Jak mobilní buněčná komunikace funguje a jak funguje

Dnes je stěží možné najít člověka, který by nikdy mobilní telefon nepoužíval. Ale chápou všichni, jak funguje celulární komunikace? Jak si všichni zvykneme na práci a práci? Jsou signály přenášeny ze základnových stanic o vodičích, nebo to funguje nějak jinak? Nebo možná všechny funkce celulární komunikace pouze kvůli rádiovým vlnám? Pokusíme se odpovědět na tyto a další otázky v našem článku a popis standardu GSM ponechat nad jeho rámec.

V okamžiku, kdy se člověk pokouší uskutečnit hovor ze svého mobilního telefonu nebo když mu začne volat, je telefon připojen pomocí jedné vlny k jedné z nejpřístupnějších základnových stanic k jedné ze svých antén. Základní stanice lze vidět sem a tam, při pohledu na domy našich měst, na střechy a fasády průmyslových budov, na výškových budovách a konečně na stožáry speciálně postavené pro stanice v červené a bílé (zejména po dálnicích).

Tyto stanice vypadají jako obdélníkové krabice šedé barvy, ze kterých vyčnívají různé antény v různých směrech (obvykle až 12 antén). Antény zde pracují jak na příjmu, tak na přenosu a patří k mobilnímu operátorovi. Antény základní stanice jsou nasměrovány všemi možnými směry (sektory), aby poskytovaly „pokrytí sítě“ předplatitelům ze všech stran ve vzdálenosti až 35 kilometrů.

Anténa jednoho sektoru je schopna obsloužit až 72 hovorů současně, a pokud existuje 12 antén, představte si: 864 hovorů může být v podstatě obsluhováno jednou velkou základnovou stanicí najednou! I když obvykle omezeno na 432 kanálů (72 * 6). Každá anténa je připojena kabelem k řídící jednotce základnové stanice. K řídicí jednotce jsou již připojeny bloky několika základnových stanic (každá stanice obsluhuje svou část území). K jednomu řadiči je připojeno až 15 základnových stanic.

Základnová stanice je v zásadě schopna pracovat ve třech pásmech: signál 900 MHz lépe proniká do budov a struktur, dále se šíří, a proto se toto pásmo často používá ve vesnicích a polích; signál na frekvenci 1 800 MHz se zatím nerozšíří, ale v jednom sektoru je instalováno více vysílačů, proto jsou takové stanice často instalovány ve městech; konečně 2100 MHz je 3G síť.

V sídlišti nebo okresu může být samozřejmě několik ovladačů, a proto jsou řadiče připojeny ke spínači pomocí kabelů. Úkolem přepínače je propojit sítě mobilních operátorů navzájem as městskými linkami běžné telefonní, dálkové a mezinárodní komunikace. Pokud je síť malá, postačuje pouze jeden přepínač, pokud se používají velké, dva nebo více přepínačů. Spínače jsou propojeny vodiči.

Například při přemísťování osoby mluvící na mobilním telefonu po ulici: chodí, jezdí ve veřejné dopravě nebo se pohybuje v osobním autě, jeho telefon by neměl na chvíli ztratit síť, nemůžete konverzaci ukončit.

Kontinuita komunikace je dosažena díky schopnosti sítě základnové stanice velmi rychle přepnout účastníka z jedné antény na druhou při pohybu z oblasti pokrytí jedné antény do oblasti pokrytí jiné (z buňky do buňky). Samotný předplatitel si nevšimne, jak přestává být připojen k jedné základnové stanici a je již připojen k jiné, jak přepíná z antény na anténu, ze stanice na stanici, z ovladače na ovladač ...

Přepínač zároveň poskytuje optimální rozložení zátěže podle víceúrovňového síťového schématu, aby se snížila pravděpodobnost selhání zařízení. Víceúrovňová síť je konstruována takto: mobilní telefon - základní stanice - řadič - přepínač.

Předpokládejme, že voláme, a nyní signál již dosáhl spínače. Přepínač přenáší naše volání k cílovému účastníkovi - do městské sítě, do mezinárodní nebo dálkové komunikační sítě nebo do sítě jiného mobilního operátora. To vše se děje velmi rychle pomocí vysokorychlostních kabelových kanálů z optických vláken.

Dále náš hovor dorazí na přepínač, který je umístěn na straně účastníka přijímajícího hovor (zavolaný námi). Přepínač „příjem“ již obsahuje data o tom, kde se volaný účastník nachází, ve které oblasti pokrytí sítě: který řadič, která základnová stanice. A tak se síť začne dotazovat od základnové stanice, je umístěn adresát a „telefon přijde“.

Celý popsaný řetězec událostí, od okamžiku vytáčení do okamžiku vyzvánění na přijímající straně hovoru, obvykle netrvá déle než 3 sekundy. Takže dnes můžeme volat kdekoli na světě.