Bunková komunikácia je považovaná za jeden z najužitočnejších vynálezov ľudstva – spolu s kolesom, elektrinou, internetom a počítačom. A len za pár desaťročí táto technológia prežila celý riadok revolúcie. Ako začala bezdrôtová komunikácia, ako fungujú bunky a aké príležitosti otvorí nový mobilný štandard 5G?

Prvé použitie rádia mobilných telefónov sa datuje do roku 1921, keď polícia v Detroite v USA použila jednosmernú dispečerskú komunikáciu v pásme 2 MHz na prenos informácií z centrálneho vysielača do prijímačov v policajných autách.

Ako vznikol mobil

Prvýkrát bola myšlienka bunkovej komunikácie predstavená v roku 1947 - pracovali na nej inžinieri z Bell Labs Douglas Ring a Ray Young. Skutočné vyhliadky na jeho implementáciu sa však začali objavovať až začiatkom 70. rokov, keď zamestnanci spoločnosti vyvinuli fungujúcu architektúru hardvérovej platformy pre mobilnú komunikáciu.

Americkí inžinieri teda navrhli umiestniť vysielacie stanice nie do stredu, ale do rohov „buniek“ a o niečo neskôr bola vynájdená technológia, ktorá umožňuje účastníkom pohybovať sa medzi týmito „bunkami“ bez prerušenia komunikácie. Potom zostáva vyvinúť prevádzkové vybavenie pre takúto technológiu.

Motorola problém úspešne vyriešila – jej inžinier Martin Cooper predviedol 3. apríla 1973 prvý funkčný prototyp mobilného telefónu. Hneď z ulice zavolal vedúcemu výskumného oddelenia konkurenčnej spoločnosti a povedal mu o svojich vlastných úspechoch.

Vedenie Motoroly do sľubného projektu okamžite investovalo 100 miliónov dolárov, no na komerčný trh sa technológia dostala až o desať rokov neskôr. Toto oneskorenie je spôsobené tým, že najprv bolo potrebné vytvoriť globálnu infraštruktúru základňové stanice celulárna komunikácia.

Najprv v predaji mobilný telefón vstúpil 6.3.1983. Vážil takmer 800 gramov, na jedno nabitie dokázal pracovať 30 minút hovoru a nabíjal sa približne 10 hodín. Zariadenie zároveň stálo 3 995 dolárov – na tú dobu báječná suma. Napriek tomu sa mobilný telefón okamžite stal populárnym.

Prečo sa to nazýva bunkové

Princíp mobilnej komunikácie jednoduché - územie, na ktorom sa poskytuje pripojenie účastníkov, je rozdelené na samostatné bunky alebo "bunky", z ktorých každá je obsluhovaná základňovou stanicou. Zároveň v každej „bunke“ účastník dostáva identické služby, takže on sám nepociťuje prekračovanie týchto virtuálnych hraníc.

Základná stanica vo forme dvojice železných skríň s vybavením a anténami je zvyčajne umiestnená na špeciálne postavenej veži, ale v meste sú často umiestnené na strechách výškových budov. V priemere každá stanica zachytí signál z mobilných telefónov na vzdialenosť až 35 kilometrov.

Na zlepšenie kvality služieb operátori inštalujú aj femtobunky – nízkoenergetické a miniatúrne celulárne komunikačné stanice určené na obsluhu malého územia. Umožňujú vám výrazne zlepšiť pokrytie na miestach, kde je to potrebné. Mobilná komunikácia v Rusku bude kombinovaná s priestorom

Mobilný telefón v sieti počúva vzduch a nájde signál zo základnej stanice. Moderná SIM karta má okrem procesora a RAM všitý aj unikátny kľúč, ktorý umožňuje prihlásenie do mobilnej siete. Komunikácia medzi telefónom a stanicou môže prebiehať pomocou rôznych protokolov – napríklad digitálny DAMPS, CDMA, GSM, UMTS.

Mobilné siete rôznych operátorov sú prepojené navzájom, ako aj s pevnou linkou. telefónnu sieť. Ak telefón opustí oblasť pokrytia základňovej stanice, zariadenie nadviaže komunikáciu s ostatnými - spojenie vytvorené predplatiteľom sa nepozorovane prenáša do iných "buniek", čo zaisťuje nepretržitú komunikáciu pri pohybe.

V Rusku sú na vysielanie certifikované tri pásma – 800 MHz, 1800 MHz a 2600 MHz. Pásmo 1800 MHz je považované za najpopulárnejšie na svete, pretože kombinuje vysokú kapacitu, dlhý dosah a vysokú penetračnú silu. Práve v ňom dnes funguje väčšina mobilných sietí.

Aké sú štandardy mobilnej komunikácie

Prvé mobilné telefóny pracovali s technológiami 1G – ide o úplne prvú generáciu bunkovej komunikácie, ktorá sa spoliehala na analógové telekomunikačné štandardy, z ktorých hlavným bol NMT – Nordic Mobile Telephone. Bol určený výhradne na prenos hlasovej prevádzky.

Do roku 1991 sa pripisuje zrod 2G - hlavným štandardom novej generácie sa stal GSM (Global System for Mobile Communications). Tento štandard je podporovaný dodnes. Komunikácia v tomto štandarde sa stala digitálnou, bolo možné šifrovať hlasovú prevádzku a posielať SMS.

Rýchlosť prenosu dát v rámci GSM nepresiahla 9,6 kbps, čo znemožňovalo prenos videa či kvalitného zvuku. Problém mal vyriešiť štandard GPRS, známy ako 2,5G. Prvýkrát umožnil majiteľom mobilných telefónov využívať internet.

Ďalším rozdielom oproti 3G bolo pridelenie IP adresy každému účastníkovi, čo umožnilo premeniť mobilné telefóny na malé počítače pripojené na internet. Prvá komerčná 3G sieť bola spustená 1. októbra 2001 v Japonsku. V budúcnosti sa priepustnosť štandardu opakovane zvyšuje.

Najmodernejší štandard – komunikácia štvrtej generácie 4G, čo je len pre vysokorýchlostné dátové služby. Šírka pásma Siete 4G sú schopné dosiahnuť rýchlosť 300 Mbps, čo používateľovi dáva takmer neobmedzené možnosti surfovania po internete.

Bunková komunikácia budúcnosti

Štandard 4G je určený na nepretržitý prenos gigabajtov informácií, nemá ani kanál na prenos hlasu. Vďaka mimoriadne efektívnym schémam multiplexovania zaberie sťahovanie filmu vo vysokom rozlíšení v takejto sieti používateľovi 10-15 minút. Aj jeho schopnosti sa však už považujú za obmedzené.

V roku 2020 sa očakáva oficiálne spustenie novej generácie 5G komunikácie, ktorá umožní prenos veľkého množstva dát ultravysokými rýchlosťami až do 10 Gbps. Okrem toho vám štandard umožní pripojiť sa k vysokorýchlostný internet až 100 miliárd zariadení.

Práve 5G umožní, aby sa objavil skutočný internet vecí – miliardy zariadení si budú vymieňať informácie v reálnom čase. Podľa odborníkov bude sieťová prevádzka čoskoro rásť o 400 %. Napríklad autá budú neustále v globálnej sieti a budú dostávať údaje o premávke.

Nízka latencia zabezpečí komunikáciu medzi vozidlami a infraštruktúrou v reálnom čase. Očakáva sa, že spoľahlivé a vždy zapnuté pripojenie po prvýkrát otvorí cestu k vypusteniu plne autonómnych vozidiel na cesty.

Ruskí operátori už experimentujú s novými špecifikáciami – v tomto smere pracuje napríklad Rostelecom. Spoločnosť podpísala zmluvu o vybudovaní 5G sietí v inovačnom centre Skolkovo. Realizácia projektu je zaradená do štátneho programu „Digitálna ekonomika“, ktorý nedávno schválila vláda.

Internet prostredníctvom mobilnej komunikácie už dávno nie je pre nikoho prekvapením. Navyše, miestami je to jediná možnosť, ako sa na internete viac či menej slušne prepracovať. Pocítili to aj mobilní operátori - a predávajú mobilné modemy (a dokonca aj súpravy s nimi) - a navyše celkom lacno.
ALE! Operátori pri predaji týchto modemov rátajú s neskúsenými ľuďmi (bohužiaľ väčšinou) a tými, ktorí nerozumejú princípom šírenia rádiových vĺn (je ich ešte viac). V skutočnosti mobilný modem (ďalej len modem) v podmienkach, keď je potrebný, funguje horšie ako bežný mobilný telefón. Pokúsim sa vysvetliť, prečo sa to stáva každému - a ak je to možné, ľudovo.

1. V stoji alebo v ľahu? Ako polarizácia ovplyvňuje príjem

Rádiové vlny (ako aj iné) majú niečo ako polarizácia. Zhruba povedané, polarizácia ukazuje, v ktorej rovine sa oscilácia vyskytuje. Na hodinách optiky myslím každý videl pokusy s polarizačným filtrom. Otočením bolo dobre vidieť, že ak je svetlo napríklad s horizontálnou polarizáciou, tak neprechádza cez „vertikálne orientovaný“ filter. To isté platí pre rádiové vlny. A polarizácia rádiových vĺn je určená umiestnením antény. Vertikálne umiestnené vysiela rádiové vlny vertikálnej polarizácie, horizontálne umiestnené - horizontálne.
Klasicky BS v bunkovej komunikácii vyžaruje s vertikálnou polarizáciou. A prečo – to sa dá ľahko uhádnuť podľa orientácie telefónu počas hovoru. Vo väčšine prípadov je umiestnený viac-menej vertikálne.
Vo všeobecnosti môžeme sami vykonať experiment o tom, ako poloha telefónu počas príjmu ovplyvňuje úroveň signálu. Vezmite telefón, položte ho vertikálne a pozrite sa na silu signálu. Potom na tom istom mieste (prečo - to bude napísané v odseku 2) ho otočíme vodorovne. Uvidíte, že vo väčšine prípadov v horizontálnej polohe bude úroveň signálu o jednu (alebo polovicu) „palicu“ nižšia. A takýto rozdiel v miestach so slabým príjmom môže výrazne ovplyvniť kvalitu komunikácie.
A teraz sa pozrime na modem - ako sa nachádza počas prevádzky? Vodorovne! Telefón spojený „modrým zubom“ s počítačom si môžeme usporiadať tak, ako sa nám najviac páči – aj horizontálne, aj vertikálne.
Modem je samozrejme možné pripojiť predlžovacím USB káblom a umiestniť tak, ako potrebujeme. Ak to však vyskúšate, uvidíte, že je oveľa jednoduchšie umiestniť telefón vertikálne ako modem.

2. Viaccestný a slabý signál

Myslím, že tí, ktorí pozorne sledovali úroveň signálu v telefóne, si všimli, že často sa úroveň signálu môže veľmi meniť pri malých pohyboch v priestore. Prečo sa to deje?
Ide o to, že signály z jedného (a navyše rôznych) BS môžu do telefónu prichádzať rôznymi spôsobmi (hovorí sa tomu "viaccestný príjem"). A samozrejme, každý lúč v každom bode má svoju vlastnú amplitúdu a svoju fázu. A to vedie k tomu, že signály rôznych lúčov sa môžu na rôznych miestach sčítať aj odčítať.
Tu vidíme, že telefón pripojený cez „modrý zub“ má aj svoju výhodu. Môžeme ho ťahať po miestnosti a nájsť miesto, kde je signál najsilnejší. Nosenie počítača s modemom je oveľa menej pohodlné, najmä preto, že maximá a minimá príjmu zvyčajne "plávajú" v priestore.
Rovnako ako v predchádzajúcom príklade môže modemu pomôcť predlžovací kábel USB. Ale aj tak je telefón s modrým zubom „dvakrát lepší“ ako USB modem. Je to veľmi jednoduché - dĺžka USB kábel podľa normy nemôže byť viac ako 5m, kým „modrý zub“ II.kategórie funguje na 10m. Samozrejme, že do stredu môžete dať USB hub a predĺžiť „dostupnosť rádius“ na 10m. - ale ukázalo sa, že ide o pomerne objemný dizajn a nie je to vždy fyzicky možné a telefón môže byť umiestnený v inej miestnosti a dokonca aj na ulici, aby ste získali istý príjem. A nemusia tam byť otvory na natiahnutie USB kábla.

O článku sa diskutuje na Všeobecnom fóre

Pravidelne sa objavujú správy, že mobilné telefóny sú údajne absolútne bezpečné. Neverte tomu! Po prvé, existuje latentné obdobie pre vývoj mozgových nádorov z elektromagnetického žiarenia - 10-15 rokov. Takéto obdobie od momentu ich masového používania ešte neuplynulo. Po druhé, citované pokusy na zvieratách často poskytujú nejednoznačné výsledky. A po tretie, za spoločnosťami, ktoré vyrábajú mobilné telefóny, je veľa peňazí, a preto vždy bude existovať skupina výskumníkov, ktorí môžu dosiahnuť požadovaný výsledok.
Najnebezpečnejšími následkami mikrovlnného žiarenia z mobilných telefónov sú však nádory mozgu (zvyčajne na strane preferovaného miesta pri rozprávaní). Riziko neuroepiteliálnych mozgových nádorov je dvojnásobné. U osôb, ktoré používali mobilné telefóny viac ako 6 rokov, sa frekvencia vzniku ďalšieho nádoru – schwannómov zvýšila o 50 %.

Ako sa chrániť?
pri kúpe telefónu by vás mala zaujímať hodnota SAR;
nepoužívajte zbytočne mobilný telefón;
doma a v kancelárii by ste mali používať bežné káblové telefóny;
častejšie využívať služby SMS;
používať mobilné telefóny deťmi a mladistvými do 16 rokov v prípade núdze;
nepoužívajte mobilný telefón pre tehotné ženy od okamihu zistenia skutočnosti tehotenstva a počas celého obdobia tehotenstva;
nepoužívajte mobilný telefón pre osoby trpiace chorobami: neurologickými, vrátane neurasténie, psychopatiou, psychosténiou, neurózou, ktorej klinika sa vyznačuje astenickými, obsedantnými, hysterickými poruchami, ako aj poklesom duševnej a fyzickej výkonnosti, stratou pamäti , poruchy spánku, epilepsia a epileptický syndróm, epileptická predispozícia;
počas spojenia s predplatiteľom nedržte telefón pri hlave. V tomto čase je jeho výstupný výkon maximálny,
pri používaní mobilného telefónu prijmite opatrenia na obmedzenie vplyvu elektromagnetického poľa, a to: obmedzenie trvania rozhovorov (trvanie jedného rozhovoru – do 3 minút), maximalizovanie intervalu medzi dvoma rozhovormi (odporúčané minimum – 15 minút) , používajte hlavne mobilné telefóny s náhlavnými súpravami a systémami "free hands" ("hands free"), a ak je to možné, používajte aj hlasitý odposluch;
počas hovoru držte zariadenie tromi prstami a určite nižšia časť. Ak držíte telefón v päste, výkon zariadenia sa zvýši asi o 70% a tým sa zvýši expozícia;
zmeniť polohu slúchadla počas rozhovorov a počas rozhovoru (vľavo a vpravo);
pri bývaní v budovách zo železobetónových konštrukcií by sa rozhovor na mobilnom komunikačnom zariadení mal uskutočniť v blízkosti veľkého okna, na lodžii alebo balkóne;
nemali by ste hovoriť v aute na mobil, v tuneloch, v plechových garážach. V aute používajte mobilný telefón s externou anténou, ktorá je najlepšie umiestnená v geometrickom strede strechy.
vyhýbajte sa akémukoľvek druhu platní, ktoré údajne chránia pred žiarením.

Podľa existujúcich v Bielorusku a Rusku dočasné prijateľné úrovne hustota toku elektromagnetického žiarenia (FP) u používateľov mobilných telefónov by nemala presiahnuť 100 µW/cm2. Treba poznamenať, že v prirodzených podmienkach je hodnota hustoty toku vysokofrekvenčného žiarenia mizivo malá a dosahuje len 10–15 μW/cm2.
Podľa medzinárodných požiadaviek sa vyžarovací výkon mobilných telefónov meria v jednotkách SAR. SAR (Specific Adsorption Rate) - špecifický absorbovaný výkon, vyjadrený na jednotku hmotnosti tela alebo tkaniva. V jednotkách SI je SAR definovaná vo wattoch na kg (W/kg). Nezamieňajte tento indikátor s nominálnym výkonom mobilného telefónu, ktorý je zvyčajne uvedený v pokynoch. Až donedávna bola horná hranica hodnoty SAR v Európe považovaná za 2 W/kg.

Nasledujúca gradácia hodnôt SAR pre mobilné telefóny je všeobecne akceptovaná:
Veľmi nízka ožiarenosť SAR< 0.2 Вт/кг
Nízka ožiarenosť SAR 0,2 až 0,5 W/kg
Priemerná ožiarenosť SAR od 0,5 do 1,0 W/kg
Vysoká ožiarenosť SAR > 1,0 W/kg

Hodnotu SAR je veľmi ťažké merať. Vyžaduje špeciálne vybavenie a fantómy, t.j. imitátory tkanív ľudského tela.Na svete neexistuje jednotná metóda merania SAR. Preto sa údaje tohto ukazovateľa, zvyčajne merané v nezávislých centrách, môžu dokonca niekoľkonásobne líšiť. Najreálnejšie je meranie hustoty toku elektromagnetického žiarenia (EP) mobilného telefónu, výpočet jeho emisivity, na základe výkonu prístroja. Práve podľa týchto ukazovateľov môžete skutočne posúdiť bezpečnosť svojho mobilného telefónu.
Aké je teda zdravotné riziko mobilných telefónov? Pri pôsobení akéhokoľvek elektromagnetického žiarenia je zvykom rozlišovať dva efekty: tepelný a netepelný (ten sa často označuje ako informačný).
tepelný efekt. Vysvetľovať jej podstatu nemá veľký zmysel. Môžete to pozorovať, ak dáte kurča do mikrovlnnej rúry a po chvíli dostanete hotové jedlo. Približne rovnaký účinok má žiarenie z mobilného telefónu. To je jasne vidieť na počítačovej vizualizácii elektromagnetického poľa. Tento video súbor môžete získať a zobraziť pomocou bežného prehrávača Windows Media. Zvážte aj fakt, že anténa, hlavný žiarič telefónu, sa nachádza 3-5 centimetrov od vášho mozgu, na ktorý pôsobí elektromagnetické pole. Prirodzene stúpa teplota jednotlivých častí mozgu. Pri dlhom rozhovore môže byť tento účinok pociťovaný zvýšením teploty ušnice. Odhaduje sa, že pri hodnote SAR 4 W/kg počas 30 minút sa teplota tkaniva u zdravého dospelého človeka zvýši o 1 stupeň Celzia. To je nepriaznivý účinok pre všetky orgány, ktoré budú reagovať porušením svojej funkcie. Mimochodom, všetko prideľovanie mikrovlnného žiarenia z mobilných telefónov, o ktorom sa hovorilo a bude diskutovať, je založené len na tepelnom efekte. Ďalším orgánom ovplyvneným žiarením mobilného telefónu je očná šošovka. Vzhľadom na plnenie svojich veľmi dôležitých funkcií – udržiavanie priehľadnosti a akomodácie, je zle zásobená krvou a preto je obzvlášť náchylná na pôsobenie elektromagnetického žiarenia. A to ovplyvňuje zrakovú ostrosť.
Netepelný alebo informačný efekt. Veľmi slabo študované. Jeho podstata je nasledovná. Mobilné telefóny štandardu GSM uskutočňujú prenos informácií impulzmi kombinovanými do blokov (pozri obrázok nižšie). Blok pozostáva z 8 impulzov. Každý užívateľ má k dispozícii len jeden z ôsmich impulzov. Zvyšných sedem patrí ďalším siedmim predplatiteľom, ktorí v tejto chvíli na tejto frekvencii môžu telefonické rozhovory . Trvanie jedného GSM bloku je 4,616 milisekúnd (ms), takže pulzová frekvencia mobilného telefónu je 1/4,616 ms=216,6 Hz, čiže zaokrúhlená na 217 Hz. Súbor s nahrávkou takejto frekvencie mobilného telefónu získate tu. S generovaním každého ôsmeho impulzu dochádza aj k úmernému uvoľňovaniu energie. Ak je menovitý výkon mobilného zariadenia podľa pokynov 2 W, potom výkon uvoľnený s každým impulzom bude: 2/8 = 0,25 W. To nie je všetko. Bloky uvedených impulzov medzi mobilným telefónom a základňovou stanicou sú zoskupené do multiblokov pozostávajúcich z 26 opakovaní. Preto druhá frekvencia, ktorú vysiela mobilný telefón, je frekvencia: 217 / 26 = 8,35 Hz. Navyše niektoré typy mobilných zariadení pracujúcich v režime úspory energie (DTX) sú schopné generovať tretiu frekvenciu – 2 Hz. Práve v tomto súbore nízkofrekvenčného žiarenia spočíva jediné nebezpečenstvo mobilnej komunikácie. Faktom je, že spomínané frekvencie bunkových zariadení sa zhodujú s frekvenciami prirodzenej bioelektrickej aktivity ľudského mozgu, ktoré sú zaznamenané na elektroencefalograme (EEG). Takže frekvencia 217 Hz sa zhoduje s takzvaným gama rytmom mozgu, 8,35 Hz s alfa rytmom a 2 Hz s delta rytmom. Následne sa signály zvonku (z tesnej blízkosti) prenášajú do ľudského mozgu, ktorý je schopný interagovať s vlastnou bioelektrickou aktivitou mozgu (napríklad rezonanciou) a tým narúšať jeho funkcie. Takéto zmeny sú viditeľné na elektroencefalograme a nezmiznú dlho po skončení rozhovoru. Je tiež veľmi dôležité poznamenať, že práve alfa vlny sú mimoriadne individuálne, priamo súvisia s duševnou činnosťou človeka a ako sa hovorí, sú odrazom snímania vnútorných obrazov vedomia. Abstraktné myslenie je spojené práve s alfa rytmom mozgu, počas spánku prevláda delta rytmus a gama vlny - s aktívnou ľudskou činnosťou. Je negatívny vplyv pulzujúcich zdrojov energie na ľudský organizmus skutočný? Lekári poznajú taký príklad, keď expozícia osoby pulzujúcim osvetlením s frekvenciou 15 Hz, ktorá má latentnú formu fotosenzitívnej epilepsie, viedla k záchvatu. Ako sa teraz tešíte zo zvyku niektorých ľudí umiestniť mobilný telefón blízko čela postele a používať ho ako budík. Mobil v noci „nespí“, ale neustále, aj v stave čakania na hovor, pracuje v pulzujúcom režime.
Štúdia vykonaná medzi 11 000 používateľmi mobilných telefónov, ktorú si objednala Nórska rada pre ochranu pred žiarením, Národný inštitút pre pracovný život (Švédsko) a SINTEF Unimed (Nórsko), tiež poukazuje na väčšiu expozíciu žiareniu u mladých ľudí. Štúdia zistila, že ľudia, ktorí používali svoj telefón menej ako 2 minúty denne, sa sťažovali na nepohodlie a vedľajšie účinky. Zdravotné problémy sa zvyšujú, ak používate telefón dlhšie. Polovica opýtaných predplatiteľov uviedla, že pri používaní mobilných telefónov pociťuje nepríjemné zahrievanie v oblasti hlavy, okolo ucha. Najviac sú ohrození mladí ľudia. U osôb mladších ako 30 rokov je 3-4 krát vyššia pravdepodobnosť výskytu vedľajších účinkov. Deti sú obzvlášť citlivé na vysokofrekvenčné žiarenie z mobilných telefónov.
Je potrebné vziať do úvahy, že v podmienkach tienenia (auto, železobetónové budovy) sa hustota toku elektromagnetického žiarenia pôsobiaceho na človeka mnohonásobne zvyšuje.
Hlavné príznaky nepriaznivých účinkov mobilného telefónu na zdravie sú:
bolesť hlavy;
poruchy pamäti a koncentrácie;
pretrvávajúca únava;
depresívne choroby;
bolesť a bolesť v očiach, suchosť ich sliznice;
progresívne zhoršovanie zraku;
labilita krvného tlaku a pulzu
(ukazuje sa, že po rozhovore na mobil
telefón arteriálny tlak môže stúpať
pri 5 až 10 mmHg pilier).
Zdroj

Vzduch je vždy preplnený. V Moskve je niečo viac ako päťdesiat FM rozhlasových staníc, ale takmer každý z 12 miliónov obyvateľov hlavného mesta má mobilný telefón - malé osobné rádio. Ako sa milióny zapnutých mobilov navzájom nerušia? Prečítajte si popisy na diagrame, aby ste to zistili.

1. Amatérska vysielačka má 16 kanálov a „bije“ na desiatky kilometrov. Na spoločnom území môže iba 16 ľudí s takýmito vysielačkami prenášať správy bez toho, aby sa navzájom rušili. Na podobnom námestí v meste môžu naraz chatovať na mobiloch desaťtisíce ľudí.

2. Technicky sa vysielačka a telefón navzájom líšia. Rádio je oveľa výkonnejšie, ale telefón „pozná“ viac kanálov a funguje v duplexnom režime (pozri bod 3).

3. Komunikácia v rádiu, účastníci hovoria postupne ( polovičný duplexný režim ) , teda zvláštna kultúra komunikácie: „prijatie“, „rozumel som vám“, „koniec komunikácie“. Používatelia telefónu počúvajú a hovoria súčasne ( duplexný režim ) , ktorý zaberá dva rádiové kanály naraz: jeden na vysielanie a jeden na príjem.

4. Tajomstvo mobilnej komunikácie spočíva v tom, že väčšinu vzdialenosti medzi účastníkmi sa signál prenáša po drôte a rádiom - iba takzvaná „posledná míľa“.

5. „Bunky“ sú oblasti pokrytia základňových staníc (anténnych komplexov). Označenie vo forme šesťuholníka je podmienené. Ide len o to, že ak okolo každej základňovej stanice nakreslíte kruh, priesečník týchto kruhov vytvorí obrazec so šiestimi plochami.

6. Štandard GSM 1800, ktorý je rozšírený v mestách, poskytuje 374 duplexných kanálov pre celú mobilnú sieť. Kanály sú prideľované v krokoch po 200 kHz (pre bežný FM prijímač je krok 100 kHz: rôzne stanice vysielajú na 88,2 a 88,3 MHz). Susedné bunky musia pracovať na rôznych frekvenciách, aby sa navzájom nerušili. V praxi každý anténny komplex prijíma 1 až 16 kanálov, čo je dosť: moderné technológie umožňujú obsluhovať až osem účastníkov dokonca na jednej frekvencii.

7. Technológia FDMA (Viacnásobný prístup s frekvenčným delením) umožňuje rozdeliť pridelenú šírku pásma 200 kHz do ôsmich kanálov po 25 kHz - na malej ploche nie je zníženie kroku kritické. FDMA sa v minulosti používal, keď sa audio signál prenášal v analógovej forme (ako v rádiu).

8. Zvuk je dnes digitalizovaný, komprimovaný a rozdelený do malých paketov, ktoré môže zo stanice postupne vysielať a prijímať viacero telefónov. Každému je pridelený jeden z ôsmich časových intervalov (slotov). Technológia je tzvTDMA (prvé písmeno znamená čas - čas) .

9. Hneď ako zapnete svoj mobil, naladí sa na frekvenciu služby - to je špeciálny kanál, pomocou ktorého telefóny komunikujú so základňovými stanicami „o úradných záležitostiach“. Stanica oznámi telefónu identifikátor siete SID (okrem iného obsahuje názov mobilného operátora). Telefón reaguje parametrami SIM karty (vrátane unikátnych identifikačné číslo MIN) - a registruje sa v sieti.

10. Ústredňa mobilnej siete neustále monitoruje, ktoré základňové stanice sa nachádzajú v oblasti pokrytia vášho telefónu, ktorá z nich sa približuje a ktorá sa vzďaľuje. Ak prijmete hovor, prepínač ho presmeruje na vežu najbližšie k vám. Prostredníctvom servisného kanála oznámi telefónu, ktorý kanál a časový úsek má naladiť, aby mohol prijať hovor.

11. Na opustených miestach sú inštalované vysoko výkonné stanice s veľkým akčným rádiusom. Kde je veľa účastníkov, naopak, používajú slabé antény, ale inštalujú ich čo najčastejšie, aby na každej stanici nebolo toľko súčasne pracujúcich telefónov. Pri prechádzke v centre mesta sa rozhliadnite: s najväčšou pravdepodobnosťou sa niekde v blízkosti skrýva anténa.

Ešte: a .

Bunková komunikácia sa u nás v poslednej dobe tak pevne zakorenila každodenný životže je ťažké si bez nej predstaviť modernú spoločnosť. Ako mnoho iných skvelých vynálezov mobilný telefón výrazne ovplyvnil náš život a v mnohých jeho oblastiach. Ťažko povedať, aká by bola budúcnosť, keby nebolo tejto pohodlnej formy komunikácie. Určite to isté ako vo filme „Back to the Future 2“, kde sú lietajúce autá, hoverboardy a ďalšie, ale žiadna mobilná služba!

Ale dnes v špeciálnej správe pre kak_eto_sdelano bude príbeh nie o budúcnosti, ale o modernosti bunkový.

Aby som sa dozvedel o fungovaní modernej mobilnej komunikácie vo formáte 3G / 4G, pozval som sa na návštevu nového federálneho operátora Tele2 a strávil som celý deň s ich inžiniermi, ktorí mi vysvetlili všetky zložitosti prenosu dát cez náš mobil. telefónov.

Najprv vám však poviem niečo o histórii vzniku bunkovej komunikácie.

Princípy bezdrôtovej komunikácie boli odskúšané pred takmer 70 rokmi – prvý verejný mobilný rádiotelefón sa objavil v roku 1946 v americkom St. V Sovietskom zväze bol v roku 1957 vytvorený prototyp mobilného rádiotelefónu, potom vedci z iných krajín vytvorili podobné zariadenia s rôznymi charakteristikami a až v 70-tych rokoch minulého storočia boli v Amerike určené moderné princípy celulárnej komunikácie, po ktorej sa vyvinuli začala.

Martin Cooper - vynálezca prototypu prenosného mobilného telefónu Telefón Motorola DynaTAC s hmotnosťou 1,15 kg a rozmermi 22,5 x 12,5 x 3,75 cm

Ak bola v západných krajinách v polovici 90. rokov minulého storočia celulárna komunikácia rozšírená a využívaná veľkou časťou populácie, potom sa v Rusku začala objavovať až pred viac ako 10 rokmi a stala sa dostupnou pre každého.

Objemné mobilné telefóny v tvare tehly, ktoré fungovali vo formátoch prvej a druhej generácie, sa zapísali do histórie a ustúpili smartfónom s 3G a 4G, lepšou hlasovou komunikáciou a vysokorýchlostným internetom.

Prečo sa to nazýva bunkové? Pretože územie, na ktorom sa poskytuje komunikácia, je rozdelené na samostatné bunky alebo bunky, v strede ktorých sú základňové stanice (BS). V každej „bunke“ prijíma účastník rovnaký súbor služieb v rámci určitých územných hraníc. To znamená, že pri prechode z jednej „bunky“ do druhej účastník necíti územnú väzbu a môže voľne využívať komunikačné služby.

Je veľmi dôležité, aby pri pohybe bola kontinuita spojenia. Zabezpečí sa to takzvaným odovzdaním, pri ktorom účastníkom nadviazané spojenie je ako keby preberané susednými bunkami v štafetovom behu a účastník ďalej rozprával alebo sa hrabal v sociálnych sieťach.

Celá sieť je rozdelená na dva podsystémy: podsystém základňovej stanice a spínací podsystém. Schematicky to vyzerá takto:

V strede „bunky“, ako už bolo spomenuté vyššie, je základňová stanica, ktorá zvyčajne obsluhuje tri „bunky“. Rádiový signál zo základnej stanice je vyžarovaný cez 3 sektorové antény, z ktorých každá smeruje do vlastnej „bunky“. Stáva sa, že do jednej „bunky“ je nasmerovaných niekoľko antén jednej základnej stanice naraz. Je to spôsobené tým, že celulárna sieť funguje vo viacerých pásmach (900 a 1800 MHz). Okrem toho môže mať táto základňová stanica vybavenie niekoľkých generácií komunikácie (2G a 3G) naraz.

Na vežiach Tele2 BS je však nainštalované iba zariadenie tretej a štvrtej generácie - 3G / 4G, pretože spoločnosť sa rozhodla opustiť staré formáty v prospech nových, čo pomáha predchádzať prerušeniam. hlasová komunikácia a poskytovať stabilnejší internet. Stálici sociálnych sietí ma podporia, že v dnešnej dobe je rýchlosť internetu veľmi dôležitá, 100-200 kb/s už nestačí, ako to bolo pred pár rokmi.

Najbežnejším miestom pre BS je veža alebo stožiar postavený špeciálne pre ňu. Určite ste videli červeno-biele veže BS niekde ďaleko od obytných budov (na poli, na kopci), alebo tam, kde v blízkosti nie sú vysoké budovy. Ako tento, ktorý je viditeľný z môjho okna.

V mestských oblastiach je však ťažké nájsť miesto pre masívnu stavbu. Preto sú vo veľkých mestách základňové stanice umiestnené na budovách. Každá stanica zachytáva signál z mobilných telefónov na vzdialenosť až 35 km.

Ide o antény, samotné zariadenie BS je umiestnené v podkroví, prípadne v kontajneri na streche, ktorý tvorí dvojica železných skríň.

Niektoré základňové stanice sú umiestnené tam, kde by ste to ani nehádali. Ako na streche tohto parkoviska.

Anténa BS pozostáva z niekoľkých sektorov, z ktorých každý prijíma/vysiela signál vlastným smerom. Ak vertikálna anténa komunikuje s telefónmi, potom okrúhla spája BS s ovládačom.

V závislosti od charakteristík môže každý sektor obsluhovať až 72 hovorov súčasne. BS môže pozostávať zo 6 sektorov a obsluhovať až 432 hovorov, ale zvyčajne je na staniciach inštalovaných menej vysielačov a sektorov. Mobilní operátori, ako napríklad Tele2, radšej inštalujú viac BS na zlepšenie kvality komunikácie. Ako mi bolo povedané, používajú sa tu najmodernejšie zariadenia: základňové stanice Ericsson, dopravná sieť - Alcatel Lucent.

Zo subsystému základňových staníc je signál prenášaný smerom k prepínaciemu subsystému, kde je nadviazané spojenie so smerom požadovaným účastníkom. Prepínací subsystém má množstvo databáz, ktoré uchovávajú informácie o predplatiteľoch. Okrem toho je tento subsystém zodpovedný za bezpečnosť. Zjednodušene povedané, vypínač je Má rovnaké funkcie ako operátorky, ktoré vás s predplatiteľom spájali ručne, len teraz sa to všetko deje automaticky.

Zariadenie pre túto základňovú stanicu je ukryté v tejto železnej skrini.

Okrem bežných veží existujú aj mobilné varianty základňových staníc umiestnených na nákladných autách. Sú veľmi pohodlné na použitie počas prírodné katastrofy alebo na preplnených miestach (futbalové štadióny, centrálne námestia) počas sviatkov, koncertov a rôznych podujatí. Ale, žiaľ, pre problémy v legislatíve ešte nenašli široké uplatnenie.

S cieľom poskytnúť optimálne pozemné rádiové pokrytie sú základňové stanice navrhnuté špeciálnym spôsobom, a to aj napriek dosahu 35 km. signál nepresahuje výšku letu lietadla. Niektoré letecké spoločnosti však už začali inštalovať malé základňové stanice do svojich lietadiel, aby poskytovali mobilnú komunikáciu vo vnútri lietadla. Takáto BS je spojená so zemou mobilnej siete používaním satelitný kanál. Systém je doplnený o ovládací panel, ktorý umožňuje posádke zapnúť a vypnúť systém, ako aj niektoré druhy služieb, ako napríklad vypnutie hlasu pri nočných letoch.

Pozrel som sa aj do kancelárie Tele2, aby som zistil, ako špecialisti kontrolujú kvalitu mobilnej komunikácie. Ak by pred pár rokmi bola takáto miestnosť zavesená k stropu s monitormi zobrazujúcimi sieťové údaje (preťaženie, výpadky siete atď.), tak časom potreba takého počtu monitorov zmizla.

Technológia sa postupom času vyvíjala a na sledovanie chodu celej siete v Moskve stačí taká malá miestnosť s niekoľkými špecialistami.

Pár pohľadov z kancelárie Tele2.

Na stretnutí zamestnancov spoločnosti sa diskutuje o plánoch dobytia hlavného mesta) Tele2 od začiatku výstavby až po súčasnosť dokázalo pokryť svojou sieťou celú Moskvu a postupne dobýja moskovský región, pričom spustilo viac ako 100 základňových staníc týždenne. Keďže teraz žijem v tejto oblasti, je to pre mňa veľmi dôležité. aby táto sieť čo najskôr prišla do môjho mesta.

Spoločnosť plánuje na rok 2016 poskytovať vysokorýchlostnú komunikáciu v metre na všetkých staniciach, začiatkom roku 2016 je komunikácia Tele2 prítomná na 11 staniciach: 3G / 4G komunikácia na staniciach metra Borisovo, Delovoy Tsentr, Kotelniki, Lermontovsky Prospekt, Troparevo , Shipilovskaya, Zyablikovo, 3G: Belorusskaya (Koltsevaya), Spartak, Pyatnitskoye Highway, Zhulebino.

Ako som povedal vyššie, Tele2 opustil formát GSM v prospech štandardov tretej a štvrtej generácie - 3G / 4G. To vám umožňuje inštalovať základňové stanice 3G / 4G s vyššou frekvenciou (napríklad vo vnútri Moskovského okruhu stojí BS vo vzdialenosti asi 500 metrov od seba), aby bola zabezpečená stabilnejšia komunikácia a vysoká rýchlosť mobilný internet, ktorý v sieťach predchádzajúcich formátov nebol.

Z kancelárie firmy idem v spoločnosti inžinierov Nikifora a Vladimira na jeden z bodov, kde potrebujú zmerať rýchlosť komunikácie. Nikifor stojí pred jedným zo stožiarov, na ktorých je nainštalované komunikačné zariadenie. Ak sa dobre pozriete, všimnete si kúsok ďalej naľavo ešte jeden takýto stožiar, s vybavením iných mobilných operátorov.

Aj keď sa to môže zdať zvláštne, ale mobilných operátorovčasto umožňujú svojim konkurentom používať ich vežové konštrukcie na umiestnenie antén (samozrejme za vzájomne výhodných podmienok). Stavba veže alebo stožiara je totiž drahá a takáto výmena ušetrí veľa peňazí!

Kým sme merali rýchlosť komunikácie, okoloidúce babky a ujovia sa Nikifora niekoľkokrát pýtali, či je špión)) „Áno, rušíme Rádio Liberty!“).

Výbava vyzerá skutočne nezvyčajne, z jej vzhľadu sa dá predpokladať čokoľvek.

Špecialisti spoločnosti majú veľa práce, keďže v Moskve a regióne má spoločnosť viac ako 7 tisíc zamestnancov. základňové stanice: asi 5 tisíc z nich. 3G a cca 2tis. LTE základňových staníc a v poslednej dobe sa počet BS zvýšil asi o tisíc viac.
Len za tri mesiace bolo v moskovskom regióne vysielaných 55 % z celkového počtu nových základňových staníc operátora v regióne. AT tento moment spoločnosť poskytuje kvalitné pokrytie územia, kde žije viac ako 90% obyvateľov Moskvy a Moskovského regiónu.
Mimochodom, v decembri bola sieť 3G Tele2 uznaná ako najlepšia v kvalite medzi všetkými metropolitnými operátormi.

Rozhodol som sa však osobne skontrolovať, aké dobré je pripojenie Tele2, a tak som si kúpil SIM kartu v najbližšom nákupnom centre na stanici metra Voikovskaja, kde je najviac jednoduchá tarifa„Veľmi čierna“ za 299 r (400 sms/minúta a 4 GB). Mimochodom, mal som podobný tarif Beeline, ktorý je o 100 rubľov drahší.

Skontroloval som rýchlosť bez toho, aby som sa vzdialil od pokladne. Príjem - 6,13 mb, prenos - 2,57 mb. Vzhľadom na to, že stojím v centre nákupného centra, je to dobrý výsledok, komunikácia Tele2 dobre preniká cez steny veľkého nákupného centra.

Na stanici metra Treťjakovskaja. Príjem signálu - 5,82 mb, prenos - 3,22 mb.

A na m. Krasnogvardeiskaya. Príjem - 6,22 mb, prenos - 3,77 mb. Merané pri východe z metra. Ak vezmeme do úvahy, že ide o okraj Moskvy, je to veľmi slušné. Myslím si, že spojenie je celkom prijateľné, môžeme s istotou povedať, že je stabilné, vzhľadom na to, že Tele2 sa objavil v Moskve len pred pár mesiacmi.

V hlavnom meste je stabilné pripojenie Tele2, čo je dobré. Veľmi dúfam, že rýchlo prídu do regiónu a ich spojenie budem môcť naplno využívať.

Teraz viete, ako funguje mobilná komunikácia!

Ak máte výrobu alebo službu, o ktorej chcete našim čitateľom povedať, napíšte mi - Aslan ( [e-mail chránený] ) a vynaložíme maximum najlepšia reportáž, ktorú uvidia nielen čitatelia komunity, ale aj stránka http://ikaketosdelano.ru

Prihláste sa aj na odber našich skupín v facebook, vkontakte,spolužiakov a v google+plus, kde budú zverejnené najzaujímavejšie veci z komunity plus materiály, ktoré tu nie sú a video o tom, ako to v našom svete chodí.

Kliknite na ikonu a prihláste sa!