Πώς λειτουργεί ένα κύκλωμα κυψελοειδούς επικοινωνίας; Πώς λειτουργεί ένα κινητό τηλέφωνο; Διπλή ζώνη και διπλό πρότυπο κινητό τηλέφωνο

Κινητό κυτταρικός

κυτταρικός- ένας από τους τύπους κινητών ραδιοεπικοινωνιών, ο οποίος βασίζεται σε κυψελοειδές δίκτυο . Βασικό χαρακτηριστικόέγκειται στο γεγονός ότι η συνολική περιοχή κάλυψης διαιρείται σε κελιά (κελιά), που καθορίζονται από τις περιοχές κάλυψης μεμονωμένων σταθμών βάσης (BS). Τα κελιά επικαλύπτονται εν μέρει και μαζί σχηματίζουν ένα δίκτυο. Σε μια ιδανική (επίπεδη και μη ανεπτυγμένη) επιφάνεια, η περιοχή κάλυψης ενός BS είναι ένας κύκλος, οπότε το δίκτυο που αποτελείται από αυτά μοιάζει με κηρήθρα με εξαγωνικά κελιά (κηρήθρες).

Αξίζει να σημειωθεί ότι στην αγγλική έκδοση η σύνδεση ονομάζεται "κυτταρική" ή "κυτταρική" (κυτταρική), η οποία δεν λαμβάνει υπόψη την εξαγωνική φύση της κηρήθρας.

Το δίκτυο αποτελείται από χωρικά διαχωρισμένους πομποδέκτες που λειτουργούν στον ίδιο εύρος συχνοτήτωνκαι εξοπλισμό μεταγωγής που σας επιτρέπει να προσδιορίσετε την τρέχουσα θέση των συνδρομητών κινητής τηλεφωνίας και να εξασφαλίσετε τη συνέχεια της επικοινωνίας όταν ένας συνδρομητής μετακινείται από την περιοχή κάλυψης ενός πομποδέκτη στην περιοχή κάλυψης ενός άλλου.

Ιστορία

Η πρώτη χρήση του ραδιοφώνου κινητής τηλεφωνίας στις Ηνωμένες Πολιτείες χρονολογείται από το 1921: η αστυνομία του Ντιτρόιτ χρησιμοποίησε μονόδρομες επικοινωνίες αποστολής στη ζώνη των 2 MHz για να μεταδώσει πληροφορίες από έναν κεντρικό πομπό σε δέκτες τοποθετημένους στο όχημα. Το 1933, το NYPD άρχισε να χρησιμοποιεί ένα αμφίδρομο σύστημα κινητής τηλεφωνίας, επίσης στη ζώνη των 2 MHz. Το 1934, η Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών των ΗΠΑ διέθεσε 4 κανάλια για τηλεφωνικές ραδιοεπικοινωνίες στην περιοχή των 30...40 MHz και το 1940 περίπου 10 χιλιάδες αστυνομικά οχήματα χρησιμοποιούσαν ήδη τηλεφωνικές ραδιοεπικοινωνίες. Όλα αυτά τα συστήματα χρησιμοποιούσαν διαμόρφωση πλάτους. Η διαμόρφωση συχνότητας άρχισε να χρησιμοποιείται το 1940 και μέχρι το 1946 είχε αντικαταστήσει πλήρως τη διαμόρφωση πλάτους. Το πρώτο δημόσιο κινητό ραδιοτηλέφωνο εμφανίστηκε το 1946 (St. Louis, ΗΠΑ, Bell Telephone Laboratories), χρησιμοποιούσε τη ζώνη των 150 MHz. Το 1955 άρχισε να λειτουργεί ένα σύστημα 11 καναλιών στη ζώνη των 150 MHz και το 1956 άρχισε να λειτουργεί ένα σύστημα 12 καναλιών στη ζώνη των 450 MHz. Και τα δύο αυτά συστήματα ήταν simplex και χρησιμοποιούσαν χειροκίνητη μεταγωγή. Τα αυτόματα αμφίδρομα συστήματα άρχισαν να λειτουργούν το 1964 (150 MHz) και το 1969 (450 MHz), αντίστοιχα.

Στην ΕΣΣΔ Το 1957, ο μηχανικός της Μόσχας L.I. Kupriyanovich δημιούργησε ένα πρωτότυπο ενός φορητού αυτόματου κινητού ραδιοτηλεφώνου διπλής όψης LK-1 και έναν σταθμό βάσης για αυτό. Το κινητό ραδιοτηλέφωνο ζύγιζε περίπου τρία κιλά και είχε αυτονομία 20-30 χλμ. Το 1958, ο Kupriyanovich δημιούργησε βελτιωμένα μοντέλα της συσκευής, βάρους 0,5 κιλών και μεγέθους κουτιού τσιγάρου. Στη δεκαετία του '60, ο Hristo Bochvarov παρουσίασε το πρωτότυπό του ενός κινητού ραδιοτηλεφώνου τσέπης στη Βουλγαρία. Στην έκθεση Interorgtekhnika-66, η Βουλγαρία παρουσιάζει ένα κιτ για την οργάνωση τοπικών κινητών επικοινωνιών από κινητά τηλέφωνα τσέπης PAT-0.5 και ATRT-0.5 και σταθμός βάσης RATC-10, παρέχοντας σύνδεση για 10 συνδρομητές.

Στα τέλη της δεκαετίας του '50 ξεκίνησε στην ΕΣΣΔ η ανάπτυξη του ραδιοτηλεφωνικού συστήματος αυτοκινήτου Altai, το οποίο τέθηκε σε δοκιμαστική λειτουργία το 1963. Το σύστημα Altai αρχικά λειτουργούσε σε συχνότητα 150 MHz. Το 1970, το σύστημα Altai λειτούργησε σε 30 πόλεις της ΕΣΣΔ και η εμβέλεια των 330 MHz διατέθηκε για αυτό.

Με παρόμοιο τρόπο, με φυσικές διαφορές και σε μικρότερη κλίμακα, εξελίχθηκε η κατάσταση και σε άλλες χώρες. Έτσι, στη Νορβηγία, το δημόσιο τηλεφωνικό ραδιόφωνο χρησιμοποιείται για θαλάσσιες κινητές επικοινωνίες από το 1931. το 1955 υπήρχαν 27 παράκτιοι ραδιοφωνικοί σταθμοί στη χώρα. Εδαφος σύνδεση κινητής τηλεφωνίαςάρχισε να αναπτύσσεται μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο με τη μορφή ιδιωτικών δικτύων με χειροκίνητη μεταγωγή. Έτσι, μέχρι το 1970, οι ραδιοεπικοινωνίες κινητής τηλεφωνίας, αφενός, είχαν ήδη γίνει αρκετά διαδεδομένες, αλλά από την άλλη, σαφώς δεν μπορούσαν να συμβαδίσουν με τις ραγδαία αυξανόμενες ανάγκες, με περιορισμένο αριθμό καναλιών σε αυστηρά καθορισμένες ζώνες συχνοτήτων. Βρέθηκε μια λύση με τη μορφή ενός συστήματος κυψελοειδούς επικοινωνίας, το οποίο κατέστησε δυνατή τη δραματική αύξηση της χωρητικότητας με την επαναχρησιμοποίηση των συχνοτήτων σε ένα σύστημα με κυψελοειδές δομή.

Φυσικά, όπως συμβαίνει συνήθως στη ζωή, ορισμένα στοιχεία του κυψελοειδούς συστήματος επικοινωνίας υπήρχαν πριν. Συγκεκριμένα, κάποια ομοιότητα κυψελοειδούς συστήματος χρησιμοποιήθηκε το 1949 στο Ντιτρόιτ (ΗΠΑ) από μια υπηρεσία αποστολής ταξί - με την επαναχρησιμοποίηση συχνοτήτων σε διαφορετικές κυψέλες όταν οι χρήστες άλλαζαν χειροκίνητα κανάλια σε προκαθορισμένες τοποθεσίες. Ωστόσο, η αρχιτεκτονική του συστήματος που είναι σήμερα γνωστό ως σύστημα κυψελοειδών επικοινωνιών περιγράφηκε μόνο σε μια τεχνική έκθεση από το σύστημα Bell, που υποβλήθηκε στην Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών των ΗΠΑ τον Δεκέμβριο του 1971. Και από τότε, η ανάπτυξη των κυψελοειδών επικοινωνιών ξεκίνησε η ίδια, η οποία έγινε πραγματικά θριαμβευτική το 1985, τα τελευταία δέκα περίπου χρόνια.

Το 1974, η Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών των ΗΠΑ αποφάσισε να εκχωρήσει μια ζώνη συχνοτήτων 40 MHz στη ζώνη των 800 MHz για κυψελοειδείς επικοινωνίες. το 1986 προστέθηκαν άλλα 10 MHz στην ίδια περιοχή. Το 1978 ξεκίνησαν οι δοκιμές του πρώτου πειραματικού συστήματος κυψελοειδούς επικοινωνίας για 2 χιλιάδες συνδρομητές στο Σικάγο. Επομένως, το 1978 μπορεί να θεωρηθεί η χρονιά της αρχής Πρακτική εφαρμογηκυψελοειδείς επικοινωνίες. Το πρώτο αυτοματοποιημένο εμπορικό σύστημα κινητής τηλεφωνίας εισήχθη επίσης στο Σικάγο τον Οκτώβριο του 1983 από την American Telephone and Telegraph (AT&T). Στον Καναδά, οι κυψελωτές επικοινωνίες χρησιμοποιούνται από το 1978, στην Ιαπωνία - από το 1979, στις Σκανδιναβικές χώρες (Δανία, Νορβηγία, Σουηδία, Φινλανδία) - από το 1981, στην Ισπανία και την Αγγλία - από το 1982. Από τον Ιούλιο του 1997 οι κυψελωτές επικοινωνίες λειτουργούσαν στο περισσότερες από 140 χώρες σε όλες τις ηπείρους, εξυπηρετώντας περισσότερους από 150 εκατομμύρια συνδρομητές.

Το πρώτο εμπορικά επιτυχημένο κυψελοειδές δίκτυο ήταν το φινλανδικό δίκτυο Autoradiopuhelin (ARP). Αυτό το όνομα μεταφράζεται στα ρωσικά ως "ραδιοτηλέφωνο αυτοκινήτου". Ξεκινώντας στην πόλη, έφτασε στο 100% της κάλυψης της επικράτειας της Φινλανδίας. Το μέγεθος του κελιού ήταν περίπου 30 χιλιόμετρα και υπήρχαν περισσότεροι από 30 χιλιάδες συνδρομητές στην πόλη. Λειτουργούσε σε συχνότητα 150 MHz.

Αρχή λειτουργίας της κυψελοειδούς επικοινωνίας

Τα κύρια στοιχεία ενός κυψελοειδούς δικτύου είναι τα κινητά τηλέφωνα και σταθμούς βάσης. Οι σταθμοί βάσης βρίσκονται συνήθως στις στέγες των κτιρίων και των πύργων. Είναι ενεργοποιημένο κινητό τηλέφωνοακούει τα ερτζιανά κύματα, βρίσκοντας το σήμα από το σταθμό βάσης. Στη συνέχεια, το τηλέφωνο στέλνει τον μοναδικό κωδικό αναγνώρισης στον σταθμό. Το τηλέφωνο και ο σταθμός διατηρούν σταθερή ραδιοεπικοινωνία, ανταλλάσσοντας περιοδικά πακέτα. Η επικοινωνία μεταξύ του τηλεφώνου και του σταθμού μπορεί να γίνει μέσω αναλογικού πρωτοκόλλου (NMT-450) ή ψηφιακού (DAMPS, GSM, Αγγλικά). παράδοση).

Τα κυψελωτά δίκτυα μπορούν να αποτελούνται από σταθμούς βάσης διαφορετικών προτύπων, γεγονός που επιτρέπει τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας του δικτύου και τη βελτίωση της κάλυψής του.

Δίκτυα κινητής τηλεφωνίας διαφορετικούς χειριστέςσυνδέονται μεταξύ τους, καθώς και με το σταθερό τηλεφωνικό δίκτυο. Αυτό επιτρέπει στους συνδρομητές ενός παρόχου να πραγματοποιούν κλήσεις σε συνδρομητές άλλου παρόχου, από κινητά τηλέφωνα σε σταθερά και από σταθερά σε κινητά.

Οι πάροχοι σε διαφορετικές χώρες μπορούν να συνάψουν συμφωνίες περιαγωγής. Χάρη σε τέτοιες συμφωνίες, ένας συνδρομητής, ενώ βρίσκεται στο εξωτερικό, μπορεί να πραγματοποιεί και να λαμβάνει κλήσεις μέσω του δικτύου άλλου παρόχου (αν και με υψηλότερες χρεώσεις).

Κινητές επικοινωνίες στη Ρωσία

Στη Ρωσία, οι κυψελωτές επικοινωνίες άρχισαν να εισάγονται το 1990, η εμπορική χρήση ξεκίνησε στις 9 Σεπτεμβρίου 1991, όταν το πρώτο δίκτυο κινητής τηλεφωνίας στη Ρωσία ξεκίνησε στην Αγία Πετρούπολη από την Delta Telecom (λειτουργεί στο πρότυπο NMT-450) και το πρώτο συμβολικό τηλεφώνημα στο κινητό από τον δήμαρχο της Αγίας Πετρούπολης Ανατόλι Σόμπτσακ. Μέχρι τον Ιούλιο του 1997, ο συνολικός αριθμός των συνδρομητών στη Ρωσία ήταν περίπου 300 χιλιάδες. Από το 2007, τα κύρια πρωτόκολλα κινητής επικοινωνίας που χρησιμοποιούνται στη Ρωσία είναι τα GSM-900 και GSM-1800. Επιπλέον, το UMTS λειτουργεί επίσης. Συγκεκριμένα, το πρώτο τμήμα ενός δικτύου αυτού του προτύπου στη Ρωσία τέθηκε σε λειτουργία στις 2 Οκτωβρίου 2007 στην Αγία Πετρούπολη από τη MegaFon. Στην περιοχή Sverdlovsk, το δίκτυο κινητής τηλεφωνίας του προτύπου DAMPS συνεχίζει να χρησιμοποιείται, ιδιοκτησία της εταιρείαςΚινητές Επικοινωνίες "MOTIV".

Στη Ρωσία τον Δεκέμβριο του 2008, υπήρχαν 187,8 εκατομμύρια χρήστες κινητής τηλεφωνίας (με βάση τον αριθμό των καρτών SIM που πωλήθηκαν). Το ποσοστό διείσδυσης των επικοινωνιών κινητής τηλεφωνίας (ο αριθμός των καρτών SIM ανά 100 κατοίκους) ήταν επομένως 129,4%. Στις περιοχές, εκτός της Μόσχας, το επίπεδο διείσδυσης ξεπέρασε το 119,7%.

Το μερίδιο αγοράς των μεγαλύτερων παρόχων κινητής τηλεφωνίας τον Δεκέμβριο του 2008 ήταν: 34,4% για το MTS, 25,4% για τη VimpelCom και 23,0% για τη MegaFon.

Τον Δεκέμβριο του 2007, ο αριθμός των χρηστών κινητής τηλεφωνίας στη Ρωσία αυξήθηκε σε 172,87 εκατομμύρια συνδρομητές, στη Μόσχα - σε 29,9, στην Αγία Πετρούπολη - σε 9,7 εκατομμύρια. Επίπεδο διείσδυσης στη Ρωσία - έως 119,1%, Μόσχα - 176% , Αγία Πετρούπολη - 153%. Το μερίδιο αγοράς των μεγαλύτερων φορέων εκμετάλλευσης κινητής τηλεφωνίας τον Δεκέμβριο του 2007 ήταν: MTS 30,9%, VimpelCom 29,2%, MegaFon 19,9%, άλλοι φορείς εκμετάλλευσης 20%.

Σύμφωνα με στοιχεία της βρετανικής εταιρείας ερευνών Informa Telecoms & Media για το 2006, το μέσο κόστος ενός λεπτού κυψελοειδούς επικοινωνίας για έναν καταναλωτή στη Ρωσία ήταν 0,05 $ - αυτό είναι το χαμηλότερο μεταξύ των χωρών της G8.

IDC με βάση την έρευνα ρωσική αγοράοι κυψελοειδείς επικοινωνίες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το 2005, η συνολική διάρκεια κλήσεων σε κινητό τηλέφωνο από κατοίκους της Ρωσικής Ομοσπονδίας έφτασε τα 155 δισεκατομμύρια λεπτά και γραπτά μηνύματα 15 δισεκατομμύρια μονάδες απεστάλησαν.

Σύμφωνα με μελέτη της J"son & Partners, ο αριθμός των καρτών SIM που ήταν εγγεγραμμένες στη Ρωσία στα τέλη Νοεμβρίου 2008 έφτασε τα 183,8 εκατομμύρια.

δείτε επίσης

Πηγές

Συνδέσεις

  • Ιστότοπος πληροφοριών σχετικά με γενιές και πρότυπα κυψελοειδών επικοινωνιών.
  • Κινητές επικοινωνίες στη Ρωσία 2002-2007, επίσημες στατιστικές

Πώς λειτουργεί η κινητή επικοινωνία

Οι βασικές αρχές της κινητής τηλεφωνίας είναι αρκετά απλές. Η Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών δημιούργησε αρχικά περιοχές γεωγραφικής κάλυψης για κυψελωτά ραδιοσυστήματα με βάση τα τροποποιημένα δεδομένα της Απογραφής του 1980. Η ιδέα πίσω από τις κυψελωτές επικοινωνίες είναι ότι κάθε περιοχή υποδιαιρείται σε κελιά εξαγωνικού σχήματος που ταιριάζουν μεταξύ τους για να σχηματίσουν μια δομή που μοιάζει με κηρήθρα, όπως φαίνεται στο το σχήμα 6.1, α. Το εξαγωνικό σχήμα επιλέχθηκε επειδή παρέχει την πιο αποτελεσματική μετάδοση, ταιριάζοντας κατά προσέγγιση με το κυκλικό μοτίβο ακτινοβολίας, ενώ εξαλείφονται τα κενά που εμφανίζονται πάντα μεταξύ γειτονικών κύκλων.

Ένα κελί ορίζεται από το φυσικό του μέγεθος, τον πληθυσμό και τα μοτίβα κυκλοφορίας του. Η Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών δεν ρυθμίζει τον αριθμό των κυψελών σε ένα σύστημα ή το μέγεθός τους, αφήνοντας τους χειριστές να ορίζουν αυτές τις παραμέτρους σύμφωνα με τα αναμενόμενα πρότυπα κυκλοφορίας. Σε κάθε γεωγραφική περιοχή εκχωρείται ένας σταθερός αριθμός κυψελοειδών καναλιών φωνής. Φυσικές ΔιαστάσειςΟι κυψέλες εξαρτώνται από την πυκνότητα των συνδρομητών και τη δομή των κλήσεων. Για παράδειγμα, οι μεγάλες κυψέλες (macrocells) έχουν τυπικά ακτίνα 1,6 έως 24 km με ισχύ πομπού σταθμού βάσης 1 W έως 6 W. Οι μικρότερες κυψέλες (μικροκυψέλες) έχουν συνήθως ακτίνα 460 m ή μικρότερη με ισχύ πομπού σταθμού βάσης 0,1 W έως 1 W. Το Σχήμα 6.1β δείχνει μια κυτταρική διαμόρφωση με δύο μεγέθη κελιών.

Εικόνα 6.1. – Κυψελοειδής δομή κυψελών α) κυψελοειδής δομή με κηρήθρες δύο μεγεθών β) ταξινόμηση κυψελών γ)

Τα μικροκύτταρα χρησιμοποιούνται συχνότερα σε περιοχές με υψηλής πυκνότηταςπληθυσμός. Λόγω της μικρής τους εμβέλειας, τα μικροκυψέλες είναι λιγότερο επιρρεπή σε παρεμβολές που υποβαθμίζουν την ποιότητα μετάδοσης, όπως αντανακλάσεις και καθυστερήσεις σήματος.

Ένα κελί μακροεντολής μπορεί να τοποθετηθεί σε μια ομάδα μικροκυψελών, με τα μικροκελιά να εξυπηρετούν κινητές συσκευές αργής κίνησης και το κελί μακροεντολής να εξυπηρετούν κινητές συσκευές με ταχύτητα. Η κινητή συσκευή είναι σε θέση να προσδιορίσει την ταχύτητα της κίνησής της ως γρήγορη ή αργή. Αυτό σας επιτρέπει να μειώσετε τον αριθμό των μεταβάσεων από το ένα κελί στο άλλο και τη διόρθωση των δεδομένων τοποθεσίας.

Ο αλγόριθμος για τη μετακίνηση από τη μια κυψέλη στην άλλη μπορεί να αλλάξει σε μικρές αποστάσεις μεταξύ της κινητής συσκευής και του σταθμού βάσης μικροκυψελών.

Μερικές φορές τα ραδιοσήματα σε μια κυψέλη είναι πολύ αδύναμα για να παρέχουν αξιόπιστες επικοινωνίες σε εσωτερικούς χώρους. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για καλά θωρακισμένες περιοχές και περιοχές με υψηλά επίπεδα παρεμβολής. Σε τέτοιες περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται πολύ μικρά κύτταρα - picocells. Τα εσωτερικά picocells μπορούν να χρησιμοποιούν τις ίδιες συχνότητες με τα κανονικά κύτταρα αυτής της περιοχής, ειδικά σε ευνοϊκά περιβάλλοντα, όπως υπόγειες σήραγγες.

Κατά τον σχεδιασμό συστημάτων που χρησιμοποιούν κελιά εξαγωνικού σχήματος, οι πομποί σταθμών βάσης μπορούν να βρίσκονται στο κέντρο της κυψέλης, στην άκρη της κυψέλης ή στην κορυφή της κυψέλης (Εικόνα 6.2 a, b, c, αντίστοιχα). Οι κυψέλες με έναν πομπό στο κέντρο χρησιμοποιούν συνήθως πανκατευθυντικές κεραίες, ενώ οι κυψέλες με πομπούς σε μια άκρη ή κορυφή χρησιμοποιούν συνήθως τομεακές κατευθυντικές κεραίες.

Οι πανκατευθυντικές κεραίες εκπέμπουν και λαμβάνουν σήματα εξίσου προς όλες τις κατευθύνσεις.

Εικόνα 6.2 – Τοποθέτηση πομπών σε κελιά: στο κέντρο a); στην άκρη β); στην κορυφή γ)

Σε ένα σύστημα κυψελοειδούς επικοινωνίας, ένας ισχυρός σταθερός σταθμός βάσης που βρίσκεται ψηλά πάνω από το κέντρο της πόλης μπορεί να αντικατασταθεί από πολυάριθμους πανομοιότυπους σταθμούς χαμηλής κατανάλωσης που είναι εγκατεστημένοι στην περιοχή κάλυψης σε τοποθεσίες που βρίσκονται πιο κοντά στο έδαφος.

Οι κυψέλες που χρησιμοποιούν την ίδια ομάδα ραδιοφωνικών καναλιών μπορούν να αποφύγουν τις παρεμβολές εάν είναι τοποθετημένες σωστά. Σε αυτή την περίπτωση, παρατηρείται επαναχρησιμοποίηση συχνότητας. Η επαναχρησιμοποίηση συχνότητας είναι η κατανομή της ίδιας ομάδας συχνοτήτων (καναλιών) σε πολλά κελιά, με την προϋπόθεση ότι αυτά τα κελιά διαχωρίζονται από σημαντικές αποστάσεις. Η επαναχρησιμοποίηση της συχνότητας διευκολύνεται με τη μείωση της περιοχής κάλυψης κάθε κυψέλης. Στον σταθμό βάσης κάθε κυψέλης εκχωρείται μια ομάδα λειτουργικών συχνοτήτων που διαφέρουν από τις συχνότητες των γειτονικών κυψελών και οι κεραίες του σταθμού βάσης επιλέγονται με τέτοιο τρόπο ώστε να καλύπτουν την επιθυμητή περιοχή εξυπηρέτησης εντός της κυψέλης της. Δεδομένου ότι η περιοχή εξυπηρέτησης περιορίζεται στα όρια μιας μεμονωμένης κυψέλης, διαφορετικές κυψέλες μπορούν να χρησιμοποιούν την ίδια ομάδα λειτουργικών συχνοτήτων χωρίς παρεμβολές, υπό την προϋπόθεση ότι δύο τέτοιες κυψέλες βρίσκονται σε επαρκή απόσταση μεταξύ τους.

Η γεωγραφική περιοχή εξυπηρέτησης ενός κυψελοειδούς συστήματος που περιέχει πολλές ομάδες κυψελών χωρίζεται σε συστάδες (Εικόνα 6.3). Κάθε σύμπλεγμα αποτελείται από επτά κελιά, στα οποία εκχωρείται ο ίδιος αριθμός καναλιών επικοινωνίας πλήρους αμφίδρομης λειτουργίας. Τα κελιά με τους ίδιους χαρακτηρισμούς γραμμάτων χρησιμοποιούν την ίδια ομάδα λειτουργικών συχνοτήτων. Όπως φαίνεται από το σχήμα, οι ίδιες ομάδες συχνοτήτων χρησιμοποιούνται και στις τρεις συστάδες, γεγονός που καθιστά δυνατό τον τριπλασιασμό του αριθμού διαθέσιμα κανάλιακινητές επικοινωνίες. Γράμματα ΕΝΑ, σι, ντο, ρε, μι, φάΚαι σολαντιπροσωπεύουν επτά ομάδες συχνοτήτων.


Εικόνα 6.3 – Αρχή επαναχρησιμοποίησης συχνότητας σε κυψελοειδείς επικοινωνίες

Σκεφτείτε ένα σύστημα με σταθερό αριθμό καναλιών full-duplex διαθέσιμα σε κάποια περιοχή. Κάθε περιοχή εξυπηρέτησης χωρίζεται σε συμπλέγματα και λαμβάνει μια ομάδα καναλιών που κατανέμονται μεταξύ τους Νκηρήθρες του συμπλέγματος, που ομαδοποιούνται σε μη επαναλαμβανόμενους συνδυασμούς. Όλα τα κελιά έχουν τον ίδιο αριθμό καναλιών, αλλά μπορούν να εξυπηρετήσουν περιοχές ενός μεγέθους.

Έτσι, ο συνολικός αριθμός των διαθέσιμων κυψελοειδών καναλιών στο σύμπλεγμα μπορεί να αναπαρασταθεί από την έκφραση:

F=GN (6.1)

Οπου φά– τον ​​αριθμό των κυψελοειδών καναλιών επικοινωνίας full-duplex που είναι διαθέσιμα στο σύμπλεγμα·

σολ– αριθμός καναλιών σε ένα κελί.

Ν– αριθμός κελιών στο σύμπλεγμα.

Εάν το σύμπλεγμα "αντιγραφεί" σε μια δεδομένη περιοχή εξυπηρέτησης Μφορές, τότε ο συνολικός αριθμός των καναλιών full duplex θα είναι:

C = mGN = mF (6.2)

Οπου ΜΕ– συνολικός αριθμός καναλιών σε μια δεδομένη ζώνη.

Μ– αριθμός συστάδων σε μια δεδομένη ζώνη.

Από τις εκφράσεις (6.1) και (6.2) είναι σαφές ότι ο συνολικός αριθμός καναλιών σε ένα σύστημα κινητής τηλεφωνίας είναι ευθέως ανάλογος με τον αριθμό των "επαναλήψεων" ενός συμπλέγματος σε μια δεδομένη περιοχή εξυπηρέτησης. Εάν το μέγεθος του συμπλέγματος μειωθεί ενώ το μέγεθος του κελιού παραμένει το ίδιο, θα χρειαστούν περισσότερα συμπλέγματα για την κάλυψη μιας δεδομένης περιοχής εξυπηρέτησης και ο συνολικός αριθμός καναλιών στο σύστημα θα αυξηθεί.

Ο αριθμός των συνδρομητών που μπορούν να χρησιμοποιούν ταυτόχρονα την ίδια ομάδα συχνοτήτων (κανάλια), ενώ δεν βρίσκονται σε γειτονικά κελιά μιας μικρής περιοχής εξυπηρέτησης (για παράδειγμα, εντός μιας πόλης), εξαρτάται από τον συνολικό αριθμό κυψελών σε μια δεδομένη περιοχή. Συνήθως ο αριθμός τέτοιων συνδρομητών είναι τέσσερις, αλλά σε πυκνοκατοικημένες περιοχές μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτερος. Αυτός ο αριθμός ονομάζεται συντελεστής επαναχρησιμοποίησης συχνότητας ή FRF – Συντελεστής επαναχρησιμοποίησης συχνότητας. Μαθηματικά μπορεί να εκφραστεί με τη σχέση:

(6.3)

Οπου Ν– ο συνολικός αριθμός των καναλιών full-duplex στην περιοχή εξυπηρέτησης.

ΜΕ– ο συνολικός αριθμός των καναλιών full-duplex στο κελί.

Με την προβλεπόμενη αύξηση της κίνησης κινητής τηλεφωνίας, η αυξημένη ζήτηση για υπηρεσία καλύπτεται με τη μείωση του μεγέθους της κυψέλης, διαιρώντας την σε πολλές κυψέλες, καθεμία με το δικό της σταθμό βάσης. Ο αποτελεσματικός διαχωρισμός κυψελών επιτρέπει στο σύστημα να χειρίζεται περισσότερες κλήσεις, εφόσον τα κελιά δεν είναι πολύ μικρά. Εάν η διάμετρος της κυψέλης γίνει μικρότερη από 460 m, τότε οι σταθμοί βάσης των γειτονικών κυψελών θα επηρεάσουν ο ένας τον άλλο. Η σχέση μεταξύ επαναχρησιμοποίησης συχνότητας και μεγέθους συμπλέγματος καθορίζει τον τρόπο κλίμακα κυψελοειδές σύστημα σε περίπτωση αύξησης της πυκνότητας συνδρομητών. Όσο λιγότερα κελιά σε ένα σύμπλεγμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα αμοιβαίας επιρροής μεταξύ των καναλιών.

Επειδή τα κελιά έχουν εξαγωνικό σχήμα, κάθε κελί έχει πάντα έξι γειτονικά κελιά σε ίση απόσταση και οι γωνίες μεταξύ των γραμμών που συνδέουν το κέντρο οποιουδήποτε κελιού με τα κέντρα γειτονικών κελιών είναι πολλαπλάσια των 60°. Επομένως, ο αριθμός των πιθανών μεγεθών συμπλέγματος και διατάξεων κελιών είναι περιορισμένος. Για να συνδέσετε κελιά μεταξύ τους χωρίς κενά (με μωσαϊκό), οι γεωμετρικές διαστάσεις του εξαγώνου πρέπει να είναι τέτοιες ώστε ο αριθμός των κελιών στο σύμπλεγμα να ικανοποιεί την προϋπόθεση:

(6.4)

Οπου Ν– αριθμός κελιών στο σύμπλεγμα. ΕγώΚαι ι– μη αρνητικοί ακέραιοι αριθμοί.

Η εύρεση μιας διαδρομής προς τα πλησιέστερα κελιά με κοινό κανάλι (τα λεγόμενα κελιά πρώτου επιπέδου) γίνεται ως εξής:

Μετακομίζω κάπου Εγώκύτταρα (μέσω των κέντρων γειτονικών κυττάρων):

Μετακομίζω κάπου ικύτταρα προς τα εμπρός (μέσω των κέντρων γειτονικών κυττάρων).

Για παράδειγμα, ο αριθμός των κελιών στο σύμπλεγμα και η θέση των κελιών πρώτης βαθμίδας για τις ακόλουθες τιμές: j = 2. i = 3 θα καθοριστεί από την έκφραση 6.4 (Εικόνα 6.4) N = 3 2 + 3 2 + 2 2 = 19.

Το σχήμα 6.5 δείχνει τα έξι πλησιέστερα κελιά που χρησιμοποιούν τα ίδια κανάλια με το κελί ΕΝΑ.


Η διαδικασία παράδοσης από το ένα κύτταρο στο άλλο, δηλ. όταν μια κινητή συσκευή μετακινείται από το σταθμό βάσης 1 στον σταθμό βάσης 2 (Εικόνα 6.6) περιλαμβάνει τέσσερα κύρια στάδια:

1) εκκίνηση - η κινητή συσκευή ή το δίκτυο εντοπίζει την ανάγκη παράδοσης και εκκινεί τις απαραίτητες διαδικασίες δικτύου.

2) δέσμευση πόρων - χρησιμοποιώντας κατάλληλες διαδικασίες δικτύου, δεσμεύονται πόροι δικτύου που είναι απαραίτητοι για τη μεταφορά υπηρεσίας (κανάλι φωνής και κανάλι ελέγχου).

3) εκτέλεση – άμεση μεταφορά του ελέγχου από έναν σταθμό βάσης σε έναν άλλο.

4) τερματισμός - οι υπερβολικοί πόροι δικτύου απελευθερώνονται και γίνονται διαθέσιμοι σε άλλες κινητές συσκευές.

Εικόνα 6.6 – Παράδοση

Η επικοινωνία μεταξύ κινητών τηλεφώνων, ή κινητών τηλεφώνων όπως ονομάζονται επίσης, πραγματοποιείται όχι με καλώδια, όπως σε ένα συμβατικό τηλεφωνικό σύστημα, αλλά μέσω ραδιοκυμάτων. Για να καλέσετε ένα κινητό τηλέφωνο, πρέπει να καλέσετε τον αριθμό ως συνήθως. Έτσι, το ραδιοφωνικό μήνυμα φτάνει σε ένα σταθμό βάσης που ελέγχεται από την εταιρεία κινητής τηλεφωνίας.

Σε έναν σταθμό που εξυπηρετεί όλες τις κλήσεις σε μια δεδομένη ακτίνα ή ζώνη, η συσκευή ελεγκτή ανιχνεύει μια κλήση σε ένα ανοιχτό ραδιοφωνικό κανάλι. Επιπλέον, στέλνει σήμα στο αυτόματο τηλεφωνικό κέντρο του κυψελοειδούς δικτύου. ΑΝΑΓΝΩΣΗ ειδικούς κωδικούς, που μεταδίδεται μέσω τηλεφώνου,

Το αυτόματο τηλεφωνικό κέντρο παρακολουθεί την κίνηση του οχήματος στην περιοχή του πρώτου σταθμού. Εάν κατά τη διάρκεια μιας κλήσης το αυτοκίνητο περάσει από μια ζώνη και καταλήξει στην επόμενη, η κλήση μεταφέρεται αυτόματα στον σταθμό βάσης που λειτουργεί σε αυτήν τη ζώνη. Όταν πραγματοποιείτε μια κλήση σε κινητό τηλέφωνο, ο καλών συνδέεται σε ένα αυτόματο κυψελοειδές τηλεφωνικό κέντρο, το οποίο εντοπίζει το κινητό τηλέφωνο, ζητά ένα ανοιχτό ραδιοφωνικό κανάλι από τον ελεγκτή κυκλώματος και επικοινωνεί - μέσω του σταθμού βάσης - με τον επιθυμητό αριθμό. Επειτα κινητό τηλέφωνοκλήσεις. Όταν ο οδηγός σηκώσει το τηλέφωνο, το κύκλωμα ολοκληρώνεται.

Λειτουργία σταθμού βάσης

Κάθε σταθμός βάσης λαμβάνει σήματα που εκπέμπονται σε ακτίνα τριών έως έξι μιλίων. Για την αποφυγή θορύβου, οι σταθμοί βάσης με συμπίπτοντα όρια πρέπει να λειτουργούν σε διαφορετικά κανάλια συχνοτήτων. Αλλά ακόμα και μέσα στην ίδια πόλη, σταθμοί που είναι αρκετά απομακρυσμένοι ο ένας από τον άλλο μπορούν εύκολα να λειτουργήσουν στο ίδιο κανάλι.

Το τοπικό τηλεφωνικό σύστημα, το οποίο εξυπηρετεί τόσο κατοικίες όσο και επιχειρήσεις, βασίζεται σε καλώδια που τρέχουν υπόγεια και πάνω από το έδαφος και συνδέονται με μια αυτόματη ανταλλαγή.

Τοποθεσία και κανάλι

Το αυτόματο τηλεφωνικό κέντρο ανιχνεύει τη θέση του κινούμενου οχήματος ενώ ο ελεγκτής κυκλώματος δρομολογεί την κλήση στο κανάλι επικοινωνίας.

Περιοχή κλήσης

Όταν το όχημα κινείται εκτός της εμβέλειας του πιο απομακρυσμένου σταθμού βάσης, ο οδηγός δεν μπορεί πλέον να χρησιμοποιεί κυψελοειδείς επικοινωνίες. Εάν γίνει κλήση στο δρόμο προς την άκρη της ζώνης, το σήμα γίνεται όλο και πιο αδύναμο και τελικά εξαφανίζεται εντελώς.

Στο δρόμο από σταθμό σε σταθμό

Ανέκαθεν κλήση κινητούΈνα αυτόματο τηλεφωνικό κέντρο για κυψελοειδείς επικοινωνίες καταγράφει τη θέση ενός κινούμενου αυτοκινήτου με βάση την ισχύ των ραδιοφωνικών σημάτων που προέρχονται από αυτό. Όταν το σήμα γίνει πολύ αδύναμο, το αυτόματο τηλεφωνικό κέντρο ειδοποιεί το σταθμό βάσης, ο οποίος με τη σειρά του μεταφέρει την κλήση σε έναν κοντινό σταθμό για σέρβις.

17 Αυγούστου 2010

Ξέρετε τι συμβαίνει αφού καλέσετε τον αριθμό ενός φίλου σας στο κινητό σας; Πώς το βρίσκει το κυψελοειδές δίκτυο στα βουνά της Ανδαλουσίας ή στις ακτές του μακρινού νησιού του Πάσχα; Γιατί η συζήτηση μερικές φορές σταματά ξαφνικά; Την περασμένη εβδομάδα επισκέφτηκα την εταιρεία Beeline και προσπάθησα να καταλάβω πώς λειτουργούν οι κυψελωτές επικοινωνίες...

Μεγάλη έκταση του κατοικημένου τμήματος της χώρας μας καλύπτεται από Σταθμούς Βάσης (ΣΒ). Στο χωράφι μοιάζουν με ερυθρόλευκους πύργους και στην πόλη είναι κρυμμένοι στις στέγες κτιρίων που δεν κατοικούν. Κάθε σταθμός λαμβάνει σήματα από κινητά τηλέφωνα σε απόσταση έως και 35 χιλιομέτρων και επικοινωνεί με το κινητό τηλέφωνο μέσω καναλιών υπηρεσίας ή φωνής.

Αφού καλέσετε τον αριθμό ενός φίλου σας, το τηλέφωνό σας επικοινωνεί με τον πιο κοντινό σας σταθμό βάσης (BS) μέσω ενός καναλιού εξυπηρέτησης και σας ζητά να εκχωρήσετε ένα κανάλι φωνής. Ο Σταθμός Βάσης στέλνει ένα αίτημα στον ελεγκτή (BSC), ο οποίος το προωθεί στον διακόπτη (MSC). Εάν ο φίλος σας είναι συνδρομητής στο ίδιο δίκτυο κινητής τηλεφωνίας, τότε ο διακόπτης θα ελέγξει το Μητρώο Τοποθεσίας Οικίας (HLR) για να μάθει πού βρίσκεται αυτή τη στιγμήο καλούμενος συνδρομητής βρίσκεται (στο σπίτι, στην Τουρκία ή στην Αλάσκα), και θα μεταφέρει την κλήση στον κατάλληλο διακόπτη, από όπου θα την προωθήσει στον ελεγκτή και στη συνέχεια στον Σταθμό Βάσης. Ο Σταθμός Βάσης θα επικοινωνήσει με το κινητό σας τηλέφωνο και θα σας συνδέσει με τον φίλο σας. Εάν ο φίλος σας είναι σε διαφορετικό δίκτυο ή καλείτε σταθερό, ο διακόπτης σας θα επικοινωνήσει με τον αντίστοιχο μεταγωγέα στο άλλο δίκτυο.

Δύσκολος? Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά.

Ο σταθμός βάσης είναι ένα ζευγάρι σιδερένια ντουλάπια κλειδωμένα σε ένα καλά κλιματιζόμενο δωμάτιο. Λαμβάνοντας υπόψη ότι ήταν +40 έξω στη Μόσχα, ήθελα να ζήσω σε αυτό το δωμάτιο για λίγο. Συνήθως, ο Σταθμός Βάσης βρίσκεται είτε στη σοφίτα ενός κτιρίου είτε σε ένα κοντέινερ στην οροφή:

2.

Η κεραία του Σταθμού Βάσης χωρίζεται σε διάφορους τομείς, καθένας από τους οποίους «λάμπει» προς τη δική του κατεύθυνση. Η κάθετη κεραία επικοινωνεί με τηλέφωνα, η στρογγυλή κεραία συνδέει το σταθμό βάσης με τον ελεγκτή:

3.

Κάθε τομέας μπορεί να χειριστεί έως και 72 κλήσεις ταυτόχρονα, ανάλογα με τη ρύθμιση και τη διαμόρφωση. Ένας Σταθμός Βάσης μπορεί να αποτελείται από 6 τομείς, επομένως ένας Σταθμός Βάσης μπορεί να χειριστεί έως και 432 κλήσεις, ωστόσο, ένας σταθμός συνήθως έχει λιγότερους πομπούς και τομείς εγκατεστημένους. Οι φορείς εκμετάλλευσης κινητής τηλεφωνίας προτιμούν να εγκαταστήσουν περισσότερο BS για να βελτιώσουν την ποιότητα της επικοινωνίας.

Ο Σταθμός Βάσης μπορεί να λειτουργήσει σε τρεις ζώνες:

900 MHz - ένα σήμα σε αυτή τη συχνότητα ταξιδεύει περισσότερο και διεισδύει καλύτερα μέσα στα κτίρια
1800 MHz - το σήμα ταξιδεύει σε μικρότερες αποστάσεις, αλλά σας επιτρέπει να εγκαταστήσετε μεγάλη ποσότηταπομπούς σε 1 τομέα
2100 MHz - Δίκτυο 3G

Έτσι μοιάζει ένα ντουλάπι με εξοπλισμό 3G:

4.

Οι πομποί 900 MHz είναι εγκατεστημένοι σε Σταθμούς Βάσης σε χωράφια και χωριά, και στην πόλη, όπου οι Σταθμοί Βάσης είναι κολλημένοι σαν βελόνες σκαντζόχοιρου, η επικοινωνία πραγματοποιείται κυρίως σε συχνότητα 1800 MHz, αν και οποιοσδήποτε Σταθμός Βάσης μπορεί να έχει πομπούς και των τριών εύρους ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΑ.

5.

6.

Ένα σήμα με συχνότητα 900 MHz μπορεί να φτάσει έως και 35 χιλιόμετρα, αν και η «εμβέλεια» ορισμένων σταθμών βάσης που βρίσκονται κατά μήκος αυτοκινητοδρόμων μπορεί να φτάσει έως και τα 70 χιλιόμετρα, λόγω της μείωσης του αριθμού των συνδρομητών που εξυπηρετούνται ταυτόχρονα στο σταθμό κατά το ήμισυ. . Αντίστοιχα, το τηλέφωνό μας με τη μικρή ενσωματωμένη κεραία του μπορεί επίσης να μεταδώσει σήμα σε απόσταση έως και 70 χιλιομέτρων...

Όλοι οι Σταθμοί Βάσης έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν βέλτιστη ραδιοκάλυψη στο επίπεδο του εδάφους. Επομένως, παρά την εμβέλεια των 35 χιλιομέτρων, ένα ραδιοσήμα απλά δεν αποστέλλεται στο ύψος πτήσης του αεροσκάφους. Ωστόσο, ορισμένες αεροπορικές εταιρείες έχουν ήδη αρχίσει να εγκαθιστούν σταθμούς βάσης χαμηλής ισχύος στα αεροσκάφη τους που παρέχουν κάλυψη εντός του αεροσκάφους. Ένα τέτοιο BS συνδέεται με ένα επίγειο κυψελοειδές δίκτυο χρησιμοποιώντας ένα δορυφορικό κανάλι. Το σύστημα συμπληρώνεται από έναν πίνακα ελέγχου που επιτρέπει στο πλήρωμα να ενεργοποιεί και να απενεργοποιεί το σύστημα, καθώς και ορισμένους τύπους υπηρεσιών, για παράδειγμα, απενεργοποίηση της φωνής σε νυχτερινές πτήσεις.

Το τηλέφωνο μπορεί να μετρήσει την ισχύ του σήματος από 32 Σταθμούς Βάσης ταυτόχρονα. Στέλνει πληροφορίες για τα 6 καλύτερα (από άποψη ισχύος σήματος) μέσω του καναλιού εξυπηρέτησης και ο ελεγκτής (BSC) αποφασίζει ποιο BS θα μεταφέρει την τρέχουσα κλήση (Handover) εάν βρίσκεστε εν κινήσει. Μερικές φορές το τηλέφωνο μπορεί να κάνει λάθος και να σας μεταφέρει σε BS με χειρότερο σήμα, οπότε η συνομιλία μπορεί να διακοπεί. Μπορεί επίσης να αποδειχθεί ότι στον Σταθμό Βάσης που έχει επιλέξει το τηλέφωνό σας, όλες οι γραμμές φωνής είναι κατειλημμένες. Σε αυτή την περίπτωση, η συνομιλία θα διακοπεί επίσης.

Μου είπαν επίσης για το λεγόμενο «πρόβλημα των επάνω ορόφων». Εάν ζείτε σε ρετιρέ, τότε μερικές φορές, όταν μετακινείστε από το ένα δωμάτιο στο άλλο, η συνομιλία μπορεί να διακοπεί. Αυτό συμβαίνει επειδή σε ένα δωμάτιο το τηλέφωνο μπορεί να «δει» ένα BS και στο δεύτερο - ένα άλλο, εάν βλέπει στην άλλη πλευρά του σπιτιού και, ταυτόχρονα, αυτοί οι 2 Σταθμοί Βάσης βρίσκονται σε μεγάλη απόσταση από ο ένας τον άλλον και δεν είναι εγγεγραμμένοι ως "γειτονικοί" φορέας κινητής τηλεφωνίας. Σε αυτήν την περίπτωση, η κλήση δεν θα μεταφερθεί από ένα BS σε άλλο:

Η επικοινωνία στο μετρό παρέχεται με τον ίδιο τρόπο όπως στο δρόμο: Σταθμός βάσης - ελεγκτής - διακόπτης, με τη μόνη διαφορά ότι χρησιμοποιούνται μικροί Σταθμοί Βάσης και στη σήραγγα, η κάλυψη δεν παρέχεται από μια συνηθισμένη κεραία, αλλά με ειδικό καλώδιο ακτινοβολίας.

Όπως έγραψα παραπάνω, ένας BS μπορεί να πραγματοποιήσει έως και 432 κλήσεις ταυτόχρονα. Συνήθως αυτή η ισχύς είναι αρκετή, αλλά, για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια ορισμένων διακοπών το BS μπορεί να μην είναι σε θέση να αντιμετωπίσει τον αριθμό των ατόμων που θέλουν να καλέσουν. Αυτό συμβαίνει συνήθως στις Νέος χρόνοςόταν όλοι αρχίζουν να συγχαίρουν ο ένας τον άλλον.

Τα SMS μεταδίδονται μέσω καναλιών υπηρεσίας. Στις 8 Μαρτίου και στις 23 Φεβρουαρίου, οι άνθρωποι προτιμούν να συγχαρούν ο ένας τον άλλον μέσω SMS, στέλνοντας αστεία ποιήματα και τα τηλέφωνα συχνά δεν συμφωνούν με το BS σχετικά με την κατανομή ενός καναλιού φωνής.

Μου είπαν μια ενδιαφέρουσα περίπτωση. Σε μια περιοχή της Μόσχας, οι συνδρομητές άρχισαν να λαμβάνουν παράπονα που δεν μπορούσαν να περάσουν σε κανέναν. Οι τεχνικοί ειδικοί άρχισαν να το καταλαβαίνουν. Τα περισσότερα κανάλια φωνής ήταν δωρεάν, αλλά όλα τα κανάλια υπηρεσίας ήταν απασχολημένα. Αποδείχθηκε ότι δίπλα σε αυτό το BS υπήρχε ένα ινστιτούτο όπου γίνονταν εξετάσεις και οι μαθητές αντάλλασσαν συνεχώς μηνύματα.

Μακρύς Τηλέφωνο SMSτο χωρίζει σε πολλά σύντομα και στέλνει το καθένα ξεχωριστά. Το προσωπικό τεχνικής εξυπηρέτησης συμβουλεύει να στέλνετε τέτοια συγχαρητήρια μέσω MMS. Θα είναι πιο γρήγορο και φθηνότερο.

Από τον Σταθμό Βάσης η κλήση πηγαίνει στον ελεγκτή. Φαίνεται τόσο βαρετό όσο το ίδιο το BS - είναι απλώς ένα σετ ντουλαπιών:

7.

Ανάλογα με τον εξοπλισμό, ο ελεγκτής μπορεί να εξυπηρετήσει έως και 60 Σταθμούς Βάσης. Η επικοινωνία μεταξύ του BS και του ελεγκτή (BSC) μπορεί να πραγματοποιηθεί μέσω καναλιού ραδιοφωνικού ρελέ ή μέσω οπτικών. Ο ελεγκτής ελέγχει τη λειτουργία των ραδιοφωνικών καναλιών, συμ. ελέγχει την κίνηση του συνδρομητή και τη μετάδοση σήματος από το ένα BS στο άλλο.

Ο διακόπτης φαίνεται πολύ πιο ενδιαφέρον:

8.

9.

Κάθε διακόπτης εξυπηρετεί από 2 έως 30 ελεγκτές. Καταλαμβάνει μια μεγάλη αίθουσα, γεμάτη με διάφορα ντουλάπια με εξοπλισμό:

10.

11.

12.

Ο διακόπτης ελέγχει την κυκλοφορία. Θυμάστε τις παλιές ταινίες όπου οι άνθρωποι αρχικά καλούσαν το "κορίτσι" και μετά τις συνέδεε με έναν άλλο συνδρομητή αλλάζοντας καλώδια; Οι σύγχρονοι διακόπτες κάνουν το ίδιο πράγμα:

13.

Για να ελέγξει το δίκτυο, η Beeline έχει πολλά αυτοκίνητα, τα οποία αποκαλούν στοργικά "σκαντζόχοιρους". Κυκλοφορούν στην πόλη και μετρούν το επίπεδο σήματος του δικού τους δικτύου, καθώς και το επίπεδο του δικτύου των συναδέλφων από " Τρεις μεγάλοι":

14.

Ολόκληρη η οροφή ενός τέτοιου αυτοκινήτου καλύπτεται με κεραίες:

15.

Στο εσωτερικό υπάρχει εξοπλισμός που πραγματοποιεί εκατοντάδες κλήσεις και λαμβάνει πληροφορίες:

16.

Η 24ωρη παρακολούθηση των διακοπτών και των ελεγκτών πραγματοποιείται από το Κέντρο Ελέγχου Αποστολών του Κέντρου Ελέγχου Δικτύου (NCC):

17.

Υπάρχουν 3 βασικοί τομείς για την παρακολούθηση του κυψελοειδούς δικτύου: ποσοστά ατυχημάτων, στατιστικές και Ανατροφοδότησηαπό συνδρομητές.

Όπως και στα αεροπλάνα, όλος ο εξοπλισμός κυψελοειδούς δικτύου διαθέτει αισθητήρες που στέλνουν ένα σήμα στο κεντρικό σύστημα ελέγχου και εξάγουν πληροφορίες στους υπολογιστές των αποστολέων. Εάν κάποια συσκευή αποτύχει, η λυχνία στην οθόνη θα αρχίσει να "αναβοσβήνει".

Το CCS παρακολουθεί επίσης στατιστικά στοιχεία για όλους τους διακόπτες και τους ελεγκτές. Το αναλύει, συγκρίνοντάς το με προηγούμενες περιόδους (ώρα, ημέρα, εβδομάδα κ.λπ.). Εάν τα στατιστικά στοιχεία οποιουδήποτε από τους κόμβους άρχισαν να διαφέρουν έντονα από τις προηγούμενες ενδείξεις, τότε η λυχνία στην οθόνη θα αρχίσει να "αναβοσβήνει" ξανά.

Τα σχόλια λαμβάνονται από τους φορείς εξυπηρέτησης πελατών. Εάν δεν μπορούν να επιλύσουν το πρόβλημα, η κλήση μεταφέρεται σε τεχνικό. Αν αποδειχτεί ανίσχυρος, τότε δημιουργείται «περιστατικό» στην εταιρεία, το οποίο επιλύουν οι μηχανικοί που εμπλέκονται στη λειτουργία του σχετικού εξοπλισμού.

Οι διακόπτες παρακολουθούνται 24/7 από 2 μηχανικούς:

18.

Το γράφημα δείχνει τη δραστηριότητα των διακοπτών της Μόσχας. Είναι ξεκάθαρα ορατό ότι σχεδόν κανείς δεν τηλεφωνεί τη νύχτα:

19.

Ο έλεγχος των ελεγκτών (συγχωρέστε την ταυτολογία) πραγματοποιείται από τον δεύτερο όροφο του Κέντρου Ελέγχου Δικτύου:

22.

21.

Καταλαβαίνω ότι έχετε ακόμα πολλές ερωτήσεις σχετικά με τον τρόπο λειτουργίας του δικτύου κινητής τηλεφωνίας. Το θέμα είναι πολύπλοκο και ζήτησα από έναν ειδικό της Beeline να με βοηθήσει να απαντήσω στα σχόλιά σας. Το μόνο μου αίτημα είναι να μείνω στο θέμα. Και ερωτήσεις όπως "ραπανάκια Beeline. Έκλεψαν 3 ρούβλια από τον λογαριασμό μου" - διεύθυνση συνδρομητική υπηρεσία 0611.

Αύριο θα υπάρχει μια ανάρτηση για το πώς μια φάλαινα πήδηξε μπροστά μου, αλλά δεν πρόλαβα να τη φωτογραφίσω. Μείνετε συντονισμένοι!

Είναι λίγο λυπηρό το γεγονός ότι η συντριπτική πλειονότητα των ανθρώπων, όταν ρωτιέται: «Πώς λειτουργεί η κινητή επικοινωνία;» απαντά «over the air» ή ακόμα και «δεν ξέρω».

Συνεχίζοντας αυτό το θέμα, είχα μια αστεία συνομιλία με έναν φίλο για το θέμα των κινητών επικοινωνιών. Αυτό συνέβη ακριβώς μερικές μέρες πριν από αυτό που γιορτάστηκε από όλους τους σηματοδότες και τους εργαζόμενους στις τηλεπικοινωνίες Εορτή "Ημέρα Ραδιοφώνου".Έτυχε που λόγω της φλογερής του θέσης ζωής, ο φίλος μου το πίστευε αυτό Η κινητή επικοινωνία λειτουργεί χωρίς καλώδια καθόλου μέσω δορυφόρου. Αποκλειστικά λόγω ραδιοκυμάτων. Στην αρχή δεν μπορούσα να τον πείσω. Αλλά μετά από μια σύντομη συζήτηση όλα μπήκαν στη θέση τους.

Μετά από αυτή τη φιλική «διάλεξη», προέκυψε η ιδέα να γράψουμε σε απλή γλώσσα για το πώς λειτουργούν οι κυψελωτές επικοινωνίες. Όλα είναι όπως είναι.

Όταν καλέσετε έναν αριθμό και αρχίσετε να καλείτε ή κάποιος σας καλεί, τότε το δικό σας Το κινητό τηλέφωνο επικοινωνεί μέσω ραδιοφωνικού καναλιούαπό μια από τις κεραίες του πλησιέστερου σταθμού βάσης. Πού είναι αυτοί οι σταθμοί βάσης, ρωτάτε;

δώσε προσοχή στο βιομηχανικά κτίρια, αστικές πολυκατοικίες και ειδικούς πύργους. Επάνω τους υπάρχουν μεγάλα γκρίζα ορθογώνια μπλοκ με προεξέχουσες κεραίες διαφόρων σχημάτων. Αλλά αυτές οι κεραίες δεν είναι τηλεόραση ή δορυφορική, αλλά πομποδέκτηςχειριστές κινητής τηλεφωνίας. Κατευθύνονται προς διαφορετικές κατευθύνσεις για να παρέχουν επικοινωνία στους συνδρομητές από όλες τις κατευθύνσεις. Τελικά, δεν ξέρουμε από πού θα έρθει το σήμα και πού θα μας πάει ο άτυχος συνδρομητής με το ακουστικό; Στην επαγγελματική ορολογία, οι κεραίες ονομάζονται επίσης "τομείς". Κατά κανόνα, ορίζονται από ένα έως δώδεκα.

Από την κεραία το σήμα μεταδίδεται μέσω καλωδίου απευθείας στη μονάδα ελέγχου του σταθμού. Μαζί σχηματίζουν το σταθμό βάσης [κεραίες και μονάδα ελέγχου]. Αρκετοί σταθμοί βάσης, των οποίων οι κεραίες εξυπηρετούν μια ξεχωριστή περιοχή, για παράδειγμα, μια συνοικία της πόλης ή μια μικρή πόλη, συνδέονται με μια ειδική μονάδα - ελεγκτής. Σε έναν ελεγκτή συνήθως συνδέονται έως και 15 σταθμοί βάσης.

Με τη σειρά τους, οι ελεγκτές, από τους οποίους μπορεί επίσης να υπάρχουν αρκετοί, συνδέονται με καλώδια στο "δεξαμενή σκέψης" - διακόπτης. Ο διακόπτης παρέχει έξοδο και είσοδο σημάτων στην πόλη τηλεφωνικές γραμμές, σε άλλους φορείς εκμετάλλευσης κινητής τηλεφωνίας, καθώς και σε μεγάλες αποστάσεις και διεθνείς επικοινωνίες.

Σε μικρά δίκτυα χρησιμοποιείται μόνο ένας διακόπτης, σε μεγαλύτερα που εξυπηρετούν περισσότερους από ένα εκατομμύριο συνδρομητές ταυτόχρονα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν δύο, τρεις ή περισσότεροι διακόπτες, και πάλι διασυνδεδεμένοι με καλώδια.

Γιατί τέτοια πολυπλοκότητα; Οι αναγνώστες θα ρωτήσουν. Φαίνεται ότι, μπορείτε απλά να συνδέσετε τις κεραίες στο διακόπτη και όλα θα λειτουργήσουν. Και εδώ είναι σταθμοί βάσης, διακόπτες, ένα σωρό καλώδια... Αλλά δεν είναι τόσο απλό.

Όταν ένα άτομο κινείται κατά μήκος του δρόμου με τα πόδια ή με αυτοκίνητο, τρένο κ.λπ. και ταυτόχρονα μιλώντας στο τηλέφωνο, είναι σημαντικό να εξασφαλίσετε συνέχεια της επικοινωνίας.Διαδικασία παράδοσης ηλεκτρονόμων σηματοδοτών σε δίκτυα κινητής τηλεφωνίαςονομάζεται ο όρος «παράδοση».Είναι απαραίτητο να αλλάζετε έγκαιρα το τηλέφωνο του συνδρομητή από έναν σταθμό βάσης στον άλλο, από έναν ελεγκτή σε έναν άλλο κ.λπ.

Εάν οι σταθμοί βάσης ήταν απευθείας συνδεδεμένοι με το διακόπτη, τότε όλα αυτά η μεταγωγή θα πρέπει να γίνεται από τον διακόπτη. Και ο «φτωχός» έχει ήδη κάτι να κάνει. Ο σχεδιασμός του δικτύου πολλαπλών επιπέδων καθιστά δυνατή την ομοιόμορφη κατανομή του φορτίου τεχνικά μέσα . Αυτό μειώνει την πιθανότητα αστοχίας του εξοπλισμού και επακόλουθης απώλειας επικοινωνίας. Άλλωστε όλοι εμείς ενδιαφερόμενοςσε αδιάλειπτη επικοινωνία, σωστά;

Έχοντας φτάσει λοιπόν στον διακόπτη, η κλήση μας μεταφέρεται στοστη συνέχεια - στο δίκτυο άλλης εταιρείας κινητής τηλεφωνίας, υπεραστικών πόλεων και διεθνών επικοινωνιών. Φυσικά, αυτό συμβαίνει σε υψηλή ταχύτητα καλωδιακά κανάλιαδιαβιβάσεις. Η κλήση φτάνει στον πίνακα διανομήςάλλο χειριστή. Ταυτόχρονα, ο τελευταίος «γνωρίζει» σε ποια περιοχή [στην περιοχή κάλυψης, ποιος ελεγκτής] βρίσκεται αυτή τη στιγμή ο επιθυμητός συνδρομητής. Ο διακόπτης μεταδίδει τηλεφώνημασε έναν συγκεκριμένο ελεγκτή, ο οποίος περιέχει πληροφορίες στην περιοχή κάλυψης του σταθμού βάσης που βρίσκεται ο παραλήπτης της κλήσης. Ο ελεγκτής στέλνει ένα σήμα σε αυτόν τον μοναδικό σταθμό βάσης και αυτός, με τη σειρά του, "ανακρίνει", δηλαδή καλεί το κινητό τηλέφωνο. Ενας σωλήνας αρχίζει να χτυπάει περίεργα.

Όλη αυτή η μακρά και πολύπλοκη διαδικασία διαρκεί πραγματικά 2-3 δευτερόλεπτα!

Ακριβώς το ίδιο συμβαίνει τηλεφωνικές κλήσειςσε διάφορες πόλεις της Ρωσίας, της Ευρώπης και του κόσμου. Για επικοινωνία Οι διακόπτες διαφόρων τηλεπικοινωνιακών φορέων χρησιμοποιούν κανάλια επικοινωνίας οπτικών ινών υψηλής ταχύτητας. Χάρη σε αυτά, ένα τηλεφωνικό σήμα ταξιδεύει εκατοντάδες χιλιάδες χιλιόμετρα μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα.

Ευχαριστώ τον μεγάλο Αλεξάντερ Ποπόφ που έδωσε στο παγκόσμιο ραδιόφωνο!Αν δεν ήταν αυτός, ίσως τώρα θα στερούμασταν πολλά από τα οφέλη του πολιτισμού.