Истории

Сотовая связь глазами технического инженера: Как это работает?

wp-mediacity

27 сен в 08:56

[vc_row][vc_column][vc_column_text]

Идея этой статьи родилась после того, как я выяснил, что никто из моих родственников и друзей не имеет даже малейшего представления о том, как работает сотовая связь.

Давайте попробуем понять, что такое 2G, 3G, 4G и попробуем до кого-нибудь дозвониться. Никаких конкретных операторов, никакой коммерции, никаких тарифов, никаких денег – только принцип работы, который с технической точки зрения одинаков у всех операторов во всём мире.

Сотовая связь. Из названия становится понятно, что имеем дело с какими-то сотами. Если представить пчелиные соты, то всё сразу станет понятно. Примерно таким же образом расположены базовые станции (сотовые вышки) в Курске и области:[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_single_image image=»2119″ img_size=»full» alignment=»center» css_animation=»fadeInUp»][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]За поддержание связи сотовой вышки с трубкой абонента отвечают вот такие прямоугольные антенны:[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_single_image image=»2120″ img_size=»full» alignment=»center» css_animation=»fadeInUp»][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]Как правило, на одну вышку вешают три такие антенны, которые направлены в разные стороны. Этого достаточно, чтобы покрыть прилегающую территорию. Но стоит вам выйти за пределы соты, антенны потеряют из виду вашу трубку, и сигнал сразу пропадёт.

Помимо прямоугольных антенн на вышки вешают ещё и круглые, похожие на барабаны:[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_single_image image=»2121″ img_size=»full» alignment=»center» css_animation=»fadeInUp»][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]Сигнал с вашей трубки мы поймали при помощи прямоугольных антенн, а что же нам с ним делать дальше? Дальше его нужно отправить куда-то на обработку. Вот тут-то нам и помогут круглые радиорелейные антенны. Они предназначены для передачи сигнала с сотовой вышки на дальние расстояния.

Все сигналы нужно собирать где-то в одном месте. Операторы отправляют их на обработку в Курск сначала на контроллер, который выглядит как холодильник и, по сути, является обычным компьютером.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_single_image image=»2122″ img_size=»full» alignment=»center» css_animation=»fadeInUp»][vc_column_text]Из названия понятно, что контроллер что-то контролирует, например, узнаёт с какой вышки ушел абонент и на какой появился, незаметно для абонента передаёт управление от одной вышки к другой для возможности поддержания разговора в движении без обрыва связи. Также контроллер передаёт на хранение всю полученную информацию другому холодильнику-компьютеру, который называется коммутатор. Коммутатор – это самый главный компьютер сотового оператора. Он знает всё. Он хранит информацию о месте нахождения всех абонентов Курска и Курской области и знает пути соединения со всеми операторами мира. Из названия понятно, что коммутатор что-то коммутирует: он устанавливает соединение между абонентами.

Для завершения знакомства с оборудованием оператора связи давайте посмотрим, как же выглядит с точки зрения технического специалиста 2G, 3G и 4G. Это всего-навсего блоки управления сигналом. По размеру они как системный блок обычного компьютера, опрокинутый на бок.[/vc_column_text][vc_single_image image=»2123″ img_size=»full» alignment=»center» css_animation=»fadeInUp»][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]Визуальных отличий между блоками 2G, 3G и 4G практически нет, все отличия внутри: блок 2G поддерживает передачу голоса и медленного интернета, блок 3G поддерживает передачу голоса и быстрого интернета, блок 4G поддерживает только передачу быстрого интернета. Как правило, каждый такой блок имеет свои собственные три прямоугольные антенны, и на сотовых вышках, на которых навешены все три технологии, мы можем наблюдать вот такую картину:[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_single_image image=»2124″ img_size=»full» alignment=»center» css_animation=»fadeInUp»][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]Собираем полученную теорию в кучу и пробуем кому-нибудь дозвониться[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_single_image image=»2125″ img_size=»full» alignment=»center» css_animation=»fadeInUp»][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]Представим двух абонентов, первый абонент, например Тимур, находится в Железногорске, а второй абонент, например Борис — в Обояни. Тимур набирает номер и тут же слышит длинные гудки. На самом деле всё немного сложнее. Когда Тимур ехал из Курска в Железногорск на всём пути за ним следили сотовые вышки и по цепочке передавали информацию контроллеру, который, в свою очередь, сливал информацию коммутатору. Коммутатор всё тщательно записывает и всегда знает, где искать Тимура.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_single_image image=»2126″ img_size=»full» alignment=»center» css_animation=»fadeInUp»][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]Такая же ситуация с Борисом и Обоянью.

Тимур набрал номер Бориса, сигнал от трубки Тимура пошел на прямоугольные антенны, с них на блок управления 2G или 3G, с блока управления на круглую радиорелейную антенну, с неё на другую круглую радиорелейную антенну и так до тех пор, пока не доберётся до контроллера. Контроллер скажет коммутатору: «Ну-ка, соедини нас с Борисом». Коммутатор посмотрит в своей базе данных, где последний раз был замечен Борис и направит туда сигнал: от коммутатора на круглую радиорелейную антенну, и так по другим круглым антеннам по цепочке, пока не доберётся до Обояни. Борис в Обояни, мы его нашли, соединение установлено.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_single_image image=»2127″ img_size=»full» alignment=»center» css_animation=»fadeInUp»][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]Другой случай. Борис приехал в Обоянь, у него на телефоне села батарейка, и уже с выключенным телефоном Борис вернулся в Курск. Путь сигнала аналогичен предыдущему примеру, за исключением того, что коммутатор думает что Борис до сих пор в Обояни, так как последний раз он регистрировался именно там. И не найдя Бориса в зоне действия обоянской сотовой вышки, сработает автоответчик «Телефон абонента выключен или находится вне зоны действия сети». В данном случае первое: телефон абонента выключен.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_single_image image=»2136″ img_size=»full» alignment=»center» css_animation=»fadeInUp»][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]Третий случай. Борис улетел в Китай. По прибытии включил телефон и зарегистрировался в сети китайского оператора Чайна Мобайл. Китайский оператор в шоке, что это за инородное тело появилось в их сети, Борис тоже в шоке, ведь он не собирался в Китай. Коммутатор китайского оператора по номеру сим-катры определит, какой стране, какому региону и какому оператору принадлежит абонент (я ведь говорил что коммутатор штука умная и знает принадлежность номеров всего мира) и отправит эту информацию к нам в Курск, мол, такой-то такой-то прилетел и ходит тут топчет. Курский коммутатор запишет эту инфу, и если вдруг Тимур решит позвонить Борису, то без проблем, всего за несколько секунд, сможет до него дозвониться.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]

Автор: Денис Дегтярёв

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]

Читайте также

9 авг в 21:04

Курский характер: как молодые куряне хранят историческую память?

С 6 по 11 августа в детском оздоровительном лагере «Заря» (Кореневский район) проходит региональный форум «Курский характер». Наверное, вы уже слышали о нём в разрезе I конкурса Фонда президентских грантов, где проект получил поддержку в более чем 2,5 млн. рублей. Мы решили узнать подробнее, что такое «курский характер» по мнению организаторов и как ищут участники форума. Проект получил поддержку на многих уровнях: в числе официальных партнёров форума значатся: […]

27 июл в 21:47

«Комсоргу» — 60! Чем он стал для комсоргов и шефов?

27 июля Областная школа молодёжных лидеров «Комсорг» отметила 60-летний юбилей. С 18 по 30 июля на базе спортивно-оздоровительного центра имени Валентины Терешковой проходит тематическая смена «6:0». Мы решили спросить у тех, кто видел «Комсорг» уже зрелым и даже совсем юным — что для них областная школа молодёжных лидеров. Комментарии собеседников мы приводим полностью, чтобы сохранить и передать удивительную экспрессию, […]

23 июл в 22:00

Всемирный день мозга: психолог из Курска объясняет, почему это важно

В рубрике «Люди» мы публикуем не только интервью, но и колонки наших спикеров. Ранее вы могли познакомиться с Екатериной Афонасовой, психологом из Курска. Еженедельно она будет рассказывать о важных датах в сфере психологии и познания личности. Например, 22 июля мир отмечал Всемирный день мозга. День мозга был учреждён Всемирной Федерацией неврологии для того, чтобы каждый […]

21 июл в 16:21

Курский след Казанской иконы Божией матери

Казань удивляет количеством православных храмов. Ожидаешь увидеть мечети, а приезжаешь и поражаешься красоте и сохранности соборов, церквушек, часовен. Сегодня Патриарх Московский и всея Руси Кирилл освятил собор Казанской иконы Божией Матери, работы над воссозданием которого на месте обретения иконы в Казани велись с 2016 года. В мае этого года собор уже поражал величием и красотой, […]