Cómo funciona y funciona la comunicación celular móvil

Hoy es casi imposible encontrar una persona que nunca use un teléfono celular. ¿Pero todos entienden cómo funcionan las comunicaciones celulares? ¿Cómo lo que todos nos acostumbramos a trabajar y trabajar? ¿Las señales se transmiten desde las estaciones base sobre los cables, o todo funciona de alguna manera diferente? ¿O tal vez todas las funciones de comunicación celular solo se deben a ondas de radio? Intentaremos responder a estas y otras preguntas en nuestro artículo, dejando la descripción del estándar GSM más allá de su alcance.

En el momento en que una persona intenta hacer una llamada desde su teléfono móvil, o cuando comienzan a llamarlo, el teléfono está conectado a través de ondas de radio a una de las estaciones base (la más accesible), a una de sus antenas. Las estaciones base se pueden ver aquí y allá, mirando las casas de nuestras ciudades, los techos y fachadas de edificios industriales, edificios de gran altura y, finalmente, los mástiles de mástil especialmente construidos para las estaciones en rojo y blanco (especialmente a lo largo de las autopistas).

Estas estaciones se ven como cajas rectangulares de color gris, de las cuales varias antenas sobresalen en diferentes direcciones (generalmente hasta 12 antenas). Las antenas aquí funcionan tanto en recepción como en transmisión, y pertenecen al operador móvil. Las antenas de la estación base se dirigen en todas las direcciones (sectores) posibles para proporcionar "cobertura de red" a los suscriptores de todos los lados a una distancia de hasta 35 kilómetros.

Una antena de un sector puede atender hasta 72 llamadas simultáneamente, y si hay 12 antenas, imagine: ¡864 llamadas pueden ser atendidas básicamente por una gran estación base a la vez! Aunque generalmente está limitado a 432 canales (72 * 6). Cada antena está conectada por cable a la unidad de control de la estación base. Y ya hay bloques de varias estaciones base (cada estación sirve su parte del territorio) están conectadas al controlador. Hasta 15 estaciones base están conectadas a un controlador.

La estación base, en principio, puede operar en tres bandas: una señal de 900 MHz penetra mejor en edificios y estructuras, se extiende aún más, por lo que esta banda se usa a menudo en pueblos y campos; una señal a una frecuencia de 1800 MHz no se propaga hasta ahora, pero se instalan más transmisores en un sector, por lo tanto, tales estaciones a menudo se instalan en ciudades; finalmente 2100 MHz es una red 3G.

Puede haber varios controladores, por supuesto, en un asentamiento o distrito, por lo tanto, los controladores, a su vez, están conectados por cables al interruptor. La tarea del conmutador es conectar las redes de operadores móviles entre sí y con líneas urbanas de comunicaciones telefónicas, de larga distancia e internacionales. Si la red es pequeña, entonces solo un conmutador es suficiente, si es grande, se utilizan dos o más conmutadores. Los interruptores están interconectados por cables.

En el proceso de mover a una persona que habla por un teléfono celular a lo largo de la calle, por ejemplo: camina, viaja en transporte público o se mueve en un automóvil personal, su teléfono no debe perder la red por un instante, no puede finalizar la conversación.

La continuidad de la comunicación se obtiene debido a la capacidad de la red de la estación base para cambiar muy rápidamente un suscriptor de una antena a otra durante su movimiento desde el área de cobertura de una antena al área de cobertura de otra (de celda a celda). El suscriptor mismo no se da cuenta de cómo deja de estar conectado a una estación base, y ya está conectado a otra, cómo cambia de la antena a la antena, de la estación a la estación, del controlador al controlador ...

Al mismo tiempo, el conmutador proporciona una distribución de carga óptima de acuerdo con un esquema de red multinivel para reducir la probabilidad de falla del equipo. Una red multinivel se construye de la siguiente manera: teléfono celular - estación base - controlador - conmutador.

Supongamos que hacemos una llamada, y ahora la señal ya ha llegado al interruptor. El conmutador transmite nuestra llamada al suscriptor de destino: a la red de la ciudad, a la red de comunicación internacional o de larga distancia, oa la red de otro operador de telefonía móvil. Todo esto sucede muy rápidamente utilizando canales de cable de fibra óptica de alta velocidad.

Además, nuestra llamada llega al conmutador, que se encuentra al lado del suscriptor que recibe la llamada (llamada por nosotros). El conmutador "receptor" ya contiene datos sobre dónde se encuentra el abonado llamado, en qué área de cobertura de red: qué controlador, qué estación base. Y así, la red comienza a sondear desde la estación base, se encuentra el destinatario y "llega una llamada" a su teléfono.

La cadena completa de eventos descritos, desde el momento de marcar hasta el momento en que se escucha la llamada en el lado receptor, generalmente no dura más de 3 segundos. Así que hoy podemos llamar a cualquier parte del mundo.