celular, rețea de telefonie mobilă- unul dintre tipurile de comunicații radio mobile, care se bazează pe retea celulara. Caracteristica cheie este că aria de acoperire totală este împărțită în celule (celule), determinate de zonele de acoperire ale stațiilor de bază individuale (BS). Celulele se suprapun parțial și formează împreună o rețea. Pe o suprafață ideală (plană și nedezvoltată), aria de acoperire a unui BS este un cerc, astfel încât rețeaua formată din ele arată ca un fagure cu celule hexagonale (faguri).

Rețeaua constă din transceiver-uri dispersate spațial care funcționează în același interval de frecvență și echipamente de comutare care fac posibilă determinarea locației curente a abonaților de telefonie mobilă și asigurarea continuității comunicării atunci când un abonat trece din aria de acoperire a unui transceiver la acoperire. zona altuia.

Principiul de funcționare al comunicației celulare

Componentele principale ale unei rețele celulare sunt telefoanele mobile și stațiile de bază, care sunt de obicei situate pe acoperișurile clădirilor și turnurilor. Când este pornit, telefonul mobil ascultă undele, găsind un semnal de la stația de bază. Telefonul trimite apoi codul unic de identificare către stație. Telefonul și postul mențin contact radio constant, schimbând periodic pachete. Comunicarea intre telefon si statie se poate face printr-un protocol analog (AMPS, NAMPS, NMT-450) sau digital (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS). Dacă telefonul părăsește raza de acțiune a stației de bază (sau calitatea semnalului radio de la celula de serviciu se deteriorează), stabilește comunicarea cu alta. predea).

Rețelele celulare pot consta din stații de bază de diferite standarde, ceea ce permite optimizarea funcționării rețelei și îmbunătățirea acoperirii acesteia.

Rețelele celulare ale diferiților operatori sunt conectate între ele, precum și la rețeaua de telefonie fixă. Acest lucru permite abonaților unui operator să efectueze apeluri către abonații altui operator, de la telefoane mobile la linii fixe și de la linii fixe la telefoane mobile.

Operatorii pot încheia acorduri de roaming între ei. Datorită unor astfel de acorduri, un abonat, aflat în afara zonei de acoperire a rețelei sale, poate efectua și primi apeluri prin rețeaua altui operator. De regulă, acest lucru se realizează la rate crescute. Posibilitatea de roaming a apărut doar în standardele 2G și este una dintre principalele diferențe față de rețelele 1G.

Operatorii pot partaja infrastructura de rețea, reducând implementarea rețelei și costurile de operare.

Servicii celulare

Operatorii de telefonie mobilă oferă următoarele servicii:

• Apel voce;
• Autoresponder în comunicații celulare (serviciu);
• Roaming;
• Caller ID (Automatic Caller ID) și Anti-Caller ID;
• Recepția și transmiterea de mesaje text scurte (SMS);
• Recepție și transmitere de mesaje multimedia - imagini, melodii, videoclipuri (serviciu MMS);
• Servicii bancare mobile (serviciu);
• Acces la Internet;
• Apel video și videoconferință

O televiziune

O televiziune(greacă τήλε - departe și lat. video- Înțeleg; din noua latină televiziune- viziune de departe) - un set de dispozitive pentru transmiterea imaginilor în mișcare și a sunetului la distanță. În viața de zi cu zi este folosit și pentru a se referi la organizațiile implicate în producția și distribuția de programe de televiziune.

Principii de baza

Televiziunea se bazează pe principiul transmiterii secvențiale a elementelor de imagine folosind un semnal radio sau fire. Imaginea este descompusă în elemente folosind un disc Nipkow, un tub catodic sau o matrice semiconductoare. Numărul de elemente de imagine este selectat în conformitate cu lățimea de bandă a canalului radio și cu criteriile fiziologice. Pentru a restrânge lățimea de bandă a frecvențelor transmise și pentru a reduce vizibilitatea pâlpâirii pe ecranul televizorului, se utilizează scanarea întrețesată. De asemenea, vă permite să creșteți fluiditatea transmisiei mișcării.

Canalul de televiziune în general include următoarele dispozitive:

1. Cameră de transmisie de televiziune. Servește pentru a converti imaginea obținută folosind o lentilă pe ținta tubului de transmisie sau a matricei semiconductoare într-un semnal video de televiziune.
2. Video recorder. Înregistrează și redă un semnal video la momentul potrivit.
3. Mixer video. Vă permite să comutați între mai multe surse de imagine: camere video, VCR și altele.
4. Transmiţător. Semnalul de radiofrecvență este modulat de semnalul video de televiziune și transmis prin radio sau fir.
5. Receptor - TV. Cu ajutorul impulsurilor de sincronizare conținute în semnalul video, imaginea televiziunii este reprodusă pe ecranul receptorului (kinescop, display LCD, panou cu plasmă).

În plus, pentru a crea o transmisie de televiziune, este utilizată o cale audio similară cu calea de transmisie radio. Sunetul este transmis la o frecvență separată, de obicei folosind modularea în frecvență, folosind o tehnologie similară posturilor de radio FM. În televiziunea digitală, audio, adesea multicanal, este transmis într-un flux de date comun cu imaginea.

©2015-2019 site
Toate drepturile aparțin autorilor lor. Acest site nu pretinde autor, dar oferă o utilizare gratuită.
Data creării paginii: 2016-04-11

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 va contacta telefonul dvs. 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 în această cameră pentru o vreme. De obicei, stația de bază este situată fie în podul unei clădiri, fie într-un container de pe acoperiș:

2.

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:

3.

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 - un semnal 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 într-un singur sector
2100 MHz - rețea 3G

Iată cum arată un dulap cu echipament 3G:

4.

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.

5.

6.

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 proiectate 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 etajelor superioare”. 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. Dintr-un district al Moscovei, abonații au început să primească plângeri că nu puteau contacta 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 de service 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:

7.

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:

8.

9.

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 au apelat mai întâi „fata”, apoi ea i-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 să „clipească” din nou.

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.

Graficul arată activitatea comutatoarelor din Moscova. Este clar că aproape nimeni nu sună noaptea:

19.

Controlul asupra controlerelor (iertați tautologia) se efectuează de la etajul doi al Centrului de control al rețelei:

22.

21.

Înțeleg că mai aveți o mulțime de întrebări despre cum funcționează rețeaua celulară. Subiectul este complex și am rugat un specialist de la Beeline să mă ajute să răspund la comentariile dumneavoastră. Singura mea cerere este să rămân la subiect. Și întrebări precum „Ridichi Beeline au furat 3 ruble din contul meu” - adresați-vă serviciului de abonați 0611.

Mâine va fi o postare despre cum a sărit o balenă în fața mea, dar nu am avut timp să o fotografiez. Rămâneţi aproape!

Comunicarea se numește mobilă dacă sursa de informații sau destinatarul acesteia (sau ambele) se deplasează în spațiu. Comunicația radio a fost mobilă încă de la început. Mai sus, în al treilea capitol, se arată că primele posturi de radio au fost destinate comunicării cu obiecte în mișcare — nave. La urma urmei, unul dintre primele dispozitive de comunicație radio A.S. Popov a fost instalat pe cuirasatul Amiral Apraksin. Și datorită comunicării radio cu el, în iarna anilor 1899–1900, a fost posibil să salveze această navă, pierdută în gheața Mării Baltice. Cu toate acestea, în acei ani, această „comunicație mobilă” necesita dispozitive radio voluminoase, care nu au contribuit la dezvoltarea comunicațiilor radio individuale atât de necesare nici în Forțele Armate, ca să nu mai vorbim de clienții privați.

Pe 17 iunie 1946, în St. Louis, SUA, liderul afacerii de telefonie AT&T și Southwestern Bell au lansat prima rețea de radiotelefonie pentru clienții privați. Baza elementară a echipamentului era dispozitivele electronice cu tuburi, astfel încât echipamentul era foarte voluminos și era destinat doar instalării în mașini. Greutatea echipamentului fără surse de alimentare a fost de 40 kg. În ciuda acestui fapt, popularitatea comunicațiilor mobile a început să crească rapid. Acest lucru a creat o nouă problemă, mai serioasă decât indicatorii de greutate și dimensiune. O creștere a numărului de radiouri, cu o resursă de frecvență limitată, a dus la interferențe reciproce puternice pentru posturile de radio care operează pe canale apropiate ca frecvență, ceea ce a deteriorat semnificativ calitatea comunicației. Pentru a elimina interferența reciprocă la frecvențele care se repetă, a fost necesar să se asigure o distanță de minim o sută de kilometri în spațiu între două grupuri de sisteme radio. De aceea, comunicațiile mobile au fost folosite în principal pentru nevoile serviciilor speciale. Pentru implementarea în masă, a fost necesar să se schimbe nu numai indicatorii de greutate și dimensiune, ci și principiul însuși al organizării comunicării.

După cum sa menționat mai sus, în 1947 a fost inventat un tranzistor care îndeplinește funcțiile tuburilor vidate, dar are o dimensiune semnificativ mai mică. Apariția tranzistorilor a fost de mare importanță pentru dezvoltarea în continuare a comunicațiilor radiotelefonice. Înlocuirea tuburilor de vid cu tranzistori a creat premisele pentru introducerea pe scară largă a telefoanelor mobile. Principalul factor limitativ a fost principiul organizării comunicării, care ar elimina sau cel puțin reduce influența interferențelor reciproce.

Studiile domeniului undelor ultrascurte, efectuate în anii 40 ai secolului trecut, au relevat principalul său avantaj față de undele scurte - gamă largă, adică capacitate mare de frecvență și principalul dezavantaj - absorbția puternică a undelor radio de către mediul de propagare. Undele radio din acest interval nu sunt capabile să se îndoaie în jurul suprafeței pământului, astfel încât raza de comunicare a fost asigurată doar pe linia de vedere și, în funcție de puterea emițătorului, a fost asigurat un maxim de 40 km. Acest dezavantaj s-a transformat curând într-un avantaj, care a dat impuls introducerii active în masă a comunicațiilor prin telefon celular.

În 1947, un angajat al companiei americane Bell Laboratories D. Ring a propus o nouă idee de organizare a comunicațiilor. Acesta a constat în împărțirea spațiului (teritoriul) în zone mici - celule (sau celule) cu o rază de 1–5 kilometri și separarea comunicațiilor radio într-o singură celulă (prin repetarea rațională a frecvențelor de comunicare utilizate) de comunicațiile dintre celule. Repetarea frecvenței a redus semnificativ problemele de utilizare a resurselor de frecvență. Acest lucru a făcut posibilă utilizarea acelorași frecvențe în celule diferite distribuite în spațiu. În centrul fiecărei celule s-a propus amplasarea unei stații radio de recepție și transmisie de bază, care să asigure comunicații radio în interiorul celulei cu toți abonații. Mărimea celulei a fost determinată de raza maximă de comunicare a dispozitivului radiotelefonic cu stația de bază. Acest interval maxim se numește raza celulei. În timpul unei conversații, radiotelefonul celular este conectat la stația de bază printr-un canal radio prin care este transmisă conversația telefonică. Fiecare abonat trebuie să aibă propria sa stație de microradio - un „telefon mobil” - o combinație între un telefon, un transceiver și un mini-computer. Abonații comunică între ei prin stații de bază, care sunt conectate între ele și la rețeaua publică de telefonie.

Pentru a asigura o comunicare neîntreruptă atunci când un abonat se deplasează dintr-o zonă în alta, a fost necesar să se utilizeze controlul computerizat asupra semnalului telefonic emis de abonat. Controlul computerului a făcut posibilă comutarea unui telefon mobil de la un transmițător intermediar la altul în doar o miime de secundă. Totul se întâmplă atât de repede încât abonatul pur și simplu nu-l observă. Astfel, partea centrală a sistemului de comunicații mobile sunt computerele. Găsesc un abonat situat în oricare dintre celule și îl conectează la rețeaua de telefonie. Când un abonat se mută de la o celulă (celulă) la alta, computerele par să transfere abonatul de la o stație de bază la alta și conectează abonatul unei rețele celulare „străine” la rețeaua „lor”. Acest lucru se întâmplă în momentul în care abonatul „străin” se află în zona de acoperire a noii stații de bază. Astfel, se realizează roaming (care în engleză înseamnă „rătăcire” sau „rătăcire”).

După cum sa menționat mai sus, principiile comunicațiilor mobile moderne au fost o realizare deja la sfârșitul anilor 40. Cu toate acestea, în acele vremuri, tehnologia informatică era încă la un asemenea nivel încât utilizarea sa comercială în sistemele de comunicații telefonice era dificilă. Prin urmare, utilizarea practică a comunicațiilor celulare a devenit posibilă numai după inventarea microprocesoarelor și a cipurilor semiconductoare integrate.

Primul telefon mobil, un prototip al unui dispozitiv modern, a fost proiectat de Martin Cooper (Motorola, SUA).

În 1973, la New York, deasupra unei clădiri de 50 de etaje, Motorola a instalat sub conducerea sa prima stație de bază de comunicații celulare din lume. Ar putea deservi nu mai mult de 30 de abonați și îi poate conecta la linii fixe.

Pe 3 aprilie 1973, Martin Cooper a sunat șeful său și a spus următoarele cuvinte: „Imaginați-vă, Joel, că vă sun de pe primul telefon mobil din lume. O am în mâini și merg pe o stradă din New York.”

Telefonul de la care suna Martin se numea Dyna-Tac. Dimensiunile sale erau de 225x125x375 mm, iar greutatea sa nu depășește 1,15 kg, ceea ce este însă mult mai mic decât dispozitivele de 30 de kilograme de la sfârșitul anilor patruzeci. Folosind dispozitivul, a fost posibil să efectuați apeluri și să primiți semnale și să negociați cu abonatul. Acest telefon avea 12 taste, dintre care 10 digitale pentru formarea numărului abonatului, iar celelalte două asigurau începerea unei conversații și întrerupeau apelul. Bateriile Dyna-Tac permiteau timp de convorbire aproximativ o jumătate de oră și necesitau 10 ore pentru încărcare.

Deși o mare parte a dezvoltării a avut loc în Statele Unite, prima rețea celulară comercială a fost lansată în mai 1978 în Bahrain. Două celule cu 20 de canale în banda de 400 MHz au deservit 250 de abonați.

Puțin mai târziu, comunicațiile celulare și-au început marșul triumfal în întreaga lume. Din ce în ce mai multe țări și-au dat seama de beneficiile și comoditatea pe care le-ar putea aduce. Cu toate acestea, lipsa unui standard internațional unificat pentru utilizarea intervalului de frecvență a dus în cele din urmă la faptul că proprietarul unui telefon mobil, trecând dintr-un stat în altul, nu putea folosi telefonul mobil.

Pentru a elimina acest principal neajuns, de la sfârșitul anilor șaptezeci, Suedia, Finlanda, Islanda, Danemarca și Norvegia au început cercetări comune pentru a dezvolta un standard unic. Rezultatul cercetării a fost standardul de comunicații NMT-450 (Nordic Mobile Telephone), care trebuia să funcționeze în intervalul de 450 MHz. Acest standard a început să fie utilizat pentru prima dată în 1981 în Arabia Saudită și doar o lună mai târziu în Europa. Diverse variante ale NMT-450 au fost adoptate în Austria, Elveția, Olanda, Belgia, Asia de Sud-Est și Orientul Mijlociu.

În 1983, la Chicago a fost lansată o rețea a standardului AMPS (Advanced Mobile Phone Service), care a fost dezvoltată de Bell Laboratories. În 1985, în Anglia, a fost adoptat standardul TACS (Total Access Communications System), care era o variație a AMPS american. Doi ani mai târziu, din cauza creșterii semnificative a numărului de abonați, a fost adoptat standardul HTACS (Enhanced TACS), adăugând noi frecvențe și corectând parțial deficiențele predecesorului său. Franța s-a separat de toți ceilalți și a început să folosească propriul său standard Radiocom-2000 în 1985.

Următorul standard a fost NMT-900, folosind frecvențe din gama de 900 MHz. Noua versiune a intrat în uz în 1986. A permis creșterea numărului de abonați și îmbunătățirea stabilității sistemului.

Cu toate acestea, toate aceste standarde sunt analogice și aparțin primei generații de sisteme de comunicații celulare. Ei folosesc o metodă analogică de transmitere a informațiilor folosind modulația de frecvență (FM) sau de fază (FM) - ca în stațiile de radio convenționale. Această metodă prezintă o serie de dezavantaje semnificative, principalele fiind capacitatea de a asculta conversațiile altor abonați și incapacitatea de a combate decolorarea semnalului atunci când abonatul se mișcă, precum și sub influența terenului și clădirilor. Benzile de frecvență supraîncărcate au cauzat interferențe în timpul conversațiilor. Prin urmare, până la sfârșitul anilor 1980, a început crearea celei de-a doua generații de sisteme de comunicații celulare, bazate pe metode de procesare a semnalului digital.

Anterior, în 1982, Conferința Europeană a Administrațiilor Poștale și Telecomunicațiilor (CEPT), care reunește 26 de țări, a decis să creeze un grup special Groupe Special Mobile. Scopul său a fost dezvoltarea unui standard european unic pentru comunicațiile celulare digitale. Noul standard de comunicare a fost dezvoltat pe parcursul a opt ani și a fost anunțat pentru prima dată abia în 1990 - apoi au fost propuse specificațiile standard. Grupul special a decis inițial să folosească banda de 900 MHz ca un singur standard, iar apoi, ținând cont de perspectivele de dezvoltare a comunicațiilor celulare în Europa și în întreaga lume, s-a decis alocarea benzii de 1800 MHz pentru noul standard. .

Noul standard se numește GSM – Global System for Mobile Communications. GSM 1800 MHz se mai numește și DCS-1800 (Digital Cellular System 1800). Standardul GSM este un standard de comunicații celulare digitale. Implementează divizarea în timp a canalelor (TDMA - time division multiple access, criptarea mesajelor, codificarea blocurilor, precum și modularea GMSK) (Gauss Minimum Shift Keying).

Prima țară care a lansat rețeaua GSM este Finlanda, care a lansat acest standard în exploatare comercială în 1992. În anul următor, prima rețea DCS-1800 One-2-One a intrat în funcțiune în Marea Britanie. Din acest moment începe răspândirea globală a standardului GSM în întreaga lume.

Următorul pas după GSM este standardul CDMA, care oferă comunicații mai rapide și mai fiabile prin utilizarea canalelor de divizare a codului. Acest standard a început să apară în Statele Unite în 1990. În 1993, CDMA (sau IS-95) a început să fie utilizat în intervalul de frecvență de 800 MHz în Statele Unite. În același timp, rețeaua DCS-1800 One-2-One a început să funcționeze în Anglia.

În general, existau multe standarde de comunicare, iar la mijlocul anilor nouăzeci, majoritatea țărilor civilizate treceau fără probleme la specificațiile digitale. Dacă rețelele de prima generație au permis transmiterea doar a vocii, atunci a doua generație de sisteme de comunicații celulare, care este GSM, permite furnizarea altor servicii non-voice. Pe lângă serviciul SMS, primele telefoane GSM au făcut posibilă transmiterea altor date non-voice. În acest scop, a fost dezvoltat un protocol de transfer de date, denumit CSD (Circuit Switched Data - transfer de date peste linii comutate). Cu toate acestea, acest standard avea caracteristici foarte modeste - rata maximă de transfer de date a fost de numai 9600 de biți pe secundă și apoi numai în condițiile unei comunicări stabile. Cu toate acestea, astfel de viteze erau destul de suficiente pentru transmiterea unui mesaj fax.

Dezvoltarea rapidă a Internetului la sfârșitul anilor 90 a dus la faptul că mulți utilizatori de telefonie mobilă doreau să-și folosească telefoanele ca modemuri, iar vitezele existente nu erau în mod clar suficiente pentru aceasta.
Pentru a satisface cumva nevoile clienților lor de acces la Internet, inginerii inventează protocolul WAP. WAP este o abreviere pentru Wireless Application Protocol, care se traduce prin Wireless Application Protocol. În principiu, WAP poate fi numită o versiune simplificată a protocolului standard de Internet HTTP, adaptată doar la resursele limitate ale telefoanelor mobile, precum dimensiunile mici ale afișajului, performanța scăzută a procesoarelor de telefonie și ratele scăzute de transfer de date în rețelele mobile. Cu toate acestea, acest protocol nu permitea vizualizarea paginilor standard de Internet, acestea trebuiau scrise în WML, care a fost adaptat pentru telefoane mobile. Drept urmare, deși abonații rețelelor celulare au primit acces la Internet, acesta s-a dovedit a fi foarte „dezbrăcat” și neinteresant. În plus, pentru a accesa site-urile WAP s-a folosit același canal de comunicare ca și pentru transmisia vocală, adică în timp ce încărcați sau vizualizați o pagină, canalul de comunicare este ocupat și din contul dvs. personal sunt debitați aceiași bani ca în timpul conversației. . Drept urmare, o tehnologie destul de interesantă a fost practic îngropată de ceva timp și a fost folosită foarte rar de abonații rețelelor celulare ale diverșilor operatori.
Producătorii de echipamente celulare au fost nevoiți să caute urgent modalități de a crește vitezele de transfer de date și, ca urmare, a luat naștere tehnologia HSCSD (High-Speed ​​​​Circuit Switched Data), care a furnizat viteze destul de acceptabile de până la 43 de kilobiți pe secundă. Această tehnologie a fost populară în rândul unui anumit cerc de utilizatori. Dar totuși, această tehnologie nu a pierdut principalul dezavantaj al predecesorului său - datele erau încă transmise prin canalul vocal. Dezvoltatorii au trebuit din nou să se angajeze în cercetări minuțioase. Eforturile inginerilor nu au fost în zadar și destul de recent a apărut o tehnologie numită GPRS (General Packed Radio Services) - acest nume poate fi tradus ca un sistem de transmisie de date radio prin pachete. Această tehnologie folosește principiul separării canalelor pentru transmisia de voce și date. Ca urmare, abonatul nu plătește pentru durata conexiunii, ci doar pentru cantitatea de date transmise și primite. În plus, GPRS are un alt avantaj față de tehnologiile anterioare de date mobile - în timpul unei conexiuni GPRS, telefonul este încă capabil să primească apeluri și mesaje SMS. În acest moment, modelele moderne de telefoane de pe piață pun în pauză conexiunea GPRS la efectuarea unei conversații, care se reia automat când conversația se termină. Astfel de dispozitive sunt clasificate ca terminale GPRS de clasă B. Este planificat să producă terminale de clasă A care vă vor permite să descărcați simultan date și să conducă o conversație cu interlocutorul. Există, de asemenea, dispozitive speciale care sunt concepute doar pentru transmisia de date și se numesc modemuri GPRS sau terminale de clasă C Teoretic, GPRS este capabil să transmită date la o viteză de 115 kilobiți pe secundă, dar în acest moment majoritatea operatorilor de telecomunicații oferă un. canal de comunicare care vă permite să atingeți această viteză de până la 48 de kilobiți pe secundă. Acest lucru se datorează în primul rând echipamentului operatorilor înșiși și, drept consecință, lipsei de pe piață a telefoanelor mobile care să suporte viteze mai mari.

Odată cu apariția GPRS, protocolul WAP a fost din nou amintit, deoarece acum, prin noua tehnologie, accesul la pagini WAP de volum mic devine de multe ori mai ieftin decât în ​​zilele CSD și HSCSD. Mai mult, mulți operatori de telecomunicații oferă acces nelimitat la resursele rețelei WAP pentru o mică taxă lunară de abonament.
Odată cu apariția GPRS, rețelele celulare au încetat să mai fie numite rețele de a doua generație - 2G. În prezent ne aflăm în era 2.5G. Serviciile non-voice devin din ce în ce mai populare pe măsură ce telefonul mobil, computerul și internetul se unesc. Dezvoltatorii și operatorii ne oferă din ce în ce mai multe servicii suplimentare diferite.
Astfel, folosind capacitățile GPRS, a fost creat un nou format de transmisie a mesajelor, care s-a numit MMS (Multimedia Messaging Service), care, spre deosebire de SMS, vă permite să trimiteți nu doar text, ci și diverse informații multimedia de pe un telefon mobil, pt. de exemplu, înregistrări audio, fotografii și chiar clipuri video. Mai mult, un mesaj MMS poate fi transferat fie pe un alt telefon care acceptă acest format, fie către un cont de e-mail.
Puterea tot mai mare a procesoarelor de telefon face acum posibilă descărcarea și rularea diferitelor programe pe acesta. Limbajul Java2ME este cel mai des folosit pentru a le scrie. Proprietarii majorității telefoanelor moderne nu au acum nicio dificultăți să se conecteze la site-ul web al dezvoltatorilor de aplicații Java2ME și să descarce, de exemplu, un joc nou sau alt program necesar pe telefonul lor. De asemenea, nimeni nu va fi surprins de capacitatea de a conecta telefonul la un computer personal pentru a, folosind un software special, cel mai adesea furnizat împreună cu telefonul, să salveze sau să editeze o agendă sau un organizator pe un PC; în timp ce sunteți pe drum, folosind o combinație de telefon mobil + laptop, accesați Internetul complet și vizualizați-vă e-mailul. Cu toate acestea, nevoile noastre sunt în continuă creștere, volumul informațiilor transmise crește aproape zilnic. Și din ce în ce mai multe solicitări sunt puse pe telefoanele mobile, drept urmare resursele tehnologiilor actuale devin insuficiente pentru a satisface cerințele noastre tot mai mari.

Tocmai pentru a rezolva aceste solicitări sunt concepute rețelele 3G de generația a treia destul de recent create, în care transmisia de date domină asupra serviciilor de voce. 3G nu este un standard de comunicare, ci o denumire generală pentru toate rețelele celulare de mare viteză care vor crește și se dezvoltă deja dincolo de cele existente. Ratele uriașe de transfer de date vă permit să transferați imagini video de înaltă calitate direct pe telefon și să mențineți o conexiune constantă la Internet și rețelele locale. Utilizarea unor sisteme de securitate noi, îmbunătățite, face posibilă astăzi utilizarea unui telefon pentru diferite tranzacții financiare - un telefon mobil este destul de capabil să înlocuiască un card de credit.

Este destul de natural ca rețelele de generația a treia să nu devină etapa finală în dezvoltarea comunicațiilor celulare - așa cum se spune, progresul este inexorabil. Integrarea continuă a diferitelor tipuri de comunicații (celulare, satelit, televiziune etc.), apariția dispozitivelor hibride care includ un telefon mobil, PDA și o cameră video vor duce cu siguranță la apariția rețelelor 4G și 5G. Și chiar și scriitorii de science fiction din ziua de azi este puțin probabil să poată spune cum se va termina această dezvoltare evolutivă.

La nivel global, aproximativ 2 miliarde de telefoane mobile sunt utilizate în prezent, dintre care peste două treimi sunt conectate la standardul GSM. Al doilea cel mai popular este CDMA, în timp ce restul reprezintă standarde specifice utilizate în principal în Asia. Acum, în țările dezvoltate există o situație de „saturație”, când cererea încetează să crească.

Comunicare celulară mobilă

celular- unul dintre tipurile de comunicații radio mobile, care se bazează pe retea celulara. Caracteristica cheie este că aria de acoperire totală este împărțită în celule (celule), determinate de zonele de acoperire ale stațiilor de bază individuale (BS). Celulele se suprapun parțial și formează împreună o rețea. Pe o suprafață ideală (plană și nedezvoltată), aria de acoperire a unui BS este un cerc, astfel încât rețeaua formată din ele arată ca un fagure cu celule hexagonale (faguri).

Este de remarcat faptul că în versiunea în limba engleză conexiunea se numește „celular” sau „celular” (celular), ceea ce nu ia în considerare natura hexagonală a fagurelui.

Rețeaua constă din transceiver-uri dispersate spațial care funcționează în același interval de frecvență și echipamente de comutare care fac posibilă determinarea locației curente a abonaților de telefonie mobilă și asigurarea continuității comunicării atunci când un abonat trece din aria de acoperire a unui transceiver la acoperire. zona altuia.

Poveste

Prima utilizare a radioului telefonului mobil în Statele Unite datează din 1921: poliția din Detroit a folosit comunicații de dispecerare unidirecționale în banda de 2 MHz pentru a transmite informații de la un transmițător central la receptoarele montate pe vehicul. În 1933, NYPD a început să folosească un sistem radio de telefonie mobilă bidirecțională, tot în banda de 2 MHz. În 1934, Comisia Federală de Comunicații din SUA a alocat 4 canale pentru comunicații radio telefonice în intervalul 30...40 MHz, iar în 1940 aproximativ 10 mii de vehicule de poliție utilizau deja comunicații radio telefonice. Toate aceste sisteme au folosit modularea în amplitudine. Modulația de frecvență a început să fie utilizată în 1940 și până în 1946 a înlocuit complet modulația de amplitudine. Primul radiotelefon public mobil a apărut în 1946 (St. Louis, SUA; Bell Telephone Laboratories), a folosit banda de 150 MHz. În 1955, un sistem cu 11 canale a început să funcționeze în banda de 150 MHz, iar în 1956 a început să funcționeze un sistem cu 12 canale în banda de 450 MHz. Ambele sisteme erau simplex și foloseau comutare manuală. Sistemele automate duplex au început să funcționeze în 1964 (150 MHz) și, respectiv, 1969 (450 MHz).

În URSS În 1957, inginerul de la Moscova L.I Kupriyanovich a creat un prototip de radiotelefon mobil duplex automat LK-1 și o stație de bază pentru acesta. Radiotelefonul mobil cântărea aproximativ trei kilograme și avea o rază de acțiune de 20-30 km. În 1958, Kupriyanovich a creat modele îmbunătățite ale dispozitivului, cântărind 0,5 kg și dimensiunea unei cutii de țigări. În anii 60, Hristo Bochvarov și-a demonstrat prototipul de radiotelefon mobil de buzunar în Bulgaria. În cadrul expoziției Interorgtekhnika-66, Bulgaria prezintă un kit pentru organizarea comunicațiilor mobile locale de la telefoanele mobile de buzunar RAT-0.5 și ATRT-0.5 și o stație de bază RATC-10, care asigură conexiune pentru 10 abonați.

La sfârșitul anilor 50, în URSS a început dezvoltarea sistemului de radiotelefonie auto Altai, care a fost pus în funcțiune în 1963. Sistemul Altai a funcționat inițial la o frecvență de 150 MHz. În 1970, sistemul Altai a funcționat în 30 de orașe din URSS și i-a fost alocată gama de 330 MHz.

În mod similar, cu diferențe naturale și la scară mai mică, situația s-a dezvoltat și în alte țări. Astfel, în Norvegia, radioul telefonic public a fost folosit pentru comunicațiile mobile maritime din 1931; în 1955 în ţară existau 27 de posturi de radio de coastă. Comunicațiile mobile terestre au început să se dezvolte după al Doilea Război Mondial sub formă de rețele private, comutate manual. Astfel, până în 1970, comunicațiile radio prin telefonie mobilă, pe de o parte, au devenit deja destul de răspândite, dar, pe de altă parte, în mod clar nu puteau face pasul cu nevoile în creștere rapidă, cu un număr limitat de canale în benzi de frecvență strict definite. S-a găsit o soluție sub forma unui sistem de comunicare celulară, care a făcut posibilă creșterea dramatică a capacității prin reutilizarea frecvențelor într-un sistem cu structură celulară.

Desigur, așa cum se întâmplă de obicei în viață, anumite elemente ale sistemului de comunicații celulare au existat înainte. În special, o aparență de sistem celular a fost folosită în 1949 în Detroit (SUA) de către un serviciu de expediere cu taxiuri - cu reutilizarea frecvențelor în diferite celule atunci când utilizatorii schimbau manual canalele în locații predeterminate. Cu toate acestea, arhitectura sistemului care este astăzi cunoscut sub numele de sistem de comunicații celulare a fost conturată doar într-un raport tehnic al Bell System, înaintat Comisiei Federale de Comunicații din SUA în decembrie 1971. Și din acel moment, dezvoltarea comunicațiilor celulare însuși a început, care a devenit cu adevărat triumfător în 1985 g., în ultimii zece ani și ceva.

În 1974, Comisia Federală de Comunicații din SUA a decis să aloce o bandă de frecvență de 40 MHz în banda de 800 MHz pentru comunicațiile celulare; în 1986, i s-au adăugat încă 10 MHz în același interval. În 1978, la Chicago au început testele primului sistem experimental de comunicații celulare pentru 2 mii de abonați. Prin urmare, 1978 poate fi considerat anul începutului utilizării practice a comunicațiilor celulare. Primul sistem comercial automat de telefonie celulară a fost introdus și la Chicago în octombrie 1983 de către American Telephone and Telegraph (AT&T). În Canada, comunicațiile celulare sunt folosite din 1978, în Japonia - din 1979, în țările scandinave (Danemarca, Norvegia, Suedia, Finlanda) - din 1981, în Spania și Anglia - din 1982. Din iulie 1997, comunicațiile celulare funcționau în peste 140 de țări de pe toate continentele, care deservesc peste 150 de milioane de abonați.

Prima rețea celulară de succes comercial a fost rețeaua finlandeză Autoradiopuhelin (ARP). Acest nume este tradus în rusă ca „radiotelefon auto”. Lansat în oraș, a atins o acoperire de 100% a teritoriului Finlandei în. Dimensiunea celulei era de aproximativ 30 km, iar în oraș erau peste 30 de mii de abonați. A funcționat la o frecvență de 150 MHz.

Principiul de funcționare al comunicației celulare

Componentele principale ale unei rețele celulare sunt telefoanele mobile și stații de bază. Stațiile de bază sunt de obicei situate pe acoperișurile clădirilor și turnurilor. Când este pornit, telefonul mobil ascultă undele, găsind un semnal de la stația de bază. Telefonul trimite apoi codul unic de identificare către stație. Telefonul și postul mențin contact radio constant, schimbând periodic pachete. Comunicarea între telefon și stație se poate face printr-un protocol analog (NMT-450) sau digital (DAMPS, GSM, engleză). predea).

Rețelele celulare pot consta din stații de bază de diferite standarde, ceea ce permite optimizarea funcționării rețelei și îmbunătățirea acoperirii acesteia.

Rețelele celulare ale diferiților operatori sunt conectate între ele, precum și la rețeaua de telefonie fixă. Acest lucru permite abonaților unui operator să efectueze apeluri către abonații altui operator, de la telefoane mobile la linii fixe și de la linii fixe la telefoane mobile.

Operatorii din diferite țări pot încheia acorduri de roaming. Datorită unor astfel de acorduri, un abonat, aflat în străinătate, poate efectua și primi apeluri prin rețeaua altui operator (deși la tarife mai mari).

Comunicații celulare în Rusia

În Rusia, comunicațiile celulare au început să fie introduse în 1990, utilizarea comercială a început pe 9 septembrie 1991, când prima rețea celulară din Rusia a fost lansată la Sankt Petersburg de către Delta Telecom (care operează în standardul NMT-450) și prima rețea simbolică. telefon mobil de către primarul din Sankt Petersburg Anatoly Sobchak. Până în iulie 1997, numărul total de abonați din Rusia era de aproximativ 300 de mii. Începând cu 2007, principalele protocoale de comunicații celulare utilizate în Rusia sunt GSM-900 și GSM-1800. În plus, funcționează și UMTS. În special, primul fragment al unei rețele a acestui standard din Rusia a fost pus în funcțiune pe 2 octombrie 2007 la Sankt Petersburg de către MegaFon. În regiunea Sverdlovsk, continuă să fie utilizată rețeaua de comunicații celulare a standardului DAMPS, deținută de compania MOTIV Cellular Communications.

În Rusia, în decembrie 2008, existau 187,8 milioane de utilizatori de telefonie mobilă (pe baza numărului de carduri SIM vândute). Rata de penetrare a comunicațiilor celulare (numărul de carduri SIM la 100 de locuitori) la această dată a fost astfel de 129,4%. În regiuni, cu excepția Moscovei, nivelul de penetrare a depășit 119,7%.

Cota de piață a celor mai mari operatori de telefonie mobilă din decembrie 2008 era: 34,4% pentru MTS, 25,4% pentru VimpelCom și 23,0% pentru MegaFon.

În decembrie 2007, numărul utilizatorilor de telefonie mobilă din Rusia a crescut la 172,87 milioane de abonați, la Moscova - la 29,9, la Sankt Petersburg - la 9,7 milioane Nivelul de penetrare în Rusia - până la 119,1%, Moscova - 176%, Sankt Petersburg. - 153%. Cota de piață a celor mai mari operatori de telefonie mobilă din decembrie 2007 era: MTS 30,9%, VimpelCom 29,2%, MegaFon 19,9%, alți operatori 20%.

Conform datelor companiei britanice de cercetare Informa Telecoms & Media pentru 2006, costul mediu al unui minut de comunicare celulară pentru un consumator din Rusia a fost de 0,05 USD - acesta este cel mai mic dintre țările G8.

Compania IDC, pe baza unui studiu al pieței de comunicații celulare din Rusia, a concluzionat că în 2005 durata totală a apelurilor pe un telefon mobil de către rezidenții Federației Ruse a ajuns la 155 de miliarde de minute și au fost trimise 15 miliarde de mesaje text.

Potrivit unui studiu realizat de J"son & Partners, numărul de carduri SIM înregistrate în Rusia la sfârșitul lunii noiembrie 2008 a ajuns la 183,8 milioane.

Vezi si

Surse

Legături

• Site de informare despre generații și standarde de comunicații celulare.
• Comunicații celulare în Rusia 2002-2007, statistici oficiale