Prinsippet for mobilkommunikasjon. Hvordan mobilkommunikasjon fungerer

Mobil mobilkommunikasjon

mobilnettet- en av typene mobil radiokommunikasjon, som er basert på mobilnettverk... Nøkkelfunksjonen er at det totale dekningsområdet er delt inn i celler (celler), bestemt av dekningsområdene til individuelle basestasjoner (BS). Honningkakene overlapper delvis og danner sammen et nettverk. På en ideell (jevn og uten bygning) overflate er dekningsområdet til en BS en sirkel, derfor ser nettverket sammensatt av dem ut som honningkaker med sekskantede celler (bikaker).

Det er bemerkelsesverdig at i den engelske versjonen kalles kommunikasjonen "cellulær" eller "cellulær" (cellulær), som ikke tar hensyn til den sekskantede naturen til honningkaken.

Nettverket består av transceivere med avstand fra hverandre som opererer i samme frekvensområde, og svitsjutstyr som gjør det mulig å bestemme gjeldende plassering av mobilabonnenter og sikre kontinuitet i kommunikasjonen når en abonnent beveger seg fra dekningsområdet til en transceiver til dekningsområdet til en annen.

Historie

Den første bruken av mobiltelefoni i USA går tilbake til 1921: Detroit-politiet brukte enveissending i 2 MHz-båndet for å overføre informasjon fra en sentral sender til kjøretøymonterte mottakere. I 1933 begynte politiet i New York å bruke et toveis mobiltelefonradiosystem, også i 2 MHz-båndet. I 1934 tildelte US Federal Communications Commission 4 kanaler for telefonradiokommunikasjon i området 30 ... 40 MHz, og i 1940 brukte rundt 10 tusen politibiler allerede telefonradiokommunikasjon. Alle disse systemene brukte amplitudemodulasjon. Frekvensmodulasjon begynte å bli brukt i 1940 og erstattet fullstendig amplitudemodulasjon i 1946. Den første offentlige mobile radiotelefonen dukket opp i 1946 (St. Louis, USA; Bell Telephone Laboratories) ved bruk av 150 MHz-båndet. I 1955 begynte et 11-kanalssystem å operere i 150 MHz-området, og i 1956 - et 12-kanalssystem i 450 MHz-området. Begge disse systemene var enkle og brukte manuell veksling. Automatiske duplekssystemer begynte å operere i henholdsvis 1964 (150 MHz) og 1969 (450 MHz).

I USSR I 1957 skapte en Moskva-ingeniør L. I. Kupriyanovich en prototype av en bærbar automatisk dupleks mobiltelefon LK-1 og en basestasjon for den. Den mobile radiotelefonen veide rundt tre kilo og hadde en rekkevidde på 20-30 km. I 1958 skapte Kupriyanovich forbedrede modeller av apparatet som veide 0,5 kg og var på størrelse med en sigarettboks. På 60-tallet demonstrerer Hristo Bochvarov i Bulgaria sin prototype av en lommemobilradiotelefon. På utstillingen "Interorgtechnika-66" presenterer Bulgaria et sett for organisering av lokal mobilkommunikasjon fra lommemobiltelefoner RAT-0.5 og ATRT-0.5 og en basestasjon RATTs-10, som gir tilkobling til 10 abonnenter.

På slutten av 50-tallet begynte utviklingen av Altai bilradiotelefonsystem i USSR, som ble satt i prøvedrift i 1963. Altai-systemet opererte opprinnelig med en frekvens på 150 MHz. I 1970 opererte Altai-systemet i 30 byer i USSR og et 330 MHz-bånd ble tildelt det.

Tilsvarende, med naturlige forskjeller og i mindre skala, har situasjonen utviklet seg i andre land. I Norge har således offentlig telefonradio blitt brukt som maritim mobilkommunikasjon siden 1931; i 1955 var det 27 kystradiostasjoner i landet. Terrestrisk mobilkommunikasjon begynte å utvikle seg etter andre verdenskrig i form av håndsvitsjede private nettverk. I 1970 hadde mobiltelefonradiokommunikasjon på den ene siden allerede blitt ganske utbredt, men på den andre siden holdt den tydeligvis ikke tritt med de raskt voksende behovene, med et begrenset antall kanaler i strengt definerte frekvensbånd . En løsning ble funnet i form av et mobilkommunikasjonssystem, som gjorde det mulig å dramatisk øke kapasiteten ved å gjenbruke frekvenser i et mobilsystem.

Selvfølgelig, som vanligvis er tilfellet i livet, eksisterte individuelle elementer i det cellulære kommunikasjonssystemet før. Spesielt ble noe av et mobilsystem brukt i 1949 i Detroit (USA) av en drosjetjeneste - med gjenbruk av frekvenser i forskjellige celler med manuell kanalbytte av brukere på forhåndsbestemte steder. Arkitekturen til systemet som i dag er kjent som det cellulære kommunikasjonssystemet ble imidlertid kun skissert i Bell Systems tekniske rapport som ble levert til US Federal Communications Commission i desember 1971. Og fra den tiden begynner utviklingen av selve mobilkommunikasjonen, som har blitt virkelig triumferende siden 1985. g. de siste ti årene og litt.

I 1974 bestemte FCC seg for å tildele et 40 MHz frekvensbånd for mobilkommunikasjon i 800 MHz-området; i 1986 ble ytterligere 10 MHz lagt til den i samme område. I 1978 begynte tester av den første prototypen for mobilkommunikasjon for 2000 abonnenter i Chicago. Derfor kan 1978 betraktes som året for begynnelsen av den praktiske anvendelsen av mobilkommunikasjon. Det første automatiske kommersielle mobilsystemet ble også tatt i bruk i Chicago i oktober 1983 av American Telephone and Telegraph (AT&T). I Canada har mobilkommunikasjon blitt brukt siden 1978, i Japan - siden 1979, i de skandinaviske landene (Danmark, Norge, Sverige, Finland) - siden 1981, i Spania og England - siden 1982. Fra juli 1997 g. mobilkommunikasjon operert i mer enn 140 land på alle kontinenter, og betjener mer enn 150 millioner abonnenter.

Det første kommersielt vellykkede mobilnettverket var det finske Autoradiopuhelin (ARP) nettverket. Dette navnet er oversatt til russisk som "Bilradiotelefon". Lansert i byen, har den nådd 100% dekning av Finlands territorium ca. Cellestørrelsen var omtrent 30 km, og i byen var det mer enn 30 tusen abonnenter. Hun jobbet med en frekvens på 150 MHz.

Prinsippet for mobilkommunikasjon

Hovedkomponentene i et mobilnettverk er mobiltelefoner og basestasjoner... Basestasjoner er vanligvis plassert på hustak og tårn. Når den er slått på, lytter mobiltelefonen til luften og finner et signal fra basestasjonen. Telefonen sender deretter sin unike identifikasjonskode til stasjonen. Telefonen og stasjonen opprettholder konstant radiokontakt og utveksler pakker med jevne mellomrom. Telefonen kan kommunisere med stasjonen ved hjelp av en analog protokoll (NMT-450) eller digital (DAMPS, GSM, eng. overlevere).

Mobilnettverk kan bestå av basestasjoner med forskjellige standarder, som lar deg optimere nettverksytelsen og forbedre dekningen.

Mobilnett til forskjellige operatører er koblet til hverandre, så vel som til fasttelefonnettet. Dette gjør at abonnenter hos en operatør kan ringe til abonnenter hos en annen operatør, fra mobiltelefoner til fasttelefoner og fra fasttelefoner til mobiler.

Operatører fra forskjellige land kan inngå roamingavtaler. Takket være slike avtaler kan en abonnent, mens han er i utlandet, ringe og motta anrop gjennom nettverket til en annen operatør (om enn til høyere priser).

Mobilkommunikasjon i Russland

I Russland begynte mobilkommunikasjon å bli introdusert i 1990, kommersiell bruk begynte 9. september 1991, da det første mobilnettverket i Russland ble lansert i St. Petersburg av Delta Telecom (det fungerte i NMT-450-standarden) og det første en symbolsk oppfordring fra ordføreren i St. Petersburg, Anatoly Sobchak. I juli 1997 var det totale antallet abonnenter i Russland rundt 300 tusen. For 2007 er de viktigste mobilkommunikasjonsprotokollene som brukes i Russland GSM-900 og GSM-1800. I tillegg fungerer UMTS. Spesielt ble det første fragmentet av nettverket til denne standarden i Russland satt i drift 2. oktober 2007 i St. Petersburg av MegaFon-selskapet. Sverdlovsk-regionen fortsetter å drive et DAMPS-mobilnettverk som eies av MOTIV Cellular Communications Company.

I desember 2008 var det 187,8 millioner mobilbrukere i Russland (basert på antall solgte SIM-kort). Penetrasjonsraten for mobilkommunikasjon (antall SIM-kort per 100 innbyggere) per denne datoen var 129,4 %. I regionene, unntatt Moskva, oversteg penetrasjonsraten 119,7 %.

Markedsandelen til de største mobiloperatørene per desember 2008 var 34,4 % for MTS, 25,4 % for VimpelCom og 23,0 % for MegaFon.

I desember 2007 økte antallet mobilbrukere i Russland til 172,87 millioner abonnenter, i Moskva - opptil 29,9, i St. Petersburg - opptil 9,7 millioner. Penetrasjonsraten i Russland - opptil 119,1%, i Moskva - 176%. , St. Petersburg - 153 %. Markedsandelen til de største mobiloperatørene per desember 2007 var: MTS 30,9 %, VimpelCom 29,2 %, MegaFon 19,9 %, andre operatører 20 %.

I følge dataene fra det britiske forskningsselskapet Informa Telecoms & Media for 2006 var gjennomsnittskostnaden for et minutt mobilkommunikasjon for en forbruker i Russland $ 0,05 - dette er det laveste tallet blant G8-landene.

IDC-selskapet, basert på en studie av det russiske mobilmarkedet, konkluderte med at i 2005 nådde den totale varigheten av samtaler på en mobiltelefon til innbyggere i den russiske føderasjonen 155 milliarder minutter, og 15 milliarder tekstmeldinger ble sendt.

I følge en studie av J "son & Partners nådde antallet SIM-kort registrert i Russland i slutten av november 2008 183,8 millioner.

se også

Kilder til

Lenker

• Informasjonsside om generasjoner og standarder for mobilkommunikasjon.
• Mobilkommunikasjon i Russland 2002-2007, offisiell statistikk

Det er litt trist at det overveldende flertallet av mennesker svarer på spørsmålet: "Hvordan fungerer mobilkommunikasjon?"

I fortsettelsen av dette emnet hadde jeg en morsom samtale med en venn om emnet mobilkommunikasjon. Det skjedde nøyaktig et par dager før begivenheten feiret av alle kommunikasjons- og teleoperatører ferie "Radiodagen". Det har seg slik at på grunn av hans brennende posisjon i livet, trodde min venn det mobilkommunikasjon fungerer uten ledninger i det hele tatt via satellitt... Eksklusivt på grunn av radiobølger. Først klarte jeg ikke å overbevise ham. Men etter en kort samtale falt alt på plass.

Etter dette vennlige "foredraget" kom ideen om å skrive på et enkelt språk om hvordan mobilkommunikasjon fungerer. Alt er som det er.

Når du ringer et nummer og begynner å ringe, vel, eller noen ringer deg, blir din mobiltelefonen kommuniserer over radioen fra en av antennene til nærmeste basestasjon. Hvor ligger disse basestasjonene, spør du?

Følg med på industribygg, urbane skyskrapere og spesialtårn... På dem er det store grå rektangulære blokker med utstikkende antenner av forskjellige former. Men disse antennene er ikke TV eller satellitt, men sender/mottaker mobiloperatører. De er rettet i forskjellige retninger for å gi kommunikasjon til abonnenter fra alle sider. Tross alt, vi vet ikke hvor signalet vil komme fra og hvor det vil bringe den "uheldige abonnenten" med en telefonmottaker? Antenner kalles også «sektorer» i fagsjargong. Vanligvis er de satt fra en til tolv.

Fra antennen sendes signalet via kabelen direkte til stasjonens kontrollenhet... Sammen danner de basestasjonen [antenner og kontrollenhet]. Flere basestasjoner, hvis antenner betjener et eget territorium, for eksempel et bydistrikt eller en liten by, er koblet til en spesiell blokk - kontrolleren... Opptil 15 basestasjoner er vanligvis koblet til én kontroller.

På sin side er kontrollerene, som også kan være flere, koblet med kabler til "tenketanken" - bytte om... Svitsjen gir utgang og inngang av signaler til bytelefonlinjer, til andre mobiloperatører, samt til langdistanse- og internasjonale operatører.

I små nettverk brukes bare én svitsj, i større nettverk, som betjener mer enn en million abonnenter på en gang, kan to, tre eller flere brytere brukes, koblet sammen igjen med ledninger.

Hvorfor så mye kompleksitet? Leserne vil spørre. Det ser ut til at du kan ganske enkelt koble antennene til bryteren og alt vil fungere... Og så er det basestasjoner, brytere, en haug med kabler ... Men alt er ikke så enkelt.

Når en person beveger seg langs gaten til fots eller med bil, tog osv. mens du også snakker i telefon, er det viktig å sikre kontinuitet i kommunikasjonen. Kommunikasjonsarbeidere kaller prosessen med overlevering i mobilnett for begrepet Overlevere. Det er nødvendig å bytte abonnentens telefon fra en basestasjon til en annen i tide, fra en kontroller til en annen, og så videre.

Hvis basestasjonene var direkte koblet til bryteren, så alle disse brytere må administreres av bryteren... Og han "fattig" og så er det noe å gjøre. Flernivånettverksordningen gjør det mulig å fordele belastningen jevnt på de tekniske midlene... Dette reduserer sannsynligheten for feil på utstyret og, som et resultat, tap av kommunikasjon. Tross alt er vi alle interessert i en sømløs forbindelse, ikke sant?

Så når du når bryteren, anropet vårt viderekobles til videre - til nettverket til en annen operatør av mobil-, langdistanse- og internasjonal kommunikasjon. Selvfølgelig skjer dette over høyhastighets kabelkommunikasjonskanaler. En samtale kommer til bryteren en annen operatør. I dette tilfellet "vet" sistnevnte i hvilket territorium [i operasjonsområdet, hvilken kontroller] den nødvendige abonnenten nå befinner seg. Switchen overfører telefonsamtalen til en spesifikk kontroller, som inneholder informasjon om hvilken basestasjon mottakeren av samtalen befinner seg i. Kontrolleren sender et signal til denne enkeltbasestasjonen, som igjen «poller», det vil si ringer mobiltelefonen. Én tube begynner å ringe merkelig.

Hele denne lange og komplekse prosessen tar i realiteten 2-3 sekunder!

På samme måte foretas telefonsamtaler til forskjellige byer i Russland, Europa og verden. For kommunikasjon brytere fra ulike teleoperatører bruker høyhastighets fiberoptiske kommunikasjonskanaler... Takket være dem overvinner telefonsignalet hundretusenvis av kilometer i løpet av sekunder.

Takk til den store Alexander Popov for å gi radioens verden! Hvis ikke for ham, ville vi kanskje nå blitt fratatt mange fordeler ved sivilisasjonen.

Telefoni er overføring av taleinformasjon over lange avstander. Ved hjelp av telefoni er folk i stand til å kommunisere i sanntid.

Hvis det på tidspunktet for fremveksten av teknologien bare var en metode for dataoverføring - analog, brukes en rekke kommunikasjonssystemer for øyeblikket med hell. Telefon, satellitt og mobilkommunikasjon, samt IP-telefoni gir pålitelig kontakt mellom abonnenter, selv om de befinner seg i ulike deler av verden. Hvordan fungerer telefoni med hver metode?

God gammel kablet (analog) telefoni

Begrepet "telefonkommunikasjon" forstås oftest som analog kommunikasjon, en metode for dataoverføring som har blitt kjent i nesten halvannet århundre. Ved bruk av slikt overføres informasjon kontinuerlig, uten mellomkoding.

Forbindelsen til to abonnenter reguleres ved å slå et nummer, og deretter utføres kommunikasjonen ved å overføre et signal fra person til person over ledninger i ordets mest bokstavelige betydning. Abonnentene er ikke lenger koblet sammen av telefonoperatører, men av roboter, noe som i stor grad forenklet og gjorde prosessen billigere, men prinsippet om drift av analoge kommunikasjonsnettverk forble det samme.

Mobil (mobil) kommunikasjon

Abonnenter av mobiloperatører tror feilaktig at de har "kuttet ledningen" som kobler dem til telefonsentraler. Det ser ut som det er - en person kan bevege seg hvor som helst (innenfor signaldekningen) uten å avbryte samtalen og uten å miste kontakten med samtalepartneren, og<подключить телефонную связь стало легче и проще.

Men hvis vi ser på hvordan mobilkommunikasjon fungerer, finner vi ikke så mange forskjeller fra arbeidet med analoge nettverk. Signalet "er i luften", men fra den som ringer kommer det til transceiveren, som igjen kommuniserer med tilsvarende utstyr nærmest den oppringte abonnenten ... via fiberoptiske nettverk.

Stadiet med radiooverføring av data dekker kun signalveien fra telefonen til nærmeste basestasjon, som er koblet til andre kommunikasjonsnettverk på en helt tradisjonell måte. Hvordan mobilkommunikasjon fungerer er klart. Hva er fordelene og ulempene?

Teknologien gir større mobilitet sammenlignet med analog dataoverføring, men medfører samme risiko for uønsket forstyrrelse og mulighet for avlytting.

Cellesignalvei

La oss vurdere mer detaljert hvordan signalet når den oppringte abonnenten.

1. Brukeren slår nummeret.
2. Telefonen hans oppretter radiokontakt med nærmeste basestasjon. De er plassert i høyhus, industribygg og tårn. Hver stasjon består av sender-mottaksantenner (fra 1 til 12) og en kontrollenhet. Basestasjoner som betjener samme territorium er koblet til kontrolleren.
3. Fra styreenheten til basestasjonen sendes signalet gjennom kabelen til kontrolleren, og derfra, også gjennom kabelen, til bryteren. Denne enheten gir inngang og utgang av et signal til ulike kommunikasjonslinjer: langdistanse-, by-, internasjonale og andre mobiloperatører. Avhengig av størrelsen på nettverket kan det involvere enten en eller flere brytere koblet til hverandre ved hjelp av ledninger.
4. Fra «eget» sentralbord overføres signalet via høyhastighetskabler til sentralbordet til en annen operatør, og sistnevnte avgjør enkelt hvilken kontrollenhets dekningsområde som er abonnenten samtalen rettes til.
5. Switchen ringer til ønsket kontroller, som videresender signalet til basestasjonen, som «poller» mobiltelefonen.
6. Den oppringte abonnenten mottar et innkommende anrop.

En slik flerlags nettverksstruktur lar deg fordele belastningen jevnt mellom alle nodene. Dette reduserer sannsynligheten for feil på utstyret og sikrer uavbrutt kommunikasjon.

Hvordan mobilkommunikasjon fungerer er klart. Hva er fordelene og ulempene? Teknologien gir større mobilitet sammenlignet med analog dataoverføring, men medfører samme risiko for uønsket forstyrrelse og mulighet for avlytting.

Satellittforbindelse

La oss se hvordan satellittkommunikasjon fungerer, det høyeste stadiet i utviklingen av radiorelékommunikasjon i dag. En repeater plassert i bane er i stand til å dekke et stort område av planetens overflate på egen hånd. Et nettverk av basestasjoner, som i tilfellet med mobilkommunikasjon, er ikke lenger nødvendig.

En individuell abonnent får muligheten til å reise praktisk talt uten restriksjoner, holde kontakten selv i taigaen eller i jungelen. En lovlig abonnent kan binde en hel mini-automatisk telefonsentral til én repeater-antenne (dette er en kjent "parabol"), men man bør ta hensyn til volumet av innkommende og utgående, samt størrelsen på filer som må bli sent.

Ulemper med teknologi:

• alvorlig væravhengighet. En magnetisk storm eller annen katastrofe kan etterlate en abonnent uten kommunikasjon i lang tid.
• hvis noe fysisk bryter sammen på satellitttransponderen, vil tiden som vil gå før full funksjonalitet er gjenopprettet, ta svært lang tid.
• kostnadene for kommunikasjonstjenester uten grenser overstiger ofte de mer vanlige regningene. Når du velger kommunikasjonsmetode er det viktig å vurdere hvor mye du trenger en slik funksjonell forbindelse.

Satellittkommunikasjon: fordeler og ulemper

Hovedtrekket til "satellitten" er at den gir abonnenter uavhengighet fra landlinjer. Fordelene med denne tilnærmingen er åpenbare. Disse inkluderer:

• utstyrsmobilitet. Den kan utplasseres på svært kort tid;
• evnen til raskt å skape omfattende nettverk som dekker store områder;
• kommunikasjon med vanskelig tilgjengelige og avsidesliggende områder;
• redundans av kanaler som kan brukes i tilfelle et bakkekommunikasjonsbrudd;
• fleksibilitet av de tekniske egenskapene til nettverket, slik at det kan tilpasses nesten alle krav.

Ulemper med teknologi:

• alvorlig væravhengighet. En magnetisk storm eller annen katastrofe kan etterlate en abonnent uten kommunikasjon i lang tid;
• hvis noe er fysisk ute av drift på satellittrepeateren, vil tiden som vil gå før systemet er fullstendig gjenopprettet strekke seg over lang tid;
• kostnadene for kommunikasjonstjenester uten grenser overstiger ofte de mer vanlige regningene.

Når du velger kommunikasjonsmetode er det viktig å vurdere hvor mye du trenger en slik funksjonell forbindelse.

I denne artikkelen vil vi fortelle deg om historien til fremveksten av mobilkommunikasjon

Det første radukket opp i 1946 i USA - St. Louis. Radiotelefoner opererte på faste frekvenser og ble manuelt byttet. I Sovjetunionen dukket radiotelefonkommunikasjon opp i 1959 og ble kalt Altai-systemet. Naturligvis var den ikke offentlig tilgjengelig, men ble brukt som myndighetsforbindelse og spesialtjenester. I 1990-1994, under Sovjetunionens sammenbrudd, fra de sovjetiske forskningsinstituttene, ble en stor masse klassifisert utvikling, inkludert utviklingen av multi-frekvens, multi-base radiotelefonkommunikasjon, tatt ut av sperringen "gratis". Og i 1991 i USA, og senere i den russiske føderasjonen, dukket det opp en ny standard for radiotelefon - mobilkommunikasjon NMT-450 ("Sotel"). Et analogt signal ble brukt. Deretter dukket det opp digitale standarder - GSM-900 og GSM-1800.

Med den progressive utviklingen av mobilkommunikasjon har mobiltelefoner blitt allment tilgjengelige. Som regel kan en mobiltelefon (heretter MTA) operere i en avstand på inntil 1500 m fra basestasjonen.

Som du vet, er hver mobilenhet tildelt sitt eget elektroniske serienummer (ESN), som er kodet i mikrobrikken til telefonen under produksjonen av telefonen. Ved å aktivere SIM-kortet (Subscriber Identity Module) - en mikrobrikke der abonnentnummeret er "sydd sammen", mottar mobiltelefonen et mobilidentifikasjonsnummer (MIN).

Området som dekkes av GSM-nettverket (Global System for Mobile Communications) er delt inn i separate tilstøtende celler (celler) - derav navnet "cellulær kommunikasjon", i sentrum av disse er det transceiverbasestasjoner. Vanligvis har en slik stasjon seks sendere, som er plassert med et 120 ° strålingsmønster og gir en jevn dekning av området. En middels moderne stasjon kan betjene opptil 1000 kanaler samtidig. Området til "bikaken" i byen er omtrent 0,5-1 km 2, utenfor byen, avhengig av geografisk plassering, kan det nå både 20 og 50 km 2. Telefonsentralen i hver "celle" styres av basestasjonen, som mottar og sender signaler i et bredt spekter av radiofrekvenser (dedikert kanal - trinnet for hver mobiltelefon er minimalt). Basestasjonen er koblet til et kablet telefonnettverk og utstyrt med utstyr for å konvertere et høyfrekvent signal fra en mobiltelefon til et lavfrekvent signal fra en kablet telefon og omvendt, noe som sikrer sammenkobling av disse to systemene. Teknisk moderne utstyr til basestasjonen har et areal på 1 ... 3 m 2 og er plassert i ett lite rom, hvor driften utføres i automatisk modus. For stabil drift av en slik stasjon er det kun nødvendig med en kablet forbindelse med en telefonsentral (ATS) og en 220 V strømforsyning.

I byer og tettsteder med stor overbelastning av hus er basestasjonssendere plassert direkte på hustakene. I forstedene og i åpne områder brukes tårn i flere seksjoner (de kan ofte sees plassert langs motorveien).

Dekningsområdet til nabostasjonene er sammenhengende. Når telefonen beveger seg mellom dekningsområdene til nabostasjonene, registreres den med jevne mellomrom. Periodisk, med et intervall på 10 ... 60 minutter (avhengig av operatør), sender basestasjonen ut et servicesignal. Etter å ha mottatt den, legger mobiltelefonen automatisk til MIN- og ESN-numrene til den og sender den resulterende kodekombinasjonen til basestasjonen. Dermed utføres identifiseringen av en spesifikk mobiltelefon, kontonummeret til eieren og bindingen av enheten til en bestemt sone der den er på et gitt tidspunkt. Dette øyeblikket er veldig viktig - allerede på dette stadiet er det mulig å kontrollere bevegelsen til dette eller det objektet, og hvem som drar nytte av det, spørsmålet er annerledes - det viktigste er at det er en mulighet ...

Når en bruker kobler til noen på telefonen sin, tildeler basestasjonen ham en av de gratis frekvensene i sonen han befinner seg i, gjør de nødvendige endringene på kontoen hans (trekker penger) og overfører samtalen til destinasjonen.

Hvis en mobilbruker under en samtale beveger seg fra en kommunikasjonssone til en annen, overfører basestasjonen til den forlatte sonen (cellen) automatisk kommunikasjonssignalet til den ledige frekvensen til den tilstøtende sonen (cellen).

De mest sårbare med tanke på muligheten for avlytting av pågående forhandlinger (avlytting) er analoge mobiltelefoner. I vår region (St. Petersburg) var en slik standard til stede inntil nylig - dette er NMT450-standarden (den er også til stede i Republikken Hviterussland). Trygg kommunikasjon og dens avstand fra basestasjonen i slike systemer avhenger direkte av strålingseffekten til den sendende mobiltelefonen.

Det analoge prinsippet for informasjonsoverføring er basert på emisjonen av et ikke-digitalt radiosignal i luften, og derfor, etter å ha stilt inn på den tilsvarende frekvensen til en slik kommunikasjonskanal, er det teoretisk mulig å lytte til samtalen. Imidlertid er det verdt å "kjøle ned spesielt varme hoder" - det er ikke så lett å lytte til mobilkommunikasjon av denne standarden, siden de er kryptert (forvrengt) og en passende dekoder er nødvendig for nøyaktig talegjenkjenning. Forhandling av denne standarden er lettere å finne retning enn for eksempel den GSM-digitale mobilkommunikasjonsstandarden, hvis mobiltelefoner sender og mottar informasjon i form av en digital kode. Stasjonære eller stasjonære objekter som utfører mobilkommunikasjon er enklest å finne, mens mobile er vanskeligere, siden bevegelsen til en abonnent under en samtale er ledsaget av en reduksjon i signalstyrke og en overgang til andre frekvenser (når du sender et signal fra en basestasjon til en nabo).

Metoder for å finne retning

Ankomsten av mobilkommunikasjon i hver familie (i dag mottar skolebarn også slike gaver) er en realitet for tiden, komfort er allerede i ferd med å bli uerstattelig. Tilstedeværelsen av en mobiltelefon lar brukeren identifisere posisjonen sin, både i det aktuelle øyeblikket og alle tidligere bevegelser før. Den nåværende posisjonen kan identifiseres på to måter.

Den første er en metode for målrettet retningsfinning av en mobiltelefon, som bestemmer retningen til en fungerende sender fra tre til seks punkter og gir et skjæringspunkt for plasseringen av radiosignalkilden. Det særegne ved denne metoden er at den kan brukes på noens ordre, for eksempel organer som er autorisert ved lov.

Den andre metoden er gjennom en mobiloperatør, som automatisk hele tiden registrerer hvor den eller den abonnenten befinner seg på et gitt tidspunkt, selv om han ikke fører noen samtaler. Denne registreringen skjer automatisk i henhold til de identifiserende tjenestesignalene som automatisk overføres av mobiltelefonen til basestasjonen (dette ble diskutert tidligere). Nøyaktigheten av å bestemme plasseringen av abonnenten avhenger av en rekke faktorer: områdets topografi, tilstedeværelsen av interferens og signalrefleksjon fra bygninger, posisjonen til basestasjonene og deres overbelastning (antall aktive mobiltelefoner til operatør i en gitt celle), størrelsen på cellen. Derfor er nøyaktigheten av å bestemme plasseringen av en mobilabonnent i en by merkbart høyere enn i et åpent område, og kan nå et sted på flere hundre meter. Analyse av data om kommunikasjonsøkter til en abonnent med forskjellige basestasjoner (fra hvilken og til hvilken stasjon samtalen ble foretatt, tidspunkt for samtalen, etc.) lar deg gjenopprette et bilde av alle bevegelsene til abonnenten tidligere. Dataene registreres automatisk hos mobiloperatøren (for fakturering og ikke bare ...), siden betalingen for slike tjenester er basert på varigheten av bruken av kommunikasjonssystemet. Disse dataene kan lagres i flere år, og denne gangen er ennå ikke regulert av føderal lov, kun av avdelingslover.
Du kan konkludere - konfidensialitet er gitt, men ikke for alle. Hvis det er nødvendig å avlytte samtalene dine, eller bestemme hvor du befinner deg, kan nesten alle "utstyrte" spesialtjenester eller kriminelle samfunn gjøre dette uten anstrengelse.

Det er vanskeligere å avlytte en samtale hvis den føres fra et kjøretøy i bevegelse. avstanden mellom brukeren av mobiltelefonen og retningssøkingsutstyret (når det gjelder analog kommunikasjon) er i stadig endring, og dersom disse objektene beveger seg vekk fra hverandre, spesielt i ulendt terreng blant hus, svekkes signalet. Når du beveger deg raskt, overføres signalet fra en basestasjon til en annen, samtidig som driftsfrekvensen endres - dette gjør det vanskelig å avskjære hele samtalen som helhet (hvis den ikke utføres målrettet med deltakelse av teleoperatøren), siden det tar tid å finne en ny frekvens.

Du kan selv trekke konklusjoner av dette. Slå av mobiltelefonen hvis du ikke vil at posisjonen din skal være kjent.

Vet du hva som skjer etter at du har slått en venns nummer på mobiltelefonen? Hvordan finner mobilnettverket det i fjellene i Andalusia eller på kysten av den fjerne Påskeøya? Hvorfor blir samtalen noen ganger avbrutt uventet? Forrige uke besøkte jeg Beeline-selskapet og prøvde å finne ut hvordan mobilkommunikasjonen fungerer ...

Et stort område av den befolkede delen av landet vårt er dekket av basestasjoner (BS). I marka ser de ut som røde og hvite tårn, men i byen er de gjemt på takene til yrkesbygg. Hver stasjon fanger opp et signal fra mobiltelefoner i en avstand på opptil 35 kilometer og kommuniserer med en mobiltelefon ved hjelp av tjeneste- eller talekanaler.

Etter at du har slått en venns nummer, kontakter telefonen basen (BS) nærmest deg via tjenestekanalen og ber om å tildele en talekanal. Basestasjonen sender en forespørsel til kontrolleren (BSC), og som videresender den til svitsjen (MSC). Hvis vennen din er abonnent på det samme mobilnettverket, vil bryteren sjekke med Home Location Register (HLR), finne ut hvor den oppringte abonnenten befinner seg (hjemme, i Tyrkia eller i Alaska), og overføre ringe til den aktuelle bryteren, hvor han er fra, vil videresende til kontrolleren og deretter til basestasjonen. Basestasjonen kobler seg til mobiltelefonen din og kobler deg til en venn. Hvis vennen din er abonnent på et annet nettverk eller du ringer en fasttelefon, vil bryteren din gå over til den tilsvarende bryteren i det andre nettverket.

Hard? La oss ta en nærmere titt.

Basestasjonen er et par jernskap låst i et rom med god klimaanlegg. Med tanke på at i Moskva var det +40 på gaten, ville jeg bo litt i dette rommet. Vanligvis er basestasjonen plassert enten på loftet i en bygning eller i en container på taket:

2.

Basestasjonens antenne er delt inn i flere sektorer, som hver "lyser" i sin egen retning. Den vertikale antennen kommuniserer med telefoner, den runde antennen forbinder basestasjonen med kontrolleren:

3.

Hver sektor kan håndtere opptil 72 samtaler samtidig, avhengig av oppsett og konfigurasjon. En basestasjon kan ha 6 sektorer, så én basestasjon kan håndtere opptil 432 anrop, men det er vanligvis færre sendere og sektorer installert på stasjonen. Mobiloperatører foretrekker å installere flere basestasjoner for å forbedre kvaliteten på kommunikasjonen.

Basestasjonen kan operere i tre bånd:

900 MHz - signalet på denne frekvensen reiser lenger og trenger bedre inn i bygninger
1800 MHz - signalet sprer seg over kortere avstander, men lar deg installere flere sendere per sektor
2100 MHz - 3G-nettverk

Slik ser et skap med 3G-utstyr ut:

4.

900 MHz-sendere er installert på basestasjoner i åkrene og landsbyene, og i byen, hvor basestasjonene sitter fast som pinnsvinets nåler, foregår kommunikasjon med en frekvens på 1800 MHz, selv om sendere i alle tre båndene kan være tilstede på en hvilken som helst basestasjon samtidig.

5.

6.

Et 900 MHz-signal kan treffe opptil 35 kilometer, selv om "rekkevidden" til noen basestasjoner langs rutene kan være opptil 70 kilometer, ved å redusere antall samtidig betjente abonnenter på stasjonen med det halve. Følgelig kan telefonen vår, med sin lille innebygde antenne, også overføre et signal over en avstand på opptil 70 kilometer ...

Alle basestasjoner er designet for å gi optimal RF-dekning på bakkenivå. Derfor, til tross for rekkevidden på 35 kilometer, sendes radiosignalet rett og slett ikke til flyets flyhøyde. Noen flyselskaper har imidlertid allerede begynt å installere laveffektsbasestasjoner på flyene sine som gir dekning inne i flyet. En slik BS kobles til et jordbasert mobilnettverk ved hjelp av en satellittkanal. Systemet er supplert med et kontrollpanel som lar mannskapet slå systemet av og på, samt visse typer tjenester, som å slå av stemmen på nattflyvninger.

Telefonen kan måle signalstyrken fra 32 basestasjoner samtidig. Den sender informasjon om topp 6 (etter signalstyrke) via servicekanalen, og kontrolleren (BSC) bestemmer hvilken BS som skal overføre gjeldende samtale (Handover) hvis du er på farten. Noen ganger kan telefonen gjøre en feil og overføre deg til basestasjonen med det dårligste signalet, i så fall kan samtalen bli avbrutt. Det kan også se ut til at alle talelinjer er opptatt på basestasjonen som telefonen har valgt. I dette tilfellet vil også samtalen bli avbrutt.

Jeg ble også fortalt om det såkalte "øvre etasjeproblemet". Hvis du bor i en penthouse, noen ganger, når du flytter fra ett rom til et annet, kan samtalen bli avbrutt. Dette er fordi telefonen i ett rom kan "se" en BS, og i den andre - en annen, hvis den går til den andre siden av huset, og samtidig er disse 2 basestasjonene plassert i stor avstand fra hverandre og er ikke registrert som "nabo" hos mobiloperatøren. I dette tilfellet vil overføringen av en samtale fra en BS til en annen ikke skje:

Kommunikasjon i t-banen er gitt på samme måte som på gaten: Basestasjon - kontroller - bryter, med den eneste forskjellen at det brukes små basestasjoner der, og i tunnelen gis dekningen ikke av en vanlig antenne, men av en spesiell utstrålingskabel.

Som jeg skrev ovenfor, kan en BS ringe opptil 432 samtaler samtidig. Vanligvis er denne kraften nok for øynene, men for eksempel i noen ferier kan BS ikke takle antall personer som vil ringe. Dette skjer vanligvis på nyttår, når alle begynner å gratulere hverandre.

SMS overføres via tjenestekanaler. Den 8. mars og 23. februar foretrekker folk å gratulere hverandre ved å bruke SMS, sende morsomme rim, og telefonene kan ofte ikke bli enige med BS om tildeling av en talekanal.

Jeg ble fortalt en interessant sak. Fra ett distrikt i Moskva begynte abonnenter å motta klager om at de ikke kunne komme gjennom til noe sted. Teknikerne begynte å finne ut av det. De fleste av talelinjene var gratis, og alle tjenestelinjer var opptatt. Det viste seg at ved siden av denne BS-en var det et institutt hvor det ble holdt eksamener og studenter stadig utvekslet tekstmeldinger.

Telefonen deler lange SMS i flere korte og sender hver for seg. Den tekniske servicepersonalet anbefaler å sende slike hilsener ved hjelp av MMS. Det blir raskere og billigere.

Fra basestasjonen går samtalen til kontrolleren. Det ser like kjedelig ut som selve BS-en - det er bare et sett med skap:

7.

Avhengig av utstyret kan kontrolleren betjene opptil 60 basestasjoner. Kommunikasjon mellom BS og kontrolleren (BSC) kan utføres via en radiorelékanal eller via optikk. Kontrolleren styrer driften av radiokanaler, inkl. kontrollerer bevegelsen til abonnenten, signaloverføring fra en BS til en annen.

Bryteren ser mye mer interessant ut:

8.

9.

Hver bryter betjener fra 2 til 30 kontrollere. Han okkuperer allerede en stor hall, fylt med forskjellige skap med utstyr:

10.

11.

12.

Bryteren håndterer trafikkstyring. Husker du de gamle filmene, der folk først ringte opp til "jenta", og så koblet hun dem allerede til en annen abonnent, og tok ledninger? Moderne brytere gjør også det samme:

13.

For å kontrollere nettverket har Beeline flere biler, som de kjærlig kaller "pindsvin". De beveger seg rundt i byen og måler signalstyrken til sitt eget nettverk, samt nettverksnivået til kollegene fra de tre store:

14.

Hele taket på en slik bil er besatt med antenner:

15.

Inne er det utstyr som foretar hundrevis av samtaler og registrerer informasjon:

16.

Døgnet rundt kontroll over brytere og kontrollere utføres fra Flight Control Center til Network Control Center (CCC):

17.

Det er 3 hovedområder for kontroll over mobilnettet: ulykker, statistikk og tilbakemeldinger fra abonnenter.

Akkurat som i fly har alt utstyret i mobilnettverket sensorer som sender et signal til CCS og sender ut informasjon til ekspeditørens datamaskiner. Hvis noe utstyr er ute av drift, vil lyset på skjermen begynne å blinke.

CCS holder også oversikt over statistikk for alle brytere og kontrollere. Han analyserer det ved å sammenligne det med tidligere perioder (time, dag, uke osv.). Hvis statistikken til noen av nodene begynte å avvike kraftig fra de forrige indikatorene, vil lyset på skjermen begynne å blinke igjen.

Abonnenttjenesteoperatører mottar tilbakemelding. Hvis de ikke kan løse problemet, blir samtalen viderekoblet til en tekniker. Hvis han også viser seg å være maktesløs, skapes det en "hendelse" i selskapet, som bestemmes av ingeniørene som er involvert i driften av det tilsvarende utstyret.

Bryterne overvåkes av 2 ingeniører døgnet rundt:

18.

Grafen viser aktiviteten til Moskva-brytere. Det er tydelig at nesten ingen ringer om natten:

19.

Kontroll over kontrollerene (beklager tautologien) utføres fra andre etasje i Network Control Center:

22.

21.

Jeg forstår at du fortsatt har en haug med spørsmål om hvordan mobilnettverket fungerer. Emnet er komplekst, og jeg spurte en spesialist fra Beeline om å hjelpe meg med å svare på kommentarene dine. Den eneste forespørselen er å holde seg til temaet. Og spørsmål som "Beeline reddiker. De stjal 3 rubler fra kontoen min" - adresser abonnenttjenesten 0611.

I morgen kommer det et innlegg om hvordan en hval hoppet foran meg, men jeg rakk ikke å fotografere den. Følg med!