Hücre kulesi nasıl çalışır. Hücresel iletişim nasıl çalışır?

Mobil hücresel iletişim

hücresel- dayalı mobil radyo iletişim türlerinden biri hücresel ağ. Anahtar özellik toplam kapsama alanının, bireysel baz istasyonlarının (BS) kapsama alanları tarafından belirlenen hücrelere (hücrelere) bölünmesi gerçeğinde yatmaktadır. Petekler kısmen örtüşür ve birlikte bir ağ oluşturur. İdeal (düz ve binasız) bir yüzeyde, bir BS'nin kapsama alanı bir dairedir, bu nedenle bunlardan oluşan ağ, altıgen hücreli (petekler) peteklere benzer.

dikkat çekicidir ki, içinde ingilizce versiyon iletişim, hücrelerin altıgen yapısını dikkate almayan "hücresel" veya "hücresel" (hücresel) olarak adlandırılır.

Şebeke, aynı frekans aralığında çalışan aralıklı-ayrı alıcı-vericiler ve bir abonenin bir alıcı-vericinin kapsama alanından bir alıcı-vericinin kapsama alanından kapsama alanına geçtiğinde, mobil abonelerin mevcut konumunu belirlemeye ve iletişimin sürekliliğini sağlayan anahtarlama ekipmanından oluşur. başka.

Tarih

Amerika Birleşik Devletleri'nde mobil telefonun ilk kullanımı 1921'e kadar uzanıyor: Detroit polisi, bilgileri merkezi bir vericiden araçlarda kurulu alıcılara iletmek için 2 MHz bandında tek yönlü gönderici iletişimini kullandı. 1933'te New York polisi, yine 2 MHz bandında olmak üzere iki yönlü bir cep telefonu radyo sistemi kullanmaya başladı. 1934'te ABD Federal İletişim Komisyonu, telefon radyo iletişimi için 30 ... 40 MHz aralığında 4 kanal tahsis etti ve 1940'ta yaklaşık 10 bin polis aracı zaten telefon radyo iletişimi kullanıyordu. Bu sistemlerin tümü genlik modülasyonu kullandı. Frekans modülasyonu 1940'ta kullanılmaya başlandı ve 1946'da genlik modülasyonunun yerini tamamen aldı. İlk halka açık mobil telsiz telefon 1946'da (St. Louis, ABD; Bell Telephone Laboratories) 150 MHz bandını kullanarak ortaya çıktı. 1955'te, 150 MHz aralığında 11 kanallı bir sistem ve 1956'da 450 MHz aralığında 12 kanallı bir sistem çalışmaya başladı. Bu sistemlerin her ikisi de tek yönlüydü ve manuel anahtarlama kullanıyordu. Otomatik dubleks sistemler sırasıyla 1964 (150 MHz) ve 1969'da (450 MHz) çalışmaya başladı.

SSCB'de 1957'de bir Moskova mühendisi L. I. Kupriyanovich, taşınabilir otomatik dubleks mobil radyotelefon LK-1'in bir prototipini ve bunun için bir baz istasyonu yarattı. Mobil telsiz telefon yaklaşık üç kilogram ağırlığında ve 20-30 km menzile sahipti. 1958'de Kupriyanovich, 0,5 kg ağırlığında ve bir sigara kutusu boyutunda aparatın gelişmiş modellerini yarattı. 60'lı yıllarda Bulgaristan'daki Hristo Bochvarov cep telefonu prototipini sergiliyor. "Interorgtechnika-66" sergisinde Bulgaristan yerel bir organizasyon için bir set sunuyor mobil iletişim cepten cep telefonları 10 abonenin bağlantısını sağlayan RAT-0.5 ve ATRT-0.5 ve RATTs-10 baz istasyonu.

50'lerin sonunda, SSCB'de Altay otomobil radyotelefon sisteminin gelişimi başladı. Deneme işlemi 1963'te Altay sistemi başlangıçta 150 MHz frekansında çalıştı. 1970 yılında Altay sistemi SSCB'nin 30 şehrinde işletildi ve bunun için 330 MHz bandı tahsis edildi.

Benzer şekilde, doğal farklılıklarla ve daha küçük ölçekte, diğer ülkelerde de durum gelişmiştir. Bu nedenle, Norveç'te, 1931'den beri deniz mobil iletişimleri olarak halka açık telefon radyo iletişimleri kullanılmaktadır; 1955'te ülkede 27 kıyı radyo istasyonu vardı. Karasal mobil iletişim, İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra elle anahtarlanan özel ağlar şeklinde gelişmeye başladı. Böylece, 1970'e gelindiğinde, bir yandan cep telefonu radyo iletişimi oldukça yaygınlaşmıştı, ancak diğer yandan, kesin olarak tanımlanmış frekans bantlarında sınırlı sayıda kanalla, hızla artan ihtiyaçlara açıkça ayak uyduramadı. . Çıkış bir sistem şeklinde bulundu hücresel iletişim hücresel yapıya sahip bir sistemde frekansların yeniden kullanılması nedeniyle kapasiteyi önemli ölçüde artırmayı mümkün kıldı.

Tabii ki, genellikle hayatta olduğu gibi, bireysel elemanlar hücresel iletişim sistemleri daha önce de vardı. Özellikle, 1949'da Detroit'te (ABD) bir taksi gönderme servisi tarafından hücresel sistemin bir benzeri kullanıldı. yeniden kullanmakönceden belirlenmiş konumlarda kullanıcılar tarafından manuel kanal geçişi ile farklı hücrelerdeki frekanslar. Bununla birlikte, bugün hücresel iletişim sistemi olarak bilinen sistemin mimarisi, Aralık 1971'de FCC'ye sunulan Bell System teknik raporunda yalnızca ana hatlarıyla belirtilmiştir. Ve o zamandan itibaren, gerçekten muzaffer hale gelen hücresel iletişimin gelişimi başlar. 1985'ten beri. g., son on yılda.

1974'te FCC, 800 MHz aralığında hücresel iletişim için 40 MHz frekans bandı tahsis etmeye karar verdi; 1986'da aynı aralıkta 10 MHz daha eklendi. 1978'de, 2.000 abone için ilk prototip hücresel iletişim sisteminin testleri Chicago'da başladı. Bu nedenle, 1978, hücresel iletişimin pratik uygulamasının başladığı yıl olarak kabul edilebilir. İlk otomatik ticari hücresel sistem de Ekim 1983'te Chicago'da işletmeye alındı. Amerikalı tarafından Telefon ve Telgraf (AT&T). Kanada'da hücresel iletişim 1978'den beri, Japonya'da - 1979'dan beri, İskandinav ülkelerinde (Danimarka, Norveç, İsveç, Finlandiya) - 1981'den beri, İspanya ve İngiltere'de - 1982'den beri kullanılmaktadır. Temmuz 1997 itibariyle g. hücresel iletişim tüm kıtalarda 140'tan fazla ülkede faaliyet göstermekte ve 150 milyondan fazla aboneye hizmet vermektedir.

İlk ticari olarak başarılı hücresel ağ, Fin Autoradiopuhelin (ARP) ağıydı. Bu isim Rusça'ya "Araba telsiz telefonu" olarak çevrilmiştir. Şehirde başlatılan, Finlandiya topraklarının %100'üne ulaştı c. Hücrenin boyutu yaklaşık 30 km idi, şehirde 30 binden fazla abone vardı. 150 MHz frekansında çalıştı.

Hücresel iletişim ilkesi

Bir hücresel ağın ana bileşenleri cep telefonları ve baz istasyonları... Baz istasyonları genellikle çatılarda ve kulelerde bulunur. Dahil olmak cep telefonu havayı dinler, baz istasyonundan bir sinyal bulur. Telefon daha sonra benzersiz tanımlama kodunu istasyona gönderir. Telefon ve istasyon, düzenli aralıklarla paket alışverişinde bulunarak sürekli radyo teması sağlar. Telefon, istasyonla bir analog protokol (NMT-450) veya dijital (DAMPS, GSM, eng. devretmek).

Hücresel ağlar, ağ performansını optimize etmenize ve kapsama alanını iyileştirmenize olanak tanıyan farklı standartlardaki baz istasyonlarından oluşabilir.

Farklı operatörlerin hücresel ağları birbirine ve sabit hatlara bağlanır telefon ağı... Bu, bir operatörün abonelerinin cep telefonlarından sabit hatlara ve sabit hatlardan cep telefonlarına kadar başka bir operatörün abonelerini aramasını sağlar.

operatörler Farklı ülkeler roaming anlaşmaları yapabilirler. Bu tür anlaşmalar sayesinde bir abone yurtdışındayken (daha yüksek ücretlerle de olsa) başka bir operatörün şebekesi üzerinden arama yapabilir ve alabilir.

Rusya'da hücresel iletişim

Rusya'da hücresel iletişim 1990'dan beri tanıtılmaya başlandı, ticari kullanım 9 Eylül 1991'de Delta Telecom'un St. Petersburg'da Rusya'daki ilk hücresel ağı (NMT-450 standardında çalışıyordu) başlatmasıyla başladı ve ilk sembolik mobil arama St. Petersburg belediye başkanı Anatoly Sobchak tarafından yapıldı. . Temmuz 1997'ye kadar, Rusya'daki toplam abone sayısı yaklaşık 300 bindi. 2007 için, Rusya'da kullanılan ana hücresel iletişim protokolleri GSM-900 ve GSM-1800'dür. Ayrıca, UMTS çalışır. Özellikle, Rusya'daki bu standart ağının ilk parçası, 2 Ekim 2007'de MegaFon şirketi tarafından St. Petersburg'da faaliyete geçirildi. Sverdlovsk bölgesi, DAMPS standardının bir hücresel ağını işletmeye devam ediyor, şirkete ait Hücresel iletişim "MOTIV".

Aralık 2008'de Rusya'da 187,8 milyon mobil kullanıcı vardı (satılan SIM kart sayısına göre). Bu tarih itibariyle hücresel iletişimin penetrasyon oranı (100 kişi başına düşen SIM kart sayısı) böylece %129,4 olmuştur. Moskova dışındaki bölgelerde penetrasyon oranı % 119,7'yi aştı.

Aralık 2008 itibariyle en büyük cep telefonu operatörlerinin pazar payı MTS için %34,4, VimpelCom için %25,4 ve MegaFon için %23,0 idi.

Aralık 2007'de, Rusya'daki mobil kullanıcı sayısı Moskova'da 172.87 milyon aboneye, St. Petersburg'da 29.9'a - 9.7 milyona yükseldi.Rusya'daki penetrasyon oranı -% 119.1'e, Moskova'da -% 176 , St. Petersburg - % 153. Aralık 2007 itibariyle en büyük cep telefonu operatörlerinin pazar payı: MTS %30,9, VimpelCom %29,2, MegaFon %19,9, diğer operatörler %20 idi.

İngiliz araştırma şirketi Informa Telecoms & Media'nın 2006 yılı verilerine göre, Rusya'daki bir tüketici için bir dakikalık hücresel iletişimin ortalama maliyeti 0,05 dolardı - bu G8 ülkeleri arasındaki en düşük rakam.

IDC, Rus cep telefonu pazarına ilişkin bir araştırmaya dayanarak, 2005 yılında Rusya Federasyonu sakinlerinin cep telefonlarındaki toplam konuşma süresinin 155 milyar dakikaya ulaştığı sonucuna vardı ve Metin mesajları 15 milyar parça sevk edildi.

J "son & Partners tarafından yapılan bir araştırmaya göre, Kasım 2008 sonu itibariyle Rusya'da kayıtlı SIM kart sayısı 183,8 milyona ulaştı.

Ayrıca bakınız

Kaynakları

Bağlantılar

  • Hücresel iletişimin nesilleri ve standartları hakkında bilgi sitesi.
  • Rusya 2002-2007'de hücresel iletişim, resmi istatistikler

Cep telefonumuzda arama düğmesine bastıktan sonra ne olduğunu kaçımız merak ediyoruz? Hücresel ağlar nasıl çalışır?

Büyük olasılıkla hayır. Çoğu zaman yazıyoruz federal numara makinedeki muhatap, kural olarak, iştedir, bu yüzden orada ne olduğu ve nasıl çalıştığı, belirli bir zamanda bizi ilgilendirmiyor. Ama bunlar harika şeyler. Dağlarda veya okyanusun ortasında bir insanı nasıl arayabilirsin? Neden bir konuşma sırasında birbirimizi pek duyamıyoruz, hatta tamamen kesiyoruz. Makalemiz hücresel iletişimin nasıl çalıştığına ışık tutmaya çalışacaktır.

Bu nedenle, Rusya'nın yoğun nüfuslu bölgelerinin çoğu, kısaltma olmadan Baz İstasyonları olarak adlandırılan BS olarak adlandırılır. Birçoğu şehirler arasında seyahat ederken dikkatlerini onlara çevirebilir. Açık bir alanda Baz İstasyonları daha çok kırmızı beyaz kulelere benzer. Ancak şehirde, bu tür baz istasyonları, konut dışı yüksek binaların çatılarına düşünceli bir şekilde yerleştirilmiştir. Bu kuleler, coğrafi olarak 35 kilometreden fazla olmayan bir yarıçap içinde bulunan herhangi bir cep telefonundan sinyal alma yeteneğine sahiptir. BS ile telefon arasındaki "iletişim", özel bir servis veya ses kanalı aracılığıyla gerçekleşir.

Bir kişi mobil cihazda ihtiyacı olan numarayı aradığı anda cihaz kendisine en yakın Baz İstasyonunu, dolayısıyla özel bir servis kanalını bulur ve bir ses kanalı tahsis etmesini ister. Kule, cihazdan bir istek aldıktan sonra, sözde kontrolöre BSC olarak kısaltılacak bir istek gönderir. Bu denetleyici, isteği anahtara yönlendirir. "Akıllı" anahtar MSC, aranan abonenin hangi operatöre bağlı olduğunu belirleyecektir.

Bir ağdaki bir telefona, örneğin bir Beeline abonesinden bu operatörün başka bir abonesine veya MTS içinde, Megafon içinde vb. aranan abonenin konumu. Ev Konumu Kaydı sayesinde, anahtar kişinin nerede olduğunu bulacaktır. Her yerde, evde, işte, ülkede ve hatta başka bir ülkede olabilir. Bu, anahtarın aramayı uygun anahtara aktarmasını engellemez. Ve sonra "top" "gevşemeye" başlayacak. Yani, anahtardan gelen çağrı - "cevaplayıcı" kontrolöre - "cevaplayıcıya", ardından sırasıyla Baz İstasyonuna ve cep telefonuna gidecektir.

Santral, aranan abonenin başka bir operatöre ait olduğunu öğrenirse, farklı bir şebekenin santraline istek gönderir.
Katılıyorum, şema oldukça basit, ancak hayal etmesi zor. "Akıllı" Baz İstasyonu telefonu nasıl bulur, bir istek gönderir ve anahtarın kendisi operatörü ve başka bir anahtarı belirler. Baz İstasyonu gerçekten nedir? Bunların, binanın çatısının altında, çatı katında veya özel bir kapta bulunan birkaç demir dolap olduğu ortaya çıktı. Ana koşul, odanın mükemmel şekilde klimalı olması gerektiğidir.

BS'nin, bağlantıyı "yakalamasına" yardımcı olan bir antene sahip olması mantıklıdır. BS'deki anten, her biri bölgeden sorumlu olan birkaç bölümden (sektörden) oluşur. Antenin dikey olarak konumlandırılan kısmı cep telefonları ile iletişimden, yuvarlak kısmı ise kontrolör ile iletişimden sorumludur.

Bir sektör aynı anda yetmiş kişiden çağrı alabilir. telefonlar... Bir BS'nin altı sektörden oluşabileceğini göz önünde bulundurarak, aynı zamanda sessizce 6 * 72 = 432 çağrıya hizmet edecektir.

Kural olarak, Baz İstasyonunun bu gücü "baştan sona" yeterlidir. Tabii ki, ülkemizin tüm nüfusunun aynı anda birbirini aramaya başladığı durumlar var. Bu bir Yeni Yıl. Bazıları telefona imrenilen "Yeni Yılınız Kutlu Olsun!" demeye ihtiyaç duyarken, diğerleri "Corporation of Communications"dan sınırsız tarife ile saatlerce konuşmaya, misafirleri ve bütün gece için planları tartışmaya hazır.

Ancak aramanın süresi ne olursa olsun Baz İstasyonları baş edemez ve aboneye ulaşmak çok zor olabilir. Ancak yılın çoğu için hafta içi günlerde, özellikle optimal iş yükü için altı sektörden BS oldukça yeterlidir, operatör için İstasyonlar bölge nüfusuna göre seçilir. Bazı operatörler, sağlanan iletişimin kalitesini artırmak için tercihlerini büyük BS'ye verir.

Baz istasyonunun çalışabileceği ve desteklenen cihaz sayısını ve kat edilen mesafeyi belirleyen üç aralık vardır. 900 MHz aralığında, istasyon geniş bir alanı kapsayabilir, ancak 1800 MHz aralığında mesafe önemli ölçüde azalacaktır, ancak bağlı vericilerin sayısı artacaktır. Üçüncü bant, 2100 MHz, yeni nesil iletişim anlamına gelir - 3G.
Seyrek nüfuslu alanlarda 900 MHz'de bir Baz İstasyonu kurmanın daha uygun olduğu açıktır, ancak bir şehirde kalın beton duvarlara daha iyi nüfuz etmek için 1800 MHz uygundur ve bu BS'lere on kat daha fazla ihtiyaç duyulacaktır. bir köy. Bir BS'nin aynı anda üç bandı destekleyebileceğini unutmayın.

900 MHz modundaki istasyonlar, 35 km yarıçaplı bir alanı kapsar, ancak şu an Birkaç telefona hizmet verdiği için 70 km'ye kadar "nüfuz edebilir". Doğal olarak, cep telefonlarımız BS'yi 70 km mesafeden bile "bulabilir". Baz İstasyonları, dünya yüzeyini mümkün olduğunca kaplayacak şekilde tasarlanmıştır ve çok sayıda insanlar tam olarak yere bağlanır, bu nedenle, mümkünse, sinyalleri en az 35 kilometre mesafeden, aynı mesafeden yakalamak için, ancak baz istasyonları gökyüzüne "nüfuz etmez".

Yolcularına hücresel iletişim sağlamak için bazı havayolları uçaklara küçük BS'ler yerleştirmeye başlıyor. "Göksel" Baz İstasyonunun "dünya" ile iletişimi kullanılarak gerçekleştirilir. uydu kanalı... işten beri mobil cihazlar uçuş sürecine müdahale edebilir, yerleşik BS kolayca açılıp kapatılabilir, iletimin tamamen kapanmasına kadar çeşitli çalışma modlarına sahip olabilir sesli mesajlar... Uçuş sırasında telefon yanlışlıkla baz istasyonuna aktarılabilir. en kötü sinyal veya ücretsiz kanallar olmadan. Bu durumda arama sonlandırılır. Bütün bunlar, hareket halindeki gökyüzünde hücresel iletişimin incelikleridir.

Uçakların yanı sıra çatı katı sakinlerinin de bazı sorunları var. Hatta sınırsız tarife ve VIP - farklı BS durumunda mobil operatörün koşulları yardımcı olmayacaktır. Bir odadan diğerine hareket eden yüksek kattaki bir apartman sakini teması kaybedecek. Bu, bir odadaki telefonun bir baz istasyonunu "görmesi" ve diğerinde diğerini "keşfetmesi" nedeniyle olabilir. Bu nedenle, bir konuşma sırasında bağlantı kesilir, çünkü bu BS'ler birbirinden göreceli olarak uzaktadır ve aynı operatör için "komşu" bile sayılmazlar.

Bugün asla cep telefonu kullanmayacak birini bulmak pek mümkün değil. Ancak herkes hücresel iletişimin nasıl çalıştığını anlıyor mu? Hepimizin uzun süredir alıştığı bir şey nasıl çalışır ve çalışır? Baz istasyonlarından gelen sinyaller kablolarla mı iletiliyor yoksa hepsi başka bir şekilde mi çalışıyor? Ya da belki tüm hücresel iletişim işlevleri yalnızca radyo dalgaları nedeniyle? Bu ve diğer soruları yazımızda bir açıklama bırakarak cevaplamaya çalışacağız. GSM standardı onun dışında.

Bir kişi cep telefonundan bir arama yapmaya çalıştığında veya onu aramaya başladığında, telefon radyo dalgalarıyla baz istasyonlarından birine (en erişilebilir), antenlerinden birine bağlanır. Şehirlerimizin evlerine, sanayi binalarının çatı ve cephelerine, yüksek binalara ve son olarak istasyonlar için özel olarak dikilmiş kırmızı-beyaz direklere (özellikle karayolları boyunca) bakıldığında baz istasyonları burada burada görülebilir. ).

Bu istasyonlar, çeşitli antenlerin (genellikle 12 antene kadar) farklı yönlere yapıştığı dikdörtgen gri renkli kutulara benziyor. Buradaki antenler hem alım hem de iletim için çalışır ve hücresel operatöre aittir. Baz istasyonu antenleri, 35 kilometreye kadar her yönden abonelere “şebeke kapsama alanı” sağlamak için mümkün olan tüm yönlere (sektörlere) yönlendirilir.

Bir sektöre ait bir anten aynı anda 72 çağrıya kadar hizmet verebilir ve eğer 12 anten varsa, o zaman hayal edin: Prensip olarak 864 çağrıya aynı anda büyük bir baz istasyonu tarafından hizmet verilebilir! Genellikle 432 kanal (72*6) ile sınırlı olmasına rağmen. Her anten, baz istasyonu kontrol ünitesine bir kablo ile bağlanır. Ve zaten birkaç baz istasyonunun blokları (her istasyon bölgenin kendi kısmına hizmet eder) kontrolöre bağlıdır. Bir kontrolöre en fazla 15 baz istasyonu bağlanabilir.

Baz istasyonu prensip olarak üç bantta çalışabilir: 900 MHz sinyali binalara ve yapılara daha iyi nüfuz eder, daha fazla yayılır, bu nedenle verilen aralık genellikle köylerde ve tarlalarda kullanılır; 1800 MHz frekansındaki sinyal şu ​​ana kadar yayılmaz, ancak bir sektöre daha fazla verici kurulur, bu nedenle şehirlerde bu tür istasyonlar daha sık kurulur; son olarak 2100 MHz bir 3G ağıdır.

Elbette bir yerleşim yerinde veya bölgede birkaç kontrolör olabilir, bu nedenle kontrolörler sırayla kablolarla anahtara bağlanır. Anahtarın görevi, mobil operatörlerin ağlarını birbirleriyle ve normal şehir hatlarıyla bağlamaktır. telefon bağlantısı, Uzun mesafe iletişimi ve Uluslararası iletişim... Ağ küçükse bir anahtar yeterlidir, ağ büyükse iki veya daha fazla anahtar kullanılır. Anahtarlar kablolarla birbirine bağlanır.

Sokakta cep telefonuyla konuşan bir kişiyi hareket ettirme sürecinde, örneğin: yürüyor, toplu taşımaya biniyor veya özel bir arabada hareket ediyor - telefonu bir an için şebekeyi kaybetmemeli, konuşma olmamalıdır. kesilebilir.

Bir baz istasyonu ağının, bir antenin kapsama alanından diğerinin kapsama alanına (bir antenin kapsama alanından) geçiş sürecinde bir aboneyi bir antenden diğerine çok hızlı bir şekilde değiştirme yeteneği nedeniyle iletişimin sürekliliği elde edilir. hücreden hücreye). Abonenin kendisi, bir baz istasyonuyla nasıl ilişkilendirilmeyi bıraktığını ve zaten diğerine bağlı olduğunu, antenden antene, istasyondan istasyona, denetleyiciden denetleyiciye nasıl geçtiğini fark etmez ...

Aynı zamanda, anahtar, ekipman arızası olasılığını azaltmak için çok katmanlı bir ağ şeması üzerinden optimum yük dağılımı sağlar. Çok seviyeli bir ağ şu şekilde oluşturulur: cep telefonu - baz istasyonu - kontrolör - anahtar.

Diyelim ki bir arama yaptık ve şimdi sinyal santrale ulaştı. Anahtar, aramamızı hedef aboneye - şehir şebekesine, uluslararası veya uzun mesafeli iletişim şebekesine veya başka bir şebekeye aktarır. mobil operatör... Tüm bunlar, yüksek hızlı fiber optik kablo kanalları kullanılarak çok hızlı bir şekilde gerçekleşir.

Ardından, çağrımız, çağrıyı alan abonenin (bizim tarafımızdan aranan) tarafında bulunan santrale gider. "Alma" anahtarı, aranan abonenin nerede bulunduğu, hangi ağ kapsama alanı içinde: hangi kontrolör, hangi baz istasyonu hakkında zaten verilere sahiptir. Ve böylece, şebeke anketi baz istasyonundan başlar, muhatap bulunur ve telefonu “bir çağrı alır”.

Numaranın çevrildiği andan aramanın alıcı tarafta çaldığı ana kadar açıklanan olaylar zincirinin tamamı, genellikle 3 saniyeden fazla sürmez. Bugün dünyanın herhangi bir yerinde bu şekilde arayabiliriz.

Andrey Povny

Bunu yapmak için Beeline şirketine gitmenizi öneririz.

Rusya topraklarında çok sayıda BS - baz istasyonu kuruldu. Muhtemelen birçoğunuz, konut dışı binaların çatılarına kurulan veya tarlalarda yükselen kırmızı ve beyaz yapılar gördünüz. Bu tür her bir baz istasyonu, bir cep telefonundan 35 km'ye kadar bir mesafeden bir sinyal alabilir, onunla servis veya ses kanalları aracılığıyla iletişim kurabilir.

Telefonunuzda istediğiniz abonenin numarasını çevirdikten sonra şunlar olur: cep telefonu en yakın BS'yi bulur, servis kanalı aracılığıyla onunla bağlantı kurar ve bir ses kanalı ister. Bundan sonra, BS, kontrolöre (BSC) bir istek gönderir ve daha sonra iletişim cihazına gider. Aranan aboneye sizinle aynı operatör tarafından hizmet veriliyorsa, Communicator, aradığınız kişinin tam olarak nerede olduğunu bulmak için Ev Konumu Kaydı (HLR) veritabanını kontrol edecek ve aramayı doğru anahtara yönlendirecek ve daha sonra aktaracaktır. kontrol cihazına ve ardından Baz İstasyonuna yapılan çağrı. Son olarak Baz İstasyonu kişinin cep telefonuyla iletişime geçecek ve sizi ona bağlayacaktır. Ve konuşmak istediğiniz kişi başka bir hücresel operatörün abonesiyse veya bir şehir numarasını ararsanız, anahtar diğer şebekenin ilgili anahtarını "bulur" ve onunla iletişim kurar. Yeterince kafa karıştırıcı geliyor, değil mi? Bu sorunu daha ayrıntılı olarak analiz etmeye çalışalım.

Ama donanıma geri dönelim. Daha önce de söylediğimiz gibi, BS'den çağrı denetleyiciye (BSC) aktarılır. Dışa doğru, Baz İstasyonundan çok farklı değil:

Kontrolörün hizmet verebileceği BS sayısı altı düzineye ulaşabilir. Kontrolör ve BS, optik veya radyo röle kanalları aracılığıyla iletişim kurar. Kontrolör, radyo kanallarının çalışmasını yönetir.

Aşağıda anahtarın ne olduğunu görebilirsiniz:

Anahtar tarafından desteklenen denetleyicilerin sayısı iki ile otuz arasında değişir. Anahtarlar, metal ekipman dolapları ile dolu büyük odalara yerleştirilir.

Anahtarın görevi trafiği yönetmektir. Daha önce, abonelerin birbirleriyle konuşmak için önce telefon operatörüyle iletişim kurması gerekiyordu, daha sonra gerekli kabloları manuel olarak yeniden düzenledi, şimdi anahtar rolüyle harika bir iş çıkarıyor.

Arabaların içinde veri okumak ve işlemek için cihazlar var:

Kontrolörler ve anahtarlar günün 24 saati tetikte kontrol altındadır. İzleme, CCS (Ağ Kontrol Merkezinin Uçuş Kontrol Merkezi) adı verilen sistemde gerçekleştirilir.

aslan 2 Şubat 2016'da yazıldı

Hücresel iletişim son zamanlarda günlük hayatımızda o kadar sağlam bir şekilde yerleşmiştir ki hayal etmesi zor modern toplum onsuz. Diğer birçok büyük icat gibi, cep telefonu da hayatımızı büyük ölçüde etkiledi ve birçok alanında. Bu uygun iletişim biçimi olmasaydı geleceğin nasıl olacağını söylemek zor. Muhtemelen uçan arabaların, uçan kaykayların ve çok daha fazlasının olduğu, ancak hücresel bağlantının olmadığı "Geleceğe Dönüş-2" filmindekiyle aynıdır!

Ancak bugün özel bir raporda gelecek hakkında değil, modern hücresel iletişimin nasıl düzenlendiği ve çalıştığı hakkında bir hikaye olacak.


3G / 4G formatında modern hücresel iletişim çalışmaları hakkında bilgi edinmek için yeni federal operatör Tele2'yi ziyaret etmeyi istedim ve tüm günümü cep telefonlarımız aracılığıyla veri iletiminin tüm inceliklerini açıklayan mühendisleriyle geçirdim. .

Ama önce, size hücresel iletişimin ortaya çıkış tarihinden biraz bahsedeceğim.

Kablosuz iletişim ilkeleri neredeyse 70 yıl önce test edildi - ilk halka açık mobil telsiz telefon 1946'da ABD'nin St. Louis kentinde ortaya çıktı. Sovyetler Birliği'nde 1957'de bir mobil radyotelefon prototipi oluşturuldu, daha sonra diğer ülkelerden bilim adamları yarattı benzer cihazlar ile birlikte farklı özellikler ve sadece Amerika'da geçen yüzyılın 70'lerinde hücresel iletişimin modern ilkeleri tanımlandı, ardından gelişimi başladı.

Martin Cooper - taşınabilir hücresel prototipin mucidi Motorola telefon DynaTAC 1,15 kg ağırlığında ve 22,5x12,5x3,75 cm boyutlarında

Batı ülkelerinde, geçen yüzyılın 90'lı yıllarının ortalarında, hücresel iletişim nüfusun çoğu tarafından yaygınlaştı ve kullanıldıysa, o zaman Rusya'da sadece görünmeye başladı ve 10 yıldan biraz daha uzun bir süre önce herkes tarafından kullanılabilir hale geldi.


Birinci ve ikinci nesil formatlarda çalışan hantal tuğla benzeri cep telefonları tarihe geçti ve yerini 3G ve 4G özellikli akıllı telefonlara, daha iyi sesli iletişime ve yüksek İnternet hızına bıraktı.

Bağlantı neden hücresel olarak adlandırılıyor? Çünkü iletişimin sağlandığı bölge, merkezinde baz istasyonlarının (BS) bulunduğu ayrı hücrelere veya hücrelere bölünmüştür. Her "hücrede" abone, belirli bölgesel sınırlar içinde aynı hizmetleri alır. Bu, bir "hücreden" diğerine geçerken abonenin bölgesel bağlılık hissetmediği ve iletişim hizmetlerini özgürce kullanabileceği anlamına gelir.

Hareket halindeyken bağlantının devamlılığının olması çok önemlidir. Bu, abone tarafından kurulan bağlantının röle üzerindeki komşu hücreler tarafından alındığı ve abonenin sosyal ağlarda konuşmaya veya kazmaya devam ettiği sözde devir ile sağlanır.

Tüm ağ iki alt sisteme bölünmüştür: bir baz istasyonu alt sistemi ve bir anahtarlama alt sistemi. Şematik olarak, şöyle görünür:

Bir "hücrenin" ortasında, yukarıda bahsedildiği gibi, genellikle üç "hücreye" hizmet veren bir baz istasyonu bulunur. Baz istasyonundan gelen radyo sinyali, her biri kendi "hücresine" yönlendirilmiş 3 sektör anteni aracılığıyla yayılır. Öyle olur ki, bir baz istasyonunun birkaç anteni aynı anda bir "hücreye" yönlendirilir. Bunun nedeni, hücresel ağın birkaç bantta (900 ve 1800 MHz) çalışmasıdır. Ek olarak, bu baz istasyonu aynı anda birkaç nesil iletişim (2G ve 3G) ekipmanına sahip olabilir.

Ancak BS Tele2 kulelerinde, yalnızca üçüncü ve dördüncü nesil - 3G / 4G ekipmanı var, çünkü şirket eski formatları molalardan kaçınmaya yardımcı olan yenileri lehine terk etmeye karar verdi. sesli iletişim ve daha kararlı internet sağlar. Sosyal ağların müdavimleri, günümüzde internet hızının çok önemli olduğu gerçeğinde bana destek olacak, birkaç yıl önce olduğu gibi 100-200 kb / s artık yeterli değil.

BS için en yaygın yer, onun için özel olarak inşa edilmiş bir kule veya direktir. Kırmızı ve beyaz BS kulelerini konutlardan uzakta (bir tarlada, bir tepede) veya yakınlarda yüksek binaların olmadığı yerlerde görebiliyordunuz. Benim penceremden görünen bu gibi.

Ancak, kentsel alanlarda büyük bir yapı için yer bulmak zordur. Bu nedenle büyük şehirlerde baz istasyonları binaların üzerine yerleştirilmiştir. Her istasyon, 35 km'ye kadar mesafedeki cep telefonlarından bir sinyal alır.

Bunlar antenlerdir, BS ekipmanının kendisi tavan arasında veya bir çift demir dolap olan çatıdaki bir kapta bulunur.

Bazı baz istasyonları tahmin bile edemeyeceğiniz yerlerde bulunur. Bu otoparkın çatısında olduğu gibi.

BS anteni, her biri kendi yönünde bir sinyal alan / gönderen birkaç sektörden oluşur. Dikey anten telefonlarla iletişim kuruyorsa, yuvarlak anten BS'yi kontrolöre bağlar.

Özelliklerine bağlı olarak, her sektör aynı anda 72 çağrıya kadar işleyebilir. BS 6 sektörden oluşabilir ve 432 çağrıya kadar hizmet verebilir, ancak genellikle istasyonlara daha az verici ve sektör kurulur. Tele2 gibi hücresel operatörler, iletişim kalitesini artırmak için daha fazla baz istasyonu kurmayı tercih ediyor. Dediğim gibi en çok kullanılan modern ekipman: Ericsson baz istasyonları, ulaşım ağı - Alcatel Lucent.

Baz istasyonu alt sisteminden sinyal, abonenin istediği yönde bağlantının kurulduğu anahtarlama alt sistemine iletilir. Anahtarlama alt sistemi, aboneler hakkında bilgi depolayan bir dizi veri tabanına sahiptir. Ayrıca, bu alt sistem güvenlikten sorumludur. Basitçe söylemek gerekirse, anahtar gerçekleştirir Sizi aboneye elle bağlayan kadın operatörlerle aynı işlevlere sahiptir, ancak şimdi tüm bunlar otomatik olarak gerçekleşir.

Bu baz istasyonunun donanımı bu demir dolapta gizlidir.

Konvansiyonel kulelerin yanı sıra kamyonlara yerleştirilen baz istasyonlarının mobil versiyonları da bulunmaktadır. Doğal afetlerde veya kalabalık yerlerde (futbol stadyumları, merkez meydanlar) tatillerde, konserlerde ve çeşitli etkinliklerde kullanıma çok uygundur. Ancak ne yazık ki mevzuattaki sorunlar nedeniyle henüz geniş bir uygulama alanı bulamamışlardır.

Yer seviyesinde optimum radyo kapsama alanı sağlamak için baz istasyonları, 35 km menzile rağmen özel bir şekilde tasarlanmıştır. sinyal, uçağın uçuş yüksekliği için geçerli değildir. Bununla birlikte, bazı havayolları, uçak içinde hücresel iletişim sağlamak için uçaklarına küçük baz istasyonları kurmaya başladı bile. Böyle bir BS, bir uydu bağlantısı kullanarak karasal bir hücresel ağa bağlanır. Sistem, gece uçuşlarında sesi kapatmak gibi belirli hizmet türlerinin yanı sıra, mürettebatın sistemi açıp kapatmasını sağlayan bir kontrol paneli ile tamamlanmaktadır.

Ayrıca uzmanların hücresel iletişimin kalitesini nasıl kontrol ettiğini görmek için Tele2 ofisine baktım. Birkaç yıl önce böyle bir oda, ağ verilerini (tıkanıklık, ağ arızaları vb.) gösteren monitörlerle tavana asılmış olsaydı, zamanla bu kadar çok sayıda monitöre olan ihtiyaç ortadan kalktı.

Teknolojiler zaman içinde büyük ölçüde gelişti ve birkaç uzmana sahip bu kadar küçük bir oda, Moskova'daki tüm ağın çalışmasını izlemek için yeterli.

Tele2 ofisinden birkaç görüntü.

Şirket çalışanlarının toplantısında, başkenti ele geçirme planları tartışılıyor) İnşaatın başlangıcından bugüne kadar, Tele2 tüm Moskova'yı ağıyla kapsamayı başardı ve yavaş yavaş Moskova bölgesini fethediyor ve 100'den fazla üs başlatıyor. haftalık istasyonlar. Artık bölgede yaşadığım için bu benim için çok önemli. Böylece bu ağ şehrime olabildiğince çabuk gelsin.

Şirket, 2016 yılı için tüm istasyonlarda metroda yüksek hızlı iletişim sağlamayı planlıyor, 2016 yılının başında Tele2 iletişimi 11 istasyonda mevcut: Borisovo metrosunda 3G / 4G iletişimi, Delovoy Tsentr, Kotelniki, Lermontovsky Prospekt , Troparevo, Shipilovskaya, Zyablikovo, 3G: Belorusskaya (Koltsevaya), Spartak, Pyatnitskoe shosse, Zhulebino.

Yukarıda söylediğim gibi, Tele2, GSM formatını üçüncü ve dördüncü nesil standartlar olan 3G / 4G lehine terk etti. Bu, daha istikrarlı iletişim sağlamak ve daha istikrarlı iletişim sağlamak için daha yüksek frekanslı (örneğin, Moskova Çevre Yolu içinde, BS'ler birbirinden yaklaşık 500 metre mesafede durur) 3G / 4G baz istasyonlarının kurulmasına izin verir. yüksek hız mobil internet, önceki biçimlerin ağlarında yoktu.

Şirketin ofisinden, mühendisler Nikifor ve Vladimir şirketinde iletişim hızını ölçmeleri gereken noktalardan birine gidiyorum. Nikifor, iletişim ekipmanının kurulu olduğu direklerden birinin karşısında duruyor. Yakından bakarsanız, biraz daha solda, diğer hücresel operatörlerin ekipmanlarıyla birlikte böyle bir başka direk göreceksiniz.

Garip bir şekilde, ama hücresel operatörlerçoğu zaman rakiplerinin antenleri yerleştirmek için kule yapılarını kullanmalarına izin verir (elbette, karşılıklı yarar sağlayan koşullarda). Bunun nedeni, bir kule veya direk inşa etmenin pahalı olması ve size çok para kazandırabilmesidir!

Biz iletişim hızını ölçerken, Nikifor yoldan geçen büyükanneler ve amcalar casus olup olmadığını sordu)) "Evet, Radio Liberty'yi karıştırıyoruz!).

Ekipman aslında olağandışı görünüyor, görünüşünden her şeyi varsayabilirsiniz.

Şirketin uzmanlarının çok işi var, Moskova ve bölgede şirketin 7 binden fazla olduğu göz önüne alındığında. baz istasyonları: bunların yaklaşık 5 bini. 3G ve yaklaşık 2 bin. LTE baz istasyonları ve son zamanlarda BS sayısı yaklaşık bin arttı.
Sadece üç ayda, operatörün bölgedeki toplam yeni baz istasyonu sayısının %55'i Moskova bölgesinde yayına alındı. V şu andaşirket, Moskova ve Moskova bölgesinin nüfusunun% 90'ından fazlasının yaşadığı bölgenin yüksek kaliteli kapsamını sağlar.
Bu arada, Aralık ayında 3G Tele2 ağı tüm büyükşehir operatörleri arasında kalite açısından en iyisi olarak kabul edildi.

Ancak Tele2'nin bağlantısının ne kadar iyi olduğunu şahsen kontrol etmeye karar verdim, bu yüzden Voykovskaya metro istasyonundaki en yakın alışveriş merkezinden 299 ruble (400 sms / dakika ve 4 GB) için en basit "Çok siyah" tarife ile bir SIM kart satın aldım. Bu arada, 100 ruble daha pahalı olan benzer bir Beeline tarifem vardı.

Hızı yerinde kontrol ettim. Alım - 6.13 Mbps, iletim - 2.57 Mbps. Bir alışveriş merkezinin merkezinde durduğumu düşünürsek, bu iyi bir sonuç, Tele2 iletişimi büyük bir alışveriş merkezinin duvarlarından iyi nüfuz ediyor.

Metro Tretyakovskaya'da. Sinyal alımı - 5,82 Mbps, iletim - 3,22 Mbps.

Ve Krasnogvardeyskaya metro istasyonunda. Alım - 6.22 Mbps, iletim - 3.77 Mbps. Metro çıkışında ölçtüm. Bunun Moskova'nın eteklerinde olduğunu hesaba katarsanız, çok iyi. Bağlantının oldukça kabul edilebilir olduğunu düşünüyorum, Tele2'nin Moskova'da sadece birkaç ay önce ortaya çıktığını düşünürsek, kararlı olduğunu güvenle söyleyebiliriz.

Tele2'nin başkentte istikrarlı bir bağlantısı var, bu iyi. Umarım en kısa sürede bölgeye gelirler ve bağlantılarından tam olarak yararlanırım.

Artık hücresel iletişimin nasıl çalıştığını biliyorsunuz!

Okurlarımıza anlatmak istediğiniz bir üretim veya hizmetiniz varsa bana yazın - Aslan ( [e-posta korumalı] ) ve sadece topluluğun okuyucuları tarafından değil, aynı zamanda http://ikaketosdelano.ru sitesi tarafından da görülecek en iyi raporu yapacağız.

Gruplarımıza da abone olun facebook, vkontakte,sınıf arkadaşları ve google + artı topluluktan en ilginçlerinin nerede yayınlanacağı, ayrıca burada olmayan materyaller ve dünyamızda işlerin nasıl yürüdüğüne dair videolar.

Simgeye tıklayın ve abone olun!