Jak działa i działa mobilna komunikacja komórkowa

Trudno dziś znaleźć osobę, która nigdy nie użyłaby telefonu komórkowego. Ale czy wszyscy rozumieją, jak działa komunikacja komórkowa? W jaki sposób wszyscy przyzwyczajamy się do pracy i pracy? Czy sygnały są przesyłane ze stacji bazowych o przewodach, czy też wszystko działa jakoś inaczej? A może wszystkie funkcje komunikacji komórkowej działają tylko z powodu fal radiowych? Postaramy się odpowiedzieć na te i inne pytania w naszym artykule, pozostawiając opis standardu GSM poza jego zakresem.

W momencie, gdy dana osoba próbuje wykonać połączenie ze swojego telefonu komórkowego lub gdy zaczyna do niego dzwonić, telefon jest połączony falami radiowymi z jedną ze stacji bazowych (najbardziej dostępną), z jedną z jej anten. Stacje bazowe można zobaczyć tu i tam, patrząc na domy naszych miast, na dachy i fasady budynków przemysłowych, na wieżowce, a na końcu na maszty specjalnie zbudowane dla stacji w kolorze czerwonym i białym (szczególnie wzdłuż autostrad).

Stacje te wyglądają jak prostokątne pudełka w szarym kolorze, z których różne anteny wystają w różnych kierunkach (zwykle do 12 anten). Anteny działają tutaj zarówno w zakresie odbioru, jak i transmisji i należą do operatora telefonii komórkowej. Anteny stacji bazowej są skierowane we wszystkich możliwych kierunkach (sektorach), aby zapewnić „zasięg sieci” abonentom ze wszystkich stron w odległości do 35 kilometrów.

Antena jednego sektora może obsłużyć do 72 połączeń jednocześnie, a jeśli jest 12 anten, wyobraź sobie: 864 połączeń może zasadniczo obsługiwać jedna duża stacja bazowa na raz! Chociaż zwykle ogranicza się do 432 kanałów (72 * 6). Każda antena jest podłączona kablem do jednostki sterującej stacji bazowej. I już bloki kilku stacji bazowych (każda stacja obsługuje swoją część terytorium) są podłączone do kontrolera. Do jednego kontrolera można podłączyć maksymalnie 15 stacji bazowych.

Stacja bazowa w zasadzie jest w stanie działać na trzech pasmach: sygnał 900 MHz lepiej przenika do budynków i budowli, rozprzestrzenia się dalej, dlatego pasmo to jest często używane na wsiach i polach; jak dotąd sygnał o częstotliwości 1800 MHz nie rozprzestrzenia się, ale w jednym sektorze instalowanych jest więcej nadajników, dlatego takie stacje są często instalowane w miastach; wreszcie 2100 MHz to sieć 3G.

Oczywiście może istnieć kilka kontrolerów w osadzie lub dzielnicy, dlatego te kontrolery są z kolei połączone kablami z przełącznikiem. Zadaniem przełącznika jest połączenie sieci operatorów komórkowych ze sobą oraz z liniami miejskimi zwykłego telefonu, połączeń międzystrefowych i międzynarodowych. Jeśli sieć jest mała, wystarcza tylko jeden przełącznik, jeśli są używane duże, dwa lub więcej przełączników. Przełączniki są połączone przewodami.

Podczas przenoszenia osoby rozmawiającej przez telefon komórkowy na ulicy, na przykład: idzie, jeździ komunikacją miejską lub porusza się samochodem osobowym, jego telefon nie powinien na chwilę stracić sieci, nie można zakończyć rozmowy.

Ciągłość komunikacji uzyskuje się dzięki zdolności sieci stacji bazowej do bardzo szybkiego przełączania abonenta z jednej anteny na drugą, podczas gdy przejście z obszaru zasięgu jednej anteny do obszaru zasięgu innej (z komórki do komórki). Sam abonent nie zauważa, jak przestaje być podłączony do jednej stacji bazowej, a już jest podłączony do innej, jak przełącza się z anteny na antenę, ze stacji do stacji, ze sterownika do sterownika ...

Jednocześnie przełącznik zapewnia optymalny rozkład obciążenia zgodnie z wielopoziomowym schematem sieci w celu zmniejszenia prawdopodobieństwa awarii sprzętu. Sieć wielopoziomowa jest zbudowana w następujący sposób: telefon komórkowy - stacja bazowa - kontroler - przełącznik.

Załóżmy, że wykonujemy połączenie, a teraz sygnał osiągnął już przełącznik. Przełącznik przekazuje nasze połączenie do abonenta docelowego - do sieci miejskiej, międzynarodowej lub dalekobieżnej sieci komunikacyjnej lub do sieci innego operatora komórkowego. Wszystko to dzieje się bardzo szybko dzięki szybkim kanałom światłowodowym.

Ponadto nasze połączenie dociera do przełącznika, który znajduje się po stronie abonenta odbierającego połączenie (wywoływane przez nas). Przełącznik „odbierający” zawiera już dane o tym, gdzie znajduje się wywoływany abonent, w którym obszarze zasięgu sieci: który kontroler, która stacja bazowa. I tak sieć zaczyna sondować od stacji bazowej, adresat znajduje się, a na jego telefonie pojawia się „połączenie”.

Cały opisany ciąg zdarzeń, od momentu wybrania numeru do momentu dzwonienia po stronie odbierającej połączenie, trwa zwykle nie dłużej niż 3 sekundy. Więc dzisiaj możemy dzwonić w dowolnym miejscu na świecie.