GSM tarmoqlarining ishlash printsipi. Qanday amalga oshiriladi, qanday ishlaydi, qanday ishlaydi

Bugungi kunda hech qachon uyali telefondan foydalanmaydigan odamni topish qiyin. Ammo hamma uyali aloqa qanday ishlashini tushunadimi? Barchamiz uzoq vaqtdan beri o'rganib qolgan narsa qanday ishlaydi? Baza stantsiyalaridan signallar simlar orqali uzatiladimi yoki barchasi qandaydir boshqacha ishlaydi? Yoki barcha uyali aloqa faqat radio to'lqinlari tufayli ishlaydi? Ushbu va boshqa savollarga biz maqolamizda javob berishga harakat qilamiz, GSM standartining tavsifini uning doirasidan tashqarida qoldiramiz.

Biror kishi mobil telefonidan qo'ng'iroq qilmoqchi bo'lganida yoki unga qo'ng'iroq qilishni boshlaganda, telefon radio to'lqinlari orqali tayanch stantsiyalardan biriga (eng qulay), uning antennalaridan biriga ulangan. Baza stantsiyalarni bu erda va u erda, bizning shaharlarimizdagi uylarga, sanoat binolarining tomlari va jabhalariga, osmono'par binolarga va nihoyat stantsiyalar uchun maxsus o'rnatilgan qizil va oq ustunlarga (ayniqsa avtomobil yo'llari bo'yida) qarab turish mumkin.

Ushbu stantsiyalar to'rtburchaklar shaklida kulrang rangdagi qutilarga o'xshaydi, ulardan turli xil antennalar (odatda 12 ta antennalar) turli yo'nalishlarda chiqib turadi. Bu erda antennalar qabul qilish va uzatish uchun ham ishlaydi va ular uyali aloqa operatoriga tegishli. Baza stantsiyasining antennalari barcha yo'nalishlardan (tarmoqlarga) 35 kilometrgacha bo'lgan masofada abonentlarga "tarmoq qamrovini" ta'minlash uchun yo'naltirilgan.

Bitta sektor antennasi bir vaqtning o'zida 72 ta qo'ng'iroqni qabul qilishga qodir, agar 12 ta antenna bo'lsa, tasavvur qiling: 864 ta qo'ng'iroq, printsipial ravishda, bir vaqtning o'zida bitta katta baza stantsiyasiga xizmat qilishi mumkin! Odatda 432 kanal bilan cheklangan bo'lsa-da (72 * 6). Har bir antenna simi bilan tayanch stantsiyaning boshqaruv blokiga ulangan. Va allaqachon bir nechta tayanch stantsiyalarning bloklari (har bir stantsiya hududning o'z qismiga xizmat qiladi) tekshirgichga ulangan. Bitta tekshirgichga 15 tagacha stantsiya ulangan.

Baza stantsiyasi, asosan, uchta diapazonda ishlashga qodir: 900 MGts signal binolar va inshootlarga yaxshiroq kirib boradi va yanada keng tarqaladi, shuning uchun ushbu diapazon ko'pincha qishloqlarda va dalalarda qo'llaniladi; 1800 MGts chastotali signal shu paytgacha tarqalmagan, biroq bitta sektorga ko'proq transmitterlar o'rnatilgan, shuning uchun bunday stantsiyalar ko'pincha shaharlarda o'rnatiladi; nihoyat 2100 MGts - bu 3G tarmog'i.

Albatta, turar-joy yoki hududda bir nechta tekshirgichlar bo'lishi mumkin, shuning uchun boshqaruvchilar, o'z navbatida, kalitga kabel orqali ulanadi. Kommutatorning vazifasi uyali aloqa operatorlari tarmoqlarini bir-biri bilan va oddiy telefon aloqasi, shaharlararo aloqa va xalqaro aloqaning shahar liniyalari bilan bog'lashdir. Agar tarmoq kichik bo'lsa, bitta kalit etarli, agar tarmoq katta bo'lsa, ikkita yoki undan ortiq kalit ishlatiladi. Kalitlar simlar bilan bir-biriga bog'langan.

Ko'chada uyali telefonda gaplashayotgan odamni ko'chirish jarayonida, masalan: u yuradi, jamoat transportida ketmoqda yoki shaxsiy mashinada harakatlanmoqda - uning telefoni bir lahzaga ham tarmoqni yo'qotmasligi kerak, suhbat to'xtamasligi kerak.

Aloqa uzluksizligi bir antennaning qamrov zonasidan ikkinchisining qamrov zonasiga (hujayradan hujayraga) o'tish jarayonida abonentni bir antennadan ikkinchisiga juda tez almashtirish qobiliyati tufayli olinadi. Abonent o'zi qanday qilib bitta tayanch stantsiya bilan bog'lanishni to'xtatganini va boshqasiga ulanganligini, antennadan antennaga, stantsiyadan stantsiyaga, boshqaruvchidan boshqaruvchiga qanday o'tishini sezmaydi ...

Shu bilan birga, kalit uskunaning ishdan chiqish ehtimolini kamaytirish uchun ko'p qatlamli tarmoq sxemasi bo'yicha yukni optimal taqsimlashni ta'minlaydi. Ko'p darajali tarmoq quyidagicha qurilgan: uyali telefon - tayanch stantsiya - kontroller - kalit.

Aytaylik, biz qo'ng'iroq qilamiz, endi signal kommutatorga etib keldi. Kommutator bizning qo'ng'irog'imizni belgilangan abonentga - shahar tarmog'iga, xalqaro yoki shaharlararo aloqa tarmog'iga yoki boshqa uyali aloqa operatorining tarmog'iga o'tkazadi. Bularning barchasi yuqori tezlikdagi optik tolali kabel kanallari yordamida juda tez sodir bo'ladi.

Keyin bizning qo'ng'irog'imiz qo'ng'iroqni qabul qilayotgan abonent tomonida (biz chaqirgan) joylashgan kommutatorga o'tadi. "Qabul qilish" tugmachasida allaqachon chaqirilgan abonent qaerda joylashganligi, qaysi tarmoq qamrov zonasida joylashganligi: qaysi tekshirgich, qaysi tayanch stantsiya borligi haqida ma'lumotlar mavjud. Shunday qilib, tayanch stantsiyadan tarmoqni so'roq qilish boshlanadi, manzil topiladi va uning telefoni "qo'ng'iroqni qabul qiladi".

Ta'riflangan voqealarning butun zanjiri, raqam terilgan paytdan boshlab, qo'ng'iroq qabul qiluvchi tomon qo'ng'iroq qilgan paytgacha, odatda 3 soniyadan oshmaydi. Shunday qilib, biz bugun dunyoning istalgan nuqtasiga qo'ng'iroq qilishimiz mumkin.

Andrey Povniy

Nazariy qismda biz uyali aloqani yaratish tarixi, uning asoschilari, standartlar xronologiyasi va boshqalar haqida chuqur o'ylamaymiz. Bu kimga g'amxo'rlik qiladi - bosma nashrlarda ham, Internetda ham juda ko'p materiallar mavjud.

Keling, mobil (uyali) telefon nima ekanligini ko'rib chiqaylik.

Rasmda ishlashning soddalashtirilgan printsipi ko'rsatilgan:

1-rasm. Uyali telefon qanday ishlaydi

Uyali telefon - bu 850 MGts, 900 MGts, 1800 MGts, 1900 MGts chastotalaridan birida ishlaydigan qabul qilgich. Bundan tashqari, qabul qilish va uzatish chastotalar bilan ajralib turadi.

GSM tizimi quyidagi uchta asosiy komponentdan iborat:

Base Station Subsystem (BSS - Base Station Subsystem);

Kommutatsiya / kommutatsiya quyi tizimi (NSS –NetworkSwitchingSubsystem);

Operatsion va texnik xizmat ko'rsatish markazi (OMC);

Qisqacha aytganda, u shunday ishlaydi:

Uyali (mobil) telefon tayanch stantsiyalar (BS) tarmog'i bilan o'zaro aloqada. BS minoralari, odatda, ularning ustunlariga, yoki uylarning tomlariga yoki boshqa inshootlarga, yoki har qanday radio / televizion repetitorlarning ijaraga olingan mavjud minoralariga, shuningdek qozonlarning va boshqa sanoat inshootlarining ko'p qavatli quvurlariga o'rnatiladi.

Yoqilgandan so'ng, telefon qolgan vaqt davomida havoni o'zining asosiy stantsiyasining GSM signalining mavjudligini nazorat qiladi (tinglaydi, tekshiradi). Telefon maxsus identifikator orqali o'z tarmog'ining signalini aniqlaydi. Agar u mavjud bo'lsa (telefon tarmoqning qamrov zonasida bo'lsa), u holda telefon signal kuchi bo'yicha eng yaxshi chastotani tanlaydi va shu chastotada BSga tarmoqqa ro'yxatdan o'tish uchun so'rov yuboradi.

Ro'yxatdan o'tish jarayoni aslida autentifikatsiya (avtorizatsiya) jarayonidir. Uning mohiyati shundan iboratki, telefonga kiritilgan har bir SIM-kartaning o'ziga xos IMSI (Xalqaro mobil abonent identifikatori) va Ki (identifikatsiya kaliti) identifikatorlari mavjud. Xuddi shu IMSI va Ki ishlab chiqarilgan SIM-kartalar aloqa operatoriga kelganda autentifikatsiya markazi (AuC) bazasiga kiritiladi. Telefonni tarmoqda ro'yxatdan o'tkazishda identifikatorlar BS ga, ya'ni AuC ga uzatiladi. Keyin AuC (identifikatsiya qilish markazi) telefonga tasodifiy raqamni yuboradi, bu maxsus algoritm bo'yicha hisob-kitoblarni amalga oshirish uchun kalit hisoblanadi. Ushbu hisoblash mobil telefonda va AuCda bir vaqtning o'zida amalga oshiriladi, undan keyin ikkala natija taqqoslanadi. Agar ular mos keladigan bo'lsa, unda SIM-karta haqiqiy deb tan olinadi va telefon tarmoqda ro'yxatdan o'tgan.

Telefon uchun tarmoq identifikatori uning noyob IMEI (International Mobile Equipment Identity) raqami. Ushbu raqam odatda o'nli sanoq sistemasida 15 ta raqamdan iborat. Masalan 35366300/758647/0. Birinchi sakkizta raqam telefon modeli va uning kelib chiqishini tavsiflaydi. Qolganlari telefonning seriya raqami va chek raqamidir.

Ushbu raqam telefonning doimiy xotirasida saqlanadi. Eskirgan modellarda ushbu raqamni maxsus dasturiy ta'minot (dasturiy ta'minot) va tegishli dasturchi (ba'zan ma'lumot kabeli) yordamida o'zgartirish mumkin, zamonaviy telefonlarda esa u takrorlanadi. Raqamning bitta nusxasi dasturlash mumkin bo'lgan xotira maydonida va takroriy nusxasi - OTP (One Time Programming) xotira maydonida saqlanadi, u ishlab chiqaruvchi tomonidan bir marta dasturlashtiriladi va uni qayta dasturlash mumkin emas.

Shunday qilib, agar siz birinchi xotira sohasidagi raqamni o'zgartirsangiz ham, telefon yoqilganda ikkala xotira maydonlarining ma'lumotlarini taqqoslaydi va agar turli xil IMEI raqamlari topilsa, telefon qulflanadi. Nima uchun bularning barchasini o'zgartirish kerak, deb so'rayapsizmi? Aslida, aksariyat mamlakatlarning qonunchiligi bunga taqiq qo'ygan. IMEI raqami bo'yicha telefon tarmoqda kuzatiladi. Shunga ko'ra, agar telefon o'g'irlangan bo'lsa, uni qidirib topish mumkin. Agar siz ushbu raqamni boshqasiga o'zgartirishga muvaffaq bo'lsangiz (ish) bo'lsa, u holda telefonni topish imkoniyati nolga kamayadi. Ushbu masalalar maxsus xizmat tomonidan tarmoq operatorining tegishli yordami bilan hal qilinadi va boshqalar. Shuning uchun, men ushbu mavzuga chuqur kirib bormayman. Biz IMEI raqamini o'zgartirishning texnik jihatlaridan manfaatdormiz.

Haqiqat shundaki, muayyan holatlarda ushbu raqam dasturiy ta'minotning ishlamay qolishi yoki uning noto'g'ri yangilanishi natijasida zarar ko'rishi mumkin, shunda telefon foydalanish uchun mutlaqo mos emas. Bu erda IMEI va qurilmaning ishlashini tiklash uchun barcha vositalar yordamga keladi. Ushbu nuqta telefonlarni ta'mirlash bo'limida batafsilroq muhokama qilinadi.

Endi GSM standartida abonentdan abonentga ovoz uzatilishi haqida qisqacha. Aslida, bu texnik jihatdan juda murakkab jarayon bo'lib, u uy simli / radio telefoni kabi analog tarmoqlar orqali odatdagi ovozli uzatishdan butunlay farq qiladi. Raqamli DECT-radiotelefonlarga masofadan o'xshash narsa, ammo amalga oshirish hali ham boshqacha.

Haqiqat shundaki, efirga uzatilishidan oldin abonent ovozi ko'plab o'zgarishlarni boshdan kechirmoqda. Analog signal 20 ms segmentlarga bo'linadi, undan so'ng u raqamli shaklga o'tkaziladi, shundan so'ng u kodlash algoritmlari yordamida kodlanadi. ochiq kalit - EFR tizimi (Enhanced Full Rate - Finlyandiyaning Nokia kompaniyasi tomonidan ishlab chiqilgan rivojlangan nutq kodlash tizimi).

Barcha kodek signallari DTX (Uzluksiz uzatish) printsipiga asoslangan juda foydali algoritm bilan qayta ishlanadi. Uning foydasi shundaki, u telefonning uzatgichini boshqaradi, uni faqat nutq talaffuzi boshlanganda yoqadi va suhbat orasidagi pauzalarda o'chiradi. Bularning barchasi VAD (Voice Activated Detector) kodekiga kiritilgan - nutq faoliyati detektori yordamida amalga oshiriladi.

Qabul qilingan abonent uchun barcha transformatsiyalar teskari tartibda amalga oshiriladi.

Biz hammamiz mobil telefonlardan foydalanamiz, ammo shu bilan birga, hech kim o'ylamaydi - ular qanday ishlaydi? Ushbu maqolada biz aslida sizning uyali aloqa operatoringiz bilan aloqa qanday amalga oshirilishini tushunishga harakat qilamiz.

Siz suhbatdoshingizga qo'ng'iroq qilganda yoki sizga kimdir qo'ng'iroq qilganda, telefoningiz radiokanal orqali qo'shni antennalardan biriga ulanadi tayanch stantsiya (BS, BS, Base Station).Har bir uyali aloqa stantsiyasi (oddiy odamlarda - uyali minoralar) birdan o'n ikkitagacha qabul qilgichni o'z ichiga oladi antennalarabonentlarga ularning ishlashi radiusida yuqori sifatli aloqani ta'minlash uchun turli yo'nalishdagi ko'rsatmalar bilan. Mutaxassislar bunday antennalarni o'z jargonida chaqirishadi "Tarmoqlar", bu kulrang to'rtburchaklar inshootlar bo'lib, ularni deyarli har kuni binolarning tomlarida yoki maxsus ustunlarda ko'rishingiz mumkin.

Bunday antennadan signal to'g'ridan-to'g'ri tayanch stantsiyani boshqarish blokiga kabel orqali o'tadi. Asosiy stansiya - bu sektorlar to'plami va boshqaruv bloki. Bunday holda, aholi punktining yoki hududning ma'lum bir qismiga bir vaqtning o'zida maxsus blokga ulangan bir nechta tayanch stantsiyalar xizmat qiladi - mahalliy zonani boshqaruvchi (qisqartirilgan LAC, mahalliy nazoratchi yoki shunchaki "boshqaruvchi"). Qoida tariqasida bitta nazoratchi ma'lum bir hududning 15 tagacha baza stantsiyalarini birlashtiradi.

O'z navbatida, kontrollerlar (ularning bir nechtasi ham bo'lishi mumkin) eng muhim blokga ulangan - Mobil aloqa xizmatlari Kommutatsiya markazi (MSC), idrok etish qulayligi uchun odatda oddiy deb nomlanadi "Switch"... Kalit, o'z navbatida, har qanday aloqa liniyalariga kirish va chiqishni ta'minlaydi - ham uyali, ham simli.

Agar siz yozilgan narsani diagramma shaklida namoyish qilsangiz, quyidagilarni olasiz:
Kichik hajmdagi GSM tarmoqlari (odatda mintaqaviy) faqat bitta kalitdan foydalanishi mumkin. Bir vaqtning o'zida millionlab abonentlarga xizmat ko'rsatadigan bizning "Katta uchlik" MTS operatorlari, "Bilayn" yoki "MegaFon" kabi yiriklar bir vaqtning o'zida bir-biriga ulangan bir nechta MSC qurilmalaridan foydalanadilar.

Keling, nega bunday murakkab tizim kerakligini ko'rib chiqamiz va nima uchun tayanch stantsiya antennalarini to'g'ridan-to'g'ri kalitga ulash mumkin emas? Buning uchun siz texnik tilda chaqirilgan boshqa atama haqida gaplashishingiz kerak uzatish... Bu uyali aloqa tarmoqlarida xizmatni uzatish asosida topshirishni xarakterlaydi. Boshqacha qilib aytganda, siz ko'chada piyoda yoki transport vositasida harakatlanayotganda va telefonda suhbatlashayotganda, sizning suhbatingiz to'xtamasligi uchun, siz tezda qurilmangizni bitta BS sektoridan ikkinchisiga, bitta tayanch stantsiya yoki boshqaruvchining qamrov zonasidan almashtirishingiz kerak. mahalliy zona boshqasiga va boshqalar. Shuning uchun, agar tayanch stantsiyalarning tarmoqlari to'g'ridan-to'g'ri kalitga ulangan bo'lsa, u barcha abonentlari uchun ushbu topshirish tartibini amalga oshirishi kerak edi va kalitda allaqachon etarli vazifalar mavjud. Shuning uchun uning ortiqcha yuklanishi bilan bog'liq uskunalarning ishlamay qolish ehtimolini kamaytirish uchun GSM uyali aloqa tarmoqlarini loyihalash ko'p darajali printsip asosida amalga oshiriladi.

Natijada, agar siz va sizning telefoningiz bir BS sektorining qamrov zonasidan ikkinchisining qamrov zonasiga o'tsangiz, u holda bu harakat ko'proq "yuqori darajadagi" qurilmalar - LAC va MSC-ga tegmasdan ushbu tayanch stantsiyaning boshqaruv bo'limi tomonidan amalga oshiriladi. Agar topshirish turli xil BSlar o'rtasida sodir bo'lsa, u holda LAC qabul qilinadi va hokazo.

Kalit GSM tarmoqlarining asosiy "miyasi" dan boshqa narsa emas, shuning uchun uning ishlashi batafsilroq ko'rib chiqilishi kerak. Uyali aloqa tarmog'i kommutatori simli aloqa operatorlari tarmoqlarida PBX bilan bir xil vazifalarni bajaradi. Aynan u sizning qaerga qo'ng'iroq qilayotganingizni yoki sizga qo'ng'iroq qilayotganingizni tushunadi, qo'shimcha xizmatlarning ishini tartibga soladi va aslida siz hozirda qo'ng'iroq qilishingiz yoki qilmasligingizga qaror qiladi.

Endi telefoningizni yoki smartfoningizni yoqsangiz nima bo'lishini ko'rib chiqamiz?

Shunday qilib, siz "sehrli tugmani" bosdingiz va telefoningiz yoqildi. Sizning uyali aloqa operatoringizning SIM-kartasida maxsus raqam mavjud, u chaqiriladi IMSI - Xalqaro abonent identifikatsiya raqami (Xalqaro abonent identifikatsiya raqami)... Bu har bir SIM-karta uchun yagona raqam, nafaqat sizning operatoringiz MTS, Beeline, MegaFon va boshqalar uchun, balki dunyodagi barcha mobil tarmoqlar uchun noyob raqam! Aynan u operatorlar abonentlarni bir-biridan ajratib turadi.

Hozirda telefon yoqilgan bo'lsa, sizning qurilmangiz ushbu IMSI kodini baza stantsiyasiga yuboradi, u uni LAC-ga uzatadi va u o'z navbatida uni kalitga yuboradi. Shu bilan birga, to'g'ridan-to'g'ri kalitga ulangan ikkita qo'shimcha qurilma ishga tushadi - HLR (uy manzilini ro'yxatdan o'tkazish) va VLR (tashrif buyuruvchilarning joylashuvi registri)... Rus tiliga tarjima qilingan, bu navbati bilan Uy abonentlari ro'yxatdan o'tishadi va Abonentlarni ro'yxatdan o'tkazish... HLR o'z tarmog'idagi barcha abonentlarning IMSI-ni saqlaydi. VLR-da ushbu operator tarmog'idan hozirda foydalanayotgan abonentlar haqida ma'lumotlar mavjud.

IMSI raqami HLR-ga shifrlash tizimi yordamida uzatiladi (bu jarayon uchun boshqa qurilma javobgardir) AuC - Autentifikatsiya markazi)... Shu bilan birga, HLR ma'lum bir raqamga ega bo'lgan abonentning ma'lumotlar bazasida mavjudligini tekshiradi va agar uning mavjudligi haqiqat tasdiqlansa, tizim hozirda aloqa xizmatlaridan foydalana oladimi yoki aytaylik, moliyaviy blokga ega bo'ladimi-yo'qligini tekshiradi. Agar hamma narsa normal bo'lsa, u holda ushbu abonent VLR-ga boradi va undan keyin boshqa aloqa xizmatlaridan qo'ng'iroq qilish va undan foydalanish imkoniyati paydo bo'ladi.

Aniqlik uchun biz ushbu protsedurani diagramma yordamida namoyish etamiz:

Shunday qilib, biz GSM uyali aloqa tarmoqlari qanday ishlashini qisqacha bayon qildik. Aslida, bu tavsif juda yuzaki, chunki agar biz texnik tafsilotlarni batafsilroq ko'rib chiqsak, unda materiallar ko'p marta ko'proq hajmli bo'lib, aksariyat o'quvchilar uchun juda kam tushunarli edi.

Ikkinchi qismda biz GSM tarmoqlari faoliyati bilan tanishishni davom ettiramiz va operator bizning hisobimizdan mablag'ni qanday va nima uchun hisobdan chiqarishni ko'rib chiqamiz.

Uyali aloqa g'ildirak, elektr energiyasi, Internet va kompyuter bilan bir qatorda insoniyatning eng foydali ixtirolaridan biri hisoblanadi. Va bir necha o'n yilliklar ichida ushbu texnologiya bir qator inqiloblarni boshdan kechirdi. Simsiz aloqa qanday boshlandi, hujayralar qanday ishlaydi va yangi mobil standart qanday imkoniyatlarni ochadi 5G?

Uyali telefon radio aloqasidan birinchi foydalanish 1921 yilga to'g'ri keladi, Detroyt politsiyasi Qo'shma Shtatlarda 2 MGts diapazonida bir tomonlama dispetcherlikdan foydalanib, markaziy transmitterdan politsiya mashinalarida qabul qiluvchilarga ma'lumot uzatgan.

Uyali aloqa qanday paydo bo'ldi

Birinchi marta uyali aloqa g'oyasi 1947 yilda ilgari surilgan - Bell Labs Duglas Ring va Rey Young muhandislari tomonidan ishlangan. Biroq, uni amalga oshirishning haqiqiy istiqbollari faqat 1970-yillarning boshlarida, kompaniya xodimlari uyali apparat platformasi uchun ishlaydigan me'morchilikni ishlab chiqqandan keyin paydo bo'la boshladi.

Masalan, amerikalik muhandislar uzatish stantsiyalarini markazda emas, balki "hujayralar" ning burchaklarida joylashtirishni taklif qilishdi va birozdan keyin texnologiya ixtiro qilindi, bu esa abonentlarga aloqalarni to'xtatmasdan ushbu "hujayralar" o'rtasida harakatlanishiga imkon beradi. Shundan so'ng, bunday texnologiya uchun operatsion uskunalarni ishlab chiqish qoladi.

Muammoni Motorola muvaffaqiyatli hal qildi - uning muhandisi Martin Kuper 1973 yil 3 aprelda uyali telefonning birinchi ishchi prototipini namoyish etdi. U to'g'ridan-to'g'ri ko'chadan raqobatchi kompaniyaning tadqiqot bo'limi boshlig'iga qo'ng'iroq qilib, o'zining yutuqlari haqida gapirib berdi.

Motorola rahbariyati zudlik bilan istiqbolli loyihaga 100 million dollar sarmoya kiritdi, ammo texnologiya tijorat bozoriga o'n yil o'tgachgina kirib keldi. Ushbu kechikish birinchi navbatda uyali aloqa bazasi stantsiyalarining global infratuzilmasini yaratish talab qilinganligi bilan bog'liq.

Birinchi uyali telefon 1983 yil 6 martda sotila boshlandi. Uning vazni qariyb 800 grammni tashkil etdi, 30 minut nutq vaqtida bitta quvvat bilan ishlaydi va 10 soatga yaqin quvvat oladi. Qurilmaning narxi 3995 dollarni tashkil etdi - bu o'sha vaqt uchun ajoyib summa. Shunga qaramay, mobil telefon bir zumda ommalashib ketdi.

Nima uchun aloqa uyali deb nomlanadi

Uyali aloqaning printsipi oddiy - abonentlarning ulanishi ta'minlanadigan hudud alohida katakchalarga yoki "kameralar" ga bo'linadi, ularning har biriga tayanch stantsiya xizmat qiladi. Shu bilan birga, har bir "katakchada" abonent bir xil xizmatlarni oladi, shuning uchun uning o'zi bu virtual chegaralarni kesib o'tishni hech qanday his qilmaydi.

Odatda uskunalar va antennalarga ega bo'lgan juft temir shkaflar ko'rinishidagi tayanch stantsiya maxsus qurilgan minoraga joylashtirilgan, ammo shaharda ular ko'pincha ko'p qavatli uylarning tomlariga joylashtirilgan. O'rtacha har bir stantsiya 35 kilometrgacha bo'lgan masofada uyali telefonlardan signal oladi.

Xizmat ko'rsatish sifatini oshirish uchun operatorlar femtocells - kichik maydonga xizmat qilish uchun mo'ljallangan kam quvvatli va miniatyura uyali stantsiyalarni ham o'rnatmoqdalar. Ular zarur bo'lgan joylarda qamrovni sezilarli darajada yaxshilashga imkon beradi.Rossiyada uyali aloqa kosmik bilan birlashtiriladi

Tarmoqdagi mobil telefon havoni tinglaydi va tayanch stantsiyaning signalini topadi. Zamonaviy SIM-kartada protsessor va operativ xotiradan tashqari, uyali aloqa tarmog'iga kirishga imkon beruvchi noyob kalit mavjud. Telefon stantsiya bilan turli xil protokollardan foydalanishi mumkin - masalan, raqamli DAMPS, CDMA, GSM, UMTS.

Turli xil operatorlarning uyali aloqa tarmoqlari bir-biriga, shuningdek shahar telefon tarmog'iga ulangan. Agar telefon tayanch stantsiyaning ishlash maydonini tark etsa, qurilma boshqalar bilan aloqa o'rnatadi - abonent tomonidan o'rnatiladigan aloqa sezilmasdan boshqa "hujayralar" ga uzatiladi, bu esa harakatlanayotganda uzluksiz aloqani ta'minlaydi.

Rossiyada uchta diapazon - 800 MGts, 1800 MGts va 2600 MGts sertifikatlangan. 1800 MGts diapazoni dunyodagi eng mashhur hisoblanadi, chunki u yuqori sig'im, uzoq masofa va yuqori penetratsiyani birlashtiradi. Hozirda aksariyat uyali aloqa tarmoqlari ishlaydi.

Uyali aloqa standartlari qanday

Birinchi mobil telefonlar 1G texnologiyalari bilan ishladilar - bu analog telekommunikatsiya standartlariga tayangan uyali aloqaning birinchi avlodi, asosiysi NMT - Nordic mobil telefoni. Bu faqat ovozli trafikni uzatish uchun mo'ljallangan edi.

2G ning tug'ilishi 1991 yildan boshlangan - GSM (Global Uyali aloqa tizimi) yangi avlodning asosiy standartiga aylandi. Ushbu standart hali ham qo'llab-quvvatlanmoqda. Ushbu standartdagi aloqa raqamli bo'lib qoldi, ovozli trafikni shifrlash va SMS yuborish mumkin bo'ldi.

GSM ichidagi ma'lumotlarni uzatish tezligi 9,6 kbit / s dan oshmadi, bu esa video yoki yuqori sifatli audio uzatishni imkonsiz qildi. 2.5G sifatida tanilgan GPRS standarti muammoni hal qilish uchun mo'ljallangan edi. Birinchi marta bu mobil telefon egalariga Internetdan foydalanishga imkon berdi.

3G-ning yana bir farqi har bir abonentga IP-manzil berilishi bo'lib, bu mobil telefonlarni Internetga ulangan kichik kompyuterlarga aylantirishga imkon berdi. Birinchi tijorat 3G tarmog'i 2001 yil 1 oktyabrda Yaponiyada ishga tushirildi. Kelajakda standartning o'tkazuvchanligi bir necha bor oshdi.

Eng zamonaviy standart to'rtinchi avlod 4G aloqasi bo'lib, u faqat yuqori tezlikdagi ma'lumotlar uzatish xizmatlariga mo'ljallangan. 4G tarmog'ining o'tkazuvchanligi 300 Mbit / s ga etishi mumkin, bu foydalanuvchiga Internetda deyarli cheksiz imkoniyatlarni taqdim etadi.

Kelajakning uyali aloqasi

4G standarti gigabaytli ma'lumotlarni uzluksiz uzatish uchun moslashtirilgan, hatto ovozli uzatish uchun kanal ham yo'q. Juda samarali multiplekslash sxemalari tufayli bunday tarmoqqa yuqori aniqlikdagi filmni yuklab olish foydalanuvchiga 10-15 minutni oladi. Biroq, hatto uning imkoniyatlari allaqachon cheklangan deb hisoblanadi.

2020 yilda 5G kommunikatsiyalarining yangi avlodini rasmiy ravishda ishga tushirish kutilmoqda, bu katta hajmdagi ma'lumotlarni 10 Gbit / s gacha ultra yuqori tezlikda uzatish imkonini beradi. Bundan tashqari, ushbu standart 100 milliardgacha qurilmani yuqori tezlikdagi Internetga ulashga imkon beradi.

Aynan 5G haqiqiy narsalarning Internetini paydo bo'lishiga imkon beradi - milliardlab qurilmalar real vaqtda ma'lumot almashadilar. Mutaxassislarning fikriga ko'ra, tez orada tarmoq trafigi 400 foizga o'sadi. Masalan, avtoulovlar doimiy ravishda global tarmoqda bo'lishni boshlaydilar va yo'l harakati holati to'g'risida ma'lumot olishadi.

Kam kechikish transport vositalari va infratuzilma o'rtasida real vaqtda aloqani ta'minlaydi. Ishonchli va doimo ulanadigan aloqa to'liq avtonom avtoulovlarning yo'llarda birinchi marotaba harakatlanish imkoniyatini ochishi kutilmoqda.

Rossiyalik operatorlar allaqachon yangi texnik xususiyatlarni sinab ko'rmoqdalar - masalan, Rostelekom bu yo'nalishda ishlamoqda. Kompaniya Skolkovo innovatsion markazida 5G tarmoqlarini qurish bo'yicha shartnoma imzoladi. Loyiha yaqinda hukumat tomonidan tasdiqlangan "Raqamli iqtisodiyot" davlat dasturining bir qismidir.

Yaqinda uyali aloqa bizning kundalik hayotimizda shunchalik mustahkam o'rnashganki, zamonaviy jamiyatni usiz tasavvur qilish qiyin. Boshqa ko'plab ajoyib ixtirolar singari, mobil telefon ham bizning hayotimizga va uning ko'plab sohalariga katta ta'sir ko'rsatdi. Agar aloqaning ushbu qulay shakli bo'lmaganida, kelajak qanday bo'lishini aytish qiyin. Ehtimol, "Kelajakka qaytish 2" filmidagi kabi, u erda uchar mashinalar, hoverboards va boshqa ko'p narsalar mavjud, ammo uyali aloqa yo'q!

Ammo bugun maxsus ma'ruzada kelajak haqida emas, balki zamonaviy uyali aloqa qanday tashkil etilishi va ishlashi haqida hikoya qilinadi.

3G / 4G formatidagi zamonaviy uyali aloqa ishlarini o'rganish uchun men yangi federal Tele2 operatoriga tashrif buyurishni iltimos qildim va butun kunni o'z muhandislari bilan o'tkazdim, ular menga mobil telefonlarimiz orqali ma'lumotlarni uzatishning barcha nozikliklarini tushuntirdilar.

Lekin oldin men sizga uyali aloqaning paydo bo'lishi tarixi haqida bir oz gapirib beraman.

Simsiz aloqa tamoyillari qariyb 70 yil oldin sinab ko'rilgan - birinchi ommaviy mobil radiotelefon 1946 yilda AQShning Sent-Luis shahrida paydo bo'lgan. Sovet Ittifoqida 1957 yilda mobil radiotelefon prototipi yaratildi, keyin boshqa mamlakatlarning olimlari turli xil xususiyatlarga ega bo'lgan o'xshash qurilmalarni yaratdilar va faqat o'tgan asrning 70-yillarida Amerikada uyali aloqaning zamonaviy tamoyillari aniqlandi, shundan so'ng uning rivojlanishi boshlandi.

Martin Kuper - og'irligi 1,15 kg va o'lchamlari 22,5x12,5x3,75 sm bo'lgan Motorola DynaTAC ko'chma mobil telefoni prototipining ixtirochisi

Agar G'arb mamlakatlarida, o'tgan asrning 90-yillari o'rtalariga kelib, uyali aloqa keng tarqalgan va aholining aksariyati tomonidan ishlatilgan bo'lsa, Rossiyada u faqat paydo bo'la boshladi va 10 yil oldin bir oz ko'proq hammaga ma'lum bo'ldi.

Birinchi va ikkinchi avlod formatlarida ishlagan katta hajmli g'ishtga o'xshash mobil telefonlar tarixga kirib, 3G va 4G, yaxshi ovozli aloqa va yuqori Internet tezligi bilan ishlaydigan smartfonlarga yo'l ochdi.

Nima uchun ulanish uyali deb nomlanadi? Aloqa ta'minlanadigan hudud alohida katakchalarga yoki katakchalarga bo'linib, ularning markazida tayanch stantsiyalar (BS) joylashganligi sababli. Har bir "katakchada" abonent ma'lum hududiy chegaralarda bir xil xizmatlar to'plamini oladi. Bu shuni anglatadiki, bitta "katakchadan" boshqasiga o'tishda, abonent hududiy bog'lanishni sezmaydi va aloqa xizmatlaridan bemalol foydalanishi mumkin.

Ko'chib o'tishda ulanishning uzluksizligi juda muhimdir. Bu "topshirish" deb nomlangan narsa tufayli ta'minlanadi, unda abonent tomonidan o'rnatilgan aloqa, go'yo o'rni ustidagi qo'shni hujayralar tomonidan olinadi va abonent ijtimoiy tarmoqlarda gaplashishni yoki qazishni davom ettiradi.

Butun tarmoq ikkita quyi tizimga bo'lingan: tayanch stantsiya quyi tizimi va kommutatsion quyi tizim. Sxematik tarzda shunday ko'rinadi:

"Hujayra" o'rtasida, yuqorida aytib o'tilganidek, odatda uchta "hujayra" ga xizmat ko'rsatadigan tayanch stantsiya joylashgan. Baza stantsiyasidan radio signal 3 sektor antennalari orqali tarqaladi, ularning har biri o'ziga xos "hujayra" ga yo'naltiriladi. Shunday bo'ladiki, bitta tayanch stantsiyaning bir nechta antennalari birdaniga bitta "katakka" yo'naltiriladi. Bu uyali aloqa tarmog'ining bir necha diapazonda (900 va 1800 MGts) ishlashiga bog'liq. Bundan tashqari, ushbu tayanch stantsiyada bir vaqtning o'zida bir necha avlod aloqa uskunalari (2G va 3G) bo'lishi mumkin.

Ammo BS Tele2 minoralarida faqat uchinchi va to'rtinchi avlod uskunalari mavjud - 3G / 4G, chunki kompaniya yangilarining foydasiga eski formatlardan voz kechishga qaror qildi, bu esa ovozli aloqada uzilishlarni oldini olishga va barqaror Internetni ta'minlashga yordam beradi. Ijtimoiy tarmoqlarning muntazamligi meni qo'llab-quvvatlaydi, chunki hozirgi kunda Internet tezligi juda muhim, bundan bir necha ikki yil oldin bo'lgani kabi, endi 100-200 kb / s etarli emas.

BS uchun eng keng tarqalgan joy bu uchun maxsus qurilgan minora yoki ustundir. Qizil-oq BS minoralarini turar joy binolaridan uzoqda (dalada, tepalikda) yoki baland binolar bo'lmagan joyda ko'rishingiz mumkin edi. Mening derazamdan ko'rinadigan bu kabi.

Biroq, shahar sharoitida katta qurilish uchun joy topish qiyin. Shuning uchun yirik shaharlarda tayanch stantsiyalar binolarda joylashgan. Har bir stantsiya 35 kmgacha bo'lgan masofada uyali telefonlardan signal oladi.

Bular antennalar, BS uskunasining o'zi chodirda yoki tomidagi idishda joylashgan bo'lib, bu juft temir shkafdir.

Ba'zi tayanch stantsiyalar siz taxmin qilmaydigan joyda joylashgan. Bu mashinalar Lut tomida kabi.

BS antennasi bir nechta sektorlardan iborat bo'lib, ularning har biri o'z yo'nalishi bo'yicha signal qabul qiladi / yuboradi. Agar vertikal antenna telefonlar bilan aloqa qilsa, u holda dumaloq antenna BS-ni tekshirgichga ulaydi.

Xususiyatlariga qarab, har bir sektor bir vaqtning o'zida 72 ta qo'ng'iroqni qabul qilishi mumkin. BS 6 ta sektordan iborat bo'lishi va 432 ta qo'ng'iroqni amalga oshirishi mumkin, ammo odatda stansiyalarda kamroq transmitterlar va sektorlar o'rnatiladi. Uyali aloqa operatorlari, masalan Tele2, aloqa sifatini oshirish uchun ko'proq tayanch stantsiyalar o'rnatishni afzal ko'rishadi. Menga aytilganidek, bu erda eng zamonaviy uskunalar qo'llaniladi: Ericsson baza stantsiyalari, transport tarmog'i - Alcatel Lucent.

Asosiy stansiya quyi tizimidan signal kommutatsiya quyi tizimiga uzatiladi, bu erda ulanish abonent xohlagan yo'nalish bilan o'rnatiladi. Kommutatsiya quyi tizimida abonentlar haqidagi ma'lumotlarni saqlaydigan bir qator ma'lumotlar bazalari mavjud. Bundan tashqari, ushbu quyi tizim xavfsizlik uchun javobgardir. Oddiy qilib aytganda, kalit u ilgari sizni abonent bilan qo'l bilan bog'laydigan ayol operatorlar bilan bir xil funktsiyalarga ega, faqat endi bularning barchasi avtomatik ravishda amalga oshiriladi.

Ushbu tayanch stantsiya uchun uskunalar ushbu temir shkafda yashiringan.

Oddiy minoralardan tashqari, yuk mashinalariga joylashtirilgan tayanch stantsiyalarning mobil versiyalari ham mavjud. Ular tabiiy ofatlar paytida yoki odamlar ko'p bo'lgan joylarda (futbol stadionlari, markaziy maydonlar) bayramlar, konsertlar va turli tadbirlarda foydalanish uchun juda qulaydir. Ammo, afsuski, qonunchilikdagi muammolar tufayli ular hali keng qo'llanilishini topa olmadilar.

Yer sathida radio signal bilan optimal qamrovni ta'minlash uchun tayanch stantsiyalar 35 km masofaga qaramay, maxsus tarzda ishlab chiqilgan. signal samolyot balandligiga taalluqli emas. Biroq, ba'zi aviakompaniyalar samolyot ichida uyali aloqani ta'minlash uchun o'zlarining samolyotlariga kichik baza stantsiyalarini o'rnatishni boshladilar. Bunday BS sun'iy yo'ldosh kanali yordamida er usti uyali aloqa tarmog'iga ulangan. Tizim ekipajga tizimni yoqish va o'chirishga imkon beradigan boshqaruv paneli bilan to'ldiriladi, shuningdek, tungi parvozlarda ovozni o'chirish kabi xizmatlarning ayrim turlari.

Shuningdek, men mutaxassislarning uyali aloqa sifatini qanday nazorat qilishini ko'rish uchun Tele2 ofisiga murojaat qildim. Agar bir necha yil oldin bunday xonani shiftga osib qo'ygan bo'lsa, tarmoq ma'lumotlarini ko'rsatadigan monitorlar (tirbandlik, tarmoqdagi nosozliklar va boshqalar), keyin vaqt o'tishi bilan bunday sonli monitorlarga ehtiyoj yo'qolgan.

Vaqt o'tishi bilan texnologiyalar juda rivojlandi va bir nechta mutaxassislarga ega bo'lgan bunday kichik xona Moskvadagi butun tarmoqning ishlashini kuzatish uchun etarli.

Tele2 ofisidan bir nechta fikr.

Kompaniya xodimlarining yig'ilishida poytaxtni egallash rejalari muhokama qilinadi) Qurilish boshidan to hozirgi kungacha Tele2 butun Moskvani o'z tarmog'i bilan qamrab oldi va Moskva viloyatini asta-sekin bosib oldi va har hafta 100 dan ortiq baza stantsiyalarini ishga tushirdi. Men hozir mintaqada yashaganim uchun bu men uchun juda muhimdir. shunda ushbu tarmoq iloji boricha tezroq mening shahrimga keladi.

Kompaniya 2016 yilga qadar barcha stantsiyalarda metroda tezkor aloqani ta'minlashni rejalashtirmoqda, 2016 yil boshida Tele2 aloqasi 11 stantsiyada mavjud: Borisovo metrosidagi 3G / 4G aloqasi, Delovoy Tsentr, Kotelniki, Lermontovskiy prospektida. , "Troparevo", "Shipilovskaya", "Zyablikovo", 3G: "Belorusskaya" (Koltsevaya), "Spartak", "Pyatnitskoe shosse", "Zhulebino".

Yuqorida aytganimdek, Tele2 uchinchi va to'rtinchi avlod standartlari - 3G / 4G foydasiga GSM formatidan voz kechdi. Bu 3G / 4G tayanch stantsiyalarini yuqori chastotali o'rnatishga imkon beradi (masalan, Moskva halqa yo'li ichida, BSlar bir-biridan taxminan 500 metr masofada turibdi), yanada barqaror aloqa va mobil Internetning yuqori tezligini ta'minlash uchun, bu avvalgi formatdagi tarmoqlarda bo'lmagan.

Kompaniya ofisidan men Nikifor va Vladimir muhandislari bilan birgalikda ular aloqa tezligini o'lchashlari kerak bo'lgan nuqtalardan biriga boraman. Nikifor aloqa uskunalari o'rnatilgan ustunlardan biriga qarama-qarshi turadi. Agar diqqat bilan qarasangiz, boshqa uyali aloqa operatorlarining uskunalari bilan biroz ko'proq chap tomonda yana bir shunday ustunni ko'rasiz.

G'alati, ammo uyali aloqa operatorlari ko'pincha raqobatchilariga antennalarni joylashtirish uchun minora tuzilmalaridan foydalanishga imkon beradi (tabiiyki, o'zaro manfaatli shartlarda). Buning sababi shundaki, minora yoki ustun qurish juda qimmat va sizga katta pul tejashga imkon beradi!

Aloqa tezligini o'lchayapmiz, Nikifor bir necha bor o'tmishdan o'tganlar, buvilar va amakilar u josusmi deb so'radilar)) "Ha, biz Ozodlik radiosiga xalaqit beramiz!).

Uskunalar aslida g'ayrioddiy ko'rinadi, tashqi ko'rinishidan siz hamma narsani taxmin qilishingiz mumkin.

Kompaniya mutaxassislari juda ko'p ishlarga ega, chunki Moskva va mintaqada kompaniyaning 7 mingdan ortig'i bor. tayanch stantsiyalar: ulardan taxminan 5 mingtasi. 3G va taxminan 2 ming. LTE tayanch stantsiyalari, so'nggi paytlarda BS soni mingga yaqinga oshdi.
Faqat uch oy ichida mintaqadagi operatorning yangi baza stantsiyalarining 55% Moskva viloyatida efirga uzatildi. Ayni paytda kompaniya Moskva va Moskva viloyati aholisining 90% dan ortig'i yashaydigan hududni yuqori sifatli qamrab oladi.
Aytgancha, dekabr oyida 3G Tele2 tarmog'i barcha metropoliten operatorlari orasida sifat jihatidan eng yaxshi deb topildi.

Ammo men Tele2 ulanishining qanchalik yaxshi ekanligini shaxsan tekshirishga qaror qildim, shuning uchun men Voykovskaya metro stantsiyasidagi eng yaqin savdo markazidan SIM-kartani sotib oldim, eng oddiy "Juda qora" tarif bilan 299 rubl (400 SMS / daqiqa va 4 GB). Aytgancha, menda xuddi shunday "Bilayn" tarifi bor edi, bu 100 rublga qimmatroq.

Men joyida tezligini tekshirib. Qabul qilish - 6,13 Mbit / s, uzatish - 2,57 Mbit / s. Savdo markazining markazida turganimni hisobga olsak, bu yaxshi natijadir, Tele2 aloqasi yirik savdo markazining devorlari orqali yaxshi kirib boradi.

At metro Tretyakovskaya. Signalni qabul qilish - 5,82 Mbit / s, uzatish - 3,22 Mbit / s.

Va Krasnogvardeyskaya metrogacha da. Qabul qilish - 6,22 Mbit / s, uzatish - 3,77 Mbit / s. Men metro chiqish, uni o'lchanadi. Agar bu Moskvaning chekkasi ekanligini hisobga olsangiz, bu juda munosib. Menimcha, ulanish juda maqbuldir va biz Tele2 Moskvada bir necha oy oldin paydo bo'lganligini hisobga olsak, uni barqaror deb ishonch bilan ayta olamiz.

Tele2 yaxshi poytaxti, barqaror aloqasi bor. Umid qilamanki, ular mintaqaga eng qisqa vaqt ichida kelishadi va men ularning aloqalaridan to'liq foydalana olaman.

Endi siz uyali aloqa qanday ishlashini bilasiz!

Agar sizda bizning o'quvchilarimizga aytmoqchi bo'lgan mahsulotingiz yoki xizmatingiz bo'lsa, menga yozing - Aslan ( [elektron pochta bilan himoyalangan] ) va biz nafaqat jamoat o'quvchilari, balki http://ikaketosdelano.ru sayti ko'radigan eng yaxshi reportajni tayyorlaymiz.

Guruhlarimizga obuna bo'ling facebook, vkontakte, Sinfdoshlari va google + plus, bu erda hamjamiyatdan eng qiziqroq narsalar joylashtiriladi, shuningdek bu erda bo'lmagan materiallar va bizning dunyomizda narsalar qanday ishlashiga oid videolar.

Belgini bosing va obuna bo'ling!