Сотовая связь — Карта знаний

Почему связь называется сотовой

Принцип мобильной связи прост — территория, на которой обеспечивается
соединение абонентов, разбивается на отдельные ячейки или «соты», каждую из
которых обслуживает базовая станция. При этом в каждой «соте» абонент получает
идентичные услуги, поэтому сам он никак не чувствует пересечения этих
виртуальных границ.

Обычно базовая станция в виде пары железных шкафов с
оборудованием и антенн размещается на специально построенной вышке, однако в
городе их нередко размещают на крышах высотных зданий. В среднем каждая станция
ловит сигнал от мобильных телефонов на удалении до 35 километров.

Для улучшения качества обслуживания операторы также
устанавливают фемтосоты — маломощные и миниатюрные станции сотовой связи,
предназначенные для обслуживания небольшой территории. Они позволяют резко улучшить покрытие в тех
местах, где это необходимо.Сотовую связь в России объединят с космосом

Находящийся в сети мобильник прослушивает эфир и находит
сигнал базовой станции. В современную SIM-карту, кроме процессора и оперативки,
вшит уникальный ключ, позволяющий авторизоваться в сотовой сети. Связь телефона
со станцией может осуществляться по разным протоколам — например, цифровым DAMPS,
CDMA, GSM, UMTS.

Сотовые сети разных операторов соединены друг с другом, а
также со стационарной телефонной сетью. Если телефон выходит из поля действия
базовой станции, аппарат налаживает связь с другими — установленное абонентом
соединение незаметно передается другим «сотам», что обеспечивает непрерывную
связь при перемещениях.

В России для вещания сертифицированы три диапазона — 800
МГц, 1800 МГц и 2600 МГц. Диапазон 1800 МГц считается самым популярным в мире,
так как сочетает высокую емкость, большой радиус действия и высокую проникающую
способность. Именно в нем сейчас работают большинство мобильных сетей.

Как появилась сотовая связь

Впервые идея сотовой связи была выдвинута в 1947 году — над
ней работали инженеры из Bell Labs Дуглас Ринг и Рэй Янг. Однако реальные
перспективы ее воплощения стали вырисовываться только к началу 1970-х годов,
когда сотрудники компании разработали рабочую архитектуру аппаратной платформы
сотовой связи.

Так, американские инженеры предложили размещать передающие
станции не в центре, а по углам «ячеек», а чуть позже была придумана технология,
позволяющая абонентам передвигаться между этими «сотами», не прерывая связи.
После этого осталось разработать действующее оборудование для такой технологии.

Задачу успешно решила компания Motorola — ее инженер Мартин
Купер 3 апреля 1973 года продемонстрировал первый работающий прототип
мобильного телефона. Он позвонил начальнику исследовательского отдела
компании-конкурента прямо с улицы и рассказал ему о собственных успехах.

Руководство Motorola немедленно вложило в перспективный
проект 100 миллионов долларов, однако на коммерческий рынок технология вышла
только через десять лет. Такая задержка связана с тем, что сначала требовалось
создать глобальную инфраструктуру
базовых станций сотовой связи.


На территории США этой работой занялась компания AT&T — телекоммуникационный
гигант добился от федерального правительства лицензирования нужных частот и
построил первую сотовую сеть, которая охватила крупнейшие американские города.
В качестве первого мобильника выступила знаменитая модель Motorola DynaTAC 8000.

В продажу первый сотовый телефон поступил 6 марта 1983 года.
Он весил почти 800 граммов, мог работать
на одном заряде 30 минут в режиме разговора и заряжался около 10 часов. При
этом аппарат стоил 3995 долларов — баснословную сумму по тем временам. Несмотря
на это, мобильник мгновенно стал популярен.

Как работает сотовая связь.

На любителя

Традиционная кухня северных народов — вообще на любителя. Да, есть в ней и шедевры — например, строганина. Да и обычные продукты после тепловой обработки весьма хороши на вкус: богатые белками и жирами молоко и мясо оленя, дичь, мясо крупных морских животных (от моржей до китов), речная и морская рыба. Дополнительные витамины и минералы «поставляют» ягоды и травы.

Но есть у ненцев, манси, коми, хантов, чукчей, эскимосов, эвенков, нганасан и прочих народностей и рецепты весьма диковинные для человек с юга. Вряд ли вам приходило в голову употребить сырую тёплую кровь оленя или варёное сердце, глаза нерпы или рыбьи потроха. В число необычных традиционных блюд входят также густой «кровяной» суп с непроизносимым названием вилмуллырилкырил (варёные оленьи кишки, потроха, нутряной жир и кровь), нгайбат (парное сырое оленье мясо с ферментированной сырой кровью в качестве соуса), каныга (частично переваренное содержимое оленьего желудка)… Недоумение вызывает и кивиак — набитая чистиками (мелкими птицами) потрошёная туша тюленя, которая квасится под прессом до полутора лет. Разложившаяся масса чистиков и используется в пищу. А на десерт — акутак, мороженое из моржового или тюленьего сала с ягодами.

Но самый странный и опасный деликатес — копальхен (он же копальхем, он же кымгут).

Северные народы едят всё, что можно, даже сырые личинки подкожного овода, который одолевает оленей

Копальхен

Копальхен — это квашеное мясо (а не гнилое или тухлое, как думают некоторые). Эскимосы и чукчи делают его из моржей и тюленей: свёрнутое в огромный рулет мясо и внутренние органы животного надо посыпать травами и положить в яму близ побережья — и под плотную крышку. Несколько месяцев мясо медленно квасится в прохладной яме, и затем его можно есть. Северяне используют копальхен как отличные консервы — несколько десятков килограммов высококалорийного мяса могут долго кормить семью в зимнее время.

Готовят копальхен и из оленя — ненцы, чукчи и эвенки. Они выбирают молодую особь и не дают ей несколько дней есть, чтобы очистился пищеварительный тракт, а затем душат (аккуратно, чтобы не повредить шкуру). Потом всю тушу целиком кладут в болото и прикапывают торфом. Место отмечают колом или флажком. Если голодный ненец или чукча бредёт по тундре и нашёл копальхен — может съесть, но по обычаю должен затем заготовить новый и зарыть его.

Читайте про операторов:  Как активировать СИМ-карту Мегафон на телефоне: 4 способа регистрации в сети

Минимум полгода олень разлагается, а затем откапывается. Срезав плесень, ненцы или манси нарезают мясо и поедают его с солью, часто в замороженном виде. Иногда копальхен закусывают свежими лёгкими оленя. Гнилостный процесс делает мясо кисловатым. Блюдо это хотя и издаёт дурной резкий запах, почитается деликатесом. Мужчине хватает небольшого куска на целый день бурной деятельности на морозе.

Кому-либо кроме самих северян есть копальхен нельзя — трупные яды: нейрин, путресцин, кадаверин и другие. Даже немного съел — и шансов на выживание почти нет. Северные жители могут его есть, потому что приучены к такой пище с детства и вырабатывают к ядам иммунитет, как у животных-падальщиков. К тому же, кислая среда желудков коренных жителей арктических побережий уничтожает и личинки трихинелл, а вот южанин запросто подхватит трихинеллёз, отведав копальхен. Но это — ещё в лучшем случае.

В ледниковых складах копальхен может храниться по несколько лет

«КОПАЛЬХЕН НАДО ИСКАТЬ,А ТО ПОДОХНЕМ!»

Судмедэксперт Андрей Ломачинский описывает в своей книге рассказов случай брежневской эпохи. Топографы под руководством подполковника Дузина летели на Таймыр. В вертолёте сидело два лётчика, три топографа и один ненец Савелий Пересоль — в качестве проводника, хорошо знакомого с местностью. В полёте что-то стряслось с системой управления, и Ми-8 рухнул на землю. Экипаж отделался ушибами, ссадинами и нелёгким испугом. Только выбрались из покорёженной машины — как она загорелась. Так они оказались практически с пустыми руками — на Таймыре. Без связи, одежды и еды. Стоял сентябрь, так что гибель от мороза ещё не грозила. Оставалось ждать, что когда они не вернутся, за ними отправят спасателей.

Но прошло несколько дней — и никого. Ели леммингов и мышей, бруснику и морошку, грибы. А по ночам всё холоднее. Думали — всё, сгинем. А ненец всё про копальхен — в болото, говорит, идти надо, копальхен найти — наедимся досыта, возьмём с собой и дойдём до Хеты (это такой посёлок), а там и до Хатанги. И пришлют, мол, за нами вертолёт тогда.

Лётчики всё не соглашались — всё равно идти сотни километров, не дойдём. А вот копальхеном заинтересовались. Пересоль рассказал — оленей ненцы закапывают в болотах, место это помечают и потом едят. В общем, он обещал найти копальхен — чтобы можно было и дальше ждать спасателей.

Вечером ненец вернулся: Савелий притащил в лагерь целую оленью ногу. Не сказать, чтобы копальхен показался русским вкуснятиной: вкус прогорклый, мерзкий, но делать нечего — зажали носы, начали есть и ели, ели, ели… пока не объелись.

Наутро копальхен дал о себе знать. Рвота, боли в печени, потеря сознания. Только Савелий Пересоль — в полном порядке. На следующий день пришёл конец: утром умерли лётчик и Дузин, потом механик. Два топографа лежали без сознания. Пересоль пытался спасти их с помощью магических обрядов, но задобрить или уговорить духов тундры не получалось.

Как раз в этот момент прилетел вертолёт, которого так ждали. Военные стали оказывать топографам первую помощь, но спасти удалось только одного, второй скончался ночью. Пересоля после долгого расследования и кучи экспертиз осудили условно — за «случайное убийство путём отравления».

Взято из 5 интересных фактов.

Какие стандарты мобильной связи бывают

Первые мобильники работали с технологий 1G — это самое первое поколение сотовой связи,
которое опиралось на аналоговые телекоммуникационные стандарты, главным из
которых стал NMT — Nordic Mobile Telephone. Он предназначался
исключительно для передачи голосового
трафика.

К 1991 году относят рождение 2G — главным стандартом нового
поколения стал GSM (Global System for Mobile Communications). Данный стандарт
поддерживается до сих пор. Связь в этом стандарте стала цифровой, появилась
возможность шифрования голосового трафика и отправки СМС.

Скорость передачи данных внутри GSM не превышала 9,6 кбит/с,
что делало невозможной передачу видео или высококачественного звука. Проблему
был призван решить стандарт GPRS, известный как 2.5G. Он впервые позволил пользоваться сетью Интернет владельцам мобильных телефонов.

Такой стандарт уже обеспечил скорость передачи данных до 114
Кбит/c. Однако вскоре он также перестал удовлетворять постоянно растущие
запросы пользователей. Для решения этой проблемы в 2000 году был разработан
стандарт 3G, который обеспечивал доступ к услугам Сети на
скорости передачи данных в 2 Мбита.

Еще одним отличием 3G
стало присвоение каждому абоненту IP-адреса, что позволило превратить мобильники в маленькие компьютеры,
подключенные к интернету. Первая коммерческая сеть 3G была запущена 1 октября
2001 года в Японии. В дальнейшем пропускная способность стандарта неоднократно
увеличивалась.

Наиболее современный стандарт — связь четвертого поколения 4G, которая предназначена только для высокоскоростных
сервисов передачи данных. Пропускная способность сети 4G способна достигать 300
Мбит/сек, что дает пользователю практически неограниченные возможности работы в
интернете.

Сотовая связь будущего

Стандарт 4G заточен на непрерывную передачу гигабайтов
информации, в нем даже отсутствует канал для передачи голоса. За счет
чрезвычайно эффективных схем мультиплексирования загрузка фильма высокого
разрешения в такой сети займет у пользователя 10-15 минут. Однако даже его
возможности уже считаются ограниченными.

Читайте про операторов:  Nokia и NASA построят на Луне сотовую связь – Наука – Коммерсантъ

В 2020 году ожидается официальный запуск нового поколения
связи стандарта 5G, который позволит передачу больших объемов данных на
сверхвысоких скоростях до 10 Гбит/сек. Кроме этого, стандарт позволит
подключить к высокоскоростному интернету до 100 миллиардов устройств.

Именно 5G позволит появиться настоящему интернету вещей — миллиарды
устройств будут обмениваться информацией в реальном времени. По оценке
экспертов, сетевой трафик скоро вырастет
на 400%. Например, автомобили начнут постоянно находиться в глобальной Сети и получать
данные о дорожной обстановке.

Низкая степень задержки обеспечит связь между транспортными
средствами и инфраструктурой в режиме реального времени. Ожидается, что надежное
и постоянно действующее соединение впервые откроет возможность для запуска на
дорогах полностью автономных транспортных средств.

Российские операторы уже экспериментируют с новыми спецификациями
— например, работы в этом направлении ведет «Ростелеком». Компания подписала
соглашение о строительстве сетей 5G в инновационном центре «Сколково». Реализация
проекта входит в государственную программу «Цифровая экономика», недавно
утвержденную правительством.

Упоминания в литературе

Известность приобрело также уголовное дело № 77772, возбужденное по факту необоснованного подключения к сети

сотовой связи

«Сонет». Согласно материалам дела, виновные лица, объединенные в устойчивую группу, наладили выпуск так называемых телефонов-двойников, которыми желающие могли пользоваться без оплаты полученных услуг сетевому оператору. При рассмотрении дела суд пришел к выводу, что система сотовой связи представляет собой совокупность ЭВМ, соединенных каналами различной физической природы. При этом телефонные аппараты, являясь сложными электронными устройствами, управляемые хранящимися в их памяти программами, представляют из себя периферийные ЭВМ, соединенные через пространственно разнесенные базовые станции с основной ЭВМ (центральным контроллером). В память каждого официально подключенного к сети аппарата введены сведения об электронном серийном номере (Е8№), являющимся уникальным в общей массе телефонных устройств, работающих в стандарте CDMA, и установленном на заводе – изготовителе телефона, и о мобильном избирательном (абонентском) номере (MIN), присваиваемым компанией – оператором сотовой связи (владельцем оборудования сети). Сведения об ESN и MIN хранятся также в памяти центрального контроллера. При выходе абонента на связь центральный контроллер проверяет соответствие комбинации двух указанных номеров, записанных в памяти телефонного аппарата, с совокупностью комбинаций, хранящихся в его памяти. В случае, если обе комбинации совпадают, то центральный контроллер “пропускает” входящий или исходящий звонок. В свои «телефоны-двойники» преступники вносили такие изменения ESN и MIN, что телефонная сеть воспринимала данный аппарат, как официально подключенный к ней и не могла отличить, какой из телефонов (оригинальный или двойник) в конкретный момент находится на связи. Владелец телефона-двойника получал возможность вести входящие и исходящие переговоры, используя оборудование сетевого оператора и не платя ему. Виновные были осуждены по ст. 272 УК – неправомерный доступ к компьютерной информации1.

Построение системы

сотовой связи

таково, что антенны направляются в вертикальную плоскость, в связи с чем основная энергия излучения (более 90 %) сосредоточена в узком луче. Этот луч всегда направлен в другую сторону от сооружений, на которых установлены антенны БС. Следующим важным условием для хорошей работы системы БС является расположение луча выше прилегающих построек. БС являются видом передающих радиотехнических объектов, мощность излучения которых непостоянна. Загрузка определяется следующими факторами: пребыванием владельца телефона в зоне обслуживания конкретной БС, эксплуатацией телефона, временем суток (в ночные часы загрузка БС приближается к нулю – базовые станции как бы молчат), днем недели (в выходные дни также загрузка станций уменьшается). По данным интернет-сайта www.pole.com.ru, исследования ЭМП на территории, прилегающей к БС, были проведены специалистами многих стран (Швеции, Венгрии и России). На этом же сайте приводятся следующие данные: в 100 % случаев электромагнитная обстановка в помещениях зданий, на которых установлены антенны БС, не отличается от фоновой, характерной для данного района в данном диапазоне частот. На прилегающей территории в 91 % случаев фиксируются уровни электромагнитного поля, которые в 50 раз меньше ПДУ – предельно допустимого уровня, установленного санитарным надзором для БС. Максимальные значения, меньшие ПДУ в 10 раз, фиксируются вблизи здания, на котором установлены сразу три базовые станции разных стандартов. Важной особенностью системы сотовой радиосвязи является использование разнообразных частот радиочастотного спектра, так как многократное использование одних и тех же частот и методов доступа дает возможность обеспечения телефонной связью многочисленных абонентов. В работе телефонной связи применяется принцип деления территории зоны обслуживания на соты радиусом обычно 0,5 – 10 км. В таблице 4 приведены технические характеристики стандартов системы сотовой радиосвязи, работающих в настоящее время в России.

Осуществив глобальный захват рынка, федеральные операторы стараются теперь привлечь к своим региональным сетям наиболее массовую категорию – малоговорящих пользователей. И здесь ставка делается на удешевление стоимости услуг, на отказ от абонентской платы и супернизкие тарифы внутри сети. Подобные послабления абоненту далеко не всегда могут себе позволить местные операторы, и в этом-то и кроется основная причина того, что мелкие игроки постепенно уступают свои позиции на региональных рынках

сотовой связи

стандарта GSM. Напомним, что GSM (Global System Mobile – Глобальная система мобильной связи) является одной из современных цифровых систем, основанных на общеевропейском стандарте. Среди важнейших преимуществ данного стандарта можно отметить высокое цифровое качество передачи речи, шифрацию всей передаваемой информации, делающую невозможным несанкционированное прослушивание радиоэфира, автоматический роуминг, т. е. использование сети другого оператора, при котором вызовы абонента (пользователя услуг связи) тарифицируются в сети оператора, предоставляющего ему услуги связи. Услуга роуминга предоставляет абоненту возможность использовать его мобильный телефон даже в том случае, когда абонент находится в зоне действия других операторов стандарта связи GSM. Находясь в зоне обслуживания сети GSM, абонент может позвонить на любой стационарный или мобильный телефон в любой стране мира, а также получить вызовы с любого другого телефонного аппарата, ибо телефонный номер GSM не связан с мобильным аппаратом абонента, а введен в память персональной SIM-карты, дублирование которой невозможно. Технически SIM-карта представляет собой микрочип, содержащий сведения о конкретном телефонном номере и наборе услуг. Абонент может использовать свою SIM-карту с любым аппаратом GSM, сохраняя свой телефонный номер неизменным. На данном этапе стандарт GSM предлагает своим абонентам не только современные услуги мобильной связи, но и современные радиотелефонные аппараты таких ведущих компаний, как «Nokia», «Motorola», «Siemens», «Samsung», «Ericsson» и др.

Читайте про операторов:  ТОП-8 приложений для поиска сигнала базовых станций: подробный обзор

Источники ЭМП антропогенного происхождения чрезвычайно разнообразны. Это линии электропередач (ЛЭП), электротранспорт, промышленные установки, телевизионные и радиовещательные станции, бытовая техника, мониторы компьютеров, радары, медицинская и научная аппаратура, системы мобильной связи, Интернет и т. д., которые являются источниками излучения электромагнитного излучения в широком диапазоне частот [1–3]. Среди перечисленных источников электромагнитного воздействия на человека наибольший вклад вносят базовые станции

сотовой связи

и мобильные телефоны. Суммарная экспозиция населения от ЭМП беспроводных телекоммуникационных технологий постоянно растет и сейчас составляет не менее 60 % от общей экспозиции в радиочастотном диапазоне [27]. Невероятно широкое распространение мобильных средств связи в сочетании с неопределенностями в оценке опасности для здоровья человека, по существу представляет собой небывалый по размаху эксперимент, который человечество проводит на себе [28, 29].

Немногим выше ионосферы, на высоте от 200 до 2 000 километров от поверхности Земли, сегодня оперируют телекоммуникационные спутниковые системы с низкой околоземной орбитой (НОО). На спутниках системы НОО установлены ретрансляторы, которые получают сигнал с наземных передатчиков и преобразуют его в сигнал для наземных же приемников или других спутников. (Ретранслятор – это устройство, принимающее сигнал и передающее его в каком-либо виде обратно.) Первые системы НОО Iridium и Globalstar были с большой (и, возможно, преждевременной) помпой запущены в 1990-х, чтобы вывести принцип

сотовой связи

на орбитальный уровень и создать беспроводную систему передачи голоса и данных с глобальным покрытием. Так называемые малые системы НОО, вроде OrbComm, используются для поисковой связи, трекинга и решения других прикладных задач с участием небольших пакетов данных. Большие системы НОО, такие как Globalstar, работают на более высоких частотах, поддерживают более высокую скорость передачи данных и способны обеспечивать голосовую связь и определение местонахождения.

Упоминания в литературе (продолжение)

Поскольку в этой книге мы будем рассматривать передачу факсимильных сообщений как традиционным способом, по телефонным линиям, так и через Internet, важно представлять разницу в том, какие каналы связи в этих двух случаях используются. Что касается телефонных каналов, то здесь все ясно – это традиционный вид каналов связи, представляемый телефонной компанией. При отправке факса ваш домашний или офисный телефонный номер через районную АТС позволяет выйти на магистральный канал, соединяющий все АТС данного города, и далее через другую АТС – на другой офисный или домашний номер телефона вашего абонента, где стоит принимающий факс-модем или факс-машина. Если передается междугородний или международный факс, то в деле еще участвует телефонная компания – оператор междугородней связи, предоставляющая свои телефонные каналы для звонка в другой город. Фирму-оператор

сотовой связи

, если вы используете мобильный телефон для отправки и приема факсов, в этой схеме можно также представить как «районную АТС», – здесь нет особой разницы, дело лишь в способах организации связи – по проводам или с использованием радиосвязи.

И вставные платы, и кабели, и различные переходники для ноутбуков, имеют, как правило, одну неприятную особенность – они не позволяют задать определенный номер COM-порта, он устанавливается произвольным образом после установки драйвера. Причем для переходников USB-COM часто номер порта еще и меняется в зависимости от того, в какой именно порт USB в этот раз воткнули кабель. Такую же особенность имеют и многие модемы (в том числе GSM-модемы для выхода в Интернет по

сотовой связи

или сотовые телефоны, используемые в качестве модема). А для соединения через COM в программах связи обычно приходится указывать его номер. Как быть?

По данным Международного союза электросвязи (МСЭ), являющимся специализированным учреждением ООН, число обладателей мобильных телефонов в мире в 2008 году достигло 4 млрд человек. На Бразилию, Россию, Индию и Китай приходится 1,3 млрд пользователей мобильных телефонов. Всего же в последние восемь лет подписка на новые телефоны ежегодно росла примерно на 25 %. На конец 2022 года число пользователей мобильной связи по всему миру составило порядка 6 млдр человек, сообщает Associated Press. То есть если принять размер населения земли в 6,7 млрд, то 86 человек из 100 в 2022 году пользовались мобильными телефонами. В России в 2022 году число пользователей мобильной связи составило более 225 млн, то есть 155 % населения страны (по данным АСаМ Consulting). Число абонентов в Москве – более 35,5 млн (на фоне 11,6 млн населения), то есть свыше 300 %. К концу 2022 года, по оценкам Ovum, число абонентов в мире составляло 7,343 млрд. По прогнозам на 2022 год, число людей в мире, пользующихся услугами

сотовой связи

, превысит 4 млрд. [10]

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Adblock
detector