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Comment la communication cellulaire est-elle organisée?

Savez-vous ce qui se passe après avoir composé le numéro d'un ami sur votre téléphone mobile? Comment le réseau cellulaire le trouve-t-il dans les montagnes d'Andalousie ou sur la côte de l'île lointaine de Pâques? Pourquoi la conversation est-elle parfois interrompue?

Как устроена сотовая связь

La grande partie de la partie peuplée de notre pays est couverte par les stations de base (BS). Dans le champ, ils ressemblent à des tours rouges et blanches, et dans la ville sont cachés sur les toits des bâtiments non résidentiels. Chaque station capte un signal provenant de téléphones mobiles à une distance pouvant atteindre 35 kilomètres et communique avec un téléphone mobile par le biais de canaux téléphoniques ou de service.

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Après avoir composé le numéro d'un ami, votre téléphone contacte la station de base (BS) la plus proche de vous via le canal de service et vous demande de sélectionner un canal vocal. La station de base envoie une requête au contrôleur (BSC) et la transmet au commutateur (MSC). Si votre ami est abonné au même réseau cellulaire, le commutateur vérifie auprès du registre de localisation de domicile (HLR), où se trouve l'abonné appelé (à domicile, en Turquie ou en Alaska), et transfère l'appel au commutateur approprié, où transmettre au contrôleur, puis à la station de base. La station de base contactera le téléphone portable et vous connectera avec un ami. Si votre ami est abonné à un autre réseau ou si vous appelez un téléphone fixe, votre commutateur contactera le commutateur approprié d'un autre réseau.

Est-ce difficile? Regardons cela plus en détail. La station de base est une paire d'armoires de fer enfermées dans une pièce bien climatisée. Étant donné que Moscou était dans la rue +40, je voulais vivre dans cette pièce un peu. Habituellement, la station de base se trouve dans le grenier d'un immeuble ou dans un conteneur sur le toit.

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L'antenne de la station de base est divisée en plusieurs secteurs dont chacun «brille» dans sa direction. L'antenne verticale communique avec les téléphones, l'antenne ronde relie la station de base au contrôleur.

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Chaque secteur peut traiter jusqu'à 72 appels simultanément, en fonction de la configuration et de la configuration. La station de base peut être composée de 6 secteurs, donc une station de base peut gérer jusqu'à 432 appels, cependant, généralement un plus petit nombre d'émetteurs et de secteurs sont installés dans la station. Les opérateurs de cellules préfèrent mettre plus de BS pour améliorer la qualité de la communication.

La station de base peut fonctionner dans trois bandes:

  • 900 MHz - le signal à cette fréquence s'étend plus loin et pénètre mieux les bâtiments;
  • 1800 MHz - le signal s'étend sur des distances plus courtes, mais permet d'installer plus d'émetteurs sur un seul secteur;
  • 2100 MHz - réseau 3G

Voici à quoi ressemble l' armoire avec l'équipement 3G .

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Les émetteurs 900 MHz sont installés dans les champs et villages des champs et villages , et dans la ville où les stations de base sont collées comme aiguilles dans le hérisson. La fréquence de transmission est de 1800 MHz, bien que les émetteurs des trois stations puissent être présents simultanément.

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Un signal de 900 MHz peut battre jusqu'à 35 kilomètres , bien que la «portée» de certaines des stations de base le long des routes puisse atteindre 70 kilomètres, en réduisant de moitié le nombre d'abonnés desservis simultanément à la station. En conséquence, notre téléphone avec sa petite antenne intégrée peut également transmettre un signal jusqu'à une distance de 70 kilomètres ...

Toutes les stations de base sont conçues de manière à assurer une couverture optimale du signal radio au niveau du sol. Par conséquent, malgré la portée de 35 kilomètres, le signal radio n'est tout simplement pas envoyé à l'altitude de l'avion. Néanmoins, certaines compagnies aériennes ont déjà commencé à installer des stations de base de faible puissance sur leurs avions, qui fournissent une couverture à l'intérieur de l'avion. Une telle BS est connectée à un réseau cellulaire terrestre utilisant un canal satellite. Le système est complété par un panneau de contrôle qui permet à l'équipage d'allumer et d'éteindre le système, ainsi que certains types de services, par exemple, désactiver la voix sur les vols de nuit.

Le téléphone peut mesurer la puissance du signal de 32 stations de base en même temps . Informations sur les 6 meilleurs (par niveau de signal) qu'il envoie sur le canal de service, et déjà le contrôleur (BSC) décide quelle BS doit transmettre l'appel en cours (Handover), si vous êtes en déplacement. Parfois, le téléphone peut faire une erreur et vous transférer à la BS avec un signal pire, auquel cas la conversation peut être interrompue. Il peut également arriver que toutes les lignes vocales soient occupées à la station de base sélectionnée par votre téléphone. Dans ce cas, la conversation sera également interrompue.

On m'a également parlé du soi-disant " problème des étages supérieurs ". Si vous habitez dans un penthouse, parfois, en allant d'une pièce à l'autre, la conversation peut être interrompue. C'est parce que dans une pièce le téléphone peut "voir" un BS, et dans le second, un autre s'il va de l'autre côté de la maison, et ces 2 Stations de Base sont très éloignées l'une de l'autre et ne sont pas enregistrées " voisin "dans l'opérateur de téléphonie mobile. Dans ce cas, le transfert d'un appel d'une BS à une autre n'aura pas lieu.

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La communication dans le métro est assurée de la même manière que dans la rue: la station de base est un commutateur-contrôleur, avec la seule différence que les petites stations de base y sont utilisées et le tunnel n'est pas une antenne ordinaire mais un câble rayonnant spécial

Comme je l'ai écrit ci-dessus, une BS peut produire jusqu'à 432 appels simultanément. Habituellement, ce pouvoir est suffisant pour les yeux, mais, par exemple, pendant certaines vacances, la BS ne peut pas faire face au nombre de personnes qui veulent appeler. Habituellement, cela se passe le jour du Nouvel An, quand tout le monde commence à se féliciter les uns les autres.

Le SMS est transmis via les canaux de service . Le 8 et le 23 février, les gens préfèrent se féliciter les uns les autres par SMS, en envoyant des rimes ridicules, et les téléphones ne peuvent souvent pas être d'accord avec le BS sur l'attribution d'un canal vocal.

On m'a dit un cas intéressant. Dans un district de Moscou, les abonnés ont commencé à recevoir des plaintes qu'ils ne peuvent atteindre nulle part. Les spécialistes techniques ont commencé à comprendre. La plupart des canaux vocaux étaient gratuits et tous les canaux de service étaient occupés. Il s'est avéré qu'à côté de cette BS il y avait un institut où les examens avaient lieu et les étudiants échangeaient sans cesse.

Long SMS se divise en plusieurs courts et envoie chacun séparément. Les employés du service technique conseillent d'envoyer ces félicitations avec l'aide de MMS. Ce sera plus rapide et moins cher.

À partir de la station de base, l'appel est transmis au contrôleur. Il semble aussi ennuyeux que la BS elle-même - c'est juste un ensemble d'armoires.

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Selon l'équipement, le contrôleur peut desservir jusqu'à 60 stations de base . La communication entre la BS et le contrôleur (BSC) peut être effectuée via le canal du relais radio ou par l'optique. Le contrôleur gère le fonctionnement des canaux radio, incl. contrôle le mouvement de l'abonné, la transmission d'un signal d'une BS à l'autre.

L'interrupteur semble beaucoup plus intéressant.

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Chaque commutateur sert de 2 à 30 contrôleurs. Il occupe déjà une grande salle, encombrée de diverses armoires avec équipement.

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Le commutateur gère le trafic. Rappelez-vous les vieux films, où les gens ont d'abord appelé jusqu'à la "fille", puis elle les a déjà connectés à un autre abonné, brouillage du câblage? La même chose est faite par des commutateurs modernes.

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Pour contrôler le réseau, l'entreprise dispose de plusieurs voitures, qu'ils appellent affectueusement " hérissons ". Ils se déplacent dans la ville et mesurent le niveau de signal de leur propre réseau, ainsi que le niveau de réseau des collègues des «Trois Grands».

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Tout le toit d'une telle voiture est constellé d'antennes

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À l'intérieur, il y a des équipements qui effectuent des centaines d'appels et suppriment des informations.

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La commande 24 heures sur 24 des commutateurs et des contrôleurs est effectuée à partir du centre de contrôle de vol du Centre de contrôle du réseau (CSC) .

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Il existe trois principales directions pour surveiller le réseau cellulaire : le taux d' accidents, les statistiques et les commentaires des abonnés .

Tout comme dans les avions, tout l'équipement du réseau cellulaire est équipé de capteurs qui envoient un signal au CSV et transmettent des informations aux ordinateurs des contrôleurs. Si certains équipements sont en panne, une "ampoule" clignotera sur le moniteur.

Le CCS suit également les statistiques pour tous les commutateurs et contrôleurs. Il l'analyse, en le comparant aux périodes précédentes (heure, jour, semaine, etc.). Si les statistiques de l'un des nœuds sont devenues très différentes des indicateurs précédents, l'ampoule se remet à clignoter sur le moniteur.

Les opérateurs du service d'abonné reçoivent des commentaires. Si elles ne peuvent pas résoudre le problème, l'appel est transféré à un spécialiste technique. Si, d'autre part, il est impuissant, un «incident» est créé dans l'entreprise, ce qui est résolu par des ingénieurs impliqués dans le fonctionnement de l'équipement concerné.

Les commutateurs sont surveillés 24 heures sur 24 par 2 ingénieurs.

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Le graphique montre l'activité des commutateurs de Moscou. Il est clair que la nuit, presque personne n'appelle.

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Le contrôle des contrôleurs (désolé pour la tautologie) est effectué depuis le deuxième étage du Centre de contrôle du réseau.

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