Il est peu probable qu'il soit possible aujourd'hui de trouver une personne qui n'aurait jamais utilisé de téléphone portable. Mais tout le monde comprend-il comment fonctionne une communication cellulaire? Comment ça marche et travaille ce que nous avons tous été habitués à? Si les signaux sont transmis de stations de base Sur les fils ou tout cela agit en quelque sorte sinon? Ou peut-être que toutes les communications cellulaires ne fonctionnent qu'au détriment des ondes radio? Nous allons essayer de répondre à ces questions et d'autres pour donner une réponse dans notre article, laissant la description de la norme GSM au-delà de son cadre.
Au moment où une personne tente de passer un appel de son téléphone mobile ou lorsqu'il commence à l'appeler, le téléphone est connecté à l'une des stations de base (les plus accessibles) à l'une de ses antennes. Des stations de base peuvent être observées là-bas, puis ici, en regardant les maisons de nos villes, sur les toits et les façades des bâtiments industriels, sur les points forts, enfin sur les mâts spécialement érigés de rouge et de blanc (en particulier le long de l'autoroute).
Ces stations ressemblent à des boîtes grises rectangulaires, dont dans différents côtés Une variété d'antennes sortent (généralement jusqu'à 12 antennes). Antennes ici travaille à la fois à la réception et sur la transmission, et ils appartiennent à l'opérateur communication cellulaire. Les antennes de la station de base sont dirigées vers toutes sortes de parties (secteurs) pour fournir une "couverture réseau" aux abonnés de toutes les parties à une distance allant jusqu'à 35 kilomètres.
Une antenne sectorielle est capable de servir simultanément jusqu'à 72 appels, et si l'antenne est de 12, puis imaginez: 864 L'appel est capable de conserver une grande station de base en même temps! Bien que généralement limité à 432 canaux (72 * 6). Chaque antenne est reliée par un câble avec une unité de commande de station de base. Et déjà des blocs de plusieurs stations de base (chaque station sert sa partie du territoire) Rejoignez le contrôleur. À un contrôleur est joint jusqu'à 15 stations de base.
La station de base est en principe capable de fonctionner dans trois gammes: le signal de 900 MHz pénètre dans l'intérieur des bâtiments et des structures, elle s'applique. Cette plage est donc souvent utilisée dans les villages et sur les champs; Le signal à une fréquence de 1800 MHz ne s'applique pas jusqu'à présent, mais sur le même secteur définit plus d'émetteurs, ces stations sont donc plus souvent placées dans des villes; Enfin, 2100 MHz est un réseau 3G.
Les contrôleurs, bien sûr, dans le village ou le district peuvent être quelque peu, donc les contrôleurs, à leur tour, sont joints par câbles à l'interrupteur. Tâche du comité - Attachez le réseau d'opérateurs communications mobiles les uns avec les autres et les lignes de la ville de l'habitude communication téléphonique, communication longue distance et relation internationale. Si le réseau est petit, un seul commutateur, si grand - deux commutateurs ou plus sont utilisés. Les commutateurs sont combinés avec des fils.
Dans le processus de déplacement d'une personne qui parle sur un téléphone portable, dans la rue, par exemple: il part à pied, promenades dans les transports en commun ou se déplace sur une voiture personnelle, son téléphone ne doit pas perdre le réseau un instant, vous ne peut pas casser la conversation.
La communication continue est obtenue en raison de la capacité d'un réseau de stations de base à basculer très rapidement l'abonné d'une antenne à une autre lors de son mouvement de la zone de l'action d'une antenne - dans la zone d'action de l'autre (de la cellule à la cellule). L'abonné lui-même ne remarque pas comment il cesse d'être associé à une station de base et est déjà connecté à un autre, car il passe de l'antenne - à l'antenne, de la station à la station, du contrôleur au contrôleur. .
Dans ce cas, le commutateur offre une distribution de charge optimale par un système de réseau à plusieurs niveaux afin de réduire la probabilité de production d'équipement. Le réseau multi-niveaux est construit comme suit: Téléphone portable - Station de base - Commutateur de contrôleur.
Supposons que nous fabriquions un défi et que le signal a déjà atteint le commutateur. Le commutateur transmet notre appel à l'abonné de destination - au réseau de la ville, à un réseau de communications internationales ou longue distance, ou à un autre réseau. opérateur mobile. Tout cela se produit très rapidement à l'aide de canaux de câble à fibre optique à haute vitesse.
En outre, notre appel vient à l'interrupteur, situé sur le côté de l'appel de réception (appelé par nous) de l'abonné. Dans le commutateur "RECEVATION", contient déjà des données sur l'emplacement de l'abonné appelé, dans laquelle zone de zone: quel contrôleur, qui est la station de base. Et maintenant, une enquête de réseau commence par une station de base, le destinataire est situé et le défi "vient" à son téléphone.
La chaîne entière des événements décrits, à partir du moment du nombre du nombre jusqu'à l'appel de l'appel, dure généralement pas plus de 3 secondes. Nous pouvons donc appeler aujourd'hui n'importe où dans le monde.
Andrey Misa
Dans la partie théorique, nous n'approfondirons pas dans l'histoire de la communication cellulaire, de ses fondateurs, de la chronologie des normes, etc. Pour qui il est intéressant - le matériau regorge de publications imprimées et sur Internet.
Considérez quel est le téléphone mobile (cellulaire).
La figure montre un principe de fonctionnement très simplifié:
Fig.1 Principe de travail téléphone portable
Le téléphone portable est un émetteur de réception opérant sur l'une des fréquences de la plage de 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz. De plus, la réception et la transmission sont séparées par des fréquences.
Le système GSM comprend 3 composants principaux, tels que:
Sous-système de base de la station (sous-système BSS - Station de base);
Sous-système de commutation / commutation (NSS -NETWORKSWITCHINGSUTHITCH);
Centre de gestion et de maintenance (Centre de fonctionnement et de maintenance OMC);
En un mot, cela fonctionne comme ceci:
Téléphone cellulaire (mobile) interagit avec un réseau de stations de base (BS). Tour BS Installez généralement sur leurs mâts au sol, soit sur les toits de maisons, soit sur d'autres structures, soit sur les équipements loués déjà existants de toutes sortes de répéteurs radio / télévision, etc., ainsi que sur les tuyaux de haute altitude du ébullition et autres structures industrielles.
Le téléphone après l'allumage et tout le reste est surveillé (écoute, analyse) l'éther pour la présence d'un signal GSM de sa station de base. Le signal de son réseau est défini par un identifiant spécial. S'il y a un (le téléphone est dans la zone de couverture de réseau), le téléphone sélectionne la meilleure fréquence de cette fréquence et que le BS envoie une demande au réseau sur cette fréquence.
Le processus d'enregistrement est essentiellement un processus d'authentification (autorisation). Son essence est que chaque carte SIM insérée dans le téléphone a ses propres identifiants IMSI et KI (clé pour identification). Ces mystères et ki sont enregistrés dans la base de données du centre d'authentification (AUC) à la réception de l'opérateur de carte SIM fabriquée. Lors de l'enregistrement d'un téléphone dans le réseau, les identificateurs sont transmis par la BS, à savoir AUC. Autre Auduc (Centre d'identification) transmet un téléphone nombre aléatoireQuelle est la clé pour effectuer des calculs sur un algorithme spécial. Ce calcul se produit simultanément dans un téléphone mobile et de l'AUC, après quoi les deux résultats sont comparés. S'ils correspondent, la carte SIM est reconnue comme authentique et le téléphone est inscrit sur le réseau.
Pour l'identifiant du téléphone dans le réseau, c'est son numéro IMEI unique (identité internationale d'équipement mobile). Ce nombre est généralement composé de 15 chiffres dans une représentation décimale. Par exemple 35366300/758647/0. Les huit premiers chiffres décrivent le modèle de téléphone et son origine. Le reste - numéro de série Numéro de téléphone et de contrôle.
Ce numéro est stocké dans la mémoire de téléphone non volatile. Dans des modèles obsolètes, ce nombre peut être changé à l'aide d'un spécial. logiciel (Logiciel) et le programmeur correspondant (parfois et cable de date), et dans téléphones modernes Il est dupliqué. Une instance du nombre est stockée dans la zone de mémoire, qui peut être programmée et dupliquer - dans la zone mémoire OTP (programmation unique), qui est programmée par le fabricant une fois et n'a pas la capacité de reprogrammer.
Donc, si vous modifiez même le numéro dans la première zone de la mémoire, le téléphone, lorsqu'il est activé, compare les données des régions de mémoire, et si différents numéros IMEI sont détectés - le téléphone est bloqué. Pourquoi changer tout cela, vous demandez? En fait, la législation de la plupart des pays l'interdit. Téléphoner à numéro IMEI Pistes sur le réseau. En conséquence, avec vol de téléphone, il peut être suivi et enlevé. Et si vous avez le temps de changer ce numéro sur un autre (travail), les chances de trouver le téléphone sont réduites à zéro. Ces questions sont engagées dans des services spéciaux avec l'assistance appropriée de l'opérateur de réseau, etc. Par conséquent, je ne vais pas planter dans ce sujet. Nous sommes intéressés par la propreté moment technique Les nombres IMEI changent.
Le fait est que dans certaines circonstances ce nombre Il peut être endommagé à la suite d'une panne de courant ou d'une mise à jour incorrecte, puis le téléphone ne convient absolument pas à l'opération. Ici, il est d'aider et de venir tous les moyens de restaurer IMEI et la performance de l'appareil. Plus Cette fois, vous ferez revoir dans le logiciel Phone Software.
Maintenant brièvement sur le transfert de la voix de l'abonné à l'abonné de la norme GSM. En fait, il s'agit d'un processus techniquement très complexe qui est absolument différent de la transmission vocale habituelle sur des réseaux analogiques, tels que la maison câblée / radio-téléphonie. Quelque chose de ressemblant à des radioteléphones Dec numériques, mais la mise en œuvre est toujours différente.
Le fait est que la voix de l'abonné auparavant sera transférée à l'éther soumis à une variété de transformations. Signal analogique Il est divisé en segments avec une durée de 20 ms, après quoi elle est convertie en numérique, après laquelle elle est codée en appliquant des algorithmes de cryptage avec le soi-disant. touche ouverte - Système EFR (taux complet amélioré - un système de codage vocal amélioré développé par la société finlandaise Nokia).
Tous les signaux de codec sont traités par un algorithme très utile basé sur le principe DTX (transmission discontinu) -Prix transmission de la parole. Son utilitaire est qu'il contrôle l'émetteur téléphonique, y compris celui-ci uniquement à ce moment où la prononciation de la parole commence et s'éteint en pauses entre la conversation. Tout cela est atteint à l'aide du code détecteur activé VECE.
Au souscripteur reçu, toutes les transformations se produisent dans l'ordre inverse.
Nous utilisons tous des téléphones mobiles, mais qui pensent rarement - comment fonctionnent-ils? Dans cet article, nous essaierons de déterminer comment la communication est mise en œuvre concernant votre opérateur de téléphonie mobile.
Lorsque vous appelez votre interlocuteur ou que quelqu'un vous appelle, votre téléphone est connecté par un canal radio avec l'une des antennes du voisinage. station de base (BS, BS, Station de base). Comment la station de base de la communication cellulaire (dans la tour ordinaire) comprend de une à douze réceptions et transmettant antenneAvoir des directives dans différentes directions afin de fournir des abonnés de qualité dans le rayon de leur action. Ces experts d'antennes sur leur jargon sont appelés "Secteurs"Représentant des designs rectangulaires gris que vous pouvez presque tous les jours pour voir sur les toits des bâtiments ou des mâts spéciaux.
Le signal d'une telle antenne entre dans le câble directement à l'unité de commande de la station de base. La station de base est une combinaison de secteurs et de bloc de contrôle. Dans le même temps, une certaine partie du règlement ou du territoire sert plusieurs stations de base reliées à un bloc spécial - contrôleur de zone local (Abrégé Lac, contrôleur local de la région ou juste "contrôleur"). En règle générale, un contrôleur unit jusqu'à 15 stations de base d'une certaine zone.
Pour sa part, les contrôleurs (ils peuvent également être plusieurs) sont connectés à l'unité la plus importante - Centre de gestion de services mobiles (MSC, service de commutation de services mobiles)qui simplifier la perception s'appelle simplement "Changer". L'interrupteur, à son tour, exerce une entrée et une sortie dans toutes les lignes de communication - à la fois cellulaires et câblées.
Si vous affichez écrit sous la forme d'un schéma, vous recevrez les suivants: 
Les réseaux GSM d'une petite échelle (en règle générale, régional) ne peuvent utiliser qu'un seul commutateur. Grand, comme nos opérateurs " grand triple»MTS, Beeline ou Megaphone servi en même temps, des millions d'abonnés utilisent plusieurs périphériques MSC fusionnés à la fois.
Trouvez-vous pourquoi vous avez besoin d'un système aussi complexe et pourquoi ne peut pas être connecté par les antennes de base des stations à l'interrupteur directement? Pour ce faire, vous devez parler d'un autre terme, appelé langage technique. dU TRAITEMENT (CHANDIANT). Il caractérise le transfert de service dans des réseaux mobiles sur le principe du relais. En d'autres termes, lorsque vous vous déplacez le long de la rue à pied ou dans un véhicule et parlez en même temps, alors que votre conversation n'est pas interrompue, vous devez changer votre appareil en temps opportun d'un secteur BS à un autre, de la zone d'une station de base unique ou d'une zone locale contrôleur à une autre, etc. Par conséquent, si le secteur des stations de base était connecté directement au commutateur, il devrait effectuer cette procédure de conducteur pour tous ses abonnés et que le commutateur avait suffisamment de tâches à partir du commutateur. Par conséquent, pour réduire la probabilité d'échecs d'équipement associés à ses surcharges, le système de construction de réseau cellulaire GSM est mis en œuvre par principe à plusieurs niveaux.
En conséquence, si vous vous déplacez avec votre téléphone de la zone de service d'un secteur BS sur l'autre zone de l'autre, ce mouvement effectue un bloc de contrôle de cette station de base, sans toucher plus de périphériques "hautement" - Lac et msc. Si le transfert a lieu entre différents BS, le lac est déjà pris pour cela, etc.
Le commutateur n'est rien de plus que le «cerveau» principal des réseaux GSM, de sorte que ses travaux doivent être pris en compte plus en détail. Un commutateur de réseau cellulaire suppose aux mêmes tâches que le PBX dans les réseaux d'opérateurs câblés. C'est lui qui comprend où vous appelez un appel ou qui vous appelle, réglemente le travail de services supplémentaires et, en fait, décide si vous êtes actuellement votre appel ou non.
Maintenant, trouvons-le ce qui se passe lorsque vous allumez votre téléphone ou votre smartphone?
Vous avez donc appuyé sur le "bouton magique" et votre téléphone allumé. Sur la carte SIM de votre opérateur cellulaire est un numéro spécial appelé IMSI - Numéro d'identification internationale de l'abonné (numéro d'identification internationale des abonnés). Il est numéro unique Pour chaque carte SIM, non seulement votre opérateur MTS, Beeline, Megafon, etc. et un numéro unique pour tous les réseaux mobiles au monde! Il est là que les opérateurs se distinguent par des abonnés les uns des autres.
Au moment de la tournage du téléphone, votre appareil envoie ce code IMSI sur la station de base, qui la transmet plus loin sur le lac, il l'envoie à son tour au commutateur. Dans le même temps, deux périphériques supplémentaires indiqués directement avec l'interrupteur entrent dans notre jeu. HLR (registre de localisation de la maison) et VLR (registre de lieu de visiteur). Traduit en russe, en conséquence, Inscrivez-vous des abonnés à la maison et Inscrivez-vous des abonnés invités. HLR maintient l'IMSI de tous les abonnés de leur réseau. VLR contient également des informations sur les abonnés qui utilisent le réseau de cet opérateur à présent.
Le numéro IMSI est transmis au HLR à l'aide du système de cryptage (un autre périphérique est responsable de ce processus. AUC - Centre d'authentification). HLR vérifie s'il y a un abonné avec ce numéro dans sa base de données, et si son fait est confirmé, le système recherche de savoir s'il peut actuellement utiliser des services de communication ou, disons, a un blocage financier. Si tout va bien, alors cet abonné Départ en VLR puis a la capacité d'appeler et d'utiliser d'autres services de communication.
Pour affichage de clarté cette procédure Avec le schéma:
Ainsi, nous avons brièvement décrit le principe de fonctionnement des réseaux cellulaires GSM. En fait, cette description est suffisamment superficielle, car Si vous allez au fond des détails techniques, le matériel serait passé plusieurs fois au volume et beaucoup moins compréhensible pour la plupart des lecteurs.
Dans la deuxième partie, nous continuerons à se familiariser avec le fonctionnement des réseaux GSM et à considérer comment et pour que l'opérateur écrit des fonds de notre compte avec vous.
La communication cellulaire est considérée comme l'une des inventions les plus utiles de l'humanité - ainsi que de la roue, de l'électricité, de l'Internet et de l'ordinateur. Et seulement dans quelques décennies, cette technologie a connu un certain nombre de révolutions. Où la communication sans fil a-t-elle commencé, comment les cellules fonctionnent et quelles opportunités ouvriront une nouvelle norme mobile 5G?
La première utilisation de la radio téléphonique mobile arrive à 1921 - alors aux États-Unis, la police de Detroit a utilisé une connexion d'expédition à sens unique dans la bande de 2 MHz pour transmettre des informations de l'émetteur central au destinataire dans les voitures de police.
Comment apparaître communication cellulaire
Pour la première fois, l'idée de communications cellulaires a été nommée en 1947 - ingénieurs de Bell Labs Douglas Bagne et Ray Yang a travaillé dessus. Cependant, les perspectives réelles de son incarnation n'ont commencé à être facturées qu'au début des années 1970, lorsque les employés de la société ont développé une architecture de travail d'une plate-forme matérielle cellulaire.
Ainsi, les ingénieurs américains ont proposé de placer les stations de transmission et non au centre, mais dans les coins des «cellules», mais un peu plus tard, une technologie a été inventée, permettant aux abonnés de se déplacer entre ces cellules, sans interrompre les communications. Après cela, il restait à élaborer des équipements existants pour une telle technologie.
La tâche a été résolue avec succès par Motorola - son ingénieur Martin Cooper le 3 avril 1973 a démontré le premier prototype de travail d'un téléphone portable. Il a appelé le chef du département de la recherche d'un concurrent directement de la rue et lui a raconté ses propres succès.
Le leadership de Motorola a immédiatement investi dans un projet prometteur de 100 millions de dollars, mais la technologie n'a été publiée sur le marché commercial que dans dix ans. Un tel retard est lié au fait qu'il était d'abord nécessaire de créer une infrastructure globale de stations de base cellulaires.
Aux États-Unis, ce travail a été engagé dans ce travail, la société AT & T - Le géant des télécommunications a atteint le gouvernement fédéral des licences aux fréquences nécessaires et a construit le premier réseau cellulaire qui couvrait les plus grandes villes américaines. Comme le premier téléphone portable a effectué la célèbre model Motorola. Dynatac 8000.
À vendre, le premier téléphone portable est entré le 6 mars 1983. Il pesait près de 800 grammes, pourrait travailler sur une seule charge de 30 minutes en mode conversation et facturé environ 10 heures. Dans le même temps, l'appareil coûte 3995 dollars - une quantité fabuleuse pour ces temps. Malgré cela, le téléphone mobile est devenu instantanément populaire.
Pourquoi la connexion est-elle appelée cellule
Le principe de la communication mobile est simple - le territoire sur lequel la connexion des abonnés est assurée est divisée en cellules distinctes ou «nid d'abeilles», chacune dessert la station de base. Dans le même temps, dans chaque "miel", l'abonné reçoit des services identiques, il ne ressent ainsi pas l'intersection de ces frontières virtuelles.
En règle générale, la station de base sous la forme d'une paire d'armoires de fer avec équipement et antennes est située sur une tour spécialement construite, cependant, dans la ville, elles sont souvent placées sur les toits de bâtiments de grande hauteur. En moyenne, chaque station attrape un signal de téléphones portables Jusqu'à 35 kilomètres de distance.
Pour améliorer la qualité du service, les opérateurs établissent également des fhnosotes - des stations cellulaires de faible puissance et miniature destinées à la maintenance d'une petite zone. Ils vous permettent d'améliorer considérablement le revêtement de ces endroits où il est nécessaire. L'assemblée en Russie sera unie à l'espace
Un téléphone mobile écoute l'éther et trouve un signal de station de base. Dans une carte SIM moderne, à l'exception du processeur et de la RAM, cousez une clé unique qui vous permet de vous connecter dans un réseau cellulaire. La connexion téléphonique avec la station peut être effectuée par différents protocoles - par exemple, Digital Holds, CDMA, GSM, UMTS.
Réseaux cellulaires différents opérateurs connecté les uns aux autres, ainsi qu'avec un réseau téléphonique stationnaire. Si le téléphone sort du champ d'action de la station de base, le dispositif se présente avec l'autre - le composé établi par l'abonné n'est inaperçu par d'autres "cellules", ce qui garantit une connexion continue lors du déplacement.
En Russie, trois bandes sont certifiées pour la radiodiffusion - 800 MHz, 1800 MHz et 2600 MHz. La fourchette de 1800 MHz est considérée comme le plus populaire au monde, car elle allie une grande capacité, un grand rayon d'action et une capacité de pénétration élevée. C'est là que la plupart des réseaux mobiles fonctionnent maintenant.
Quelles normes mobiles sont
Les premiers téléphones mobiles ont travaillé avec 1G Technologies - il s'agit de la première génération de communications cellulaires, qui s'appuie sur les normes de télécommunication analogiques, dont le téléphone mobile NMT - Nordic est-il. C'était exclusivement destiné au trafic vocal.
En 1991, la naissance de 2g est la principale norme de la nouvelle génération de GSM (Système mondial de communications mobiles). Cette norme est toujours prise en charge. La communication dans cette norme est devenue numérique, la possibilité de crypter la circulation vocale et de l'envoi de SMS est apparue.
Le taux de transfert de données à l'intérieur de GSM n'a pas dépassé 9,6 Kbps, ce qui a rendu impossible la transmission de vidéos ou de haute qualité. Le problème a été conçu pour résoudre la norme GPRS, connue sous le nom de 2,5 g. Pour la première fois, il nous a permis d'utiliser le réseau de propriétaires de téléphones mobiles en ligne.
Une telle norme a déjà fourni le taux de transfert de données à 114 Kbps. Cependant, il a également cessé de satisfaire aux demandes d'utilisateurs en croissance constante. Pour résoudre ce problème en 2000, la norme 3G a été développée, qui a fourni un accès aux services réseau à 2 taux de transfert de données MBPS.
Une autre différence de 3G a été attribuée à chaque abonné d'une adresse IP, ce qui permettait de transformer les téléphones mobiles en petits ordinateurs connectés à Internet. Le premier réseau commercial 3G a été lancé le 1er octobre 2001 au Japon. À l'avenir, la bande passante de la norme a augmenté à plusieurs reprises.
La norme la plus moderne est la connexion 4G de la quatrième génération, destinée uniquement aux services de données à grande vitesse. La bande passante réseau 4G est capable d'atteindre 300 Mbps, ce qui donne à l'utilisateur des opportunités de travail presque illimitées sur Internet.
Communication cellulaire de l'avenir
La norme 4G est affûtée au transfert continu des gigaoctets d'information, il n'a même pas même de canal pour la transmission vocale. En raison des systèmes de multiplexage extrêmement efficaces, la chargement de film haute résolution dans un tel réseau prendra l'utilisateur pendant 10 à 15 minutes. Cependant, même ses capacités sont déjà considérées comme limitées.
En 2020, le lancement officiel d'un nouveau résumé de la communication de la norme 5G est attendu, ce qui permettra de transférer de grandes quantités de données sur des vitesses ultra-élevées jusqu'à 10 GB / s. De plus, la norme permettra de se connecter à internet haut débit jusqu'à 100 milliards d'appareils.
Il est de 5g que l'Internet des objets actuels apparaîtra - des milliards d'appareils échangeront des informations en temps réel. Selon des experts, le trafic réseau augmentera bientôt de 400%. Par exemple, les voitures commenceront constamment à être dans réseau mondial et recevoir des données sur l'atmosphère de la route.
Le faible délai fournira un lien entre les véhicules et les infrastructures en temps réel. Il est prévu qu'une connexion fiable et permanente ouvre d'abord la possibilité de lancer des véhicules complètement autonomes sur les routes.
Les opérateurs russes expérimentent déjà de nouvelles spécifications - par exemple, travailler dans cette direction mène Rostelecom. La société a signé un accord sur la construction de réseaux 5G dans le centre d'innovation Skolkovo. La mise en œuvre du projet est incluse dans le programme d'État "Economie numérique", récemment approuvée par le gouvernement.
aslan. A écrit le 2 février 2016La communication cellulaire a récemment entré notre vie quotidienne si fermement, il est difficile d'imaginer la société moderne sans elle. Comme beaucoup d'autres grandes inventions, le téléphone mobile a grandement influencé notre vie et pour de nombreuses sphères. Il est difficile de dire ce que l'avenir serait si ce n'est pas pour ce type de communication pratique. Sûrement identique à celui du film "Retour au futur-2", où il y a des voitures volantes, survolez des planches et bien plus encore, mais il n'y a pas de cellulaire!
Mais aujourd'hui dans un rapport spécial pour ne sera pas une histoire sur l'avenir, mais sur la façon dont la communication cellulaire moderne fonctionne et fonctionne.
Afin d'en apprendre davantage sur le travail de la communication cellulaire moderne au format 3G / 4G, j'ai demandé une visite à la nouvelle opérateur fédérale Tele2 et a passé une journée entière avec leurs ingénieurs qui m'expliquent toutes les subtilités des transmissions de données via nos téléphones mobiles. .
Mais je vais d'abord parler un peu de l'histoire de la communication cellulaire.
Les principes des travaux de la communication improductive ont été testés il y a près de 70 ans - le premier radiotéléphone en mouvement public est apparu en 1946 à Saint-Louis, aux États-Unis. En Union soviétique, un prototype d'une radio mobile a été créé en 1957, puis des scientifiques d'autres pays créés appareils similaires de diverses caractéristiques, et seulement dans les années 70 du siècle dernier en Amérique ont été identifiés principes modernes Opérations cellulaires, après quoi elle a commencé son développement.
Martin Cooper - L'inventeur du prototype d'un téléphone portable de téléphone portable Motorola DynaTac pesant 1,15 kg et dimensions de 22,5x12,5x3,75 cm
Si dans les pays occidentaux au milieu des années 90 du siècle dernier, la communication cellulaire était courante partout et la majeure partie de la population l'utilisait, puis en Russie, elle vient de commencer à apparaître et est devenue accessible à tout le monde il y a plus de 10 ans.
Les téléphones mobiles en forme de brique volumineux qui ont travaillé dans les formats des première et deuxième générations ont diminué à l'histoire, cédant la place aux smartphones avec 3G et 4G, la meilleure communication vocale et la vitesse élevée d'Internet.
Pourquoi la connexion est-elle appelée cellulaire? Étant donné que le territoire sur lequel la communication est associée est divisée en cellules distinctes ou cellules, au centre de quelles stations de base (BS) sont situées. Dans chaque "miel", l'abonné reçoit le même ensemble de services dans certaines limites territoriales. Cela signifie que passer d'une "nid d'abeille" à une autre, l'abonné ne ressent pas l'attachement territorial et peut utiliser librement les services de communication.
Il est très important qu'il y ait une continuité de connexion lors du déménagement. Ceci est assuré par le prétendu transfert (transfert), dans lequel la connexion établie par l'abonné telle qu'elle serait ramassée par des cellules adjacentes le long du relais et que l'abonné continue de parler ou de creuser dans des réseaux sociaux.
L'ensemble du réseau est divisé en deux sous-systèmes: le sous-système des stations de base et le sous-système de commutation. Schématiquement, ça ressemble à ceci:
Au milieu de la "nid d'abeille", comme mentionné ci-dessus est la station de base, qui sert généralement trois "nid d'abeilles". Le signal radio de la station de base est émis par 3 antennes sectorielles, chacune desquelles est dirigée vers son "nid d'abeille". Il arrive que sur une "miel" plusieurs antennes d'une station de base sont dirigées à la fois. Cela est dû au fait que le réseau cellulaire fonctionne dans plusieurs gammes (900 et 1800 MHz). De plus, cette station de base peut présenter des équipements de plusieurs générations de communication (2G et 3G).
Mais sur la BS Tele2, il n'y a que les équipements troisième et quatrième génération - 3G / 4G, puisque la société a décidé d'abandonner les anciens formats en faveur du nouveau, qui aident à éviter les pauses vocales et à fournir une internet plus stable. Priséouts de réseaux sociaux me soutiendra que, à notre époque, la vitesse d'Internet est très importante, 100-200 kb / s ne suffisait plus, car c'était il y a quelques années.
L'emplacement le plus familier du BS est une tour ou un mât, construit spécifiquement pour cela. Vous pouviez sûrement voir les liens rouges BS quelque part dans l'éloignement des bâtiments résidentiels (sur le terrain, sur la colline) ou où il n'y a pas de bâtiments hauts à proximité. Comme cela, ce qui est visible de ma fenêtre.
Cependant, dans les conditions des zones urbaines, il est difficile de trouver un endroit pour placer une structure massive. Par conséquent, dans les grandes villes, des stations de base sont placées sur des bâtiments. Chaque station attrape un signal des téléphones mobiles à une distance allant jusqu'à 35 km.
Ce sont des antennes, l'équipement BS lui-même est dans le grenier ou dans le récipient de toit, qui est une paire d'armoires de fer.
Certaines stations de base sont situées où vous ne pouvez même pas deviner. Comment, par exemple, sur le toit de ce parking.
L'antenne BS se compose de plusieurs secteurs, chacun d'entre eux qui prend / envoie un signal à ses côtés. Si l'antenne verticale communique avec des téléphones, le tour relie le BS avec le contrôleur.
Selon les caractéristiques, chaque secteur peut servir jusqu'à 72 appels en même temps. Le BS peut être composé de 6 secteurs et de servir jusqu'à 432 appels, mais définit généralement moins d'émetteurs et de secteurs dans des stations. Les opérateurs cellulaires, tels que Tele2, préfèrent mettre plus de BS pour améliorer la qualité de la communication. Comme on m'a dit, voici le matériel le plus moderne: les stations de base Ericsson, réseau de transport - Alcatel Lucent.
Du sous-système de stations de base, le signal est transmis au sous-système de commutation, où la connexion avec les besoins des abonnés Direction. Dans le sous-système de commutation, il existe un certain nombre de bases de données dans lesquelles des informations sur les abonnés sont stockées. De plus, ce sous-système est responsable de la sécurité. Si vous dites plus facilement, le commutateur est effectué. les mêmes fonctions que les gestionnaires qui vous ont déjà combiné avec l'abonné, ce n'est que tout cela se passe automatiquement.
L'équipement de cette station de base est caché dans cette armoire de fer.
En plus de conventionnels, il existe également des variantes mobiles de stations de base situées sur des camions. Ils sont très pratiques à utiliser pendant les catastrophes naturelles ou dans des lieux d'accumulation de masse de personnes (stades de football, carrés centraux) pour l'heure de vacances, de concerts et de divers événements. Mais, malheureusement, en raison de problèmes de la législation de l'utilisation généralisée, ils n'ont pas encore trouvé.
Pour assurer un revêtement optimal avec un signal radio au niveau du sol, les stations de base sont conçues de manière particulière, car malgré la gamme de 35 km. Le signal ne s'applique pas à la hauteur du vol de l'aéronef. Cependant, certaines compagnies aériennes ont déjà commencé à installer de petites stations de base de leurs côtés, fournissant une communication cellulaire dans l'aéronef. Un tel BS est connecté au sol réseau cellulaire en utilisant un canal satellite. Le système est complété par le panneau de commande, ce qui permet à l'équipage d'activer et de désactiver le système, ainsi que des types de services individuels, par exemple, éteignez les vols de la voix sur la nuit.
J'ai également examiné le bureau Tele2 pour voir comment les experts contrôlent la qualité de la communication cellulaire. Si il y a quelques années, une telle pièce serait suspendue au plafond par des moniteurs montrant des données de réseau (chargement, accident de réseau, etc.), puis au fil du temps, la nécessité d'un tel nombre de moniteurs a chuté.
La technologie au fil du temps a été fortement développée et suffisamment petite pièce avec plusieurs spécialistes pour regarder le travail de l'ensemble du réseau à Moscou.
Une petite espèce du bureau de Tele2.
Lors de la réunion des employés de la société, prévoit de saisir la capitale) depuis le début de la construction, jusqu'à ce que Tele2 ait réussi à couvrir tout Moscou à son réseau et conquête progressivement la région de Moscou, lancant plus de 100 stations de base hebdomadaires. Depuis que je vis maintenant dans la région, c'est très important pour moi. Pour que ce réseau soit arrivé aussi rapidement que possible dans ma ville.
Les plans de la société pour 2016. Assurer une communication à grande vitesse dans le métro dans toutes les stations, au début de 2016, Tele2 est présente à 11 stations: communication 3G / 4G Standard sur la station de métro Borisovo, "Centre d'affaires", "Kotelniki", "Perspective de Lermontovsky", Troparevo, Shipivskaya, Zyablovko, 3G: "Belorusskaya" (bague), "Spartak", "Highway Pyatnitsky", "Zhulebino".
Comme je l'ai dit ci-dessus, Tele2 a abandonné le format GSM en faveur des normes de troisième et quatrième génération - 3G / 4G. Cela vous permet d'installer des stations de base 3G / 4G avec une fréquence plus grande (par exemple, à l'intérieur de la route de l'anneau de Moscou, il se trouve à environ 500 mètres les uns des autres) pour assurer une connexion plus stable et une vitesse élevée. internet mobileCe qui n'était pas dans les réseaux de formats précédents.
Du bureau de la société, je vais à l'un des points d'ingénieurs des ingénieurs de Nikifora et de Vladimir, où ils doivent mesurer la rapidité de la communication. Nikifor se tient en face de l'un des mâts sur lesquels l'équipement est installé pour fournir une communication. Si vous regardez de près, remarquez un peu plus loin à gauche d'un autre mât de ce type, avec l'équipement d'autres opérateurs cellulaires.
Curieusement, mais opérateurs cellulaires Permettent souvent à leurs concurrents d'utiliser leurs installations de la tour pour placer des antennes (naturellement sur des termes mutuellement bénéfiques). Cela est dû au fait que la construction de la tour ou du plaisir - Un plaisir coûteux et cet échange vous permet d'économiser beaucoup d'argent!
Pendant que nous avons mesuré la vitesse de la communication, Nikifora plusieurs fois les passants et oncle ont demandé s'il n'était pas un espion)) "Oui, la radio" liberté "!).
L'équipement a l'air inhabituel, dans son esprit, vous pouvez assumer quoi que ce soit.
Des spécialistes de l'entreprise beaucoup de travail, si nous considérons qu'à Moscou et à la région de la Société, plus de 7 000 personnes. Stations de base: de ceux-ci, environ 5 mille. 3G et environ 2 mille. Stations de base lte, et pour dernièrement La quantité de BS a augmenté d'environ mille.
En seulement trois mois de la banlieue, 55% du nombre total de nouvelles stations de base de l'opérateur de la région ont été diffusées. DANS actuellement La société offre une couverture de haute qualité du territoire dans lequel plus de 90% de la population de Moscou et de la région de Moscou vivent.
Au fait, en décembre, le réseau Tele2 3G a été reconnu comme la meilleure qualité de tous les opérateurs métropolitains.
Mais j'ai décidé de vérifier personnellement à quel point la connexion Tele2 est bonne, car j'ai acheté une carte SIM dans le centre commercial le plus proche de M.Vakovskaya, avec le plus tarif simple "Très noir" pour 299 P (400 SMS / minutes et 4 Go). Au fait, j'ai eu un tarif similaire Bilaynovsky, qui est 100 roubles plus chers.
Vérifié la vitesse sans laisser loin du box-office. Réception - 6.13 Mbps, transmission - 2,57 Mbps. Considérant que je me tiens au centre du centre commercial est un bon résultat, la connexion de Tele2 pénètre bien dans les murs du grand centre commercial.
Sur M. Tretiakovskaya. Recevoir un signal - 5,82 Mbps, transmission - 3,22 Mbps.
Et sur M. Krasnogvardeyskaya. Réception - 6,22 Mbps, transmission - 3,77 Mbps. Mesuré à la sortie du métro. Si nous tenons compte du fait que c'est la banlieue de Moscou, elle est très décente. Je crois qu'une connexion complètement acceptable peut affirmer que Stable, si vous considérez que Tele2 est apparu à Moscou il y a quelques mois seulement.
Dans la capitale, la connexion stable Tele2 est bonne. J'espère vraiment qu'ils viendront dans la région et je peux profiter pleinement de leur lien.
Maintenant et vous savez comment fonctionne la communication cellulaire!
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