Obecnie najbardziej rozpowszechnionym rodzajem komunikacji mobilnej jest komórkowy. Usługi komunikacji komórkowej są świadczone abonentom przez firmy operacyjne.

Sieć stacji bazowych zapewnia bezprzewodową komunikację z telefonem komórkowym.

Każda stacja zapewnia dostęp do sieci na ograniczonym obszarze, którego obszar i konfiguracja zależy od ukształtowania terenu i innych parametrów. Nakładające się obszary pokrycia tworzą strukturę podobną do plastra miodu; z tego obrazu pochodzi termin „komunikacja komórkowa”. Kiedy abonent się porusza, jego telefon jest obsługiwany przez taką lub inną stację bazową, a przełączanie (zmiana komórki) następuje automatycznie, całkowicie niezauważone przez abonenta i nie wpływa na jakość komunikacji. Takie podejście pozwala, przy użyciu sygnałów radiowych o małej mocy, pokryć duże obszary siecią mobilną, która zapewnia ten rodzaj komunikacji, oprócz wydajności również wysoki poziom przyjazność dla środowiska.

Firma operacyjna nie tylko technicznie zapewnia komunikację mobilną, ale także nawiązuje relacje ekonomiczne z abonentami, którzy kupują od niej określony zestaw usług podstawowych i dodatkowych. Ponieważ rodzajów usług jest bardzo dużo, ceny za nie są łączone w zestawy zwane plany taryfowe. Kalkulacja kosztów usług świadczonych na rzecz każdego abonenta dokonywana jest przez system bilingowy (system programowo-sprzętowy, który prowadzi ewidencję usług świadczonych na rzecz abonenta).

System bilingowy operatora współdziała z podobnymi systemami innych firm, na przykład świadcząc usługi roamingowe dla abonenta (możliwość korzystania z komunikacji mobilnej w innych miastach i krajach). Wszystkie wzajemne rozliczenia za komunikację mobilną, w tym roaming, abonent dokonuje ze swoim operatorem, który jest dla niego jednym centrum rozliczeniowym.

Roaming – dostęp do usług mobilnych poza zasięgiem sieci operatora „domowego”, z którym abonent ma podpisaną umowę.

W roamingu abonent zazwyczaj zachowuje swój numer telefonu, nadal korzysta z telefonu komórkowego, wykonując i odbierając połączenia w taki sam sposób jak w sieć domowa. Wszystkie niezbędne do tego działania, w tym wymiana ruchu między operatorami i przyciąganie, w razie potrzeby, zasobów innych firm komunikacyjnych (na przykład zapewniających komunikację międzykontynentalną), są wykonywane automatycznie i nie wymagają dodatkowych działań od abonenta. Jeśli sieć domowa i gościnna świadczą usługi komunikacyjne w różnych standardach, roaming jest nadal możliwy: abonent może otrzymać inne urządzenie na czas podróży, zachowując swój numer telefonu i automatycznie przekierowując połączenia.

Historia komunikacji komórkowej.

Prace nad stworzeniem cywilnych systemów komunikacji mobilnej rozpoczęły się w latach 70. XX wieku. Do tego czasu rozwój konwencjonalnych sieci telefonicznych w krajach europejskich osiągnął taki poziom, że kolejnym krokiem w ewolucji komunikacji mogła być jedynie dostępność połączenie telefoniczne wszędzie i wszędzie.

Sieci na pierwszym cywilnym standardzie komórkowym - NMT-450 - pojawiły się w 1981 roku. Chociaż nazwa standardu jest skrótem słów Nordic Mobile Telephony ("telefonia komórkowa krajów północnych"), pierwsza sieć komórkowa na świecie była rozmieszczony w Arabii Saudyjskiej. W Szwecji, Norwegii, Finlandii (i innych krajach skandynawskich) sieci NMT zostały uruchomione kilka miesięcy później.

Dwa lata później, w 1983 roku, w Stanach Zjednoczonych uruchomiono pierwszą sieć AMPS ( Zaawansowany telefon komórkowy Phone Service), stworzonym w centrum badawczym Bell Laboratories.

Standardy NMT i AMPS, powszechnie określane jako pierwsza generacja systemów komunikacji komórkowej, przewidywały transmisję danych w postaci analogowej, co nie pozwalało na zachowanie odpowiedniego poziomu odporności na zakłócenia i ochrony przed nieautoryzowanymi połączeniami. Następnie mieli modyfikacje ulepszone poprzez zastosowanie technologii cyfrowych, na przykład DAMPS (pierwsza litera skrótu zawdzięcza swój wygląd słowu Digital - „cyfrowy”).

Standardy drugiej generacji (tzw. 2G) – GSM, IS-95, IMT-MC-450 itp., stworzone pierwotnie w oparciu o technologie cyfrowe, przewyższyły standardy pierwszej generacji pod względem jakości dźwięku i bezpieczeństwa, a , jak się później okazało, w zakresie tkwiących w standardzie możliwości rozwoju.

Już w 1982 r. Europejska Konferencja Administracji Poczty i Telekomunikacji (CEPT) powołała grupę, która ma opracować jeden cyfrowy standard telefonii komórkowej. Pomysłem tej grupy był GSM (Global System for Mobile Communications).

Pierwsza sieć GSM została uruchomiona w Niemczech w 1992 roku. Obecnie GSM jest dominującym standardem komunikacji komórkowej zarówno w Rosji, jak i na całym świecie. W 2004 roku ponad 90% abonentów telefonii komórkowej obsługiwało sieci GSM w naszym kraju; na świecie z GSM korzystało 72% abonentów.

Do działania sprzętu GSM przydzielanych jest kilka pasm częstotliwości - są one oznaczone liczbami w nazwach. W regionie europejskim używane są głównie GSM 900 i GSM 1800, w Ameryce - GSM 950 i GSM 1900 (w momencie zatwierdzenia standardu w USA częstotliwości „europejskie” były tam zajmowane przez inne usługi).

Popularność standardu GSM zapewniły jego istotne dla abonentów cechy:

– ochrona przed ingerencją, przechwyceniem i „bliźniakami”;

- obecność dużej liczby dodatkowych usług;

- możliwość, w obecności „dodatków” (takich jak GPRS, EDGE itp.), zapewnienia transferu danych z wysokie prędkości;

- obecność na rynku dużej liczby zestawy telefoniczne działający w sieciach GSM;

– prostota procedury zmiany jednego urządzenia na drugie.

W trakcie rozwoju sieci komórkowe w standardzie GSM zyskały możliwość rozbudowy dzięki pewnym „dodatkom” w stosunku do istniejącej infrastruktury, które zapewniają szybką transmisję danych. Sieci GSM obsługujące GPRS (General Packet Radio Service) nazywane są 2.5G, podczas gdy sieci GSM obsługujące EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution) są czasami nazywane sieciami 2.75G.

Pod koniec lat 90. w Japonii i Korei Południowej pojawiły się sieci trzeciej generacji (3G). Główną różnicą pomiędzy standardami, na których budowane są sieci 3G, a ich poprzednikami, są zwiększone możliwości szybkiego przesyłania danych, co umożliwia wdrażanie w takich sieciach nowych usług, w szczególności wideotelefonii. W latach 2002-2003 w niektórych krajach Europy Zachodniej zaczęły działać pierwsze komercyjne sieci 3G.

Chociaż sieci 3G istnieją obecnie tylko w kilku regionach świata, w laboratoriach inżynieryjno-technicznych największych firm trwają już prace nad stworzeniem standardów komunikacji komórkowej. czwarta generacja. Jednocześnie na pierwszy plan wysuwa się nie tylko dalszy wzrost szybkości transmisji danych, ale także wzrost efektywności wykorzystania przepustowości pasm częstotliwości przeznaczonych dla łączności ruchomej w celu uzyskania dostępu do usług dla dużej liczby abonenci zlokalizowani na ograniczonym obszarze (co jest szczególnie ważne w przypadku megamiast) .

Inne systemy komunikacji mobilnej.

Oprócz komunikacji komórkowej istnieją obecnie inne systemy komunikacji cywilnej, które również zapewniają komunikację mobilną za pośrednictwem kanałów radiowych, ale są zbudowane na innych zasadach technicznych i są zorientowane na inne terminale abonenckie. Są mniej powszechne niż telefony komórkowe, ale są używane, gdy korzystanie z telefonów komórkowych jest trudne, niemożliwe lub nieekonomiczne.

Standard mikrokomórkowy DECT, używany do komunikacji na ograniczonym obszarze, staje się coraz bardziej popularny. Stacja bazowa w standardzie DECT jest w stanie łączyć ze sobą słuchawki (do 8 z nich może być jednocześnie obsługiwanych), przekierowywać połączenia, a także udostępniać publiczną sieć telefoniczną. Potencjał standardu DECT umożliwia świadczenie komunikacji mobilnej w obrębie osiedli miejskich, pojedynczych firm czy mieszkań. Okazują się optymalne w regionach o niskiej zabudowie, których abonenci potrzebują tylko komunikacja głosowa i może obejść się bez transmisja mobilna dane i inne dodatkowe usługi.

W telefonii satelitarnej stacje bazowe znajdują się na satelitach znajdujących się na orbitach bliskich Ziemi. Satelity zapewniają komunikację tam, gdzie rozmieszczenie konwencjonalnej sieci komórkowej jest niemożliwe lub nieopłacalne (na morzu, na rozległych, słabo zaludnionych obszarach tundry, pustyni itp.).

Sieci trunkingowe, które zapewniają terminalom abonenckim (zwykle nazywa się je nie telefonami, ale stacjami radiowymi) komunikację na określonym terytorium to systemy stacji bazowych (repeaterów), które przesyłają sygnał radiowy z jednego terminala do drugiego, gdy znajdują się one w znacznej odległości od każdego z nich. inny. Ponieważ sieci trunkingowe zwykle zapewniają komunikację pracownikom departamentów (Ministerstwo Spraw Wewnętrznych, Ministerstwo Sytuacji Nadzwyczajnych, " Karetka”, itp.) lub na dużych obiektach technologicznych (wzdłuż autostrad, na placu budowy, na terenie fabryk itp.), a następnie terminale trunkingowe nie mają możliwości rozrywki i projektowania fanaberii w projektowaniu.

Radiotelefony do noszenia komunikują się ze sobą bezpośrednio, bez pośrednich systemów komunikacyjnych. Komunikację mobilną tego typu preferują zarówno struktury państwowe (policja, straż pożarna itp.), jak i resortowe (do komunikacji w obrębie kompleksu magazynowego, parkingu czy placu budowy), a także osoby prywatne (zbieracze grzybów, myśliwi-rybacy czy turystów), w sytuacjach, gdy do komunikacji między sobą łatwiej i taniej jest używać przenośnych radioodbiorników niż telefonów komórkowych (na przykład w odległych obszarach, gdzie nie ma zasięgu sieci komórkowej).

Przywoływanie umożliwia odbieranie krótkich wiadomości do terminali abonenckich - pagerów. Obecnie komunikacja przywoławcza w komunikacji cywilnej praktycznie nie jest wykorzystywana, ze względu na swoje ograniczenia spychane są w obszar wysokospecjalistycznych rozwiązań (np. służą do powiadamiania personelu dużych placówek medycznych, przekazywania danych na elektroniczne tablice informacyjne itp. .).

Od 2004 roku coraz bardziej rozpowszechnił się nowy podgatunek komunikacji mobilnej, zapewniający możliwość szybkiej transmisji danych przez kanał radiowy (w większości przypadków wykorzystywany jest do tego protokół Wi-Fi). Obszary z zasięgiem Wi-Fi dostępne do użytku publicznego (płatne lub bezpłatne) nazywane są hotspotami. Terminale abonenckie w tym przypadku to komputery - zarówno laptopy, jak i PDA. Mogą również zapewniać dwukierunkową komunikację głosową przez Internet, ale funkcja ta jest wykorzystywana niezwykle rzadko, głównie połączenie służy do uzyskiwania dostępu do najpopularniejszych usług internetowych - poczty e-mail, stron internetowych, systemów komunikatorów (np. ICQ), itp. .

Dokąd zmierza komunikacja mobilna?

W regionach rozwiniętych głównym kierunkiem rozwoju komunikacji mobilnej na najbliższą przyszłość jest konwergencja: zapewnienie terminalom abonenckim automatycznego przełączania z jednej sieci na drugą w celu efektywne wykorzystanie możliwości wszystkich systemów komunikacyjnych. Oszczędność pieniędzy dla subskrybentów i poprawa jakości komunikacji pozwoli automatyczne przełączanie, na przykład z GSM na DECT (i odwrotnie), z komunikacja satelitarna do „ziemi”, a przy podawaniu transmisja bezprzewodowa dane - pomiędzy GPRS, EDGE, Wi-Fi i innymi standardami, z których wiele (np. WiMAX) tylko czeka na skrzydłach.

Miejsce komunikacji mobilnej w gospodarce światowej.

Łączność to najdynamiczniej rozwijająca się gałąź światowej gospodarki. Ale komunikacja mobilna nawet w porównaniu z innymi dziedzinami „telekomu” rozwijają się w szybszym tempie.

W 2003 roku całkowita liczba telefonów komórkowych na świecie przekroczyła liczbę urządzeń stacjonarnych podłączonych do publicznych sieci przewodowych. W niektórych krajach liczba abonentów telefonii komórkowej już w 2004 roku była wyższa niż liczba mieszkańców. Oznacza to, że niektórzy korzystali z więcej niż jednego „komórki” – na przykład z dwóch telefonów komórkowych obsługiwanych przez różni operatorzy lub telefon do komunikacji głosowej i modem bezprzewodowy do mobilnego dostępu do Internetu. Ponadto coraz więcej modułów komunikacja bezprzewodowa wymagane do zapewnienia komunikacji technologicznej (w takich przypadkach subskrybentami nie są ludzie, ale wyspecjalizowane komputery).

Obecnie operatorzy komórkowi zapewniają pełne pokrycie terytorium wszystkich rozwiniętych gospodarczo regionów planety, jednak intensywny rozwój sieci trwa. Instalowane są nowe stacje bazowe, aby poprawić odbiór w miejscach, w których istniejąca sieć z jakiegoś powodu nie może zapewnić stabilnego odbioru (na przykład w długich tunelach, w obszarze metra itp.). Ponadto sieci komórkowe stopniowo przenikają do regionów o niskich dochodach. Rozwój technologii komunikacji mobilnej, któremu towarzyszy gwałtowne obniżenie kosztów sprzętu i usług, sprawia, że ​​usługi komórkowe są dostępne dla coraz większej liczby ludzi na świecie.

Produkcja telefonów komórkowych to jeden z najdynamiczniej rozwijających się obszarów przemysłu high-tech.

Prężnie rozwija się również branża usług telefonii komórkowej, oferując akcesoria do personalizacji urządzeń: od oryginalnych dzwonków (dzwonków) po breloki, graficzne wygaszacze ekranu, naklejki na etui, wymienne panele, pokrowce i sznurowadła do przenoszenia urządzenia.

Rodzaje telefonów.

Telefon komórkowy (komórkowy) - terminal abonencki działający w sieci komórkowej. Zasadniczo każdy telefon komórkowy to specjalistyczny komputer, który nastawiony jest przede wszystkim na zapewnienie (w zasięgu sieci domowej lub gościnnej) komunikacji głosowej abonentów, ale także obsługuje wiadomości tekstowe i multimedialne, wyposażony jest w modem i uproszczony interfejs. Nowoczesne telefony komórkowe zapewniają transmisję głosu i danych w postaci cyfrowej.

Dotychczasowy podział urządzeń na modele „niedrogie”, „funkcjonalne”, „biznesowe” i „modne” coraz bardziej traci na znaczeniu – urządzenia biznesowe nabierają cech modeli modowych i funkcji rozrywkowych, w wyniku stosowania akcesoriów, niedrogie telefony stają się modne, a ich funkcjonalność szybko rośnie.

Miniaturyzacja słuchawek, której apogeum przypada na lata 1999-2000, została zakończona z dość obiektywnych powodów: słuchawki osiągnęły optymalny rozmiar, ich dalsze zmniejszanie utrudnia naciskanie przycisków, czytanie tekstu na ekranie itp. Ale telefon komórkowy stał się prawdziwym dziełem sztuki: rozwijać wygląd zewnętrzny urządzenia przyciągają czołowych projektantów, a właściciele mają szerokie możliwości samodzielnej personalizacji swoich urządzeń.

Obecnie producenci zwracają szczególną uwagę na funkcjonalność telefonów komórkowych, a jako główną (czas żywotność baterii, ekrany są ulepszane itp.), a ich dodatkowe funkcje (kamery cyfrowe, dyktafony, odtwarzacze MP3 i inne „powiązane” urządzenia są wbudowane w urządzenia).

Prawie wszystkie nowoczesne urządzenia, z wyjątkiem niektórych modeli z niższego przedziału cenowego, umożliwiają pobieranie programów. Większość urządzeń obsługuje aplikacje Java, a liczba telefonów korzystających z systemów operacyjnych odziedziczonych po PDA lub z nich przeniesionych rośnie: Symbian, Windows Mobile for Smartphones itp. Telefony z wbudowanym system operacyjny zwane smartfonami (z połączenia angielskich słów „smart” i „phone” - „smart phone”).

Komunikatory mogą być dziś również wykorzystywane jako terminale abonenckie – kieszonkowe komputery wyposażone w moduł obsługujący GSM/GPRS, a czasem EDGE i standardy trzeciej generacji.

Usługi niegłosowe sieci komórkowych.

Dostępne dla abonentów sieci komórkowych cała linia usługi niegłosowe, których „zasięg” zależy od możliwości konkretnego telefonu oraz od zakresu ofert operatora. Lista usług w sieci macierzystej może różnić się od listy usług dostępnych w roamingu.

Usługi mogą być komunikacyjne (zapewniające różne formy komunikacji z innymi osobami), informacyjne (np. raportowanie prognoz pogody lub notowań rynkowych), udostępniające dostęp do Internetu, handlowe (do płacenia za różne towary i usługi z telefonów), rozrywkowe (gry mobilne, quizy, kasyna i loterie) i inne (w tym np. pozycjonowanie mobilne). Obecnie jest coraz więcej usług, które są „na skrzyżowaniu”, na przykład większość gier i loterii jest płatna, są gry wykorzystujące technologie pozycjonowania mobilnego itp.

Prawie wszyscy operatorzy i najnowocześniejsze urządzenia obsługują następujące usługi:

– SMS – Short Message Service – transmisja krótkich wiadomości tekstowych;

– MMS – Multimedia Messaging Service – przesyłanie wiadomości multimedialnych: zdjęć, filmów itp.;

– automatyczny roaming;

– identyfikacja numeru dzwoniącego;

– zamawianie i odbieranie różnych sposobów personalizacji bezpośrednio przez komórkowe kanały komunikacji;

– dostęp do Internetu i przeglądanie stron specjalistycznych (WAP);

- pobieranie dzwonków, zdjęć, materiałów informacyjnych ze specjalistycznych zasobów;

– przesyłanie danych za pomocą wbudowanego modemu (może się to odbywać przy użyciu różnych protokołów, w zależności od tego, jakie technologie obsługuje dane urządzenie).

Łączność mobilna w Rosji.

W ZSRR nie było cywilnych systemów łączności ruchomej. Z pewnym rozciągnięciem „cywilny” można nazwać systemem telefonii komórkowej Ałtaju, zbudowanym w oparciu o standard MRT-1327, który na przełomie lat 70. i 80. powstał w celu zapewnienia łączności dla przedstawicieli partii, państwa i gospodarki. przywództwo. „Ałtaj” jest z powodzeniem eksploatowany do dziś. Oczywiście nie może konkurować z sieciami komórkowymi, ale znajduje zastosowanie w rozwiązywaniu niektórych wysoce specjalistycznych zadań: zapewnienie łączności dla mobilnych jednostek miejskich służb ratowniczych, instalowanie telefonów w letnich kawiarniach itp.

Pierwsze komercyjne sieci komórkowe zbudowane w standardzie NMT powstały w Rosji jesienią 1991 roku. Pionierami telefonii komórkowej w naszym kraju były Delta Telecom (St. Petersburg) i Moscow Cellular Communications. Pierwszy telefon komórkowy został wykonany 9 września 1991 r. W Petersburgu: Anatolij Sobczak, ówczesny burmistrz miasta, nazwał swojego kolegę burmistrzem Nowego Jorku.

W lipcu 1992 r. wykonano pierwsze połączenia do sieci BeeLine AMPS.

Pierwsza rosyjska sieć GSM, stworzona przez MTS, zaczęła łączyć abonentów w lipcu 1994 roku.

W 2005 roku w Rosji działa trzech federalnych operatorów komórkowych świadczących usługi w standardzie GSM: MTS, BeeLine i MegaFon. Zakres i jakość oferowanych przez nich usług telekomunikacyjnych oraz ich ceny są mniej więcej takie same. Do 2005 r. liczba stacji bazowych w sieciach wiodących operatorów metropolitalnych w Moskwie i na przedmieściach Moskwy wynosiła około 3000, a zasięg przekraczał zasięg większości krajów europejskich. Oprócz nich istnieje i działa dość skutecznie wielu lokalnych operatorów – zarówno filie „Wielkiej Trójki”, jak i firmy niezależne.

Operatorzy aktywnie rozwijają rynek zwiększając zasięg swoich sieci i popularyzując komunikację mobilną wśród różnych segmentów populacji. O ile w połowie lat 90. telefon komórkowy był dostępny tylko dla przedstawicieli najbogatszych grup ludności, to dziś prawie każdy może korzystać z komunikacji mobilnej. Rosyjscy operatorzy wdrażają w swoich sieciach najnowsze usługi i oferują usługi budowane na ich bazie, często nawet wyprzedzając większość europejskich firm. Obecnie wszyscy trzej federalni operatorzy GSM przygotowują się do wdrożenia komercyjnych sieci 3G.

Oprócz sieci GSM federalnych i lokalnych operatorów komórkowych w Rosji nadal wykorzystywane są sieci o innych standardach: DAMPS, IS-95, NMT-450, DECT i IMT-MC-450. Ten ostatni standard ma status federalnego, a budowane na jego podstawie sieci (np. SkyLink) bardzo aktywnie się rozwijają. Jednak ani pod względem zasięgu, ani pod względem liczby obsługiwanych abonentów, sieci wszystkich standardów innych niż GSM nie mogą stworzyć znaczącej konkurencji dla trzech największych operatorów federalnych.

Literatura:

Malyarevsky A., Olevskaya N. Twój telefon komórkowy(popularny samouczek). M, "Piotr", 2004
Zakirov Z.G., Nadeev A.F., Faizullin R.R. Komunikacja komórkowa w standardzie GSM. Stan obecny, przejście do sieci trzeciej generacji(„Biblioteka MTS”). M., Eco-Trends, 2004
Popow W.I. Podstawy komunikacji komórkowej GSM(„Encyklopedia inżynieryjna kompleksu paliwowo-energetycznego”). M., Eco-Trends, 2005



Czy wiesz, co się dzieje po wybraniu numeru znajomego na telefonie komórkowym? Jak sieć komórkowa odnajduje ją w górach Andaluzji lub na wybrzeżu odległej Wyspy Wielkanocnej? Dlaczego rozmowa czasami nagle się kończy? W zeszłym tygodniu odwiedziłem Beeline i próbowałem dowiedzieć się, jak działa komunikacja komórkowa ...

Duży obszar zaludnionej części naszego kraju pokrywają stacje bazowe (BS). W terenie wyglądają jak czerwono-białe wieże, a w mieście chowają się na dachach budynków niemieszkalnych. Każda stacja odbiera sygnał z telefonów komórkowych w odległości do 35 kilometrów i komunikuje się z telefonem komórkowym za pośrednictwem kanałów serwisowych lub głosowych.

Po wybraniu numeru znajomego telefon skontaktuje się z najbliższą stacją bazową (BS) za pośrednictwem kanału usługowego i poprosi o wybranie kanał głosowy. Stacja bazowa wysyła żądanie do kontrolera (BSC), który przekazuje je do przełącznika (MSC). Jeśli twój znajomy jest w tej samej sieci komórkowej, Switch sprawdzi rejestr lokalizacji domowej (HLR), aby dowiedzieć się, gdzie ten moment wywoływany abonent znajduje się (w domu, w Turcji lub na Alasce) i przekaże połączenie do odpowiedniej centrali, skąd przekaże je do kontrolera, a następnie do Stacji Bazowej. Stacja bazowa skontaktuje się z telefonem komórkowym i połączy Cię ze znajomym. Jeśli Twój znajomy jest abonentem innej sieci lub dzwonisz na telefon stacjonarny, Twój przełącznik skontaktuje się z odpowiednim przełącznikiem innej sieci. Trudny? Przyjrzyjmy się bliżej. Stacja bazowa to para żelaznych szafek zamkniętych w dobrze klimatyzowanym pomieszczeniu. Biorąc pod uwagę, że w Moskwie było +40 na ulicy, chciałem przez jakiś czas mieszkać w tym pokoju. Zwykle stacja dokująca znajduje się na strychu budynku lub w kontenerze na dachu:

2.

Antena stacji bazowej jest podzielona na kilka sektorów, z których każdy „świeci” we własnym kierunku. Antena pionowa komunikuje się z telefonami, okrągła łączy Stację Bazową ze sterownikiem:

3.

Każdy sektor może obsługiwać do 72 połączeń jednocześnie, w zależności od konfiguracji i konfiguracji. Stacja bazowa może składać się z 6 sektorów, więc jedna stacja bazowa może obsłużyć do 432 połączeń, jednak zwykle w stacji zainstalowanych jest mniej nadajników i sektorów. Operatorzy komórkowi wolą instalować więcej stacji bazowych, aby poprawić jakość komunikacji. Stacja Bazowa może pracować w trzech pasmach: 900 MHz - sygnał na tej częstotliwości rozprzestrzenia się dalej i lepiej przenika wewnątrz budynków 1800 MHz - sygnał rozprzestrzenia się na krótsze odległości, ale pozwala zainstalować więcej nadajników na 1 sektorze 2100 MHz - sieć 3G tak wygląda szafka ze sprzętem 3G:

4.

Nadajniki 900 MHz są instalowane na stacjach bazowych na polach i wsiach, a w mieście, gdzie stacje bazowe tkwią jak igły w jeża, komunikacja odbywa się głównie na częstotliwości 1800 MHz, chociaż mogą być obecne nadajniki wszystkich trzech pasm w dowolnej stacji bazowej w tym samym czasie.

5.

6.

Sygnał 900 MHz może sięgać nawet 35 kilometrów, chociaż „zasięg” niektórych stacji bazowych na trasach może sięgać nawet 70 kilometrów, zmniejszając o połowę liczbę jednocześnie obsługiwanych abonentów na stacji. W związku z tym nasz telefon, z małą wbudowaną anteną, może również przesyłać sygnał do 70 kilometrów... Wszystkie stacje bazowe są zaprojektowane tak, aby zapewnić optymalny zasięg radiowy na poziomie gruntu. Dlatego pomimo zasięgu 35 kilometrów sygnał radiowy po prostu nie jest wysyłany na wysokość samolotu. Jednak niektóre linie lotnicze już zaczęły instalować w swoich samolotach stacje bazowe o małej mocy, które zapewniają zasięg wewnątrz samolotu. Taka stacja bazowa jest podłączona do naziemnej sieci komórkowej za pomocą kanał satelitarny. Uzupełnieniem systemu jest panel sterowania, który umożliwia załodze włączanie i wyłączanie systemu, a także niektóre rodzaje usług, np. wyłączanie głosu w lotach nocnych. Telefon może mierzyć siłę sygnału z 32 stacji bazowych jednocześnie. Wysyła informacje o 6 najlepszych (według poziomu sygnału) przez kanał serwisowy, a sterownik (BSC) decyduje, którą stację BS przesłać aktualne połączenie(Przekazanie), jeśli jesteś w ruchu. Czasami telefon może popełnić błąd i przenieść Cię do BS z najgorszy sygnał, w takim przypadku rozmowa może zostać przerwana. Może się też okazać, że na wybranej przez telefon Stacji Bazowej wszystkie linie głosowe są zajęte. W takim przypadku rozmowa również zostanie przerwana. Powiedziano mi też o tak zwanym „problemie najwyższego piętra”. Jeśli mieszkasz w penthousie, to czasami, gdy przenosisz się z jednego pokoju do drugiego, rozmowa może zostać przerwana. Dzieje się tak dlatego, że w jednym pomieszczeniu telefon „widzi” jedną BS, a w drugim – inną, jeśli idzie na drugą stronę domu, a jednocześnie te 2 Stacje Bazowe są w dużej odległości od wzajemnie i nie są zarejestrowane jako „sąsiednie” operator mobilny. W takim przypadku przekazanie połączenia z jednego BS do drugiego nie nastąpi:

Komunikacja w metrze jest taka sama jak na ulicy: Stacja Bazowa - sterownik - przełącznik, z tą tylko różnicą, że tam używa się małych Stacji Bazowych, a w tunelu zasięg zapewnia nie zwykła antena, ale specjalny kabel promieniujący. Jak pisałem powyżej, jeden BS może wykonać do 432 połączeń jednocześnie. Zwykle ta moc wystarcza oczom, ale na przykład w niektóre święta BS może nie poradzić sobie z ilością osób, które chcą zadzwonić. Zwykle dzieje się to w dniu Nowy Rok kiedy wszyscy zaczynają sobie nawzajem gratulować. SMS-y są przesyłane kanałami serwisowymi. 8 marca i 23 lutego ludzie wolą pogratulować sobie nawzajem przez SMS, wysyłając zabawne rymowanki, a telefony często nie mogą zgodzić się z BS w sprawie przydziału kanału głosowego. Opowiedziano mi ciekawą historię. Z jednej dzielnicy Moskwy zaczęły napływać skargi od abonentów, że nie mogli się nigdzie dostać. Technicy zaczęli rozumieć. Większość kanałów głosowych była bezpłatna, a wszystkie kanały usług były zajęte. Okazało się, że obok tej BS jest instytut, w którym odbywają się egzaminy, a studenci nieustannie wymieniają sms-y. Telefon dzieli długie SMS-y na kilka krótkich i wysyła każdą z nich osobno. Pracownicy serwisu technicznego proszeni są o przesłanie gratulacji za pomocą wiadomości MMS. Będzie szybciej i taniej. Ze stacji bazowej połączenie trafia do kontrolera. Wygląda równie nudno jak sam BS - to tylko zestaw szafek:

7.

W zależności od wyposażenia kontroler może obsłużyć do 60 stacji bazowych. Komunikacja między BS a sterownikiem (BSC) może odbywać się za pośrednictwem kanału przekaźnika radiowego lub za pośrednictwem optyki. Sterownik steruje pracą kanałów radiowych, m.in. kontroluje ruch abonenta, transmisję sygnału z jednego BS do drugiego. Przełącznik wygląda znacznie ciekawiej:

8.

9.

Każdy przełącznik obsługuje od 2 do 30 kontrolerów. Zajmuje już dużą salę wypełnioną różnymi szafami z wyposażeniem:

10.

11.

12.

Przełącznik wykonuje kontrolę ruchu. Pamiętasz stare filmy, w których ludzie najpierw nazywali „dziewczynę”, a potem łączyła je z innym subskrybentem, zmieniając przewody? Nowoczesne przełączniki robią to samo:

13.

Aby kontrolować sieć, Beeline ma kilka samochodów, które pieszczotliwie nazywają „jeżami”. Poruszają się po mieście i mierzą poziom sygnału własnej sieci, a także poziom sieci kolegów z „Wielkiej Trójki”:

14.

Cały dach takiego samochodu jest wysadzany antenami:

15.

Wewnątrz znajduje się sprzęt, który wykonuje setki połączeń i przechwytuje informacje:

16.

Całodobowa kontrola nad przełącznikami i kontrolerami odbywa się z Centrum Kontroli Misji Centrum Kontroli Sieci (NCC):

17.

Istnieją 3 główne obszary monitorowania sieci komórkowej: wskaźnik wypadków, statystyki i informacje zwrotne od abonentów. Podobnie jak w samolotach, wszystkie urządzenia sieci komórkowej mają czujniki, które wysyłają sygnał do MCC i wysyłają informacje do komputerów dyspozytorów. Jeśli jakiś sprzęt jest niesprawny, lampka na monitorze „miga”. MSC śledzi również statystyki dla wszystkich przełączników i kontrolerów. Analizuje go porównując z poprzednimi okresami (godzina, dzień, tydzień itp.). Jeśli statystyki jednego z węzłów zaczęły się znacznie różnić od poprzednich wskaźników, światło na monitorze ponownie zacznie „migać”. Informacja zwrotna akceptowane przez operatorów usług abonenckich. Jeśli nie mogą rozwiązać problemu, połączenie jest przekazywane do specjalisty technicznego. Jeśli okaże się, że jest bezsilny, w firmie powstaje „incydent”, który rozwiązują inżynierowie zaangażowani w obsługę odpowiedniego sprzętu. Przełączniki są monitorowane przez całą dobę przez 2 inżynierów:

18.

Wykres pokazuje aktywność przełączników moskiewskich. Widać wyraźnie, że prawie nikt nie dzwoni w nocy:

19.

Sterowanie sterownikami (przepraszam za tautologię) odbywa się z drugiego piętra Centrum Kontroli Sieci:

22.

21.

Z pewnością często słyszysz wyrażenie „telefon komórkowy”. Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, dlaczego telefon komórkowy nazywa się telefonem komórkowym? W tym materiale porozmawiamy o historii pojawienia się komunikacji komórkowej i zasadach jej działania.

Historia telefonów komórkowych

Amerykański dziennikarz Robert Sloss przewidział nadejście „telefonów komórkowych” już w 1910 roku. Pierwszy Nowa technologia do służby weszła policja - w 1921 r. funkcjonariusze organów ścigania w Detroit otrzymywali informacje od dyspozytorów drogą radiową w paśmie 2 MHz, a do 1940 r. telefony komórkowe znajdowały się już w 10 tys. radiowozów w całym kraju. A w 1946 roku w St. Louis pojawił się pierwszy publiczny radiotelefon mobilny. Komunikacja odbywała się w dwóch pasmach - 150 i 450 MHz.

W 1957 roku moskiewski inżynier Kupriyanovich wprowadził telefon komórkowy LK-1. Prototyp „telefonu komórkowego” ważył trzy kilogramy i umożliwiał dzwonienie w dzielnicy 25-30 km.

Już w następnym roku Kupriyanovich wprowadził zauważalnie bardziej zaawansowany model LK-1 - ważący zaledwie pół kilograma i wielkości pudełka papierosów.

Mniej więcej w tym samym czasie specjaliści z Instytutu Badawczego Komunikacji w Woroneżu opracowali pierwszy na świecie automatyczny (wcześniej abonenci byli podłączani ręcznie) system komunikacji mobilnej Ałtaju. Do 1970 roku pracowała w 30 miastach ZSRR z częstotliwością 150 i 330 megaherców. Każde miasto było obsługiwane przez jedną stację bazową, zasięg wynosił od 50 do 100 km, połączenia były wykonywane do Ałtaju, miejskie i dalekobieżne / numery międzynarodowe.

Nowoczesne systemy komunikacji komórkowej pojawiły się w USA w 1978 roku, kiedy w Chicago rozpoczęły się testy pierwszego takiego systemu dla 2 tys. abonentów w paśmie 800 MHz. Pierwszy komercyjny system telefonii komórkowej mieszkańcy miasta otrzymali w październiku 1983 roku od AT&T. Pierwszą siecią komórkową, która odniosła sukces komercyjny, była fińska Autoradiopuhelin (ARP, „Automobile Radiotelephone”). Do 1986 roku skorzystało z niego ponad 30 tysięcy abonentów.

Jak działa sieć komórkowa

Nowoczesna sieć komórkowa składa się ze stacji bazowych - wieloczęstotliwościowych transceiverów VHF, równomiernie rozmieszczonych na całym obszarze zasięgu. Zewnętrznie wyglądają jak ogromne czerwone lub białe wieże ze specjalnym wyposażeniem.

Pionowe części anteny odpowiadają za komunikację mobilną, okrągłe zapewniają komunikację ze sterownikiem. Promień działania stacja bazowa- 35 kilometrów (ale to nie limit, patrz niżej). Każda stacja bazowa ma sześć sektorów usługowych, jeden sektor odbiera do 70 połączeń telefonicznych w tym samym czasie. Pomnóż 6 przez 70, a zrozumiesz, dlaczego nikt nie może przejść w Nowy Rok :). Stacje bazowe działają w czterech pasmach:

900 MHz. Najmniejsza liczba obsługiwanych abonentów i maksymalny obszar zasięgu. Jeśli w obszarze zasięgu stacji bazowej (na przykład obszary wiejskie) nie ma tylu abonentów, promień zasięgu sięga 70 km.
-1800 MHz. Największa liczba obsługiwanych abonentów, mały zasięg, dobra penetracja sygnału przez grube ściany. Takie stacje są instalowane w miastach.
-2 100 MHz. Stacje z łączem poprzedniej generacji - 3G.
-2500 MHz. Stacje z komunikacją nowej generacji - 4G.

Pobliskie stacje nigdy nie działają w tym samym zasięgu - w przeciwnym razie nie da się uniknąć zakłóceń.

Skąd wzięła się nazwa „komórkowa”?

A co z setkami? Stosuje się wiele podstawowych sieci, okręgi-promienie nakładają się na siebie i razem tworzą sieć przypominającą plaster miodu. Stąd nazwa technologii – „komunikacja komórkowa”. Grupa siedmiu komórek nazywana jest klastrem.

Takie podejście daje abonentowi telefonii komórkowej jednocześnie kilka korzyści. Po pierwsze, „gęsty” układ komórek komunikacji mobilnej zapewnia nieprzerwaną komunikację – w przeciwieństwie do naprawiono komunikację, nie jesteśmy przywiązani do jednej linii. Po drugie, telefon komórkowy (tzw. komórkowy) automatycznie oddala się od stacji o największym tłumieniu sygnału do najmniejszego, tj. zapewnia najwyższa jakość znajomości. Kontroler przekazania odpowiada za „płynne” przejście ze starej stacji do nowej.

Przyjrzyjmy się teraz, jak wszystko działa od strony subskrybenta. Działający telefon komórkowy zawsze skanuje powietrze w poszukiwaniu sygnału stacji bazowej. Po znalezieniu sygnału komórka wysyła do stacji swój unikalny kod identyfikacyjny. Następnie rozpoczyna się okresowa wymiana pakietów radiowych za pośrednictwem protokołu analogowego lub cyfrowego (na przykład CDMA, GSM, UMTS). Kanał komunikacyjny od stacji do abonenta nazywa się DownLink („łącze w dół”), od abonenta do stacji - UpLink („łącze w górę”) Kiedy dzwonisz do kogoś, telefon kontaktuje się ze stacją i prosi o przydzielenie kanału głosowego. Stacja przekazuje sygnał do sterownika, który - do przełącznika. Jeśli abonent korzysta z innego operatora komórkowego, żądanie trafia do „swojego” przełącznika, jeśli jest w tej samej sieci co Ty, przełącznik sam odnajdzie abonenta i przekieruje połączenie do niego.



Rozwój komunikacji komórkowej rozpoczął się w 1888 roku. To wtedy Heinrich Hertz wynalazł instalację, a następnie za jej pomocą udowodniono fakt istnienia fal elektromagnetycznych, a także możliwość ich wykrycia.

Następnie 25 kwietnia 1895 r. Aleksander Stiepanowicz Popow sporządził raport na temat możliwości wykorzystania fal elektromagnetycznych do transmisji sygnału. To właśnie wtedy jako pierwszy zademonstrował urządzenie służące do rejestracji drgań elektrycznych – koherer. Oczywiście wcześniej nowoczesne technologie, co pozwalało na używanie ich w taryfach z nieograniczonym ruchem, było jeszcze daleko, ale start był dany.

W tym samym czasie, w tym samym 1895 roku, badacz Guglielmo Marconi przeprowadził eksperyment z falami elektromagnetycznymi. Jego celem w tamtym czasie była możliwość stworzenia urządzenia do przesyłania wiadomości. W marcu 1896 r. Popow, używając tego samego urządzenia własnego projektu, zdołał przesłać krótki radiogram, składający się tylko z dwóch słów: „Heinrich Hertz”, na odległość 250 metrów.

Nieco później, w 1897 roku, Marconi został właścicielem patentu na urządzenie bardzo podobne do Popowa. Następnie, w 1901 roku, Marconi zainstalował rodzaj radia na pokładzie parowozu Thornisroft i tym samym przeprowadził pierwszą „mobilną” komunikację. Od tego czasu rozpoczął się naprawdę szybki rozwój radiokomunikacji, a przede wszystkim zdobycze te były wykorzystywane z mocą i głównymi siłami w marynarce wojennej.

Ostry i znaczący punkt zwrotny w historii powstawania nowoczesnej komunikacji komórkowej nastąpił w 1946 roku w Stanach Zjednoczonych. W tym czasie AT&T po raz pierwszy świadczyło usługi mobilne dla osób fizycznych. Wtedy telefon komórkowy znajdował się tylko w samochodzie, ważył około 12 kilogramów (26,5 funta) i faktycznie łączył zarówno telefon, jak i nadajnik-odbiornik, a odbiór i transmisja odbywały się na zupełnie innych częstotliwościach radiowych. Komunikacja zatem odbywała się przez repeater lub stację bazową.

Kanał „stacja bazowa – telefon” został nazwany „łącze nadrzędne” (czyli „łącze nadające”), ale sam kanał „telefon – stacja bazowa” nazwano „łączem pobierającym” (innymi słowy „łączem pobierającym”).

Dzięki takiemu systemowi radiotelefonicznemu całe miasto było obsługiwane przez jedną antenę zamontowaną na wieży, dzięki czemu dostępnych było około 25 kanałów. Do anteny samochodowej potrzebny był nadajnik fal, który byłby w stanie przesłać falę radiową na odległość do 70 kilometrów. Tak więc przy takim systemie nie wszyscy mogliby cieszyć się komunikacją mobilną – w końcu po prostu nie starczyłoby na wszystkie kanały.

Ale urządzenie znane teraz jako walkie-talkie jest już urządzeniem półdupleksowym. Taki system oznacza, że ​​jeśli dwie osoby komunikują się na tej samej fali radiowej (czyli na fali radiowej o tej samej częstotliwości), to mogą rozmawiać tylko po kolei. Otóż ​​telefon komórkowy to z kolei sieć full duplex. Ten system oznacza, że ​​będziesz używać jednej częstotliwości do mówienia, a innej do słuchania. W tej kolejności oczywiście obaj rozmówcy mogą rozmawiać jednocześnie.

Idea komórkowej zasady komunikacji nieodłącznie implikuje, co następuje:

Stacje bazowe ze wszystkimi obszarami zasięgu tworzą rodzaj komórki, której wielkość jest już z kolei określona przez gęstość terytorialną abonentów sieci. Na przykład w sieci obejmującej cały kraj liczba komórek może być naprawdę bardzo duża.

Tak więc antena jest umieszczona pośrodku każdej takiej komórki. W celu zmniejszenia interferencji w sąsiednich komórkach wykorzystywane są różne częstotliwości. Dlatego te same częstotliwości mogą być używane tylko w komórkach znajdujących się w dostatecznej odległości od siebie. Grupa siedmiu komórek nazywana jest „klasterem”. Ponadto maksymalny promień komórki jest ograniczony przez jego możliwości techniczne i wynosi 35 kilometrów (około 22 mil).

W związku z tym rozmiar komórki w rzeczywistej sieci może zależeć od niektórych z następujących czynników:

Po pierwsze, jest to położenie geograficzne. Oczywiście promień komórek na wzgórzach i na płaskim terenie jest nieco większy niż na terenie pagórkowatym.

Po drugie, liczba użytkowników. Oczywiste jest, że obciążenie telefonu w tym samym węźle komórkowym jest ograniczone przez przepustowość tego węzła, ponieważ istnieje skończona liczba połączeń, które może obsłużyć jednocześnie.

Ponadto kanały częstotliwości, które są wykorzystywane do pracy jednej ze stacji bazowych sieci, mogą być również wykorzystywane przez inne stacje bazowe tej sieci.

Między innymi zakłada się również pojęcie „przekazania”. Oznacza to, że abonent sieci, na przykład Beeline, przemieszczając się z jednego obszaru pokrycia stacji bazowej do drugiego, będzie w stanie utrzymać stałą, nieprzerwaną komunikację, zarówno z abonentem sieci komórkowej, jak iz abonentem sieci stacjonarnej, przewodowej.

Sieci pokrywają również dość duże obszary, więc abonent, będąc w zasięgu absolutnie dowolnej z tych stacji bazowych, może albo samodzielnie nawiązać kontakt, albo inny abonent może do niego zadzwonić, i to absolutnie niezależnie od jego lokalizacji. To na tym opiera się usługa roamingu, czyli np. możliwość utrzymywania tych samych numerów telefonów Megafon poza granicami kraju.

Aspekty współczesnej komunikacji radiowej.

Na obecnym etapie dla sieci komórkowych w Europie zostały przydzielone następujące zakresy częstotliwości. Tak więc częstotliwości 890 - 915 MHz (pasmo GSM), 1710 - 1785 MHz (pasmo DCS) są wykorzystywane do nawiązywania komunikacji w kierunku do przodu, czyli od telefonu komórkowego do stacji bazowej (innymi słowy „łącze w górę”) .

Ale częstotliwości 935 - 960 MHz (w paśmie GSM), 1805 - 1880 MHz (w paśmie DCS) są już wykorzystywane do nawiązywania komunikacji w przeciwnym kierunku, czyli od stacji bazowej do telefonu komórkowego (innymi słowy , „łącze w dół”). Można więc przyjąć, że całe pasmo GSM mieści się w paśmie 2–25 MHz, a pasmo DCS w paśmie 2–75 MHz.

Nowoczesne telefony komórkowe wykorzystują nadajnik o bardzo małej mocy. Tak więc wiele urządzeń ma dwie wartości sygnału: 0,6 W i 3 W (na przykład większość nadajników radiowych zużywa 4 W lub więcej). Ze względu na niewiarygodnie niski pobór mocy telefonów komórkowych, mogą one działać przede wszystkim na bateriach. Biorąc pod uwagę fakt, że mała moc oznacza małe baterie, to właśnie sprawia, że ​​telefony komórkowe są mobilne.

Oczywiście korzystanie z komunikacji komórkowej wymaga niezwykle dużej liczby stacji bazowych w każdym mieście, niezależnie od jego wielkości.

Na przykład w typowym obszarze metropolitalnym stosuje się setki podstacji. Wymaga to wystarczających inwestycji, ale ze względu na niewiarygodnie dużą liczbę osób korzystających z telefonów komórkowych, koszt komunikacji nie jest bardzo wysoki dla jednej konkretnej osoby.

Komunikacja komórkowa jest uważana za jeden z najbardziej użytecznych wynalazków ludzkości - obok koła, elektryczności, Internetu i komputera. W ciągu zaledwie kilku dziesięcioleci ta technologia przeszła szereg rewolucji. Jak zaczęła się komunikacja bezprzewodowa, jak działają komórki i jakie możliwości otworzy nowy standard mobilny 5G?

Pierwsze użycie radia w telefonii komórkowej datuje się na 1921 r., kiedy policja w Detroit użyła jednokierunkowej łączności dyspozytorskiej w paśmie 2 MHz do przesyłania informacji z centralnego nadajnika do odbiorników w samochodach policyjnych.

Jak powstał telefon komórkowy

Po raz pierwszy pomysł komunikacji komórkowej został wysunięty w 1947 roku - pracowali nad nim inżynierowie z Bell Labs Douglas Ring i Ray Young. Jednak realne perspektywy jego wdrożenia zaczęły się pojawiać dopiero na początku lat 70., kiedy pracownicy firmy opracowali działającą architekturę dla platformy sprzętowej komunikacji komórkowej.

Tak więc amerykańscy inżynierowie zasugerowali umieszczenie stacji nadawczych nie w centrum, ale w rogach „komórek”, a nieco później wynaleziono technologię, która umożliwia abonentom poruszanie się między tymi „komórkami” bez przerywania komunikacji. Potem pozostaje opracowanie sprzętu operacyjnego dla takiej technologii.

Motorola z powodzeniem rozwiązała problem - jej inżynier Martin Cooper zademonstrował pierwszy działający prototyp telefonu komórkowego 3 kwietnia 1973 roku. Zadzwonił z ulicy do szefa działu badań konkurencyjnej firmy i opowiedział mu o swoich sukcesach.

Zarząd Motoroli natychmiast zainwestował 100 milionów dolarów w obiecujący projekt, ale technologia weszła na rynek komercyjny dopiero dziesięć lat później. Opóźnienie to wynika z faktu, że początkowo konieczne było stworzenie globalnej infrastruktury stacji bazowych telefonii komórkowej.

W Stanach Zjednoczonych prace te podjęło AT&T – telekomunikacyjny gigant uzyskał od rządu federalnego licencje na niezbędne częstotliwości i zbudował pierwszą sieć komórkową, która objęła swym zasięgiem największe amerykańskie miasta. Słynna Motorola DynaTAC 8000 była pierwszym telefonem komórkowym.

Pierwszy telefon komórkowy trafił do sprzedaży 6 marca 1983 r. Ważył prawie 800 gramów, na jednym ładowaniu mógł pracować przez 30 minut rozmów i ładować przez około 10 godzin. W tym samym czasie urządzenie kosztowało 3995 USD - bajeczną kwotę na tamte czasy. Mimo to telefon komórkowy natychmiast stał się popularny.

Dlaczego nazywa się to komórką?

Zasada komunikacji mobilnej jest prosta - terytorium, na którym zapewnione jest połączenie abonentów, podzielone jest na oddzielne komórki lub „komórki”, z których każda jest obsługiwana przez stację bazową. Jednocześnie w każdej „komórce” abonent otrzymuje identyczne usługi, więc sam nie odczuwa przekraczania tych wirtualnych granic.

Zazwyczaj stacja bazowa w postaci pary żelaznych szafek ze sprzętem i antenami jest umieszczana na specjalnie wybudowanej wieży, ale w mieście często umieszcza się je na dachach wieżowców. Przeciętnie każda stacja odbiera sygnał z telefonów komórkowych w odległości do 35 kilometrów.

Aby poprawić jakość usług, operatorzy instalują również femtokomórki - małej mocy i miniaturowe stacje komórkowe przeznaczone do obsługi małego obszaru. Pozwalają radykalnie poprawić zasięg w miejscach, w których jest to potrzebne.Łączność komórkowa w Rosji zostanie połączona z przestrzenią kosmiczną

Telefon komórkowy w sieci nasłuchuje powietrza i znajduje sygnał ze stacji bazowej. Oprócz procesora i pamięci RAM nowoczesna karta SIM ma wszyty w nią unikalny klucz, który umożliwia logowanie się do sieci komórkowej. Komunikacja między telefonem a stacją może odbywać się różnymi protokołami - np. cyfrowy DAMPS, CDMA, GSM, UMTS.

Sieci komórkowe różnych operatorów są połączone ze sobą, a także z siecią stacjonarną. sieć telefoniczna. Jeśli telefon opuści obszar zasięgu stacji bazowej, urządzenie nawiązuje komunikację z innymi – połączenie nawiązane przez abonenta jest niepostrzeżenie przekazywane do innych „komórek”, co zapewnia ciągłą komunikację podczas ruchu.

W Rosji trzy pasma są certyfikowane do nadawania - 800 MHz, 1800 MHz i 2600 MHz. Pasmo 1800 MHz jest uważane za najpopularniejsze na świecie, ponieważ łączy w sobie dużą pojemność, duży zasięg i wysoką penetrację. To w nim działa obecnie większość sieci komórkowych.

Jakie są standardy komunikacji mobilnej

Pierwsze telefony komórkowe działały z technologiami 1G - jest to pierwsza generacja komunikacji komórkowej, która opierała się na analogowych standardach telekomunikacyjnych, z których głównym był NMT - Nordic Mobile Telephone. Przeznaczony był wyłącznie do transmisji ruchu głosowego.

Do 1991 roku przypisuje się narodziny 2G - głównym standardem nowej generacji stał się GSM (Global System for Mobile Communications). Ten standard jest nadal obsługiwany do dziś. Komunikacja w tym standardzie stała się cyfrowa, stało się możliwe szyfrowanie ruchu głosowego i wysyłanie SMS-ów.

Szybkość transmisji danych w sieci GSM nie przekraczała 9,6 kb/s, co uniemożliwiało transmisję obrazu lub wysokiej jakości dźwięku. Standard GPRS, znany jako 2.5G, miał rozwiązać ten problem. Po raz pierwszy umożliwił właścicielom telefonów komórkowych korzystanie z Internetu.

Ten standard zapewnił już szybkość transmisji danych do 114 Kb/s. Wkrótce jednak przestał też spełniać coraz większe wymagania użytkowników. Aby rozwiązać ten problem, w 2000 roku opracowano standard 3G, który zapewniał dostęp do usług internetowych z szybkością transmisji danych 2 Mb/s.

Kolejną różnicą w stosunku do 3G było przypisanie każdemu abonentowi adresu IP, co umożliwiło przekształcenie telefonów komórkowych w małe komputery podłączone do Internetu. Pierwsza komercyjna sieć 3G została uruchomiona 1 października 2001 roku w Japonii. W przyszłości przepustowość standardu była wielokrotnie zwiększana.

Najnowocześniejszym standardem jest komunikacja 4G czwartej generacji, która przeznaczona jest wyłącznie dla usług szybkiego przesyłania danych. Pasmo Sieci 4G osiągają prędkość 300 Mb/s, co daje użytkownikowi niemal nieograniczone możliwości surfowania po Internecie.

Komunikacja komórkowa przyszłości

Standard 4G jest przeznaczony do ciągłej transmisji gigabajtów informacji, nie ma nawet kanału do transmisji głosu. Dzięki niezwykle wydajnym schematom multipleksowania, pobranie filmu w wysokiej rozdzielczości w takiej sieci zajmie użytkownikowi 10-15 minut. Jednak nawet jego możliwości są już uważane za ograniczone.

W 2020 roku spodziewane jest oficjalne uruchomienie nowej generacji łączności 5G, która umożliwi przesyłanie dużych ilości danych z ultraszybkimi prędkościami do 10 Gbps. Ponadto standard pozwoli Ci połączyć się z Szybki internet do 100 miliardów urządzeń.

To właśnie 5G pozwoli na pojawienie się prawdziwego Internetu Rzeczy – miliardy urządzeń będą wymieniać informacje w czasie rzeczywistym. Według ekspertów ruch w sieci wkrótce wzrośnie o 400%. Na przykład samochody będą stale w globalnej sieci i odbierały dane o ruchu.

Niskie opóźnienia zapewnią komunikację w czasie rzeczywistym między pojazdami a infrastrukturą. Oczekuje się, że niezawodne i zawsze aktywne połączenie po raz pierwszy otworzy drogę do wprowadzenia na drogi w pełni autonomicznych pojazdów.

Rosyjscy operatorzy już eksperymentują z nowymi specyfikacjami - na przykład Rostelecom pracuje w tym kierunku. Firma podpisała umowę na budowę sieci 5G w centrum innowacji Skolkovo. Realizacja projektu jest ujęta w państwowym programie „Gospodarka cyfrowa”, niedawno zatwierdzonym przez rząd.