Günümüzde en yaygın mobil iletişim türü, hücresel. Abonelere hücresel iletişim hizmetleri, faaliyet gösteren şirketler tarafından sağlanmaktadır.
Bir baz istasyonu ağı, bir cep telefonuna kablosuz iletişim sağlar.
Her istasyon, alanı ve konfigürasyonu araziye ve diğer parametrelere bağlı olan sınırlı bir alanda ağa erişim sağlar. Örtüşen kapsama alanları petek benzeri bir yapı oluşturur; bu görüntüden "hücresel iletişim" terimi geliyor. Bir abone hareket ettiğinde, telefonuna bir veya başka bir baz istasyonu tarafından hizmet verilir ve anahtarlama (hücre değişikliği) otomatik olarak, abone tarafından tamamen fark edilmeden gerçekleşir ve iletişim kalitesini etkilemez. Bu yaklaşım, düşük güçlü radyo sinyalleri kullanılarak geniş alanların mobil iletişim ağıyla kapsanmasına olanak tanır ve bu tür bir iletişimi sağlayan verimliliğe ek olarak, aynı zamanda yüksek seviyeÇevre dostu.
İşletme şirketi yalnızca teknik olarak mobil iletişim sağlamakla kalmaz, aynı zamanda ondan belirli bir dizi temel ve ek hizmet satın alan abonelerle ekonomik ilişkilere girer. Pek çok hizmet türü olduğundan, bunların fiyatları, adı verilen kümeler halinde birleştirilir. tarife planları. Faturalandırma sistemi (aboneye verilen hizmetlerin kayıtlarını tutan yazılım ve donanım sistemi), her bir aboneye verilen hizmetlerin maliyetinin hesaplanmasından sorumludur.
Operatörün faturalandırma sistemi, örneğin aboneye dolaşım hizmetleri sağlamak (diğer şehirlerde ve ülkelerde mobil iletişim kullanma yeteneği) gibi diğer şirketlerin benzer sistemleriyle etkileşime girer. Dolaşım da dahil olmak üzere mobil iletişim için tüm karşılıklı yerleşimler, abone, kendisi için tek bir yerleşim merkezi olan operatörü ile yapar.
Dolaşım - abonenin sözleşmesi olduğu "ev" operatörünün ağ kapsama alanı dışındaki mobil hizmetlere erişim.
Dolaşım sırasında, abone genellikle telefon numarasını tutar, cep telefonunu kullanmaya devam eder, aynı şekilde arama yapar ve alır. ev ağı. Bunun için gerekli tüm işlemler, operatörler arası trafik değişimi ve gerektiğinde diğer iletişim şirketlerinin kaynaklarının (örneğin, kıtalararası iletişim sağlayanların) çekilmesi de dahil olmak üzere otomatik olarak gerçekleştirilir ve aboneden ek işlemler gerektirmez. Ev ve misafir ağları farklı standartlarda iletişim hizmetleri sağlıyorsa, dolaşım hala mümkündür: Bir aboneye, telefon numarasını korurken ve aramaları otomatik olarak yönlendirirken, yolculuk süresi boyunca başka bir cihaz verilebilir.
Hücresel iletişimin tarihi.
Sivil mobil iletişim sistemlerinin oluşturulması çalışmaları 1970'lerde başladı. Bu zamana kadar, Avrupa ülkelerindeki geleneksel telefon ağlarının gelişimi öyle bir düzeye ulaşmıştı ki, iletişimin evrimindeki bir sonraki adım yalnızca telefonların mevcudiyeti olabilirdi. telefon iletişimi her yerde ve her yerde.
İlk sivil hücresel standarttaki ağlar - NMT-450 - 1981'de ortaya çıktı. Standardın adı Nordic Mobile Telephony (“kuzey ülkelerinin mobil telefonu”) kelimelerinin kısaltması olmasına rağmen, gezegendeki ilk hücresel ağ Suudi Arabistan'da konuşlandırıldı. İsveç, Norveç, Finlandiya'da (ve diğer İskandinav ülkelerinde), NMT ağları birkaç ay sonra çevrimiçi oldu.
İki yıl sonra, 1983'te Amerika Birleşik Devletleri'nde ilk AMPS ağı başlatıldı ( Gelişmiş Mobil Telefon Hizmeti), Bell Laboratuvarları araştırma merkezinde oluşturuldu.
Yaygın olarak ilk nesil hücresel iletişim sistemleri olarak adlandırılan NMT ve AMPS standartları, verilerin analog biçimde iletilmesini sağladı ve bu da uygun düzeyde gürültü bağışıklığı ve yetkisiz bağlantılara karşı koruma sağlamaya izin vermedi. Daha sonra, DAMPS (kısaltmanın ilk harfi görünüşünü Dijital - “dijital” kelimesine borçludur) gibi dijital teknolojilerin kullanımıyla geliştirilmiş modifikasyonlara sahiptiler.
Başlangıçta dijital teknolojiler temelinde oluşturulan ikinci nesil standartlar (2G olarak adlandırılır) - GSM, IS-95, IMT-MC-450 vb., ses kalitesi ve güvenlik açısından birinci nesil standartları aştı ve , daha sonra ortaya çıktığı gibi, geliştirme yeteneği standardının doğasında var.
Daha 1982 yılında, Avrupa Posta ve Telekomünikasyon İdareleri Konferansı (CEPT), tek bir dijital hücresel standart geliştirmek için bir grup kurdu. Bu grubun beyni GSM idi (Global System for Mobile Communications).
İlk GSM şebekesi 1992 yılında Almanya'da faaliyete geçmiştir. Bugün GSM, hem Rusya'da hem de tüm dünyada baskın hücresel iletişim standardıdır. 2004 yılında ülkemizde hücresel abonelerin %90'ından fazlası GSM şebekelerine hizmet veriyordu; dünyada GSM abonelerinin %72'si tarafından kullanılıyordu.
GSM ekipmanının çalışması için birkaç frekans bandı tahsis edilmiştir - adlarında sayılarla belirtilmiştir. Avrupa bölgesinde, GSM 900 ve GSM 1800 ağırlıklı olarak Amerika'da kullanılmaktadır - GSM 950 ve GSM 1900 (ABD'de standardın onaylandığı sırada “Avrupa” frekansları oradaki diğer servisler tarafından kullanılıyordu).
GSM standardının popülaritesi, aboneler için önemli özellikleriyle sağlandı:
– müdahaleye, müdahaleye ve "ikizlere" karşı koruma;
- çok sayıda ek hizmetin varlığı;
- "eklentiler" (GPRS, EDGE, vb. gibi) varlığında veri aktarımı sağlama yeteneği yüksek hızlar;
- çok sayıda piyasada varlığı telefon setleri GSM şebekelerinde çalışan;
– bir cihazı diğerine değiştirme prosedürünün basitliği.
Geliştirme sürecinde, GSM standardının hücresel ağları, mevcut altyapı üzerinde yüksek hızlı veri iletimi sağlayan bazı "eklentiler" nedeniyle genişleme olanağı elde etti. GPRS (Genel Paket Radyo Servisi) desteğine sahip GSM ağlarına 2.5G denir ve EDGE (Global Evolution için Gelişmiş Veri oranları) standardını destekleyen GSM ağlarına bazen 2.75G ağları denir.
1990'ların sonlarında, Japonya ve Güney Kore'de üçüncü nesil (3G) ağlar ortaya çıktı. 3G ağlarının inşa edildiği standartlar ile öncekiler arasındaki temel fark, yüksek hızlı veri aktarımının gelişmiş yetenekleridir; bu, bu tür ağlarda, özellikle video telefonda yeni hizmetlerin uygulanmasını mümkün kılar. 2002-2003 yıllarında, ilk ticari 3G ağları Batı Avrupa'nın bazı ülkelerinde faaliyet göstermeye başladı.
3G ağları şu anda dünyanın yalnızca birkaç bölgesinde mevcut olsa da, hücresel iletişim için standartlar oluşturmak için en büyük şirketlerin mühendislik ve teknik laboratuvarlarında çalışmalar devam etmektedir. dördüncü jenerasyon. Aynı zamanda, yalnızca veri aktarım hızında daha fazla artış değil, aynı zamanda çok sayıda hizmete erişmek için mobil iletişim için tahsis edilen frekans bantlarının bant genişliğini kullanma verimliliğinde bir artış ön plana çıkıyor. sınırlı bir alanda bulunan aboneler (özellikle megakentler için önemlidir).
Diğer mobil iletişim sistemleri.
Günümüzde hücresel iletişime ek olarak, radyo kanalları aracılığıyla mobil iletişimi de sağlayan, ancak diğer teknik ilkeler üzerine kurulmuş ve diğer abone terminallerine yönelik başka sivil iletişim sistemleri de bulunmaktadır. Cep telefonlarından daha az yaygındırlar, ancak cep telefonlarının kullanımı zor, imkansız veya ekonomik olmadığında kullanılırlar.
Sınırlı bir alanda iletişim için kullanılan DECT mikro hücresel iletişim standardı giderek daha popüler hale geliyor. DECT standardının baz istasyonu, birbirleriyle (en fazla 8 tanesine aynı anda servis verilebilir) ahize sağlama, çağrı yönlendirme ve ayrıca genel telefon şebekesine erişim sağlama yeteneğine sahiptir. DECT standardının potansiyeli, kentsel mikro bölgeler, bireysel şirketler veya apartmanlar içinde mobil iletişim sağlamayı mümkün kılar. Abonelerinin yalnızca ihtiyaç duyduğu düşük katlı binaların bulunduğu bölgelerde optimal oldukları ortaya çıktı. sesli iletişim ve onsuz yapabilir mobil iletim veriler ve diğer ek hizmetler.
Uydu telefonlarında baz istasyonları, düşük Dünya yörüngelerindeki uydularda bulunur. Uydular, geleneksel bir hücresel ağın konuşlandırılmasının imkansız veya kârsız olduğu yerlerde (denizde, geniş seyrek nüfuslu tundra, çöl vb. alanlarda) iletişim sağlar.
Abone terminallerine (genellikle telefon değil, radyo istasyonları denir) belirli bir bölge içinde iletişim sağlayan ana hatlar, her birinden önemli bir mesafede olduklarında bir terminalden diğerine bir radyo sinyali ileten baz istasyonları (tekrarlayıcılar) sistemleridir. başka. Kanal ağları genellikle departman çalışanlarına iletişim sağladığından (İçişleri Bakanlığı, Acil Durumlar Bakanlığı, " Ambulans”, vb.) veya büyük teknolojik sitelerde (otoyollar boyunca, bir şantiyede, fabrikaların topraklarında vb.), o zaman kanal terminallerinin eğlence yetenekleri yoktur ve tasarımda fırfırlar vardır.
Giyilebilir telsizler, ara iletişim sistemleri olmadan birbirleriyle doğrudan iletişim kurar. Bu tür mobil iletişim, hem devlet (polis, itfaiye vb.) hem de departman yapıları (depo kompleksi, otopark veya şantiye içindeki iletişim için) ve ayrıca özel kişiler (mantar toplayıcılar, avcılar-balıkçılar veya turistler), birbirleriyle iletişim kurmak için cep telefonlarından elde taşınır telsizleri kullanmanın daha kolay ve daha ucuz olduğu durumlarda (örneğin, hücresel şebeke kapsama alanının olmadığı uzak bölgelerde).
Çağrı, abone terminallerine - çağrı cihazlarına kısa mesajlar almayı sağlar. Şu anda, sivil iletişimde çağrı iletişimi pratik olarak kullanılmamaktadır, sınırlamaları nedeniyle, oldukça uzmanlaşmış çözümler alanına itilmektedir (örneğin, büyük tıbbi kurumlardaki personeli bilgilendirmeye, elektronik bilgi panolarına veri aktarmaya vb. .).
2004'ten bu yana, bir radyo kanalı üzerinden yüksek hızlı veri iletimi imkanı sağlayan yeni bir mobil iletişim alt türü giderek daha yaygın hale geldi (çoğu durumda bunun için Wi-Fi protokolü kullanılır). Kamu kullanımına açık (ücretli veya ücretsiz) Wi-Fi kapsama alanına sahip alanlara etkin noktalar denir. Bu durumda abone terminalleri bilgisayarlardır - hem dizüstü bilgisayarlar hem de PDA'lar. İnternet üzerinden iki yönlü sesli iletişim de sağlayabilirler, ancak bu özellik çok nadiren kullanılır, çoğunlukla bağlantı en yaygın İnternet servislerine - e-posta, web siteleri, anlık mesajlaşma sistemlerine (örneğin, ICQ) erişmek için kullanılır. vb.
Mobil iletişim nereye gidiyor?
Gelişmiş bölgelerde, yakın gelecek için mobil iletişimin geliştirilmesinde ana yön yakınsamadır: abone terminallerine bir ağdan diğerine otomatik geçiş sağlamak. etkili kullanım Tüm iletişim sistemlerinin yetenekleri. Aboneler için para tasarrufu yapmak ve iletişim kalitesini artırmak, otomatik geçiş, örneğin, GSM'den DECT'e (ve tersi), ile uydu iletişimi"zemine" ve sağlarken kablosuz iletim veri - GPRS, EDGE, Wi-Fi ve çoğu (örneğin, WiMAX) sadece beklemede olan diğer standartlar arasında.
Mobil iletişimin küresel ekonomideki yeri.
İletişim, dünya ekonomisinin en dinamik gelişen dalıdır. Fakat mobil iletişim"telekom"un diğer alanlarıyla karşılaştırıldığında bile daha hızlı gelişiyor.
2003 yılında, gezegendeki toplam cep telefonu sayısı, halka açık kablolu ağlara bağlı sabit cihazların sayısını aştı. Bazı ülkelerde, 2004'te mobil abonelerin sayısı, yaşayanların sayısından daha yüksekti. Bu, bazı kişilerin birden fazla "cep telefonu" kullandığı anlamına gelir - örneğin, hizmet verilen iki cep telefonu. farklı operatörler veya sesli iletişim için bir telefon ve mobil İnternet erişimi için kablosuz modem. Ayrıca her geçen gün daha fazla modül kablosuz iletişim teknolojik iletişim sağlamak için gereklidir (bu durumlarda aboneler insan değil, özel bilgisayarlardır).
Şu anda, hücresel operatörler, gezegenin ekonomik olarak gelişmiş tüm bölgelerinin topraklarının tam kapsamını sağlıyor, ancak ağların kapsamlı gelişimi devam ediyor. Mevcut ağın herhangi bir nedenle istikrarlı alım sağlayamadığı yerlerde (örneğin uzun tünellerde, metro alanında vb.) alımı iyileştirmek için yeni baz istasyonları kuruluyor. Ek olarak, hücresel ağlar yavaş yavaş düşük gelirli bölgelere nüfuz ediyor. Ekipman ve hizmetlerin maliyetinde keskin bir düşüşün eşlik ettiği mobil iletişim teknolojilerinin gelişimi, hücresel hizmetleri gezegendeki artan sayıda insan için kullanılabilir hale getiriyor.
Cep telefonu üretimi, yüksek teknoloji endüstrisinin en dinamik gelişen alanlarından biridir.
Cep telefonu servis sektörü de hızla büyüyor ve cihazları kişiselleştirmek için aksesuarlar sunuyor: orijinal zil seslerinden (zil seslerinden) anahtarlıklara, grafik ekran koruyuculara, kasa üzerindeki çıkartmalara, değiştirilebilir panellere, cihazı taşımak için kapaklara ve bağcıklara kadar.
Telefon türleri.
Hücresel (cep) telefon - hücresel ağda çalışan bir abone terminali. Esasen, her cep telefonuöncelikle abonelerin sesli iletişimini (bir ev veya misafir ağının kapsama alanında) sağlamaya odaklanan, aynı zamanda metin ve multimedya mesajlaşmayı destekleyen, bir modem ve basitleştirilmiş bir arayüz ile donatılmış özel bir bilgisayardır. Modern cep telefonları, dijital biçimde ses ve veri iletimi sağlar.
Cihazların daha önce "ucuz", "işlevsel", "iş" ve "moda" modellerine bölünmesi giderek anlamını yitiriyor - iş cihazları, aksesuarların kullanımı sonucunda moda modellerinin ve eğlence işlevlerinin özelliklerini kazanıyor, ucuz telefonlar moda oluyor ve moda telefonların işlevselliği hızla artıyor.
1999-2000'de zirveye ulaşan el cihazlarının minyatürleştirilmesi oldukça nesnel nedenlerle tamamlandı: el cihazları en uygun boyuta ulaştı, daha fazla küçültülmesi düğmelere basmayı, ekrandaki metni okumayı vb. Ancak cep telefonu gerçek bir sanat eseri haline geldi: geliştirmek dış görünüş cihazlar önde gelen tasarımcıları cezbeder ve sahiplerine cihazlarını kendi başlarına kişiselleştirmeleri için bolca fırsat verilir.
Şu anda, üreticiler cep telefonlarının işlevselliğine ve ana olarak (zaman pil ömrü, ekranlar geliştiriliyor vb.) ve ek özellikleri (dijital kameralar, ses kayıt cihazları, MP3 çalarlar ve diğer "ilgili" cihazlar cihazlara entegre edilmiştir).
Düşük fiyat aralığındaki bazı modeller hariç, hemen hemen tüm modern cihazlar, programları indirmenize izin verir. Çoğu cihaz Java uygulamalarını çalıştırabilir ve PDA'lardan devralınan veya onlardan taşınan işletim sistemlerini kullanan telefonların sayısı artmaktadır: Symbian, Akıllı Telefonlar için Windows Mobile, vb. Dahili telefonlar işletim sistemleri akıllı telefonlar ("akıllı" ve "telefon" - "akıllı telefon" İngilizce kelimelerinin birleşiminden).
İletişimciler günümüzde abone terminalleri olarak da kullanılabilir - GSM / GPRS'yi ve bazen EDGE ve üçüncü nesil standartları destekleyen bir modülle donatılmış cep bilgisayarları.
Hücresel ağların ses dışı hizmetleri.
Hücresel ağların aboneleri tarafından kullanılabilir bütün çizgi"aralığı" belirli bir telefonun özelliklerine ve operatör şirketinin teklif yelpazesine bağlı olan sesli olmayan hizmetler. Ev ağındaki servislerin listesi, dolaşımda bulunan servislerin listesinden farklı olabilir.
Hizmetler, iletişim (diğer insanlarla çeşitli iletişim biçimleri sağlama), bilgilendirici (örneğin, hava durumu tahminlerini veya piyasa fiyatlarını bildirme), İnternet erişimi sağlama, ticari (telefonlardan çeşitli mal ve hizmetler için ödeme yapmak için), eğlence (mobil oyunlar, testler , kumarhaneler ve piyangolar) ve diğerleri (buna örneğin mobil konumlandırma dahildir). Bugün, "kavşakta" giderek daha fazla hizmet var, örneğin, çoğu oyun ve piyango ödeniyor, mobil konumlandırma teknolojilerini kullanan oyunlar var, vb.
Hemen hemen tüm operatörler ve çoğu modern cihaz aşağıdaki hizmetleri destekler:
– SMS – Kısa Mesaj Servisi – kısa metin mesajlarının iletimi;
– MMS – Multimedya Mesaj Servisi – multimedya mesajlarının iletimi: fotoğraflar, videolar vb.;
– otomatik dolaşım;
- arayanın numarasının tanımlanması;
- doğrudan hücresel iletişim kanalları aracılığıyla çeşitli kişiselleştirme araçları sipariş etmek ve almak;
– İnternete erişim ve özel (WAP) sitelerin görüntülenmesi;
- özel kaynaklardan zil sesleri, resimler, bilgi materyalleri indirmek;
– yerleşik modem kullanılarak veri aktarımı (belirli bir cihaz tarafından hangi teknolojilerin desteklendiğine bağlı olarak çeşitli protokoller kullanılarak gerçekleştirilebilir).
Rusya'da mobil iletişim.
SSCB'de sivil mobil iletişim sistemleri yoktu. Bir miktar gerginlikle, “sivil”, 1970'lerin ve 80'lerin başında parti, devlet ve ekonomi temsilcileri için iletişim sağlamak için oluşturulan MRT-1327 standardı temelinde inşa edilen Altay mobil telefon sistemi olarak adlandırılabilir. liderlik. "Altay" bugüne kadar başarıyla işletilmektedir. Tabii ki, hücresel ağlarla rekabet edemez, ancak bazı son derece uzmanlaşmış görevleri çözmek için uygulama bulur: kentsel acil durum hizmetlerinin mobil birimleri için iletişim sağlamak, yaz kafelerine telefon kurmak vb.
NMT standardına göre inşa edilen ilk ticari hücresel ağlar 1991 sonbaharında Rusya'da kuruldu. Ülkemizde mobil telefonun öncüleri Delta Telecom (St. Petersburg) ve Moscow Cellular Communications idi. İlk cep telefonu 9 Eylül 1991'de St. Petersburg'da yapıldı: O zamanın belediye başkanı Anatoly Sobchak, meslektaşı New York belediye başkanını aradı.
Temmuz 1992'de, BeeLine AMPS ağına ilk aramalar yapıldı.
MTS tarafından oluşturulan ilk Rus GSM ağı, aboneleri Temmuz 1994'te bağlamaya başladı.
2005 yılında, Rusya'da GSM standardında hizmet veren üç federal hücresel operatör vardır: MTS, BeeLine ve MegaFon. Sundukları telekomünikasyon hizmetlerinin kapsamı ve kalitesi ve fiyatları hemen hemen aynıdır. 2005 yılına gelindiğinde, Moskova ve Moskova banliyölerindeki önde gelen metropol operatörlerinin ağlarındaki baz istasyonlarının sayısı yaklaşık 3.000'di ve kapsama alanı çoğu Avrupa ülkesininkini aştı. Bunlara ek olarak, çok sayıda yerel operatör var ve oldukça etkili bir şekilde çalışıyor - hem "Üç Büyük" ün yan kuruluşları hem de bağımsız şirketler.
Operatörler, ağlarının kapsamını artırarak ve nüfusun çeşitli kesimleri arasında mobil iletişimi yaygınlaştırarak pazarı aktif olarak geliştiriyorlar. 1990'ların ortalarında bir cep telefonu yalnızca nüfusun en zengin kesimlerinin temsilcilerine açık olsaydı, bugün neredeyse herkes mobil iletişimi kullanabilir. Rus operatörler ağlarında en son hizmetleri uygular ve çoğu Avrupa şirketinden bile önce bu hizmetler temelinde oluşturulmuş hizmetler sunar. Şu anda, üç federal GSM operatörü, 3G ticari ağlarının dağıtımına hazırlanıyor.
Federal ve yerel mobil operatörlerin GSM ağlarına ek olarak, Rusya'da diğer standartların ağları kullanılmaya devam ediyor: DAMPS, IS-95, NMT-450, DECT ve IMT-MC-450. İkinci standart federal bir statüye sahiptir ve bunun üzerine kurulu ağlar (örneğin, SkyLink) çok aktif olarak gelişmektedir. Ancak, ne kapsama alanı ne de hizmet verilen abone sayısı açısından GSM dışındaki tüm standartlardaki şebekeler, ilk üç federal operatör için önemli bir rekabet yaratamaz.
Edebiyat:
Malyarevsky A., Olevskaya N. Cep telefonun(popüler öğretici). E, "Peter", 2004
Zakirov Z.G., Nadeev A.F., Faizullin R.R. GSM standardının hücresel iletişimi. Mevcut durum, üçüncü nesil ağlara geçiş("MTS Kitaplığı"). M., Eko-Trendler, 2004
Popov V.I. GSM hücresel iletişiminin temelleri("Yakıt ve Enerji Kompleksinin Mühendislik Ansiklopedisi"). M., Eko-Trendler, 2005
Cep telefonunuzdan bir arkadaşınızın numarasını çevirdikten sonra ne olduğunu biliyor musunuz? Hücresel ağ onu Endülüs dağlarında veya uzak Paskalya Adası kıyılarında nasıl buluyor? Konuşma neden bazen aniden durur? Geçen hafta Beeline'ı ziyaret ettim ve hücresel iletişimin nasıl çalıştığını anlamaya çalıştım ...
Ülkemizin nüfuslu kısmının geniş bir alanı Baz İstasyonları (BS) tarafından kapsanmaktadır. Sahada kırmızı beyaz kuleler gibi görünürler ve şehirde konut dışı binaların çatılarına gizlenirler. Her istasyon, 35 kilometreye kadar mesafedeki cep telefonlarından bir sinyal alır ve bir cep telefonu ile servis veya ses kanalları aracılığıyla iletişim kurar.
Bir arkadaşınızın numarasını çevirdikten sonra, telefonunuz bir servis kanalı aracılığıyla en yakın Baz İstasyonu (BS) ile bağlantı kurar ve sizden seçim yapmanızı ister. ses kanalı. Baz istasyonu, talebi anahtara (MSC) ileten kontrolöre (BSC) gönderir. Arkadaşınız aynı hücresel ağdaysa, anahtar nerede olduğunu öğrenmek için Ev Konumu Kaydı'nı (HLR) kontrol eder. şu an aranan abone (evde, Türkiye'de veya Alaska'da) bulunur ve aramayı uygun santrale aktarır, buradan kontrolöre ve ardından Baz İstasyonuna iletir. Baz İstasyonu cep telefonuyla bağlantı kuracak ve sizi bir arkadaşınıza bağlayacaktır. Arkadaşınız başka bir şebekenin abonesiyse veya sabit hatlı bir telefonu ararsanız, anahtarınız başka bir şebekenin ilgili anahtarıyla bağlantı kuracaktır. Zor? Hadi daha yakından bakalım. Baz İstasyonu, iyi klimalı bir odaya kilitlenmiş bir çift demir dolaptır. Moskova'da sokakta +40 olduğu göz önüne alındığında, bir süre bu odada yaşamak istedim. Genellikle, Baz İstasyonu ya binanın çatı katında ya da çatıdaki bir konteynerde bulunur:
2. 
Baz İstasyonu anteni, her biri kendi yönünde "parlayan" birkaç sektöre bölünmüştür. Dikey anten telefonlarla iletişim kurar, yuvarlak anten Baz İstasyonunu kontrolöre bağlar:
3. 
Her sektör, kurulum ve konfigürasyona bağlı olarak aynı anda 72'ye kadar çağrıya hizmet verebilir. Bir Baz İstasyonu 6 sektörden oluşabilir, bu nedenle bir Baz İstasyonu 432'ye kadar çağrıya hizmet verebilir, ancak genellikle istasyonda kurulu daha az verici ve sektör vardır. Hücresel operatörler, iletişim kalitesini artırmak için daha fazla BS kurmayı tercih ediyor. Baz İstasyonu üç bantta çalışabilir: 900 MHz - bu frekanstaki sinyal daha fazla yayılır ve binaların içine daha iyi nüfuz eder 1800 MHz - sinyal daha kısa mesafelere yayılır, ancak 1 sektör 2100 MHz - 3G ağına daha fazla verici kurmanıza izin verir. kabinin 3G ekipmanıyla nasıl göründüğü:
4. 
Tarlalarda ve köylerde Baz İstasyonlarına 900 MHz vericiler kurulur ve Baz İstasyonlarının bir kirpi iğnesi gibi sıkıştığı şehirde, her üç bandın da vericileri bulunabilmesine rağmen, iletişim esas olarak 1800 MHz frekansında gerçekleştirilir. Aynı anda herhangi bir Baz İstasyonunda.
5. 
6. 
900 MHz'lik bir sinyal, istasyonda eşzamanlı olarak hizmet verilen abone sayısını yarı yarıya azaltarak, güzergahlar boyunca bazı Baz İstasyonlarının "menzilleri" 70 kilometreye kadar çıkabilmesine rağmen, 35 kilometreye kadar ulaşabilir. Buna göre telefonumuz, küçük dahili anteni ile 70 kilometreye kadar sinyal iletebilmektedir... Tüm Baz İstasyonları, optimum yer seviyesinde radyo kapsama alanı sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Bu nedenle, 35 kilometrelik menzile rağmen, radyo sinyali basitçe uçağın irtifasına gönderilmez. Bununla birlikte, bazı havayolları uçaklarına, uçak içinde kapsama alanı sağlayan düşük güçlü baz istasyonları kurmaya başladı bile. Böyle bir BS, karasal hücresel ağa bağlanır. uydu kanalı. Sistem, gece uçuşlarında sesi kapatmak gibi belirli hizmet türlerinin yanı sıra, mürettebatın sistemi açıp kapatmasını sağlayan bir kontrol paneli ile tamamlanmaktadır. Telefon, aynı anda 32 Baz İstasyonundan gelen sinyal gücünü ölçebilir. Servis kanalı üzerinden en iyi 6 (sinyal seviyesine göre) hakkında bilgi gönderir ve kontrolör (BSC) hangi BS'nin iletileceğine karar verir. geçerli arama(Devrilme) hareket halindeyseniz. Bazen telefon bir hata yapabilir ve sizi BS'ye aktarabilir. en kötü sinyal, bu durumda konuşma kesilebilir. Ayrıca, telefonunuzun seçtiği Baz İstasyonunda tüm ses hatlarının meşgul olduğu da ortaya çıkabilir. Bu durumda görüşme de kesintiye uğrayacaktır. Ayrıca sözde "üst kat sorunu" hakkında bilgilendirildim. Bir çatı katında yaşıyorsanız, bazen bir odadan diğerine geçerken konuşma kesintiye uğrayabilir. Bunun nedeni, telefonun bir odada bir BS'yi "görebilmesi" ve ikincisinde - diğerinde, eğer evin diğer tarafına giderse ve aynı zamanda, bu 2 Baz İstasyonu çok uzaktadır. birbirlerine ve "komşu" olarak kayıtlı değil mobil operatör. Bu durumda, bir çağrının bir BS'den diğerine aktarılması gerçekleşmez:
Metroda iletişim, sokaktaki ile aynı şekilde sağlanır: Baz İstasyonu - kontrolör - anahtar, tek farkı orada küçük Baz İstasyonlarının kullanılması ve tünelde kapsama alanı sıradan bir anten tarafından değil, özel bir yayılan kablo. Yukarıda yazdığım gibi, bir BS aynı anda 432'ye kadar arama yapabilir. Genellikle bu güç gözler için yeterlidir, ancak örneğin bazı tatillerde BS, aramak isteyen kişi sayısıyla baş edemeyebilir. Bu genellikle olur Yılbaşı herkes birbirini tebrik etmeye başladığında. SMS, servis kanalları aracılığıyla iletilir. 8 Mart ve 23 Şubat'ta insanlar birbirlerini SMS yoluyla tebrik etmeyi, komik tekerlemeler göndermeyi tercih ediyor ve telefonlar genellikle bir ses kanalının tahsisi konusunda BS ile anlaşamıyor. Bana ilginç bir hikaye anlatıldı. Moskova'nın bir bölgesinden abonelerden hiçbir yere ulaşamadıkları konusunda şikayetler gelmeye başladı. Teknisyenler anlamaya başladı. Ses kanallarının çoğu ücretsizdi ve tüm servis kanalları meşguldü. Bu BS'nin yanında sınavların yapıldığı ve öğrencilerin sürekli kısa mesaj alışverişinde bulunduğu bir enstitü olduğu ortaya çıktı. Telefon, uzun SMS'leri birkaç kısa mesaja böler ve her birini ayrı gönderir. Teknik servis çalışanlarının bu tür tebrikleri MMS kullanarak göndermeleri tavsiye edilir. Daha hızlı ve daha ucuz olacak. Baz İstasyonundan çağrı kontrolöre gider. BS'nin kendisi kadar sıkıcı görünüyor - sadece bir dizi dolap:
7. 
Ekipmana bağlı olarak, kontrolör 60'a kadar Baz İstasyonuna hizmet verebilir. BS ile kontrolör (BSC) arasındaki iletişim, bir radyo röle kanalı veya optik aracılığıyla gerçekleştirilebilir. Kontrolör, dahil olmak üzere radyo kanallarının çalışmasını kontrol eder. abonenin hareketini, bir BS'den diğerine sinyal iletimini kontrol eder. Anahtar çok daha ilginç görünüyor:
8. 
9. 
Her bir anahtar 2 ila 30 kontrolöre hizmet eder. Zaten ekipmanlı çeşitli dolaplarla dolu büyük bir salonu kaplar:
10. 
11. 
12. 
Anahtar trafik kontrolünü gerçekleştirir. İnsanların ilk önce “kız” dediği eski filmleri hatırlıyor musunuz ve ardından kabloları yeniden bağlayarak onları başka bir aboneye bağladı mı? Modern anahtarlar aynı şeyi yapar:
13. 
Ağı kontrol etmek için Beeline'ın sevgiyle "kirpi" olarak adlandırdıkları birkaç arabası var. Şehirde dolaşıyorlar ve kendi ağlarının sinyal seviyesinin yanı sıra "Üç Büyük" ten meslektaşları ağının seviyesini de ölçüyorlar:
14. 
Böyle bir arabanın tüm çatısı antenlerle süslenmiştir:
15. 
İçeride yüzlerce arama yapan ve bilgi toplayan ekipman var:
16. 
Anahtarlar ve kontrolörler üzerinde 24 saat kontrol, Ağ Kontrol Merkezi'nin (NCC) Görev Kontrol Merkezi'nden gerçekleştirilir:
17. 
Hücresel ağı izlemek için 3 ana alan vardır: kaza oranı, istatistikler ve abonelerden gelen geri bildirimler. Tıpkı uçaklarda olduğu gibi, tüm hücresel ağ ekipmanı, MCC'ye bir sinyal gönderen ve sevk görevlilerinin bilgisayarlarına bilgi veren sensörlere sahiptir. Bazı donanımlar arızalıysa, monitördeki ışık "yanıp söner". MSC ayrıca tüm anahtarlar ve kontrolörler için istatistikleri takip eder. Önceki dönemlerle (saat, gün, hafta vb.) karşılaştırarak analiz eder. Düğümlerden birinin istatistikleri önceki göstergelerden keskin bir şekilde farklılaşmaya başlarsa, monitördeki ışık tekrar “yanıp sönmeye” başlar. Geri bildirim abone servis operatörleri tarafından kabul edilir. Sorunu çözemezlerse, çağrı teknik bir uzmana aktarılır. Güçsüz olduğu ortaya çıkarsa, şirkette ilgili ekipmanın çalışmasında yer alan mühendisler tarafından çözülen bir “olay” yaratılır. Anahtarlar 2 mühendis tarafından 24 saat izlenir:
18. 
Grafik, Moskova anahtarlarının etkinliğini göstermektedir. Geceleri neredeyse hiç kimsenin aramadığı açıkça görülüyor:
19. 
Kontrolörler üzerindeki kontrol (totoloji için özür dilerim) Ağ Kontrol Merkezinin ikinci katından gerçekleştirilir:
22. 
21. 
Elbette, "cep telefonu" ifadesini sık sık duyarsınız. Cep telefonuna neden cep telefonu dendiğini hiç merak ettiniz mi? Bu materyalde, hücresel iletişimin ortaya çıkış tarihi ve çalışma prensipleri hakkında konuşacağız.
cep telefonlarının tarihi
Amerikalı gazeteci Robert Sloss, 1910 gibi erken bir tarihte "cep telefonlarının" gelişini öngördü. Öncelikle yeni teknoloji polis hizmete girdi - 1921'de Detroit'teki kolluk kuvvetleri 2 MHz bandında telsiz iletişimi yoluyla sevk memurlarından bilgi aldı ve 1940'a kadar cep telefonları ülke genelinde 10.000 polis arabasındaydı. Ve 1946'da, ilk halka açık mobil telsiz telefon St. Louis'de ortaya çıktı. İletişim iki bantta gerçekleştirildi - 150 ve 450 MHz.
1957'de Moskova mühendisi Kupriyanovich, LK-1 cep telefonunu tanıttı. Prototip "cep telefonu" üç kilogram ağırlığındaydı ve ilçede 25-30 km aramayı mümkün kıldı.
Ertesi yıl, Kupriyanovich, sadece yarım kilogram ağırlığında ve bir kutu sigara büyüklüğünde, gözle görülür şekilde daha gelişmiş bir model LK-1'i tanıttı.
Aynı zamanda, Voronezh İletişim Araştırma Enstitüsü'nden uzmanlar, dünyanın ilk otomatik (bundan önce aboneler manuel olarak bağlandı) Altay mobil iletişim sistemini geliştirdi. 1970 yılına kadar SSCB'nin 30 şehrinde 150 ve 330 megahertz frekansında çalıştı. Her şehre bir baz istasyonu tarafından hizmet verildi, menzil 50 ila 100 km arasındaydı, Altay'a çağrılar yapıldı, şehir içi ve uzun mesafe / uluslararası numaralar.
Modern hücresel iletişim sistemleri, 1978'de ABD'de, 800 MHz bandında 2 bin abone için bu tür ilk sistemin testleri Chicago'da başladığında ortaya çıktı. Şehrin sakinleri ilk ticari hücresel iletişim sistemini Ekim 1983'te AT&T'den aldı. Ve ticari olarak başarılı ilk hücresel ağ, Fin Autoradiopuhelin'di (ARP, "Otomobil Radyotelefonu"). 1986'da 30 binden fazla abone kullandı.
Hücresel Nasıl Çalışır?
Modern bir hücresel ağ, kapsama alanı boyunca eşit olarak dağıtılmış çok frekanslı VHF alıcı-vericileri olan baz istasyonlarından oluşur. Dıştan, özel donanıma sahip büyük kırmızı veya beyaz kulelere benziyorlar.
Antenin dikey kısımları mobil iletişimden sorumludur, yuvarlak olanlar kontrolör ile iletişimi sağlar. eylem yarıçapı Baz istasyonu- 35 kilometre (ancak bu sınır değildir, aşağıya bakın). Her baz istasyonunun altı hizmet sektörü vardır, bir sektör aynı anda 70'e kadar telefon görüşmesi alır. 6 ile 70'i çarparsan Yeni Yılı neden kimsenin atlatamadığını anlayacaksın :). Baz istasyonları dört bantta çalışır:
900 MHz. Hizmet verilen en küçük abone sayısı ve maksimum kapsama alanı. Baz istasyonunun kapsama alanında (örneğin kırsal alanlar) çok fazla abone yoksa kapsama yarıçapı 70 km'ye ulaşır.
-1 800 MHz. En büyük sayı hizmet verilen aboneler, düşük kapsama alanı, kalın duvarlardan iyi sinyal girişi. Bu tür istasyonlar şehirlerde kurulur.
-2 100 MHz. Önceki nesil bağlantısı olan istasyonlar - 3G.
-2 500 MHz. Yeni nesil iletişime sahip istasyonlar - 4G.
Yakındaki istasyonlar asla aynı aralıkta çalışmaz - aksi takdirde parazit paraziti önlenemez.
"Hücresel" adı nereden geldi?
Peki ya yüzlerce? Pek çok temel ağ kullanılır, çemberler-yarıçaplar üst üste bindirilir ve birlikte petek benzeri bir ağ oluşturur. Bu nedenle teknolojinin adı - "hücresel iletişim". Yedi hücreden oluşan bir gruba küme denir.
Bu yaklaşım, mobil aboneye aynı anda birkaç avantaj sağlar. Birincisi, mobil iletişim hücrelerinin "yoğun" düzeni, kesintisiz iletişim sağlar - aksine sabit iletişim, tek bir hatta bağlı değiliz. İkinci olarak, bir mobil (diğer adıyla cep) telefon, en büyük sinyal zayıflamasıyla istasyondan otomatik olarak en küçüğüne doğru hareket eder, yani. sağlar en iyi kalite bağlantılar. Devir teslim kontrolörü, eski istasyondan yenisine "kesintisiz" geçişten sorumludur.
Şimdi abone tarafında her şeyin nasıl çalıştığına bakalım. Çalışan bir cep telefonu her zaman bir baz istasyonu sinyali için havayı tarar. Bir sinyal bulunduğunda, hücre benzersiz tanımlama kodunu istasyona gönderir. Ardından, bir analog veya dijital protokol (örneğin, CDMA, GSM, UMTS) aracılığıyla radyo paketlerinin periyodik değişimi başlar. İstasyondan aboneye iletişim kanalı DownLink ("downlink") olarak adlandırılır, aboneden istasyona - UpLink ("uplink") Birini aradığınızda, telefon istasyonla bağlantı kurar ve bir ses kanalı tahsis edilmesini ister. İstasyon, sinyali kontrolöre iletir, bu da - anahtara. Abone başka bir hücresel operatör kullanıyorsa, istek "onun" anahtarına gider, sizinle aynı şebekede ise, anahtar aboneyi kendisi bulur ve aramayı ona yönlendirir.
Hücresel iletişimin gelişimi 1888'de başladı. O zaman Heinrich Hertz kurulumu icat etti ve daha sonra onun yardımıyla elektromanyetik dalgaların varlığı gerçeği ve bunların tespit edilme olasılığı kanıtlandı.
Ardından, 25 Nisan 1895'te Alexander Stepanovich Popov, sinyal iletimi için elektromanyetik dalgaların kullanılması olasılığı hakkında bir rapor yayınladı. O zaman, elektriksel salınımları kaydetmek için kullanılan bir cihazı ilk gösteren kişiydi - bir bağdaştırıcı. Tabii ki, daha önce modern teknolojiler Sınırsız trafiğe sahip tarifeler için kullanılmasına izin veren , hala uzaktı, ancak başlangıç verildi.
Aynı zamanda, aynı 1895'te araştırmacı Guglielmo Marconi, elektromanyetik dalgalarla bir deney yaptı. O zamanki amacı, mesajları iletmek için bir cihaz yaratma olasılığıydı. Mart 1896'da Popov, kendi tasarımının aynı cihazını kullanarak, sadece iki kelimeden oluşan kısa bir radyogramı iletmeyi başardı: “Heinrich Hertz”, 250 metre mesafeye.
Kısa bir süre sonra, 1897'de Marconi, Popov'unkine çok benzeyen bir cihazın patentinin sahibi oldu. Ardından, 1901'de Marconi, Thornisroft buharlı vagonuna bir tür radyo yerleştirdi ve böylece ilk "mobil" iletişimi gerçekleştirdi. O zamandan beri, radyo iletişiminin gerçekten hızlı gelişimi başladı ve her şeyden önce, bu başarılar donanmada kudret ve esasla kullanıldı.
Modern hücresel iletişimin oluşum tarihinde keskin ve önemli bir dönüm noktası 1946'da Amerika Birleşik Devletleri'nde meydana geldi. AT&T, o zaman ilk kez bireylere mobil hizmetler sağladı. Daha sonra cep telefonu sadece arabaya yerleştirildi, yaklaşık 12 kilogram (26.5 pound) ağırlığındaydı ve aslında hem telefonu hem de alıcı-vericiyi birleştirdi ve içinde alım ve iletim tamamen farklı radyo frekanslarında gerçekleştirildi. Böylece iletişim, bir tekrarlayıcı veya bir baz istasyonu aracılığıyla gerçekleştirildi.
"Baz istasyonu - telefon" kanalına "yukarı bağlantı" (yani "yukarı bağlantı") adı verildi, ancak "telefon - baz istasyonu" kanalının kendisine "downlink" (başka bir deyişle "downlink") adı verildi.
Böyle bir telsiz telefon sistemi ile tüm şehre bir kuleye monte edilmiş bir anten ile hizmet verilmiş ve böylece yaklaşık 25 kanal mevcut olmuştur. Bir araba anteni için, bir radyo dalgasını 70 kilometreye kadar bir mesafeye iletebilecek bir dalga vericisine ihtiyaç vardı. Bu nedenle, böyle bir sistemle herkes mobil iletişimden zevk alamaz - sonuçta, tüm kanallar için yeterli olmazdı.
Ancak şimdi telsiz olarak bilinen cihaz zaten yarı çift yönlü bir cihazdır. Böyle bir sistem, iki kişinin aynı radyo dalgasında (yani aynı frekanstaki bir radyo dalgasında) iletişim kurması durumunda, yalnızca sırayla konuşabilecekleri anlamına gelir. Bir cep telefonu da tam çift yönlü bir ağdır. Bu sistem, konuşmak için bir frekansı, dinlerken başka bir frekansı kullanacağınız anlamına gelir. Bu sırayla, her iki muhatap da elbette aynı anda konuşabilir.
Hücresel iletişim ilkesi fikri, doğal olarak aşağıdakileri ima eder:
Tüm kapsama alanları ile baz istasyonları, boyutları zaten ağ abonelerinin bölgesel yoğunluğu tarafından belirlenen bir tür hücre oluşturur. Örneğin, bütün bir ülkeyi kapsayan bir ağda, hücre sayısı gerçekten çok fazla olabilir.
Böylece, anten bu tür her bir hücrenin ortasına yerleştirilir. Girişim girişimini azaltmak için komşu hücrelerde farklı frekanslar kullanılır. Bu nedenle aynı frekanslar sadece birbirinden yeterli uzaklıkta bulunan hücrelerde kullanılabilir. Yedi hücreden oluşan bir gruba "küme" denir. Ek olarak, maksimum hücre yarıçapı, Tekniksel kabiliyetler ve 35 kilometredir (yaklaşık 22 mil).
Bu nedenle, gerçek bir ağdaki hücre boyutu aşağıdaki faktörlerden bazılarına bağlı olabilir:
Birincisi, coğrafi konumdur. Tabii ki, tepelerdeki ve düz arazideki hücrelerin yarıçapı, engebeli arazidekinden biraz daha büyüktür.
İkincisi, kullanıcı sayısı. Aynı hücresel düğüm üzerindeki telefon yükünün, bu düğümün bant genişliği ile sınırlı olduğu açıktır, çünkü aynı anda işleyebileceği sınırlı sayıda çağrı vardır.
Ayrıca ağın baz istasyonlarından birinin çalışması için kullanılan frekans kanalları bu ağın diğer baz istasyonları tarafından da kullanılabilir.
Diğer şeylerin yanı sıra, "el değiştirme" kavramı da ima edilir. Bu, bir baz istasyonu kapsama alanından diğerine hareket eden bir ağ abonesinin, örneğin Beeline'ın, hem bir mobil aboneyle hem de sabit, kablolu bir ağın abonesiyle sürekli, kesintisiz iletişim sağlayabileceği anlamına gelir.
Şebekeler ayrıca oldukça geniş alanları da kapsar, bu nedenle, bu baz istasyonlarından kesinlikle herhangi birinin kapsama alanında bulunan abone, bağımsız olarak iletişim kurabilir veya başka bir abone onu ve kesinlikle konumundan bağımsız olarak onu arayabilir. Dolaşım hizmetinin temeli veya örneğin, aynı Megafon telefon numaralarını ülke dışında tutma yeteneği buna dayanmaktadır.
Modern radyo iletişiminin yönleri.
Mevcut aşamada, Avrupa'daki mobil ağlar için aşağıdaki frekans aralıkları tahsis edilmiştir. Bu nedenle, 890 - 915 MHz (GSM bandı), 1710 - 1785 MHz (DCS bandı) frekansları ileri yönde, yani bir cep telefonundan bir baz istasyonuna (başka bir deyişle "uplink") iletişim kurmak için kullanılır. .
Ancak 935 - 960 MHz (GSM bandında), 1805 - 1880 MHz (DCS bandında) frekansları zaten ters yönde, yani baz istasyonundan cep telefonuna (başka bir deyişle) iletişim kurmak için kullanılıyor. , "aşağı bağlantı"). Böylece, GSM bandının tamamının 2-25 MHz bandında, DCS bandının ise 2–75 MHz bandında olduğunu varsayabiliriz.
Modern cep telefonları çok düşük güçte bir verici kullanır. Bu nedenle, birçok cihazın iki sinyal değeri vardır: 0,6 W ve 3 W (örneğin, çoğu radyo vericisi 4 W veya daha fazla tüketir). Cep telefonlarının inanılmaz derecede düşük güç tüketimi nedeniyle, öncelikle pille çalışabilirler. Küçük gücün küçük piller anlamına geldiği gerçeğinden hareketle, cep telefonlarını mobil yapan da budur.
Tabii ki, hücresel iletişimin kullanımı, boyutu ne olursa olsun, herhangi bir şehirde çok fazla sayıda baz istasyonu gerektirir.
Örneğin, tipik bir metropol bölgesinde yüzlerce trafo merkezi kullanılır. Bu, yeterli yatırım gerektirir, ancak cep telefonu kullanan inanılmaz sayıda insan nedeniyle, iletişim maliyeti belirli bir kişi için çok pahalı değildir.
Hücresel iletişim, tekerlek, elektrik, internet ve bilgisayarla birlikte insanlığın en faydalı icatlarından biri olarak kabul edilir. Ve sadece birkaç on yıl içinde, bu teknoloji bir dizi devrim yaşadı. Kablosuz iletişim nasıl başladı, hücreler nasıl çalışıyor ve yeni mobil standart ne gibi fırsatlar sunacak? 5G?
Cep telefonu radyosunun ilk kullanımı, ABD Detroit polisinin merkezi bir vericiden polis arabalarındaki alıcılara bilgi iletmek için 2 MHz bandında tek yönlü sevk iletişimini kullandığı 1921 yılına dayanmaktadır.
cep telefonu nasıl ortaya çıktı
İlk kez, 1947'de hücresel iletişim fikri ortaya atıldı - Bell Labs Douglas Ring ve Ray Young'dan mühendisler bunun üzerinde çalıştı. Bununla birlikte, uygulanması için gerçek beklentiler, yalnızca şirket çalışanlarının hücresel iletişim donanım platformu için çalışan bir mimari geliştirdiği 1970'lerin başında ortaya çıkmaya başladı.
Bu nedenle, Amerikalı mühendisler, verici istasyonları merkeze değil, “hücrelerin” köşelerine yerleştirmeyi önerdiler ve bir süre sonra abonelerin iletişimi kesmeden bu “hücreler” arasında hareket etmelerini sağlayan bir teknoloji icat edildi. Bundan sonra, böyle bir teknoloji için işletim ekipmanı geliştirmeye devam ediyor.
Motorola sorunu başarıyla çözdü - mühendisi Martin Cooper, 3 Nisan 1973'te bir cep telefonunun ilk çalışan prototipini gösterdi. Hemen sokaktan rakip bir şirketin araştırma bölümünün başkanını aradı ve ona kendi başarılarından bahsetti.
Motorola yönetimi gelecek vaat eden projeye hemen 100 milyon dolar yatırım yaptı, ancak teknoloji ticari pazara yalnızca on yıl sonra girdi. Bu gecikme, ilk başta hücresel baz istasyonlarının küresel bir altyapısını oluşturmanın gerekli olmasından kaynaklanmaktadır.
Amerika Birleşik Devletleri'nde, bu çalışma AT & T - telekomünikasyon devi federal hükümetten gerekli frekansların lisanslarını aldı ve en büyük Amerikan şehirlerini kapsayan ilk hücresel ağı kurdu. Ünlü Motorola DynaTAC 8000 ilk cep telefonuydu.
İlk cep telefonu 6 Mart 1983'te satışa çıktı. Neredeyse 800 gram ağırlığındaydı, 30 dakikalık konuşma süresi için tek bir şarjla çalışabilir ve yaklaşık 10 saat şarj edilebilir. Aynı zamanda, cihaz 3.995 dolara mal oldu - o zaman harika bir miktar. Buna rağmen, cep telefonu bir anda popüler oldu.
Neden hücresel denir
Mobil iletişim ilkesi basittir - abonelerin bağlantısının sağlandığı bölge, her birine bir baz istasyonu tarafından hizmet verilen ayrı hücrelere veya "hücrelere" bölünmüştür. Aynı zamanda, her "hücrede" abone aynı hizmetleri alır, bu nedenle kendisi bu sanal sınırların aşıldığını hissetmez.
Tipik olarak, ekipman ve antenleri olan bir çift demir dolap şeklinde bir baz istasyonu, özel olarak inşa edilmiş bir kuleye yerleştirilir, ancak şehirde genellikle yüksek binaların çatılarına yerleştirilirler. Ortalama olarak, her istasyon, cep telefonlarından 35 kilometreye kadar bir mesafeden bir sinyal yakalar.
Servis kalitesini artırmak için operatörler ayrıca femtocell'ler de kuruyorlar - küçük bir alana hizmet etmek için tasarlanmış düşük güçlü ve minyatür hücresel istasyonlar. İhtiyaç duyulan yerlerde kapsama alanını önemli ölçüde iyileştirmenize izin veriyorlar.Rusya'daki hücresel iletişim uzayla birleştirilecek
Şebekedeki bir cep telefonu havayı dinler ve baz istasyonundan bir sinyal bulur. İşlemci ve RAM'e ek olarak, modern bir SIM kartın içine, hücresel ağda oturum açmanıza izin veren benzersiz bir anahtar dikilmiştir. Telefon ve istasyon arasındaki iletişim, farklı protokoller kullanılarak gerçekleştirilebilir - örneğin, dijital DAMPS, CDMA, GSM, UMTS.
Farklı operatörlerin hücresel ağları birbirine ve sabit hatta bağlanır. telefon ağı. Telefon baz istasyonunun kapsama alanından çıkarsa, cihaz başkalarıyla iletişim kurar - abone tarafından kurulan bağlantı, hareket halindeyken sürekli iletişim sağlayan diğer "hücrelere" fark edilmeden iletilir.
Rusya'da yayın için üç bant onaylanmıştır - 800 MHz, 1800 MHz ve 2600 MHz. 1800 MHz bandı, yüksek kapasitans, uzun menzil ve yüksek nüfuz gücünü bir araya getirdiği için dünyanın en popüler bandı olarak kabul edilir. Artık çoğu mobil ağın çalıştığı yer burasıdır.
Mobil iletişim standartları nelerdir?
İlk cep telefonları 1G teknolojileriyle çalıştı - bu, ana kısmı NMT - Nordic Mobile Telephone olan analog telekomünikasyon standartlarına dayanan ilk nesil hücresel iletişimdir. Yalnızca ses trafiğinin iletilmesi için tasarlanmıştır.
1991'de 2G'nin doğuşu atfedildi - yeni neslin ana standardı GSM oldu (Mobil İletişim için Küresel Sistem). Bu standart bugün hala desteklenmektedir. Bu standartta iletişim dijital hale geldi, ses trafiğini şifrelemek ve SMS göndermek mümkün hale geldi.
GSM içindeki veri aktarım hızı 9,6 kbps'yi geçmedi, bu da video veya yüksek kaliteli ses aktarımını imkansız hale getirdi. 2.5G olarak bilinen GPRS standardı, sorunu çözmeyi amaçlıyordu. İlk kez cep telefonu sahiplerinin interneti kullanmasına izin verdi.
Bu standart halihazırda 114 Kbps'ye kadar veri aktarım hızları sağlamıştır. Ancak, kısa süre sonra kullanıcıların sürekli artan taleplerini karşılamayı da bıraktı. Bu sorunu çözmek için, 2000 yılında İnternet hizmetlerine 2 Mbps veri aktarım hızında erişim sağlayan 3G standardı geliştirildi.
3G'nin bir diğer farkı, her aboneye bir IP adresi atanmasıydı, bu da cep telefonlarını internete bağlı küçük bilgisayarlara dönüştürmeyi mümkün kıldı. İlk ticari 3G ağı 1 Ekim 2001'de Japonya'da başlatıldı. Gelecekte, standardın verimi art arda artırıldı.
En modern standart, yalnızca yüksek hızlı veri aktarım hizmetleri için tasarlanan dördüncü nesil 4G iletişimidir. Bant genişliği 4G ağları, kullanıcıya internette gezinmek için neredeyse sınırsız fırsatlar veren 300 Mbps'ye ulaşma kapasitesine sahiptir.
Geleceğin hücresel iletişimi
4G standardı, gigabaytlarca bilginin sürekli iletimi için tasarlanmıştır, ses iletimi için bir kanalı bile yoktur. Son derece verimli çoğullama şemaları nedeniyle, böyle bir ağda yüksek çözünürlüklü bir film indirmek kullanıcı için 10-15 dakika sürecektir. Ancak, yetenekleri bile zaten sınırlı olarak kabul edilir.
2020'de, büyük miktarda verinin 10 Gbps'ye kadar ultra yüksek hızlarda aktarılmasına izin verecek yeni nesil 5G iletişiminin resmi lansmanı bekleniyor. Ayrıca standart, aşağıdakilere bağlanmanıza izin verir: Yüksek hızlı internet 100 milyara kadar cihaz.
Gerçek Nesnelerin İnterneti'nin ortaya çıkmasına izin verecek olan 5G'dir - milyarlarca cihaz gerçek zamanlı olarak bilgi alışverişinde bulunacak. Uzmanlara göre ağ trafiği yakında %400 artacak. Örneğin, arabalar sürekli olarak küresel ağda olacak ve trafik verilerini alacak.
Düşük gecikme, araçlar ve altyapı arasında gerçek zamanlı iletişim sağlayacaktır. Güvenilir ve her zaman açık bir bağlantının, ilk kez tam otonom araçların yollara çıkması için yolu açması bekleniyor.
Rus operatörler zaten yeni özellikleri deniyorlar - örneğin, Rostelecom bu yönde çalışıyor. Şirket, Skolkovo inovasyon merkezinde 5G ağlarının inşası konusunda bir anlaşma imzaladı. Projenin uygulanması, yakın zamanda hükümet tarafından onaylanan "Dijital Ekonomi" devlet programına dahil edilmiştir.