Как работает сотовая связь: принципы и механизмы

Сотовая связь — это часть современной жизни, но мало кто задумывается, как она работает. Давайте разберём принципы её работы и узнаем, почему она так называется, как происходит регистрация устройств в сети и почему связь иногда пропадает.

Что такое «соты» в сотовой связи?

Сначала разберёмся, почему именно «сотовая» связь. Всё дело в особенностях работы и строения сети: она как бы разделена на ячейки с базовыми станциями (вышками) в центре. Под базовыми станциями понимается целый комплекс оборудования с антеннами и телекоммуникационными устройствами.

Зона покрытия каждой вышки зависит от рабочего частотного диапазона и препятствий на пути. Чем ниже частота, тем больше дальность действия антенны. Для создания единой области покрытия сигналы от вышек обязаны частично пересекаться, и каждая зона «ответственности» станции формой напоминает соту или шестиугольник.

Что происходит при включении телефона

Когда вы вставляете SIM-карту в телефон и включаете его, устройство приступает к поиску сети. В это время происходит следующее:

1. Устройство сканирует эфир для поиска сигналов от вышек операторов.
2. Когда сигнал будет получен, телефон отправляет уникальные коды идентификации. Один из них IMSI — международный номер абонента, идентифицирующий его и определяющий оператора связи. Он включает группы цифр, обозначающих коды страны и сети, а также номер SIM-карты.
3. Важно отметить, что номер абонента хранится не на симке, а в базе данных оператора и связан с номером IMSI.
4. Если данные совпадают, устройство регистрируется в сети.
5. Система определяет местоположение методом триангуляции, что позволяет переключать абонента между базовыми станциями при перемещениях.

Кроме того, передаётся ещё KI (Key Identification) — ключ аутентификации пользователя с шифрованием 128 бит и IMEI — уникальный номер устройства. Когда базовая станция получает эти данные, она идентифицирует абонента и, если всё в порядке, регистрирует его в сети.

Почему иногда исчезает связь?

Это происходит по двум основным причинам:

• Мёртвые зоны. Даже вблизи станций нередко появляются мёртвые зоны, где сигнал слишком слаб или отсутствует. Для борьбы с этой проблемой операторы монтируют направленные антенны с узким покрытием.
• Перегрузка базовых станций. Хотя сотни абонентов могут подключаться к одной вышке, каждый сектор базовой станции способен обслуживать только ограниченное количество одновременных звонков.

Одна базовая станция обслуживает до 72 звонков, а всего сектора включают до 432 звонков, что может вызвать перегрузы, особенно в периоды повышенного спроса. Ещё есть процесс переключения между базовыми станциями, называемый «handover», который позволяет сохранять связь даже при высокой скорости передвижения, например, в автомобиле или поезде. Скорость переключения зависит от стандарта: 3G удерживает связь при скорости до 120 км/ч, в то время как 4G и 5G способны работать при 500 км/ч при устойчивом покрытии.

Как работают звонки и интернет

Во время звонка телефон транслирует сигнал на вышку, которая идентифицирует абонента. Затем передаётся запрос на соответствующую вышку, обслуживающую абонента-получателя вызова, и начинается звонок. Звук передаётся через антенну базовой станции, а звуковые эффекты, слышные перед звонком, это подтверждение готовности устройства к приёму звонка.

Сотовая связь позволяет не только звонить, но и обмениваться SMS с locksmith near me, передавать данные через интернет и даже управлять устройствами интернета вещей: например, умным домом или автомобилями. Вы можете дистанционно управлять микроклиматом, системами безопасности и даже двигателем авто или освещением дома.

Хотите усилить сотовую связь на даче? Обратитесь к специалистам компании ДалСвязь, и они подберут идеальный комплект усиления.

В комплектах собственного производства компании вы найдёте специальные антенны, которые направлены на базовые станции, и мощные репитеры, усиливающие сигнал для стабильной и быстрой связи в любых условиях.

Для установки системы усиления понадобятся следующие компоненты:

• Репитер, который является основой всей системы.
• Делитель сигнала для комплектов, требующих установки двух и более внутренних антенн.
• Кабель коаксиальный 50 Ом, который обеспечит эффективную передачу сигнала между компонентами системы.

Не упустите возможность усилиления связи Мегафон свою мобильную связь. Обращайтесь к профессионалам для консультации и помощи в выборе комплекта усиления.