Ako mobilná bunková komunikácia funguje a ako funguje

Dnes je sotva možné nájsť človeka, ktorý by nikdy nepoužíval mobilný telefón. Chápu však všetci, ako funguje celulárna komunikácia? Ako si všetci zvykneme pracovať a pracovať? Prenášajú sa signály zo základňových staníc o drôtoch, alebo to funguje nejako inak? Alebo možno všetky funkcie celulárnej komunikácie fungujú iba kvôli rádiovým vlnám? Pokúsime sa odpovedať na tieto a ďalšie otázky v našom článku a popis štandardu GSM zostane mimo jeho rozsah.

V okamihu, keď sa osoba pokúša uskutočniť hovor zo svojho mobilného telefónu alebo keď mu začne volať, je telefón spojený pomocou rádiových vĺn s jednou z najdostupnejších základňových staníc, s jednou zo svojich antén. Tu a tam sa dajú vidieť základné stanice, pri pohľade na domy našich miest, na strechy a fasády priemyselných budov, na výškové budovy a nakoniec na stožiare špeciálne postavené pre stanice v červenej a bielej farbe (najmä pozdĺž diaľnic).

Tieto stanice vyzerajú ako obdĺžnikové škatule šedej farby, z ktorých vychádzajú rôzne antény v rôznych smeroch (zvyčajne až 12 antén). Antény tu pracujú na príjme aj na prenose a patria mobilnému operátorovi. Antény základnej stanice sú nasmerované vo všetkých možných smeroch (sektoroch), aby poskytovali účastníkom zo všetkých strán „sieťové pokrytie“ vo vzdialenosti až 35 kilometrov.

Anténa jedného sektora je schopná obslúžiť až 72 hovorov súčasne, a ak existuje 12 antén, predstavte si: 864 hovorov môže v zásade obsluhovať jedna veľká základňová stanica naraz! Hoci je zvyčajne obmedzený na 432 kanálov (72 * 6). Každá anténa je pripojená káblom k riadiacej jednotke základňovej stanice. K regulátoru sú už pripojené bloky niekoľkých základňových staníc (každá stanica obsluhuje svoju časť územia). K jednému radiču je pripojených až 15 základňových staníc.

Základná stanica je v zásade schopná pracovať na troch pásmach: signál 900 MHz preniká lepšie do budov a štruktúr, ďalej sa rozširuje, a preto sa toto pásmo často používa v obciach a poliach; signál s frekvenciou 1 800 MHz sa zatiaľ nerozšíri, ale v jednom sektore je nainštalovaných viac vysielačov, preto sú takéto stanice často inštalované v mestách; nakoniec 2100 MHz je sieť 3G.

V sídlisku alebo okrese môže byť samozrejme niekoľko regulátorov, a preto sú radiče pripojené k spínaču pomocou káblov. Úlohou prepínača je prepojiť siete mobilných operátorov medzi sebou as mestskými linkami bežnej telefónnej, diaľkovej a medzinárodnej komunikácie. Ak je sieť malá, postačuje iba jeden prepínač, ak sa používajú veľké, dva alebo viac prepínačov. Spínače sú vzájomne prepojené vodičmi.

Napríklad pri pohybe osoby hovoriacej mobilným telefónom po ulici: kráča, jazdí vo verejnej doprave alebo sa pohybuje v osobnom aute, jeho telefón by nemal na chvíľu stratiť sieť, konverzáciu nemôžete ukončiť.

Kontinuita komunikácie je dosiahnutá vďaka schopnosti siete základňovej stanice veľmi rýchlo prepnúť účastníka z jednej antény na druhú počas jeho pohybu z oblasti pokrytia jednej antény do oblasti pokrytia druhej (z bunky do bunky). Samotný účastník si nevšimne, ako prestal byť pripojený k jednej základňovej stanici a je už pripojený k inej, ako prepína z antény na anténu, zo stanice na stanicu, z kontroléra na kontrolér ...

Prepínač zároveň poskytuje optimálne rozdelenie zaťaženia podľa viacúrovňovej schémy siete, aby sa znížila pravdepodobnosť zlyhania zariadenia. Viacúrovňová sieť je vytvorená takto: mobilný telefón - základňová stanica - radič - prepínač.

Predpokladajme, že zavoláme, a teraz signál už dosiahol spínač. Prepínač prenáša naše volanie na účastníka určenia - do mestskej siete, do medzinárodnej alebo diaľkovej komunikačnej siete alebo do siete iného mobilného operátora. To všetko sa deje veľmi rýchlo pomocou vysokorýchlostných káblov z optických vlákien.

Ďalej náš hovor prechádza na prepínač, ktorý sa nachádza na strane účastníka prijímajúceho hovoru (ktorý nám volá). Prepínač „príjem“ už obsahuje údaje o tom, kde sa volaný účastník nachádza, v ktorej oblasti pokrytia siete: ktorý radič, ktorá základná stanica. Sieť teda začína hlasovať od základňovej stanice, je adresát a na telefóne „prichádza hovor“.

Celý opísaný reťazec udalostí, od okamihu vytáčania po okamih, keď je hovor prijatý na strane príjemcu, zvyčajne netrvá dlhšie ako 3 sekundy. Takže dnes môžeme volať kdekoľvek na svete.