Uyali aloqa sxemasi qanday ishlaydi? Mobil telefon qanday ishlaydi? Ikki tarmoqli va ikki standart mobil telefon

Mobil uyali

uyali- mobil radioaloqa turlaridan biri, unga asoslanadi uyali tarmoq . Asosiy xususiyat umumiy qamrov maydoni alohida tayanch stansiyalarning (BS) qamrov zonalari bilan belgilanadigan hujayralarga (hujayralarga) bo'linganligida yotadi. Hujayralar qisman bir-biriga yopishadi va birgalikda tarmoq hosil qiladi. Ideal (tekis va rivojlanmagan) sirtda bitta BS ning qamrov maydoni aylanadir, shuning uchun ulardan tashkil topgan tarmoq olti burchakli hujayralar (asal qoliplari) bilan chuqurchaga o'xshaydi.

Shunisi e'tiborga loyiqki, inglizcha versiyada ulanish "uyali" yoki "uyali" (uyali) deb ataladi, bu esa chuqurchaning olti burchakli xususiyatini hisobga olmaydi.

Tarmoq bir xilda ishlaydigan fazoviy ajratilgan qabul qiluvchilardan iborat chastota diapazoni, va kommutatsiya uskunalari, bu sizga uyali aloqa abonentlarining joriy joylashuvini aniqlash va abonent bitta qabul qiluvchining qamrov zonasidan boshqasining qamrov zonasiga o'tganda aloqa uzluksizligini ta'minlash imkonini beradi.

Hikoya

Qo'shma Shtatlarda mobil telefon radiosidan birinchi marta foydalanish 1921 yilga to'g'ri keladi: Detroyt politsiyasi markaziy transmitterdan avtomobilga o'rnatilgan qabul qiluvchilarga ma'lumot uzatish uchun 2 MGts diapazonida bir tomonlama jo'natish aloqasidan foydalangan. 1933 yilda NYPD ikki tomonlama mobil telefon radio tizimidan, shuningdek, 2 MGts diapazonida foydalanishni boshladi. 1934 yilda AQSh Federal Aloqa Komissiyasi telefon radio aloqasi uchun 30...40 MGts diapazonida 4 ta kanal ajratdi va 1940 yilda 10 mingga yaqin politsiya mashinasi allaqachon telefon radio aloqasidan foydalangan. Ushbu tizimlarning barchasi amplituda modulyatsiyasidan foydalangan. Chastota modulyatsiyasi 1940 yilda qo'llanila boshlandi va 1946 yilga kelib u amplituda modulyatsiyasini to'liq almashtirdi. Birinchi ommaviy mobil radiotelefon 1946 yilda paydo bo'lgan (Sent-Luis, AQSh; Bell Telephone Laboratories), u 150 MGts diapazonidan foydalangan. 1955 yilda 150 MGts diapazonda 11 kanalli tizim ishlay boshladi va 1956 yilda 450 MGts diapazonda 12 kanalli tizim ishlay boshladi. Ushbu ikkala tizim ham simpleks edi va qo'lda almashtirishdan foydalanilgan. Avtomatik dupleks tizimlari mos ravishda 1964 (150 MGts) va 1969 (450 MGts) da ishlay boshladi.

SSSRda 1957 yilda moskvalik muhandis L.I.Kupriyanovich LK-1 portativ avtomatik dupleks mobil radiotelefonining prototipini va uning tayanch stansiyasini yaratdi. Mobil radiotelefonning og‘irligi taxminan uch kilogramm bo‘lib, 20-30 km masofani bosib o‘tgan. 1958 yilda Kupriyanovich 0,5 kg og'irlikdagi va sigaret qutisi o'lchamidagi qurilmaning takomillashtirilgan modellarini yaratdi. 60-yillarda Xristo Bochvarov Bolgariyada cho'ntak mobil radiotelefon prototipini namoyish etdi. Interorgtekhnika-66 ko'rgazmasida Bolgariya PAT-0,5 va ATRT-0,5 va cho'ntak mobil telefonlaridan mahalliy uyali aloqani tashkil qilish uchun to'plamni taqdim etadi. tayanch stantsiya RATC-10, 10 ta abonent uchun ulanishni ta'minlaydi.

50-yillarning oxirida SSSRda Oltoy avtomobil radiotelefon tizimining rivojlanishi boshlandi, u 1963 yilda sinovdan o'tkazildi. Oltoy tizimi dastlab 150 MGts chastotada ishladi. 1970 yilda Oltoy tizimi SSSRning 30 ta shahrida ishlagan va u uchun 330 MGts diapazoni ajratilgan.

Xuddi shunday, tabiiy farqlar bilan va kichikroq miqyosda vaziyat boshqa mamlakatlarda ham rivojlandi. Shunday qilib, Norvegiyada 1931 yildan beri dengiz mobil aloqasi uchun umumiy telefon radiosi ishlatilgan; 1955 yilda mamlakatda 27 ta qirg'oq radiostantsiyalari mavjud edi. Tuproq Mobil aloqa Ikkinchi jahon urushidan keyin qo'lda kommutatsiya bilan xususiy tarmoqlar shaklida rivojlana boshladi. Shunday qilib, 1970 yilga kelib, mobil telefon radio aloqasi, bir tomondan, allaqachon juda keng tarqalgan bo'lib, boshqa tomondan, qat'iy belgilangan chastota diapazonlarida cheklangan miqdordagi kanallar bilan tez o'sib borayotgan ehtiyojlarga javob bera olmadi. Uyali aloqa tizimi ko'rinishida yechim topildi, bu uyali tuzilishga ega tizimda chastotalarni qayta ishlatish orqali quvvatni keskin oshirish imkonini berdi.

Albatta, hayotda bo'lgani kabi, uyali aloqa tizimining ba'zi elementlari ilgari ham mavjud edi. Xususan, uyali tizimning qandaydir o'xshashligi 1949 yilda Detroytda (AQSh) taksi dispetcherlik xizmati tomonidan qo'llanilgan - foydalanuvchilar oldindan belgilangan joylarda kanallarni qo'lda almashtirganda turli hujayralardagi chastotalarni qayta ishlatish bilan. Biroq, bugungi kunda uyali aloqa tizimi sifatida tanilgan tizimning arxitekturasi faqat 1971 yil dekabr oyida AQSh Federal aloqa komissiyasiga taqdim etilgan Bell tizimi texnik hisobotida ko'rsatilgan. Va o'sha paytdan boshlab uyali aloqaning rivojlanishi. o'zi boshlandi, u 1985 yilda, so'nggi o'n yil ichida chinakam g'alaba qozondi.

1974 yilda AQSh Federal Aloqa Komissiyasi uyali aloqa uchun 800 MGts diapazonda 40 MGts chastota diapazoni ajratishga qaror qildi; 1986 yilda xuddi shu diapazonda yana 10 MGts qo'shildi. 1978 yilda Chikagoda 2 ming abonent uchun birinchi tajriba uyali aloqa tizimini sinovdan o'tkazish boshlandi. Shuning uchun 1978 yilni boshlanish yili deb hisoblash mumkin amaliy qo'llash uyali aloqa. Birinchi avtomatlashtirilgan tijorat uyali telefon tizimi 1983 yil oktyabr oyida Chikagoda American Telephone and Telegraph (AT&T) tomonidan taqdim etilgan. Kanadada uyali aloqa 1978 yildan, Yaponiyada - 1979 yildan, Skandinaviya mamlakatlarida (Daniya, Norvegiya, Shvetsiya, Finlyandiya) - 1981 yildan, Ispaniya va Angliyada - 1982 yildan. 1997 yil iyul oyidan boshlab uyali aloqa barcha qit'alardagi 140 dan ortiq mamlakatlar 150 milliondan ortiq obunachilarga xizmat ko'rsatadi.

Tijoriy jihatdan muvaffaqiyatli bo'lgan birinchi uyali tarmoq Finlyandiya Autoradiopuhelin (ARP) tarmog'i edi. Bu nom rus tiliga "Avtomobil radiotelefon" deb tarjima qilingan. Shaharda ishga tushirilgan u Finlyandiya hududini 100% qamrab oldi. Hujayraning o'lchami taxminan 30 km bo'lib, shaharda 30 mingdan ortiq abonent bor edi. U 150 MGts chastotada ishladi.

Uyali aloqaning ishlash printsipi

Uyali tarmoqning asosiy komponentlari uyali telefonlar va tayanch stantsiyalar. Baza stansiyalari odatda binolar va minoralarning tomlarida joylashgan. Yoqilmoqda uyali telefon tayanch stantsiyadan signalni topib, efir to'lqinlarini tinglaydi. Keyin telefon o'zining noyob identifikatsiya kodini stantsiyaga yuboradi. Telefon va stansiya doimiy ravishda radio aloqada bo'lib, vaqti-vaqti bilan paketlarni almashtirib turadi. Telefon va stantsiya o'rtasidagi aloqa analog protokol (NMT-450) yoki raqamli (DAMPS, GSM, ingliz) orqali bo'lishi mumkin. berish; uzatish).

Uyali aloqa tarmoqlari turli standartlardagi tayanch stansiyalardan iborat bo'lishi mumkin, bu esa tarmoq ishini optimallashtirish va uning qamrovini yaxshilash imkonini beradi.

Uyali aloqa tarmoqlari turli operatorlar bir-biriga, shuningdek, statsionar telefon tarmog'iga ulangan. Bu bir operatorning abonentlariga boshqa operatorning abonentlariga mobil telefonlardan shahar telefonlariga va shahar telefonlaridan mobil telefonlarga qo'ng'iroq qilish imkonini beradi.

Turli mamlakatlardagi operatorlar rouming shartnomalarini tuzishlari mumkin. Bunday shartnomalar tufayli abonent xorijda bo'lganida boshqa operator tarmog'i orqali (yuqori tariflarda bo'lsa ham) qo'ng'iroqlarni amalga oshirishi va qabul qilishi mumkin.

Rossiyada uyali aloqa

Rossiyada uyali aloqa 1990 yilda joriy etila boshlandi, tijorat maqsadlarida foydalanish 1991 yil 9 sentyabrda, Rossiyada birinchi uyali aloqa tarmog'i Sankt-Peterburgda Delta Telecom (NMT-450 standartida ishlaydi) tomonidan ishga tushirilgan va birinchi ramziy Sankt-Peterburg meri Anatoliy Sobchakning uyali telefon qo'ng'irog'i. 1997 yil iyuliga kelib, Rossiyadagi obunachilarning umumiy soni 300 mingga yaqin edi. 2007 yildan boshlab Rossiyada asosiy uyali aloqa protokollari GSM-900 va GSM-1800 hisoblanadi. Bundan tashqari, UMTS ham ishlaydi. Xususan, Rossiyada ushbu standart tarmog'ining birinchi bo'lagi 2007 yil 2 oktyabrda Sankt-Peterburgda MegaFon tomonidan foydalanishga topshirildi. Sverdlovsk viloyatida DAMPS standartidagi uyali aloqa tarmog'idan foydalanish davom etmoqda, kompaniyaga tegishli"MOTIV" uyali aloqa.

2008 yil dekabr oyida Rossiyada 187,8 million uyali aloqa foydalanuvchilari (sotilgan SIM-kartalar soni bo'yicha) bo'lgan. Shu sanada uyali aloqaning kirib borish darajasi (100 aholiga SIM-kartalar soni) shu tariqa 129,4% ni tashkil etdi. Moskvadan tashqari mintaqalarda penetratsiya darajasi 119,7% dan oshdi.

Eng yirik uyali aloqa operatorlarining bozor ulushi 2008 yil dekabr holatiga ko'ra: MTS uchun 34,4%, VimpelCom uchun 25,4% va MegaFon uchun 23,0%.

2007 yil dekabr oyida Rossiyada uyali aloqa foydalanuvchilari soni 172,87 million abonentga, Moskvada - 29,9 gacha, Sankt-Peterburgda - 9,7 millionga oshdi.Rossiyada kirish darajasi - 119,1% gacha, Moskva - 176% , Sankt-Peterburg - 153%. Eng yirik uyali aloqa operatorlarining bozor ulushi 2007 yil dekabr holatiga ko'ra: MTS 30,9%, VimpelCom 29,2%, MegaFon 19,9%, boshqa operatorlar 20%.

Britaniyaning Informa Telecoms & Media tadqiqot kompaniyasining 2006 yildagi ma'lumotlariga ko'ra, Rossiyada iste'molchi uchun uyali aloqaning bir daqiqasining o'rtacha narxi 0,05 dollarni tashkil etdi - bu G8 mamlakatlari orasida eng past ko'rsatkichdir.

IDC tadqiqotga asoslangan Rossiya bozori uyali aloqa 2005 yilda Rossiya Federatsiyasi aholisi tomonidan uyali telefon orqali qo'ng'iroqlarning umumiy davomiyligi 155 milliard daqiqaga yetgan degan xulosaga keldi va matnli xabarlar 15 milliard dona jo'natildi.

J"son & Partners tadqiqotiga ko'ra, 2008 yil noyabr oyi oxirida Rossiyada ro'yxatdan o'tgan SIM-kartalar soni 183,8 millionga yetgan.

Shuningdek qarang

Manbalar

Havolalar

  • Uyali aloqa avlodlari va standartlari haqida ma'lumot sayti.
  • Rossiyada uyali aloqa 2002-2007, rasmiy statistika

Uyali aloqa qanday ishlaydi

Uyali telefoniyaning asosiy tamoyillari juda oddiy. Federal Aloqa Komissiyasi dastlab 1980 yildagi oʻzgartirilgan aholini roʻyxatga olish maʼlumotlari asosida uyali radio tizimlari uchun geografik qamrov hududlarini oʻrnatdi.Uyali aloqa ortidagi gʻoya shundan iboratki, har bir hudud bir-biriga mos keladigan olti burchakli hujayralarga boʻlingan boʻlib, ular bir-biriga mos keladigan chuqurchaga oʻxshash tuzilma hosil qiladi. rasm 6.1, a. Olti burchakli shakl tanlangan, chunki u eng samarali uzatishni ta'minlaydi, taxminan dumaloq radiatsiya naqshiga mos keladi va qo'shni doiralar orasida doimo paydo bo'ladigan bo'shliqlarni yo'q qiladi.

Hujayra uning jismoniy o'lchami, populyatsiyasi va trafik shakllari bilan belgilanadi. Federal Aloqa Komissiyasi tizimdagi hujayralar sonini yoki ularning hajmini tartibga solmaydi, operatorlarga ushbu parametrlarni kutilgan trafik naqshlariga muvofiq o'rnatishni qoldiradi. Har bir geografik hududga ma'lum miqdordagi uyali ovozli kanallar ajratilgan. Jismoniy o'lchamlar Hujayralar abonent zichligi va qo'ng'iroqlar tuzilishiga bog'liq. Misol uchun, katta hujayralar (makrosellyulkalar) odatda 1 Vt dan 6 Vt gacha bo'lgan tayanch stantsiya uzatuvchi quvvati bilan 1,6 dan 24 km gacha radiusga ega. Eng kichik hujayralar (mikrohujayralar) odatda 460 m yoki undan kam radiusga ega, tayanch stantsiya uzatuvchi quvvati 0,1 Vt dan 1 Vt gacha. Shakl 6.1b ikkita hujayra o'lchamiga ega bo'lgan uyali konfiguratsiyani ko'rsatadi.

6.1-rasm. – Hujayralarning asal chuqurcha tuzilishi a); ikki o‘lchamdagi chuqurchalar bilan chuqurchalar tuzilishi b) chuqurchalar tasnifi c)

Mikroelementlar ko'pincha bo'lgan hududlarda qo'llaniladi yuqori zichlik aholi. Qisqa diapazon tufayli mikrohujayralar uzatish sifatini pasaytiradigan, masalan, aks ettirish va signal kechikishlari kabi shovqinlarga kamroq sezgir.

Ibratli hujayra mikro hujayralar guruhiga joylashtirilishi mumkin, mikro hujayralar sekin harakatlanuvchi mobil qurilmalarga va makro hujayralar tez harakatlanuvchi mobil qurilmalarga xizmat qiladi. Mobil qurilma harakat tezligini tez yoki sekin aniqlashga qodir. Bu sizga bir hujayradan ikkinchisiga o'tish sonini kamaytirish va joylashuv ma'lumotlarini tuzatish imkonini beradi.

Bir hujayradan ikkinchisiga o'tish algoritmi mobil qurilma va mikroelement tayanch stantsiyasi o'rtasidagi qisqa masofalarda o'zgartirilishi mumkin.

Ba'zida hujayradagi radio signallari yopiq joylarda ishonchli aloqani ta'minlash uchun juda zaifdir. Bu, ayniqsa, yaxshi himoyalangan joylar va shovqin darajasi yuqori bo'lgan joylar uchun to'g'ri keladi. Bunday hollarda juda kichik hujayralar - pikosellar ishlatiladi. Yopiq pikosellar oddiy hujayralar bilan bir xil chastotalardan foydalanishi mumkin ushbu mintaqadan, ayniqsa qulay muhitda, masalan, er osti tunnellarida.

Olti burchakli katakchalardan foydalangan holda tizimlarni rejalashtirishda tayanch stantsiya uzatgichlari hujayraning markazida, katakning chetida yoki katakning yuqori qismida joylashgan bo'lishi mumkin (mos ravishda 6.2-rasm a, b, c). Markazda uzatuvchisi bo'lgan hujayralar odatda ko'p yo'nalishli antennalardan foydalanadi, transmitterlari chekka yoki tepada joylashgan hujayralar odatda sektorli yo'nalishli antennalardan foydalanadi.

Ko'p yo'nalishli antennalar signallarni barcha yo'nalishlarda teng ravishda chiqaradi va qabul qiladi.

6.2-rasm - Transmitterlarni hujayralarga joylashtirish: markazda a); chetida b); tepada c)

Uyali aloqa tizimida shahar markazidan balandda joylashgan bitta kuchli statsionar baza stansiyasi erga yaqinroq joylashgan joylarda qamrov zonasida o'rnatilgan ko'plab bir xil kam quvvatli stansiyalar bilan almashtirilishi mumkin.

Bir xil radiokanallar guruhini ishlatadigan hujayralar, agar ular to'g'ri joylashtirilgan bo'lsa, shovqinlardan qochishlari mumkin. Bunday holda, chastotani qayta ishlatish kuzatiladi. Chastotani qayta ishlatish - bir xil chastotalar guruhini (kanallarni) bir nechta hujayralarga ajratish, bu hujayralar sezilarli masofalar bilan ajralib turishi sharti bilan. Har bir hujayraning qamrov maydonini qisqartirish orqali chastotani qayta ishlatish osonlashadi. Har bir hujayraning tayanch stantsiyasiga qo'shni hujayralar chastotasidan farq qiladigan ish chastotalari guruhi ajratiladi va tayanch stantsiya antennalari uning uyasi ichidagi kerakli xizmat ko'rsatish zonasini qamrab oladigan tarzda tanlanadi. Xizmat ko'rsatish zonasi bitta hujayra chegaralari bilan cheklanganligi sababli, ikkita bunday hujayralar bir-biridan etarlicha masofada joylashgan bo'lsa, turli hujayralar bir xil ish chastotalari guruhidan shovqinsiz foydalanishlari mumkin.

Bir nechta hujayralar guruhini o'z ichiga olgan uyali tizimning geografik xizmat ko'rsatish maydoni bo'linadi klasterlar (6.3-rasm). Har bir klaster bir xil miqdordagi to'liq dupleks aloqa kanallari ajratilgan etti hujayradan iborat. Xuddi shu harf belgilariga ega bo'lgan hujayralar bir xil ish chastotalari guruhidan foydalanadi. Rasmdan ko'rinib turibdiki, uchta klasterda bir xil chastota guruhlari qo'llaniladi, bu esa sonni uch baravar oshirish imkonini beradi. mavjud kanallar mobil aloqa. Xatlar A, B, C, D, E, F Va G etti chastota guruhini ifodalaydi.


Shakl 6.3 - Uyali aloqada chastotani qayta ishlatish printsipi

Ba'zi hududlarda mavjud bo'lgan to'liq dupleks kanallarning belgilangan soniga ega tizimni ko'rib chiqing. Har bir xizmat ko'rsatish zonasi klasterlarga bo'linadi va ular o'rtasida taqsimlangan kanallar guruhini oladi N klasterning asal qoliplari, takrorlanmaydigan kombinatsiyalarga guruhlash. Barcha hujayralar bir xil miqdordagi kanallarga ega, ammo ular bitta o'lchamli maydonlarga xizmat qilishi mumkin.

Shunday qilib, klasterda mavjud bo'lgan uyali aloqa kanallarining umumiy soni quyidagi ifoda bilan ifodalanishi mumkin:

F=GN (6.1)

Qayerda F– klasterda mavjud bo‘lgan to‘liq dupleks uyali aloqa kanallari soni;

G- hujayradagi kanallar soni;

N- klasterdagi hujayralar soni.

Agar klaster berilgan xizmat ko'rsatish hududida "nusxalangan" bo'lsa m marta to'liq dupleks kanallarning umumiy soni quyidagicha bo'ladi:

C = mGN = mF (6.2)

Qayerda BILAN- ma'lum bir zonadagi kanallarning umumiy soni;

m- ma'lum bir zonadagi klasterlar soni.

(6.1) va (6.2) iboralardan ko'rinib turibdiki, uyali telefon tizimidagi kanallarning umumiy soni ma'lum bir xizmat ko'rsatish sohasidagi klasterning "takrorlashlari" soniga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Agar hujayra o'lchami bir xil bo'lsa-da, klaster hajmi kamaytirilsa, ma'lum bir xizmat ko'rsatish sohasini qamrab olish uchun ko'proq klasterlar kerak bo'ladi va tizimdagi umumiy kanallar soni ortadi.

Kichik xizmat ko'rsatish zonasining qo'shni uyalarida bo'lmaganda (masalan, shahar ichida) bir vaqtning o'zida bir xil chastotalar guruhidan (kanallardan) foydalanishi mumkin bo'lgan abonentlar soni ma'lum hududdagi hujayralarning umumiy soniga bog'liq. Odatda bunday abonentlar soni to'rtta, ammo aholi zich joylashgan hududlarda u ancha ko'p bo'lishi mumkin. Bu raqam chaqiriladi chastotani qayta ishlatish omili yoki FRF – Qayta foydalanish chastotasi omili. Matematik jihatdan uni quyidagi munosabat bilan ifodalash mumkin:

(6.3)

Qayerda N– xizmat ko‘rsatish hududidagi to‘liq dupleks kanallarning umumiy soni;

BILAN- hujayradagi to'liq dupleks kanallarning umumiy soni.

Uyali trafikning prognoz qilinadigan o'sishi bilan xizmat ko'rsatishga bo'lgan talabning ortishi hujayra hajmini kamaytirish, uni har biri o'z tayanch stantsiyasiga ega bo'lgan bir nechta hujayralarga bo'lish orqali qondiriladi. Hujayralarni samarali ajratish tizimga hujayralar juda kichik bo'lmasa, ko'proq qo'ng'iroqlarni bajarishga imkon beradi. Agar hujayra diametri 460 m dan kam bo'lsa, qo'shni hujayralarning tayanch stantsiyalari bir-biriga ta'sir qiladi. Chastotani qayta ishlatish va klaster o'lchami o'rtasidagi munosabatlar qanday qilib aniqlanishini belgilaydi masshtab abonent zichligi oshgan taqdirda uyali aloqa tizimi. Klasterdagi hujayralar qancha kam bo'lsa, kanallar orasidagi o'zaro ta'sir ehtimoli shunchalik yuqori bo'ladi.

Hujayralar olti burchakli shaklga ega bo'lganligi sababli, har bir hujayra har doim bir xil masofada joylashgan oltita qo'shni hujayradan iborat bo'lib, har qanday hujayraning markazini qo'shni hujayralar markazlari bilan bog'laydigan chiziqlar orasidagi burchaklar 60 ° ga ko'paytiriladi. Shuning uchun, mumkin bo'lgan klaster o'lchamlari va katakchalar sxemalari soni cheklangan. Hujayralarni bir-biriga bo'shliqlarsiz (mozaik tarzda) ulash uchun olti burchakning geometrik o'lchamlari klasterdagi hujayralar soni shartni qondiradigan bo'lishi kerak:

(6.4)

Qayerda N– klasterdagi hujayralar soni; i Va j- manfiy bo'lmagan butun sonlar.

Umumiy kanalga ega bo'lgan eng yaqin hujayralarga (birinchi darajali hujayralar deb ataladigan) marshrutni topish quyidagicha amalga oshiriladi:

ga oʻtish i hujayralar (qo'shni hujayralar markazlari orqali):

ga oʻtish j hujayralar oldinga (qo'shni hujayralar markazlari orqali).

Masalan, klasterdagi hujayralar soni va birinchi darajali katakchalarning joylashuvi quyidagi qiymatlar uchun: j = 2. i = 3 6.4 ifodadan aniqlanadi (6.4-rasm). N = 3 2 + 3 2 + 2 2 = 19.

6.5-rasmda hujayra bilan bir xil kanallardan foydalangan holda eng yaqin oltita hujayra ko'rsatilgan A.


Bir hujayradan ikkinchisiga o'tkazish jarayoni, ya'ni. mobil qurilma 1 tayanch stansiyadan 2 tayanch stantsiyasiga o'tganda (6.6-rasm) to'rtta asosiy bosqichni o'z ichiga oladi:

1) ishga tushirish - mobil qurilma yoki tarmoq uzatish zaruriyatini aniqlaydi va zarur tarmoq protseduralarini boshlaydi;

2) resurslarni zaxiralash - tegishli tarmoq tartib-qoidalaridan foydalangan holda, xizmatlarni uzatish uchun zarur bo'lgan tarmoq resurslari (ovozli kanal va boshqaruv kanali) zaxiralanadi;

3) bajarish - boshqaruvni bir tayanch stansiyadan boshqasiga bevosita o'tkazish;

4) tugatish - ortiqcha tarmoq resurslari chiqariladi, boshqa mobil qurilmalar uchun mavjud bo'ladi.

6.6-rasm – topshirish

Mobil telefonlar yoki uyali telefonlar o'rtasidagi aloqa an'anaviy telefon tizimidagi kabi simlar yordamida emas, balki radioto'lqinlar orqali amalga oshiriladi. Mobil telefonga qo'ng'iroq qilish uchun siz odatdagidek raqamni terishingiz kerak. Shunday qilib, radio xabar uyali telefon kompaniyasi tomonidan boshqariladigan tayanch stantsiyaga keladi.

Berilgan radius yoki zonadagi barcha qo'ng'iroqlarga xizmat ko'rsatadigan stantsiyada boshqaruvchi qurilma ochiq radiokanaldagi qo'ng'iroqni aniqlaydi. Bundan tashqari, u uyali tarmoqning avtomatik telefon stantsiyasiga signal yuboradi. O'qish maxsus kodlar, telefon orqali uzatiladi,

Avtomat telefon stantsiyasi birinchi stantsiya hududida avtomobil harakatini nazorat qiladi. Agar qo'ng'iroq paytida mashina zonadan o'tib, keyingi zonaga kirsa, qo'ng'iroq avtomatik ravishda ushbu zonada ishlaydigan tayanch stansiyaga o'tkaziladi. Mobil telefonda qo'ng'iroq qilganda, qo'ng'iroq qiluvchi mobil telefonning joylashgan joyini aniqlaydigan avtomatik uyali telefon stantsiyasiga ulanadi, elektron boshqaruvchidan ochiq radiokanalni so'raydi va tayanch stantsiya orqali kerakli raqam bilan bog'lanadi. Keyin Mobil telefon qo'ng'iroqlar. Haydovchi telefonni ko'targanda, kontaktlarning zanglashiga olib keladi.

Baza stantsiyasining ishlashi

Har bir tayanch stansiya 3-6 milya radiusda chiqarilgan signallarni qabul qiladi. Shovqinni oldini olish uchun chegaralari bir-biriga mos keladigan baza stansiyalari turli chastotali kanallarda ishlashi kerak. Ammo bir shaharda ham bir-biridan ancha uzoqda joylashgan stansiyalar bitta kanalda bemalol ishlaydi.

Ham uylar, ham korxonalarga xizmat ko'rsatadigan mahalliy telefon tizimi yer osti va yer ustidagi simlarga asoslangan va avtomatik almashinuvga ulangan.

Manzil va kanal

Avtomatik telefon stansiyasi harakatlanayotgan transport vositasining joylashuvini aniqlaydi, bunda elektron boshqaruvchi qo'ng'iroqni aloqa kanaliga yo'naltiradi.

Qo'ng'iroq maydoni

Avtomobil eng uzoqdagi tayanch stansiya doirasidan tashqarida harakatlansa, haydovchi uyali aloqadan foydalana olmaydi. Agar qo'ng'iroq zonaning chetiga boradigan yo'lda amalga oshirilsa, signal kuchsiz va zaiflashadi va oxir-oqibat butunlay yo'qoladi.

Stansiyadan stantsiyaga yo'lda

Hammasi davomida mobil qo'ng'iroq Uyali aloqa uchun avtomatik telefon stantsiyasi harakatlanayotgan avtomobilning joylashuvini undan chiqadigan radio signallarining kuchiga qarab qayd qiladi. Signal juda zaiflashganda, avtomatik telefon stantsiyasi tayanch stantsiyani ogohlantiradi, bu esa o'z navbatida qo'ng'iroqni xizmat ko'rsatish uchun yaqin atrofdagi stantsiyaga o'tkazadi.

2010 yil 17 avgust

Mobil telefoningizda do'stingizning raqamini terganingizdan keyin nima bo'lishini bilasizmi? Qanday qilib uyali tarmoq uni Andalusiya tog'larida yoki uzoq Pasxa orolining qirg'og'ida topadi? Nima uchun suhbat ba'zan to'satdan to'xtaydi? O'tgan hafta men "Bilayn" kompaniyasiga tashrif buyurdim va uyali aloqa qanday ishlashini tushunishga harakat qildim...

Mamlakatimizning aholi gavjum qismining katta maydoni Baza stansiyalari (BS) bilan qoplangan. Dalada ular qizil va oq minoralarga o'xshaydi va shaharda ular turar-joy bo'lmagan binolarning tomlarida yashiringan. Har bir stansiya 35 kilometrgacha bo'lgan masofadagi mobil telefonlardan signallarni qabul qiladi va mobil telefon bilan xizmat ko'rsatish yoki ovozli kanallar orqali bog'lanadi.

Do'stingizning raqamini terganingizdan so'ng, telefoningiz xizmat kanali orqali sizga eng yaqin bo'lgan Baza stantsiyasiga (BS) murojaat qiladi va ovozli kanalni ajratishni so'raydi. Baza stansiyasi boshqaruvchiga (BSC) so'rov yuboradi, u uni kommutatorga (MSC) yo'naltiradi. Agar sizning do'stingiz bir xil uyali tarmoqning abonenti bo'lsa, u holda o'tkazgich qayerda ekanligini bilish uchun Uy joylashuvi registrini (HLR) tekshiradi. bu daqiqa chaqirilgan abonent (uyda, Turkiyada yoki Alyaskada) joylashgan bo'lib, qo'ng'iroqni tegishli kommutatorga o'tkazadi, u erdan uni tekshirgichga, keyin esa baza stansiyasiga yo'naltiradi. Baza stansiyasi sizning mobil telefoningizga murojaat qiladi va sizni do'stingiz bilan bog'laydi. Agar sizning do'stingiz boshqa tarmoqda bo'lsa yoki siz statsionar telefonga qo'ng'iroq qilayotgan bo'lsangiz, kalitingiz boshqa tarmoqdagi mos keladigan kalit bilan bog'lanadi.

Qiyinmi? Keling, batafsil ko'rib chiqaylik.

Baza stantsiyasi - bu yaxshi jihozlangan xonada qulflangan bir juft temir shkaf. Moskvada tashqarida +40 ekanligini hisobga olib, men bir muddat shu xonada yashashni xohlardim. Odatda, baza stansiyasi binoning chodirida yoki tomidagi konteynerda joylashgan:

2.

Baza stansiyasi antennasi bir nechta sektorlarga bo'lingan, ularning har biri o'z yo'nalishi bo'yicha "porlaydi". Vertikal antenna telefonlar bilan bog'lanadi, yumaloq antenna baza stansiyasini kontrollerga ulaydi:

3.

Har bir sektor o'rnatish va konfiguratsiyaga qarab bir vaqtning o'zida 72 tagacha qo'ng'iroqni bajarishi mumkin. Baza stansiyasi 6 ta sektordan iborat bo'lishi mumkin, shuning uchun bitta baza stansiyasi 432 tagacha qo'ng'iroqni qabul qilishi mumkin, ammo stansiyada odatda kamroq transmitterlar va sektorlar o'rnatilgan. Uyali aloqa operatorlari aloqa sifatini yaxshilash uchun ko'proq BS o'rnatishni afzal ko'rishadi.

Baza stansiyasi uchta diapazonda ishlashi mumkin:

900 MGts - bu chastotadagi signal uzoqroq tarqaladi va binolarga yaxshiroq kirib boradi
1800 MGts - signal qisqaroq masofalarga tarqaladi, lekin o'rnatishga imkon beradi katta miqdor 1 sektordagi transmitterlar
2100 MGts - 3G tarmog'i

3G uskunasiga ega shkaf shunday ko'rinadi:

4.

Dala va qishloqlardagi baza stansiyalarida 900 MGts transmitterlar o'rnatilgan va shaharda baza stansiyalari kirpi ignalari kabi tiqilib qolgan shaharda aloqa asosan 1800 MGts chastotada amalga oshiriladi, garchi har qanday baza stansiyasida har uch diapazondagi transmitterlar bo'lishi mumkin. bir vaqtning o'zida.

5.

6.

900 MGts chastotali signal 35 kilometrgacha yetishi mumkin, garchi stansiyada bir vaqtning o'zida xizmat ko'rsatuvchi abonentlar soni ikki baravar kamayganligi sababli magistral yo'llar bo'ylab joylashgan ba'zi Baza stansiyalarining "diapazoni" 70 kilometrgacha yetishi mumkin. . Shunga ko'ra, bizning telefonimiz o'zining kichik o'rnatilgan antennasiga ega bo'lgan signalni 70 kilometrgacha bo'lgan masofaga ham uzata oladi...

Barcha baza stansiyalari yer sathida optimal radio qamrovini ta'minlash uchun mo'ljallangan. Shuning uchun, 35 kilometr masofaga qaramay, radio signali samolyotning parvoz balandligiga yuborilmaydi. Biroq, ba'zi aviakompaniyalar o'zlarining samolyotlarida kam quvvatli baza stansiyalarini o'rnatishni boshladilar, ular samolyot ichida qamrovni ta'minlaydi. Bunday BS sun'iy yo'ldosh kanali yordamida yer usti uyali tarmoqqa ulanadi. Tizim ekipajga tizimni yoqish va o‘chirish imkonini beruvchi boshqaruv paneli, shuningdek, ayrim xizmatlar turlari, masalan, tungi reyslarda ovozni o‘chirish bilan to‘ldiriladi.

Telefon bir vaqtning o'zida 32 ta baza stansiyasidan signal kuchini o'lchashi mumkin. U xizmat ko'rsatish kanali orqali 6 ta eng yaxshi (signal kuchi bo'yicha) haqida ma'lumot yuboradi va boshqaruvchi (BSC) agar siz harakatda bo'lsangiz, joriy qo'ng'iroqni qaysi BS ga o'tkazishni (Handover) hal qiladi. Ba'zan telefon xatoga yo'l qo'yishi va sizni yomonroq signal bilan BS ga o'tkazishi mumkin, bu holda suhbat to'xtatilishi mumkin. Shuningdek, telefoningiz tanlagan Baza stansiyasida barcha ovozli liniyalar band ekanligi ma'lum bo'lishi mumkin. Bunday holda, suhbat ham to'xtatiladi.

Ular menga "yuqori qavatlar muammosi" haqida ham aytib berishdi. Agar siz penthausda yashasangiz, ba'zida bir xonadan ikkinchisiga o'tayotganda suhbat to'xtatilishi mumkin. Buning sababi shundaki, bir xonada telefon bitta BS ni, ikkinchisida esa uyning narigi tomoniga qaragan bo'lsa, boshqasini "ko'rishi" mumkin va shu bilan birga, ushbu 2 ta baza stansiyasi uydan juda uzoq masofada joylashgan. bir-biriga va "qo'shni" sifatida ro'yxatdan o'tmagan uyali aloqa operatori. Bunday holda, qo'ng'iroq bir BS dan boshqasiga o'tkazilmaydi:

Metroda aloqa ko'chadagi kabi ta'minlanadi: Baza stansiyasi - boshqaruvchi - kalit, yagona farq shundaki, u erda kichik baza stansiyalari ishlatiladi va tunnelda qamrov oddiy antenna bilan emas, balki ta'minlanadi. maxsus nurlantiruvchi kabel orqali.

Yuqorida yozganimdek, bitta BS bir vaqtning o'zida 432 tagacha qo'ng'iroqni amalga oshirishi mumkin. Odatda bu kuch etarli, lekin, masalan, ba'zi bayramlarda BS qo'ng'iroq qilishni xohlaydigan odamlar soniga dosh bera olmaydi. Bu odatda sodir bo'ladi Yangi yil hamma bir-birini tabriklay boshlaganda.

SMS xabarlar xizmat kanallari orqali uzatiladi. 8 mart va 23 fevral kunlari odamlar bir-birlarini tabriklashni afzal ko'rishadi SMS orqali, kulgili she'rlar yuborish va telefonlar ko'pincha ovozli kanalni ajratish bo'yicha BS bilan kelisha olmaydi.

Menga qiziqarli voqeani aytishdi. Moskvaning bir hududida abonentlar hech kimga murojaat qila olmaganliklari haqida shikoyat qila boshladilar. Texnik mutaxassislar buni aniqlay boshladilar. Aksariyat ovozli kanallar bepul edi, lekin barcha xizmat kanallari band edi. Ma'lum bo'lishicha, ushbu BS yonida imtihonlar o'tayotgan institut bo'lib, talabalar doimiy ravishda sms almashib turishgan.

Uzoq SMS telefon uni bir nechta qisqalarga ajratadi va har birini alohida yuboradi. Texnik xizmat xodimlari bunday tabriklarni MMS orqali yuborishni maslahat berishadi. Bu tezroq va arzonroq bo'ladi.

Baza stansiyasidan qo'ng'iroq nazoratchiga o'tadi. Bu BS ning o'zi kabi zerikarli ko'rinadi - bu shunchaki shkaflar to'plami:

7.

Uskunaga qarab, kontroller 60 tagacha tayanch stantsiyalarga xizmat ko'rsatishi mumkin. BS va boshqaruvchi (BSC) o'rtasidagi aloqa radiorele kanali yoki optika orqali amalga oshirilishi mumkin. Tekshirish moslamasi radiokanallarning ishlashini nazorat qiladi, shu jumladan. abonentning harakatini va bir BS dan ikkinchisiga signal uzatilishini nazorat qiladi.

Kalit ancha qiziqarli ko'rinadi:

8.

9.

Har bir kalit 2 dan 30 tagacha kontrollerlarga xizmat qiladi. U jihozli turli xil shkaflar bilan to'ldirilgan katta zalni egallaydi:

10.

11.

12.

Kommutator trafikni boshqaradi. Odamlar birinchi marta "qiz" ni tergan eski filmlarni eslaysizmi, keyin u simlarni almashtirish orqali ularni boshqa abonentga ulaganmi? Zamonaviy kalitlar xuddi shunday qiladi:

13.

Tarmoqni boshqarish uchun “Bilayn”da mehr bilan “kirpi” deb ataydigan bir nechta avtomobillar mavjud. Ular shahar bo'ylab harakatlanadilar va o'z tarmoqlarining signal darajasini, shuningdek, "hamkasblari tarmog'i darajasini o'lchaydilar" Katta uchlik":

14.

Bunday mashinaning butun tomi antennalar bilan qoplangan:

15.

Ichkarida yuzlab qo'ng'iroqlarni amalga oshiradigan va ma'lumot oladigan uskunalar mavjud:

16.

Kommutatorlar va kontrollerlarning 24 soatlik monitoringi Tarmoqni boshqarish markazining (NCC) Missiyalarni boshqarish markazidan amalga oshiriladi:

17.

Uyali aloqa tarmog'ini monitoring qilish uchun uchta asosiy yo'nalish mavjud: baxtsiz hodisalar darajasi, statistika va qayta aloqa abonentlardan.

Samolyotlarda bo'lgani kabi, barcha uyali tarmoq uskunalarida markaziy boshqaruv tizimiga signal yuboradigan va dispetcherlarning kompyuterlariga ma'lumot chiqaradigan sensorlar mavjud. Agar ba'zi jihozlar ishlamay qolsa, monitordagi yorug'lik "miltillay" boshlaydi.

CCS shuningdek, barcha kalitlar va kontrollerlar uchun statistik ma'lumotlarni kuzatib boradi. Uni oldingi davrlar (soat, kun, hafta va hokazo) bilan taqqoslab, tahlil qiladi. Agar biron bir tugunning statistikasi oldingi ko'rsatkichlardan keskin farq qila boshlagan bo'lsa, monitordagi yorug'lik yana "miltillay" boshlaydi.

Teskari aloqa mijozlarga xizmat ko'rsatish operatorlari tomonidan qabul qilinadi. Agar ular muammoni hal qila olmasalar, qo'ng'iroq texnik xodimga o'tkaziladi. Agar u kuchsiz bo'lib chiqsa, kompaniyada tegishli uskunani ishlatish bilan shug'ullanadigan muhandislar tomonidan hal qilinadigan "hodisalar" paydo bo'ladi.

Kommutatorlar 2 ta muhandis tomonidan 24/7 nazorat qilinadi:

18.

Grafikda Moskva kalitlarining faolligi ko'rsatilgan. Kechasi deyarli hech kim qo'ng'iroq qilmasligi aniq:

19.

Kontrollerlar ustidan nazorat (tavtologiyani kechiring) Tarmoqni boshqarish markazining ikkinchi qavatidan amalga oshiriladi:

22.

21.

Uyali aloqa tarmog'i qanday ishlashi haqida sizda hali ko'p savollar borligini tushunaman. Mavzu murakkab va men sizning sharhlaringizga javob berishda yordam berish uchun "Bilayn" mutaxassisidan so'radim. Mening yagona iltimosim mavzuda qolish. Va "Beeline turplari. Mening hisobimdan 3 rubl o'g'irlab ketishdi" kabi savollar - manzil abonent xizmati 0611.

Ertaga mening oldimdan kit qanday sakrab chiqqani haqida post chiqadi, lekin uni suratga olishga ulgurmadim. Yangiliklarni kuzatib boring, xabardor bo'lib boring; Biz bilan qoling!

Aksariyat odamlar: "Uyali aloqa qanday ishlaydi?" Degan savolga "havo orqali" yoki hatto "bilmayman" deb javob berishlari biroz achinarli.

Ushbu mavzuni davom ettirar ekanman, men bir do'stim bilan mobil aloqa mavzusida kulgili suhbat qurdim. Bu barcha signalchilar va aloqa xodimlari tomonidan nishonlanadigan bayramdan bir necha kun oldin sodir bo'ldi "Radio kuni" bayrami. Shunday bo'ldiki, do'stim o'zining qizg'in hayotiy pozitsiyasi tufayli bunga ishondi uyali aloqa sun'iy yo'ldosh orqali umuman simsiz ishlaydi. Faqat radio to'lqinlari tufayli. Avvaliga uni ishontira olmadim. Ammo qisqa suhbatdan keyin hammasi joyiga tushdi.

Ushbu do'stona "ma'ruza" dan so'ng, uyali aloqa qanday ishlashi haqida oddiy tilda yozish g'oyasi paydo bo'ldi. Hammasi qanday bo'lsa, shunday.

Raqamni terganingizda va qo'ng'iroq qilishni boshlaganingizda yoki kimdir sizga qo'ng'iroq qilsa, sizning mobil telefon radiokanal orqali muloqot qiladi eng yaqin tayanch stansiyaning antennalaridan biridan. Bu tayanch stansiyalar qayerda, deb so'rayapsizmi?

e'tibor bering sanoat binolari, shahar ko'p qavatli va maxsus minoralar. Ularda har xil shakldagi antennalari bo'lgan katta kulrang to'rtburchaklar bloklari mavjud. Ammo bu antennalar televizor yoki sun'iy yo'ldosh emas, balki qabul qiluvchi uyali aloqa operatorlari. Ular har tomonlama abonentlar bilan aloqani ta'minlash uchun turli yo'nalishlarga yo'naltirilgan. Axir, biz signal qayerdan kelishini va telefon bilan baxtsiz abonent bizni qaerga olib borishini bilmaymizmi? Professional jargonda antennalar "sektorlar" deb ham ataladi. Qoida tariqasida, ular birdan o'n ikkigacha o'rnatiladi.

Antennadan signal kabel orqali to'g'ridan-to'g'ri stantsiya boshqaruv blokiga uzatiladi. Ular birgalikda tayanch stansiyani [antennalar va boshqaruv bloki] tashkil qiladi. Antennalari alohida hududga, masalan, shahar tumaniga yoki kichik shaharchaga xizmat qiladigan bir nechta tayanch stantsiyalar maxsus blokga ulangan - boshqaruvchi. Odatda bitta kontrollerga 15 tagacha tayanch stansiyalar ulanadi.

O'z navbatida, bir nechta bo'lishi mumkin bo'lgan kontrollerlar kabellar orqali "aql markazi" ga ulangan - almashtirish. Kommutator shaharga signallarni chiqarish va kiritishni ta'minlaydi telefon liniyalari, boshqa uyali aloqa operatorlariga, shuningdek, shaharlararo va xalqaro aloqalar.

Kichik tarmoqlarda faqat bitta kalit ishlatiladi, kattaroqlarida bir vaqtning o'zida milliondan ortiq abonentlarga xizmat ko'rsatadi, ikkita, uch yoki undan ortiq kalitlardan foydalanish mumkin, ular yana simlar bilan bog'lanadi.

Nega bunday murakkablik? O'quvchilar so'rashadi. Aftidan, siz shunchaki antennalarni kalitga ulashingiz mumkin va hamma narsa ishlaydi. Va bu erda tayanch stantsiyalar, kalitlar, kabellar to'plami ... Lekin bu juda oddiy emas.

Biror kishi ko'cha bo'ylab piyoda yoki mashinada, poezdda va hokazolarda harakatlanayotganda. va ayni paytda telefonda gaplashish, ta'minlash muhim ahamiyatga ega aloqaning uzluksizligi. Signalchilar o'rni uzatish jarayoni mobil tarmoqlar atama deb ataladi "berish; uzatish". Abonent telefonini bir tayanch stansiyadan ikkinchisiga, bir kontrollerdan boshqasiga va hokazolarni o'z vaqtida o'tkazish kerak.

Agar tayanch stantsiyalar to'g'ridan-to'g'ri kalitga ulangan bo'lsa, bularning barchasi kommutatsiya kommutator tomonidan boshqarilishi kerak edi. Va "kambag'al" odam allaqachon qiladigan narsaga ega. Ko'p darajali tarmoq dizayni yukni teng taqsimlash imkonini beradi texnik vositalar . Bu uskunaning ishdan chiqishi va natijada aloqa yo'qolishi ehtimolini kamaytiradi. Axir, hammamiz manfaatdor uzluksiz aloqada, to'g'rimi?

Shunday qilib, kalitga etib, bizning qo'ng'iroqimiz o'tkaziladi keyin - boshqa uyali aloqa operatori, shaharlararo va xalqaro aloqa tarmog'iga. Albatta, bu yuqori tezlikda sodir bo'ladi kabel kanallari kommunikatsiyalar. Qo'ng'iroq kommutatorga keladi boshqa operator. Shu bilan birga, ikkinchisi hozirda kerakli abonent qaysi hududda (qamrov zonasida, qaysi kontrollerda) joylashganligini “biladi”. Kommutator uzatadi telefon qo'ng'irog'i qo'ng'iroqni qabul qiluvchi qaysi tayanch stantsiyaning qamrov zonasidagi ma'lumotlarni o'z ichiga olgan ma'lum bir kontrollerga. Tekshirish moslamasi ushbu yagona tayanch stantsiyaga signal yuboradi va u o'z navbatida "so'roq qiladi", ya'ni mobil telefonga qo'ng'iroq qiladi. Bir naycha g'alati jiringlay boshlaydi.

Bu uzoq va murakkab jarayon haqiqatda davom etadi 2-3 soniya!

Aynan shu narsa sodir bo'ladi telefon qo'ng'iroqlari Rossiya, Evropa va dunyoning turli shaharlariga. Aloqa uchun turli aloqa operatorlarining kalitlari yuqori tezlikdagi optik tolali aloqa kanallaridan foydalanadi. Ularning yordami bilan telefon signali bir necha soniya ichida yuz minglab kilometrlarni bosib o'tadi.

Jahon radiosini bergani uchun buyuk Aleksandr Popovga rahmat! Agar u bo'lmaganida, ehtimol, biz hozir sivilizatsiyaning ko'plab afzalliklaridan mahrum bo'lardik.