Hoe mobiele cellulaire communicatie werkt en werkt

Het is tegenwoordig nauwelijks mogelijk om iemand te vinden die nooit een mobiele telefoon zou gebruiken. Maar begrijpt iedereen hoe mobiele communicatie werkt? Hoe wennen we allemaal aan werken en werken? Worden signalen van basisstations over draden verzonden, of werkt het allemaal op een of andere manier anders? Of misschien werken alle cellulaire communicatie alleen door radiogolven? We zullen proberen deze en andere vragen in ons artikel te beantwoorden en de beschrijving van de GSM-standaard buiten zijn bereik laten.

Op het moment dat een persoon probeert te bellen vanaf zijn mobiele telefoon, of wanneer ze hem beginnen te bellen, is de telefoon via radiogolven verbonden met een van de basisstations (de meest toegankelijke) met een van de antennes. Basisstations zijn hier en daar te zien, kijkend naar de huizen van onze steden, naar de daken en gevels van industriële gebouwen, naar hoogbouw, en ten slotte naar de mastmasten die speciaal voor de stations in rood en wit zijn gebouwd (vooral langs de snelwegen).

Deze stations zien eruit als rechthoekige dozen van grijze kleur, waaruit verschillende antennes uitsteken in verschillende richtingen (meestal tot 12 antennes). Antennes werken hier zowel bij ontvangst als verzending, en ze behoren toe aan de mobiele operator. De antennes van het basisstation zijn in alle mogelijke richtingen (sectoren) gericht om “netwerkdekking” te bieden aan abonnees van alle kanten op een afstand van maximaal 35 kilometer.

Een antenne van één sector kan maximaal 72 oproepen tegelijkertijd bedienen, en als er 12 antennes zijn, stel je voor: 864 oproepen kunnen in principe door één groot basisstation tegelijk worden bediend! Hoewel meestal beperkt tot 432 kanalen (72 * 6). Elke antenne is via een kabel verbonden met de besturingseenheid van het basisstation. En al blokken van verschillende basisstations (elk station bedient zijn deel van het grondgebied) zijn verbonden met de controller. Tot 15 basisstations zijn verbonden met één controller.

Het basisstation kan in principe op drie banden werken: een signaal van 900 MHz dringt beter door in gebouwen en structuren, verspreidt zich verder, daarom wordt deze band vaak in dorpen en velden gebruikt; een signaal met een frequentie van 1800 MHz verspreidt zich tot nu toe niet, maar meer zenders zijn op één sector geïnstalleerd, daarom worden dergelijke stations vaak in steden geïnstalleerd; eindelijk is 2100 MHz een 3G-netwerk.

Er kunnen natuurlijk meerdere regelaars in een nederzetting of district zijn, daarom zijn regelaars op hun beurt via kabels met de schakelaar verbonden. De taak van de schakelaar is om de netwerken van mobiele operators met elkaar en met stadslijnen van gewone telefoon, lange afstand en internationale communicatie te verbinden. Als het netwerk klein is, is slechts één schakelaar voldoende, als grote, twee of meer schakelaars worden gebruikt. De schakelaars zijn onderling verbonden door draden.

Tijdens het verplaatsen van een persoon die op een mobiele telefoon op straat praat, bijvoorbeeld: hij loopt, rijdt in het openbaar vervoer of beweegt in een persoonlijke auto, zijn telefoon mag het netwerk geen moment verliezen, je kunt het gesprek niet beëindigen.

Continuïteit van communicatie wordt verkregen vanwege het vermogen van het basisstationnetwerk om een ​​abonnee zeer snel van de ene antenne naar de andere te schakelen, terwijl het van het bereik van de ene antenne naar het bereik van een andere gaat (van cel naar cel). De abonnee merkt zelf niet hoe het niet langer verbonden is met het ene basisstation en al verbonden is met het andere, hoe het overschakelt van de antenne naar de antenne, van het station naar het station, van de controller naar de controller ...

Tegelijkertijd biedt de switch een optimale verdeling van de belasting volgens een netwerkschema met meerdere niveaus om de kans op uitval van apparatuur te verminderen. Een multiniveau-netwerk is als volgt opgebouwd: mobiele telefoon - basisstation - controller - schakelaar.

Stel dat we bellen en nu het signaal de schakelaar al heeft bereikt. De schakelaar verzendt onze oproep naar de bestemmingsabonneespeler - naar het stadsnetwerk, naar het internationale of interlokale communicatienetwerk of naar het netwerk van een andere mobiele operator. Dit alles gebeurt heel snel met behulp van high-speed glasvezelkabelkanalen.

Vervolgens gaat ons gesprek naar de schakelaar, die zich aan de zijkant van de ontvangende (door ons gebelde) abonnee bevindt. De "ontvangende" schakelaar bevat al gegevens over waar de opgeroepen abonnee zich bevindt, in welk netwerkbereik: welke controller, welk basisstation. En dus begint het netwerk te pollen vanaf het basisstation, wordt de geadresseerde gelokaliseerd en "komt er een oproep" op zijn telefoon.

De hele reeks beschreven gebeurtenissen, vanaf het moment van bellen tot het moment dat het gesprek aan de ontvangende kant wordt gehoord, duurt meestal niet meer dan 3 seconden. Dus vandaag kunnen we overal ter wereld bellen.