كيف يعمل الاتصالات الخلوية المتنقلة ويعمل

من الصعب اليوم العثور على شخص لن يستخدم الهاتف الخليوي أبدًا. ولكن هل يفهم الجميع كيف تعمل الاتصالات الخلوية؟ كيف يعتاد جميعنا على العمل والعمل؟ هل الإشارات المرسلة من المحطات الأساسية حول الأسلاك ، أم أنها تعمل بشكل مختلف بطريقة أو بأخرى؟ أو ربما جميع وظائف الاتصالات الخلوية فقط بسبب موجات الراديو؟ سنحاول الإجابة على هذه الأسئلة وغيرها في مقالتنا ، مع ترك وصف معيار GSM خارج نطاقه.

في الوقت الذي يحاول فيه شخص ما إجراء مكالمة من هاتفه المحمول ، أو عندما يبدأ الاتصال به ، يتم توصيل الهاتف عبر موجات الراديو بأحد المحطات الأساسية (الأكثر قابلية للوصول) ، إلى أحد هوائياته. يمكن رؤية المحطات الأساسية هنا وهناك ، وهي تنظر إلى منازل مدننا ، وعلى أسطح واجهات المباني الصناعية ، وفي المباني الشاهقة ، وأخيراً في الصواري التي صممت خصيصًا للمحطات بالأحمر والأبيض (خاصة على طول الطرق السريعة).

هذه المحطات تشبه الصناديق المستطيلة ذات اللون الرمادي ، والتي تنطلق منها هوائيات مختلفة في اتجاهات مختلفة (عادة ما يصل إلى 12 هوائيات). تعمل الهوائيات هنا على الاستقبال والإرسال ، وهي تنتمي إلى مشغل الهاتف المحمول. يتم توجيه هوائيات المحطة الأساسية في جميع الاتجاهات (القطاعات) من أجل توفير "تغطية الشبكة" للمشتركين من جميع الجهات على مسافة تصل إلى 35 كم.

يمكن لهوائي قطاع واحد تقديم ما يصل إلى 72 مكالمة في وقت واحد ، وإذا كان هناك 12 هوائيات ، تخيل: 864 مكالمة يمكن تقديمها بشكل أساسي من قبل محطة قاعدة كبيرة واحدة في وقت واحد! على الرغم من أن تقتصر عادة على 432 قناة (72 * 6). يتم توصيل كل هوائي بواسطة كابل بوحدة التحكم في المحطة الأساسية. ويتم بالفعل توصيل كتل من عدة محطات أساسية (كل محطة تخدم جزءها من الإقليم) بوحدة التحكم. ما يصل إلى 15 محطة أساسية متصلة بوحدة تحكم واحدة.

المحطة الأساسية ، من حيث المبدأ ، قادرة على العمل على ثلاثة نطاقات: إشارة 900 ميغاهيرتز تخترق المباني والهياكل بشكل أفضل ، تنتشر أكثر ، وهذا هو السبب في كثير من الأحيان يستخدم هذا النطاق في القرى والحقول ؛ لا تنتشر إشارة على تردد 1800 ميجا هرتز حتى الآن ، ولكن يتم تثبيت المزيد من أجهزة الإرسال على قطاع واحد ، لذلك ، غالباً ما يتم تثبيت هذه المحطات في المدن ؛ أخيرا 2100 ميغاهيرتز هي شبكة الجيل الثالث 3G.

يمكن أن يكون هناك العديد من وحدات التحكم ، بالطبع ، في مستوطنة أو منطقة ، وبالتالي فإن وحدات التحكم ، بدورها ، متصلة بواسطة كبلات بالمفتاح. تتمثل مهمة المحول في توصيل شبكات مشغلي الاتصالات المتنقلة مع بعضهم البعض ومع خطوط المدن للهاتف العادي والاتصالات بعيدة المدى والدولية. إذا كانت الشبكة صغيرة ، فلن يكون هناك سوى مفتاح واحد كافي ، وإذا كان كبيرًا أو اثنين أو أكثر من المفاتيح. يتم توصيل المفاتيح عن طريق الأسلاك.

في عملية نقل شخص يتحدث على هاتف محمول على طول الشارع ، على سبيل المثال: يمشي أو يركب في وسائل النقل العام أو يتحرك في سيارة شخصية ، يجب ألا يفقد هاتفه الشبكة للحظة ، لا يمكنك إنهاء المحادثة.

يتم الحصول على استمرارية الاتصال نظرًا لقدرة شبكة المحطة الأساسية على تحويل المشترك بسرعة كبيرة من هوائي إلى آخر أثناء الانتقال من منطقة تغطية أحد الهوائي إلى منطقة تغطية الآخر (من خلية إلى أخرى). لا يلاحظ المشترك نفسه كيف يتوقف توصيله بمحطة قاعدة واحدة ، وهو متصل بالفعل بمحطة أخرى ، وكيف ينتقل من الهوائي إلى الهوائي ، من المحطة إلى المحطة ، من وحدة التحكم إلى وحدة التحكم ...

في الوقت نفسه ، يوفر المفتاح توزيعًا مثاليًا للحمل وفقًا لنظام شبكة متعدد المستويات لتقليل احتمالية تعطل الجهاز. يتم إنشاء شبكة متعددة المستويات على النحو التالي: الهاتف الخليوي - محطة قاعدة - تحكم - التبديل.

لنفترض أننا نجري مكالمة ، والآن وصلت الإشارة بالفعل إلى التبديل. ينقل المحول مكالمتنا إلى المشترك الوجهة - إلى شبكة المدينة ، أو إلى شبكة الاتصالات الدولية أو بعيدة المدى ، أو إلى شبكة مشغل آخر للهاتف المحمول. كل هذا يحدث بسرعة كبيرة باستخدام قنوات كابل الألياف البصرية عالية السرعة.

علاوة على ذلك ، تصل مكالمتنا إلى المفتاح ، الموجود على جانب المشترك الذي يتلقى المكالمة (التي ندعوها). يحتوي مفتاح "الاستلام" بالفعل على بيانات حول مكان وجود المشترك الذي تم الاتصال به ، وفي أي منطقة تغطية للشبكة: أي وحدة تحكم ، أي محطة أساسية. وهكذا ، تبدأ الشبكة في الاقتراع من المحطة الأساسية ، حيث يقع المرسل إليه ، وتصل "مكالمة" على هاتفه.

سلسلة الأحداث بأكملها الموصوفة ، من لحظة الاتصال وحتى لحظة الرنين على جانب الاستقبال للمكالمة ، لا تستغرق عادة أكثر من 3 ثوان. حتى اليوم يمكننا الاتصال في أي مكان في العالم.