Myjustcall.ru

Связь и коммуникации
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Базовая станция сотовой связи это

Что такое базовая станция у мобильных операторов?

Ежедневно пользуясь родным мобильным телефоном, редко кто задумывается, как осуществляется связь через тысячи километров, почему иногда она пропадает, или функционирует бесперебойно.

Самые продвинутые укажут на ближайшее внушительное сооружение, именуемое вышкой, и глубокомысленно изрекут: «сигнал идет оттуда». И будут, конечно, правы. А как действует вышка, что у нее внутри, изучим поподробнее.

Базовая станция – определение

Базовая станция – это сосредоточие радиоаппаратуры, принимающей, определяющей и раздающей вызовы абонентов. Понятие – базовая станция обобщенное, она состоит из нескольких элементов.

  • Антенна сотовой связи. Конструкции, устанавливаемые на высотных зданиях, столбах освещения, которые передают радиосигналы от абонента к абоненту.
  • Мачта. Опорные столбы контрастной расцветки в красно-белой гамме, устанавливаемые в населенном пункте или поле.
  • Приемопередатчик – сердце базовой станции. Выглядит в виде металлического ящика или компактного блока, который крепится к стене дома или к мачте.
  • Радиорелейная тарелка. Как правило, устанавливается рядом с антенной.

Вся площадь страны поделена на участки, которые обслуживаются одной антенной. Эти участки носят условное название «соты». И в зависимости от размеров сот, они обслуживаются разными типами базовых станций.

Типы базовых станций

Макросота – наиболее распространенная в городах и селах БС с радиусом действия 100 км и мощностью 50 W. Эффективность работы макросоты зависит от наполненности абонентской базы, сложности рельефа, скученности строений в этом месте, являющимися препятствиями. При недостаточной передаче сигнала, связь работает плохо, постоянно выдает сообщение о занятости сети. В таком случае, операторы устраняют помехи путем сокращения расстояния действия базовой станции, или установки дполнительных, менее мощных устройств – микросот.

Микросота. Более компактная и легкая БС с радиусом действия до 5 км. Благодаря параметрам микросоты, целесообразно устанавливать их в густонаселенных и застроенных городах для эргономичности площади, или как вспомогательное устройство для макросоты в случае недостаточности ее работы.

Пикосота. Небольшое устройство, которое монтируется для передачи телефонной связи и интернета в местах скопления пользователей. Такое оборудование можно увидеть в подъездах, где подключена кабельная связь с интернетом, в общественных местах.

В городах отдается предпочтение монтажу пикосот и микросот, так как огромное количество абонентов предполагает постоянную передачу трафика. А размещение базовых станций подобного типа не требует возведения высоких вышек и линий электропередач. Таким образом, маломощные базовые станции более выгодны для операторов, как это ни парадоксально звучит.

Как связываются между собой базовые станции?

Малые формы базовых станций в основном передают сигнал друг другу посредством оптоволоконной кабельной системы. А габаритные БС, покрывающие огромные расстояния, связываются между собой через радиорелейные тарелки.

А что внутри блока БС?

Сам блок БС заключен в специальный контейнер, оснащенный системами пожаротушения, сигнализации и кондиционирования. Внутри располагается компьютерный мозговой центр управления, автономный источник питания, вход для кабеля или беспроводной узел связи, различные провода.

Оптоволоконный кабель, протянутый от антенны входит в медиаконвертер. В устройстве происходит преобразование электросигнала в оптический сигнал, который и передает связь к следующей БС.

Операторы сотовой связи используют оборудование 2G, 3G, 4G и LTE. Стандартный блок БС 3G обычно рассчитан на 150 звонков одновременно, а самый мощный принимает и раздает около 400 звонков.

Базовые станции сотовых операторов на картах

Главная часть любой сотовой сети – это её базовые станции. Именно они отвечают за связь с абонентскими устройствами. Будучи установленными на местности, они образуют зону покрытия определённой формы и размера, в зависимости от мощности и направленности антенн. Зная, как располагаются вышки сотовой связи на карте и своё местонахождение, можно значительно улучшить качество приёма сигнала. Об этом мы поговорим в рамках нашего обзора.

Карты покрытия операторов

Базовые станции сотовых операторов создают зону покрытия, представленную на сайтах самих операторов. Здесь публикуется компьютерная модель без учёта особенностей местности, её рельефа и расположения искусственных элементов ландшафта, созданных руками человека. Поэтому точность таких карт невелика – на них обязательно найдутся места, где указано наличие сети при её реальном отсутствии. И наоборот, есть места, где присутствует зона уверенного приёма, отсутствующая на карте.

Читать еще:  Как узнать по сотовому где находится человек

Представляем вашему вниманию неофициальный сервис, отражающий качество покрытия по всей России.

Он отображает данные, полученные от реальных пользователей, что позволяет оценить приём в тех или иных точках (в том числе вдоль загородных автодорог и федеральных трасс).

Точность карт покрытия мала, что нужно учитывать при их изучении. Максимальная точность достигается в пределах населённых пунктов. Но уже в паре километров от них сила сигнала может упасть до нуля, что на картах не указывается. Поэтому, задумываясь о смене сотового оператора, необходимо изучить отзывы тех, кто уже пользуется услугами выбранной компании – опросите соседей, родственников, знакомых и друзей, проживающих в интересующей вас местности.

Разделы с картами покрытия присутствуют на сайтах всех операторов, в том числе виртуальных. К последним относятся Тинькофф Мобайл, Danycom и СберМобайл, работающих на базовых станциях Теле2. Их зоны покрытия совпадают на 100%, ведь компании используют одни и те же вышки. Некоторые виртуальные операторы работают на вышках Билайна – типичным тому примером является Спартак Мобайл. Поэтому покрытие у Спартака и Билайна одинаковое.

У МегаФона есть отдельная карта для тарифов «Создай Wi-Fi», где указаны места с гарантированной минимальной скоростью. Но и она может оказаться не самой точной.

Зачем знать, где расположены вышки сотовой связи

Знание точных координат рядовому абоненту ни к чему – он даже не сможет отличить вышки одного оператора от другого. Но иногда эти данные нужны и важны. Координаты базовых станций (БС) необходимы:

  • При настройке направленных антенн в загородной зоне – качество сигнала за пределами городов низкое, из-за чего абоненты вынуждены устанавливать приёмо-передающие антенны с усилителями. Эти антенны требуют точной направленности на ближайшие БС. Специалисты, занимающиеся настройкой данного оборудования, знают координаты вышек. Эти же знания пригодятся тем, кто решил установить антенну самостоятельно – услуги специалистов стоят довольно дорого (до 4-5 тыс. руб);
  • Для настройки комнатных усилителей сигнала – такие устройства продаются в салонах связи и представляют собой направленные антенны для настольной установки. Ставим антенну на подоконник, направляем на ближайшую БС, в фокусе антенны устанавливаем модем и проверяем уровень сигнала – если антенна эффективна, уровень будет более высоким, что положительно скажется на скорости интернета;
  • Для выбора места проживания – некоторые люди боятся базовых станций, предпочитая проживать на некотором удалении от них. При помощи специальных приложений можно уточнить координаты ближайших вышек и выбрать оптимальный для проживания район.

Также знание координат поможет выяснить, будет ли работать связь от того или иного оператора в данной местности.

Официальные сайты операторов

Приведём ссылки на официальные карты сотовых операторов:

  • МТС – на странице представлена зона обслуживания в трёх стандартах, от 2G до LTE. Здесь же можно уточнить планы по развитию сетей четвёртого поколения и посмотреть охват для интернета вещей NB-IoT;
  • МегаФон – карта покрытия сети, в том числе в стандарте LTE-Advanced со скоростями до 150 и 300 Мбит/сек. Здесь же можно уточнить охват на станциях метро и расположение фирменных офисов обслуживания. И ещё одна карта для определения минимальной скорости для тарифных планов «Создай Wi-Fi»;
  • Билайн – универсальная карта, показывающая расположение офисов и отражающая покрытие сети;
  • Теле2 – покрытие сетей 2G, 3G и 4G, а также сетей LTE 450 для высокоскоростного интернета в удалённых районах (с использованием модемов от Skylink);
  • Мотив – универсальная карта офисов и зоны охвата. Не забудьте уточнить регион обслуживания.
Читать еще:  Какому региону принадлежит сотовый телефон

Обратите внимание, что сетей стандарта 2G от Теле2 в Москве и Московской области нет. Для доступа к сотовой связи потребуются устройства с поддержкой 3G и 4G. То же самое относится к виртуальным операторам, работающим на базовых станциях Теле2 в столице и МО.

Специальные программы и приложения

Самое популярное приложение для поиска ближайших базовых станций – Netmonitor. Показывает расположение ближайших БС, выдаёт море служебной информации, отображает карту местности. Также в Нетмониторе поддерживается отображение публичных точек Wi-Fi.

Хорошие результаты дало другое приложение – OpenSignal. В нём есть встроенный компас, позволяющий получить точную ориентацию на базовые станции сотовых операторов. Здесь же отображается сила сигнала в тех или иных точках – эти данные собираются от пользователей приложения и позволят оценить реальное состояние приёма.

Насколько опасно находиться рядом с вышкой

Вышки сотовых операторов не представляют вреда для здоровья. Они устанавливаются не просто так – проектировщики учитывают расположение жилых построек, проводят замеры мощности сигнала в тех или иных точках. Оборудование настраивается так, чтобы получить равномерное покрытие на максимальном расстоянии при минимально возможной мощности. Вред будет только в том случае, если встать в непосредственной близости около антенны или даже обнять её.

Кроме того, установка базовых станций в России производится под строгим контролем многочисленных служб, в том числе военных и СЭС. Они накладывают на операторов столько ограничений, что им приходится занижать мощность передатчиков. Причём в других странах этому не уделяется особого внимания – проблемы вреда для здоровья операторов не волнуют.

Больше всего люди боятся антенн, установленных на крышах зданий. Они считают, что оборудование их облучает, придумывая многочисленные небылицы и отмечая участившиеся головные боли. На самом деле излучение вниз не распространяется, поэтому жильцы многоэтажек могут спать спокойно.

Принцип работы сетей GSM

20.03.2012 | «Мобильные сети»

Часть 1: структура мобильных сетей

Все мы пользуемся мобильными телефонами, но при этом редко кто задумывается — как же они работают? В данной статье мы постараемся разобраться, как, собственно, реализуется связь относительно вашего мобильного оператора.

Когда вы осуществляете звонок своему собеседнику, или кто-то звонит вам, ваш телефон соединяется по радиоканалу с одной из антенн соседней базовой станции (БС, BS, Base Station).Каждая базовая станция сотовой связи (в простонародье — вышки сотовой связи) включает в себя от одной до двенадцати приемо-передающих антенн, имеющих направления в разные стороны с целью обеспечения качественной связью абонентов в радиусе своего действия. Такие антенны специалисты на своем жаргоне называют «секторами», представляющими собой серые прямоугольные конструкции, которые вы можете практически каждый день видеть на крышах зданий или специальных мачтах.


Сигнал от такой антенны поступает по кабелю прямо в управляющий блок базовой станции. Базовая станция является совокупностью секторов и управляющего блока. При этом определенную часть населенного пункта или территории обслуживают сразу несколько базовых станций, подключенных к специальному блоку – контроллеру локальной зоны (сокращенно LAC, Local Area Controller или просто «контроллер»). Как правило, один контроллер объединяет до 15 базовых станций определенного района.

Со своей стороны, контроллеры (их также может быть несколько) соединены с самым главным блоком — Центром управления мобильными услугами (MSC, Mobile services Switching Center), который для упрощения восприятия принято называть просто «коммутатором». Коммутатор, в свою очередь, осуществляет вход и выход на любые линии связи – как сотовой, так и проводной.

Если отобразить написанное в виде схемы, то получится следующее:GSM-сети небольшого масштаба (как правило, региональные) могут использовать всего один коммутатор. Крупные же, такие как наши операторы «большой тройки» МТС, Билайн или МегаФон, обслущивающие одновременно миллионы абонентов, используют сразу несколько объединенный между собой устройств MSC.

Давайте разберемся, зачем нужна столь сложная система и почему нельзя подключить антенны базовых станций к коммутатору напрямую? Для этого нужно рассказать про еще один термин, называемый на техническом языке handover (хэндовер). Он характеризует собой передачу обслуживания в мобильных сетях по эстафетному принципу. Иными словами, когда вы перемещаетесь по улице пешком или в транспортном средстве и говорите при этом по телефону, то, чтобы ваш разговор при этом не прерывался, следует своевременно переключать ваш аппарат из одного сектора БС в другой, из зоны действия одной базовой станции или контроллера локальной зоны в другую и т.д. Следовательно, если бы сектора базовых станций подключались к коммутатору напрямую, ему бы пришлось самому осуществлять данную процедуру хендовера всех своих абонентов, а у коммутатора и без того хватает задач. Поэтому для уменьшения вероятности отказов оборудования, связанных с его перегрузками, схема построения сотовых сетей GSM реализуется по многоуровнему принципу.

Читать еще:  Москва лучшие сотовые телефоны

В итоге, если вы со своим телефоном перемещаетесь из зоны обслуживания одного сектора БС в зону действия другого, то данное перемещение осуществляет блок управления данной базовой станции, не касаясь при это более «высокостоящих» устройств – LAC и MSC. Если же хэндовер происходит между разными БС, то за него берется уже LAC и т. д.

Коммутатор – ни что иное, как основной «мозг» сетей GSM, поэтому его работу следует рассмотреть более детально. Коммутатор сотовой сети берет на себя примерно те же задачи, что и АТС в сетях проводных операторов. Именно он понимает, куда вы осуществляете звонок или кто звонит вам, регулирует работу дополнительных услуг и, собственно, решает – можете ли вы в настоящее время осуществить свой звонок или нет.

Теперь давайте разберемся, что же происходит, когда вы включаете свой телефон или смартфон?

Итак, вы нажали «волшебную кнопку» и ваш телефон включился. На SIM-карте вашего сотового оператора находится специальный номер, который носит название IMSI – International Subscriber Identification Number (Международный опознавательный номер абонента). Он является уникальным номером для кажой SIM-карты не только у вашего оператора МТС, Билайн, МегаФон и т.п., а уникальным номером для всех мобильных сетей в мире! Именно по нему операторы отличают абонентов между собой.

В момент включения телефона ваш аппарат посылает данный код IMSI на базовую станцию, которая передает его далее на LAC, он же, в свою очередь, отсылает его на коммутатор. При этом в нашу игру вступают два дополнительных устройства, свзанных непосредственно с коммутатором – HLR (Home Location Register) и VLR (Visitor Location Register). В переводе на русский это, соответственно, Регистр домашних абонентов и Регистр гостевых абонентов. HLR хранит в себе IMSI всех абонентов своей сети. В VLR же содержится информация о тех абонентах, которые пользуются сетью данного оператора в настоящее время.

Номер IMSI передается в HLR с помощью системы шифрования (за этот процесс отвечает еще одно устройство AuC — Центр аутентификации). HLR при этом проверяет, существует ли в его базе абонент с данным номером, и если факт его наличия подтверждается, система смотрит, может ли он в настоящее время пользоваться услугами связи или, скажем, имеет финансовую блокировку. Если все нормально, то данный абонент отправляется в VLR и после этого получает возможность звонить и пользоваться другими услугами связи.

Для наглядности отобразим данную процедуру с помощью схемы:

Таким образом, мы коротко описали принцип работы сотовых сетей GSM. На самом деле, это описание достаточно поверхностно, т.к. если углубиться в технические детали подробнее, то материал бы получился во много раз объемнее и гораздо менее понятным для большинства читателей.

Во второй части мы продолжим знакомство с работой сетей GSM и рассмотрим, как и за что оператор списывает средства с нашего с вами счета.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector