วงจรการสื่อสารเซลลูล่าร์ทำงานอย่างไร? โทรศัพท์มือถือทำงานอย่างไร? โทรศัพท์มือถือแบบดูอัลแบนด์และสองมาตรฐาน

มือถือ เซลล์

เซลล์- การสื่อสารด้วยวิทยุเคลื่อนที่ประเภทหนึ่งซึ่งมีพื้นฐานมาจาก เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ . คุณสมบัติที่สำคัญอยู่ที่ความจริงที่ว่าพื้นที่ครอบคลุมทั้งหมดแบ่งออกเป็นเซลล์ (เซลล์) ซึ่งกำหนดโดยพื้นที่ครอบคลุมของสถานีฐานแต่ละแห่ง (BS) เซลล์บางส่วนทับซ้อนกันและรวมกันเป็นเครือข่าย บนพื้นผิวในอุดมคติ (แบนและยังไม่พัฒนา) พื้นที่ครอบคลุมของ BS หนึ่งคือวงกลมดังนั้นเครือข่ายที่ประกอบขึ้นจากพวกมันจึงดูเหมือนรวงผึ้งที่มีเซลล์หกเหลี่ยม (รังผึ้ง)

เป็นที่น่าสังเกตว่าในเวอร์ชันภาษาอังกฤษการเชื่อมต่อเรียกว่า "เซลลูล่าร์" หรือ "เซลล์" (เซลลูล่าร์) ซึ่งไม่ได้คำนึงถึงลักษณะหกเหลี่ยมของรังผึ้ง

เครือข่ายประกอบด้วยตัวรับส่งสัญญาณที่แยกออกจากกันซึ่งทำงานในลักษณะเดียวกัน ช่วงความถี่และการสลับอุปกรณ์ที่ช่วยให้คุณระบุตำแหน่งปัจจุบันของสมาชิกมือถือและรับประกันความต่อเนื่องของการสื่อสารเมื่อสมาชิกย้ายจากพื้นที่ครอบคลุมของตัวรับส่งสัญญาณหนึ่งไปยังพื้นที่ครอบคลุมของอีกเครื่องหนึ่ง

เรื่องราว

การใช้วิทยุโทรศัพท์มือถือครั้งแรกในสหรัฐอเมริกาย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2464: ตำรวจดีทรอยต์ใช้การสื่อสารแบบส่งทางเดียวในย่านความถี่ 2 MHz เพื่อส่งข้อมูลจากเครื่องส่งกลางไปยังเครื่องรับที่ติดตั้งในยานพาหนะ ในปี พ.ศ. 2476 NYPD เริ่มใช้ระบบวิทยุโทรศัพท์มือถือแบบสองทางในย่านความถี่ 2 MHz เช่นกัน ในปี พ.ศ. 2477 คณะกรรมการการสื่อสารกลางแห่งสหรัฐอเมริกาได้จัดสรรช่องสัญญาณ 4 ช่องสำหรับการสื่อสารด้วยวิทยุโทรศัพท์ในช่วง 30...40 MHz และในปี พ.ศ. 2483 รถตำรวจประมาณ 10,000 คันได้ใช้การสื่อสารทางวิทยุทางโทรศัพท์แล้ว ระบบทั้งหมดเหล่านี้ใช้การปรับแอมพลิจูด การมอดูเลตความถี่เริ่มใช้ในปี พ.ศ. 2483 และในปี พ.ศ. 2489 ได้เข้ามาแทนที่การมอดูเลตแอมพลิจูดโดยสิ้นเชิง วิทยุโทรศัพท์เคลื่อนที่สาธารณะเครื่องแรกปรากฏในปี พ.ศ. 2489 (เซนต์หลุยส์ สหรัฐอเมริกา; Bell Telephone Laboratories) ใช้คลื่นความถี่ 150 MHz ในปี พ.ศ. 2498 ระบบ 11 ช่องสัญญาณเริ่มดำเนินการในย่านความถี่ 150 MHz และในปี พ.ศ. 2499 ระบบ 12 ช่องสัญญาณในย่านความถี่ 450 MHz เริ่มทำงาน ทั้งสองระบบนี้เป็นแบบซิมเพล็กซ์และใช้การสลับแบบแมนนวล ระบบดูเพล็กซ์อัตโนมัติเริ่มดำเนินการในปี 1964 (150 MHz) และ 1969 (450 MHz) ตามลำดับ

ในสหภาพโซเวียต ในปี 1957 วิศวกรชาวมอสโก L.I. Kupriyanovich ได้สร้างต้นแบบของวิทยุโทรศัพท์เคลื่อนที่ดูเพล็กซ์อัตโนมัติแบบพกพา LK-1 และสถานีฐานสำหรับมัน วิทยุโทรศัพท์เคลื่อนที่มีน้ำหนักประมาณ 3 กิโลกรัม และมีพิสัยได้ 20-30 กม. ในปีพ.ศ. 2501 Kupriyanovich ได้สร้างแบบจำลองอุปกรณ์ที่ได้รับการปรับปรุง โดยมีน้ำหนัก 0.5 กก. และมีขนาดเท่ากล่องบุหรี่ ในยุค 60 Hristo Bochvarov สาธิตต้นแบบเครื่องวิทยุโทรศัพท์เคลื่อนที่ขนาดพกพาของเขาในบัลแกเรีย ที่นิทรรศการ Interorgtekhnika-66 บัลแกเรียนำเสนอชุดสำหรับการจัดการการสื่อสารเคลื่อนที่ในท้องถิ่นจากโทรศัพท์มือถือพกพา PAT-0.5 และ ATRT-0.5 และ สถานีฐาน RATC-10 ให้บริการเชื่อมต่อสำหรับสมาชิก 10 ราย

ในช่วงปลายทศวรรษที่ 50 การพัฒนาระบบวิทยุโทรศัพท์ในรถยนต์อัลไตเริ่มขึ้นในสหภาพโซเวียตซึ่งถูกทดลองดำเนินการในปี พ.ศ. 2506 ระบบอัลไตเริ่มแรกทำงานที่ความถี่ 150 MHz ในปี 1970 ระบบอัลไตดำเนินการใน 30 เมืองของสหภาพโซเวียตและจัดสรรช่วง 330 MHz

ในทำนองเดียวกัน มีความแตกต่างทางธรรมชาติและในระดับที่เล็กลง สถานการณ์ก็พัฒนาในประเทศอื่น ๆ ดังนั้น ในนอร์เวย์ วิทยุโทรศัพท์สาธารณะจึงถูกนำมาใช้เพื่อการสื่อสารเคลื่อนที่ทางทะเลมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2474 ในปี พ.ศ. 2498 มีสถานีวิทยุชายฝั่งในประเทศ 27 แห่ง พื้น การเชื่อมต่อมือถือเริ่มพัฒนาหลังสงครามโลกครั้งที่สองในรูปแบบของเครือข่ายส่วนตัวที่มีการสลับแบบแมนนวล ดังนั้นในปี พ.ศ. 2513 การสื่อสารด้วยวิทยุผ่านโทรศัพท์เคลื่อนที่จึงแพร่หลายไปในทางหนึ่ง แต่อีกด้านหนึ่ง เห็นได้ชัดว่าไม่สามารถรองรับความต้องการที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วได้ เนื่องจากช่องสัญญาณในย่านความถี่ที่กำหนดอย่างเคร่งครัดมีจำนวนจำกัด พบวิธีแก้ปัญหาในรูปแบบของระบบการสื่อสารเซลลูลาร์ ซึ่งทำให้สามารถเพิ่มความจุได้อย่างมากโดยการนำความถี่กลับมาใช้ใหม่ในระบบที่มีโครงสร้างเซลลูลาร์

แน่นอนว่าองค์ประกอบบางอย่างของระบบการสื่อสารเซลลูล่าร์เคยมีมาก่อนเหมือนที่เกิดขึ้นในชีวิตทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่ง รูปลักษณ์ของระบบเซลลูล่าร์บางส่วนถูกนำมาใช้ในปี 1949 ในเมืองดีทรอยต์ (สหรัฐอเมริกา) โดยบริการจัดส่งรถแท็กซี่ โดยมีการใช้ความถี่ซ้ำในเซลล์ต่างๆ เมื่อผู้ใช้เปลี่ยนช่องสัญญาณด้วยตนเองในตำแหน่งที่กำหนดไว้ล่วงหน้า อย่างไรก็ตาม สถาปัตยกรรมของระบบซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อระบบสื่อสารเซลลูลาร์นั้นมีการระบุไว้ในรายงานทางเทคนิคจากระบบเบลล์เท่านั้นที่ส่งไปยังคณะกรรมการกลางกำกับดูแลกิจการสื่อสารแห่งสหรัฐอเมริกาในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2514 และตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาการพัฒนาของการสื่อสารเซลลูล่าร์ ได้เริ่มต้นขึ้นซึ่งได้รับชัยชนะอย่างแท้จริงในปี 1985 ในช่วงสิบปีที่ผ่านมา

ในปี 1974 คณะกรรมการกลางกำกับดูแลกิจการสื่อสารแห่งสหรัฐอเมริกา (US Federal Communications Commission) ตัดสินใจจัดสรรย่านความถี่ 40 MHz ในย่าน 800 MHz สำหรับการสื่อสารเคลื่อนที่ ในปี พ.ศ. 2529 มีการเพิ่มคลื่นความถี่อีก 10 MHz ในช่วงเดียวกัน ในปี 1978 การทดสอบระบบการสื่อสารเคลื่อนที่แบบทดลองครั้งแรกสำหรับสมาชิก 2,000 รายเริ่มขึ้นในชิคาโก ดังนั้น พ.ศ. 2521 จึงถือเป็นปีแห่งการเริ่มต้น การประยุกต์ใช้จริงการสื่อสารเคลื่อนที่ ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่เชิงพาณิชย์อัตโนมัติระบบแรกเปิดตัวในชิคาโกในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2526 โดย American Telephone and Telegraph (AT&T) ในแคนาดา การสื่อสารผ่านโทรศัพท์มือถือถูกนำมาใช้ตั้งแต่ปี 1978 ในญี่ปุ่น - ตั้งแต่ปี 1979 ในประเทศสแกนดิเนเวีย (เดนมาร์ก, นอร์เวย์, สวีเดน, ฟินแลนด์) - ตั้งแต่ปี 1981 ในสเปนและอังกฤษ - ตั้งแต่ปี 1982 ณ เดือนกรกฎาคม 1997 การสื่อสารเคลื่อนที่ดำเนินการใน มากกว่า 140 ประเทศในทุกทวีป ให้บริการสมาชิกมากกว่า 150 ล้านราย

เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์เครือข่ายแรกคือเครือข่าย Finnish Autoradiopuhelin (ARP) ชื่อนี้แปลเป็นภาษารัสเซียว่า "วิทยุโทรศัพท์ในรถยนต์" เปิดตัวในเมืองครอบคลุมพื้นที่ฟินแลนด์ครบ 100% ขนาดของเซลล์คือประมาณ 30 กม. และมีสมาชิกมากกว่า 30,000 คนในเมือง มันทำงานที่ความถี่ 150 MHz

หลักการทำงานของการสื่อสารเคลื่อนที่

ส่วนประกอบหลักของเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่คือโทรศัพท์มือถือและ สถานีฐาน. สถานีฐานมักจะตั้งอยู่บนหลังคาของอาคารและหอคอย กำลังเปิดอยู่ โทรศัพท์มือถือฟังคลื่นวิทยุค้นหาสัญญาณจากสถานีฐาน จากนั้นโทรศัพท์จะส่งรหัสประจำตัวเฉพาะไปยังสถานี โทรศัพท์และสถานีจะรักษาการติดต่อทางวิทยุอย่างต่อเนื่อง โดยมีการแลกเปลี่ยนแพ็กเก็ตเป็นระยะ การสื่อสารระหว่างโทรศัพท์และสถานีสามารถทำได้ผ่านโปรโตคอลแอนะล็อก (NMT-450) หรือดิจิทัล (DAMPS, GSM, อังกฤษ) ส่งมอบ).

เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่อาจประกอบด้วยสถานีฐานที่มีมาตรฐานต่างกัน ซึ่งช่วยให้เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเครือข่ายและปรับปรุงความครอบคลุมได้

เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ ตัวดำเนินการที่แตกต่างกันเชื่อมต่อถึงกันตลอดจนเครือข่ายโทรศัพท์พื้นฐาน ซึ่งช่วยให้สมาชิกของผู้ให้บริการรายหนึ่งสามารถโทรหาสมาชิกของผู้ให้บริการรายอื่นได้ ตั้งแต่โทรศัพท์มือถือไปจนถึงโทรศัพท์บ้าน และจากโทรศัพท์บ้านไปยังโทรศัพท์มือถือ

ผู้ให้บริการในประเทศต่างๆ สามารถทำข้อตกลงการโรมมิ่งได้ ด้วยข้อตกลงดังกล่าว ผู้สมัครสมาชิกขณะอยู่ต่างประเทศสามารถโทรออกและรับสายผ่านเครือข่ายของผู้ให้บริการรายอื่นได้ (แม้ว่าจะมีอัตราที่สูงกว่าก็ตาม)

การสื่อสารเคลื่อนที่ในรัสเซีย

ในรัสเซียการสื่อสารเซลลูล่าร์เริ่มเปิดตัวในปี 1990 การใช้งานเชิงพาณิชย์เริ่มเมื่อวันที่ 9 กันยายน 1991 เมื่อเดลต้าเทเลคอมเปิดตัวเครือข่ายเซลลูล่าร์แห่งแรกในรัสเซียในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก (ทำงานในมาตรฐาน NMT-450) และสัญลักษณ์แรก โทรศัพท์มือถือของนายกเทศมนตรีเมืองเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก Anatoly Sobchak ภายในเดือนกรกฎาคม 2540 จำนวนสมาชิกทั้งหมดในรัสเซียอยู่ที่ประมาณ 300,000 คน ในปี 2550 โปรโตคอลการสื่อสารเคลื่อนที่หลักที่ใช้ในรัสเซียคือ GSM-900 และ GSM-1800 นอกจากนี้ UMTS ยังใช้งานได้อีกด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งส่วนแรกของเครือข่ายของมาตรฐานนี้ในรัสเซียถูกนำไปใช้งานเมื่อวันที่ 2 ตุลาคม 2550 ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กโดย MegaFon ในภูมิภาค Sverdlovsk ยังคงใช้เครือข่ายการสื่อสารเซลลูล่าร์ของมาตรฐาน DAMPS บริษัทเป็นเจ้าของการสื่อสารเคลื่อนที่ "MOTIV"

ในรัสเซียในเดือนธันวาคม 2551 มีผู้ใช้โทรศัพท์มือถือ 187.8 ล้านคน (ขึ้นอยู่กับจำนวนซิมการ์ดที่ขายได้) อัตราการเข้าถึงการสื่อสารผ่านโทรศัพท์มือถือ (จำนวนซิมการ์ดต่อประชากร 100 คน) ในวันนี้จึงอยู่ที่ 129.4% ในภูมิภาค ยกเว้นมอสโก ระดับการเจาะเกิน 119.7%

ส่วนแบ่งการตลาดของผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือรายใหญ่ที่สุด ณ เดือนธันวาคม พ.ศ. 2551 คือ: 34.4% สำหรับ MTS, 25.4% สำหรับ VimpelCom และ 23.0% สำหรับ MegaFon

ในเดือนธันวาคม 2550 จำนวนผู้ใช้โทรศัพท์มือถือในรัสเซียเพิ่มขึ้นเป็น 172.87 ล้านรายในมอสโก - เป็น 29.9 ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก - เป็น 9.7 ล้านราย ระดับการรุกในรัสเซีย - สูงถึง 119.1%, มอสโก - 176% , เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก - 153%. ส่วนแบ่งการตลาดของผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือรายใหญ่ที่สุด ณ เดือนธันวาคม พ.ศ. 2550 คือ: MTS 30.9%, VimpelCom 29.2%, MegaFon 19.9% ​​และผู้ให้บริการรายอื่น 20%

ตามข้อมูลจากบริษัทวิจัยอังกฤษ Informa Telecoms & Media ในปี 2549 ค่าใช้จ่ายเฉลี่ยของการสื่อสารเคลื่อนที่หนึ่งนาทีสำหรับผู้บริโภคในรัสเซียอยู่ที่ 0.05 ดอลลาร์ ซึ่งถือว่าต่ำที่สุดในกลุ่มประเทศ G8

ไอดีซีจากการวิจัย ตลาดรัสเซียการสื่อสารเคลื่อนที่สรุปว่าในปี 2548 ระยะเวลารวมของการโทรด้วยโทรศัพท์มือถือโดยผู้อยู่อาศัยในสหพันธรัฐรัสเซียสูงถึง 155 พันล้านนาที และ ข้อความมีการจัดส่งไปแล้ว 15 พันล้านหน่วย

จากการศึกษาของ J"son & Partners จำนวนซิมการ์ดที่ลงทะเบียนในรัสเซีย ณ สิ้นเดือนพฤศจิกายน 2551 มีจำนวนถึง 183.8 ล้าน

ดูสิ่งนี้ด้วย

แหล่งที่มา

ลิงค์

  • ไซต์ข้อมูลเกี่ยวกับรุ่นและมาตรฐานของการสื่อสารเคลื่อนที่
  • การสื่อสารเคลื่อนที่ในรัสเซีย พ.ศ. 2545-2550 สถิติอย่างเป็นทางการ

การสื่อสารเคลื่อนที่ทำงานอย่างไร

หลักการพื้นฐานของระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่นั้นค่อนข้างง่าย เดิมที Federal Communications Commission ได้กำหนดพื้นที่ครอบคลุมทางภูมิศาสตร์สำหรับระบบวิทยุเซลลูลาร์ตามข้อมูลสำมะโนประชากรปี 1980 ที่ได้รับการแก้ไข แนวคิดเบื้องหลังการสื่อสารเซลลูลาร์คือแต่ละพื้นที่ถูกแบ่งย่อยออกเป็นเซลล์รูปทรงหกเหลี่ยมที่ประกอบเข้าด้วยกันเพื่อสร้างโครงสร้างคล้ายรวงผึ้ง ดังที่แสดงใน รูปที่ 6.1 ก. รูปทรงหกเหลี่ยมถูกเลือกเนื่องจากให้การส่งผ่านที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด โดยใกล้เคียงกับรูปแบบการแผ่รังสีแบบวงกลม ในขณะเดียวกันก็ขจัดช่องว่างที่ปรากฏระหว่างวงกลมที่อยู่ติดกันเสมอ

เซลล์ถูกกำหนดโดยขนาดทางกายภาพ ประชากร และรูปแบบการรับส่งข้อมูล คณะกรรมการกลางกำกับดูแลกิจการสื่อสารไม่ได้ควบคุมจำนวนเซลล์ในระบบหรือขนาดของเซลล์ ทำให้ผู้ปฏิบัติงานต้องตั้งค่าพารามิเตอร์เหล่านี้ให้สอดคล้องกับรูปแบบการรับส่งข้อมูลที่คาดไว้ แต่ละพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ได้รับการจัดสรรช่องเสียงเซลลูลาร์ในจำนวนที่แน่นอน ขนาดทางกายภาพเซลล์ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของสมาชิกและโครงสร้างการโทร ตัวอย่างเช่น เซลล์ขนาดใหญ่ (มาโครเซลล์) โดยทั่วไปจะมีรัศมี 1.6 ถึง 24 กม. โดยมีกำลังเครื่องส่งของสถานีฐานอยู่ที่ 1 W ถึง 6 W เซลล์ที่เล็กที่สุด (ไมโครเซลล์) โดยทั่วไปจะมีรัศมี 460 ม. หรือน้อยกว่า โดยมีกำลังเครื่องส่งของสถานีฐาน 0.1 W ถึง 1 W รูปที่ 6.1b แสดงโครงร่างเซลล์ที่มีขนาดเซลล์สองขนาด

รูปที่ 6.1. – โครงสร้างเซลล์รังผึ้ง ก) โครงสร้างรังผึ้งที่มีรวงผึ้งสองขนาด ข) การจำแนกประเภทของรวงผึ้ง ค)

ไมโครเซลล์มักใช้ในภูมิภาคด้วย ความหนาแน่นสูงประชากร. เนื่องจากไมโครเซลล์มีช่วงที่สั้น จึงมีความไวต่อการรบกวนน้อยลง ซึ่งจะทำให้คุณภาพการส่งข้อมูลลดลง เช่น การสะท้อนกลับและความล่าช้าของสัญญาณ

เซลล์มาโครสามารถซ้อนทับบนกลุ่มไมโครเซลล์ได้ โดยเซลล์ขนาดเล็กจะให้บริการอุปกรณ์เคลื่อนที่ที่เคลื่อนที่ช้า และเซลล์มาโครจะให้บริการอุปกรณ์เคลื่อนที่ที่เคลื่อนที่เร็ว อุปกรณ์เคลื่อนที่สามารถกำหนดความเร็วในการเคลื่อนที่ได้เร็วหรือช้า วิธีนี้ช่วยให้คุณลดจำนวนการเปลี่ยนจากเซลล์หนึ่งไปอีกเซลล์หนึ่งและแก้ไขข้อมูลตำแหน่งได้

อัลกอริธึมสำหรับการย้ายจากเซลล์หนึ่งไปอีกเซลล์หนึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในระยะทางสั้นๆ ระหว่างอุปกรณ์เคลื่อนที่และสถานีฐานไมโครเซลล์

บางครั้งสัญญาณวิทยุในเซลล์อ่อนเกินกว่าที่จะให้การสื่อสารภายในอาคารที่เชื่อถือได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ที่มีการป้องกันอย่างดีและพื้นที่ที่มีการรบกวนในระดับสูง ในกรณีเช่นนี้ จะใช้เซลล์ที่มีขนาดเล็กมาก - พิโคเซลล์ พิโคเซลล์ในอาคารสามารถใช้ความถี่เดียวกันกับเซลล์ปกติได้ ของภูมิภาคนี้โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวย เช่น อุโมงค์ใต้ดิน

เมื่อวางแผนระบบโดยใช้เซลล์รูปทรงหกเหลี่ยม เครื่องส่งสัญญาณสถานีฐานสามารถอยู่ที่กึ่งกลางของเซลล์ บนขอบของเซลล์ หรือที่ด้านบนของเซลล์ (รูปที่ 6.2 a, b, c ตามลำดับ) เซลล์ที่มีตัวส่งสัญญาณอยู่ตรงกลางมักจะใช้เสาอากาศแบบรอบทิศทาง ในขณะที่เซลล์ที่มีตัวส่งสัญญาณอยู่ที่ขอบหรือจุดยอดมักจะใช้เสาอากาศแบบเซกเตอร์เนียล

เสาอากาศรอบทิศทางจะแผ่และรับสัญญาณอย่างเท่าเทียมกันในทุกทิศทาง

รูปที่ 6.2 – การวางตำแหน่งเครื่องส่งสัญญาณในเซลล์: ตรงกลาง a); บนขอบ b); ที่ด้านบนค)

ในระบบการสื่อสารเคลื่อนที่ สถานีฐานแบบคงที่อันทรงพลังหนึ่งสถานีซึ่งตั้งอยู่สูงเหนือใจกลางเมืองสามารถถูกแทนที่ด้วยสถานีพลังงานต่ำที่เหมือนกันจำนวนมากซึ่งติดตั้งในพื้นที่ครอบคลุม ณ สถานที่ตั้งอยู่ใกล้พื้นดินมากขึ้น

เซลล์ที่ใช้ช่องสัญญาณวิทยุกลุ่มเดียวกันสามารถหลีกเลี่ยงการรบกวนได้หากมีระยะห่างอย่างเหมาะสม ในกรณีนี้จะสังเกตการใช้ความถี่ซ้ำ การใช้ความถี่ซ้ำคือการจัดสรรกลุ่มความถี่ (ช่องสัญญาณ) เดียวกันให้กับหลายเซลล์ โดยมีเงื่อนไขว่าเซลล์เหล่านี้จะถูกแยกออกจากกันด้วยระยะทางที่สำคัญ การใช้ความถี่ซ้ำจะอำนวยความสะดวกโดยการลดพื้นที่ครอบคลุมของแต่ละเซลล์ สถานีฐานของแต่ละเซลล์จะได้รับการจัดสรรกลุ่มความถี่การทำงานที่แตกต่างจากความถี่ของเซลล์ข้างเคียง และเสาอากาศของสถานีฐานจะถูกเลือกในลักษณะที่จะครอบคลุมพื้นที่บริการที่ต้องการภายในเซลล์ของตน เนื่องจากพื้นที่ให้บริการถูกจำกัดอยู่เพียงขอบเขตของเซลล์เดียว เซลล์ที่แตกต่างกันจึงสามารถใช้ความถี่การทำงานกลุ่มเดียวกันได้โดยปราศจากการรบกวน โดยมีเงื่อนไขว่าเซลล์ดังกล่าวทั้งสองเซลล์จะต้องอยู่ห่างจากกันอย่างเพียงพอ

พื้นที่ให้บริการทางภูมิศาสตร์ของระบบเซลลูล่าร์ที่มีเซลล์หลายกลุ่มแบ่งออกเป็น กระจุก (รูปที่ 6.3) แต่ละคลัสเตอร์ประกอบด้วยเจ็ดเซลล์ ซึ่งได้รับการจัดสรรช่องทางการสื่อสารฟูลดูเพล็กซ์จำนวนเท่ากัน เซลล์ที่มีการกำหนดตัวอักษรเหมือนกันจะใช้ความถี่การทำงานกลุ่มเดียวกัน ดังที่เห็นได้จากรูป ทั้งสามกลุ่มจะใช้กลุ่มความถี่เดียวกัน ซึ่งทำให้สามารถเพิ่มจำนวนเป็นสามเท่าได้ ช่องทางที่มีอยู่การสื่อสารเคลื่อนที่ จดหมาย ก, บี, ค, ดี, อี, เอฟและ ชเป็นตัวแทนของกลุ่มความถี่เจ็ดกลุ่ม


รูปที่ 6.3 – หลักการใช้ความถี่ซ้ำในการสื่อสารเซลลูล่าร์

พิจารณาระบบที่มีจำนวนช่องสัญญาณฟูลดูเพล็กซ์จำนวนคงที่ในบางพื้นที่ แต่ละพื้นที่ให้บริการจะแบ่งออกเป็นคลัสเตอร์และรับกลุ่มช่องทางที่กระจายระหว่างกัน เอ็นรวงผึ้งของคลัสเตอร์จัดกลุ่มเป็นกลุ่มที่ไม่ซ้ำกัน เซลล์ทั้งหมดมีจำนวนช่องเท่ากัน แต่สามารถรองรับพื้นที่ขนาดเดียวได้

ดังนั้น จำนวนช่องสัญญาณโทรศัพท์เคลื่อนที่ทั้งหมดที่มีอยู่ในคลัสเตอร์สามารถแสดงได้ด้วยนิพจน์:

เอฟ=จีเอ็น (6.1)

ที่ไหน เอฟ– จำนวนช่องทางการสื่อสารเซลลูล่าร์ฟูลดูเพล็กซ์ที่มีอยู่ในคลัสเตอร์

ช- จำนวนช่องในเซลล์

เอ็น– จำนวนเซลล์ในกลุ่ม

หากคลัสเตอร์ถูก "คัดลอก" ภายในพื้นที่ให้บริการที่กำหนด มครั้ง จำนวนช่องฟูลดูเพล็กซ์ทั้งหมดจะเป็น:

C = mGN = mF (6.2)

ที่ไหน กับ– จำนวนช่องทั้งหมดในโซนที่กำหนด

ม– จำนวนคลัสเตอร์ในโซนที่กำหนด

จากสำนวน (6.1) และ (6.2) เป็นที่ชัดเจนว่าจำนวนช่องสัญญาณทั้งหมดในระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่เป็นสัดส่วนโดยตรงกับจำนวน "การซ้ำ" ของกลุ่มในพื้นที่ให้บริการที่กำหนด หากขนาดคลัสเตอร์ลดลงในขณะที่ขนาดเซลล์ยังคงเท่าเดิม จำเป็นต้องมีคลัสเตอร์เพิ่มขึ้นเพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่ให้บริการที่กำหนด และจำนวนช่องสัญญาณทั้งหมดในระบบจะเพิ่มขึ้น

จำนวนสมาชิกที่สามารถใช้กลุ่มความถี่ (ช่องสัญญาณ) เดียวกันได้พร้อมกันโดยที่ไม่อยู่ในเซลล์ใกล้เคียงของพื้นที่ให้บริการขนาดเล็ก (เช่น ภายในเมือง) ขึ้นอยู่กับจำนวนเซลล์ทั้งหมดในพื้นที่ที่กำหนด โดยทั่วไปจำนวนสมาชิกดังกล่าวคือสี่ราย แต่ในภูมิภาคที่มีประชากรหนาแน่นอาจสูงกว่านี้มาก เบอร์นี้มีชื่อว่า ปัจจัยการนำความถี่กลับมาใช้ใหม่ หรือ ฟรฟ – ปัจจัยการใช้ความถี่ซ้ำ. ในทางคณิตศาสตร์สามารถแสดงได้ด้วยความสัมพันธ์:

(6.3)

ที่ไหน เอ็น– จำนวนช่องสัญญาณฟูลดูเพล็กซ์ทั้งหมดในพื้นที่ให้บริการ

กับ– จำนวนช่องฟูลดูเพล็กซ์ทั้งหมดในเซลล์

ด้วยการคาดการณ์ปริมาณการรับส่งข้อมูลผ่านเซลลูลาร์ที่เพิ่มขึ้น ความต้องการบริการที่เพิ่มขึ้นก็ตอบสนองได้ด้วยการลดขนาดของเซลล์ โดยแบ่งออกเป็นหลายเซลล์ โดยแต่ละเซลล์มีสถานีฐานของตัวเอง การแยกเซลล์ที่มีประสิทธิภาพช่วยให้ระบบสามารถรองรับการโทรได้มากขึ้น ตราบใดที่เซลล์ไม่เล็กเกินไป หากเส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์น้อยกว่า 460 ม. สถานีฐานของเซลล์ข้างเคียงจะมีอิทธิพลซึ่งกันและกัน ความสัมพันธ์ระหว่างการใช้ความถี่ซ้ำกับขนาดคลัสเตอร์เป็นตัวกำหนดวิธีการ มาตราส่วน ระบบเซลลูล่าร์ในกรณีที่มีความหนาแน่นของสมาชิกเพิ่มขึ้น ยิ่งมีเซลล์น้อยลงในคลัสเตอร์ โอกาสที่จะมีอิทธิพลร่วมกันระหว่างแชนเนลก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

เนื่องจากเซลล์มีรูปร่างหกเหลี่ยม แต่ละเซลล์จึงมีเซลล์ที่อยู่ติดกันหกเซลล์ที่มีระยะห่างเท่ากันเสมอ และมุมระหว่างเส้นที่เชื่อมต่อจุดศูนย์กลางของเซลล์ใดๆ กับศูนย์กลางของเซลล์ข้างเคียงจะเป็นจำนวนทวีคูณของ 60° ดังนั้น จำนวนขนาดคลัสเตอร์และโครงร่างเซลล์ที่เป็นไปได้จึงมีจำกัด ในการเชื่อมต่อเซลล์เข้าด้วยกันโดยไม่มีช่องว่าง (ในลักษณะโมเสก) ขนาดทางเรขาคณิตของรูปหกเหลี่ยมจะต้องเท่ากับจำนวนเซลล์ในคลัสเตอร์ที่ตรงตามเงื่อนไข:

(6.4)

ที่ไหน เอ็น– จำนวนเซลล์ในกลุ่ม ฉันและ เจ– จำนวนเต็มไม่เป็นลบ

การค้นหาเส้นทางไปยังเซลล์ที่ใกล้ที่สุดด้วยช่องทางที่ใช้ร่วมกัน (ที่เรียกว่าเซลล์ชั้นหนึ่ง) เกิดขึ้นดังนี้:

ย้ายไปที่ ฉันเซลล์ (ผ่านศูนย์กลางของเซลล์ข้างเคียง):

ย้ายไปที่ เจเซลล์ไปข้างหน้า (ผ่านศูนย์กลางของเซลล์ข้างเคียง)

ตัวอย่างเช่นจำนวนเซลล์ในคลัสเตอร์และตำแหน่งของเซลล์ชั้นแรกสำหรับค่าต่อไปนี้: j = 2 i = 3 จะถูกกำหนดจากนิพจน์ 6.4 (รูปที่ 6.4) ยังไม่มีข้อความ = 3 2 + 3 2 + 2 2 = 19.

รูปที่ 6.5 แสดงเซลล์ที่ใกล้ที่สุดหกเซลล์โดยใช้ช่องเดียวกับเซลล์ ก.


กระบวนการส่งต่อจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งเช่น เมื่ออุปกรณ์เคลื่อนที่ย้ายจากสถานีฐาน 1 ไปยังสถานีฐาน 2 (รูปที่ 6.6) ประกอบด้วยสี่ขั้นตอนหลัก:

1) การเริ่มต้น - อุปกรณ์เคลื่อนที่หรือเครือข่ายตรวจพบความจำเป็นในการส่งมอบและเริ่มขั้นตอนเครือข่ายที่จำเป็น

2) การสำรองทรัพยากร - โดยใช้ขั้นตอนเครือข่ายที่เหมาะสม ทรัพยากรเครือข่ายที่จำเป็นสำหรับการถ่ายโอนบริการ (ช่องเสียงและช่องควบคุม) จะถูกสงวนไว้

3) การดำเนินการ – การถ่ายโอนการควบคุมโดยตรงจากสถานีฐานหนึ่งไปยังอีกสถานีหนึ่ง

4) การยกเลิก - ทรัพยากรเครือข่ายส่วนเกินจะถูกปล่อยออกมา และพร้อมใช้งานกับอุปกรณ์มือถืออื่นๆ

รูปที่ 6.6 – การส่งมอบ

การสื่อสารระหว่างโทรศัพท์มือถือหรือโทรศัพท์มือถือตามที่เรียกกันนั้น ดำเนินการโดยไม่ต้องใช้สายเหมือนในระบบโทรศัพท์ทั่วไป แต่ใช้คลื่นวิทยุ หากต้องการโทรออกโทรศัพท์มือถือจะต้องกดหมายเลขตามปกติ ดังนั้นข้อความวิทยุจึงมาถึงสถานีฐานที่ควบคุมโดยบริษัทโทรศัพท์มือถือ

ที่สถานีที่ให้บริการการโทรทั้งหมดภายในรัศมีหรือโซนที่กำหนด อุปกรณ์ควบคุมจะตรวจจับการโทรในช่องวิทยุที่เปิดอยู่ นอกจากนี้ยังส่งสัญญาณไปยังการแลกเปลี่ยนโทรศัพท์อัตโนมัติของเครือข่ายเซลลูล่าร์ การอ่าน รหัสพิเศษ, ส่งทางโทรศัพท์,

การแลกเปลี่ยนโทรศัพท์อัตโนมัติจะตรวจสอบความเคลื่อนไหวของยานพาหนะในบริเวณสถานีแรก หากในระหว่างการโทร รถผ่านโซนและไปสิ้นสุดที่โซนถัดไป การโทรจะถูกโอนไปยังสถานีฐานที่ทำงานในโซนนั้นโดยอัตโนมัติ เมื่อโทรออกด้วยโทรศัพท์มือถือ ผู้โทรจะเชื่อมต่อกับชุมสายโทรศัพท์มือถืออัตโนมัติ ซึ่งจะค้นหาโทรศัพท์มือถือ ขอช่องวิทยุแบบเปิดจากตัวควบคุมวงจร และสื่อสารผ่านสถานีฐานด้วยหมายเลขที่ต้องการ แล้ว โทรศัพท์มือถือโทร เมื่อคนขับรับสาย วงจรก็จะเสร็จสมบูรณ์

การทำงานของสถานีฐาน

สถานีฐานแต่ละแห่งจะรับสัญญาณที่ปล่อยออกมาภายในรัศมีสามถึงหกไมล์ เพื่อหลีกเลี่ยงเสียงรบกวน สถานีฐานที่มีขอบเขตตรงกันจะต้องทำงานบนช่องความถี่ที่ต่างกัน แต่แม้จะอยู่ในเมืองเดียวกัน สถานีที่อยู่ห่างไกลกันก็สามารถดำเนินการบนช่องทางเดียวกันได้อย่างง่ายดาย

ระบบโทรศัพท์ท้องถิ่น ซึ่งให้บริการทั้งที่บ้านและธุรกิจ เป็นแบบใช้สายไฟใต้ดินและเหนือพื้นดิน และเชื่อมต่อกับการแลกเปลี่ยนอัตโนมัติ

ที่ตั้งและช่องทาง

การแลกเปลี่ยนโทรศัพท์อัตโนมัติจะตรวจจับตำแหน่งของยานพาหนะที่กำลังเคลื่อนที่ในขณะที่ตัวควบคุมวงจรจะกำหนดเส้นทางการโทรไปยังช่องทางการสื่อสาร

พื้นที่โทร

เมื่อยานพาหนะเคลื่อนที่ออกนอกระยะของสถานีฐานที่ห่างไกลที่สุด ผู้ขับขี่จะไม่สามารถใช้การสื่อสารผ่านเซลลูลาร์ได้อีกต่อไป หากมีการโทรออกระหว่างทางไปขอบโซน สัญญาณจะอ่อนลง และหายไปโดยสิ้นเชิงในที่สุด

ระหว่างทางจากสถานีหนึ่งไปอีกสถานีหนึ่ง

ตลอดมา โทรมือถือการแลกเปลี่ยนโทรศัพท์อัตโนมัติสำหรับการสื่อสารเคลื่อนที่จะบันทึกตำแหน่งของรถที่กำลังเคลื่อนที่ตามความแรงของสัญญาณวิทยุที่เล็ดลอดออกมา เมื่อสัญญาณอ่อนเกินไป การแลกเปลี่ยนโทรศัพท์อัตโนมัติจะแจ้งเตือนสถานีฐาน ซึ่งจะโอนสายไปยังสถานีใกล้เคียงเพื่อรับบริการ

17 สิงหาคม 2553

คุณรู้หรือไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้นหลังจากที่คุณกดหมายเลขเพื่อนบนโทรศัพท์มือถือของคุณ? เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่พบได้อย่างไรในภูเขาอันดาลูเซียหรือบนชายฝั่งของเกาะอีสเตอร์อันห่างไกล ทำไมบางครั้งบทสนทนาถึงหยุดกะทันหัน? สัปดาห์ที่แล้ว ฉันไปเยี่ยมชมบริษัท Beeline และพยายามค้นหาว่าการสื่อสารเคลื่อนที่ทำงานอย่างไร...

พื้นที่ขนาดใหญ่ที่มีประชากรในประเทศของเราถูกปกคลุมด้วยสถานีฐาน (BS) ในสนามพวกมันดูเหมือนหอคอยสีแดงและสีขาว และในเมืองพวกมันถูกซ่อนอยู่บนหลังคาของอาคารที่ไม่ใช่ที่พักอาศัย แต่ละสถานีรับสัญญาณจากโทรศัพท์มือถือในระยะไกลสูงสุด 35 กิโลเมตร และสื่อสารกับโทรศัพท์มือถือผ่านช่องทางบริการหรือเสียง

หลังจากที่คุณกดหมายเลขของเพื่อน โทรศัพท์ของคุณจะติดต่อกับสถานีฐาน (BS) ใกล้คุณที่สุดผ่านช่องทางบริการ และขอให้จัดสรรช่องสัญญาณเสียง สถานีฐานส่งคำขอไปยังตัวควบคุม (BSC) ซึ่งจะส่งต่อไปยังสวิตช์ (MSC) หากเพื่อนของคุณเป็นสมาชิกเครือข่ายเซลลูล่าร์เดียวกัน สวิตช์จะตรวจสอบ Home Location Register (HLR) เพื่อดูว่าอยู่ที่ไหน ช่วงเวลานี้ผู้สมัครสมาชิกที่ถูกเรียกนั้นตั้งอยู่ (ที่บ้าน ในตุรกี หรือในอลาสกา) และจะโอนสายไปยังสวิตช์ที่เหมาะสม จากจุดที่จะส่งต่อไปยังตัวควบคุม จากนั้นจึงไปยังสถานีฐาน สถานีฐานจะติดต่อกับโทรศัพท์มือถือของคุณและเชื่อมต่อคุณกับเพื่อนของคุณ หากเพื่อนของคุณอยู่ในเครือข่ายอื่นหรือคุณกำลังโทรหาโทรศัพท์บ้าน สวิตช์ของคุณจะติดต่อกับสวิตช์ที่เกี่ยวข้องในเครือข่ายอื่น

ยาก? มาดูกันดีกว่า

สถานีฐานเป็นตู้เหล็กคู่หนึ่งที่ล็อคอยู่ในห้องที่มีเครื่องปรับอากาศอย่างดี เมื่อพิจารณาว่าข้างนอกในมอสโกมีอุณหภูมิ +40 ฉันจึงอยากอยู่ในห้องนี้สักพัก โดยทั่วไป สถานีฐานจะอยู่ที่ห้องใต้หลังคาของอาคารหรือในตู้คอนเทนเนอร์บนหลังคา:

2.

เสาอากาศของสถานีฐานแบ่งออกเป็นหลายส่วน ซึ่งแต่ละส่วนจะ "ส่องแสง" ในทิศทางของตัวเอง เสาอากาศแนวตั้งสื่อสารกับโทรศัพท์ เสาอากาศทรงกลมเชื่อมต่อสถานีฐานกับตัวควบคุม:

3.

แต่ละเซกเตอร์สามารถรองรับการโทรได้สูงสุด 72 สายพร้อมกัน ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าและการกำหนดค่า สถานีฐานสามารถประกอบด้วย 6 เซกเตอร์ ดังนั้นสถานีฐานหนึ่งสถานีสามารถรองรับการโทรได้สูงสุด 432 สาย อย่างไรก็ตาม โดยปกติแล้ว สถานีหนึ่งๆ จะมีเครื่องส่งและเซกเตอร์ที่ติดตั้งน้อยกว่า ผู้ให้บริการโทรศัพท์เคลื่อนที่ต้องการติดตั้ง BS เพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงคุณภาพการสื่อสาร

สถานีฐานสามารถทำงานได้ใน 3 แบนด์:

900 MHz - สัญญาณที่ความถี่นี้จะเดินทางได้ไกลขึ้นและแทรกซึมภายในอาคารได้ดีขึ้น
1800 MHz - สัญญาณเดินทางในระยะทางที่สั้นกว่า แต่ให้คุณติดตั้งได้ ปริมาณมากเครื่องส่งสัญญาณใน 1 ภาค
2100 MHz - เครือข่าย 3G

นี่คือลักษณะของตู้ที่มีอุปกรณ์ 3G:

4.

เครื่องส่งสัญญาณความถี่ 900 MHz ได้รับการติดตั้งที่สถานีฐานในทุ่งนาและหมู่บ้าน และในเมืองที่สถานีฐานติดอยู่เหมือนเข็มเม่น การสื่อสารส่วนใหญ่จะดำเนินการที่ความถี่ 1,800 MHz แม้ว่าสถานีฐานใด ๆ อาจมีเครื่องส่งสัญญาณทั้งสามช่วง พร้อมกัน

5.

6.

สัญญาณที่มีความถี่ 900 MHz สามารถเข้าถึงได้ไกลถึง 35 กิโลเมตร แม้ว่า “ระยะ” ของสถานีฐานบางแห่งที่ตั้งอยู่ริมทางหลวงอาจไปได้ไกลถึง 70 กิโลเมตร เนื่องจากจำนวนผู้ใช้บริการที่ใช้บริการพร้อมกันที่สถานีลดลงครึ่งหนึ่ง . ดังนั้นโทรศัพท์ของเราที่มีเสาอากาศในตัวขนาดเล็กจึงสามารถส่งสัญญาณได้ไกลถึง 70 กิโลเมตร...

สถานีฐานทั้งหมดได้รับการออกแบบเพื่อให้ครอบคลุมสัญญาณวิทยุในระดับพื้นดินได้อย่างเหมาะสมที่สุด ดังนั้น แม้จะอยู่ในระยะ 35 กิโลเมตร แต่สัญญาณวิทยุก็ไม่ถูกส่งไปยังระดับความสูงในการบินของเครื่องบิน อย่างไรก็ตาม สายการบินบางแห่งได้เริ่มติดตั้งสถานีฐานพลังงานต่ำบนเครื่องบินของตนเพื่อให้ครอบคลุมภายในเครื่องบินแล้ว BS ดังกล่าวเชื่อมต่อกับเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ภาคพื้นดินโดยใช้ช่องสัญญาณดาวเทียม ระบบเสริมด้วยแผงควบคุมที่ช่วยให้ลูกเรือสามารถเปิดและปิดระบบได้ เช่นเดียวกับบริการบางประเภท เช่น การปิดเสียงในเที่ยวบินกลางคืน

โทรศัพท์สามารถวัดความแรงของสัญญาณจากสถานีฐาน 32 สถานีพร้อมกันได้ โดยจะส่งข้อมูลเกี่ยวกับ 6 ที่ดีที่สุด (ในแง่ของความแรงของสัญญาณ) ผ่านช่องทางบริการ และผู้ควบคุม (BSC) จะตัดสินใจว่า BS ใดที่จะโอนสายปัจจุบัน (แฮนด์โอเวอร์) หากคุณกำลังเดินทาง บางครั้งโทรศัพท์อาจทำผิดพลาดและโอนคุณไปยัง BS ด้วยสัญญาณที่แย่กว่านั้น ซึ่งในกรณีนี้การสนทนาอาจถูกขัดจังหวะ อาจปรากฎว่าที่สถานีฐานที่โทรศัพท์ของคุณเลือกไว้ สายเสียงทั้งหมดไม่ว่าง ในกรณีนี้ การสนทนาจะถูกขัดจังหวะด้วย

พวกเขายังบอกฉันเกี่ยวกับสิ่งที่เรียกว่า "ปัญหาชั้นบน" หากคุณอาศัยอยู่ในเพนต์เฮาส์ บางครั้งเมื่อย้ายจากห้องหนึ่งไปอีกห้องหนึ่ง การสนทนาอาจถูกขัดจังหวะ สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะในห้องหนึ่งโทรศัพท์สามารถ "เห็น" BS หนึ่งอันและในห้องที่สอง - อีกอันหนึ่งหากหันหน้าไปอีกด้านหนึ่งของบ้านและในขณะเดียวกันสถานีฐาน 2 แห่งนี้ก็ตั้งอยู่ห่างจาก ซึ่งกันและกันและไม่ได้จดทะเบียนเป็น "เพื่อนบ้าน" ผู้ให้บริการมือถือ. ในกรณีนี้ การโทรจะไม่ถูกโอนจาก BS หนึ่งไปยังอีก BS:

การสื่อสารในรถไฟใต้ดินมีให้ในลักษณะเดียวกับบนถนน: สถานีฐาน - ตัวควบคุม - สวิตช์ โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือมีการใช้สถานีฐานขนาดเล็กที่นั่น และในอุโมงค์นั้น การครอบคลุมไม่ได้มาจากเสาอากาศธรรมดา แต่ ด้วยสายเคเบิลแผ่รังสีพิเศษ

ตามที่ฉันเขียนไว้ข้างต้น BS หนึ่งเครื่องสามารถโทรได้สูงสุด 432 สายพร้อมกัน โดยปกติแล้วพลังนี้ก็เพียงพอแล้ว แต่เช่น ในช่วงวันหยุดบางวัน BS อาจไม่สามารถรับมือกับจำนวนคนที่ต้องการโทรได้ ซึ่งมักจะเกิดขึ้นในวันที่ ปีใหม่เมื่อทุกคนเริ่มแสดงความยินดีกัน

SMS ถูกส่งผ่านช่องทางการให้บริการ ในวันที่ 8 มีนาคม และ 23 กุมภาพันธ์ ผู้คนนิยมแสดงความยินดีกัน ผ่านทาง SMSการส่งบทกวีตลกๆ และโทรศัพท์มักไม่เห็นด้วยกับ BS ในการจัดสรรช่องสัญญาณเสียง

ฉันได้รับแจ้งกรณีที่น่าสนใจ ในพื้นที่หนึ่งของมอสโก สมาชิกเริ่มได้รับการร้องเรียนว่าไม่สามารถติดต่อใครได้ ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคเริ่มคิดออก ช่องเสียงส่วนใหญ่ฟรี แต่ช่องบริการทั้งหมดไม่ว่าง ปรากฎว่าถัดจาก BS นี้ มีสถาบันที่มีการสอบ และนักเรียนแลกเปลี่ยนข้อความอยู่ตลอดเวลา

ยาว SMS โทรศัพท์แบ่งเป็นสั้นๆ หลายๆ อัน แล้วส่งแยกกัน เจ้าหน้าที่บริการด้านเทคนิคแนะนำให้ส่งคำแสดงความยินดีผ่าน MMS มันจะเร็วขึ้นและถูกกว่า

จากสถานีฐาน การโทรจะไปยังตัวควบคุม มันดูน่าเบื่อพอๆ กับ BS เลย - มันเป็นแค่ชุดตู้:

7.

คอนโทรลเลอร์สามารถให้บริการสถานีฐานได้สูงสุด 60 สถานี ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ การสื่อสารระหว่าง BS และตัวควบคุม (BSC) สามารถทำได้ผ่านช่องสัญญาณรีเลย์วิทยุหรือผ่านเลนส์ คอนโทรลเลอร์ควบคุมการทำงานของช่องสัญญาณวิทยุรวมถึง ควบคุมการเคลื่อนไหวของสมาชิกและการส่งสัญญาณจาก BS หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง

สวิตช์ดูน่าสนใจยิ่งขึ้น:

8.

9.

สวิตช์แต่ละตัวทำหน้าที่ควบคุมคอนโทรลเลอร์ได้ตั้งแต่ 2 ถึง 30 ตัว ครอบคลุมห้องโถงขนาดใหญ่เต็มไปด้วยตู้ต่างๆพร้อมอุปกรณ์:

10.

11.

12.

สวิตช์ควบคุมการจราจร จำหนังเก่าๆ ที่ผู้คนโทรหา "เด็กผู้หญิง" เป็นครั้งแรก แล้วเธอก็เชื่อมต่อพวกเขากับสมาชิกรายอื่นด้วยการสลับสาย? สวิตช์สมัยใหม่ทำสิ่งเดียวกัน:

13.

เพื่อควบคุมเครือข่าย Beeline มีรถหลายคันซึ่งเรียกกันติดปากว่า "เม่น" พวกเขาเคลื่อนที่ไปรอบเมืองและวัดระดับสัญญาณของเครือข่ายของตนเองรวมถึงระดับเครือข่ายของเพื่อนร่วมงานจาก " บิ๊กทรี":

14.

หลังคาทั้งหมดของรถคันนี้หุ้มด้วยเสาอากาศ:

15.

ภายในมีอุปกรณ์ที่โทรและรับข้อมูลได้หลายร้อยสาย:

16.

การตรวจสอบสวิตช์และตัวควบคุมตลอด 24 ชั่วโมงดำเนินการจากศูนย์ควบคุมภารกิจของศูนย์ควบคุมเครือข่าย (NCC):

17.

การตรวจสอบเครือข่ายเซลลูล่าร์มี 3 ส่วนหลัก ได้แก่ อัตราอุบัติเหตุ สถิติ และ ข้อเสนอแนะจากสมาชิก

เช่นเดียวกับในเครื่องบิน อุปกรณ์เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ทั้งหมดมีเซ็นเซอร์ที่ส่งสัญญาณไปยังระบบควบคุมกลางและส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์ของผู้มอบหมายงาน หากอุปกรณ์บางอย่างใช้งานไม่ได้ ไฟบนจอภาพจะเริ่ม “กะพริบ”

CCS ยังติดตามสถิติของสวิตช์และตัวควบคุมทั้งหมดด้วย เขาวิเคราะห์โดยเปรียบเทียบกับช่วงเวลาก่อนหน้า (ชั่วโมง วัน สัปดาห์ ฯลฯ) หากสถิติของโหนดใดเริ่มแตกต่างอย่างมากจากตัวบ่งชี้ก่อนหน้า ไฟบนจอภาพจะเริ่ม "กะพริบ" อีกครั้ง

ได้รับการตอบรับจากผู้ให้บริการลูกค้า หากไม่สามารถแก้ไขปัญหาได้ การโทรจะถูกโอนไปยังช่างเทคนิค หากเขากลายเป็นคนไร้พลัง ก็จะมี "เหตุการณ์" เกิดขึ้นในบริษัท ซึ่งได้รับการแก้ไขโดยวิศวกรที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง

สวิตช์ได้รับการตรวจสอบทุกวันตลอด 24 ชั่วโมงโดยวิศวกร 2 คน:

18.

กราฟแสดงกิจกรรมของสวิตช์มอสโก เห็นได้ชัดว่าแทบไม่มีใครโทรมาตอนกลางคืน:

19.

การควบคุมคอนโทรลเลอร์ (ยกโทษให้ซ้ำซาก) ดำเนินการจากชั้นสองของศูนย์ควบคุมเครือข่าย:

22.

21.

ฉันเข้าใจว่าคุณยังมีคำถามมากมายเกี่ยวกับวิธีการทำงานของเครือข่ายเซลลูล่าร์ หัวข้อนี้ซับซ้อน และฉันขอให้ผู้เชี่ยวชาญจาก Beeline ช่วยตอบความคิดเห็นของคุณ คำขอเดียวของฉันคืออยู่ในหัวข้อ และคำถามเช่น "หัวไชเท้า Beeline พวกเขาขโมย 3 รูเบิลจากบัญชีของฉัน" - ที่อยู่ บริการสมาชิก 0611.

พรุ่งนี้จะมีกระทู้ว่าวาฬกระโดดมาต่อหน้าผมได้ยังไง แต่ผมไม่มีเวลาถ่ายรูป คอยติดตาม!

เป็นเรื่องน่าเศร้าเล็กน้อยที่คนส่วนใหญ่เมื่อถูกถามว่า “การสื่อสารเคลื่อนที่ทำงานอย่างไร” ตอบว่า “ทางอากาศ” หรือแม้แต่ “ฉันไม่รู้”

ต่อหัวข้อนี้ฉันได้สนทนาตลกกับเพื่อนในหัวข้อการสื่อสารเคลื่อนที่ สิ่งนี้เกิดขึ้นสองสามวันก่อนที่คนส่งสัญญาณและคนงานโทรคมนาคมทุกคนจะเฉลิมฉลอง วันหยุด "วันวิทยุ"บังเอิญว่าเนื่องจากตำแหน่งชีวิตที่กระตือรือร้นของเขา เพื่อนของฉันจึงเชื่อเช่นนั้น การสื่อสารเคลื่อนที่ทำงานโดยไม่ต้องใช้สายเลยผ่านดาวเทียม. เนื่องมาจากคลื่นวิทยุเท่านั้น ตอนแรกฉันไม่สามารถโน้มน้าวเขาได้ แต่หลังจากการสนทนาสั้นๆ ทุกอย่างก็เข้าที่

หลังจากการ "บรรยาย" ที่เป็นมิตรนี้ ก็ได้เกิดแนวคิดที่จะเขียนเป็นภาษาง่ายๆ เกี่ยวกับการทำงานของการสื่อสารเคลื่อนที่ ทุกอย่างเป็นไปตามที่มันเป็น

เมื่อคุณกดหมายเลขและเริ่มโทรหรือมีคนโทรหาคุณ แสดงว่าของคุณ โทรศัพท์มือถือสื่อสารผ่านสถานีวิทยุจากเสาอากาศหนึ่งของสถานีฐานที่ใกล้ที่สุด คุณถามสถานีฐานเหล่านี้อยู่ที่ไหน?

ให้ความสนใจกับ อาคารอุตสาหกรรม อาคารสูงในเมือง และอาคารพิเศษ. มีบล็อกสี่เหลี่ยมสีเทาขนาดใหญ่พร้อมเสาอากาศที่ยื่นออกมาในรูปทรงต่างๆ แต่เสาอากาศเหล่านี้ไม่ใช่โทรทัศน์หรือดาวเทียมแต่ ตัวรับส่งสัญญาณผู้ประกอบการโทรศัพท์มือถือ มีการชี้นำไปในทิศทางที่แตกต่างกันเพื่อให้การสื่อสารกับสมาชิกจากทุกทิศทาง ท้ายที่สุดเราไม่รู้ว่าสัญญาณจะมาจากไหนและผู้สมัครสมาชิกที่โชคร้ายที่มีโทรศัพท์มือถือจะพาเราไปที่ไหน? ในศัพท์เฉพาะทางวิชาชีพ เสาอากาศเรียกอีกอย่างว่า "ภาค" ตามกฎแล้วจะมีการตั้งค่าตั้งแต่หนึ่งถึงสิบสอง

จากเสาอากาศ สัญญาณจะถูกส่งผ่านสายเคเบิลโดยตรงไปยังชุดควบคุมสถานี. พวกเขาช่วยกันสร้างสถานีฐาน [เสาอากาศและหน่วยควบคุม] สถานีฐานหลายแห่งซึ่งมีเสาอากาศให้บริการในพื้นที่แยกต่างหาก เช่น เขตเมืองหรือเมืองเล็กๆ เชื่อมต่อกับหน่วยพิเศษ - ตัวควบคุม. โดยทั่วไปสถานีฐานสูงสุด 15 สถานีจะเชื่อมต่อกับคอนโทรลเลอร์ตัวเดียว

ในทางกลับกันตัวควบคุมซึ่งอาจมีหลายตัวก็เชื่อมต่อกันด้วยสายเคเบิลเข้ากับ "ถังคิด" - สวิตช์. สวิตช์ให้เอาต์พุตและอินพุตสัญญาณไปยังเมือง สายโทรศัพท์ให้กับผู้ให้บริการโทรศัพท์เคลื่อนที่รายอื่นตลอดจนโทรศัพท์ทางไกลและ การสื่อสารระหว่างประเทศ.

ในเครือข่ายขนาดเล็กมีการใช้สวิตช์เพียงตัวเดียวในสวิตช์ขนาดใหญ่ที่ให้บริการสมาชิกมากกว่าหนึ่งล้านคนในคราวเดียวสามารถใช้สวิตช์สองหรือสามสวิตช์ขึ้นไปเชื่อมต่อกันด้วยสายไฟอีกครั้ง

เหตุใดจึงซับซ้อนเช่นนี้? ผู้อ่านจะถาม. ดูเหมือนว่า คุณสามารถเชื่อมต่อเสาอากาศเข้ากับสวิตช์และทุกอย่างจะทำงาน. และนี่คือสถานีฐาน สวิตช์ และสายเคเบิลจำนวนหนึ่ง... แต่มันไม่ง่ายอย่างนั้น

เมื่อมีคนเดินไปตามถนนด้วยการเดินเท้าหรือโดยรถยนต์ รถไฟ ฯลฯ และในขณะเดียวกันก็พูดคุยทางโทรศัพท์ สิ่งสำคัญคือต้องมั่นใจ ความต่อเนื่องของการสื่อสารกระบวนการส่งสัญญาณในการส่งมอบรีเลย์ เครือข่ายมือถือเรียกว่าคำนี้ "ส่งมอบ"จำเป็นต้องเปลี่ยนโทรศัพท์ของผู้สมัครสมาชิกจากสถานีฐานหนึ่งไปยังอีกสถานีหนึ่งจากคอนโทรลเลอร์หนึ่งไปยังอีกตัวควบคุมหนึ่งและอื่น ๆ

หากสถานีฐานเชื่อมต่อโดยตรงกับสวิตช์ ทั้งหมดนี้ การสลับจะต้องได้รับการจัดการโดยสวิตช์. และผู้ชายที่ “จน” ก็มีเรื่องต้องทำอยู่แล้ว การออกแบบเครือข่ายหลายระดับทำให้สามารถกระจายโหลดได้อย่างเท่าเทียมกัน วิธีการทางเทคนิค . ซึ่งจะช่วยลดโอกาสที่อุปกรณ์จะล้มเหลวและส่งผลให้สูญเสียการสื่อสาร ท้ายที่สุดแล้วเราทุกคน สนใจในการสื่อสารอย่างต่อเนื่องใช่ไหม?

ดังนั้นเมื่อถึงสวิตช์แล้ว การโทรของเราถูกโอนไปที่จากนั้น - ไปยังเครือข่ายของผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือรายอื่น การสื่อสารทางไกลในเมือง และการสื่อสารระหว่างประเทศ แน่นอนว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นที่ความเร็วสูง ช่องเคเบิลการสื่อสาร สายมาถึงที่แผงสวิตช์ผู้ดำเนินการรายอื่น ในเวลาเดียวกันฝ่ายหลัง "รู้" ว่าอาณาเขตใด [ในพื้นที่ครอบคลุมซึ่งตัวควบคุมใด] ที่สมาชิกที่ต้องการตั้งอยู่ในปัจจุบัน สวิตช์ส่งสัญญาณ โทรศัพท์ไปยังคอนโทรลเลอร์เฉพาะซึ่งมีข้อมูลในพื้นที่ครอบคลุมของสถานีฐานที่ผู้รับสายตั้งอยู่ ตัวควบคุมจะส่งสัญญาณไปยังสถานีฐานเดียวนี้ และในทางกลับกันก็จะ "สอบปากคำ" นั่นคือโทรไปยังโทรศัพท์มือถือ ท่อ เริ่มส่งเสียงแปลกๆ

กระบวนการที่ยาวและซับซ้อนทั้งหมดนี้ใช้เวลาจริง 2-3 วินาที!

สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้น โทรศัพท์ไปยังเมืองต่างๆ ของรัสเซีย ยุโรป และทั่วโลก สำหรับการติดต่อ สวิตช์ของผู้ให้บริการโทรคมนาคมหลายรายใช้ช่องสัญญาณสื่อสารใยแก้วนำแสงความเร็วสูง. ต้องขอบคุณพวกเขาที่ทำให้สัญญาณโทรศัพท์เดินทางได้หลายแสนกิโลเมตรในเวลาไม่กี่วินาที

ขอบคุณ Alexander Popov ผู้ยิ่งใหญ่ที่ให้วิทยุโลก!ถ้าไม่ใช่เพราะเขา บางทีตอนนี้เราอาจจะสูญเสียผลประโยชน์มากมายของอารยธรรมไปแล้ว