Comment fonctionne la communication mobile. connexion mobile

De nombreux utilisateurs de gadgets populaires ne savent pas en quoi un téléphone portable diffère d'un téléphone mobile et à quelles fins il est préférable d'utiliser tel ou tel appareil. Dans la vie de tous les jours, j'utilise les concepts de communications mobiles et cellulaires comme synonymes, mais est-ce vraiment le cas ?

Appareil cellulaire

Un gadget cellulaire est un téléphone qui fonctionne comme une cellule avec des normes de communication telles que gsm, cdma et autres. Pour le bon fonctionnement d'un tel appareil, il est impératif qu'un station de base(nid d'abeille) - un sous-système dont le but principal est de répartir uniformément la couverture dans une zone. La station de base gère également l'authentification des appels.

Chaque norme cellulaire possède sa propre gamme de fréquences. Ainsi, les messages ne sont pas perdus lors de la transmission d'un abonné à un autre. La tâche de la BS est de reconnaître la fréquence et d'envoyer un message au destinataire dans une cellule donnée.

Toutes les BS sont placées par l'opérateur de manière à couvrir le territoire selon le principe des cellules (hexagones). Cela vous permet de créer la zone de couverture la plus homogène possible. Le principe de fonctionnement de cette connexion est schématisé dans la figure ci-dessous :

Aujourd'hui, la communication cellulaire est la plus répandue de tous les types de connexion mobile.

Appareil mobile

L'appareil mobile est un concept plus large. Les téléphones portables sont des téléphones portables. En outre, ces gadgets contiennent des dispositifs qui fonctionnent sur la technologie d'interaction avec un satellite.

Pour les performances réseau mobile la présence d'un opérateur télécom est requise. Les opérateurs sont respectivement responsables des communications par satellite ou cellulaire.

Cette relation a les variétés suivantes :

1. La connexion cellulaire est sans fil. Elle s'effectue à partir des stations de base de l'opérateur. En outre, les opérateurs de telles communications fournissent des services d'itinérance - la possibilité d'accéder à la connexion avec la BS même si vous êtes en dehors de sa zone de couverture ;

La principale caractéristique des appareils mobiles est que vous n'avez pas besoin de câble pour établir une connexion, car elle s'effectue à l'aide de canaux radio préconfigurés.

Avantages et inconvénients des communications par satellite et cellulaires

Satellite appareils mobiles pas très populaires, mais ils sont toujours vendus dans les quincailleries. Quelle est la raison de la faible demande ? Probablement, le fait que les opérateurs mobiles cellulaires soient déjà très répandus dans les villes modernes et même dans les zones rurales.

La couverture du territoire en nids d'abeilles atteint 90 pour cent du terrain en Europe, en Asie et en Russie.

Cependant, malgré la couverture assez dense des territoires par les stations de base, il existe encore des endroits où de telles connexion mobile difficile à atteindre.

En outre, il arrive assez souvent que, en raison de tremblements de terre et d'autres catastrophes naturelles, les réseaux de base cessent de fonctionner. Les communications par satellite ne souffrent en aucun cas de tels facteurs.

Chaque opérateur mobile par satellite exploite un certain nombre de satellites, créant ainsi sa propre zone de couverture autour du globe.

La communication par satellite à grande échelle est envisagée aux Émirats arabes unis, en Afrique et en Amérique du Sud, ainsi que dans d'autres endroits où, pour diverses raisons, il est difficile d'établir des stations de base pour maintenir une connexion.

DANS communications par satellite le répéteur est le satellite lui-même. Il reçoit et transfère les appels, les messages entre deux utilisateurs du réseau.

Parmi les inconvénients des communications par satellite figurent les suivants :

• Une petite sélection d'opérateurs ;
• Faible prévalence dans la plupart des pays en raison de l'éviction de ce type de communication par les opérateurs cellulaires ;
• Le coût d'une connexion satellite dépasse le coût d'une connexion cellulaire.

Les principaux avantages des communications mobiles par satellite sont : une zone de couverture dans le monde entier, connexions rapides, indépendance de l'opérateur vis-à-vis des cataclysmes terrestres. Le schéma de la connexion par satellite est illustré dans la figure ci-dessous :

Comme mentionné ci-dessus, une connexion cellulaire est l'un des sous-types de communications mobiles.

Les avantages de tels opérateurs sont les suivants :

• Faible coût des services dans le réseau ;
• Transmission de données rapide et la plus ininterrompue sur le réseau ;
• Capacité à travailler en mode itinérance;
• Prise en charge de diverses normes de communication.

Conclusions et tableau de comparaison

Résultat: tout appareil cellulaire est une sorte de gadget mobile. Dans le même temps, tous les téléphones portables ne sont pas cellulaires.

Le tableau comparatif des gadgets mobiles cellulaires et satellites présente les principaux avantages de travailler avec un certain ensemble de fonctions. Toutes les conclusions du tableau sont basées sur les caractéristiques moyennes des appareils de milieu de gamme sur le marché.

Vidéo thématique :

Comment fonctionne la communication radio

Radio (lat.radio- rayonner, émettre des rayons rayon- rayon) - une sorte Communication sans fil, dans lequel les ondes radio sont utilisées comme support de signal, se propageant librement dans l'espace.

Principe d'opération
La transmission se déroule comme suit : côté émission, un signal avec les caractéristiques requises (fréquence et amplitude du signal) est généré. Le signal transmis module alors l'oscillation de fréquence plus élevée (porteuse). Le signal modulé reçu est émis par l'antenne dans l'espace. Côté réception, les ondes radio induisent un signal modulé dans l'antenne, après quoi il est démodulé (détecté) et filtré par un filtre passe-bas (éliminant ainsi la composante haute fréquence - la porteuse). le signal est rayonné par l'antenne dans l'espace.
Côté réception, les ondes radio induisent un signal modulé dans l'antenne, après quoi il est démodulé (détecté) et filtré par un filtre passe-bas (éliminant ainsi la composante haute fréquence - la porteuse).). Ainsi, un signal utile est extrait. Le signal reçu peut différer légèrement de celui émis par l'émetteur (distorsion due aux interférences et interférences).

Gammes de fréquences
La grille de fréquence utilisée dans les communications radio est classiquement divisée en plages :

• Ondes longues (LW) - f = 150-450 kHz (l = 2000-670 m)
• Ondes moyennes (MW) - f = 500-1600 kHz (l = 600-190 m)
• Ondes courtes (HF) - f = 3-30 MHz (l = 100-10 m)
• Ondes ultracourtes (VHF) - f = 30 MHz- 300 MHz (l = 10-1 m)
• Hautes fréquences (plage HF-centimétrique) - f = 300 MHz - 3 GHz (l = 1-0,1 m)
• Extrêmement hautes fréquences(gamme EHF-millimétrique) - f = 3 GHz - 30 GHz (l = 0,1-0,01 m)
• Hyperhautes fréquences (HHF - gamme micrométrique) - f = 30 GHz - 300 GHz (l = 0,01-0,001 m)

Selon la portée, les ondes radio ont leurs propres caractéristiques et lois de propagation :

• Les LW sont fortement absorbés par l'ionosphère ; les ondes de surface, qui se propagent autour de la terre, sont d'une importance primordiale. Leur intensité décroît assez rapidement avec l'éloignement de l'émetteur.
• Les SW sont fortement absorbés par l'ionosphère pendant la journée et la zone d'effet est déterminée par l'onde de surface, le soir, ils sont bien réfléchis par l'ionosphère et la zone d'effet est déterminée par l'onde réfléchie.
• HF se propage exclusivement par réflexion par l'ionosphère, il y a donc une zone dite de silence radio autour de l'émetteur. Pendant la journée, les ondes plus courtes (30 MHz) se propagent mieux, la nuit, les plus longues (3 MHz). Les ondes courtes peuvent parcourir de longues distances avec une faible puissance d'émission.
• La VHF se propage en ligne droite et, en règle générale, n'est pas réfléchie par l'ionosphère. Ils contournent facilement les obstacles et ont un pouvoir de pénétration élevé.
• HF ne contourne pas les obstacles, se propage dans la ligne de mire. Utilisé en WiFi, cellulaire, etc.
• L'EHF ne se plie pas autour des obstacles, est réfléchi par la plupart des obstacles et se propage dans la ligne de mire. Utilisé pour les communications par satellite.
• Les hyperfréquences ne se plient pas autour des obstacles, sont réfléchies comme la lumière et se propagent dans la ligne de mire. Utilisation limitée.

Propagation des ondes radio
Les ondes radio se propagent dans le vide et dans l'atmosphère ; le firmament terrestre et l'eau leur sont opaques. Cependant, en raison des effets de diffraction et de réflexion, la communication est possible entre des points de la surface terrestre qui n'ont pas de ligne de visée (en particulier ceux situés à grande distance).
La propagation des ondes radio d'une source à un récepteur peut se produire de plusieurs manières simultanément. Cette propagation est appelée multivoie. En raison des trajets multiples et des modifications des paramètres de l'environnement, un évanouissement se produit - une modification du niveau du signal reçu au fil du temps. Avec les trajets multiples, le changement du niveau du signal se produit en raison d'interférences, c'est-à-dire qu'au point de réception, le champ électromagnétique est la somme des ondes radio décalées dans le temps de la plage.

Radar

Radar- le domaine de la science et de la technologie, combinant des méthodes et des moyens de détection, de mesure de coordonnées, ainsi que la détermination des propriétés et caractéristiques de divers objets basés sur l'utilisation des ondes radio. Un terme proche et quelque peu chevauchant est la radionavigation, cependant, en radionavigation, l'objet dont les coordonnées sont mesurées joue un rôle plus actif, le plus souvent c'est la détermination de ses propres coordonnées. Le principal dispositif technique du radar est une station radar.

Distinguer actif, semi-actif, actif avec réponse passive et RL passif. Ils sont subdivisés selon la gamme d'ondes radio utilisées, par le type de signal de sondage, le nombre de canaux utilisés, le nombre et le type de coordonnées mesurées, la localisation du radar.

Principe de fonctionnement

Le radar est basé sur les phénomènes physiques suivants :

• Les ondes radio sont diffusées par les inhomogénéités électriques rencontrées le long du trajet de leur propagation (objets ayant d'autres propriétés électriques qui diffèrent des propriétés du milieu de propagation). Dans ce cas, l'onde réfléchie, ainsi que le rayonnement réel de la cible, permet de détecter la cible.
• A de grandes distances de la source de rayonnement, on peut supposer que les ondes radio se propagent en ligne droite et à une vitesse constante, grâce à quoi il est possible de mesurer la distance et les coordonnées angulaires de la cible (les écarts par rapport à ces règles, qui sont valables seulement en première approximation, sont étudiées par une branche spéciale de l'ingénierie radio - Propagation des ondes radio. Ces écarts conduisent à des erreurs de mesure).
• La fréquence du signal reçu diffère de la fréquence des oscillations émises avec le mouvement mutuel des points de réception et d'émission (effet Doppler), ce qui permet de mesurer les vitesses radiales de la cible par rapport au radar.
• Le radar passif utilise le rayonnement des ondes électromagnétiques des objets observés, il peut s'agir d'un rayonnement thermique commun à tous les objets, d'un rayonnement actif généré par moyens techniques objet ou rayonnement parasite généré par tout objet avec des appareils électriques en état de fonctionnement.

cellulaire

cellulaire, réseau mobile- l'un des types de radiocommunications mobiles, qui est basé sur réseau cellulaire. Caractéristique clé réside dans le fait que la zone de couverture totale est divisée en cellules (cellules), qui sont déterminées par les zones de couverture des stations de base individuelles (BS). Les nids d'abeilles se chevauchent partiellement et forment ensemble un réseau. Sur une surface idéale (plane et sans bâtiment), la zone de couverture d'un BS est un cercle, par conséquent, le réseau qui en est composé ressemble à des nids d'abeilles à cellules hexagonales (nids d'abeilles).

Le réseau se compose d'émetteurs-récepteurs espacés fonctionnant dans la même gamme de fréquences et d'équipements de commutation qui permettent de déterminer l'emplacement actuel des abonnés mobiles et d'assurer la continuité de la communication lorsqu'un abonné passe de la zone de couverture d'un émetteur-récepteur à la zone de couverture de un autre.

Le principe de la communication cellulaire

Composants principaux réseau cellulaire- Ce sont des téléphones portables et des stations de base, qui sont généralement situés sur les toits et les tours. Lorsqu'il est allumé, le téléphone portable écoute l'air, trouvant un signal de la station de base. Le téléphone envoie alors son code d'identification unique à la station. Le téléphone et la station maintiennent un contact radio constant, échangeant périodiquement des paquets. Le téléphone peut communiquer avec la station en utilisant un protocole analogique (AMPS, NAMPS, NMT-450) ou numérique (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS). Si le téléphone sort de la portée de la station de base (ou si la qualité du signal radio de la cellule de service se détériore), il établit une communication avec un autre (eng. remettre).

Les réseaux cellulaires peuvent être constitués de stations de base de différents standards, ce qui permet d'optimiser les performances du réseau et d'améliorer sa couverture.

Réseaux cellulaires différents opérateurs reliés entre eux, ainsi qu'au réseau téléphonique fixe. Cela permet aux abonnés d'un opérateur de passer des appels vers les abonnés d'un autre opérateur, avec téléphones portablesà stationnaire et de stationnaire à mobile.

Les opérateurs peuvent conclure des accords d'itinérance entre eux. Grâce à de tels accords, l'abonné, étant en dehors de la zone de couverture de son réseau, peut passer et recevoir des appels via le réseau d'un autre opérateur. En règle générale, cela se fait à des taux plus élevés. La possibilité de roaming n'est apparue que dans les normes 2G et est l'une des principales différences par rapport aux réseaux 1G.

Les opérateurs peuvent partager l'infrastructure réseau, réduisant ainsi le déploiement du réseau et les coûts d'exploitation.

Services cellulaires

Les opérateurs de téléphonie mobile fournissent les services suivants :

• Appel vocal;
• Répondeur en communication cellulaire (service);
• Roaming;
• Identification de l'appelant (identification automatique de l'appelant) et AntiAON ;
• Réception et transmission de courts des messages texte(SMS);
• Réception et transmission de messages multimédias - images, mélodies, vidéo (service MMS);
• Banque mobile(service);
• Accès à Internet;
• Appel vidéo et visioconférence

la télé

la télé(grec τήλε - loin et lat. vidéo- Je vois; de Novolatinsky télévision- hypermétropie) - un ensemble de dispositifs permettant de transmettre une image animée et un son à distance. Dans la vie de tous les jours, il est également utilisé pour désigner les organismes impliqués dans la production et la distribution de programmes de télévision.

Principes de base

La télévision est basée sur le principe de la transmission séquentielle des éléments d'image par signal radio ou par fil. La décomposition de l'image en éléments se fait à l'aide d'un disque de Nipkov, d'un tube cathodique ou d'une matrice semi-conductrice. Le nombre d'éléments d'image est sélectionné en fonction de la bande passante du canal radio et de critères physiologiques. Pour réduire la bande passante des fréquences transmises et réduire la visibilité du scintillement sur l'écran du téléviseur, un balayage entrelacé est utilisé. Il vous permet également d'augmenter la fluidité de la transmission du mouvement.

Le chemin de télévision comprend en général les dispositifs suivants :

1. Caméra de télétransmission. Sert à convertir une image obtenue avec une lentille sur une cible d'un tube émetteur ou d'une matrice semi-conductrice en un signal vidéo de télévision.
2. Magnétoscope. Enregistre et lit le signal vidéo au bon moment.
3. Mélangeur vidéo. Vous permet de basculer entre plusieurs sources d'images : caméscopes, magnétoscopes et autres.
4. Émetteur. Le signal RF est modulé par un signal vidéo de télévision et transmis par radio ou par fil.
5. Récepteur - TV. A l'aide des impulsions de synchronisation contenues dans le signal vidéo, l'image de télévision est restituée sur l'écran du récepteur (kinéscope, écran LCD, panneau plasma).

De plus, un chemin audio similaire à un chemin de transmission radio est utilisé pour créer une transmission de télévision. Le son est transmis sur une fréquence distincte, généralement en utilisant la modulation de fréquence, une technique similaire aux stations de radio FM. DANS télévision numérique accompagnement sonore, souvent multicanal, est transmis dans un flux de données commun avec l'image.

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Date de création de la page : 2016-04-11

Il est difficilement possible aujourd'hui de trouver une personne qui n'utiliserait jamais un téléphone portable. Mais tout le monde comprend-il comment fonctionne la communication cellulaire ? Comment fonctionne et fonctionne quelque chose auquel nous sommes tous habitués depuis longtemps ? Les signaux des stations de base sont-ils transmis via des fils ou tout cela fonctionne-t-il d'une autre manière ? Ou peut-être que toutes les fonctions de communication cellulaire sont uniquement dues aux ondes radio ? Nous essaierons de répondre à ces questions et à d'autres dans notre article, laissant la description de la norme GSM en dehors de son champ d'application.

Au moment où une personne essaie de passer un appel depuis son téléphone portable, ou lorsqu'elle commence à l'appeler, le téléphone est connecté par ondes radio à l'une des stations de base (la plus accessible), à ​​l'une de ses antennes. Des stations de base peuvent être observées ici et là, en regardant les maisons de nos villes, les toits et les façades des bâtiments industriels, les immeubles de grande hauteur, et enfin les mâts rouges et blancs spécialement érigés pour les gares (surtout le long des autoroutes ).

Ces stations ressemblent à des boîtes rectangulaires de couleur grise, dont différents côtés une variété d'antennes dépassent (généralement jusqu'à 12 antennes). Les antennes fonctionnent ici à la fois pour la réception et la transmission, et elles appartiennent à l'opérateur cellulaire. Les antennes des stations de base sont dirigées vers toutes les directions possibles (secteurs) afin de fournir une « couverture réseau » aux abonnés de toutes les directions à une distance allant jusqu'à 35 kilomètres.

Une antenne d'un secteur est capable de desservir simultanément jusqu'à 72 appels, et s'il y a 12 antennes, alors imaginez : 864 appels peuvent, en principe, être desservis par une grande station de base en même temps ! Bien que généralement limité à 432 canaux (72 * 6). Chaque antenne est reliée par un câble à l'unité de contrôle de la station de base. Et déjà des blocs de plusieurs stations de base (chaque station dessert sa partie de territoire) sont connectés au contrôleur. Jusqu'à 15 stations de base sont connectées à un contrôleur.

La station de base est, en principe, capable de fonctionner sur trois bandes : le signal 900 MHz pénètre mieux dans les bâtiments et les structures, s'étend davantage, c'est donc cette bande qui est souvent utilisée dans les villages et dans les champs ; le signal à une fréquence de 1800 MHz ne se propage pas jusqu'à présent, mais plus d'émetteurs sont installés dans un secteur, par conséquent, dans les villes, de telles stations sont plus souvent installées; enfin 2100 MHz est un réseau 3G.

Il peut y avoir plusieurs contrôleurs, bien sûr, dans une agglomération ou une zone, de sorte que les contrôleurs, à leur tour, sont connectés par des câbles au commutateur. La tâche du commutateur est de connecter les réseaux des opérateurs mobiles entre eux et avec les lignes urbaines de la connexion téléphonique, communication longue distance et communication internationale... Si le réseau est petit, alors un commutateur est suffisant, si le réseau est grand, deux commutateurs ou plus sont utilisés. Les interrupteurs sont interconnectés par des fils.

Dans le processus de déplacement d'une personne parlant sur un téléphone portable dans la rue, par exemple : il marche, prend les transports en commun ou se déplace dans une voiture privée - son téléphone ne doit pas perdre le réseau pendant un instant, la conversation ne doit pas être interrompu.

La continuité de la communication est obtenue grâce à la capacité d'un réseau de stations de base à basculer très rapidement un abonné d'une antenne à une autre lors du passage de la zone de couverture d'une antenne à la zone de couverture d'une autre (de cellule à cellule). L'abonné lui-même ne remarque pas comment il cesse d'être associé à une station de base, et est déjà connecté à une autre, comment il passe d'antenne en antenne, de station en station, de contrôleur en contrôleur...

Dans le même temps, le commutateur fournit une répartition optimale de la charge sur un schéma de réseau multicouche afin de réduire la probabilité de défaillance de l'équipement. Un réseau multi-niveaux est construit comme suit : téléphone portable - station de base - contrôleur - commutateur.

Disons que nous passons un appel, et maintenant le signal a déjà atteint le standard. Le commutateur transfère notre appel à l'abonné de destination - au réseau de la ville, au réseau de communication international ou longue distance, ou au réseau d'un autre opérateur mobile... Tout cela se produit très rapidement en utilisant des canaux de câbles à fibre optique à haut débit.

Ensuite, notre appel va au standard, qui est situé du côté de l'abonné recevant l'appel (appelé par nous). Le commutateur "récepteur" a déjà des données sur l'endroit où se trouve l'abonné appelé, dans quelle zone de couverture du réseau : quel contrôleur, quelle station de base. Et ainsi, à partir de la station de base, l'interrogation du réseau commence, le destinataire est trouvé et son téléphone "reçoit un appel".

La chaîne entière des événements décrits, depuis le moment où le numéro est composé jusqu'au moment où l'appel a retenti du côté de la réception, ne dure généralement pas plus de 3 secondes. C'est ainsi que nous pouvons appeler n'importe où dans le monde aujourd'hui.

Andreï Povny

La communication cellulaire s'est récemment tellement ancrée dans notre vie quotidienne qu'il est difficile d'imaginer la société moderne sans elle. Comme beaucoup d'autres grandes inventions, le téléphone mobile a grandement influencé nos vies et nombre de ses domaines. Il est difficile de dire à quoi ressemblerait l'avenir s'il n'y avait pas cette forme commode de communication. Probablement le même que dans le film "Back to the Future-2", où il y a des voitures volantes, des hoverboards et bien plus encore, mais pas de connexion cellulaire !

Mais aujourd'hui, dans un rapport spécial, il y aura une histoire non pas sur l'avenir, mais sur la façon dont la communication cellulaire moderne est organisée et fonctionne.

Afin d'en apprendre davantage sur le travail de la communication cellulaire moderne au format 3G / 4G, j'ai demandé à visiter le nouvel opérateur fédéral Tele2 et j'ai passé une journée entière avec leurs ingénieurs, qui m'ont expliqué toutes les subtilités de la transmission de données via nos téléphones portables. .

Mais d'abord, je vais vous parler un peu de l'histoire de l'émergence des communications cellulaires.

Les principes de la communication sans fil ont été testés il y a près de 70 ans - le premier radiotéléphone mobile public est apparu en 1946 à St. Louis, aux États-Unis. En Union soviétique, un prototype de radiotéléphone mobile a été créé en 1957, puis des scientifiques d'autres pays ont créé appareils similaires avec caractéristiques différentes, et seulement dans les années 70 du siècle dernier en Amérique ont été principes modernes travail de communication cellulaire, après quoi son développement a commencé.

Martin Cooper - l'inventeur du prototype du téléphone portable Motorola DynaTAC pesant 1,15 kg et dimensions 22,5x12,5x3,75 cm

Si dans les pays occidentaux, au milieu des années 90 du siècle dernier, la communication cellulaire était répandue et utilisée par la plupart de la population, alors en Russie, elle n'a commencé qu'à apparaître et est devenue accessible à tous il y a un peu plus de 10 ans.

Les téléphones mobiles encombrants ressemblant à des briques qui fonctionnaient dans les formats de première et de deuxième génération sont entrés dans l'histoire, laissant la place aux smartphones avec 3G et 4G, une meilleure communication vocale et une vitesse Internet élevée.

Pourquoi la connexion est-elle appelée cellulaire ? Parce que le territoire dans lequel la communication est fournie est divisé en cellules ou cellules distinctes, au centre desquelles se trouvent les stations de base (BS). Dans chaque "cellule", l'abonné reçoit le même ensemble de services dans certaines limites territoriales. Cela signifie qu'en passant d'une "cellule" à une autre, l'abonné ne ressent pas d'attachement territorial et peut librement utiliser les services de communication.

Il est très important qu'il y ait une continuité de la connexion lors du déplacement. Ceci est assuré grâce à ce que l'on appelle le handover, dans lequel la connexion établie par l'abonné est, pour ainsi dire, captée par les cellules voisines du relais, et l'abonné continue de parler ou de creuser dans les réseaux sociaux.

L'ensemble du réseau est divisé en deux sous-systèmes : un sous-système de station de base et un sous-système de commutation. Schématiquement, cela ressemble à ceci :

Au milieu d'une "cellule", comme mentionné ci-dessus, il y a une station de base, qui dessert généralement trois "cellules". Le signal radio de la station de base est émis par 3 antennes sectorielles, chacune étant dirigée vers sa propre "cellule". Il se trouve que plusieurs antennes d'une station de base sont dirigées vers une "cellule" à la fois. Cela est dû au fait que le réseau cellulaire fonctionne dans plusieurs bandes (900 et 1800 MHz). De plus, cette station de base peut disposer d'équipements de plusieurs générations de communication (2G et 3G) à la fois.

Mais sur les tours BS Tele2, il n'y a que des équipements de troisième et quatrième génération - 3G / 4G, car la société a décidé d'abandonner les anciens formats au profit de nouveaux, qui permettent d'éviter les interruptions de la communication vocale et de fournir un Internet plus stable. Les habitués des réseaux sociaux me soutiendront sur le fait qu'aujourd'hui la vitesse d'Internet est très importante, 100-200 kb/s ne suffisent plus, comme il y a quelques années.

L'emplacement le plus courant pour la BS est une tour ou un mât construit spécialement pour elle. Vous pourriez sûrement voir les tours BS rouges et blanches quelque part loin des bâtiments résidentiels (dans un champ, sur une colline), ou là où il n'y a pas de grands bâtiments à proximité. Comme celui-ci qui est visible de ma fenêtre.

Cependant, dans les zones urbaines, il est difficile de trouver une place pour une structure massive. Par conséquent, dans les grandes villes, les stations de base sont situées sur les bâtiments. Chaque station capte un signal de téléphones portables à une distance allant jusqu'à 35 km.

Ce sont des antennes, l'équipement BS lui-même est situé dans le grenier, ou dans un conteneur sur le toit, qui est une paire d'armoires en fer.

Certaines stations de base sont situées là où vous ne devineriez même pas. Comme sur le toit de ce parking.

L'antenne BS se compose de plusieurs secteurs, dont chacun reçoit/envoie un signal dans sa propre direction. Si l'antenne verticale communique avec les téléphones, alors l'antenne ronde relie la BS au contrôleur.

Selon les caractéristiques, chaque secteur peut traiter jusqu'à 72 appels simultanément. La BS peut se composer de 6 secteurs et desservir jusqu'à 432 appels, cependant, généralement moins d'émetteurs et de secteurs sont installés dans les stations. Les opérateurs de téléphonie mobile, tels que Tele2, préfèrent installer davantage de stations de base pour améliorer la qualité de la communication. Comme on me l'a dit, les équipements les plus modernes sont utilisés ici : stations de base Ericsson, Réseau de transport- Alcatel-Lucent.

Depuis le sous-système de station de base, le signal est transmis vers le sous-système de commutation, où une connexion est établie avec nécessaire à l'abonné direction. Le sous-système de commutation possède un certain nombre de bases de données qui stockent des informations sur les abonnés. De plus, ce sous-système est responsable de la sécurité. Pour faire simple, le commutateur effectue Il a les mêmes fonctions que les opératrices qui vous connectaient à l'abonné à la main, mais maintenant tout cela se fait automatiquement.

L'équipement de cette station de base est caché dans cette armoire en fer.

En plus des tours conventionnelles, il existe également des versions mobiles de stations de base placées sur des camions. Ils sont très pratiques à utiliser lors de catastrophes naturelles ou dans des lieux très fréquentés (stades de football, places centrales) lors de vacances, concerts et événements divers. Mais, malheureusement, en raison de problèmes dans la législation, ils n'ont pas encore trouvé une large application.

Pour assurer une couverture radio optimale au niveau du sol, les stations de base sont donc conçues de manière particulière, malgré la portée de 35 km. le signal ne s'applique pas à l'altitude de vol de l'avion. Cependant, certaines compagnies aériennes ont déjà commencé à installer de petites stations de base sur leurs avions pour fournir des communications cellulaires à l'intérieur de l'avion. Une telle BS se connecte à un réseau cellulaire terrestre à l'aide d'une liaison satellite. Le système est complété par un panneau de commande qui permet à l'équipage d'activer et de désactiver le système, ainsi que certains types de services, par exemple la désactivation de la voix sur les vols de nuit.

J'ai également regardé dans le bureau de Tele2 pour voir comment les spécialistes contrôlent la qualité de la communication cellulaire. Si, il y a quelques années, une telle pièce avait été suspendue au plafond avec des moniteurs affichant les données du réseau (congestion, pannes de réseau, etc.), alors au fil du temps, le besoin d'un tel nombre de moniteurs a disparu.

Les technologies se sont considérablement développées au fil du temps et une si petite salle avec plusieurs spécialistes suffit pour surveiller le fonctionnement de l'ensemble du réseau à Moscou.

Quelques vues depuis le bureau de Tele2.

Lors d'une réunion des employés de l'entreprise, les plans de capture du capital sont discutés) Depuis le début de la construction jusqu'à aujourd'hui, Tele2 a réussi à couvrir l'ensemble de Moscou avec son réseau et conquiert progressivement la région de Moscou, lançant plus de 100 bases stations hebdomadaires. Comme j'habite maintenant dans la région, c'est très important pour moi. pour que ce réseau arrive dans ma ville le plus rapidement possible.

La société prévoit pour 2016 de fournir une communication haut débit dans le métro dans toutes les stations, début 2016 la communication Tele2 est présente dans 11 stations : communication 3G / 4G dans le métro de Borisovo, Delovoy Tsentr, Kotelniki, Lermontovsky Prospekt, Troparevo, Shipilovskaya, Zyablikovo, 3G : Belorusskaya (Koltsevaya), Spartak, Pyatnitskoe shosse, Zhulebino.

Comme je l'ai dit plus haut, Tele2 a abandonné le format GSM au profit des normes de troisième et quatrième génération - 3G/4G. Cela permet l'installation de stations de base 3G / 4G avec une fréquence plus élevée (par exemple, à l'intérieur de la rocade de Moscou, les stations de base se tiennent à une distance d'environ 500 mètres les unes des autres) afin de fournir une communication plus stable et à haute vitesse. Internet mobile, qui n'était pas dans les réseaux des formats précédents.

Depuis le bureau de l'entreprise, je me rends, en compagnie des ingénieurs Nikifor et Vladimir, à l'un des points où ils doivent mesurer la vitesse de communication. Nikifor se dresse face à l'un des mâts sur lesquels sont installés les équipements de communication. Si vous regardez attentivement, vous remarquerez un autre mât de ce type un peu plus à gauche, avec des équipements d'autres opérateurs cellulaires.

Curieusement, mais opérateurs de téléphonie mobile permettent souvent à leurs concurrents d'utiliser leurs structures de tour pour accueillir des antennes (bien sûr, à des conditions mutuellement avantageuses). C'est parce que la construction d'une tour ou d'un mât coûte cher et peut vous faire économiser beaucoup d'argent !

Alors que nous mesurions la vitesse de communication, Nikifor à plusieurs reprises des grands-mères et des oncles passants ont demandé s'il était un espion)) "Oui, nous brouillons Radio Liberty !).

L'équipement semble en fait inhabituel, à partir de son apparence, vous pouvez tout supposer.

Les spécialistes de l'entreprise ont beaucoup de travail, étant donné qu'à Moscou et dans la région, l'entreprise en compte plus de 7 000. stations de base: dont environ 5 mille. 3G et environ 2 mille. stations de base LTE, et pour Ces derniers temps le nombre de BS a augmenté d'environ un millier de plus.
En seulement trois mois, 55 % du nombre total de nouvelles stations de base de l'opérateur de la région ont été mises en ondes dans la région de Moscou. DANS actuellement la société assure une couverture de haute qualité du territoire où vivent plus de 90 % de la population de Moscou et de la région de Moscou.
Soit dit en passant, en décembre, le réseau 3G Tele2 a été reconnu comme le meilleur en termes de qualité parmi tous les opérateurs métropolitains.

Mais j'ai décidé de vérifier personnellement la qualité de la connexion de Tele2, alors j'ai acheté une carte SIM dans le centre commercial le plus proche de la station de métro Voykovskaya, avec le plus taux simple"Très noir" pour 299 roubles (400 SMS / minutes et 4 Go). Soit dit en passant, j'avais un tarif Beeline similaire, qui est 100 roubles plus cher.

J'ai vérifié la vitesse sur place. Réception - 6,13 Mbps, transmission - 2,57 Mbps. Considérant que je me trouve au centre d'un centre commercial, c'est un bon résultat, la communication Tele2 pénètre bien à travers les murs d'un grand centre commercial.

Au métro Tretiakovskaya. Réception du signal - 5,82 Mbps, transmission - 3,22 Mbps.

Et à la station de métro Krasnogvardeyskaya. Réception - 6,22 Mbps, transmission - 3,77 Mbps. Je l'ai mesuré à la sortie du métro. Si vous tenez compte du fait qu'il s'agit de la périphérie de Moscou, c'est très correct. Je pense que la communication est tout à fait acceptable, nous pouvons affirmer avec confiance qu'elle est stable, étant donné que Tele2 est apparu à Moscou il y a quelques mois à peine.

Tele2 a une connexion stable dans la capitale, ce qui est bien. J'espère vraiment qu'ils viendront dans la région le plus tôt possible et que je pourrai profiter pleinement de leur connexion.

Vous savez maintenant comment fonctionne la communication cellulaire !

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Les communications cellulaires sont considérées comme l'une des inventions les plus utiles de l'humanité - avec la roue, l'électricité, Internet et l'ordinateur. Et en quelques décennies, cette technologie a connu plusieurs révolutions. Comment la communication sans fil a-t-elle commencé, comment fonctionnent les cellules et quelles opportunités ouvrira la nouvelle norme mobile 5G ?

La première utilisation des communications radio par téléphone mobile remonte à 1921, lorsque la police de Detroit a utilisé la répartition unidirectionnelle dans la bande des 2 MHz aux États-Unis pour transmettre des informations d'un émetteur central aux récepteurs des véhicules de police.

Comment est apparue la communication cellulaire ?

Pour la première fois, l'idée de la communication cellulaire a été avancée en 1947 - travaillée par les ingénieurs des Bell Labs Douglas Ring et Ray Young. Cependant, les véritables perspectives de sa mise en œuvre n'ont commencé à apparaître qu'au début des années 1970, lorsque les employés de l'entreprise ont développé l'architecture de travail de la plate-forme matérielle de communication cellulaire.

Par exemple, des ingénieurs américains ont suggéré de placer les stations émettrices non pas au centre, mais aux coins des "cellules", et un peu plus tard, une technologie a été inventée qui permettrait aux abonnés de se déplacer entre ces "cellules" sans interrompre les communications. Après cela, il reste à développer des équipements d'exploitation pour une telle technologie.

Le problème a été résolu avec succès par Motorola - son ingénieur Martin Cooper a fait la démonstration du premier prototype fonctionnel d'un téléphone mobile le 3 avril 1973. Il a appelé directement dans la rue le chef du service de recherche d'une entreprise concurrente et lui a fait part de ses propres succès.

La direction de Motorola a immédiatement investi 100 millions de dollars dans un projet prometteur, mais la technologie n'est entrée sur le marché commercial que dix ans plus tard. Ce retard est dû au fait qu'il a d'abord fallu créer une infrastructure globale de stations de base cellulaires.

Le premier téléphone portable a été mis en vente le 6 mars 1983. Il pesait près de 800 grammes, pouvait fonctionner sur une seule charge pendant 30 minutes de temps de conversation et se recharger pendant environ 10 heures. Dans le même temps, l'appareil coûtait 3995 $ - une somme fabuleuse pour cette époque. Malgré cela, le téléphone mobile est instantanément devenu populaire.

Pourquoi la connexion est-elle appelée cellulaire

Le principe de la communication mobile est simple - le territoire sur lequel la connexion des abonnés est fournie est divisé en cellules distinctes ou "cellules", chacune étant desservie par une station de base. En même temps, dans chaque "cellule", l'abonné reçoit des services identiques, de sorte qu'il ne ressent lui-même en aucune façon le franchissement de ces frontières virtuelles.

Habituellement, une station de base sous la forme d'une paire d'armoires en fer avec des équipements et des antennes est placée sur une tour spécialement construite, mais en ville, elles sont souvent placées sur les toits des immeubles de grande hauteur. En moyenne, chaque station capte un signal de téléphones portables à une distance allant jusqu'à 35 kilomètres.

Pour améliorer la qualité de service, les opérateurs installent également des femtocells - des stations cellulaires de faible puissance et miniatures conçues pour desservir une petite zone. Ils permettent d'améliorer considérablement la couverture là où cela est nécessaire.Les communications cellulaires en Russie seront combinées avec l'espace.

Le téléphone mobile du réseau écoute l'air et trouve le signal de la station de base. En plus du processeur et de la RAM, une carte SIM moderne possède une clé unique qui vous permet de vous connecter au réseau cellulaire. Le téléphone peut communiquer avec la station en utilisant différents protocoles - par exemple, DAMPS numérique, CDMA, GSM, UMTS.

Les réseaux cellulaires des différents opérateurs sont connectés les uns aux autres, ainsi qu'au réseau téléphonique fixe. Si le téléphone quitte le champ de fonctionnement de la station de base, l'appareil établit une communication avec les autres - la connexion établie par l'abonné est imperceptiblement transmise à d'autres "cellules", ce qui assure une communication continue lors du déplacement.

En Russie, trois bandes sont certifiées pour la diffusion - 800 MHz, 1800 MHz et 2600 MHz. La bande 1800 MHz est considérée comme la plus populaire au monde car elle combine une capacité élevée, une longue portée et une pénétration élevée. C'est dans celui-ci que fonctionnent désormais la plupart des réseaux mobiles.

Quelles sont les normes de communication mobile

Les premiers téléphones mobiles fonctionnaient avec les technologies 1G - il s'agit de la toute première génération de communications cellulaires, qui reposait sur des normes de télécommunication analogiques, dont la principale était NMT - Nordic Mobile Telephone. Il était destiné uniquement à la transmission du trafic vocal.

La naissance de la 2G est attribuée à 1991 - le GSM (Global System for Mobile Communications) est devenu le standard principal de la nouvelle génération. Cette norme est toujours prise en charge. La communication dans cette norme est devenue numérique, il est devenu possible de crypter le trafic vocal et d'envoyer des SMS.

Le taux de transfert de données au sein du GSM ne dépassait pas 9,6 kbps, ce qui rendait impossible la transmission de vidéo ou d'audio de haute qualité. La norme GPRS connue sous le nom de 2.5G était destinée à résoudre le problème. Pour la première fois, il a permis aux propriétaires de téléphones portables d'utiliser Internet.

Une autre différence de la 3G était l'attribution d'une adresse IP à chaque abonné, ce qui permettait de transformer les téléphones portables en petits ordinateurs connectés à Internet. Le premier réseau 3G commercial a été lancé le 1er octobre 2001 au Japon. À l'avenir, le débit de la norme a augmenté plusieurs fois.

La norme la plus récente est la communication 4G de quatrième génération, qui est destinée uniquement aux services de données à haut débit. La bande passante du réseau 4G est capable d'atteindre 300 Mbit/s, ce qui donne à l'utilisateur des possibilités quasi illimitées de travailler sur Internet.

La communication cellulaire du futur

La norme 4G est affinée pour le transfert en continu de gigaoctets d'informations, elle n'a même pas de canal pour la transmission vocale. En raison de schémas de multiplexage extrêmement efficaces, le téléchargement d'un film haute définition sur un tel réseau prendra 10 à 15 minutes à l'utilisateur. Cependant, même ses capacités sont déjà considérées comme limitées.

En 2020, le lancement officiel d'une nouvelle génération de communication 5G est attendu, qui permettra le transfert de grandes quantités de données à des vitesses ultra-élevées jusqu'à 10 Gbps. De plus, la norme vous permettra de vous connecter à Internet haut débit jusqu'à 100 milliards d'appareils.

C'est la 5G qui permettra au véritable Internet des objets d'apparaître - des milliards d'appareils échangeront des informations en temps réel. Selon les experts, le trafic réseau va bientôt croître de 400%. Par exemple, les voitures commenceront à être constamment en réseau mondial et recevoir des données sur les conditions de circulation.

Une faible latence assurera une communication en temps réel entre les véhicules et l'infrastructure. Une connexion fiable et toujours active devrait ouvrir la porte aux véhicules entièrement autonomes pour rouler sur les routes pour la première fois.

Les opérateurs russes expérimentent déjà de nouvelles spécifications - par exemple, Rostelecom travaille dans cette direction. L'entreprise a signé un accord sur la construction de réseaux 5G dans le centre d'innovation de Skolkovo. Le projet s'inscrit dans le programme d'État « Économie numérique », récemment approuvé par le gouvernement.