Ľudia sa už dávno naučili komunikovať na diaľku. V dávnych dobách sa posielal posol so správami, neskôr sa písali listy. Teraz, ak chcete povedať pár slov vzdialenému priateľovi, stačí mu zavolať. Hlavná vec je mať pri sebe mobilný telefón. Ako sa však navzájom spájajú, ak nemajú ani drôty? V tomto príbehu vám poviem, ako telefón funguje.

Čo to je?

Mobilný telefón pripomína skôr vysielačku ako bežný káblový telefón. Na prenos signálu sa používajú rádiové vlny.

Rozdiel je v tom, že vysielačky sú pripojené k rovnakej anténe a je možné ich pripojiť iba zachytením signálu z nej. Mobilné telefóny nie sú viazané na konkrétnu stanicu. Počas pohybu sa pripájajú k anténe, z ktorej je prijímaný najsilnejší signál, a tak môžeme využívať komunikáciu takmer po celom svete bez výmeny SIM karty. Antény, alebo základňové stanice, boli postavené po celom svete a ukrývali sa na billboardoch, hodinách, stĺpoch a dokonca aj stromoch. Každý z nich je zodpovedný za svoju zónu, ktorá má tvar šesťuholníka. Na obrázkoch tieto navzájom susediace územia pripomínajú včelí plást. Odtiaľ pochádza názov - celulárna komunikácia.

Kto bol prvý?

Čo myslíte, kto ako prvý hovoril mobilom? Samozrejme, išlo o zamestnanca Motoroly, ktorá ich vydala. V roku 1973, keď bol v uliciach New Yorku, zavolal svojmu hlavnému konkurentovi a pochválil sa telefonátom z vtedy nezvyčajného telefónu. Tento telefón sa stal prototypom prvého mobilného telefónu, ktorý sa dostal do obchodov o 10 rokov neskôr.

Aby telefón fungoval, musíte doň vložiť SIM kartu. Obsahuje informácie o účastníkovi, teda o osobe, ktorá ho používa. Mobil začne kontrolovať všetky frekvencie, ktoré má k dispozícii, je ich okolo 160. Na SIM kartu je zaznamenaných šesť najlepších signálov, to sú signály vašej siete.

Po vytočení čísla vášho priateľa váš telefón odošle informácie o vás do antény s najsilnejším signálom. Váš operátor (napríklad MTS alebo Beeline) vás rozpozná, nájde bezplatný kanál, na ktorom môže prebiehať vaša konverzácia, a spojí vás. To všetko trvá len pár sekúnd.

Samotný rozhovor je dosť komplikovaný technický proces. Náš hlas je rozdelený na segmenty trvajúce 20 milisekúnd a konvertovaný do digitálneho formátu, potom zakódovaný špeciálnym systémom. Šifrované signály sa znova spracujú, aby sa odstránil vonkajší šum.

Teraz mobilný telefón slúži nielen na rozhovory. Do jedného malého zariadenia sa zmestia také jednoduché mechanizmy ako jednoduché hodiny, budík, kalkulačka, kalendár, baterka, ale aj zložité fotoaparáty, prístup na internet, prehrávač a mnoho ďalšieho.

Viete, čo sa stane, keď na svojom mobilnom telefóne vytočíte číslo priateľa? Ako ho mobilná sieť nájde v horách Andalúzie alebo na pobreží vzdialeného Veľkonočného ostrova? Prečo sa rozhovor niekedy náhle zastaví? Minulý týždeň som navštívil Beeline a snažil som sa zistiť, ako funguje mobilná komunikácia...

Veľkú oblasť obývanej časti našej krajiny pokrývajú základňové stanice (BS). V teréne vyzerajú ako červeno-biele veže a v meste sú ukryté na strechách nebytových budov. Každá stanica zachytáva signál z mobilných telefónov na vzdialenosť až 35 kilometrov a komunikuje s mobilným telefónom prostredníctvom servisných alebo hlasových kanálov.

Po vytočení čísla priateľa sa váš telefón spojí s najbližšou základňovou stanicou (BS) k vám cez servisný kanál a požiada vás o pridelenie hlasového kanálu. Základňová stanica odošle požiadavku riadiacej jednotke (BSC), ktorá ju prepošle prepínaču (MSC). Ak je váš priateľ v rovnakej mobilnej sieti, prepínač skontroluje Home Location Register (HLR), zistí, kde sa volaná strana momentálne nachádza (doma, v Turecku alebo na Aljaške) a prepojí hovor na príslušný prepínač, kde postúpi do ovládača a potom do základnej stanice. Základná stanica sa spojí s mobilným telefónom a spojí vás s priateľom. Ak je váš priateľ účastníkom inej siete alebo voláte na pevnú linku, váš prepínač sa spojí s príslušným prepínačom inej siete.

ťažké? Poďme sa na to pozrieť bližšie.

Základná stanica je pár železných skríň uzamknutých v dobre klimatizovanej miestnosti. Vzhľadom na to, že v Moskve bolo na ulici +40, chcel som chvíľu bývať v tejto izbe. Základná stanica sa zvyčajne nachádza buď v podkroví budovy alebo v kontajneri na streche:

2.

Anténa Base Station je rozdelená do niekoľkých sektorov, z ktorých každý „svieti“ vlastným smerom. Vertikálna anténa komunikuje s telefónmi, okrúhla spája základňovú stanicu s ovládačom:

3.

Každý sektor môže obsluhovať až 72 hovorov súčasne, v závislosti od nastavenia a konfigurácie. Základňová stanica môže pozostávať zo 6 sektorov, takže jedna základňová stanica môže obslúžiť až 432 hovorov, zvyčajne je však v stanici nainštalovaných menej vysielačov a sektorov. Mobilní operátori radšej inštalujú viac BS na zlepšenie kvality komunikácie.

Základná stanica môže pracovať v troch pásmach:

900 MHz - signál na tejto frekvencii sa šíri ďalej a lepšie preniká dovnútra budov
1800 MHz - signál sa šíri na kratšie vzdialenosti, ale umožňuje inštalovať viac vysielačov v 1 sektore
2100 MHz - 3G sieť

Takto vyzerá skriňa s 3G zariadením:

4.

900 MHz vysielače sú inštalované na základňových staniciach na poliach a dedinách a v meste, kde sú základňové stanice zaseknuté ako ihly v ježkovi, komunikácia prebieha hlavne na frekvencii 1 800 MHz, hoci môžu byť prítomné vysielače všetkých troch pásiem na akejkoľvek základnej stanici v rovnakom čase.

5.

6.

Signál 900 MHz môže dosiahnuť až 35 kilometrov, hoci „dosah“ niektorých základných staníc pozdĺž trás môže dosiahnuť až 70 kilometrov, a to znížením počtu súčasne obsluhovaných účastníkov na stanici na polovicu. V súlade s tým náš telefón so svojou malou vstavanou anténou dokáže prenášať signál až do vzdialenosti 70 kilometrov ...

Všetky základňové stanice sú navrhnuté tak, aby poskytovali optimálne pozemné rádiové pokrytie. Preto aj napriek dosahu 35 kilometrov sa rádiový signál jednoducho neposiela do výšky lietadla. Niektoré letecké spoločnosti však už začali do svojich lietadiel inštalovať základňové stanice s nízkym výkonom, ktoré poskytujú pokrytie vo vnútri lietadla. Takáto BS je pripojená k pozemnej celulárnej sieti pomocou satelitného kanála. Systém je doplnený o ovládací panel, ktorý umožňuje posádke zapnúť a vypnúť systém a tiež niektoré druhy služieb, ako napríklad vypnutie hlasu pri nočných letoch.

Telefón dokáže merať silu signálu z 32 základných staníc súčasne. Pošle informácie o 6 najlepších (podľa úrovne signálu) cez servisný kanál a ovládač (BSC) rozhodne, ktorá BS prenesie aktuálny hovor (Handover), ak ste na cestách. Niekedy sa môže stať, že sa telefón pomýli a prepojí vás na BS s horším signálom, v takom prípade môže dôjsť k prerušeniu rozhovoru. Môže sa tiež ukázať, že na základnej stanici, ktorú váš telefón zvolil, sú všetky hlasové linky obsadené. V tomto prípade sa preruší aj konverzácia.

Tiež mi povedali o takzvanom „probléme s horným poschodím“. Ak bývate v podkrovnom dome, niekedy sa pri prechode z jednej miestnosti do druhej môže konverzácia prerušiť. Je to preto, že v jednej miestnosti môže telefón „vidieť“ jednu BS a v druhej inú, ak ide na druhú stranu domu, a zároveň sú tieto 2 základňové stanice vo veľkej vzdialenosti od navzájom a nie sú registrované ako „susedia“ od mobilného operátora. V tomto prípade nedôjde k presunu hovoru z jednej BS do druhej:

Komunikácia v metre je zabezpečená rovnako ako na ulici: Základňová stanica - radič - prepínač, len s tým rozdielom, že sa tam používajú malé Základňové stanice a v tuneli pokrytie zabezpečuje nie obyčajná anténa, ale tzv. špeciálny vyžarovací kábel.

Ako som písal vyššie, jedna BS dokáže uskutočniť až 432 hovorov súčasne. Obyčajne tento výkon pre oči stačí, ale napríklad počas niektorých sviatkov BS nemusí zvládať množstvo ľudí, ktorí chcú volať. Stáva sa to zvyčajne na Silvestra, keď si všetci začnú gratulovať.

SMS sa prenášajú cez servisné kanály. 8. marca a 23. februára si ľudia radšej navzájom gratulujú prostredníctvom SMS, posielajú vtipné riekanky a telefóny sa často nevedia dohodnúť s BS na pridelení hlasového kanála.

Povedal mi zaujímavý príbeh. Z jedného moskovského okresu začali od predplatiteľov prichádzať sťažnosti, že sa nikam nevedia dostať. Technici začali chápať. Väčšina hlasových kanálov bola bezplatná a všetky servisné kanály boli obsadené. Ukázalo sa, že vedľa tejto BS bol ústav, kde prebiehali skúšky a študenti si neustále vymieňali esemesky.

Telefón rozdelí dlhé SMS na niekoľko krátkych a odošle každú zvlášť. Zamestnancom technickej služby sa odporúča posielať takéto blahoželania pomocou MMS. Bude to rýchlejšie a lacnejšie.

Zo základnej stanice ide hovor do ovládača. Vyzerá rovnako nudne ako samotná BS - je to len sada skriniek:

7.

V závislosti od výbavy môže ovládač obsluhovať až 60 základných staníc. Komunikácia medzi BS a regulátorom (BSC) môže prebiehať cez rádioreléový kanál alebo cez optiku. Ovládač riadi prevádzku rádiových kanálov, vr. riadi pohyb účastníka, prenos signálu z jednej BS do druhej.

Prepínač vyzerá oveľa zaujímavejšie:

8.

9.

Každý spínač slúži pre 2 až 30 ovládačov. Už teraz zaberá veľkú halu plnú rôznych skríň s vybavením:

10.

11.

12.

Prepínač vykonáva riadenie dopravy. Pamätáte si na staré filmy, kde ľudia najprv volali „dievča“ a potom ich spojila s iným predplatiteľom a prepojila káble? Moderné prepínače robia to isté:

13.

Na ovládanie siete má Beeline niekoľko áut, ktoré s láskou nazývajú „ježkovia“. Pohybujú sa po meste a merajú úroveň signálu vlastnej siete, ako aj úroveň siete kolegov z „veľkej trojky“:

14.

Celá strecha takéhoto auta je posiata anténami:

15.

Vo vnútri je zariadenie, ktoré uskutočňuje stovky hovorov a zachytáva informácie:

16.

Nepretržité ovládanie prepínačov a ovládačov sa vykonáva z Mission Control Center Centra riadenia siete (NCC):

17.

Existujú 3 hlavné oblasti monitorovania mobilnej siete: nehodovosť, štatistiky a spätná väzba od účastníkov.

Rovnako ako v lietadlách, všetky zariadenia mobilnej siete majú senzory, ktoré posielajú signál do MCC a odosielajú informácie do počítačov dispečerov. Ak je nejaké zariadenie mimo prevádzky, kontrolka na monitore začne „blikať“.

MSC tiež sleduje štatistiky pre všetky spínače a ovládače. Analyzuje ho porovnaním s predchádzajúcimi obdobiami (hodina, deň, týždeň atď.). Ak sa štatistika niektorých uzlov začala výrazne líšiť od predchádzajúcich indikátorov, svetlo na monitore začne znova "blikať".

Spätnú väzbu dostávajú operátori účastníckych služieb. Ak problém nedokážu vyriešiť, hovor sa prenesie na technického špecialistu. Ak sa aj on ukáže ako bezmocný, tak v podniku vzniká „incident“, ktorý riešia inžinieri zapojení do prevádzky zodpovedajúceho zariadenia.

Prepínače nepretržite monitorujú 2 inžinieri:

18.

Graf zobrazuje aktivitu moskovských spínačov. Je jasne vidieť, že v noci takmer nikto nevolá:

19.

Kontrola nad ovládačmi (ospravedlňujeme sa za tautológiu) sa vykonáva z druhého poschodia Network Control Center:

22.

21.

Chápem, že máte stále veľa otázok o tom, ako funguje mobilná sieť. Táto téma je zložitá a požiadal som špecialistu z Beeline, aby mi pomohol reagovať na vaše komentáre. Jedinou požiadavkou je zostať pri téme. A otázky ako "Beeline reďkovky. Ukradli 3 ruble z môjho účtu" - adresujte predplatiteľskú službu 0611.

Zajtra tu bude príspevok o tom, ako predo mnou vyskočila veľryba a ja som ju nestihol odfotiť. Zostaňte naladení!

Telefonická komunikácia je prenos rečových informácií na veľké vzdialenosti. Telefonovanie umožňuje ľuďom komunikovať v reálnom čase.

Ak v čase vzniku technológie existoval iba jeden spôsob prenosu údajov - analógový, v súčasnosti sa úspešne používajú rôzne komunikačné systémy. Telefón, satelitná a mobilná komunikácia, ako aj IP telefónia poskytujú spoľahlivý kontakt medzi účastníkmi, aj keď sú v rôznych častiach sveta. Ako funguje telefonická komunikácia pri použití jednotlivých metód?

Stará dobrá káblová (analógová) telefónia

Pod pojmom „telefónna“ komunikácia sa najčastejšie rozumie analógová komunikácia, spôsob prenosu údajov, ktorý sa udomácnil už takmer jeden a pol storočia. Pri tomto použití sa informácie prenášajú nepretržite, bez medzikódovania.

Spojenie dvoch účastníkov je regulované vytáčaním a potom sa komunikácia uskutočňuje prenosom signálu od osoby k osobe cez drôty v doslovnom zmysle slova. Účastníkov už nespájajú telefónni operátori, ale roboty, čo značne zjednodušilo a zlacnilo proces, ale princíp fungovania analógových komunikačných sietí zostal rovnaký.

Mobilná (celulárna) komunikácia

Predplatitelia mobilných operátorov sa mylne domnievajú, že „prestrihli drôt“, ktorý ich spája s telefónnymi ústredňami. Vo vzhľade je všetko tak - človek sa môže pohybovať kdekoľvek (v rámci pokrytia signálom), bez prerušenia konverzácie a bez straty kontaktu s partnerom, a<подключить телефонную связь стало легче и проще.

Ak však pochopíme, ako funguje mobilná komunikácia, nenájdeme až tak veľa rozdielov od fungovania analógových sietí. Signál sa v skutočnosti "vznáša vo vzduchu", len z telefónu volajúceho sa dostane do transceiveru, ktorý zase komunikuje s podobným zariadením najbližšie k volanému účastníkovi ... cez optické siete.

Dátový rádiový stupeň pokrýva iba signálovú cestu od telefónu k najbližšej základňovej stanici, ktorá je úplne tradičným spôsobom prepojená s ostatnými komunikačnými sieťami. Ako funguje mobilná komunikácia, je jasné. Aké sú jeho plusy a mínusy?

Táto technológia poskytuje väčšiu mobilitu ako analógový prenos dát, ale nesie so sebou rovnaké riziká nežiaduceho rušenia a možnosti odpočúvania liniek.

Cesta bunkového signálu

Pozrime sa podrobnejšie na to, ako sa signál dostane k volanému účastníkovi.

1. Používateľ vytočí číslo.
2. Jeho telefón nadviaže rádiové spojenie s najbližšou základňovou stanicou. Nachádzajú sa na výškových budovách, priemyselných budovách a vežiach. Každá stanica pozostáva z vysielacích a prijímacích antén (od 1 do 12) a riadiacej jednotky. K ovládaču sú pripojené základňové stanice, ktoré obsluhujú jednu oblasť.
3. Z riadiacej jednotky základnej stanice sa signál prenáša káblom do ovládača a odtiaľ tiež káblom do prepínača. Toto zariadenie poskytuje vstup a výstup signálu do rôznych komunikačných liniek: diaľkových, mestských, medzinárodných a iných mobilných operátorov. V závislosti od veľkosti siete môže zahŕňať jeden alebo niekoľko prepínačov navzájom prepojených vodičmi.
4. Z „jej“ ústredne sa signál prenáša cez vysokorýchlostné káble do ústredne iného operátora a ten ľahko určí, v ktorej oblasti pokrytia sa nachádza účastník, ktorému je hovor adresovaný.
5. Prepínač zavolá požadovaný ovládač, ktorý vyšle signál do základňovej stanice, ktorá „vypýta“ mobilný telefón.
6. Volaný prijme prichádzajúci hovor.

Takáto viacvrstvová štruktúra siete vám umožňuje rovnomerne rozložiť zaťaženie medzi všetky jej uzly. To znižuje možnosť zlyhania zariadenia a zabezpečuje neprerušovanú komunikáciu.

Ako funguje mobilná komunikácia, je jasné. Aké sú jeho plusy a mínusy? Táto technológia poskytuje väčšiu mobilitu ako analógový prenos dát, ale nesie so sebou rovnaké riziká nežiaduceho rušenia a možnosti odpočúvania liniek.

Satelitné pripojenie

Pozrime sa, ako funguje satelitná komunikácia, najvyšší stupeň rozvoja rádioreléovej komunikácie súčasnosti. Opakovač umiestnený na obežnej dráhe je schopný sám pokryť veľkú oblasť povrchu planéty. Sieť základňových staníc, ako v prípade celulárnej komunikácie, už nie je potrebná.

Individuálny predplatiteľ dostane možnosť cestovať prakticky bez obmedzení a zostať v spojení aj v tajge alebo džungli. Účastník právnickej osoby môže pripojiť celú mini-PBX k jednej anténe opakovača (toto je už známa „miska“), je však potrebné vziať do úvahy objem prichádzajúcich a odchádzajúcich, ako aj veľkosť potrebných súborov. na odoslanie.

Nevýhody technológie:

• vážna závislosť od počasia. Magnetická búrka alebo iná kataklizma môže nechať účastníka bez komunikácie na dlhú dobu.
• ak sa niečo fyzicky pokazí na satelitnom transpondéri, doba, ktorá uplynie do úplného obnovenia funkčnosti, sa natiahne na veľmi dlhú dobu.
• náklady na komunikačné služby bez hraníc často prevyšujú bežnejšie účty. Pri výbere spôsobu komunikácie je dôležité zvážiť, ako veľmi potrebujete takéto funkčné spojenie.

Satelitná komunikácia: výhody a nevýhody

Hlavnou črtou „satelitu“ je, že poskytuje účastníkom nezávislosť od pevných liniek. Výhody takéhoto prístupu sú zrejmé. Tie obsahujú:

• mobilita zariadení. Môže byť nasadený vo veľmi krátkom čase;
• schopnosť rýchlo vytvárať rozsiahle siete pokrývajúce veľké oblasti;
• komunikácia s ťažko dostupnými a vzdialenými územiami;
• redundancia kanálov, ktoré možno použiť v prípade výpadku pozemnej komunikácie;
• flexibilita technických charakteristík siete, ktorá umožňuje jej prispôsobenie takmer všetkým požiadavkám.

Nevýhody technológie:

• vážna závislosť od počasia. Magnetická búrka alebo iná kataklizma môže nechať účastníka bez komunikácie na dlhú dobu;
• ak je niečo na satelitnom transpondéri fyzicky mimo prevádzky, doba, ktorá uplynie do úplného obnovenia funkčnosti systému, sa natiahne na dlhú dobu;
• náklady na komunikačné služby bez hraníc často prevyšujú bežnejšie účty.

Pri výbere spôsobu komunikácie je dôležité zvážiť, ako veľmi potrebujete takéto funkčné spojenie.

Všetci používame mobilné telefóny, no málokedy si niekto pomyslí – ako fungujú? V tomto článku sa pokúsime prísť na to, ako sa vlastne realizuje komunikácia s ohľadom na vášho mobilného operátora.

Keď zavoláte svojmu partnerovi alebo vám niekto zavolá, váš telefón je prostredníctvom rádia pripojený k jednej z antén v okolí základňová stanica (BS, BS, základňová stanica).Každá základňová stanica mobilnej siete (u obyčajných ľudí - bunkové veže) obsahuje jeden až dvanásť vysielačov a prijímačov antény majúce smery v rôznych smeroch, aby poskytovali vysokokvalitnú komunikáciu účastníkom v ich dosahu. Špecialisti vo svojom žargóne nazývajú takéto antény "sektory", čo sú sivé obdĺžnikové konštrukcie, ktoré môžete vidieť takmer každý deň na strechách budov alebo špeciálnych stožiaroch.

Signál z takejto antény sa posiela káblom priamo do riadiacej jednotky základnej stanice. Základňová stanica je kombináciou sektorov a riadiacej jednotky. Zároveň je určitá časť osady alebo územia obsluhovaná niekoľkými základňovými stanicami pripojenými k špeciálnej jednotke naraz - lokálny zónový ovládač(skrátene LAC, Local Area Controller alebo len „ovládač“). Spravidla jeden ovládač združuje až 15 základňových staníc určitej oblasti.

Z ich strany sú ovládače (môže ich byť aj niekoľko) pripojené k hlavnej jednotke - Riadiace centrum mobilných služieb (MSC, Centrum prepínania mobilných služieb), ktorý sa pre jednoduchosť vnímania nazýva jednoducho "komutátor". Prepínač zase poskytuje vstup a výstup pre akékoľvek komunikačné linky - mobilné aj káblové.

Ak zobrazíte to, čo je napísané vo forme diagramu, získate nasledovné:
Malé siete GSM (zvyčajne regionálne) môžu používať iba jeden prepínač. Veľkí, ako napríklad naša „veľká trojka“ operátorov MTS, Beeline alebo MegaFon, ktorí obsluhujú milióny predplatiteľov súčasne, používajú niekoľko zariadení MSC, ktoré sú prepojené naraz.

Pozrime sa, prečo je potrebný taký zložitý systém a prečo nie je možné pripojiť antény základnej stanice priamo k prepínaču? Aby ste to dosiahli, musíte hovoriť o ďalšom termíne, ktorý sa nazýva v odbornom jazyku odovzdanie (odovzdanie). Charakterizuje odovzdanie v mobilných sieťach podľa princípu odovzdania. Inými slovami, keď sa pohybujete po ulici pešo alebo vo vozidle a súčasne telefonujete, aby sa vaša konverzácia neprerušila, mali by ste svoje zariadenie včas prepnúť z jedného sektora BS do druhého, z pokrytia z oblasti jednej základnej stanice alebo miestnej zóny ovládača do inej atď. Ak by teda boli sektory základňovej stanice pripojené priamo k prepínaču, musel by túto procedúru odovzdania pre všetkých svojich účastníkov vykonať sám a prepínač má už dosť úloh. Preto, aby sa znížila pravdepodobnosť porúch zariadenia spojených s jeho preťažením, schéma budovania celulárnych sietí GSM sa implementuje podľa viacúrovňového princípu.

V dôsledku toho, ak sa vy a váš telefón presuniete z oblasti pokrytia jedného sektora BS do oblasti pokrytia iného, ​​tento pohyb vykoná riadiaca jednotka tejto základňovej stanice bez toho, aby ste sa dotkli „vysokej“ cenovo dostupné zariadenia - LAC a MSC. Ak dôjde k odovzdaniu medzi rôznymi BS, potom sa už za to berie LAC atď.

Prepínač nie je nič iné ako hlavný "mozog" sietí GSM, takže jeho fungovanie by sa malo zvážiť podrobnejšie. Prepínač mobilnej siete preberá približne rovnaké úlohy ako PBX v sieťach káblových operátorov. Je to on, kto rozumie, kam voláte alebo kto vám volá, reguluje prácu doplnkových služieb a v podstate rozhoduje o tom, či momentálne môžete telefonovať alebo nie.

Teraz sa pozrime, čo sa stane, keď zapnete telefón alebo smartfón?

Takže ste stlačili „magické tlačidlo“ a váš telefón sa zapol. Na SIM karte vášho mobilného operátora je špeciálne číslo tzv IMSI – medzinárodné identifikačné číslo predplatiteľa (medzinárodné identifikačné číslo predplatiteľa). Je to jedinečné číslo pre každú SIM kartu nielen pre vášho operátora MTS, Beeline, MegaFon atď., ale jedinečné číslo pre všetky mobilné siete na svete! Práve na ňom operátori rozlišujú účastníkov medzi sebou.

Keď zapnete telefón, vaše zariadenie odošle tento IMSI kód ​​do základňovej stanice, ktorá ho prenesie ďalej do LAC, ktorý ho následne odošle do prepínača. Zároveň do našej hry prichádzajú dve ďalšie zariadenia pripojené priamo k prepínaču - HLR (Registrácia polohy domova) a VLR (Register polohy návštevníkov). V preklade do ruštiny je to, resp. Register domácich predplatiteľov a Registrácia predplatiteľov hostí. HLR ukladá IMSI všetkých účastníkov vo svojej sieti. VLR obsahuje informácie o tých predplatiteľoch, ktorí v súčasnosti využívajú sieť tohto operátora.

Číslo IMSI sa prenáša do HLR pomocou šifrovacieho systému (za tento proces je zodpovedné iné zariadenie AuC – Autentifikačné centrum). HLR zároveň skontroluje, či sa vo svojej databáze nachádza predplatiteľ s týmto číslom, a ak sa skutočnosť jeho prítomnosti potvrdí, systém zisťuje, či momentálne môže využívať komunikačné služby, alebo má povedzme finančný blok. Ak je všetko normálne, potom tento účastník prejde do VLR a potom dostane príležitosť volať a využívať ďalšie komunikačné služby.

Pre prehľadnosť si tento postup zobrazíme pomocou diagramu:

Stručne sme teda opísali princíp fungovania mobilných sietí GSM. V skutočnosti je tento popis skôr povrchný, pretože ak by sme sa podrobnejšie venovali technickým detailom, potom by sa materiál ukázal ako mnohonásobne objemnejší a pre väčšinu čitateľov oveľa menej zrozumiteľný.

V druhej časti budeme pokračovať v oboznamovaní sa s prevádzkou GSM sietí a zvážime, ako a za čo operátor odpisuje prostriedky z nášho účtu u vás.

Milióny ľudí na celom svete používajú mobilné telefóny, pretože mobilné telefóny výrazne uľahčili komunikáciu s ľuďmi na celom svete.

Mobilné telefóny dnes ponúkajú množstvo funkcií a každý deň ich pribúda. V závislosti od modelu mobilného telefónu môžete urobiť nasledovné:

Uložte si dôležité informácie
Robte si poznámky alebo si vytvorte zoznam úloh
Zaznamenajte si dôležité stretnutia a zapnite budík pre pripomienku
na výpočty použite kalkulačku
odosielať alebo prijímať poštu
hľadať informácie (správy, výroky, anekdoty a ďalšie) na internete
hrať hry
pozerať TV
posielať správy
používať iné zariadenia ako MP3 prehrávač, PDA zariadenia a navigačný systém GPS.

Ale nezamysleli ste sa niekedy nad tým, ako funguje mobilný telefón? A čím sa líši od jednoduchého telefónu na pevnú linku? Čo znamenajú všetky tieto výrazy PCS, GSM, CDMA a TDMA? Tento článok sa zameria na nové funkcie mobilných telefónov.

Začnime tým, že mobilný telefón je v skutočnosti rádio – pokročilejšia forma, ale predsa len rádio. Samotný telefón vytvoril Alexander Graham Bell v roku 1876 a bezdrôtovú komunikáciu o niečo neskôr Nikolai Tesla v 80. rokoch 19. storočia (Talian Guglielmo Marconi prvýkrát začal hovoriť o bezdrôtovej komunikácii v roku 1894). Bolo predurčené, aby sa tieto dve skvelé technológie spojili.

V dávnych dobách, keď ešte neexistovali mobilné telefóny, si ľudia inštalovali do áut rádiotelefóny, aby mohli komunikovať. Takýto rádiotelefónny systém fungoval z jednej hlavnej antény namontovanej na veži na okraji mesta a podporoval asi 25 kanálov. Pre pripojenie k hlavnej anténe musel mať telefón výkonný vysielač – s rádiusom asi 70 km.

Ale len málokto mohol používať takéto rádiové telefóny kvôli obmedzenému počtu kanálov.

Genialita mobilného systému spočíva v rozdelení mesta na niekoľko prvkov („buniek“). To podporuje opätovné používanie frekvencií v celom meste, takže milióny ľudí môžu súčasne používať mobilné telefóny. "Honeycomb" nebol zvolený náhodou, keďže práve s plástmi (šesťuholníkový tvar) je možné oblasť najoptimálnejšie pokryť.

Pre lepšie pochopenie fungovania mobilného telefónu je potrebné porovnať CB rádio (t.j. konvenčné rádio) a rádiotelefón.

Plne duplexné prenosné zariadenie vs. polovičný duplex – Rádiotelefón, podobne ako jednoduché rádio, je poloduplexné zariadenie. To znamená, že dvaja ľudia používajú rovnakú frekvenciu, takže môžu hovoriť iba striedavo. Mobilný telefón je plne duplexné zariadenie, čo znamená, že osoba používa dve frekvencie: jedna frekvencia slúži na počúvanie osoby na druhej strane, druhá na hovorenie. Preto môžete súčasne hovoriť na mobilných telefónoch.

Kanály - Rádiotelefón používa iba jeden kanál, rádio má približne 40 kanálov. Jednoduchý mobilný telefón môže mať 1 664 alebo viac kanálov.

V poloduplexných zariadeniach oba rádiové vysielače používajú rovnakú frekvenciu, takže môže hovoriť iba jedna osoba. V plne duplexných zariadeniach používajú 2 vysielače rôzne frekvencie, takže ľudia môžu hovoriť súčasne. Mobilné telefóny sú plne duplexné zariadenia.

V typickom mobilnom systéme v USA používa používateľ mobilného telefónu približne 800 frekvencií na rozhovory po meste. Mobilný telefón rozdeľuje mesto na niekoľko stoviek. Každá bunka má určitú veľkosť a pokrýva plochu 26 km2. Voštiny sú ako šesťuholníky uzavreté v mriežke.

Keďže mobilné telefóny a stanice používajú vysielače s nízkym výkonom, nesusediace bunky môžu používať rovnaké frekvencie. Dve bunky môžu používať rovnaké frekvencie. Mobilná sieť sú výkonné vysokorýchlostné počítače, základňové stanice (viacfrekvenčné VHF transceivery) distribuované v celej pracovnej oblasti celulárnej siete, mobilné telefóny a ďalšie high-tech zariadenia. Základňovým staniciam sa budeme venovať neskôr, ale teraz sa pozrime na „bunky“, ktoré tvoria bunkový systém.

Jedna bunka v analógovom celulárnom systéme využíva 1/7 dostupných obojsmerných komunikačných kanálov. To znamená, že každá bunka (zo 7 buniek v poli) využíva 1/7 dostupných kanálov, ktoré majú vlastnú sadu frekvencií, a preto sa neprekrývajú:

Používateľ mobilného telefónu zvyčajne prijíma 832 rádiových frekvencií na hovory po meste.
Každý mobilný telefón využíva 2 frekvencie na jeden hovor – tzv. obojsmerný kanál - teda pre každého používateľa mobilného telefónu existuje 395 komunikačných kanálov (zvyšných 42 frekvencií využíva hlavný kanál - o tom si povieme neskôr).

Každá bunka má teda k dispozícii až 56 komunikačných kanálov. To znamená, že 56 ľudí bude môcť súčasne hovoriť na mobilných telefónoch. Prvá mobilná technológia 1G sa považuje za analóg celulárnej siete. Odkedy sa začal používať digitálny prenos informácií (2G), počet kanálov sa výrazne zvýšil.

Mobilné telefóny majú zabudované vysielače s nízkym výkonom, takže fungujú na 2 úrovniach signálu: 0,6 wattu a 3 watty (pre porovnanie tu je jednoduché rádio, ktoré funguje na 4 watty). Základňové stanice tiež používajú vysielače s nízkym výkonom, ale majú svoje výhody:

Prenos signálu základňovej stanice a mobilného telefónu v rámci každej bunky vám nedovolí vzdialiť sa od bunky. Obidve bunky teda môžu znova použiť rovnakých 56 frekvencií. Rovnaké frekvencie možno použiť v celom meste.
Spotreba nabíjania mobilného telefónu, ktorý je zvyčajne napájaný z batérie, nie je výrazne vysoká. Vysielače s nízkym výkonom znamenajú malú batériu, vďaka ktorej sú mobilné telefóny kompaktnejšie.

Mobilná sieť potrebuje množstvo základňových staníc bez ohľadu na veľkosť mesta. Mestečko by malo mať niekoľko stoviek vežiakov. Všetci používatelia mobilných telefónov v ktoromkoľvek meste sú riadení jednou hlavnou kanceláriou, ktorá sa nazýva Mobile Switching Center. Toto centrum riadi všetky telefónne hovory a základňové stanice v oblasti.

Kódy mobilných telefónov

Elektronické poradové číslo zariadenia (ESN) je jedinečné 32-bitové číslo naprogramované do mobilného telefónu výrobcom.
Identifikačné číslo mobilného telefónu (MIN) – 10-miestny kód odvodený z čísla mobilného telefónu.
Systémový identifikačný kód (SID) je jedinečný 5-miestny kód pridelený každej spoločnosti FCC. Posledné dva kódy, MIN a SID, sa naprogramujú do mobilného telefónu pri kúpe karty a zapnutí telefónu.

Každý mobilný telefón má svoj vlastný kód. Kódy sú potrebné na rozpoznanie telefónov, majiteľov mobilných telefónov a mobilných operátorov. Napríklad máte mobilný telefón, zapnete ho a pokúsite sa zavolať. V tejto chvíli sa deje toto:

Keď prvýkrát zapnete telefón, hľadá identifikačný kód na hlavnom ovládacom kanáli. Kanál je špecifická frekvencia, ktorú používajú mobilné telefóny a základňová stanica na prenos signálov. Ak telefón nemôže nájsť riadiaci kanál, potom je mimo dosahu a na obrazovke sa zobrazí správa „žiadna sieť“.
Keď telefón prijme identifikačný kód, porovná ho so svojím vlastným kódom. Ak dôjde k zhode, mobilný telefón sa môže pripojiť k sieti.
Spolu s kódom si telefón vyžiada prístup do siete a mobilná ústredňa zafixuje polohu telefónu v databáze, takže ústredňa vie, ktorý telefón používate, keď vám chce poslať servisnú správu.
Ústredňa prijíma hovory a dokáže vypočítať vaše číslo. Kedykoľvek môže vyhľadať vaše telefónne číslo vo svojej databáze.
Ústredňa komunikuje s vaším mobilným telefónom, aby vám povedala, ktorú frekvenciu máte použiť, a keď sa mobilný telefón spojí s anténou, telefón získa prístup k sieti.

Mobilný telefón a základňová stanica udržiavajú neustály rádiový kontakt. Mobilný telefón pravidelne prepína z jednej základňovej stanice na druhú, z ktorej prichádza silnejší signál. Ak mobilný telefón počas pohybu opustí pole základňovej stanice, nadviaže spojenie s inou, najbližšou základňovou stanicou, aj počas hovoru. Dve základňové stanice „komunikujú“ cez Switching Center, ktoré vysiela signál do vášho mobilného telefónu na zmenu frekvencie.

Sú prípady, keď pri pohybe signál prechádza z jednej bunky do druhej patriacej inému mobilnému operátorovi. V tomto prípade signál nezmizne, ale je prenášaný k inému mobilnému operátorovi.

Väčšina moderných mobilných telefónov môže pracovať v niekoľkých štandardoch, čo vám umožňuje využívať roamingové služby (anglický roaming - tulák) v rôznych celulárnych sieťach. Ústredňa, ktorej bunky teraz používate, sa pripojí k vašej ústredni a požiada o potvrdenie kódu. Váš systém prenesie všetky údaje o vašom telefóne do iného systému a Switching Center vás spojí s bunkami nového mobilného operátora. A najúžasnejšie na tom je, že toto všetko je hotové za pár sekúnd.

Najnepríjemnejšia vec na tom všetkom je, že za roamingové hovory môžete zaplatiť slušnú sumu. Na väčšine telefónov sa pri prvom prekročení hranice zobrazí roamingová služba. V opačnom prípade si radšej skontrolujte mapu mobilného pokrytia, aby ste neskôr nemuseli platiť „nadsadené“ sadzby. Preto okamžite skontrolujte náklady na túto službu.

Upozorňujeme, že ak chcete využívať roamingovú službu, telefón musí fungovať vo viacerých pásmach, pretože rôzne krajiny používajú rôzne pásma.

V roku 1983 bol vyvinutý prvý analógový štandard mobilnej komunikácie AMPS (Advanced Mobile Telephone Service). Tento analógový štandard mobilnej komunikácie pracuje vo frekvenčnom rozsahu od 825 do 890 MHz. V záujme zachovania konkurencie a udržania cien na trhu federálna vláda USA požadovala, aby na trhu boli aspoň dve spoločnosti zaoberajúce sa rovnakou činnosťou. Jednou z takýchto spoločností v USA bola Local Telephone Company (LEC).

Každá spoločnosť mala vlastných 832 frekvencií: 790 pre hovory a 42 pre dáta. Na vytvorenie jedného kanála sa použili dve frekvencie naraz. Frekvenčný rozsah pre analógový kanál bol zvyčajne 30 kHz. Vysielací a prijímací rozsah hlasového kanála je oddelený 45 MHz, aby sa jeden kanál neprekrýval s druhým.

Verzia štandardu AMPS s názvom NAMPS (Narrow Band Enhanced Communications System) využíva nové digitálne technológie, aby systém strojnásobil svoje schopnosti. Ale aj keď využíva nové digitálne technológie, táto verzia zostáva len analógovou. Analógové štandardy AMPS a NAMPS fungujú iba na frekvencii 800 MHz a zatiaľ nemôžu ponúkať širokú škálu funkcií, ako je internetové pripojenie a e-mail.

Digitálne mobilné telefóny patria do druhej generácie (2G) mobilných technológií. Používajú rovnakú rádiovú technológiu ako analógové telefóny, ale trochu iným spôsobom. Analógové systémy plne nevyužívajú signál medzi telefónom a mobilnou sieťou – analógové signály nemožno rušiť alebo manipulovať tak ľahko ako digitálne signály. To je jeden z dôvodov, prečo mnohé káblové spoločnosti presúvajú digitál, aby mohli využívať viac kanálov v danom pásme. Je úžasné, aký efektívny môže byť digitálny systém.

Mnoho digitálnych mobilných systémov používa frekvenčnú moduláciu (FSK) na prenos a príjem údajov cez analógový portál AMPS. Frekvenčná modulácia využíva pri prenose digitálnych informácií medzi vežou a mobilným telefónom 2 frekvencie, jednu pre logickú jednotku, jednu pre logickú nulu. Na konverziu analógových informácií na digitálne a naopak je potrebná modulácia a kódovacia schéma. To naznačuje, že digitálne mobilné telefóny musia byť schopné rýchlo spracovať údaje.

Z hľadiska „zložitosti na kubický palec“ patria mobilné telefóny medzi najzložitejšie moderné zariadenia. Digitálne mobilné telefóny dokážu vykonať milióny výpočtov za sekundu, aby zakódovali alebo dekódovali hlasový tok.

Každý bežný telefón sa skladá z niekoľkých častí:

Čip (doska), ktorý je mozgom pre telefón
Anténa
Displej z tekutých kryštálov (LCD)
Klávesnica
Mikrofón
reproduktor
Batéria

Mikroobvod je centrom celého systému. Ďalej sa pozrieme na to, aké čipy existujú a ako každý z nich funguje. Čip na konverziu analógového signálu na digitálny kóduje výstupný zvukový signál z analógového systému na digitálny a prichádzajúci signál z digitálneho systému na analógový.

Mikroprocesor je centrálna procesorová jednotka zodpovedná za vykonávanie väčšiny práce spracovania informácií. Ovláda klávesnicu a displej a mnoho ďalších procesov.

Čipy ROM a čip pamäťovej karty môžu ukladať údaje operačného systému mobilného telefónu a iné používateľské údaje, ako sú údaje telefónneho zoznamu. Rádiová frekvencia riadi napájanie a nabíjanie a pracuje so stovkami vĺn FM. Vysokofrekvenčný zosilňovač riadi signály, ktoré prichádzajú alebo sú odrážané anténou. Veľkosť obrazovky sa výrazne zväčšila, pretože mobilný telefón má viac funkcií. Mnoho telefónov má notebooky, kalkulačky a hry. A teraz sa oveľa viac telefónov pripája k PDA alebo webovému prehliadaču.

Niektoré telefóny ukladajú určité informácie, ako sú kódy SID a MIN, do vstavanej pamäte flash, zatiaľ čo iné používajú externé karty, napríklad karty SmartMedia.

Mnoho telefónov má reproduktory a mikrofóny také malé, že je ťažké si predstaviť, ako vôbec vydávajú zvuk. Ako vidíte, reproduktory majú rovnakú veľkosť ako malá minca a mikrofón nie je väčší ako batéria hodiniek. Mimochodom, takéto batérie do hodiniek sa používajú vo vnútornom čipe mobilného telefónu na prevádzku hodiniek.

Najúžasnejšie je, že pred 30 rokmi mnohé z týchto detailov zaberali celé poschodie budovy a teraz sa to všetko zmestí do dlane človeka.

Existujú tri najbežnejšie spôsoby, ktorými mobilné telefóny 2G využívajú rádiové frekvencie na prenos informácií:

FDMA (Frequency Division Multiple Access - viacnásobný prístup s frekvenčným delením) TDMA (Time Division Multiple Access - viacnásobný prístup s časovým delením) CDMA (Code Division Multiple Access) - viacnásobný prístup s kódovým delením.

Hoci sa názvy týchto metód zdajú také mätúce, môžete ľahko uhádnuť, ako fungujú, jednoduchým rozdelením názvu na samostatné slová.

Prvé slovo, frekvencia, čas, kód, označuje spôsob prístupu. Druhé slovo, rozdelenie, znamená, že oddeľuje hovory na základe metódy prístupu.

FDMA umiestňuje každý telefónny hovor na samostatnú frekvenciu TDMA prideľuje konkrétny čas každému hovoru na špecifikovanej frekvencii CDMA priraďuje každému hovoru jedinečný kód a potom ho prenáša na voľnú frekvenciu.

Posledné slovo každej metódy násobok – „násobok“ hovorí, že každú stotinu môže použiť niekoľko ľudí.

FDMA

FDMA (Frequency Division Multiple Access) je metóda využívania rádiových frekvencií, keď je v jednom frekvenčnom pásme iba jeden účastník, rôzni účastníci používajú rôzne frekvencie v rámci bunky. Ide o aplikáciu frekvenčného multiplexovania (FDM) v rádiovej komunikácii. Aby sme lepšie pochopili, ako funguje FDMA, musíme sa pozrieť na to, ako fungujú rádiá. Každá rozhlasová stanica vysiela svoj signál do voľných frekvenčných pásiem. Metóda FDMA sa používa predovšetkým na prenos analógových signálov. A hoci táto metóda nepochybne môže prenášať digitálne informácie, nepoužíva sa, pretože sa považuje za menej efektívnu.

TDMA

TDMA (Time Division Multiple Access) je spôsob využívania rádiových frekvencií, kedy je v rovnakom frekvenčnom intervale viacero účastníkov, rôzni účastníci využívajú na prenos rôzne časové sloty (intervaly). Ide o aplikáciu časového multiplexovania (TDM) na rádiovú komunikáciu. Pri použití TDMA je úzke frekvenčné pásmo (30 kHz široké a 6,7 ​​milisekúnd dlhé) rozdelené do troch časových úsekov.

Úzke frekvenčné pásmo sa zvyčajne chápe ako "kanály". Hlasové dáta prevedené na digitálne informácie sú komprimované, vďaka čomu zaberajú menej miesta. Preto je TDMA trikrát rýchlejší ako analógový systém využívajúci rovnaký počet kanálov. Systémy TDMA pracujú vo frekvenčnom pásme 800 MHz (IS-54) alebo 1900 MHz (IS-136).

GSM

TDMA je v súčasnosti dominantnou technológiou pre mobilné celulárne siete a používa sa v štandarde GSM (Global System for Mobile Communications) (ruský SPS-900) – globálnom digitálnom štandarde pre mobilnú celulárnu komunikáciu s oddelením kanálov na princípe TDMA a vysoký stupeň bezpečnosti vďaka šifrovaniu verejným kľúčom. GSM však používa prístup TDMA a IS-136 odlišne. Predstavme si, že GSM a IS-136 sú rôzne operačné systémy, ktoré bežia na rovnakom procesore, napríklad operačné systémy Windows aj Linux bežia na Intel Pentium III. Systémy GSM používajú metódu kódovania na zabezpečenie telefónnych hovorov z mobilných telefónov. Sieť GSM v Európe a Ázii funguje na frekvenciách 900 MHz a 1800 MHz a v USA na frekvenciách 850 MHz a 1900 MHz a používa sa v mobilnej komunikácii.

Blokovanie vášho GSM telefónu

GSM je medzinárodný štandard v Európe, Austrálii, väčšine Ázie a Afriky. Používatelia mobilných telefónov si môžu kúpiť jeden telefón, ktorý bude fungovať všade tam, kde je tento štandard podporovaný. Aby sa používatelia GSM mohli pripojiť ku konkrétnemu mobilnému operátorovi v rôznych krajinách, jednoducho si vymenia SIM kartu. SIM karty uchovávajú všetky informácie a identifikačné čísla, ktoré sú potrebné na pripojenie k mobilnému operátorovi.

Bohužiaľ, frekvencie GSM 850 MHz/1900 MHz používané v USA sa nezhodujú s frekvenciami medzinárodného systému. Ak teda žijete v USA, ale skutočne potrebujete mobilný telefón v zahraničí, môžete si kúpiť 3- alebo 4-pásmový telefón GSM a používať ho doma aj v zahraničí, alebo si na cesty do zahraničia jednoducho kúpiť mobilný telefón GSM s frekvenciou 900 MHz/1800 MHz.

CDMA

CDMA (Code Division Multiple Access). Dopravné kanály s touto metódou oddelenia médií sa vytvárajú priradením samostatného číselného kódu každému používateľovi, ktorý je distribuovaný po celej šírke pásma. Neexistuje žiadne časové rozdelenie, všetci odberatelia neustále využívajú celú šírku kanála. Frekvenčné pásmo jedného kanála je veľmi široké, vysielania predplatiteľov sa prekrývajú, ale keďže ich kódy sú odlišné, môžu byť diferencované. CDMA je základom pre IS-95 a pracuje vo frekvenčných pásmach 800 MHz a 1900 MHz.

Dvojpásmový a duálny štandardný mobilný telefón

Keď sa chystáte na cesty, určite si chcete nájsť telefón, ktorý bude fungovať vo viacerých pásmach, v niekoľkých štandardoch alebo bude kombinovať oboje. Pozrime sa bližšie na každú z týchto možností:

Viacpásmový telefón môže prepínať z jednej frekvencie na druhú. Napríklad dvojpásmový telefón TDMA môže využívať služby TDMA buď v systéme 800 MHz alebo 1900 MHz. Dvojpásmový GSM telefón môže využívať službu GSM v troch pásmach – 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz alebo 1900 MHz.
Multištandardný telefón. „Štandard“ v mobilných telefónoch znamená typ prenosu signálu. Preto telefón so štandardmi AMPS a TDMA môže v prípade potreby prejsť z jedného štandardu na druhý. Napríklad štandard AMPS vám umožňuje používať analógovú sieť v oblastiach, kde nie je podporovaná digitálna sieť.
Viacpásmový/multištandardný telefón umožňuje zmeniť frekvenčné pásmo a štandard prenosu.

Telefóny, ktoré túto funkciu podporujú, automaticky menia pásma alebo štandardy. Napríklad, ak telefón podporuje duálne pásma, potom sa pripojí k sieti 800 MHz, ak sa nedokáže pripojiť k pásmu 1900 MHz. Ak má telefón viac ako jeden štandard, najprv použije digitálny štandard, a ak žiadny neexistuje, prepne sa na analógový.

Mobilné telefóny sú dvoj- a trojpásmové. Slovo „trojprúdovka“ však môže byť zavádzajúce. Môže to znamenať, že telefón podporuje štandardy CDMA a TDMA a analógový štandard. A zároveň to môže znamenať, že telefón podporuje jeden digitálny štandard v dvoch pásmach a analógový štandard. Pre tých, ktorí cestujú do zahraničia, je lepšie kúpiť telefón, ktorý funguje v pásme GSM 900 MHz pre Európu a Áziu a 1900 MHz pre USA a podporuje aj analógový štandard. V podstate ide o dvojpásmový telefón s jedným z týchto režimov (GSM) s podporou 2 pásiem.

Mobilná a osobná komunikačná služba

Personal Communication Service (PCS) je v podstate služba mobilného telefónu, ktorá kladie dôraz na osobnú komunikáciu a mobilitu. Hlavnou črtou PCS je, že telefónne číslo používateľa sa stáva jeho osobným komunikačným číslom (Personal Communication Number – PCN), ktoré je „pripojené“ k samotnému používateľovi, a nie k jeho telefónu alebo rádiovému modemu. Používateľ, ktorý cestuje po svete pomocou PCS, môže na svojom PCN voľne prijímať telefónne hovory a e-maily.

Bunková komunikácia bola pôvodne vytvorená pre použitie v autách, zatiaľ čo osobná komunikácia znamenala väčšie možnosti. V porovnaní s tradičnou celulárnou službou má PCS množstvo výhod. Po prvé, je úplne digitálny, čo poskytuje vyššiu rýchlosť prenosu dát a uľahčuje používanie technológií kompresie dát. Po druhé, frekvenčný rozsah používaný pre PCS (1850-2200 MHz) znižuje náklady na komunikačnú infraštruktúru. (Keďže celkové rozmery antén základňových staníc PCS sú menšie ako celkové rozmery antén základňových staníc celulárnej siete, ich výroba a inštalácia sú lacnejšie).

Teoreticky americký mobilný systém funguje na dvoch frekvenčných pásmach – 824 a 894 MHz; PCS pracuje na frekvenciách 1850 a 1990 MHz. A keďže je táto služba založená na štandarde TDMA, PCS má 8 časových slotov a 200 kHz kanálový rozostup, na rozdiel od zvyčajných 3 časových slotov a 30 kHz kanálového rozostupu.

3G je najnovšia technológia v oblasti mobilnej komunikácie. 3G znamená, že telefón patrí do tretej generácie – prvá generácia sú analógové mobilné telefóny, druhá sú digitálne. Technológia 3G sa používa v multimediálnych mobilných telefónoch, bežne označovaných ako smartfóny. Tieto telefóny majú viacero pásiem a vysokorýchlostné dáta.

3G používa niekoľko mobilných štandardov. Najbežnejšie sú tri z nich:

CDMA2000 je ďalším vývojom štandardu CDMA One 2. generácie.
WCDMA (anglicky Wideband Code Division Multiple Access - širokopásmové CDMA) je technológia rádiového rozhrania, ktorú si zvolila väčšina mobilných operátorov na poskytovanie širokopásmového rádiového prístupu na podporu služieb 3G.
TD-SCDMA (angl. Time Division - Synchronous Code Division Multiple Access) je čínsky štandard mobilnej siete tretej generácie.

Sieť 3G dokáže prenášať dáta rýchlosťou až 3 Mbps (takže stiahnutie 3-minútovej MP3 skladby trvá len asi 15 sekúnd). Na porovnanie si zoberme mobilné telefóny druhej generácie – najrýchlejší 2G telefón dokáže dosiahnuť rýchlosť prenosu dát až 144 Kb/s (stiahnutie 3-minútovej skladby trvá približne 8 hodín). Vysokorýchlostný prenos dát 3G je ideálny na sťahovanie informácií z internetu, odosielanie a prijímanie veľkých multimediálnych súborov. 3G telefóny sú akési mini notebooky, ktoré dokážu spustiť veľké aplikácie, ako je streamovanie videa z internetu, odosielanie a prijímanie faxov a sťahovanie e-mailových správ s aplikáciami.

To si samozrejme vyžaduje základňové stanice, ktoré prenášajú rádiové signály z telefónu do telefónu.

Základné stanice mobilných telefónov sú liate kovové alebo mriežkové konštrukcie, ktoré sa týčia stovky metrov do vzduchu. Tento obrázok ukazuje modernú vežu, ktorá „slúži“ 3 rôznym mobilným operátorom. Ak sa pozriete na základňu základňovej stanice, môžete vidieť, že každý mobilný operátor má nainštalované svoje vlastné zariadenie, ktoré v našej dobe zaberá veľmi málo miesta (na základňu starších veží boli pre takéto zariadenia postavené malé miestnosti).

Základná stanica. foto z http://www.prattfamily.demon.co.uk

Vo vnútri takéhoto bloku je umiestnený rádiový vysielač a prijímač, vďaka ktorému veža komunikuje s mobilnými telefónmi. Rádiá sú spojené s anténou na veži niekoľkými hrubými káblami. Ak sa pozriete pozorne, všimnete si, že samotná veža, všetky káble a zariadenia spoločností na základniach základňových staníc sú dobre uzemnené. Napríklad doska so zelenými drôtmi, ktoré sú k nej pripojené, je medená uzemňovacia doska.

V mobilnom telefóne, rovnako ako v akomkoľvek inom elektronickom zariadení, sa môžu vyskytnúť problémy:

Najčastejšie ide o koróziu dielov spôsobenú vlhkosťou vstupujúcou do zariadenia. Ak sa do telefónu dostane vlhkosť, pred zapnutím sa uistite, že je telefón úplne suchý.
Nadmerné teploty (napríklad v aute) môžu poškodiť batériu alebo dosku elektronických obvodov telefónu. Ak je teplota príliš nízka, obrazovka sa môže vypnúť.
Analógové mobilné telefóny často čelia problému „klonovania“. Telefón sa považuje za „klonovaný“, keď niekto zachytí jeho identifikačné číslo a môže bezplatne volať na iné čísla.

Takto prebieha „klonovanie“: predtým, ako niekomu zavoláte, váš telefón odošle do siete svoje ESN a MIN kódy. Tieto kódy sú jedinečné a práve vďaka nim spoločnosť vie, komu má poslať faktúru za hovory. Keď váš telefón vysiela kódy MIN/ESN, niekto ich môže počuť (so špeciálnym zariadením) a zachytiť ich. Ak budú tieto kódy použité v inom mobilnom telefóne, bude možné z neho volať úplne zadarmo, keďže účet zaplatí majiteľ týchto kódov.