Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрические приборы и устройства » Как устроена и работает мобильная сотовая связь
Количество просмотров: 44153
Комментарии к статье: 3


Как устроена и работает мобильная сотовая связь


Вряд ли возможно сегодня найти человека, который бы никогда не пользовался сотовым телефоном. Но каждый ли понимает, как работает сотовая связь? Как устроено и работает то, к чему мы все давно привыкли? Передаются ли сигналы от базовых станций про проводам или все это действует как-то иначе? А может быть вся сотовая связь функционирует лишь за счет радиоволн? На эти и другие вопросы попробуем дать ответ в нашей статье, оставив описание стандарта GSM за ее рамками.

В момент, когда человек пытается совершить вызов со своего мобильного телефона, или когда начинают звонить ему, телефон посредством радиоволн подключается к одной из базовых станций (наиболее доступной), к одной из ее антенн. Базовые станции можно наблюдать то там, то тут, взглянув на дома наших городов, на крыши и на фасады промышленных зданий, на высотки, наконец на специально возведенные для станций мачты красно-белого цвета (особенно вдоль автострад).

Станции эти выглядят как прямоугольные коробки серого цвета, из которых в разные стороны торчат разнообразные антенны (обычно до 12 антенн). Антенны здесь работают как на прием, так и на передачу, и принадлежат они оператору сотовой связи. Антенны базовой станции направлены во всевозможные стороны (сектора), чтобы обеспечить «покрытие сетью» абонентам со всех сторон на расстоянии до 35 километров.

Как устроена и работает мобильная сотовая связь

Антенна одного сектора в состоянии обслуживать одновременно до 72 звонков, и если антенн 12, то представьте себе: 864 звонка способна в принципе обслужить одна крупная базовая станция одновременно! Хотя обычно ограничиваются 432 каналами (72*6). Каждая антенна соединена кабелем с управляющим блоком базовой станции. А уже блоки нескольких базовых станций (каждая станция обслуживает свою часть территории) присоединяются к контроллеру. К одному контроллеру присоединяется до 15 базовых станций.

Базовая станция

Базовая станция в принципе способна функционировать на трех диапазонах: сигнал 900 МГц лучше проникает внутрь зданий и сооружений, распространяется дальше, поэтому именно данный диапазон часто используют в деревнях и на полях; сигнал на частоте 1800 МГц распространяется не так далеко, но на одном секторе устанавливают больше передатчиков, поэтому в городах ставят чаще именно такие станции; наконец 2100 МГц — это сеть 3G.

Контроллеров, конечно, в населенном пункте или районе, может быть несколько, поэтому контроллеры, в свою очередь, присоединяются кабелями к коммутатору. Задача коммутатора — связать сети операторов мобильной связи друг с другом и с городскими линиями обычной телефонной связи, междугородной связи и международной связи. Если сеть небольшая, то достаточно одного коммутатора, если крупная — используются два и более коммутаторов. Коммутаторы объединяются между собой проводами.

Коммутаторы

В процессе перемещения человека, разговаривающего по мобильнику, по улице, например: идет он пешком, едет в общественном транспорте, или передвигается на личном авто, - его телефон не должен ни на мгновение потерять сеть, нельзя оборвать разговор.

Непрерывность связи получается благодаря способности сети базовых станций очень оперативно переключать абонента с одной антенны на другую в процессе его перемещения от зоны действия одной антенны — в зону действия другой (от соты к соте). Абонент сам не замечает, как перестает быть связан с одной базовой станцией, и подключен уже к другой, как переключается от антенны — к антенне, от станции — к станции, от контроллера — к контроллеру…

При этом коммутатор обеспечивает оптимальное распределение нагрузки по многоуровневой схеме сети, чтобы снизить вероятность выхода оборудования из строя. Многоуровневая сеть строится так: сотовый телефон — базовая станция — контроллер — коммутатор.

Устройство мобильной сотовой связи

Допустим, мы совершаем вызов, и вот сигнал уже добрался до коммутатора. Коммутатор передает наш звонок в сторону абонента назначения — в городскую сеть, в сеть международной или междугородней связи, либо на сеть другого мобильного оператора. Все это происходит очень быстро с использованием высокоскоростных оптоволоконных кабельных каналов.

Далее наш звонок поступает на коммутатор, что расположен на стороне принимающего звонок (вызываемого нами) абонента. В «приемном» коммутаторе уже есть данные о том, где находится вызываемый абонент, в какой зоне действия сети: какой контроллер, какая базовая станция. И вот, с базовой станции начинается опрос сети, находится адресат, и на его телефон «поступает вызов».

Вся цепочка описанных событий, с момента набора номера до момента раздавшегося на принимающей стороне звонка, длится обычно не более 3 секунд. Так мы можем сегодня звонить в любую точку мира.

Дополнительное чтение:

Как устроены радиоуправляемые модели

Как устроен и работает джойстик

Как устроен и работает электросамокат

Как устроен и работает 3D-принтер

Андрей Повный

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрические приборы и устройства

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Электрозаправки Tesla Supercharger
  • Как выбрать антенну для телевизора: основные критерии и советы
  • Индукционные паяльные станции
  • Цифровой и аналоговый сигнал: в чем сходство и различие, достоинства и недо ...
  • Как устроены усилители для ТВ-антенн и какой выбрать
  • Пример модернизации электрической схемы насосной станции с двумя насосами н ...
  • Аналоговые датчики: применение, способы подключения к контроллеру
  • Как воздействует электромагнитное излучение электроприборов на человека
  • Как выбрать паяльную станцию
  • Комплект охранной сигнализации Security Alarm System
  • Категория: Электрические приборы и устройства

    Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: Олег | [цитировать]

    Как происходит связь между мобильными устройствами? 

      Комментарии:

    #2 написал: Андрей Повный | [цитировать]

    Цитата: Олег
    Как происходит связь между мобильными устройствами?

    Связь между мобильными устройствами может осуществляться разными способами, в зависимости от типа устройств и их возможностей. Наиболее распространенными способами связи между мобильными устройствами являются:
    • Беспроводная связь по стандарту Wi-Fi - устройства могут подключаться к одной и той же сети Wi-Fi для обмена данными, файлами и мультимедиа-контентом.
    • Bluetooth - это технология беспроводной связи, которая используется для передачи данных между устройствами, находящимися в непосредственной близости друг от друга (обычно до 10 метров).
    • NFC (Near Field Communication) - это технология, которая позволяет устройствам обмениваться данными на коротких расстояниях (до нескольких сантиметров).
    • Инфракрасная связь - устройства могут использовать инфракрасный порт для обмена данными и файлами.
    • Сотовая связь - мобильные устройства могут использовать сотовые сети, такие как 2G, 3G, 4G и 5G, для передачи данных и общения между собой.

    В зависимости от конкретных устройств, они могут поддерживать один или несколько из этих способов связи. Каждый из них имеет свои преимущества и ограничения, и выбор способа связи зависит от конкретной задачи и требований пользователей.

      Комментарии:

    #3 написал: Михаил | [цитировать]

    Мобильная сотовая связь - это сеть, которая позволяет передавать голосовую информацию, текстовые сообщения и данные между мобильными телефонами и другими устройствами, используя радиочастотную связь.

    Основные компоненты мобильной сотовой связи включают:

    1. Мобильные устройства, такие как смартфоны и планшеты, которые могут подключаться к сотовой сети.

    2. Базовые станции (базовые вышки), которые располагаются на определенном расстоянии друг от друга и покрывают зону сигнала вокруг себя. Каждая базовая станция имеет антенны, которые передают и принимают сигналы от мобильных устройств.

    3. Мобильный оператор (провайдер), который управляет сотовой сетью, обеспечивает подключение к другим сетям и предоставляет доступ к услугам связи.

    Когда вы звоните или отправляете сообщение с мобильного устройства, ваше устройство использует радиоволны, чтобы связаться с ближайшей базовой станцией. Затем базовая станция передает ваш запрос на ближайший мобильный оператор, который направляет его к нужному адресату через цепочку связанных между собой базовых станций и технологий передачи данных. Как правило, мобильные сети используют стандарты связи, такие как GSM, CDMA, LTE и другие, которые определяют, каким образом передаются и обрабатываются данные и голосовая информация в сети.

    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     


    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2023 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.