Мобилна клетъчна комуникация

клетъчен- един от видовете мобилни радиокомуникации, който се основава на клетъчна мрежа . Ключова характеристикасе състои в това, че общата зона на покритие е разделена на клетки (клетки), определени от зоните на покритие на отделните базови станции (BS). Клетките частично се припокриват и заедно образуват мрежа. На идеална (равна и неразвита) повърхност зоната на покритие на една BS е кръг, така че мрежата, съставена от тях, изглежда като пчелна пита с шестоъгълни клетки (пчелни пити).

Трябва да се отбележи, че в английската версия връзката се нарича „клетъчна“ или „клетъчна“ (клетъчна), което не отчита шестоъгълния характер на пчелната пита.

Мрежата се състои от пространствено разделени трансивъри, работещи в едно и също честотен диапазон, и превключващо оборудване, което ви позволява да определите настоящо местонахождениемобилни абонати и осигуряване на непрекъснатост на комуникацията, когато абонат се премества от зоната на покритие на един приемо-предавател в зоната на покритие на друг.

История

Първото използване на мобилно телефонно радио в Съединените щати датира от 1921 г.: полицията в Детройт използва еднопосочна диспечерска комуникация в обхвата 2 MHz за предаване на информация от централен предавател към монтирани на превозни средства приемници. През 1933 г. полицията на Ню Йорк започва да използва двупосочна мобилна телефонна радиосистема, също в обхвата 2 MHz. През 1934 г. Федералната комисия по комуникациите на САЩ разпредели 4 канала за телефонна радиокомуникация в диапазона 30...40 MHz, а през 1940 г. около 10 хиляди полицейски превозни средства вече използват телефонна радиокомуникация. Всички тези системи използват амплитудна модулация. Честотната модулация започва да се използва през 1940 г. и до 1946 г. тя напълно заменя амплитудната модулация. Първият обществен мобилен радиотелефон се появява през 1946 г. (Сейнт Луис, САЩ; Bell Telephone Laboratories), той използва честотната лента 150 MHz. През 1955 г. 11-канална система започва да работи в обхвата 150 MHz, а през 1956 г. започва да работи 12-канална система в обхвата 450 MHz. И двете системи бяха симплексни и използваха ръчно превключване. Автоматичните дуплексни системи започват да работят съответно през 1964 г. (150 MHz) и 1969 г. (450 MHz).

В СССР През 1957 г. московският инженер Л. И. Куприянович създава прототип на носен автоматичен дуплекс мобилен радиотелефонЛК-1 и базовата станция за него. Мобилният радиотелефон тежеше около три килограма и имаше обхват 20-30 км. През 1958 г. Куприянович създава подобрени модели на устройството с тегло 0,5 кг и размер на цигарена кутия. През 60-те години Христо Бочваров демонстрира в България своя прототип на джобен мобилен радиотелефон. На изложението Интероргтехника-66 България представя комплект за организиране на локални мобилни комуникации от джоба мобилни телефони RAT-0.5 и ATRT-0.5 и базова станция RATC-10, осигуряваща връзка за 10 абоната.

В края на 50-те години в СССР започва разработването на автомобилна радиотелефонна система Алтай, която е пусната в пробна експлоатация през 1963 г. Системата Алтай първоначално работи на честота 150 MHz. През 1970 г. системата Алтай работи в 30 града на СССР и за нея е разпределен диапазон от 330 MHz.

По същия начин, с естествените различия в в по-малък мащаб, ситуацията се разви и в други страни. Така в Норвегия общественото телефонно радио се използва за морски мобилни комуникации от 1931 г.; през 1955 г. в страната има 27 брегови радиостанции. Земя мобилна връзказапочва да се развива след Втората световна война под формата на частни мрежи с ръчно превключване. Така до 1970 г. мобилните телефонни радиокомуникации, от една страна, вече са доста разпространени, но от друга, очевидно не могат да се справят с бързо нарастващите нужди, с ограничен брой канали в строго определени честотни ленти. Решението е намерено под формата на система клетъчни комуникации, което направи възможно драстично увеличаване на капацитета поради повторното използване на честоти в система с клетъчна структура.

Разбира се, както обикновено се случва в живота, отделни елементиСистемите за клетъчна комуникация са съществували и преди. По-специално, някои прилики клетъчна системаизползван през 1949 г. в Детройт (САЩ) от таксиметрова диспечерска служба - с повторно използване на честоти в различни клеткипри ръчно превключванеканали от потребители на предварително договорени места. Въпреки това, архитектурата на системата, която днес е известна като клетъчна комуникационна система, е очертана само в технически доклад от Bell System, представен на Федералната комисия по комуникациите на САЩ през декември 1971 г. И от този момент нататък развитието на клетъчните комуникации самото начало, което стана истински триумфално през 1985 г., през последните десетина години.

През 1974 г. Федералната комисия по комуникациите на САЩ реши да разпредели честотна лента от 40 MHz в лентата 800 MHz за клетъчни комуникации; през 1986 г. бяха добавени още 10 MHz в същия диапазон. През 1978 г. в Чикаго започнаха тестове на първата експериментална клетъчна комуникационна система за 2 хиляди абонати. Следователно 1978 г. може да се счита за година на началото практическо приложениеклетъчни комуникации. Първата автоматизирана търговска клетъчна телефонна система също беше въведена в Чикаго през октомври 1983 г. от American Telephone and Telegraph (AT&T). В Канада клетъчните комуникации се използват от 1978 г., в Япония - от 1979 г., в скандинавските страни (Дания, Норвегия, Швеция, Финландия) - от 1981 г., в Испания и Англия - от 1982 г. От юли 1997 г. клетъчните комуникации работят в повече от 140 страни на всички континенти, обслужващи повече от 150 милиона абонати.

Първата комерсиално успешна клетъчна мрежа беше финландската мрежа Autoradiopuhelin (ARP). Това име се превежда на руски като „Автомобилен радиотелефон“. Пуснат в града, той достигна 100% покритие на територията на Финландия през. Размерът на клетката беше около 30 км, а в града имаше повече от 30 хиляди абонати. Работеше на честота 150 MHz.

Принцип на работа на клетъчната комуникация

Основните компоненти на клетъчната мрежа са мобилните телефони и базови станции. Базовите станции обикновено са разположени на покривите на сгради и кули. Когато е включен, мобилният телефон слуша ефира, намирайки сигнал от базовата станция. След това телефонът изпраща своя уникален идентификационен код към станцията. Телефонът и станцията поддържат постоянна радиовръзка, като периодично обменят пакети. Комуникацията между телефона и станцията може да бъде по аналогов протокол (NMT-450) или цифров (DAMPS, GSM, английски). предаване).

Клетъчните мрежи могат да се състоят от базови станции различен стандарт, което ви позволява да оптимизирате работата на мрежата и да подобрите нейното покритие.

Клетъчни мрежи различни операторисвързани помежду си, както и със стационар телефонна мрежа. Това позволява на абонати на един оператор да провеждат разговори с абонати на друг оператор, от мобилни към стационарни телефони и от стационарни към мобилни телефони.

Оператори различни странимогат да сключват споразумения за роуминг. Благодарение на такива споразумения абонатът, докато е в чужбина, може да осъществява и приема разговори през мрежата на друг оператор (макар и на по-високи тарифи).

Клетъчни комуникации в Русия

В Русия клетъчните комуникации започнаха да се въвеждат през 1990 г. търговска употребазапочва на 9 септември 1991 г., когато първата клетъчна мрежа в Русия е пусната в Санкт Петербург от Delta Telecom (работеща в стандарта NMT-450) и първото символично обаждане е направено чрез клетъчна комуникация от кмета на Санкт Петербург Анатолий Собчак. До юли 1997 г общ бройабонатите в Русия възлизат на около 300 хиляди. Към 2007 г. основните протоколи за клетъчна комуникация, използвани в Русия, са GSM-900 и GSM-1800. Освен това работи и UMTS. По-специално, първият фрагмент от мрежа на този стандарт в Русия беше пуснат в експлоатация на 2 октомври 2007 г. в Санкт Петербург от MegaFon. В Свердловска област продължава да се използва клетъчната комуникационна мрежа на стандарта DAMPS, собственост на компаниятаКлетъчни комуникации "МОТИВ".

В Русия през декември 2008 г. имаше 187,8 милиона клетъчни потребители (въз основа на броя продадени SIM карти). Степента на проникване на клетъчните комуникации (броят SIM карти на 100 жители) на тази дата е 129,4%. В регионите, с изключение на Москва, нивото на проникване надвишава 119,7%.

Пазарен дял на най-големия мобилни операторикъм декември 2008 г. е: 34,4% за MTS, 25,4% за VimpelCom и 23,0% за MegaFon.

През декември 2007 г. броят на клетъчните потребители в Русия се увеличи до 172,87 милиона абонати, в Москва - до 29,9, в Санкт Петербург - до 9,7 милиона Ниво на проникване в Русия - до 119,1%, Москва - 176%, Санкт Петербург - 153%. Пазарният дял на най-големите клетъчни оператори към декември 2007 г. е: MTS 30,9%, VimpelCom 29,2%, MegaFon 19,9%, други оператори 20%.

По данни на британската изследователска компания Informa Telecoms & Media за 2006 г. средната цена на минута клетъчна комуникация за потребител в Русия е била 0,05 долара - това е най-ниската сред страните от Г-8.

IDC въз основа на изследване руски пазарклетъчните комуникации заключиха, че през 2005 г. общата продължителност на разговорите по мобилен телефон от жители на Руската федерация е достигнала 155 милиарда минути, и текстови съобщенияДоставени са 15 милиарда единици.

Според проучване на J"son & Partners броят на SIM картите, регистрирани в Русия към края на ноември 2008 г., достигна 183,8 милиона.

Вижте също

Източници

Връзки

• Информационен сайт за поколенията и стандартите на клетъчните комуникации.
• Клетъчни комуникации в Русия 2002-2007 г., официална статистика

клетъченв Русия
Клетъчни оператори	Utel Akos Altaisvyaz Baikalwestcom Beeline ETK MegaFon Motive MTS NSS NTK SMARTS Sky Link Sonet Sotel SSB STEC GSM TomskTeleCom UUSS Digital expansion‎
Мрежи за продажба на мобилни телефони	Divizion Symphony AltTelecom Banzai Betalink Euroset ION Svyaznoy Spectrum Communication Telephone.Ru Teleforum Tochka Ultra Digital City Eldorado
Клетъчни стандарти	D-AMPS GSM IMT-MC-450 IS-95

Телефонната комуникация е предаване на гласова информация на големи разстояния. С помощта на телефонията хората имат възможност да общуват в реално време.

Ако по време на появата на технологията имаше само един метод за предаване на данни - аналогов, тогава в понастоящемнай-успешният различни системикомуникации. Телефонните, сателитните и мобилните комуникации, както и IP телефонията осигуряват надежден контакт между абонатите, дори ако те са на различни краища глобус. Как работи телефонни комуникациикогато използвате всеки метод?

Добрата стара жична (аналогова) телефония

Терминът „телефонна“ комуникация най-често се отнася до аналогова комуникация, метод за предаване на данни, който се е превърнал в нещо обичайно за почти век и половина. Когато се използва това, информацията се предава непрекъснато, без междинно кодиране.

Връзката между двама абонати се регулира чрез набиране на номер, след което комуникацията се осъществява чрез предаване на сигнал от човек на човек по проводници в най-буквалния смисъл на думата. Абонатите вече не се свързват от телефонни оператори, а от роботи, което значително опрости и намали цената на процеса, но принципът на работа на аналоговите комуникационни мрежи остава същият.

Мобилни (клетъчни) комуникации

Абонатите на клетъчни оператори погрешно смятат, че са „прерязали кабела“, който ги свързва с телефонни централи. На външен вид всичко е така - човек може да се движи навсякъде (в рамките на покритието на сигнала), без да прекъсва разговора и без да губи контакт със събеседника, и<подключить телефонную связь стало легче и проще.

Въпреки това, ако разберем как работят мобилните комуникации, няма да открием много разлики от работата на аналоговите мрежи. Сигналът всъщност „се носи във въздуха“, само от телефона на обаждащия се отива към приемо-предавателя, който от своя страна комуникира с подобно оборудване, най-близо до извикания абонат... чрез оптични мрежи.

Етапът на радио предаване на данни обхваща само пътя на сигнала от телефона до най-близката базова станция, която е свързана с други комуникационни мрежи по напълно традиционен начин. Ясно е как работят клетъчните комуникации. Какви са неговите плюсове и минуси?

Технологията осигурява по-голяма мобилност в сравнение с аналоговото предаване на данни, но носи същите рискове от нежелана намеса и възможност за подслушване.

Клетъчен сигнален път

Нека разгледаме по-отблизо как точно сигналът достига до извикания абонат.

1. Потребителят набира номер.
2. Телефонът му установява радиовръзка с близката базова станция. Те са разположени на високи сгради, промишлени сгради и кули. Всяка станция се състои от приемо-предавателни антени (от 1 до 12) и блок за управление. Към контролера са свързани базови станции, които обслужват една територия.
3. От блока за управление на базовата станция сигналът се предава по кабел към контролера, а оттам също по кабел към комутатора. Това устройство осигурява вход и изход на сигнал към различни комуникационни линии: междуградски, градски, международни и други мобилни оператори. В зависимост от размера на мрежата, тя може да включва един или няколко комутатора, свързани помежду си чрез кабели.
4. От „вашия“ комутатор сигналът се предава чрез високоскоростни кабели към комутатора на друг оператор, като последният лесно определя в зоната на покритие на кой контролер се намира абонатът, към когото е адресирано обаждането.
5. Превключвателят извиква желания контролер, който изпраща сигнала до базовата станция, която „разпитва” мобилния телефон.
6. Извиканата страна получава входящо повикване.

Тази многослойна мрежова структура позволява натоварването да бъде равномерно разпределено между всички нейни възли. Това намалява вероятността от повреда на оборудването и осигурява непрекъсната комуникация.

Ясно е как работят клетъчните комуникации. Какви са неговите плюсове и минуси? Технологията осигурява по-голяма мобилност в сравнение с аналоговото предаване на данни, но носи същите рискове от нежелана намеса и възможност за подслушване.

Сателитна връзка

Нека да видим как работят сателитните комуникации, най-високото ниво на развитие на радиорелейните комуникации днес. Ретранслатор, поставен в орбита, е в състояние сам да покрие огромна площ от повърхността на планетата. Мрежа от базови станции, какъвто е случаят с клетъчните комуникации, вече не е необходима.

Индивидуален абонат получава възможност да пътува практически без ограничения, оставайки свързан дори в тайгата или джунглата. Абонат, който е юридическо лице, може да прикачи цяла мини телефонна централа към една ретранслаторна антена (това е вече познатата „чиния“), но трябва да се вземе предвид обемът на входящите и изходящите съобщения, както и размерът на файлове, които трябва да бъдат изпратени.

Недостатъци на технологията:

• сериозна зависимост от времето. Магнитна буря или друг катаклизъм може да остави абоната без комуникация за дълго време.
• Ако нещо физически се повреди на сателитен повторител, времето, необходимо за пълното възстановяване на функционалността, ще отнеме много дълго време.
• цената на комуникационните услуги без граници често надвишава по-конвенционалните сметки. При избора на метод за комуникация е важно да прецените доколко имате нужда от такава функционална връзка.

Сателитни комуникации: плюсове и минуси

Основната характеристика на „сателита“ е, че той осигурява на абонатите независимост от наземните комуникационни линии. Предимствата на този подход са очевидни. Те включват:

• мобилност на оборудването. Може да се внедри за много кратко време;
• способността за бързо създаване на обширни мрежи, покриващи големи територии;
• комуникация с труднодостъпни и отдалечени райони;
• резервиране на канали, които могат да бъдат използвани в случай на прекъсване на наземните комуникации;
• гъвкавост на техническите характеристики на мрежата, което позволява да се адаптира към почти всякакви изисквания.

Недостатъци на технологията:

• сериозна зависимост от времето. Магнитна буря или друг катаклизъм може да остави абоната без комуникация за дълго време;
• ако нещо физически се повреди на сателитния ретранслатор, периодът до пълното възстановяване на функционалността на системата ще отнеме много време;
• цената на комуникационните услуги без граници често надвишава по-конвенционалните сметки.

При избора на метод за комуникация е важно да прецените доколко имате нужда от такава функционална връзка.

Как работи клетъчната комуникация

Основните принципи на клетъчната телефония са доста прости. Федералната комисия по комуникациите първоначално установи географски зони на покритие за клетъчни радиосистеми въз основа на модифицирани данни от преброяването на населението от 1980 г. Идеята зад клетъчните комуникации е, че всяка област е подразделена на клетки с шестоъгълна форма, които се събират, за да образуват структура, подобна на пчелна пита, както е показано в фигурата 6.1, а. Шестоъгълната форма е избрана, защото осигурява най-ефективното предаване, приблизително съответстващо на кръговия модел на излъчване, като същевременно елиминира празнините, които винаги се появяват между съседни кръгове.

Една клетка се определя от нейния физически размер, население и модели на трафик. Федералната комисия по комуникациите не регулира броя на клетките в системата или техния размер, оставяйки операторите да задават тези параметри в съответствие с очакваните модели на трафик. На всяка географска област се разпределя фиксиран брой клетъчни гласови канали. Физическият размер на клетката зависи от плътността на абонатите и структурата на повикванията. Например големите клетки (макроклетки) обикновено имат радиус от 1,6 до 24 km с мощност на предавател на базова станция от 1 W до 6 W. Най-малките клетки (микроклетки) обикновено имат радиус от 460 m или по-малко с мощност на предавателя на базовата станция от 0,1 W до 1 W. Фигура 6.1b показва клетъчна конфигурация с два размера на клетките.

Фигура 6.1. – Структура на пчелна пита на клетките а); структура на пчелна пита с пчелни пити с два размера б) класификация на пчелните пити в)

Микроклетки се използват най-често в региони с висока гъстота на населението. Поради малкия си обхват микроклетките са по-малко податливи на смущения, които влошават качеството на предаване, като отражения и закъснения на сигнала.

Една макроклетка може да бъде насложена върху група микроклетки, като микроклетките обслужват бавно движещи се мобилни устройства, а макроклетката обслужва бързодвижещи се мобилни устройства. Мобилното устройство може да определи скоростта на своето движение като бърза или бавна. Това ви позволява да намалите броя на преходите от една клетка към друга и коригирането на данните за местоположението.

Алгоритъмът за преминаване от една клетка към друга може да се променя на къси разстояния между мобилното устройство и микроклетъчната базова станция.

Понякога радиосигналите в клетката са твърде слаби, за да осигурят надеждна комуникация на закрито. Това важи особено за добре екранирани зони и зони с високи нива на смущения. В такива случаи се използват много малки клетки - пикоклетки. Вътрешните пикоклетки могат да използват същите честоти като обикновените клетки в даден регион, особено в благоприятна среда като подземни тунели.

Когато се планират системи, използващи клетки с шестоъгълна форма, предавателите на базовата станция могат да бъдат разположени в центъра на клетката, на ръба на клетката или в горната й част (фигура 6.2 a, b, c, съответно). Клетките с предавател в центъра обикновено използват многопосочни антени, докато клетките с предаватели на ръб или връх обикновено използват секторно насочени антени.

Всепосочните антени излъчват и приемат сигнали еднакво във всички посоки.

Фигура 6.2 – Разположение на предавателите в клетките: в центъра a); на ръба b); в горната част в)

В клетъчна комуникационна система една мощна фиксирана базова станция, разположена високо над центъра на града, може да бъде заменена от множество идентични станции с ниска мощност, които са инсталирани в зоната на покритие на места, разположени по-близо до земята.

Клетките, използващи една и съща група радиоканали, могат да избегнат смущения, ако са правилно разположени. В този случай се наблюдава повторно използване на честотата. Повторното използване на честота е разпределянето на една и съща група честоти (канали) към няколко клетки, при условие че тези клетки са разделени на значителни разстояния. Повторното използване на честотата се улеснява чрез намаляване на зоната на покритие на всяка клетка. На базовата станция на всяка клетка се разпределя група работни честоти, които се различават от честотите на съседните клетки, а антените на базовата станция се избират по такъв начин, че да покриват желаната зона на обслужване в нейната клетка. Тъй като зоната на обслужване е ограничена до границите на една клетка, различни клетки могат да използват една и съща група работни честоти без смущения, при условие че две такива клетки са разположени на достатъчно разстояние една от друга.

Географската зона на обслужване на клетъчна система, съдържаща няколко групи клетки, е разделена на клъстери (Фигура 6.3). Всеки клъстер се състои от седем клетки, на които е разпределен същия брой пълнодуплексни комуникационни канали. Клетките с еднакви буквени означения използват една и съща група работни честоти. Както се вижда от фигурата, едни и същи групи от честоти се използват и в трите клъстера, което дава възможност да се утрои броят на наличните мобилни комуникационни канали. Писма А, б, ° С, д, д, ЕИ Жпредставляват седем честотни групи.

Фигура 6.3 – Принцип на повторно използване на честотата в клетъчните комуникации

Помислете за система с фиксиран брой пълнодуплексни канали, налични в дадена област. Всяка зона на обслужване е разделена на клъстери и получава група канали, които са разпределени между тях нпчелни пити на клъстера, групирани в неповтарящи се комбинации. Всички клетки имат еднакъв брой канали, но могат да обслужват зони с един размер.

По този начин общият брой клетъчни канали, налични в клъстера, може да бъде представен с израза:

F=GN (6.1)

Където Е– броя на пълнодуплексните клетъчни комуникационни канали, налични в клъстера;

Ж– брой канали в клетка;

н– брой клетки в клъстера.

Ако клъстерът е "копиран" в рамките на дадена зона на обслужване мпъти, тогава общият брой канали с пълен дуплекс ще бъде:

C = mGN = mF (6.2)

Където СЪС– общ брой канали в дадена зона;

м– брой клъстери в дадена зона.

От изрази (6.1) и (6.2) става ясно, че общият брой канали в една клетъчна телефонна система е право пропорционален на броя на „повторенията“ на клъстера в дадена зона на обслужване. Ако размерът на клъстера се намали, докато размерът на клетката остане същият, ще са необходими повече клъстери за покриване на дадена зона на обслужване и общият брой канали в системата ще се увеличи.

Броят на абонатите, които могат едновременно да използват една и съща група честоти (канали), без да са в съседни клетки на малка зона на обслужване (например в рамките на град), зависи от общия брой клетки в дадена зона. Обикновено броят на тези абонати е четирима, но в гъсто населени региони може да бъде много по-голям. Този номер се нарича коефициент на повторно използване на честотата или FRF – Фактор на повторно използване на честотата. Математически може да се изрази чрез отношението:

(6.3)

Където н– общият брой пълнодуплексни канали в зоната на обслужване;

СЪС– общият брой пълнодуплексни канали в клетката.

С предвиденото увеличение на клетъчния трафик, повишеното търсене на услуга се посреща чрез намаляване на размера на клетката, разделянето й на няколко клетки, всяка със собствена базова станция. Ефективното разделяне на клетките позволява на системата да обработва повече повиквания, стига клетките да не са твърде малки. Ако диаметърът на клетката стане по-малък от 460 m, тогава базовите станции на съседните клетки ще си влияят една на друга. Връзката между повторната употреба на честотата и размера на клъстера определя как мащаб клетъчна система в случай на нарастваща плътност на абонатите. Колкото по-малко клетки са в един клъстер, толкова по-голяма е вероятността от взаимно влияние между каналите.

Тъй като клетките са с шестоъгълна форма, всяка клетка винаги има шест еднакво разположени съседни клетки, а ъглите между линиите, свързващи центъра на всяка клетка с центровете на съседните клетки, са кратни на 60°. Следователно броят на възможните размери на клъстери и оформления на клетки е ограничен. За да се свържат клетките една с друга без пропуски (по мозаечен начин), геометричните размери на шестоъгълника трябва да бъдат такива, че броят на клетките в клъстера да отговаря на условието:

(6.4)

Където н– брой клетки в клъстера; азИ й– цели неотрицателни числа.

Намирането на маршрут до най-близките клетки със споделен канал (така наречените клетки от първо ниво) става по следния начин:

Преместване на азклетки (през центровете на съседни клетки):

Преместване на йклетки напред (през центровете на съседни клетки).

Например броят на клетките в клъстера и местоположението на клетките от първия ред за следните стойности: j = 2. i = 3 ще бъдат определени от израз 6.4 (Фигура 6.4) N = 3 2 + 3 2 + 2 2 = 19.

Фигура 6.5 показва шестте най-близки клетки, използващи същите канали като клетката А.

Процесът на предаване от една клетка в друга, т.е. когато мобилно устройство се премества от базова станция 1 към базова станция 2 (Фигура 6.6), включва четири основни етапа:

1) иницииране - мобилното устройство или мрежата открива необходимостта от предаване и инициира необходимите мрежови процедури;

2) резервиране на ресурс - с помощта на подходящи мрежови процедури се резервират мрежови ресурси, необходими за трансфер на услуга (гласов канал и канал за управление);

3) изпълнение – директно прехвърляне на управление от една базова станция към друга;

4) прекратяване - излишните мрежови ресурси се освобождават, ставайки достъпни за други мобилни устройства.

Фигура 6.6 – Предаване

Малко тъжно е, че по-голямата част от хората, когато ги попитат: „Как работи клетъчната комуникация?“ отговарят „по въздуха“ или дори „Не знам“.

Продължавайки тази тема, имах забавен разговор с приятел на тема мобилни комуникации. Това се случи точно няколко дни преди празнуването на всички сигналисти и телекомуникатори Празник "Ден на радиото".Случи се така, че поради пламенната си жизнена позиция моят приятел повярва в това мобилната комуникация работи без кабели изобщо чрез сателит. Изключително благодарение на радиовълните. Отначало не можах да го убедя. Но след кратък разговор всичко си дойде на мястото.

След тази приятелска „лекция“ се появи идеята да напиша на прост език за това как работят клетъчните комуникации. Всичко е както е.

Когато наберете номер и започнете да звъните, или някой ви се обади, тогава вашият мобилен телефон комуникира чрез радио каналот една от антените на най-близката базова станция. Къде са тези базови станции, ще попитате?

обръщам внимание на промишлени сгради, градски високи сгради и специални кули. Върху тях има големи сиви правоъгълни блокове с изпъкнали антени с различни форми. Но тези антени не са телевизионни или сателитни, а трансивърклетъчни оператори. Те са насочени в различни посоки, за да осигурят комуникация на абонатите от всички посоки. В крайна сметка не знаем откъде ще дойде сигналът и къде ще ни отведе нещастният абонат със слушалката? На професионален жаргон антените се наричат ​​още "сектори". По правило те са зададени от едно до дванадесет.

От антената сигналът се предава по кабел директно към блока за управление на станцията. Заедно те образуват базовата станция [антени и контролен блок]. Няколко базови станции, чиито антени обслужват отделна зона, например градски район или малък град, са свързани към специално звено - контролер. Към един контролер обикновено се свързват до 15 базови станции.

От своя страна контролерите, от които също може да има няколко, са свързани чрез кабели към „мозъчния тръст“ - превключвател. Превключвателят осигурява изход и вход на сигнали към градски телефонни линии, към други клетъчни оператори, както и междуградски и международни комуникационни оператори.

В малките мрежи се използва само един суич, в по-големите, обслужващи повече от милион абонати наведнъж, могат да се използват два, три или повече суичове, отново свързани помежду си с жици.

Защо такава сложност? Читателите ще попитат. Изглежда, че можете просто да свържете антените към превключвателя и всичко ще работи. И ето базови станции, комутатори, куп кабели... Но не е толкова просто.

Когато човек се движи по улицата пеша или с кола, влак и др. и в същото време говори по телефона, важно е да се гарантира непрекъснатост на комуникацията.Сигналистите наричат ​​процеса на предаване на услугата в мобилните мрежи термин "предаване".Необходимо е своевременно да превключите телефона на абоната от една базова станция на друга, от един контролер на друг и т.н.

Ако базовите станции бяха директно свързани към комутатора, тогава всички тези превключването трябва да се управлява от превключвателя. И „бедният“ вече има какво да прави. Многостепенният мрежов дизайн дава възможност за равномерно разпределение на натоварването върху техническото оборудване. Това намалява вероятността от повреда на оборудването и произтичаща от това загуба на комуникация. В крайна сметка ние всички заинтересованив непрекъсната комуникация, нали?

И така, след като стигна до превключвателя, обаждането ни се прехвърля къмслед това - към мрежата на друг мобилен оператор, градски междуградски и международни комуникации. Разбира се, това се случва чрез високоскоростни кабелни комуникационни канали. Обаждането пристига на централатадруг оператор. В същото време последният „знае“ на коя територия [в зоната на покритие, кой контролер] в момента се намира желаният абонат. Превключвателят предава телефонно обаждане към определен контролер, който съдържа информация в зоната на покритие на коя базова станция се намира получателят на обаждането. Контролерът изпраща сигнал до тази единична базова станция, а тя от своя страна „разпитва“, тоест се обажда на мобилния телефон. Тръба започва да звъни странно.

Целият този дълъг и сложен процес всъщност отнема 2-3 секунди!

По същия начин телефонните разговори се извършват в различни градове в Русия, Европа и света. За контакт комутаторите на различни телекомуникационни оператори използват високоскоростни оптични комуникационни канали. Благодарение на тях един телефонен сигнал изминава стотици хиляди километри за секунди.

Благодаря на великия Александър Попов, че даде на света радио!Ако не беше той, може би сега щяхме да сме лишени от много от предимствата на цивилизацията.

Оставаме в зоната за достъп в нестандартни ситуации.

Има много места по света, където традиционен смартфон със SIM карта от руски оператор не работи. Тази статия ще ви помогне да поддържате връзка, като отговори на три въпроса:

• Как да разберете кои оператори ще работят на мястото, където отивате
• Как да изберем алтернатива на обикновените мобилни комуникации
• Как да получавате/изпращате SMS през интернет (и как да го намерите)

Как да разбера дали 2G/3G/4G ще бъде наличен в място X (Русия)?

Моят житейски опит показва, че не винаги трябва да се вярва на картите на покритие на уебсайтовете на операторите. На моменти те леко разкрасяват реалността. Как да разберете дали телефонът ви ще работи 100% на местата, на които отивате?

През януари тази година Министерството на телекомуникациите и масовите комуникации се зае с проблема и създаде услуга, която показва информация за качеството на приемане на сигнала от различни оператори. Можете да опитате на geo.minsvyaz.ru.

Данните се събират от доброволци. Всеки собственик на Android телефон може да стане такъв, ако си инсталира приложение за следене на качеството на комуникацията. На картата можете да сравните четири оператора едновременно (избирайки ги от 14). Лилавият цвят показва зоните на покритие на 4G, зеленият 3G и оранжевият 2G.

Как да разбера дали 2G/3G/4G ще бъде наличен в място X (други страни)?

Министерството на далекосъобщенията и масовите комуникации не е първото, което излиза с подобно приложение. Години подред комуникационната информация се събира по същия начин от изследователската компания Open Signal.

Кой телефон да вземете на околосветско пътешествие?

Какво да направите, ако на мястото, което ви интересува, няма работещи мобилни оператори? Бъдете готови да похарчите малко. Например, Федор Конюхов винаги е във връзка. Все пак той има няколко сателитни телефона.

Водещият доставчик в тази област е Iridium. Зоната на покритие е цялата планета. Цените на новите телефони започват от 75 хиляди рубли (комплектът включва зарядно устройство с адаптери за пет гнезда и антена за кола). Сателитен рутер с възможност за свързване на не повече от пет устройства ще струва 65 хиляди. Също така трябва да платите директно за комуникационни услуги: 1000 минути разговор/достъп до интернет ще струват 23 800 рубли.

Inmarsat има малко по-малка зона на покритие. На полюсите няма да работи. Оборудването за използване на мрежата е малко по-евтино от Iridium.

От други оператори можете да намерите устройства, започващи от 25 хиляди рубли, а тарифите са по-достъпни. Но преди да закупите, трябва внимателно да проверите зоната на покритие с картата на бъдещите си пътувания, тъй като в този параметър те изостават от лидерите. Например Thuraya не покрива огромната (най-интересната) североизточна част на Русия.

Между другото, току-що споменатият доставчик продава много интересно нещо - прикачен файл за iPhone SatSteel (за съжаление намерих оферти само за 4 и 4S), който ви позволява да използвате сателитна комуникация на вашия смартфон на Apple.

Ако никой от хората, с които отивате на пътуване, все още не е закупил нито едно сателитно комуникационно устройство, тогава можете да спестите много, като го наемете.

При липса на клетъчна комуникация тя успешно се заменя с интернет.

Как да разберете дали Wi-Fi е наличен на място X?

Вече писах за услугата wigle.net в статия. Неговата база данни включва четвърт милиард точки за достъп по целия свят. Местоположението им може да се види на картата.

Интересно е да се погледне статистиката по държави. Всяка пета гореща точка (53 милиона) се намира в Съединените щати. В Русия има 2,5 милиона от тях, но в Узбекистан са само 239 (сигурен съм, че в действителност са повече).

Как да разберете дали има Wi-Fi в самолет?

На routehappy.com можете да проверите дали има Wi-Fi на борда на полета, с който планирате да летите (както и дали има къде да заредите устройствата си и дали има голямо разстояние между седалките).

Как да получавам/изпращам SMS онлайн?

Вече знаете как да провеждате безплатни разговори през интернет без мен. И изпращайте безплатни съобщения и на сайтовете на операторите. Знаете ли как да получавате SMS на руски номер онлайн?

Това знание ще бъде полезно, ако някой ден някой сайт изисква да въведете код за потвърждение за регистрация, а вие летите със самолет или сте в чужбина, оставяйки руската си SIM карта у дома. Или ако имате нужда от друг акаунт в социална мрежа, но нямате втори телефон.