Мобильная сотовая связь

Сотовая связь - один из видов мобильной радиосвязи , в основе которого лежит сотовая сеть . Ключевая особенность заключается в том, что общая зона покрытия делится на ячейки (соты), определяющиеся зонами покрытия отдельных базовых станций (БС). Соты частично перекрываются и вместе образуют сеть. На идеальной (ровной и без застройки) поверхности зона покрытия одной БС представляет собой круг, поэтому составленная из них сеть имеет вид сот с шестиугольными ячейками (сотами).

Примечательно, что в английском варианте связь называется «ячеистой» или «клеточной» (cellular), что не учитывает шестиугольности сот .

Сеть составляют разнесённые в пространстве приёмопередатчики, работающие в одном и том же частотном диапазоне, и коммутирующее оборудование, позволяющее определять текущее местоположение подвижных абонентов и обеспечивать непрерывность связи при перемещении абонента из зоны действия одного приёмопередатчика в зону действия другого.

История

Первое использование подвижной телефонной радиосвязи в США относится к 1921 г.: полиция Детройта использовала одностороннюю диспетчерскую связь в диапазоне 2 МГц для передачи информации от центрального передатчика к приёмникам, установленным на автомашинах. В 1933 г. полиция Нью-Йорка начала использовать систему двусторонней подвижной телефонной радиосвязи также в диапазоне 2 МГц. В 1934 г. Федеральная комиссия связи США выделила для телефонной радиосвязи 4 канала в диапазоне 30…40 МГц, и в 1940 г. телефонной радиосвязью пользовались уже около 10 тысяч полицейских автомашин. Во всех этих системах использовалась амплитудная модуляция . Частотная модуляция начала применяться с 1940 г. и к 1946 г. полностью вытеснила амплитудную. Первый общественный подвижный радиотелефон появился в 1946 г. (Сент-Луис, США; фирма Bell Telephone Laboratories), в нём использовался диапазон 150 МГц. В 1955 г. начала работать 11-канальная система в диапазоне 150 МГц, а в 1956 г. - 12-канальная система в диапазоне 450 МГц. Обе эти системы были симплексными, и в них использовалась ручная коммутация. Автоматические дуплексные системы начали работать соответственно в 1964 г. (150 МГц) и в 1969 г. (450 МГц).

В СССР В 1957 г. московский инженер Л. И. Куприянович создал опытный образец носимого автоматического дуплексного мобильного радиотелефона ЛК-1 и базовую станцию к нему. Мобильный радиотелефон весил около трех килограммов и имел радиус действия 20-30 км. В 1958 году Куприянович создает усовершенствованные модели аппарата весом 0,5 кг и размером с папиросную коробку. В 60-х гг Христо Бочваров в Болгарии демонстрирует свой опытный образец карманного мобильного радиотелефона. На выставке «Интероргтехника-66» Болгария представляет комплект для организации местной мобильной связи из карманных мобильных телефонов РАТ-0,5 и АТРТ-0,5 и базовой станции РАТЦ-10, обеспечивающей подключение 10 абонентов.

В конце 50-х гг в СССР начинается разработка системы автомобильного радиотелефона «Алтай» , введенная в опытную эксплуатацию в 1963 г. Система «Алтай» первоначально работала на частоте 150 МГц. В 1970 г. система «Алтай» работала в 30 городах СССР и для нее был выделен диапазон 330 МГц.

Аналогичным образом, с естественными отличиями и в меньших масштабах, развивалась ситуация и в других странах. Так, в Норвегии общественная телефонная радиосвязь использовалась в качестве морской мобильной связи с 1931 г.; в 1955 г. в стране было 27 береговых радиостанций. Наземная мобильная связь начала развиваться после второй мировой войны в виде частных сетей с ручной коммутацией. Таким образом, к 1970 г. подвижная телефонная радиосвязь, с одной стороны, уже получила достаточно широкое распространение, но с другой - явно не успевала за быстро растущими потребностями, при ограниченном числе каналов в жёстко определённых полосах частот. Выход был найден в виде системы сотовой связи, что позволило резко увеличить ёмкость за счёт повторного использования частот в системе с ячеистой структурой.

Конечно, как это обычно бывает в жизни, отдельные элементы системы сотовой связи существовали и раньше. В частности, некоторое подобие сотовой системы использовалось в 1949 г. в Детройте (США) диспетчерской службой такси - с повторным использованием частот в разных ячейках при ручном переключении каналов пользователями в оговоренных заранее местах. Однако архитектура той системы, которая сегодня известна как система сотовой связи, была изложена только в техническом докладе компании Bell System, представленном в Федеральную комиссию связи США в декабре 1971 г. И с этого времени начинается развитие собственно сотовой связи, которое стало поистине триумфальным с 1985 г., в последние десять с небольшим лет.

В 1974 г. Федеральная комиссия связи США приняла решение о выделении для сотовой связи полосы частот в 40 МГц в диапазоне 800 МГц; в 1986 г. к ней было добавлено ещё 10 МГц в том же диапазоне. В 1978 г. в Чикаго начались испытания первой опытной системы сотовой связи на 2 тыс. абонентов. Поэтому 1978 год можно считать годом начала практического применения сотовой связи. Первая автоматическая коммерческая система сотовой связи была введена в эксплуатацию также в Чикаго в октябре 1983 г. компанией American Telephone and Telegraph (AT&T). В Канаде сотовая связь используется с 1978 г., в Японии - с 1979 г., в Скандинавских странах (Дания, Норвегия, Швеция, Финляндия) - с 1981 г., в Испании и Англии - с 1982 г. По состоянию на июль 1997 г. сотовая связь работала более чем в 140 странах всех континентов, обслуживая более 150 млн абонентов.

Первой коммерчески успешной сотовой сетью была финская сеть Autoradiopuhelin (ARP). Это название переводится на русский как «Автомобильный радиотелефон». Запущенная в г., она достигла 100%-ного покрытия территории Финляндии в . Размер соты был равен около 30 км , в г. в ней было более 30 тыс. абонентов . Работала она на частоте 150 МГц .

Принцип действия сотовой связи

Основные составляющие сотовой сети - это сотовые телефоны и базовые станции . Базовые станции обычно располагают на крышах зданий и вышках. Будучи включённым, сотовый телефон прослушивает эфир, находя сигнал базовой станции. После этого телефон посылает станции свой уникальный идентификационный код. Телефон и станция поддерживают постоянный радиоконтакт, периодически обмениваясь пакетами. Связь телефона со станцией может идти по аналоговому протоколу (NMT-450) или по цифровому (DAMPS , GSM, англ. handover ).

Сотовые сети могут состоять из базовых станций разного стандарта, что позволяет оптимизировать работу сети и улучшить её покрытие.

Сотовые сети разных операторов соединены друг с другом, а также со стационарной телефонной сетью. Это позволяет абонентам одного оператора делать звонки абонентам другого оператора, с мобильных телефонов на стационарные и со стационарных на мобильные.

Операторы разных стран могут заключать договоры роуминга . Благодаря таким договорам абонент, находясь за границей, может совершать и принимать звонки через сеть другого оператора (правда, по повышенным тарифам).

Сотовая связь в России

В России сотовая связь начала внедряться с 1990 г., коммерческое использование началось с 9 сентября 1991 г., когда в Санкт-Петербурге компанией «Дельта Телеком» была запущена первая в России сотовая сеть (работала в стандарте NMT-450) и был совершён первый символический звонок по сотовой связи мэром Санкт-Петербурга Анатолием Собчаком . К июлю 1997 г. общее число абонентов в России составило около 300 тысяч. На 2007 год основные протоколы сотовой связи, используемые в России - GSM-900 и GSM-1800 . Помимо этого, работают и UMTS. В частности, первый фрагмент сети этого стандарта в России был введён в эксплуатацию 2 октября 2007 года в Санкт-Петербурге компанией «МегаФон ». В Свердловской области продолжает эксплуатироваться сеть сотовой связи стандарта DAMPS , принадлежащей компании Сотовая Связь «МОТИВ» .

В России в декабре 2008 г насчитывалось 187,8 млн пользователей сотовой связи (по числу проданных сим-карт). Уровень проникновения сотовой связи (количество SIM-карт на 100 жителей) на эту дату составил, таким образом, 129,4 %. В регионах, без учёта Москвы, уровень проникновения превысил 119,7 %.

Доля рынка крупнейших сотовых операторов на декабрь 2008 года составила: 34,4 % у МТС , 25,4 % у «Вымпелкома » и 23,0 % у «МегаФона ».

В декабре 2007 года число пользователей сотовой связи в России выросло до 172,87 млн абонентов, в Москве - до 29,9, в Питере - до 9,7 млн. Уровень проникновения в России - до 119,1 %, Москве - 176 %, Санкт-Петербурге - 153 %. Доля рынка крупнейших сотовых операторов на декабрь 2007 года составила: МТС 30,9 %, «ВымпелКом» 29,2 %, «МегаФон» 19,9 %, другие операторы 20 %.

Согласно данным британской исследовательской компании Informa Telecoms & Media за 2006 год, средняя стоимость минуты сотовой связи для потребителя в России составила $0,05 - это самый низкий показатель из стран «большой восьмёрки ».

Компания IDC на основе исследования российского рынка сотовой связи сделала вывод, что в 2005 году общая продолжительность разговоров по сотовому телефону жителей РФ достигла 155 миллиардов минут, а текстовых сообщений было отправлено 15 миллиардов штук.

Согласно исследованию компании J"son & Partners, количество зарегистрированных в России сим-карт по состоянию на конец ноября 2008 года достигло 183,8 млн .

См. также

Источники

Ссылки

• Информационный сайт о поколениях и стандартах сотовой связи .
• Сотовая связь в России 2002-2007, данные официальной статистики

FAQ по мобильной связи

В этой статье я попробую дать ответы на вопросы, которые возникают как у пользователей мобильной связи, так и у тех, кто только собирается приобрести сотовый телефон. Если у вас появятся новые вопросы, пишите на e-mail , попробую найти ответ. Если вы захотите дополнить (вопрос-ответ) FAQ, пишите на тот же e-mail. Обращаю внимание на то, что данный материал предназначен для людей из разных социальных слоев общества. Например, первый вопрос для кого-то уже давно не актуален.

Нужна ли мобильная связь?

Как ни странно, но задают и такие вопросы. Решать вам. Но раз вы спрашиваете, значит, сомневаетесь: так ли необходим мобильный телефон. Много ли было ситуаций, когда вы думали: «Вот сейчас бы позвонить…» Но дальше вспомните следующее: что произошло (или могло произойти), когда вы не смогли позвонить. Иными словами, проанализируйте свою повседневную жизнь и сделайте вывод самостоятельно. Здесь не всегда действует правило: «Раз есть у других, то должно быть и у меня ». Пока что не каждый может позволить себе иметь сотовый телефон. Поэтому подумайте: сможете ли вы оплачивать расходы на мобильную связь. Я знаком с немалым числом людей, которые, купив мобильник, отказались от его использования, потому что не смогли оплачивать все связанные с ним расходы.

Что лучше купить: пейджер или сотовый телефон?

Снижение тарифов на услуги сотовой связи позволило значительной массе людей отказаться от пейджера и перейти на сотовый телефон. Развитие сервиса SMS тоже сыграло свою роль. Но пейджер жив! Определенному кругу пользователей больше подходит именно пейджер, а не сотовый телефон. Например, работник какой-нибудь курьерской службы принимает заказы на пейджер, и ему вовсе не нужен сотовый телефон. Некоторые ошибочно полагают, что SMS полностью может заменить услуги пейджинговых компаний, но это не так. На пейджер можно послать сообщение с любого телефона, а SMS можно отправить только с сотового или с компьютера, подключенного к Интернету. Но, что ни говори, пейджер все сильнее вытесняется с рынка услуг мобильной связи. Пользуются услугами пейджинговых компаний в основном курьеры или работники ремонтных служб по вызову. Таким образом, ваш выбор будет зависеть от специфики вашей деятельности.

К какому оператору подключиться?

Если вы живете в Москве, то прочитайте . Если в Санкт-Петербурге - . Не верьте тем, кто говорит: «Подключайся к такому-то оператору: он лучший, у него больше всего абонентов». Больше - не значит лучше. Вы должны определить лучшего оператора самостоятельно. Для начала оцените его по таким параметрам, как зона покрытия и тарифы. Возможно, выбор сразу станет очевидным. Далее ответьте на следующие вопросы: какие дополнительные услуги предоставляет оператор и нужны ли они мне, с какими странами и городами обеспечивается роуминг, какие телефоны можно использовать в сетях данного оператора? Если по всем этим параметрам вам подходят несколько операторов, то обратите внимание на стандарты, в которых они работают. Стандарт GSM-900/1800 может оказаться оптимальным для больших промышленных городов, в то время как NMT-450 покажет себя во всей красе за городом.

Какой стандарт лучше?

Можно с уверенностью сказать, что лучшего стандарта не существует, как не существует лучшей марки автомобиля. Все относительно. Я уже упомянул два стандарта - GSM и NМT, один цифровой, другой аналоговый. У каждого есть свои преимущества и недостатки. О них я не буду рассказывать, этот вопрос уже много раз обсуждался. Дополнительную информацию по стандартам вы можете получить, прочитав соответствующие статьи в разделе « » на этом сайте. Какой стандарт считают лучшим пользователи сотовой связи, вы можете узнать из опроса . Имейте в виду, что это лишь общественное мнение.

Какой телефон лучше купить?

Разумеется, однозначного ответа в данном случае быть не может. Прежде чем купить телефон, нужно ответить на несколько основных вопросов: зачем мне нужен телефон и в каких условиях он будет эксплуатироваться. Чтобы узнать, на что обращают внимание при покупке сотового телефона, посмотрите . Оставив в стороне цену и дизайн, перейдем к практической стороне вопроса. Если телефон будет эксплуатироваться в экстремальных условиях, внимательно присмотритесь к таким моделям, как , или другим аппаратам подобного класса. Если вы собираетесь пользоваться мобильной связью в зонах неуверенного приема, то выбирайте телефон с мощным передатчиком. Решите, насколько важна для вас функция вибровызова. Мода на миниатюризацию прошла. Не стоит гнаться за маленькими и неудобными телефонами. В большой мужской руке вряд ли будет удобно лежать дюймовочка Nokia 8210. Надеюсь, на меня не обидятся мужчины, имеющие этот телефон. А для девушки такой телефон может оказаться вполне удобным.

Есть ли смысл покупать дешевый залоченный телефон у европейского оператора, чтобы потом его разблокировать и пользоваться у нас?

Желание русского человека сэкономить известно. Порой это желание очень сильно. Когда дело касается покупки сотового телефона, разница в пять-десять долларов может кому-то показаться значительной. Некоторых привлекает возможность купить по дешевке залоченный телефон за границей и привезти его в Россию, где умельцы разлочат его за 15-25$. Учитывая, что новые дорогие модели в Европе лочат нечасто, скорее всего это будет недорогая трубка, и вы сэкономите всего долларов 20-40. При этом нет гарантии, что после разлочки телефон будет стабильно работать. В действительности значительная часть сотовых телефонов, продающихся даже в салонах сотовой связи, ранее были залочены на других операторов. Так что вряд ли вам станет точно известно прошлое купленного телефона. Покупать залоченный телефон или нет, решайте сами: вам нести ответственность за ваш выбор.

Правда ли, что у телефонов со встроенной антенной качество приема хуже?

Среди абонентов сложилось такое мнение: раз у телефона нет внешней антенны, то как он может осуществлять качественный прием! До некоторой степени такое мнение оправданно. Наружная антенна обеспечивает практически круговую диаграмму направленности. Таким образом, положение мобильного телефона в пространстве не сказывается на качестве приема. Запрятанная же в корпус антенна может превратить диаграмму направленности в эллиптическую, тогда качество связи будет зависеть от положения телефона по отношению к базовой станции. К тому же корпус аппарата может играть отрицательную роль экрана. Но в большинстве своем эти проблемы остались в прошлом! Технологии не стоят на месте. Посмотрите на такого гиганта сотовой индустрии, как Nokia . Столь крупная компания не стала бы выпускать телефоны со встроенной антенной, если бы они имели неудовлетворительные характеристики по качеству связи. Модель Nokia 8210 в свое время была признана лучшей по качеству приема. Так что можете смело приобретать мобильник со встроенной антенной. Кстати, у таких телефонов есть преимущество: отсутствуют выступающие части (собственно антенна), что очень удобно.

Почему у операторов стандарта NMT (Московская сотовая связь, Дельта Телеком, Сотел-Нижний Новгород и др.) такие большие и дорогие трубки и могу ли я найти маленькую NMT-трубку?

Миниатюризация телефонов стандарта NMT дается с трудом. Причиной тому особенности конструкции антенны (да и всей «начинки» аппарата) для аналогового стандарта, коим является NMT-450. Миниатюризация обходится недешево, что и объясняет высокие цены на NMT-телефоны (по сравнению с GSM-трубками), отчасти это связано также с отсутствием конкуренции Производителей NMT-телефонов практически только два - Nokia и Benefon . Покупатель просто вынужден покупать их телефонные аппараты, если хочет подключиться к оператору стандарта NMT - значит, можно и цену завысить. Хотя очень маленький NMT-аппарат создать довольно сложно, определенные успехи в этом направлении видны. Самая маленькая и самая современная трубка стандарта NTM - весит всего 109 грамм. Но цена…

Почему в различных магазинах и салонах сотовой связи такой большой разброс цен на одинаковые телефоны?

Существует понятие «серого» импорта. Как уже было сказано выше, некоторые магазины торгуют дешевыми разлоченными телефонами, или телефонами, доставленными в Россию нелегально. По данным некоторых исследований, объем «серого» импорта составляет около 80-90% от общего числа телефонов. Естественно, такие аппараты стоят дешевле, чем те, что пришли в Россию легальным путем с заводского конвейера.

Вреден ли сотовый телефон для здоровья?

Это очень спорный вопрос. Одни ученые приводят факты, подтверждающие, что излучение сотового телефона вредно для здоровья, другие опровергают подобные утверждения. Некоторые скандинавские ученые даже считают, что сотовые телефоны не влияют на качество работы навигационных приборов в самолетах или медицинских - в больницах. Поэтому в ряде финских клиник был снят запрет на использование мобильных телефонов, а на борту самолетов некоторых авиакомпаний разрешено пользоваться телефонами. Что думают по этому поводу пользователи мобильной связи, вы можете узнать из данных опроса . Какие бы споры ни велись, можно точно сказать, что некоторые испытывают на себе последствия частых и продолжительных разговоров по мобильному телефону: обычно это головная боль или бессонница. Доподлинно неизвестно, могут ли быть последствия более серьезными.

Я часто езжу в командировки. Что легче и дешевле: пользоваться услугами нескольких операторов или роумингом?

Легче роуминг : заказали и пользуетесь. Но это не всегда дешевле, а порой значительно дороже. Чтобы пользоваться услугами нескольких операторов, необходимо подключиться к каждому из них. Если вы хотите реально сэкономить, то необходимо провести тщательный расчет. Что нужно рассчитывать? Поясню на примере жителя Петербурга, который часто ездит в Москву. Абонент подключен к какому-либо питерскому оператору. Находясь в Петербурге, такой абонент будет звонить по городу (плата за исходящий звонок) и в Москву (плата за межгород), также ему могут звонить из Москвы (плата за входящий звонок). Абонент отправился в Москву и подключил роуминг (платная услуга). Все звонки (входящие из Петербурга, исходящие в Петербург, входящие/исходящие по Москве) будут тарифицироваться по тарифам роуминга. Абонент может поступить и по-другому — подключиться к какому-либо московскому оператору, то есть, находясь в Москве, он будет пользоваться услугами этого оператора. Да, ему необходимо будет вносить ежемесячную абонентскую плату, но он сможет значительно экономить на звонках по Москве и входящих звонках из Петербурга. В действительности стоит учесть еще много других моментов, но в целом такой принцип подсчета применим. Считайте, что для вас дешевле… Абонентам Северо-Западного GSM с 1 июня 2001 г. не нужно вносить ежемесячную плату за роуминг. Несомненно, многие питерцы перестанут пользоваться услугами московского оператора, находясь в Москве. Ведь теперь можно платить только за минуты разговора!

В Европе широко распространены prepaid-карты для GSM. Требуется ли для их использования какое-нибудь подключение или она просто вставляется в любой GSM-телефон?

В телефон вставляется SIM-карта, а является «носителем услуги». Ее нельзя вставить в телефон. Чтобы использовать prepaid-карту, вам необходимо подключиться к европейскому оператору, который предлагает такую услугу.

Почему у Васи мобильник работает в деревне «Простоквашино», а у меня нет?

Существует такое понятие, как зона покрытия, то есть территория, на которой оператор предоставляет свои услуги. Другими словами, это местность (города, деревни, поселки, дороги), где ваш телефон будет работать. У каждого оператора своя зона покрытия. Вполне возможно, что у Васи телефон от другого оператора, а ваш оператор не обеспечивает связь в деревне Простоквашино.

Но не исключен и другой вариант. Каждый телефон обладает определенной мощностью передатчика. Чем передатчик мощнее, тем лучше прием в удаленных местах (зонах неуверенного приема). Может быть, у вашего телефона слабый передатчик. Если вам так важна связь в деревне Простоквашино, купите телефон как у Васи или даже помощнее.

Почему большинству людей не нравится федеральный номер?

А с чего вы взяли, что «большинству»? Например, по данным опроса многие считают, что федеральный номер (номер через «восьмерку» часто называют «кривым») не является признаком несолидности. Такой номер обеспечивает невысокие тарифы (иногда даже тарифы без абонентской платы). Да, звонить на такой номер не всегда удобно: необходимо набирать дополнительные четыре цифры. Не всегда дома или на работе имеется выход на межгород. С реальной трудностью дозвона на такой номер я столкнулся в Москве. С монеточных таксофонов я так и не смог дозвониться на «кривой» номер МТС — пришлось идти на телеграф. Но в целом федеральный номер не считают чем-то непрестижным. Если вы не согласны, выразите свое мнение в указанном выше опросе — с интересом прочитаю.

Дополнительно

Сотовая связь с недавних пор так прочно вошла в нашу повседневную жизнь, что трудно представить современное общество без нее. Как и многие другие великие изобретения мобильный телефон сильно повлиял на нашу жизнь, и на многие ее сферы. Трудно сказать каким было бы будущее, если бы не этот удобный вид связи. Наверняка таким же, как и в фильме "Назад в Будущее-2", где есть летающие авто, ховерборды, и многое другое, но нет сотовой связи!

Но сегодня в специальном репортаже для будет рассказ не о будущем, а о том, как устроена и работает современная сотовая связь.

Для того, чтобы узнать о работе современной сотовой связи в формате 3G/4G, я напросился в гости к новому федеральному оператору Tele2 и провел целый день с их инженерами, которые объяснили мне все тонкости передач данных через наши мобильные телефоны.

Но расскажу вначале немного об истории возникновения сотовой связи.

Принципы работы беспрводной связи были опробованы почти 70 лет назад - первый общественный подвижный радиотелефон появился в 1946 г. в Сент-Луисе, США. В Советском союзе опытный образец мобильного радиотелефона был создан в 1957 году, потом ученые других стран создавали подобные устройства с различными характеристиками, и только в 70-х годах прошлого века в Америке были определены современные принципы работы сотовой связи, после чего и началось ее развитие.

Мартин Купер - изобретатель прототипа портативного сотового телефона Motorola DynaTAC весом в 1,15 кг и размерами 22,5х12,5х3,75 см

Если в западных странах к середине 90-х годов прошлого века сотовая связь была распространена повсеместно и ей пользовалась большая часть населения, то в России она только начала появляться, и стала доступной для всех чуть более 10 лет назад.

Громоздкие кирпичеобразные мобильники работавшие в форматах первого и второго поколений ушли в историю, уступив место смартфонам с 3G и 4G, лучшей голосовой связью и высокой скоростью интернета.

Почему связь называется сотовой? Потому что территория, на которой обеспечивается связь, разбивается на отдельные ячейки или соты, в центре которых располагаются базовые станции (БС). В каждой "соте" абонент получает одинаковый набор услуг в определенных территориальных границах. Это означает, что перемещаясь от одной "соты" к другой, абонент не чувствует территориальной привязанности и может свободно пользоваться услугами связи.

Очень важно, чтобы была непрерывность соединения при перемещении. Это обеспечивается благодаря так называемому хэндовер (Handover), при котором соединение установленное абонентом как бы подхватывается соседними сотами по эстафете, а абонент продолжает разговаривать или копаться в соцсетях.

Вся сеть делится на две подсистемы: подсистема базовых станций и подсистема коммутации. Схематически это выглядит так:

В середине "соты", как было сказано выше находится базовая станция, которая обычно обслуживает три "соты". Радиосигнал от базовой станции излучается через 3 секторные антенны, каждая из которых направлена на свою "соту". Бывает так, что на одну "соту" направлены сразу несколько антенн одной базовой станции. Это связано с тем, что сеть сотовой связи работает в нескольких диапазонах (900 и 1800 МГц). Кроме того, на данной базовой станции может присутствовать оборудование сразу нескольких поколений связи (2G и 3G).

Но на вышках БС Tele2 стоит оборудование только третьего и четвертого поколения - 3G/4G, так как компания решила отказаться от старых форматов в пользу новых, которые помогают избегать обрывов голосовой связи и обеспечивают более стабильный интернет. Завсегдатаи соцсетей поддержат меня в том, что в наше время скорость интернета очень важна, 100-200 кб/с уже не достаточно, как это было пару-тройку лет назад.

Наболее привычным местом размещения БС является башня или мачта, построенная специально для нее. Наверняка вы могли видеть красно-белые вышки БС где-то в отдаленности от жилых домов (в поле, на холме), или там, где поблизости нет высоких зданий. Как вот эта, которая видна из моего окна.

Однако, в условиях городской местности трудно найти место под размещение массивного сооружения. Поэтому в крупных городах базовые станции размещаются на зданиях. Каждая станция ловит сигнал от мобильных телефонов на удалении до 35 км.

Это антенны, само оборудование БС находится на чердаке, или в контейнере на крыше, которое представляет из себя пару железных шкафов.

Некоторые базовые станции расположены там, где вы даже не догадаетесь. Как например на крыше этой парковки.

Антенна БС состоит из нескольких секторов, каждый из которых принимает/отправляет сигнал в свою сторону. Если вертикальная антенна осуществляет связь с телефонами, то круглая соединяет БС с контроллером.

В зависимости от характеристик, каждый сектор может обслуживать до 72 звонков одновременно. БС может состоять из 6 секторов, и обслуживать до 432 звонков, однако обычно на станциях устанавливают меньше передатчиков и секторов. Сотовые операторы, такие как Tele2, предпочитают ставить больше БС для улучшения качества связи. Как мне сказали, здесь используется самое современное оборудование: базовые станции Ericsson, транспортная сеть - Alcatel Lucent.

От подсистемы базовых станций сигнал передается в сторону подсистемы коммутации, где и происходит установление соединения с нужным абоненту направлением. В подсистеме коммутации есть ряд баз данных, в которых хранятся сведения об абонентах. Кроме того эта подсистема отвечает за безопасность. Если сказать проще, то коммутатор выполняет те же функции, что и девушки операторы, которые раньше руками соединяли вас с абонентом, только сейчас все это происходит автоматически.

Оборудование для этой базовой станции спрятано в этом железном шкафу.

Кроме обычных вышек есть также и мобильные варианты базовых станций, размещенные на грузовиках. Их очень удобно использовать во время стихийных бедствий или в местах массового скопления людей (футбольные стадионы, центральные площади) на время праздников, концертов и различных мероприятий. Но, к сожалению, из-за проблем в законодательстве широкого применения они пока не нашли.

Для обеспечения оптимального покрытия радиосигналом на уровне земли, базовые станции проектируются специальным образом, потому несмотря на дальность в 35 км. сигнал не распространяется на высоту полета самолетов. Однако некоторые авиакомпании уже начали устанавливать на своих бортах небольшие базовые станции, обеспечивающие сотовую связь внутри самолета. Такая БС соединяется с наземной сотовой сетью с помощью спутникового канала. Система дополняется панелью управления, которая позволяет экипажу включать и выключать систему, а также отдельные типы услуг, например, выключать голос на ночных рейсах.

Также я заглянул в офис Tele2, чтобы увидеть как специалисты контролируют качество сотовой связи. Если несколько лет назад такая комната была бы увешана до потолка мониторами показывающими данные сети (загруженность, аварии сети, и т.п.) то со временем надобность в таком количестве мониторов отпала.

Технологии со временем сильно развились и достаточно вот такой небольшой комнаты с несколькими специалистами, чтобы наблюдать за работой всей сети в Москве.

Немного видов из офиса Tele2.

На совещании сотрудников компании обсуждаются планы по захвату столицы) С начала стройки до сегодняшнего дня Tele2 успел покрыть своей сетью всю Москву, и постепенно завоевывает Подмосковье, запуская более 100 базовых станций еженедельно. Так как я живу теперь в области, мне очень важно. чтобы эта сеть как можно быстрее пришла в мой городок.

В планах компании на 2016 г. обеспечение высокоскоростной связи в метро на всех станциях, на начало 2016 связь Tele2 присутствует на 11 станциях: связь стандарта 3G/4G на метро «Борисово», «Деловой центр», «Котельники», «Лермонтовский проспект», «Тропарево», «Шипиловская», «Зябликово», 3G: «Белорусская» (Кольцевая), «Спартак», «Пятницкое шоссе», «Жулебино».

Как я говорил выше, Tele2 отказалась от формата GSM в пользу стандартов третьего и четвертого поколения - 3G/4G. Это позволяет устанавливать базовые станции 3G/4G с большей частотой (например, внутри МКАД БС стоят на расстоянии около 500 метров друг от друга), чтобы обеспечивать более стабильную связь и высокую скорость мобильного интернета, чего не было в сетях предыдущих форматов.

Из офиса компании я в компании инженеров Никифора и Владимира отправляюсь на одну из точек, где им нужно замерить скорость связи. Никифор стоит напротив одной из мачт, на которой установлено оборудование для обеспечения связи. Если приглядитесь, то заметите чуть далее слева еще одну такую мачту, с оборудованием других сотовых операторов.

Как это ни странно, но сотовые операторы часто разрешают своим конкурентам использовать свои башенные сооружения для размещения антенн (естественно на взаимовыгодных условиях). Это вызвано тем, что строительство башни или мачты - дорогое удовольствие, и такой обмен позволяет сэкономить немало средств!

Пока мы замеряли скорость связи, Никифора несколько раз прохожие бабушки и дядьки спросили не шпион ли он)) "Да, глушим радио "Свобода"!).

Оборудование на самом деле выглядит необычно, по его виду можно предположить все что угодно.

У специалистов компании немало работы, если учесть, что в Москве и области у компании более 7тыс. базовых станций: из них порядка 5тыс. 3G и около 2тыс. базовых станций LTE, а за последнее время количество БС увеличилось еще примерно на тысячу.
Всего за три месяца в Подмосковье было выведено в эфир 55% от общего количества новых базовых станций оператора в регионе. В настоящий момент компания обеспечивает качественное покрытие территории, на которой проживает более 90% населения Москвы и Московской области.
Кстати, в декабре сеть 3G Tele2 была признана лучшей по качеству среди всех столичных операторов.

Но я решил лично проверить насколько хороша связь у Tele2, потому приобрел симку в ближайшем ко мне торговом центре на м.Войковская, с самым простым тарифом "Очень черный" за 299 р (400 смс/минут и 4 ГБ). Кстати, у меня был подобный билайновский тариф, который на 100 рублей дороже.

Проверил скорость не отходя далеко от кассы. Прием - 6.13 Mbps, передача - 2.57 Mbps. Учитывая, что я стою в центре торгового центра это неплохой результат, связь Tele2 хорошо проникает сквозь стены большого ТЦ.

На м.Третьяковская. Прием сигнала - 5.82 Mbps, передача - 3.22 Mbps.

И на м.Красногвардейская. Прием - 6.22 Mbps, передача - 3.77 Mbps. Замерил у выхода из метро. Если принять во внимание, что это окраина Москвы, очень даже прилично. Считаю, что вполне приемлемая связь, уверенно можно сказать, что стабильная, если учитывать, что Tele2 появилась в Москве всего пару месяцев назад.

В столице стабильная связь Tele2 есть, это хорошо. Очень надеюсь, что они побыстрее придут в область и я смогу в полной мере пользоваться их связью.

Теперь и вы знаете как работает сотовая связь!

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите пишите мне - Аслан ([email protected] ) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта http://ikaketosdelano.ru

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.

Жми на иконку и подписывайся!

Сотовая связь (мобильная связь) - один из видов мобильной радиосвязи, в базе которого лежит сотовая сеть. Это более современная разработка телефонной связи на сей день. Главная особенность состоит в том, что общая зона покрытия делится на ячейки (соты), определяющиеся зонами покрытия отдельных базисных станций (БС). Соты отчасти перекрываются и совместно образуют сеть. На безупречной (ровненькой и в отсутствие застройки) поверхности зона покрытия одной БС представляет собой круг, потому составленная из их сеть имеет вид сот с шестиугольными ячейками (сотами).

Выгоды сотовой связи явны: мобильный телефон дает свободу передвижения по всей местности обслуживания сети, каждый абонент может избрать более подходящий тариф обслуживания. Не считая услуг по телефонной связи, сотовая связь предлагает дополнительные услуги: это и голосовая почта, и переадресация, SMS, MMS, EMS, GPRS, EDGE, 3G и т.д. (находится в зависимости от модели мобильного телефона).

Сотовую сеть составляют разнесённые в пространстве приёмопередатчики, работающие в одном и том же частотном спектре, и коммутирующее оснащение, позволяющее определять текущее положение подвижных абонентов и обеспечивать непрерывность связи при перемещении абонента из зоны действия 1-го приёмопередатчика в зону действия другого.

Принцип действия сотовой связи

Главные составляющие сотовой сети - это мобильники и базисные станции. Базисные станции обычно располагают на крышах построек и вышках. Будучи включённым, мобильник прослушивает эфир, находя сигнал базисной станции. После чего телефон отправляет станции собственный уникальный идентификационный код. Телефон и станция поддерживают неизменный радиоконтакт, временами обмениваясь пакетами. Связь телефона со станцией может идти по аналоговому протоколу (AMPS, NAMPS, NMT -450) либо по цифровому (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS ). В том случае телефон выходит из поля действия базисной станции, он налаживает связь с иной (англ. handover ).

Сотовые сети могут состоять из базисных станций различного эталона, что позволяет улучшить работу сети и сделать лучше её покрытие.

Сотовые сети различных операторов соединены вместе, также со стационарной телефонной сетью. Это позволяет абонентам 1-го оператора делать звонки абонентам другого оператора, с мобильников на стационарные и со стационарных на мобильные.

Операторы могут заключать меж собой договоры роуминга. Благодаря подобным договорам абонент, находясь вне зоны покрытия собственной сети, может совершать и принимать звонки через сеть другого оператора. Чаше всего, это осуществляется по завышенным тарифам.

Многие пользователи популярных гаджетов не знают, чем отличается сотовый телефон от мобильного и для каких целей лучше использовать то или иное устройство. В повседневной жизни понятия мобильная и сотовая связь использую как синонимы, но действительно ли это так на самом деле?

Сотовое устройство

Сотовый гаджет – это телефон, который работает по принципу сот с такими стандартами связи, как gsm, cdma и другими. Для бесперебойной работы такого устройства обязательно необходимо наличие специализированной базовой станции (соты) - подсистемы, основное предназначение которой заключается в равномерном распределении покрытия в зоне. Базовая станция также занимается аутентификацией вызовов.

Каждый стандарт сотовой связи имеет свой диапазон частот. Таким образом сообщения не теряются в процессе передачи от одного абонента к другому. Задача БС распознать частоту и в заданной соте отправить сообщение адресату.

Все БС размещаются оператором таким образом, чтобы охватить территорию по принципу сот (шестиугольников). Это позволяет создать максимально цельную зону покрытия. Принцип, по которому работает эта связь, схематически изображён на рисунке ниже:

На сегодняшний день сотовая связь – самая распространённая из всех видов мобильного соединения

Мобильное устройство

Мобильное устройство – это более широкое понятие. Сотовые телефоны являются мобильными. Также такие гаджеты вмещают в себя устройства, которые работают по технологии взаимодействия со спутником.

Для работоспособности мобильной сети необходимо обязательное наличие оператора связи. Операторы отвечают за спутниковую или сотовую связь соответственно.

Такая связь имеет следующие разновидности:

1. Сотовое соединение – беспроводное. Осуществляется при помощи базовых станций оператора. Также операторы такой связи предоставляют услуги роуминга – возможность доступа к соединению с БС даже, если вы находитесь вне зоны ее покрытия;

Главная особенность мобильных устройств – для настройки соединения не нужен кабель, ведь оно осуществляется при помощи заранее настроенных радиоканалов.

Преимущество и недостатки спутниковой и сотовой связи

Спутниковые мобильные устройства не очень популярны, однако они всегда продаются в магазинах техники. В чем причина низкого спроса? Вероятно, в том, что сотовые мобильные операторы и так очень распространены в современных городах и даже в сельской местности.

Покрытие территории сотами достигает 90 процентов местности стран Европы, Азии и России.

Однако, не смотря на достаточно плотное покрытие территорий базовыми станциями, все же существуют места, где такая мобильная связь труднодоступная.

Также довольно часто встречаются случаи, когда в виду землетрясений и других природных катаклизмов базовые сети прекращают свою работу. Спутниковая связь никак не страдает от подобных факторов.

Каждый оператор спутниковой мобильной связи управляет определенным количеством спутников, создавая таким образом свою собственную зону покрытия по всем земному шару.

Распространенной спутниковая связь считается в Арабских Эмиратах, Африке и в странах Южной Америки, а также в остальных местах, где ввиду различных причин сложно установить базовые станции для поддержания соединения.

В спутниковой связи ретранслятором есть сам спутник. Он принимает и передает звонки, сообщения между двумя пользователями сети.

Среди недостатков спутниковой связи можно выделить следующие:

• Небольшой выбор операторов;
• Малая распространенность в большинстве стран из-за вытеснения данного вида связи сотовыми операторами;
• Стоимость спутниковой связи превышает стоимость сотового соединения.

Главными достоинствами мобильной спутниковой связи являются: зона покрытия по всем земному шару, быстрое соединения, независимость оператора от земных катаклизмов. Схема работы спутникового соединения изображена на рисунке ниже:

Как уже упоминалось выше, сотовое соединение – это один из подвидов мобильной связи.

Преимущества таких операторов заключаются в следующем:

• Низкая стоимость услуг в сети;
• Быстра и максимально бесперебойная передача данных по сети;
• Возможность работы в режиме роуминга;
• Поддержка множества стандартов связи.

Выводы и сравнительная таблица

Итог: любое сотовое устройство является разновидностью мобильного гаджета. В то же время не все мобильные являются сотовыми.

Сравнительная таблица сотовых и спутниковых мобильных гаджетов отображает основные преимущества в работе с определенным набором функций. Все выводы таблицы основываются на усредненных характеристиках представленных на рынке устройств среднего класса.

Тематический видеоролик: