Matkaviestinnän tariffit. Kuinka valita matkapuhelinoperaattori? Fyysiset prosessit solukkoviestinnässä

Matkapuhelinviestintä

solu- yksi matkaviestinnän tyypeistä, joka perustuu matkapuhelinverkko. Keskeistä on, että koko peittoalue on jaettu soluihin (soluihin), jotka määräytyvät yksittäisten tukiasemien (BS) peittoalueiden mukaan. Solut menevät osittain päällekkäin ja muodostavat yhdessä verkon. Ihanteellisella (tasaisella ja kehittymättömällä) pinnalla yhden BS:n peittoalue on ympyrä, joten niistä muodostuva verkko näyttää hunajakennolta, jossa on kuusikulmainen soluja (hunajakennoja).

On huomionarvoista, että englanninkielisessä versiossa yhteyttä kutsutaan nimellä "cellular" tai "cellular" (cellular), mikä ei ota huomioon hunajakennon kuusikulmainen luonne.

Verkko koostuu samalla taajuusalueella toimivista tilallisesti hajallaan olevista lähetinvastaanottimista ja kytkentälaitteista, joiden avulla voidaan määrittää matkaviestintilaajien nykyinen sijainti ja varmistaa viestinnän jatkuvuus tilaajan siirtyessä yhden lähetin-vastaanottimen peittoalueelta peittoalueelle. toisen alue.

Tarina

Matkapuhelinradion ensimmäinen käyttö Yhdysvalloissa juontaa juurensa vuonna 1921: Detroitin poliisi käytti yksisuuntaista lähetysviestintää 2 MHz:n kaistalla tiedon välittämiseen keskuslähettimestä ajoneuvoon asennettuihin vastaanottimiin. Vuonna 1933 NYPD alkoi käyttää kaksisuuntaista matkapuhelinradiojärjestelmää, myös 2 MHz:n kaistalla. Vuonna 1934 Yhdysvaltain liittovaltion viestintäkomissio jakoi puhelinradioviestintään 4 kanavaa 30...40 MHz alueella, ja vuonna 1940 noin 10 tuhatta poliisiajoneuvoa käytti puhelinradioliikennettä. Kaikki nämä järjestelmät käyttivät amplitudimodulaatiota. Taajuusmodulaatiota alettiin käyttää vuonna 1940 ja vuoteen 1946 mennessä se oli korvannut amplitudimodulaation kokonaan. Ensimmäinen julkinen radiopuhelin ilmestyi vuonna 1946 (St. Louis, USA; Bell Telephone Laboratories), se käytti 150 MHz:n kaistaa. Vuonna 1955 aloitti toimintansa 11-kanavainen järjestelmä 150 MHz:n kaistalla ja vuonna 1956 12-kanavainen järjestelmä 450 MHz:n kaistalla. Molemmat järjestelmät olivat yksipuolisia ja käyttivät manuaalista vaihtoa. Automaattiset duplex-järjestelmät aloittivat toimintansa vuonna 1964 (150 MHz) ja 1969 (450 MHz).

Neuvostoliitossa Vuonna 1957 Moskovan insinööri L.I. Kupriyanovich loi prototyypin kannettavasta automaattisesta kaksisuuntaisesta matkapuhelimesta LK-1 ja tukiasemasta sitä varten. Matkapuhelin painoi noin kolme kiloa ja sen kantama oli 20-30 km. Vuonna 1958 Kupriyanovich loi laitteesta parannettuja malleja, jotka painavat 0,5 kg ja kooltaan savukelaatikon. 60-luvulla Hristo Bochvarov esitteli taskumatkapuhelimen prototyyppiään Bulgariassa. Bulgaria esittelee Interorgtekhnika-66 -näyttelyssä paketin paikallisen matkaviestinnän järjestämiseen taskumatkapuhelimista RAT-0.5 ja ATRT-0.5 sekä tukiasemasta RATC-10, joka tarjoaa yhteyden 10 tilaajalle.

50-luvun lopulla Neuvostoliitossa aloitettiin Altai-autoradiopuhelinjärjestelmän kehittäminen, joka otettiin koekäyttöön vuonna 1963. Altai-järjestelmä toimi alun perin 150 MHz:n taajuudella. Vuonna 1970 Altai-järjestelmä toimi 30:ssä Neuvostoliiton kaupungissa ja sille varattiin 330 MHz:n alue.

Samalla tavalla, luonnollisin eroin ja pienemmässä mittakaavassa tilanne kehittyi muissa maissa. Siten Norjassa yleistä puhelinradiota on käytetty merenkulun matkaviestintään vuodesta 1931 lähtien; vuonna 1955 maassa oli 27 rannikkoradioasemaa. Maamatkaviestintä alkoi kehittyä toisen maailmansodan jälkeen yksityisten, manuaalisesti kytkettävien verkkojen muodossa. Vuoteen 1970 mennessä matkapuhelinradioviestintä oli siis toisaalta jo levinnyt varsin laajalle, mutta toisaalta se ei selvästikään kyennyt vastaamaan nopeasti kasvaviin tarpeisiin, sillä tiukasti määritellyillä taajuuskaistoilla oli rajoitettu määrä kanavia. Ratkaisu löydettiin solukkoviestintäjärjestelmän muodossa, joka mahdollisti dramaattisen kapasiteetin lisäämisen käyttämällä taajuuksia uudelleen solukkorakenteisessa järjestelmässä.

Tietenkin, kuten elämässä yleensä tapahtuu, tietyt solukkoviestintäjärjestelmän elementit olivat olemassa aiemmin. Erityisesti taksilähetyspalvelu käytti vuonna 1949 Detroitissa (USA) jonkinlaista solukkojärjestelmän ilmettä - taajuuksien uudelleenkäyttöä eri soluissa, kun käyttäjät vaihtoivat manuaalisesti kanavia ennalta määrätyissä paikoissa. Nykyään solukkoviestintäjärjestelmänä tunnetun järjestelmän arkkitehtuuri esitettiin kuitenkin vain Bell Systemin teknisessä raportissa, joka toimitettiin Yhdysvaltain liittovaltion viestintäkomissiolle joulukuussa 1971. Ja siitä lähtien matkapuhelinviestinnän kehitys itse alkoi, josta tuli todella voittoisa vuonna 1985 g., viimeisen kymmenen vuoden aikana.

Vuonna 1974 Yhdysvaltain liittovaltion viestintäkomissio päätti varata 40 MHz:n taajuuskaistan 800 MHz:n kaistalla solukkoviestintään; vuonna 1986 lisättiin toinen 10 MHz samalla alueella. Vuonna 1978 Chicagossa aloitettiin ensimmäisen kokeellisen solukkoviestintäjärjestelmän testit 2 tuhannelle tilaajalle. Siksi vuotta 1978 voidaan pitää matkapuhelinviestinnän käytännön käytön alkamisvuonna. Ensimmäisen automatisoidun kaupallisen matkapuhelinjärjestelmän esitteli myös Chicagossa lokakuussa 1983 American Telephone and Telegraph (AT&T). Kanadassa matkapuhelinviestintä on ollut käytössä vuodesta 1978, Japanissa vuodesta 1979, Skandinavian maissa (Tanska, Norja, Ruotsi, Suomi) vuodesta 1981, Espanjassa ja Englannissa vuodesta 1982. Heinäkuusta 1997 lähtien matkapuhelinliikenne toimi yli 140 maassa kaikilla mantereilla ja palvelee yli 150 miljoonaa tilaajaa.

Ensimmäinen kaupallisesti menestynyt matkapuhelinverkko oli Suomen Autoradiopuhelinverkko (ARP). Tämä nimi on käännetty venäjäksi "Autoradiopuhelin". Kaupungissa lanseerattu se peitti 100 % Suomen alueen vuonna. Solun koko oli noin 30 km, ja kaupungissa oli yli 30 tuhatta tilaajaa. Se toimi 150 MHz taajuudella.

Mobiiliviestinnän toimintaperiaate

Matkapuhelinverkon pääkomponentit ovat matkapuhelimet ja tukiasemia. Tukiasemat sijaitsevat yleensä rakennusten ja tornien katoilla. Kun matkapuhelin on päällä, se kuuntelee radioaaltoja ja löytää signaalin tukiasemalta. Sitten puhelin lähettää yksilöllisen tunnistekoodinsa asemalle. Puhelin ja asema pitävät jatkuvaa radioyhteyttä ja vaihtavat ajoittain paketteja. Puhelimen ja aseman välinen tiedonsiirto voi tapahtua analogisen protokollan (NMT-450) tai digitaalisen (DAMPS, GSM, englanti) kautta. luovuttaa).

Matkapuhelinverkot voivat koostua eri standardin mukaisista tukiasemista, mikä mahdollistaa verkon toiminnan optimoinnin ja kattavuuden parantamisen.

Eri operaattoreiden matkapuhelinverkot ovat yhteydessä toisiinsa sekä lankapuhelinverkkoon. Näin yhden operaattorin tilaajat voivat soittaa puheluita toisen operaattorin tilaajille matkapuhelimista lankapuhelimiin ja lankapuhelimista matkapuhelimiin.

Eri maiden operaattorit voivat tehdä verkkovierailusopimuksia. Tällaisten sopimusten ansiosta tilaaja voi ulkomailla soittaa ja vastaanottaa puheluita toisen operaattorin verkon kautta (tosin korkeammalla).

Matkapuhelinviestintä Venäjällä

Venäjällä solukkoviestintä otettiin käyttöön vuonna 1990, kaupallinen käyttö alkoi 9.9.1991, jolloin Delta Telecom (toimii NMT-450-standardilla) avasi Pietarissa Venäjän ensimmäisen matkapuhelinverkon ja ensimmäinen symbolinen verkko. Pietarin pormestarin Anatoli Sobchakin matkapuhelinsoitto. Heinäkuuhun 1997 mennessä tilaajien kokonaismäärä Venäjällä oli noin 300 tuhatta. Vuodesta 2007 lähtien Venäjällä käytetyt pääasialliset matkapuhelinprotokollat ​​ovat GSM-900 ja GSM-1800. Lisäksi UMTS toimii. Erityisesti MegaFon otti ensimmäisen tämän standardin verkon fragmentin Venäjällä käyttöön 2. lokakuuta 2007 Pietarissa. Sverdlovskin alueella on edelleen käytössä MOTIV Cellular Communications -yhtiön omistama DAMPS-standardin matkapuhelinverkko.

Venäjällä oli joulukuussa 2008 187,8 miljoonaa matkapuhelinkäyttäjää (myytyjen SIM-korttien lukumäärän perusteella). Matkapuhelinviestinnän penetraatioaste (SIM-korttien määrä 100 asukasta kohden) oli tänä päivänä siis 129,4 %. Alueilla Moskovaa lukuun ottamatta penetraatiotaso ylitti 119,7 %.

Suurimpien matkapuhelinoperaattoreiden markkinaosuus joulukuussa 2008 oli: MTS:ssä 34,4 %, VimpelComissa 25,4 % ja MegaFonissa 23,0 %.

Joulukuussa 2007 matkapuhelinkäyttäjien määrä kasvoi Venäjällä 172,87 miljoonaan tilaajaan, Moskovassa - 29,9:ään, Pietarissa - 9,7 miljoonaan tilaajaan Venäjällä - jopa 119,1%, Moskovassa - 176 %, Pietari. -153 prosenttia. Suurimpien matkapuhelinoperaattoreiden markkinaosuus joulukuussa 2007 oli: MTS 30,9 %, VimpelCom 29,2 %, MegaFon 19,9 %, muut operaattorit 20 %.

Brittiläisen tutkimusyhtiö Informa Telecoms & Median vuoden 2006 tietojen mukaan matkapuhelinviestinnän minuutin keskihinta kuluttajalle Venäjällä oli 0,05 dollaria - tämä on alhaisin G8-maiden joukossa.

IDC-yhtiö totesi Venäjän matkapuhelinmarkkinoita koskevaan tutkimukseen perustuen, että vuonna 2005 Venäjän federaation asukkaiden matkapuhelimella soittamien puheluiden kokonaiskesto oli 155 miljardia minuuttia ja tekstiviestejä lähetettiin 15 miljardia.

J"son & Partnersin tutkimuksen mukaan Venäjällä rekisteröityjen SIM-korttien määrä oli marraskuun 2008 lopussa 183,8 miljoonaa.

Katso myös

Lähteet

Linkit

• Tietosivusto matkapuhelinviestinnän sukupolvista ja standardeista.
• Matkapuhelinviestintä Venäjällä 2002-2007, viralliset tilastot

Yhteys? Se on järjestelmä, joka käyttää suurta määrää pienitehoisia langattomia lähettimiä solujen luomiseen – langattoman viestintäjärjestelmän ensisijaisen maantieteellisen peittoalueen. Muuttuvat tehotasot mahdollistavat solukokojen räätälöimisen tilaajatiheyden ja aluekohtaisten tarpeiden mukaan.

Kun mobiilikäyttäjät siirtyvät solusta toiseen, heidän keskustelunsa "jaetaan" näiden vyöhykkeiden välillä keskeytymättömän palvelun varmistamiseksi. Yhdessä tällaisessa yksikössä käytettyjä kanavia (taajuuksia) voidaan käyttää uudelleen toisessa tietyllä etäisyydellä.

Cellular viittaa AMPS (Advanced Mobile Phone Service) -palveluun, joka jakaa maantieteellisen alueen osiin, joita kutsutaan soluiksi. Tämän jaon tarkoituksena on hyödyntää mahdollisimman paljon rajoitettua määrää lähetystaajuuksia.

Matkapuhelinviestintä on viestintätekniikan muoto, joka mahdollistaa matkapuhelimien käytön.

Matkapuhelin on kaksisuuntainen radio, joka mahdollistaa samanaikaisen lähetyksen ja vastaanoton.

Perustuu viestinnän peittoalueen maantieteelliseen jakoon. Jokaiselle solulle on varattu tietty määrä taajuuksia (tai kanavia), joiden avulla suuri määrä tilaajia voi samanaikaisesti käydä keskusteluja.

Yhteinen elementti kaikkien sukupolvien matkaviestintätekniikoissa on tiettyjen radiotaajuuksien (RF) käyttö sekä taajuuksien uudelleenkäyttö. Tämä mahdollistaa palvelujen tarjoamisen suurelle määrälle tilaajia ja samalla vähentää kanavien määrää (kaistanleveyttä). Se mahdollistaa myös laajojen verkkojen luomisen, jotka integroivat täysin matkapuhelimen kehittyneet ominaisuudet.

Lisääntynyt kysyntä ja kulutus sekä erilaisten palveluiden kehittyminen ovat nopeuttaneet nykyaikaisten verkkojen nopeaa teknologista kehitystä sekä itse matkapuhelinlaitteiden jatkuvaa parantamista.

Kuinka mobiiliviestintä toimii

Jokainen matkapuhelin käyttää erillistä väliaikaista radiokanavaa kommunikoidakseen soluaseman kanssa. Tämä sivusto tukee kommunikaatiota useiden puhelimien kanssa samanaikaisesti käyttämällä yhtä kanavaa per puhelin. Kanavat käyttävät paria matkapuhelintaajuutta:

1. Suora linja lähetystä varten soluasemasta.
2. Käänteinen linja, jotta soluasema voi vastaanottaa puheluita käyttäjiltä.

Radioenergia haihtuu matkan yli, joten matkapuhelimien on pysyttävä lähellä tukiasemaa yhteyden ylläpitämiseksi. Matkaviestinverkkojen perusrakenne sisältää puhelinjärjestelmät ja radioviestintäpalvelut.

Kuinka matkapuhelinviestintä toimii (nukkeille)

Prosessi alkaa aktivoimalla siru syöttämällä asetetun SIM-kortin PIN-koodi. Sitten solukkosignaali lähetetään ohjauskanavien kautta. Vastaus soitetusta numerosta välitetään vapaata ohjauskanavaa pitkin tukiaseman antennille, josta se lähetetään matkapuhelinkeskukseen.

Keskus etsii tukiaseman, jolla on matkapuhelintilaajan matkapuhelimen suurin signaalivoimakkuus, ja vaihtaa keskustelun siihen.

Varhainen puhelinjärjestelmän arkkitehtuuri

Perinteinen mobiilipalvelu rakentui samalla tavalla kuin televisioradiolähetykset: yksi erittäin tehokas lähetin, joka sijaitsee alueen korkeimmassa kohdassa, lähetti lähetyksen jopa viidenkymmenen kilometrin säteellä.

Solukkokonsepti rakensi puhelinverkon eri tavalla. Sen sijaan, että käytettäisiin yhtä suuritehoista lähetintä, useita pienitehoisia lähettimiä sijoitettiin koko matkapuhelinverkon peittoalueelle.

Esimerkiksi jakamalla alue sataan eri alueeseen (soluun) pienitehoisilla lähettimillä käyttämällä kahtatoista keskustelua (kanavaa), järjestelmän kapasiteettia voitaisiin teoriassa kasvattaa kahdestatoista keskustelusta tai puhekanavasta, joissa käytetään yhtä suuritehoista lähetintä, kahteentoista sataan keskusteluun. (kanavat) käyttämällä satoja pienitehoisia lähettimiä.

Kaupunkialue on konfiguroitu perinteiseksi matkapuhelinverkoksi, jossa on yksi suuritehoinen lähetin.

Matkaviestinjärjestelmä, joka käyttää solukkokonseptia

Samaa kanavaa vierekkäisillä alueilla käyttävien mobiililaitteiden aiheuttamat häiriöongelmat ovat osoittaneet, että kaikkia kanavia ei voida käyttää uudelleen jokaisessa solussa. Vaikka tämä vaikutti alkuperäisen konseptin tehokkuuteen, taajuuksien uudelleenkäytöstä on tullut varteenotettava ratkaisu matkapuhelinjärjestelmien ongelmiin.

Insinöörit havaitsivat, että häiriön vaikutus ei liittynyt vyöhykkeiden väliseen etäisyyteen, vaan etäisyyden suhteeseen vyöhykkeiden lähettimien tehoon (säteeseen). Pienentämällä vyöhykkeen sädettä viidelläkymmenellä prosentilla palveluntarjoajat voivat nelinkertaistaa potentiaalisten asiakkaiden määrän vyöhykkeellä.

Kilometrin säteellä oleviin alueisiin perustuvissa järjestelmissä on sata kertaa enemmän kanavia kuin järjestelmissä, joiden alueet ovat kymmenen kilometrin säteellä. Spekulaatiot johtivat siihen, että pienentämällä vyöhykkeen säde muutamaan sataan metriin voitaisiin käsitellä miljoonia puheluita.

Solukkokonsepti käyttää vaihtelevia pienitehotasoja, jolloin solut voidaan valita tilaajatiheyden ja tietyn alueen tarpeiden mukaan. Kun populaatio kasvaa, soluja voidaan lisätä sopeuttamaan tätä kasvua.

Yhdessä soluryhmässä käytetyt solutaajuudet voidaan käyttää uudelleen muissa soluissa. Keskusteluja voidaan siirtää solusta soluun jatkuvan puhelinyhteyden ylläpitämiseksi käyttäjän liikkuessa niiden välillä.

Solukkoradiolaitteet (tukiasema) voivat olla yhteydessä matkapuhelimiin niin kauan kuin ne ovat kantaman sisällä. Radioenergiaa haihtuu matkan varrella, joten matkapuhelimien on oltava tukiaseman toiminta-alueella. Kuten varhainen matkapuhelinjärjestelmä, tukiasema kommunikoi matkapuhelimien kanssa linkin kautta.

Kanava koostuu kahdesta taajuudesta: yksi lähettää tukiasemalle ja toinen vastaanottaa tietoja tukiasemalta.

Matkapuhelinjärjestelmän arkkitehtuuri

Kasvanut kysyntä ja nykyisten palveluiden huono laatu ovat saaneet mobiilipalveluntarjoajat etsimään tapoja parantaa palvelun laatua ja tukea useampia käyttäjiä järjestelmissään. Koska matkaviestintäkäyttöön käytettävissä olevan taajuusspektrin määrä oli rajallinen, tarvittavien taajuuksien tehokas käyttö oli tarpeen viestintäpeiton kannalta.

Nykyaikaisessa matkapuhelintoiminnassa maaseutu- ja kaupunkialueet on jaettu piiriin erityisten palvelusääntöjen mukaisesti. Käyttöönottoparametrit, kuten jakojen lukumäärä ja solukoot, määrittävät solukkojärjestelmän arkkitehtuurista kokeneet insinöörit.

Kunkin alueen tarjonta suunnitellaan suunnittelusuunnitelman mukaan, joka sisältää solut, klusterit, taajuuden uudelleenkäytön ja handoverin.

Solu on solukkojärjestelmän maantieteellinen perusyksikkö. Nämä ovat tukiasemia, jotka lähettävät signaaleja pienillä maantieteellisillä alueilla, jotka on esitetty kuusikulmioina. Jokaisen koko vaihtelee maiseman mukaan. Luonnollisen maaston ja ihmisen luomien rakenteiden asettamien rajoitusten vuoksi solujen todellinen muoto ei ole täydellinen kuusikulmio.

Klusteri on joukko soluja. Mitään kanavaa ei käytetä uudelleen klusterin poikki.

Koska mobiilijärjestelmille oli saatavilla vain pieni määrä radiotaajuuksia, insinöörien oli löydettävä tapa käyttää radiokanavia uudelleen useamman kuin yhden keskustelun välittämiseen kerrallaan. Alan ratkaisua kutsuttiin taajuuden ajoitukseksi tai taajuuden uudelleenkäytöksi. Taajuuksien uudelleenkäyttö toteutettiin muuttamalla matkapuhelinjärjestelmän arkkitehtuuri solukkokonseptiksi.

Solukkostandardit ovat seuraavat: Taajuuden uudelleenkäytön käsite perustuu siihen, että jokaiselle solulle osoitetaan radiokanavaryhmä, jota käytetään pienellä maantieteellisellä alueella. Soluille on määritetty kanavaryhmä, joka on täysin erilainen kuin viereiset samanlaiset yksiköt. Niiden peittoaluetta kutsutaan sormenjäljeksi. Tämä sormenjälki on rajattu rajalla, jotta samaa kanavaryhmää voidaan käyttää eri soluissa, jotka ovat riittävän kaukana toisistaan, jotta niiden taajuudet eivät häiritse.

Soluilla, joilla on sama numero, on samat taajuudet. Jos käytettävissä olevia taajuuksia on 7, taajuuden uudelleenkäyttösuhde on 1/7. Toisin sanoen jokainen solu käyttää 1/7 käytettävissä olevista solukkokanavista.

Esteet matkapuhelinviestinnän kehityksessä

Valitettavasti taloudelliset näkökohdat ovat tehneet kokonaisten järjestelmien luomisesta monilla pienillä alueilla epäkäytännöllisen. Tämän vaikeuden voittamiseksi järjestelmäoperaattorit kehittivät idean solujen jakamisesta. Kun palvelualue on täynnä käyttäjiä, tätä lähestymistapaa käytetään jakamaan yksi vyöhyke pienempiin. Tällä tavalla kaupunkikeskukset voidaan jakaa niin moneen alueeseen kuin tarvitaan riittävän palvelun tarjoamiseksi vilkkaasti liikennöidyillä alueilla, kun taas suurempia ja halvempia soluja voidaan käyttää kattamaan syrjäisiä maaseutualueita.

Viimeisin este solukkoverkon kehityksessä johtuu ongelmasta, joka syntyi, kun matkapuhelintilaaja siirtyi puhelun aikana solusta toiseen. Koska vierekkäiset alueet eivät jaa samoja radiokanavia, puhelu täytyy joko katkaista tai siirtää radiokanavalta toiselle, kun käyttäjä ylittää vierekkäisten solujen välisen linjan.

Koska puhelun katkeaminen ei ole hyväksyttävää, luotiin kanavanvaihtoprosessi. Kanavanvaihto tapahtuu, kun matkapuhelinverkko siirtää puhelun automaattisesti toiselle radiokanavalle, kun mobiililaite ylittää naapurisolut.

Keskustelun aikana molemmat osapuolet ovat samalla äänikanavalla. Kun mobiililaite poistuu tietyn soluaseman peittoalueelta, vastaanotto heikkenee. Tässä vaiheessa käytettävä soluasema pyytää kanavanvaihtoa. Järjestelmä vaihtaa puhelun korkeamman taajuuden kanavalle uudessa paikassa keskeyttämättä puhelua tai hälyttämättä käyttäjää. Puhelu jatkuu niin kauan kuin käyttäjä puhuu eikä soittaja huomaa kanavanvaihtoa.

Matkapuhelinjärjestelmän komponentit

Solukkojärjestelmä tarjoaa matkaviestimille ja kannettaville puhelinvaihteille saman palvelun kuin kiinteän verkon vaihteet tavanomaisten lankasilmukoiden kautta. Se pystyy palvelemaan kymmeniä tuhansia tilaajia suuressa metropolissa. Solukkoviestintäjärjestelmä koostuu seuraavista neljästä pääkomponentista, jotka toimivat yhdessä tarjotakseen matkaviestinpalveluja tilaajille:

1. Julkinen puhelinverkko (PSTN).
2. Matkapuhelinkeskus (MTSO).
3. Solualue antennijärjestelmällä.
4. Mobiilitilaajayksikkö (MSU).

PSTN koostuu lähiverkoista, vaihtoalueverkoista ja pitkän matkan verkoista, jotka yhdistävät puhelimia ja muita viestintälaitteita ympäri maailmaa.

MTSO on matkaviestinnän keskustoimisto. Siinä on tietoliikennekeskus (MSC), kenttäohjaus- ja välitysasemat puhelujen vaihtamiseksi soluasemilta kiinteän verkon keskustoimistoihin (PSTN).

Termiä "solupaikka" käytetään viittaamaan radiolaitteen fyysiseen sijaintiin, joka tarjoaa peiton solussa. Solualueella sijaitsevien laitteistojen luettelo sisältää teholähteet, liitäntälaitteet, radiotaajuiset lähettimet ja vastaanottimet sekä antennijärjestelmät.

Matkaviestintilaajayksikkö koostuu ohjausyksiköstä ja lähetin-vastaanottimesta, joka lähettää ja vastaanottaa radiolähetyksiä soluasemalle ja sieltä pois. Saatavilla on kolme MSU-tyyppiä:

• Matkapuhelin (tyypillinen lähetysteho 4,0 W).
• Kannettava (tyypillinen lähetysteho 0,6 W).
• Kuljetettava (tyypillinen lähetysteho on 1,6 W).

Solutornien haitallisuus

Matkapuhelinviestintä on aikansa suuri läpimurto tieteessä ja tekniikassa, joka ei ollut ilman seurauksia. Matkapuhelinteollisuus väittää edelleen, että matkapuhelintornit eivät aiheuta terveysriskejä, mutta harvemmat ihmiset uskovat tähän nykyään.

Ovatko solutornit haitallisia? Valitettavasti oikea vastaus on kyllä. Mikroaallot voivat vaikuttaa kehosi sähkömagneettisiin kenttiin aiheuttaen erilaisia ​​mahdollisia terveysongelmia:

1. Päänsärky.
2. Muistin menetys.
3. Kardiovaskulaarinen stressi.
4. Alhainen siittiöiden määrä.
5. Syntymävikoja.

On olemassa vakuuttavia todisteita siitä, että tornien sähkömagneettinen säteily on haitallista terveydelle.

Esimerkki: Baijerin osavaltion hallitus teki Saksassa tutkimuksen häkkitornin vaikutuksista lypsykarjaan, tulokset julkaistiin vuonna 1998. Tornin rakentaminen aiheutti haitallisia terveysvaikutuksia, mikä johti maidontuotannon huomattavaan laskuun. Nautakarjan liikkuminen palautti maidontuotannon. Niiden siirtäminen takaisin alkuperäiselle laitumelleen loi ongelman uudelleen.

Matkapuhelinviestintä Venäjällä

100 mahdollisesta venäläisestä matkapuhelinkoodista 79 on käytössä ja 21 ilmaisia ​​koodeja on varattu eivätkä vielä kuulu kenellekään operaattorille.

Venäjän federaatiossa on rekisteröity yli 80 matkapuhelinyritystä, jotka tarjoavat palvelujaan koko maassa. Matkapuhelinoperaattoreiden puhelinnumerot ovat 9xx-muodossa. kymmenen numeroa ja alkaa +79xx tai 89xx.

Suurimpia operaattoreita ovat: MTS (Mobile TeleSystems), Beeline (Vympel-Communications), MegaFon, Tele2 (T2-Mobile). Kolme suurta operaattoria (MTS, Beeline ja MegaFon) omistavat kokonaisen numerosarjan.

On hieman surullista, että suurin osa ihmisistä vastaa kysymykseen: "Kuinka matkapuhelinviestintä toimii" tai jopa "en tiedä".

Jatkaen tätä aihetta, kävin hauskan keskustelun ystäväni kanssa matkaviestinnästä. Tämä tapahtui tasan pari päivää ennen sitä, mitä kaikki opastimet ja tietoliikennetyöntekijät juhlivat "Radiopäivän" loma. Kävi niin, että hänen kiihkeän elämänasemansa vuoksi ystäväni uskoi siihen matkaviestintä toimii ilman johtoja satelliitin kautta. Yksinomaan radioaaltojen ansiosta. Aluksi en pystynyt vakuuttamaan häntä. Mutta lyhyen keskustelun jälkeen kaikki loksahti paikoilleen.

Tämän ystävällisen "luennon" jälkeen syntyi ajatus kirjoittaa yksinkertaisella kielellä siitä, kuinka matkapuhelinviestintä toimii. Kaikki on niin kuin on.

Kun valitset numeron ja alat soittaa tai joku soittaa sinulle, sinun matkapuhelin kommunikoi radiokanavan kautta jostakin lähimmän tukiaseman antenneista. Missä nämä tukiasemat ovat, kysyt?

kiinnitä huomiota teollisuusrakennukset, kaupunkien kerrostalot ja erikoistornit. Niissä on suuria harmaita suorakaiteen muotoisia lohkoja, joissa on erimuotoisia ulkonevia antenneja. Mutta nämä antennit eivät ole televisiota tai satelliittia, vaan lähetin-vastaanotin matkapuhelinoperaattorit. Ne on suunnattu eri suuntiin viestinnän tarjoamiseksi tilaajille kaikista suunnista. Emmehän me loppujen lopuksi tiedä, mistä signaali tulee ja minne onneton tilaaja, jolla on luuri, vie meidät? Ammattikielessä antenneja kutsutaan myös "sektoreiksi". Yleensä ne on asetettu yhdestä kahteentoista.

Antennista signaali välitetään kaapelin kautta suoraan aseman ohjausyksikköön. Yhdessä ne muodostavat tukiaseman [antennit ja ohjausyksikkö]. Useat tukiasemat, joiden antennit palvelevat erillistä aluetta, esimerkiksi kaupunginosaa tai pikkukaupunkia, on kytketty erityisyksikköön - ohjain. Yhteen ohjaimeen on yleensä kytketty jopa 15 tukiasemaa.

Ohjaimet, joita voi olla myös useita, puolestaan ​​​​on kytketty kaapeleilla "ajatushautomoon" - vaihtaa. Kytkin tarjoaa signaalien ulostulon ja sisääntulon kaupunkien puhelinlinjoille, muille matkapuhelinoperaattoreille sekä kauko- ja ulkomaanviestintäoperaattoreille.

Pienissä verkoissa käytetään vain yhtä kytkintä, suuremmissa, jotka palvelevat yli miljoonaa tilaajaa kerralla, voidaan käyttää kahta, kolmea tai useampaa kytkintä, jotka on jälleen kytketty toisiinsa johtoilla.

Miksi tällainen monimutkaisuus? Lukijat kysyvät. Näyttäisi siltä, voit yksinkertaisesti kytkeä antennit kytkimeen ja kaikki toimii. Ja tässä on tukiasemia, kytkimiä, joukko kaapeleita... Mutta se ei ole niin yksinkertaista.

Kun henkilö liikkuu kadulla jalan tai autolla, junalla jne. ja puhelimessa puhumisen aikana on tärkeää varmistaa viestinnän jatkuvuus. Signaalimiehet kutsuvat palvelun luovutusprosessia mobiiliverkoissa termiksi "luovuttaa". Tilaajan puhelin on vaihdettava ajoissa tukiasemasta toiseen, ohjaimesta toiseen ja niin edelleen.

Jos tukiasemat olisi kytketty suoraan kytkimeen, niin kaikki nämä vaihto olisi hallittava kytkimen avulla. Ja "köyhällä" kaverilla on jo tekemistä. Monitasoinen verkkosuunnittelu mahdollistaa teknisten laitteiden kuormituksen tasaisen jakautumisen. Tämä vähentää todennäköisyyttä laitevikojen ja siitä johtuvan yhteyden katkeamisen todennäköisyydestä. Loppujen lopuksi me kaikki kiinnostunut keskeytymättömässä viestinnässä, eikö niin?

Joten saavutettuaan kytkimen, puhelumme siirretään osoitteeseen sitten - toisen matkapuhelinoperaattorin verkkoon, kaupunkien kauko- ja kansainväliseen viestintään. Tietenkin tämä tapahtuu nopeiden kaapeliviestintäkanavien kautta. Puhelu saapuu vaihdekeskukseen toinen operaattori. Samalla jälkimmäinen "tietää" millä alueella [peittoalueella, mikä ohjain] haluttu tilaaja tällä hetkellä sijaitsee. Kytkin välittää puhelun tietylle ohjaimelle, joka sisältää tiedot siitä, minkä tukiaseman peittoalueella puhelun vastaanottaja sijaitsee. Ohjain lähettää signaalin tälle yhdelle tukiasemalle, ja se puolestaan ​​"tutsoi" eli soittaa matkapuhelimeen. Tuubi alkaa soimaan oudosti.

Tämä koko pitkä ja monimutkainen prosessi itse asiassa kestää 2-3 sekuntia!

Samalla tavalla puheluita tulee eri kaupunkeihin Venäjällä, Euroopassa ja maailmassa. Yhteydenottoa varten eri teleoperaattoreiden kytkimet käyttävät nopeita kuituoptisia viestintäkanavia. Niiden ansiosta puhelinsignaali kulkee satoja tuhansia kilometrejä muutamassa sekunnissa.

Kiitos suurelle Aleksanteri Popoville maailmanradion lahjoituksesta! Jos se ei olisi häntä, ehkä me menettäisimme nyt monet sivilisaation edut.

mobiiliyhteys- tämä on tilaajien välistä radioviestintää, josta yhden tai useamman sijainti muuttuu. Yksi matkaviestintyyppi on solukkoviestintä.

solu- yksi radioviestinnän tyypeistä, joka perustuu solukkoverkkoon. Keskeinen ominaisuus: Kokonaispeittoalue on jaettu peittoalueiden määrittämiin soluihin tukiasemia. Solut menevät päällekkäin ja muodostavat yhdessä verkon. Ihanteellisella pinnalla yhden tukiaseman peittoalue on ympyrä, joten niistä muodostuva verkko näyttää solulta, jossa kuusikulmainen solu.

Mobiiliviestinnän toimintaperiaate

Joten ensin katsotaan kuinka puhelu soitetaan matkapuhelimella. Heti kun käyttäjä valitsee numeron, luuri (HS - Hand Set) alkaa etsiä lähintä tukiasemaa (BS - Base Station) - lähetin-vastaanotinta, ohjaus- ja viestintälaitteita, jotka muodostavat verkon. Se koostuu tukiasemaohjaimesta (BSC - Base Station Controller) ja useista toistimista (BTS - Base Transceiver Station). Tukiasemia ohjaa matkapuhelinkeskus (MSC - Mobile Service Center). Solukkorakenteen ansiosta toistimet kattavat alueen luotettavalla vastaanottoalueella yhdessä tai useammassa radiokanavassa lisäpalvelukanavalla, jonka kautta synkronointi tapahtuu. Tarkemmin sanottuna laitteen ja tukiaseman välinen vaihtoprotokolla sovitaan analogisesti modeemin synkronoinnin (handshacking) kanssa, jonka aikana laitteet sopivat lähetysnopeudesta, kanavasta jne. Kun mobiililaite löytää tukiaseman ja synkronointi tapahtuu, tukiasemaohjain muodostaa full-duplex-linkin matkapuhelinkeskukseen kiinteän verkon kautta. Keskus välittää tietoa mobiilipäätteestä neljään rekisteriin: Visitor Layer Register (VLR), Home Register Layer (HRL) ja Subscriber or Authentication Register (AUC) ja laitetunnistusrekisteri (EIR - Equipment Identification Register). Nämä tiedot ovat ainutlaatuisia ja sijaitsevat muovisessa tilauslaatikossa. mikroelektroninen puhelinkortti tai -moduuli (SIM - Subscriber Identity Module), jolla tarkistetaan tilaajan kelpoisuus ja tariffi. Toisin kuin lankapuhelimissa, joiden käytöstä veloitetaan kiinteän tilaajalinjan kautta tulevan kuormituksen (varattujen kanavien lukumäärän) mukaan, matkaviestinnän käyttömaksua ei veloiteta käyttämältäsi puhelimelta, vaan SIM-kortilta. , joka voidaan asettaa mihin tahansa laitteeseen.

Kortti on vain tavallinen flash-siru, joka on valmistettu älytekniikalla (SmartVoltage) ja jossa on tarvittava ulkoinen käyttöliittymä. Sitä voidaan käyttää missä tahansa laitteessa, ja pääasia, että käyttöjännite täsmää: varhaisissa versioissa käytettiin 5,5 V liitäntää, kun taas nykyaikaisissa korteissa on yleensä 3,3 V. Tiedot tallennetaan yksilöllisen kansainvälisen tilaajatunnisteen (IMSI - International Mobile Subscriber Identification) standardiin, mikä eliminoi "kaksoistumisen" mahdollisuuden - vaikka kortin koodi valitaan vahingossa, järjestelmä sulkee automaattisesti pois väärennetyn SIM-kortin, ja sinun ei tarvitse myöhemmin maksaa muiden ihmisten puheluista. Solukkoviestintäprotokollastandardia kehitettäessä tämä seikka otettiin alun perin huomioon, ja nyt jokaisella tilaajalla on oma ainutlaatuinen ja ainoa tunnistenumero maailmassa, joka on koodattu lähetyksen aikana 64-bittisellä avaimella. Lisäksi 56-bittistä koodausta käytetään solukkoviestinnässä analogisesti sekoituslaitteiden kanssa, jotka on suunniteltu salaamaan/purkaamaan keskusteluja analogisessa puhelussa.

Näiden tietojen perusteella muodostuu järjestelmän käsitys mobiilikäyttäjästä (hänen sijainti, tila verkossa jne.) ja yhteys syntyy. Jos mobiilikäyttäjä siirtyy keskustelun aikana yhden toistimen peittoalueelta toisen peittoalueelle tai jopa eri ohjaimien peittoalueiden väliin, yhteys ei katkea tai huonone, koska järjestelmä valitsee automaattisesti tukiasema, jonka kanssa yhteys on parempi. Kanavakuormituksesta riippuen puhelin valitsee 900-1800 MHz verkon ja vaihto on mahdollista jopa keskustelun aikana kaiuttimen täysin huomaamatta.

Puhelu tavallisesta puhelinverkosta matkaviestinkäyttäjälle soitetaan käänteisessä järjestyksessä: ensin selvitetään tilaajan sijainti ja tila jatkuvasti päivittyvien rekistereiden tietojen perusteella, minkä jälkeen ylläpidetään yhteyttä ja viestintää.

Matkaviestintäjärjestelmät on rakennettu piste-monipiste -mallin mukaan, koska tilaaja voi sijaita missä tahansa tukiaseman ohjaamassa solussa. Yksinkertaisimmassa ympyrälähetyksessä radiosignaalin teho vapaassa tilassa teoreettisesti pienenee käänteisesti suhteessa etäisyyden neliöön. Käytännössä signaali kuitenkin vaimenee paljon nopeammin - parhaassa tapauksessa verrannollisesti etäisyyden kuutioon, koska signaalienergiaa voidaan absorboida tai vähentää erilaisilla fyysisillä esteillä, ja tällaisten prosessien luonne riippuu voimakkaasti lähetystaajuudesta. . Kun teho pienenee suuruusluokkaa, solun peitetty alue pienenee kahdella suuruusluokalla.

"FYSIOLOGIA"

Tärkeimmät syyt lisääntyneeseen signaalin vaimenemiseen ovat rakennusten tai alueen luonnollisten korkeuksien aiheuttamat varjoalueet. Tutkimukset matkaviestinnän käyttöolosuhteista kaupungeissa ovat osoittaneet, että varjovyöhykkeet tarjoavat jopa 20 dB:n vaimennuksen hyvinkin lähekkäin. Toinen tärkeä vaimenemisen syy on puiden lehdet. Esimerkiksi kesällä 836 MHz taajuudella, kun puut ovat lehtien peitossa, vastaanotettu signaalitaso on noin 10 dB alhaisempi kuin samassa paikassa talvella, jolloin lehtiä ei ole. Varjovyöhykkeiltä tulevien signaalien häipymistä kutsutaan joskus hitaiksi niiden vastaanottoolosuhteiden kannalta liikkeessä, kun ylitetään tällainen vyöhyke.

Tärkeä ilmiö, joka on otettava huomioon solukkomatkaviestintäjärjestelmiä luotaessa, on radioaaltojen heijastuminen ja sen seurauksena niiden monitie-eteneminen. Yhtäältä tämä ilmiö on hyödyllinen, koska se mahdollistaa radioaaltojen taipumisen esteiden ympärille ja leviämisen rakennusten taakse, maanalaisiin autotalleihin ja tunneleihin. Mutta toisaalta monitie-eteneminen aiheuttaa sellaisia ​​vaikeita ongelmia radioviestinnässä kuin pitkittynyt signaaliviive, Rayleigh-häipyminen ja Doppler-ilmiön paheneminen.

Signaaliviiveen venyminen johtuu siitä, että useita eripituisia itsenäisiä polkuja pitkin kulkeva signaali vastaanotetaan useita kertoja. Siksi toistuva pulssi voi ylittää sille varatun aikavälin ja vääristää seuraavan merkin. Pitkän viiveen aiheuttamaa säröä kutsutaan symbolien väliseksi häiriöksi. Lyhyillä etäisyyksillä pitkittynyt viive ei ole vaarallinen, mutta jos solua ympäröivät vuoret, viive voi kestää useita mikrosekunteja (joskus 50-100 μs).

Rayleigh-häipyminen johtuu satunnaisista vaiheista, joilla heijastuneet signaalit saapuvat. Jos esimerkiksi suorat ja heijastuneet signaalit vastaanotetaan vastavaiheessa (180° vaihesiirrolla), niin kokonaissignaali voidaan vaimentaa lähes nollaan. Rayleigh-häipyminen tietylle lähettimelle ja tietylle taajuudelle on jotain amplitudin "dips" kaltaista, jolla on eri syvyydet ja jotka jakautuvat satunnaisesti. Tässä tapauksessa kiinteässä vastaanottimessa häipyminen voidaan välttää yksinkertaisesti siirtämällä antennia. Ajoneuvon liikkuessa tällaisia ​​"kuopat" tapahtuu joka sekunti tuhansia, minkä vuoksi syntyvää häipymistä kutsutaan nopeaksi.

Doppler-ilmiö ilmenee vastaanottimen liikkuessa suhteessa lähettimeen ja muodostuu vastaanotetun värähtelyn taajuuden muutoksesta. Aivan kuten liikkuvan junan tai auton sävelkorkeus näyttää paikallaan olevalle tarkkailijalle hieman korkeammalta ajoneuvon lähestyessä ja hieman matalammalta sen liikkuessa pois, radiolähetyksen taajuus muuttuu lähetin-vastaanottimen liikkuessa. Lisäksi monitiesignaalin etenemisen yhteydessä yksittäiset säteet voivat aiheuttaa taajuussiirtymän yhteen tai toiseen suuntaan samanaikaisesti. Tämän seurauksena Doppler-ilmiön ansiosta saadaan lähetetyn signaalin satunnainen taajuusmodulaatio, aivan kuten satunnainen amplitudimodulaatio tapahtuu Rayleigh-häipymisen vuoksi. Näin ollen yleensä monitie-eteneminen aiheuttaa suuria vaikeuksia solukkoviestinnän järjestämisessä, erityisesti matkaviestintilaajille, mikä liittyy signaalin amplitudin hitaaseen ja nopeaan häipymiseen liikkuvassa vastaanottimessa. Nämä vaikeudet voitettiin digitaalitekniikan avulla, mikä mahdollisti uusien menetelmien luomisen kanavaominaisuuksien koodaukseen, modulointiin ja tasaukseen.

"ANATOMIA"

Tiedonsiirto tapahtuu radiokanavien kautta. GSM-verkko toimii 900 tai 1800 MHz taajuuksilla. Tarkemmin sanottuna esimerkiksi 900 MHz:n kaistaa tarkasteltaessa matkaviestintilaajayksikkö lähettää yhdellä alueella 890-915 MHz olevista taajuuksista ja vastaanottaa taajuudella, joka on alueella 935-960 MHz. Muilla taajuuksilla periaate on sama, vain numeeriset ominaisuudet muuttuvat.

Analogisesti satelliittikanavien kanssa lähetyksen suuntaa tilaajalaitteelta tukiasemalle kutsutaan ylöspäin (Rise) ja suuntaa tukiasemalta tilaajalaitteeseen kutsutaan alaspäin (Fall). Duplex-kanavassa, joka koostuu ylä- ja alavirran siirtosuunnista, kullekin näistä suunnasta käytetään täsmälleen 45 MHz eroavia taajuuksia. Kullakin edellä mainitulla taajuusalueella luodaan 124 radiokanavaa (124 tiedon vastaanottamiseen ja 124 tiedon lähettämiseen, 45 MHz:n välein), kunkin leveydellä 200 kHz. Näille kanaville on annettu numerot (N) välillä 0 - 123. Sitten kunkin kanavan ylävirran (F R) ja alavirran (F F) suunnan taajuudet voidaan laskea kaavojen avulla: F R (N) = 890+0,2N (MHz) , F F (N) = FR (N) + 45 (MHz).

Kukin tukiasema voidaan varustaa yhdestä 16 taajuuteen, ja taajuuksien lukumäärä ja lähetysteho määräytyvät paikallisten olosuhteiden ja kuormituksen mukaan.

Jokaiselle taajuuskanavalle, jolle on määritetty numero (N) ja joka sijaitsee 200 kHz:n kaistalla, on järjestetty kahdeksan aikajakokanavaa (aikakanavat numeroilla 0-7) tai kahdeksan kanavaväliä.

Taajuusjakojärjestelmän (FDMA) avulla voit saada 8 25 kHz:n kanavaa, jotka puolestaan ​​on jaettu aikajakojärjestelmän (TDMA) periaatteen mukaisesti 8 muuhun kanavaan. GSM käyttää GMSK-modulaatiota ja kantoaaltotaajuus muuttuu 217 kertaa sekunnissa mahdollisen laadun heikkenemisen kompensoimiseksi.

Kun tilaaja vastaanottaa kanavan, hänelle ei osoiteta vain taajuuskanavaa, vaan myös yksi tietystä kanavavälistä, ja hänen on lähetettävä tiukasti annetussa aikavälissä ylittämättä sitä - muuten häiriöitä syntyy muissa kanavissa. Yllä olevan mukaisesti lähetin toimii yksittäisten pulssien muodossa, jotka esiintyvät tiukasti määrätyssä kanavavälissä: kanavavälin kesto on 577 μs ja koko syklin kesto 4616 μs. Vain yhden kahdeksasta kanavavälistä tilaajalle allokointi mahdollistaa lähetys- ja vastaanottoprosessin jakamisen ajallisesti siirtämällä mobiililaitteen ja tukiaseman lähettimille allokoituja kanavavälejä. Tukiasema (BS) lähettää aina kolme aikaväliä ennen matkaviestintä (HS).

Vaatimukset standardipulssin ominaisuuksille on kuvattu normatiivisena mallina säteilytehon muutoksista ajan myötä. Pulssin päälle- ja poiskytkentäprosessit, joihin liittyy tehon muutos 70 dB, tulee mahtua vain 28 μs:n aikajaksoon, ja työaika, jonka aikana 147 binaaribittiä lähetetään, on 542,8 μs. Taulukossa aiemmin ilmoitetut lähetystehoarvot viittaavat nimenomaan pulssitehoon. Lähettimen keskiteho osoittautuu kahdeksan kertaa pienemmäksi, koska lähetin ei säteile 7/8 ajasta.

Tarkastellaan normaalin vakiopulssin muotoa. Se osoittaa, että kaikki bitit eivät sisällä hyödyllistä tietoa: tässä pulssin keskellä on 26 binääribitin opetussekvenssi suojaamaan signaalia monitiehäiriöiltä. Tämä on yksi kahdeksasta erityisestä, helposti tunnistettavasta sekvenssistä, joissa vastaanotetut bitit sijoitetaan oikein ajassa. Tällainen sekvenssi on aidattu yksibittisillä osoittimilla (PB - Point Bit), ja tämän harjoitussekvenssin molemmilla puolilla on hyödyllistä koodattua tietoa kahden 57 binääribitin lohkon muodossa, jotka vuorostaan ​​on aidattu rajabiteillä ( BB - Border Bit) - 3 bittiä kummallakin puolella. Näin ollen pulssi kuljettaa 148 bittiä dataa, mikä vie 546,12 µs:n aikavälin. Tähän aikaan lisätään jakso, joka vastaa 30,44 μs suoja-aikaa (ST - Shield Time), jonka aikana lähetin on "hiljainen". Kestoltaan tämä jakso vastaa 8,25 bitin lähetysaikaa, mutta tällä hetkellä lähetystä ei tapahdu.

Pulssisekvenssi muodostaa fyysisen siirtokanavan, jolle on tunnusomaista taajuusnumero ja aikakanavan välinumero. Tämän pulssisarjan perusteella järjestetään koko joukko loogisia kanavia, jotka eroavat toiminnaltaan. Hyödyllistä tietoa välittävien kanavien lisäksi on myös useita ohjaussignaaleja lähettäviä kanavia. Tällaisten kanavien toteutus ja toiminta edellyttävät tarkkaa hallintaa, joka toteutetaan ohjelmistolla.

Nykyään on tuskin mahdollista löytää henkilöä, joka ei ole koskaan käyttänyt matkapuhelinta. Mutta ymmärtävätkö kaikki kuinka matkapuhelinviestintä toimii? Miten se, mihin olemme tottuneet, toimii ja toimii? Välitetäänkö tukiasemien signaalit johtoja vai toimiiko kaikki jotenkin eri tavalla? Tai ehkä kaikki matkapuhelinviestintä toimii vain radioaaltojen kautta? Yritämme vastata näihin ja muihin kysymyksiin artikkelissamme jättäen GSM-standardin kuvauksen sen soveltamisalan ulkopuolelle.

Sillä hetkellä, kun henkilö yrittää soittaa puhelua matkapuhelimestaan ​​tai kun hänelle aletaan soittaa, puhelin kytketään radioaaltojen kautta johonkin tukiasemaan (käytettävimmin saavutettavaan), johonkin sen antenneista. Tukiasemia näkee siellä sun täällä, katsellen kaupunkiemme taloja, teollisuusrakennusten kattoja ja julkisivuja, kerrostaloja ja lopuksi erityisesti asemille (etenkin valtateiden varrelle) pystytettyjä punavalkoisia mastoja.

Nämä asemat näyttävät suorakaiteen muotoisilta harmailta laatikoilta, joista erilaisia ​​antenneja työntyy ulos eri suuntiin (yleensä jopa 12 antennia). Tässä olevat antennit toimivat sekä vastaanottoa että lähetystä varten, ja ne kuuluvat matkapuhelinoperaattorille. Tukiaseman antennit on suunnattu kaikkiin mahdollisiin suuntiin (sektoreihin) tarjoamaan "verkon peitto" tilaajille kaikista suunnista jopa 35 kilometrin etäisyydeltä.

Yhden sektorin antenni pystyy palvelemaan jopa 72 puhelua samanaikaisesti, ja jos antenneja on 12, niin kuvittele: 864 puhelua voi periaatteessa palvella yhdellä suurella tukiasemalla samanaikaisesti! Vaikka ne on yleensä rajoitettu 432 kanavaan (72*6). Jokainen antenni on kytketty kaapelilla tukiaseman ohjausyksikköön. Ja useiden tukiasemien lohkot (jokainen asema palvelee omaa aluettaan) on kytketty ohjaimeen. Jopa 15 tukiasemaa on kytketty yhteen ohjaimeen.

Tukiasema pystyy periaatteessa toimimaan kolmella kaistalla: 900 MHz signaali tunkeutuu paremmin rakennuksiin ja rakenteisiin ja leviää pidemmälle, joten tätä kaistaa käytetään usein kylissä ja pelloilla; signaali taajuudella 1800 MHz ei kulje niin pitkälle, mutta yhteen sektoriin asennetaan enemmän lähettimiä, joten tällaisia ​​asemia asennetaan useammin kaupunkeihin; Lopulta 2100 MHz on 3G-verkko.

Tietenkin asutulla alueella tai alueella voi olla useita ohjaimia, joten ohjaimet puolestaan ​​on kytketty kaapeleilla kytkimeen. Vaihteen tarkoituksena on liittää matkapuhelinoperaattoreiden verkot toisiinsa ja kaupunkien säännöllisen puhelinliikenteen, kaukoliikenteen ja kansainvälisen viestinnän linjoihin. Jos verkko on pieni, yksi kytkin riittää, jos se on suuri, käytetään kahta tai useampaa kytkintä. Kytkimet on kytketty toisiinsa johtojen avulla.

Siirrettäessä matkapuhelimella puhuvaa henkilöä esimerkiksi kadulla: hän kävelee, ajaa joukkoliikenteessä tai ajaa henkilöautoa, hänen puhelimensa ei saisi menettää verkkoa hetkeksikään, eikä keskustelua voi keskeytettiin.

Viestinnän jatkuvuus saavutetaan tukiasemien verkon kyvyn ansiosta vaihtaa erittäin nopeasti tilaaja antennista toiseen, kun hän siirtyy yhden antennin peittoalueelta toisen peittoalueelle (solusta toiseen). solu). Tilaaja itse ei huomaa, kuinka hän lakkaa olemasta yhteydessä yhteen tukiasemaan ja on jo yhteydessä toiseen, kuinka hän vaihtaa antennista antenniin, asemalta asemalle, ohjaimesta ohjaimeen...

Samanaikaisesti kytkin tarjoaa optimaalisen kuormituksen jakautumisen monitasoisessa verkkosuunnittelussa, mikä vähentää laitevikojen todennäköisyyttä. Monitasoinen verkko on rakennettu näin: matkapuhelin - tukiasema - ohjain - kytkin.

Oletetaan, että soitamme ja signaali on jo saavuttanut vaihteen. Kytkin välittää puhelumme kohdetilaajalle - kaupungin verkkoon, kansainväliseen tai kaukoviestintäverkkoon tai toisen matkapuhelinoperaattorin verkkoon. Kaikki tämä tapahtuu erittäin nopeasti käytettäessä nopeita kuituoptisia kaapelikanavia.

Seuraavaksi puhelumme menee kytkimeen, joka sijaitsee puhelun vastaanottajan puolella (soitimme). "Vastaanottavalla" kytkimellä on jo tiedot siitä, missä soitettava tilaaja sijaitsee, millä verkon peittoalueella: mikä ohjain, mikä tukiasema. Ja niin, verkon kysely alkaa tukiasemalta, vastaanottaja paikantuu ja puhelu vastaanotetaan hänen puhelimeensa.

Koko kuvattu tapahtumaketju numeron valintahetkestä siihen hetkeen, kun puhelu kuullaan vastaanottavassa päässä, kestää yleensä enintään 3 sekuntia. Joten tänään voimme soittaa kaikkialle maailmaan.

Andrei Povny