携帯電話はどのように機能するのでしょうか? 電話はどのように機能しますか? 場所とチャンネル

18.01.2021

携帯電話通信は、車輪、電気、インターネット、コンピューターと並んで、人類の最も有用な発明の 1 つと考えられています。 そして、わずか数十年の間に、このテクノロジーは多くの革命を経験しました。 ワイヤレス通信はどこで始まり、セルはどのように機能し、新しいモバイル標準によってどのような機会が開かれるのでしょうか? 5G?

携帯電話無線が最初に使用されたのは 1921 年に遡ります。当時、米国ではデトロイト警察が 2 MHz 帯域の一方向のディスパッチ通信を使用して、中央送信機からパトカーの受信機に情報を送信していました。

携帯電話通信はどのようにして誕生したのでしょうか?

初めてのアイデア 携帯電話通信は 1947 年に提案され、ベル研究所のエンジニアであるダグラス リングとレイ ヤングがそれに取り組みました。 しかし、その実装の本当の見通しが立ち始めたのは、同社の従業員がセルラー ハードウェア プラットフォーム用の実用的なアーキテクチャを開発した 1970 年代初頭になってからでした。

したがって、アメリカの技術者は、送信局を「セル」の中心ではなく隅に配置することを提案し、少し後に、加入者が通信を中断することなくこれらの「セル」間を移動できる技術が発明されました。 この後は、そのような技術のための操作装置の開発が残っています。

この問題はモトローラによって首尾よく解決されました。同社のエンジニアであるマーティン・クーパーは、1973 年 4 月 3 日に携帯電話の最初に動作するプロトタイプをデモンストレーションしました。 彼は競合他社の研究部門の責任者に街頭から直接電話し、自分の成功について話しました。

Motorola の経営陣は、この有望なプロジェクトに直ちに 1 億ドルを投資しましたが、この技術が商業市場に投入されたのはわずか 10 年後でした。 この遅れは、最初に携帯電話基地局の世界的なインフラストラクチャを構築する必要があったという事実によるものです。


米国では、AT&T がこの取り組みに取り組みました。通信大手は連邦政府から必要な周波数のライセンスを取得し、米国最大の都市をカバーする最初の携帯電話ネットワークを構築しました。 最初の携帯電話は有名な Motorola DynaTAC 8000 でした。

最初の携帯電話は 1983 年 3 月 6 日に発売されました。 重さは約800グラムで、1回の充電で30分間の通話が可能で、約10時間の充電が可能だった。 さらに、このデバイスの価格は 3,995 ドルで、当時としては驚異的な金額でした。 それにもかかわらず、携帯電話は瞬く間に普及しました。

この接続がセルラー接続と呼ばれるのはなぜですか?

原理 モバイル通信シンプル - 加入者の接続が提供される領域は、個別のセルまたは「セル」に分割され、それぞれが基地局によってサービスを受けます。 同時に、各「セル」で加入者は同一のサービスを受けるため、加入者自身はこれらの仮想境界を越えているとは感じません。

通常、機器とアンテナを備えた一対の鉄製のキャビネットの形をした基地局は、特別に建てられた塔の上に設置されますが、都市部では高層ビルの屋上に設置されることがよくあります。 平均して、各ステーションは最大 35 キロメートルの距離で携帯電話からの信号を受信します。

サービスの品質を向上させるために、通信事業者はフェムトセル (狭いエリアにサービスを提供するように設計された低電力の小型携帯電話局) の設置も行っています。 これにより、ロシアの携帯電話通信が宇宙と組み合わされることで、必要な場所での通信可能範囲を劇的に改善することが可能になります。

ネットワーク上にある携帯電話は電波を聞き、基地局からの信号を見つけます。 最新の SIM カードには、プロセッサと RAM に加えて、携帯電話ネットワークへのログインを可能にする固有のキーが含まれています。 電話機とステーション間の通信は、デジタル DAMPS、CDMA、GSM、UMTS などのさまざまなプロトコルを使用して実行できます。

携帯電話ネットワーク さまざまな演算子相互に接続されるだけでなく、固定電話ネットワークにも接続されます。 電話機が基地局の範囲外に出ると、デバイスは他のデバイスとの通信を確立します。加入者によって確立された接続は他の「セル」に静かに転送され、移動中の継続的な通信が保証されます。

ロシアでは、800 MHz、1800 MHz、2600 MHz の 3 つの帯域が放送用に認定されています。 1800 MHz 帯域は、大容量、長距離、高い浸透力を兼ね備えているため、世界で最も人気があると考えられています。 現在、ほとんどのモバイル ネットワークがここで運用されています。

モバイル通信規格にはどのようなものがありますか?

最初の携帯電話は 1G テクノロジーで動作しました。これはまさに第一世代のセルラー通信であり、アナログ通信規格に基づいており、その主なものは NMT (Nordic Mobile Telephone) でした。 これは音声トラフィックの送信のみを目的としていました。

2G の誕生は 1991 年に遡ります。GSM (Global System for Mobile Communications) が新世代の主要標準となりました。 この標準は現在でもサポートされています。 この規格での通信はデジタル化され、音声トラフィックの暗号化やSMSの送信が可能になりました。

GSM 内のデータ転送速度は 9.6 kbit/s を超えず、ビデオや高品質のオーディオを送信することはできませんでした。 2.5G として知られる GPRS 標準は、この問題を解決するために設計されました。 初めて、携帯電話所有者がインターネットを使用できるようになりました。


この規格はすでに最大 114 Kbps のデータ転送速度を提供しています。 しかし、それはすぐに、増え続けるユーザーの要求を満たすこともできなくなりました。 この問題を解決するために、2000 年に 3G 標準が開発され、2 M ビットのデータ転送速度でネットワーク サービスへのアクセスが提供されました。

3G のもう 1 つの違いは、各加入者に IP アドレスが割り当てられることです。これにより、携帯電話をインターネットに接続された小型コンピュータに変えることが可能になりました。 最初の商用 3G ネットワークは、2001 年 10 月 1 日に日本で開始されました。 その後、標準のスループットは繰り返し増加しました。

最も最新の規格は第 4 世代 4G 通信であり、高速データ サービスのみを対象としています。 4G ネットワークのスループットは 300 Mbit/s に達するため、ユーザーはほぼ無限のインターネット サーフィンの可能性を得ることができます。

未来の携帯電話通信

4G 標準はギガバイトの情報を継続的に送信するように設計されており、音声送信用のチャネルさえありません。 非常に効率的な多重化スキームにより、このようなネットワーク上で高解像度の映画をダウンロードするには 10 ~ 15 分かかります。 ただし、その機能さえもすでに制限されていると考えられています。

2020 年には、新世代の 5G 通信が正式に開始される予定です。これにより、最大 10 Gbit/s の超高速で大量のデータの転送が可能になります。 さらに、この規格により、最大 1,000 億台のデバイスを高速インターネットに接続できるようになります。

真のモノのインターネットの出現を可能にするのは 5G です。何十億ものデバイスがリアルタイムで情報を交換します。 専門家によると、ネットワーク トラフィックは間もなく 400% 増加するとのことです。 たとえば、車は常に車に乗り込むようになるでしょう。 グローバルネットワークトラフィックデータを受信します。

低遅延により、車両とインフラ間のリアルタイム通信が可能になります。 信頼性の高い常時接続により、路上での完全自動運転車への扉が初めて開かれると期待されています。

ロシアの通信事業者はすでに新しい仕様を実験しており、たとえば Rostelecom はこの方向に取り組んでいます。 同社は、スコルコボイノベーションセンターでの5Gネットワ​​ークの構築に関する協定に署名した。 このプロジェクトの実施は、最近政府によって承認された国家プログラム「デジタルエコノミー」の一環である。

これを行うには、Beeline 社に行くことをお勧めします。

ロシア領土内には膨大な数のBS基地局が設置されています。 おそらく皆さんも、野原にそびえ立つ赤と白の建造物や、非住宅用建物の屋上に設置された建造物を見たことがある人も多いだろう。 このような各基地局は、からの信号を受信できます。 携帯電話最大 35 km の距離にあり、サービスまたは音声チャネルを介して通信します。

電話機で目的の加入者の番号をダイヤルすると、次のことが起こります。携帯電話は最寄りの BS を見つけ、サービス チャネル経由でそれに接続し、音声チャネルを要求します。 この後、BS はコントローラ (BSC) にリクエストを送信し、そのリクエストはコミュニケータに送信されます。 あなたが電話をかけている相手があなたと同じオペレータにいる場合、コミュニケータはホーム ロケーション レジスタ (HLR) データベースをチェックして、あなたが電話をかけている相手が正確にどこにいるのかを調べ、正しい交換機に通話をルーティングします。次に、通話をコントローラに転送し、次にベース ステーションに転送します。 そして最後に、ベースステーションが希望者の携帯電話に連絡し、あなたとつながります。 また、話したい相手が別の携帯電話会社の加入者である場合、または固定電話番号に電話をかけている場合、交換機は他のネットワークの対応する交換機を「見つけて」、それに連絡します。 かなり混乱しているように思えますよね? この問題をさらに詳しく分析してみましょう。

さて、装備の話に戻りましょう。 すでに述べたように、通話は BS からコントローラ (BSC) に転送されます。 外部的には、ベース ステーションと大きな違いはありません。

コントローラがサービスを提供できる BS の数は、60 に達する場合があります。 コントローラと BS は、光または無線中継チャネルを介して通信します。 コントローラは無線チャネルの動作を制御します。

以下にスイッチが何であるかを示します。

スイッチが提供するコントローラの数は 2 ~ 30 まで異なります。 スイッチは、機器を収めた金属キャビネットで満たされた大きな部屋に配置されます。

スイッチの仕事はトラフィックを制御することです。 以前は、加入者同士が通話するには、まず電話オペレーターに連絡し、オペレーターが手動で再手配する必要がありました。 必要なワイヤー、これで、スイッチはその役割に完全に対応します。

車内には、データの収集と処理のために設計されたデバイスがあります。

コントローラーとスイッチは24時間監視されています。 追跡はいわゆる FCC (ネットワーク コントロール センターのフライト コントロール センター) で実行されます。

私たちは皆、携帯電話を使用していますが、その仕組みについて考えている人はほとんどいませんか? この記事では、携帯電話会社との通信が実際にどのように機能するかを理解しようとします。

あなたが対話者に電話をかけたり、誰かがあなたに電話をかけたりすると、あなたの電話は無線チャネルを介して近隣のアンテナの 1 つに接続されます。 基地局(BS、BS、ベースステーション)各セルラー基地局 (一般的な用語ではセルラータワー) には 1 ~ 12 個のトランシーバーが含まれます。 アンテナ、範囲内の加入者に高品質の通信を提供するために、さまざまな方向に方向があります。 専門家は専門用語でそのようなアンテナをこう呼びます 「セクター」、建物の屋根や特別なマストでほぼ毎日見ることができる灰色の長方形の構造物です。


このようなアンテナからの信号は、ケーブルを介して基地局の制御ユニットに直接送信されます。 基地局はセクターと制御ユニットの集合です。 この場合、居住地または領土の特定の部分は、特別なユニットに接続された複数の基地局によってサービスが提供されます。 ローカルゾーンコントローラー(省略 LAC、ローカル エリア コントローラーまたは単に「コントローラー」)。 原則として、1 つのコントローラで特定のエリア内の最大 15 の基地局を統合します。

一方、コントローラー (複数のコントローラーがある場合もあります) はメイン ブロックに接続されています。 モバイル サービス交換局 (MSC)、知覚を単純化するために、通常は単に単に呼ばれます "スイッチ"。 次に、スイッチは、携帯電話と有線の両方の通信回線に入力と出力を提供します。

書かれた内容を図で表示すると次のようになります。
小規模な GSM ネットワーク (通常は地域) では、スイッチを 1 つだけ使用できます。 当社の「ビッグ 3」事業者である MTS、Beeline、MegaFon などの大規模事業者は、数百万の加入者に同時にサービスを提供しており、相互接続された複数の MSC デバイスを使用しています。

なぜこのような複雑なシステムが必要なのか、そしてなぜ基地局のアンテナをスイッチに直接接続することが不可能なのかを考えてみましょう。 これを行うには、専門用語で呼ばれる別の用語について話す必要があります 引き渡す。 これは、リレーベースでのモバイルネットワークにおけるサービスのハンドオーバーを特徴づけます。 言い換えれば、徒歩または車で通りを移動しながら電話で話しているときは、会話が中断されないように、デバイスをある BS セクターから別の BS セクター、つまりサービスエリアから速やかに切り替える必要があります。あるベースステーションまたはコントローラのローカルゾーンから別のベースステーションまたはコントローラへの接続など。 したがって、基地局セクターがスイッチに直接接続されている場合、すべての加入者のハンドオーバー手順をスイッチ自体で実行する必要があり、スイッチにはすでに十分なタスクがあります。 したがって、過負荷に関連する機器の故障の可能性を減らすために、セルラーネットワークを構築するためのスキームが必要になります。 GSMネットワークマルチレベルの原則に基づいて実装されます。

その結果、あなたとあなたの携帯電話があるBSセクターのサービスエリアから別のBSセクターのサービスエリアに移動する場合、この移動は、より多くの「高レベル」に触れることなく、この基地局の制御ユニットによって実行されます。ランキング」デバイス - LAC および MSC。 異なる BS 間でハンドオーバーが発生した場合は、LAC が引き継ぎます。

スイッチは GSM ネットワークの主要な「頭脳」にすぎないため、その動作についてはより詳細に検討する必要があります。 携帯電話ネットワーク スイッチは、有線事業者のネットワークにおける PBX とほぼ同じタスクを実行します。 あなたがどこに電話しているのか、誰があなたに電話をかけているのかを理解し、追加サービスの操作を規制し、実際にあなたが現在電話をかけることができるかどうかを決定するのは彼です。

携帯電話やスマートフォンの電源を入れると何が起こるか見てみましょう。

それで、「魔法のボタン」を押すと、携帯電話の電源が入りました。 SIM カード上で 携帯電話会社位置した 特別な番号と呼ばれる IMSI - 国際加入者識別番号。 これは、通信事業者の MTS、Beeline、MegaFon などの各 SIM カードに固有の番号であるだけでなく、世界中のすべてのモバイル ネットワークにも固有の番号です。 これは、通信事業者が加入者を互いに区別する方法です。

電話機の電源を入れるとすぐに、デバイスはこの IMSI コードを基地局に送信し、基地局がそれをさらに LAC に送信し、さらに LAC がスイッチに送信します。 同時に、スイッチに直接接続された 2 つの追加デバイスが動作します - HLR (ホーム ロケーション レジスタ)そして VLR (訪問者位置登録)。 したがって、これをロシア語に翻訳すると、次のようになります。 住宅加入者登録そして ゲスト登録者登録。 HLR は、ネットワーク上のすべての加入者の IMSI を保存します。 VLR には、このオペレーターのネットワークを現在使用している加入者に関する情報が含まれています。

IMSI 番号は、暗号化システムを使用して HLR に送信されます (このプロセスは別のデバイスが担当します) AuC - 認証センター)。 同時に、HLR は、指定された番号を持つ加入者がデータベースに存在するかどうかを確認し、存在の事実が確認された場合、システムは、その加入者が現在通信サービスを利用できるかどうか、またはたとえば経済的な滞りがあるかどうかを調べます。 すべてが順調であれば、 この加入者が VLR に送信され、その後、電話をかけたり、他の通信サービスを使用したりする機会が得られます。

わかりやすくするために、この手順を図で示します。

以上、GSMセルラーネットワークの動作原理を簡単に説明しました。 実際のところ、この説明は非常に表面的なものです。 技術的な詳細をさらに詳しく掘り下げると、資料は何倍も膨大になり、ほとんどの読者にとってははるかに理解できないものになるでしょう。

2 番目の部分では、GSM ネットワークの運用についての知識を継続し、オペレータがどのように、何のために私たちの口座から資金を引き落としているのかを検討します。

私たちのほとんどはこう思っていますが、 固定電話言うまでもなく、家庭にある電話は、これまでに作られた中で最も素晴らしいデバイスの 1 つです。 誰かと話したい場合は、電話を手に取り、いくつかの番号をダイヤルするだけです。 いつでもこの人に連絡してコミュニケーションをとることができます。

電話網は世界中に広がっているため、地球上のほぼすべての人に連絡を取ることができます。 ほんの 100 年ほど前、誰かに書面でメッセージを送るのに数週間かかったのを覚えていると思います...

驚くことに、電話は家の中で最もシンプルなデバイスの 1 つです。 原則 電話コミュニケーションほぼ一世紀にわたって変わっていません。 1930 年代のビンテージ電話をお持ちの場合は、それを電話機に接続できます。 電話ソケットそしてそれはうまくいきます!

電話機の内部構造

最も単純な電話は 3 つの部分で構成されます。

1. スイッチ、電話をネットワークに接続したり、ネットワークから切断したりする。 このスイッチは通常、 レバースイッチ。 ハンドセットを取り上げると、電話がネットワークに接続されます。

2. Dイナミク。 これは最も一般的なスピーカーで、50 コペイカ硬貨ほどの大きさで、抵抗は 8 オームです。

3. マイクロフォン。 以前の電話マイクは非常にシンプルで、2 枚の薄い金属板の間に活性炭の顆粒が挟まれていました。 あなたの声からの音波は顆粒を圧縮してほぐし、その抵抗を変化させ、マイクを流れる電流を調整します。

そしてそれはうまくいきます! レバー スイッチをすばやく押すと、この電話機で番号をダイヤルできます。すべての電話スイッチはまだ認識されています。 パルスダイヤル」 電話を手に取り、スイッチをすばやく 4 回タップすると、電話会社の交換機は、「4」をダイヤルしたことがわかります。

このような電話の唯一の問題は、通話中に自分の声がスピーカーから聞こえることです。

ワイヤーとケーブル

電話網はあなたの家から始まります。 P アラ銅線 電話機から、これらの銅ペアが多数含まれる太いケーブルまで接続されています。 あなたがいる場所に応じて、この太いケーブルはあなたの地域の電話交換機に直接接続されるか、冷蔵庫ほどの大きさのボックスに接続されます。 デジタルハブ.

デジタル化と音声配信

このハブは、1 秒あたり 8,000 サンプル、8 ビット解像度で音声をデジタル化します。 次に、ユーザーの音声とその他の数十の音声を収集し、それらすべてを電話交換局につながる 1 本のワイヤー (通常は同軸ケーブルまたは光ファイバー ケーブル) に送信します。 いずれの場合も、回線が接続されて切断され、受話器を取り上げると長いダイヤル トーンが聞こえます。

同じステーションに接続されている相手に電話をかける場合、スイッチはあなたの電話機とダイヤルした相手の電話機の間に閉回路を作成するだけです。 長距離通話の場合、あなたの声はデジタル化され、何百万もの他の音声と結合されます。 通常、音声は光ファイバー回線に沿って受信側の電話交換局に伝わりますが、衛星や通信塔を介して送信されることもあります。

独自の電話ネットワークを作成する

電話は単なる単純なデバイスではありません。 あなたと電話交換局との間のコミュニケーションがさらに簡単になります。 実際、ラジオ市場で購入できる 2 台の電話機、9 ボルトのバッテリ、および 300 オームの抵抗器を使用して、独自の電話ネットワークを簡単に作成できます。 この機器はすべて、次のように組み立てることができます。1 本のワイヤで両方の電話機を直接接続し、電源と抵抗が電話機を接続する 2 本目のワイヤに直列に接続されます。 二人が同時に電話を取れば、数キロ離れた場所でも普通に通話できるようになります。

小さなインターホンで唯一できないことは、別の電話に電話して、相手に電話を取るように頼むことです。 ベル信号には 90 ボルトが供給されます。 交流周波数20ヘルツ。

電話交換局への接続は 2 本の銅線で構成されています。 そのうちの 1 つは DC6 ~ 12 ボルト、約 30 mA を送信します。 マイクは音波を変調し、もう一方の端のスピーカーはこの変調された信号を再生します。 それだけです。

手動配電盤の時代に戻ると、かつて大きな配電盤がどのように機能していたのかが簡単に理解できます。 電話網。 当時、各家から市内中心部の電話交換局まで何対もの銅線が引かれていました。 交換局のオペレーターは、加入者ごとに 1 つのスロットを備えた大きなボードの前に座っていました。 各コネクタの上には小さなライトがありました。 大きなバッテリーが各ワイヤペアの抵抗を介して接続されました。 誰かが電話の受話器を取ると、レバー スイッチが回路を完成させ、家と電話交換機の間の電線に電流が送られました。 これにより、配電盤のソケットの上にある電球が点灯しました。 オペレーターはヘッドセットをこのジャックに接続し、誰と話したいかを尋ねます。 次に、オペレーターは着信側に呼び出し信号を送信し、そこにいる誰かが電話に出るのを待ちます。 受話器を取り上げると、オペレーターは単純なインターホン接続と同じように、2 人を接続しました。 とても簡単です!

トーンダイヤル

最新の電話システムでは、オペレーターの代わりに、 電子スイッチ。 ハンドセットを取り上げると、スイッチが回路を感知し、長いビープ音を鳴らします。 こうすることで、スイッチと電話が機能していることがわかります。 長いビープ音は、350 ヘルツ トーンと 440 ヘルツ トーンを組み合わせたものです。 番号の桁をダイヤルすると、さまざまな音色の音も聞こえます。 電話番号が話中の場合は、480 ヘルツと 620 ヘルツのトーンで構成される断続的な話中信号が聞こえます。

帯域幅

長距離通話を確保するため、送信周波数は制限されています 帯域幅約3000ヘルツ。 声の 400 ヘルツ未満および 3400 ヘルツ以上のすべての周波数は除外されます。 そのため、長距離電話の音声に特徴的な響きが生じます。

したがって、冗談の主人公にならないように、電話で音楽パフォーマンスを企画しないほうがよいでしょう。

ペトカとヴァシリー・イワノビッチが出会う。 ヴァシリー・イワノビッチは次のように述べています。「人々はこれらのビートルズに何を見出しますか? 彼らは単調に歌います! ペトカは「ヴァシリー・イワノビッチ、どこでビートルズを聴いたの?!」と尋ねた。 ヴァシリー・イワノビッチ:「どこに? 昨日、フルマノフが電話で私に彼らの歌を数曲歌ってくれました...」

携帯電話の通話ボタンを押した後に何が起こるか疑問に思う人はどれだけいるでしょうか? 携帯電話ネットワークはどのように機能するのでしょうか?

おそらくそうではありません。 ほとんどの場合、私たちは、原則として、仕事上、自動機で対話者の連邦番号をダイヤルするため、そこに何があるか、それがどのように機能するかには、特定の瞬間には興味がありません。 しかし、これらは驚くべきことです。 山の中や海の真ん中にいる人をどうやって呼ぶことができますか? 会話中にお互いの声が聞こえにくくなったり、完全に中断されたりするのはなぜですか? 私たちの記事では、セルラー通信の動作原理を明らかにしようとします。

したがって、ロシアの人口密集地域の大部分は、いわゆるBSでカバーされており、略さずに基地局と呼ばれます。 都市間の移動中に多くの人がそれらに注目するかもしれません。 オープンフィールドでは、ベースステーションは赤と白の塔のようなものです。 しかし都市部では、こうしたBSは住宅以外の高層ビルの屋上に意図的に設置されている。 これらの電波塔は、半径 35 キロメートル以内にある携帯電話からの信号を受信できます。 BS と電話間の「通信」は、特別なサービスまたは音声チャネルを通じて行われます。

ユーザーがモバイル デバイスで必要な番号をダイヤルするとすぐに、デバイスは特別なサービス チャネル用に最も近い基地局を見つけ、音声チャネルを割り当てるように要求します。 デバイスからリクエストを受信した後、タワーはいわゆるコントローラー (略して BSC と呼びます) にリクエストを送信します。 この同じコントローラがリクエストをスイッチにリダイレクトします。 MSC スマート スイッチは、呼び出された加入者がどのオペレータに接続されているかを判断します。

同じネットワーク内の電話機(たとえば、Beeline 加入者からこのオペレータの別の加入者へ、または MTS 内、Megafon 内など)への通話が行われたことが判明した場合、スイッチはその電話機の検索を開始します。呼び出された加入者の位置。 Home Location Register のおかげで、スイッチは必要な人がどこにいるかを見つけます。 彼は、家、職場、ダーチャ、さらには他の国など、どこにでもいることができます。 これによって、交換機が通話を適切な交換機に転送することが妨げられることはありません。 そして、その「もつれ」は「ほどけ」始めます。 つまり、「レスポンダ」スイッチからの通話は「レスポンダ」コントローラに送信され、次にそのベース ステーションと携帯電話にそれぞれ送信されます。

交換機は、呼び出された加入者が別のオペレータに属していることを発見すると、別のネットワークの交換機に要求を送信します。
同意します、この計画は非常に単純ですが、想像するのは困難です。 「スマート」基地局がどのように電話機を見つけて要求を送信し、交換機自体がオペレータと他の交換機を決定するか。 ベースステーションとは正確には何ですか? これらはいくつかの鉄製のキャビネットであり、建物の屋根の下、屋根裏部屋、または特別なコンテナのいずれかに配置されていることがわかりました。 主な条件は、部屋がよく空調されていることです。

BS が通信を「キャッチ」するのに役立つアンテナを備えているのは論理的です。 BS アンテナはいくつかの部分 (セクター) で構成されており、それぞれが領域を担当します。 アンテナの垂直にある部分は携帯電話との通信を担当し、丸いアンテナはコントローラーとの通信を目的としています。

1 つのセクターは、70 台の電話機からの通話を同時に受信できます。 1 つの BS が 6 つのセクターで構成できることを考慮すると、同時に 6*72=432 件の通話を簡単に処理できます。

通常、ベースステーションのこの電力は十分です。 もちろん、私たちの国の全人口が同時にお互いに電話し始めるという状況が起こります。 これ 新年。 電話で「明けましておめでとうございます!」という大事なフレーズを言うだけで十分な人もいますが、通信会社からの無制限の料金を利用して、ゲストや一晩中計画を話し合う準備ができている人もいます。

ただし、会話の長さに関係なく、基地局は対応できず、加入者に連絡することが非常に困難になる可能性があります。 しかし、一年のほとんどの平日には、特に最適な作業負荷を実現するために、オペレーターが地域の人口に応じてステーションを選択するため、6 つのセクターの BS で十分です。 一部の通信事業者は、提供される通信の品質を向上させるために、大規模な BS を優先します。

BS が動作できる範囲は 3 つあり、サポートされるデバイスの数とカバーされる距離が決まります。 900 MHz 範囲では、ステーションは広いエリアをカバーできますが、1800 MHz 範囲では、距離は大幅に短縮されますが、接続される送信機の数は増加します。 2100 MHz の 3 番目の帯域は、すでに新世代の通信、つまり 3G を想定しています。
人口の少ない地域では 900 MHz で基地局を設置する方が適切であることは明らかですが、都市では厚いコンクリートの壁をよりよく透過するには 1800 MHz が適しており、これらの BS は通常の 10 倍必要になります。村で。 1 つの BS が同時に 3 つの帯域をサポートできることに注意してください。

900 MHz モードのステーションは半径 35 km のエリアをカバーしますが、現時点で電話サービスがほとんどない場合は、最大 70 km まで「突破」できます。 当然のことながら、私たちの 携帯電話 70km離れた場所でもBSを「見つける」ことができます。 基地局は、地球の表面を可能な限りカバーし、次のようなサービスを提供するように設計されています。 多数のしたがって、人々は地上で正確に通信するため、同じ距離である少なくとも 35 キロメートルの距離で信号を受信することは可能ですが、基地局は「貫通」しません。

乗客にセルラー通信を提供するために、一部の航空会社は航空機に小型 BS を搭載し始めています。 「天」の基地局と「地上」の基地局間の通信は、 衛星チャンネル。 仕事以来 モバイルデバイス飛行プロセスに干渉する可能性がありますが、搭載BSは簡単にオン/オフでき、送信を完全にオフにするまでのいくつかの動作モードがあります。 音声メッセージ。 飛行中、携帯電話が誤って基地局に転送される可能性があります。 最悪の信号または無料チャンネルなし。 この場合、通話は中断されます。 これらはすべて、動いている空での携帯電話通信の微妙な点です。

飛行機に加えて、ペントハウスの住人もいくつかの問題に直面しています。 平 無制限の関税および VIP - BS が異なる場合、携帯電話会社の条件は役に立ちません。 アパートの高層階に住んでいて、ある部屋から別の部屋に移動すると、連絡が取れなくなります。 これは、ある部屋の電話が 1 つの BS を「認識」し、別の部屋では別の BS を「検出」するという事実によって発生する可能性があります。 したがって、これらの BS は互いに相対的な距離に位置し、同じオペレータによって「隣接している」とさえみなされないため、会話中に接続は中断されます。