Что происходит после набора номера на iPhone. Как устроена сотовая связь

|
FavoriteLoading В закладки
Что происходит после набора номера на iPhone. Как устроена сотовая связь

И почему она не всегда работает адекватно и корректно.

Недавно задался неординарным вопросом «Что происходит после набора номера на iPhone?». И решил разобраться, почему иногда, особенно вдалеке от города, голосовые вызовы просто обрываются.

Проанализировав десятки западных и отечественных ресурсов, готов приоткрыть завесу тайны.

Круговорот звонков в сетях

1

Каждый мобильный оператор пытается найти компромисс между как можно большим покрытием и затратами на содержанием оборудования, в частности базовых станций.

В городе они ютятся под крышами нежилых высоток, а за его пределами представляют собой неприметные красно-белые вышки. Радиус действия станции — до 35 км, а иногда и больше. Именно с их помощью iPhone работает в качестве банальной звонилки.

После нажатия кнопки вызова он связывается с ближайшей станцией, чтобы та выделила ему свободный голосовой канал. «База» отправляет его на контроллер, а потом на коммутатор.

Последний попытается найти абонента в домашней сети или просит помощи у партнеров-конкурентов. Если не вникать в нюансы, все просто.

Почему не всегда дозвонишься

2

Все базовые станции как на одно лицо — несколько металлических шкафов разной формы с каким-то «железом» и набором кабелей. И все они тяготеют к достаточно прохладным помещениям, ведь сами слишком сильно нагреваются.

Такое «сооружение» содержит в своей структуре набор антенн, каждая из которых «смотрит» в свою сторону. Они предназначены для разных целей — есть круговая для звонков и вертикальная для внутренних потребностей.

Обычно набор станции состоит из шести круговых антенн, каждая из которых может обслуживать до семи десятков звонков. Арифметика простая — сразу могут разговаривать чуть больше четырех сотен пар. Поэтому вы иногда и не можете дозвониться — вспомните попытки поздравить кого-то с Новым Годом под бой курантов.

Адекватные сотовые операторы пытаются установить побольше базовых станций рядом для решения данного вопроса. Но и это не всегда позволяет справиться с нагрузкой.

Пару разных частот

3

Когда-то во времена кнопочных звонилок Nokia я обращал внимание на поддерживаемые частоты, когда рассматривал их технические характеристики. Всем доступным спектром для работы в любых условиях тогда обладали только топовые модели, а диапазоны были одним из маркетинговых инструментов. К счастью, сегодня этот вопрос не так актуален.

Каждая базовая станция (по крайней мере, в отечественных реалиях) обычно работает на нескольких частотах. Чем меньшая частота (например, 900 МГц ), тем на большее расстояние она может «передвигаться». Но короткие диапазоны (2100 МГц) поддерживают установку дополнительных передатчиков для качества голосовых услуг и работы мобильного интернета.

Для передачи голоса в городе связь обычно работает на коротких частотах 1800 МГц (качество), за его пределами — 900 МГц (расстояние).

В вертолете и не только

4

Обычно базовые станции обслуживают дальность до 35 км. Но иногда это расстояние можно увеличить и до 70 км. В последнем случае уменьшается число одновременно обслуживаемых абонентов, и это актуально для далекого загорода.

Но эти цифры справедливы только для передачи голосовых и других данных по земле — в воздухе все это не работает. И для звонков на воздушных видах транспорта нужны компактные аналоги станций, которые взаимодействуют с наземными аналогами с помощью спутникового сигнала.

«Не было ни единого разрыва»

5

Ваш iPhone умеет одновременно работать с десятками базовых станций. Но для своих нужд он выделяет только несколько лучших. А во время вызова соединяется с самой-самой по его мнению, и это не всегда самая ближайшая «вышка».

Конечно, устройству не каждый раз удается верно определить правильную станцию, поэтому иногда он подключает вас к перегруженной или слишком отдаленной. В данном случае и возникают проблемы с разрывами соединения.

Этот вопрос особенно актуален для жителей высоток. На верхних этажах устройство может одновременно видеть несколько отдаленных друг от друга базовых станций. При переходе из комнаты в комнату сигнал от одной может пропадать. Тогда он должен автоматически переключиться на другую, но это не всегда получается из-за нюансов работы каждого сотового оператора — разрыв вызова обеспечен.

Нельзя забывать и об условиях местности. Здания, горы, водоемы и так далее — все это может выступать в роли отражателя для сигнала сотовых сетей. И это еще одна причина для разрыва соединения, особенно во время движения.

Метро и другие стесненные условия

6

В подземных локациях используются аналогичные базовые станции, которые отличаются только своим размером — они заметно меньше, ведь перед ними стоит задача обеспечения связи на небольших расстояниях.

И здесь есть один интересный нюанс — для обеспечения связи в туннелях используются не традиционные антенны, а специальный излучающий кабель. Вот и вся разница.

А что с сообщениями?

7

SMS обрабатываются с помощью базовых станций аналогично обычным голосовым вызовам. И большое их количество может достаточно просто перегрузить «вышку».

С любыми интернет-данными все немного иначе. Для них используются другие передатчики и другие частоты (например, 2100 МГц для 3G). Разрывов тут почти не бывает. Но обмен информацией может притормаживаться, в зависимости от нагрузки.

Немного о контроллерах

8

Каждый контроллер представляет собой не менее скучный набор металлических ящиков со специальным оборудованием.

Обычно он работает с несколькими десятками базовых станций. Связь с ними может обеспечиваться с помощью оптических проводов или по радиолинейному каналу.

Именно контроллер определяет нюансы работы базовой станции, а также следит за каждым абонентом, чтобы перекинуть его от одной «вышки» на другую.

Старый добрый коммутатор

9

Коммутатор нужен для управления трафиком.

Помните девочек-телефонисток из фильмов прошлого века, которые обслуживали телефонную связь? Да, они сидели именно за коммутаторами и переставляли те самые штекеры из одного отверстия в другое.

В современных аналогах все это происходит по схожему, но уже автоматизированному принципу — такое устройство обслуживает до трех десятков контроллеров.

Вместо вывода

10

Сегодня мы разобрались с нюансами устройства сотовой сети и поняли, почему эта достаточно сложная «махина» с огромным количеством оборудования далеко не всегда работает достаточно хорошо.

Конечно, сотовые операторы постоянно проверяют и совершенствуют все описанные выше процессы, но идти против технических ограничений очень сложно.

И напоследок. Предлагаю небольшой интерактив. Давайте вспомним все фильмы с телефонистками и ручным переключением штекеров в коммутаторе. Один фильм на комментарий — играем змейкой. Приличную фотографию последнего комментатора через несколько дней после затишья в теме добавлю в конец обзора. Готовы? Начинаем!

Поставьте оценку:

1 Звезд2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Нет голосов)
🤓 Хочешь больше? Подпишись на наш Telegram.
... и не забывай читать наш Facebook и Twitter 🍒
FavoriteLoading В закладки
undefined
iPhones.ru
И почему она не всегда работает адекватно и корректно. Недавно задался неординарным вопросом «Что происходит после набора номера на iPhone?». И решил разобраться, почему иногда, особенно вдалеке от города, голосовые вызовы просто обрываются. Проанализировав десятки западных и отечественных ресурсов, готов приоткрыть завесу тайны. Круговорот звонков в сетях Каждый мобильный оператор пытается найти компромисс между как...
Прокомментировать

🙈 Комментарии 25

  1. w_maybach avatar
    w_maybach31 июля 2016
    4

    Что еще за “радиолинейный” канал? Может, радиоРЕЛЕЙНЫЙ?
    М-да…

    Appleprofi avatar
    Appleprofi31 июля 2016
    0

    @w_maybach, ну так понятно же, что автор переписывает из нескольких источников, пытаясь показаться умным… предыдущая рекламная статья для рестора была так же не шибко правдивой!

    w_maybach avatar
    w_maybach31 июля 2016
    2

    @Appleprofi, понятно-понятно, но как человек из сферы телекома я поржал :D

    Petroleum31 июля 2016
    1

    @w_maybach, Коллега )

  2. Andrey3431 июля 2016
    2

    Не 6 антенн а 3.Иногда 2 по 3 в случае использования разных частот.

  3. crunch avatar
    crunch31 июля 2016
    2

    “есть круговая для звонков и вертикальная для внутренних потребностей.” )))ппц
    “Конечно, устройству не каждый раз удается верно определить правильную станцию, поэтому иногда он подключает вас к перегруженной или слишком отдаленной. В данном случае и возникают проблемы с разрывами соединения.” – а это назначает сеть. Аппарат делает только первый выбор для регистрации в сети. Далее сеть назначает ему через что работать.
    Специальный излучающий кабель – прошлый век. Антенны вдоль тоннеля эффективнее, как ни странно. Но лучше всего сейчас работают фемтосоты, которые подключены к роутерам раздающим вай фай, так как удалось добиться стабильности канала вай фай за счет внешней антенны на поезде “акулий плавник”. Новая тема. В метро ставят фемтосоты в вагоны. Реально стабильнее и все поет и пляшет.

    w_maybach avatar
    w_maybach31 июля 2016
    0

    @crunch, первый раз слышу про антенны в тоннелях и фемтосоты в вагонах :D
    По тоннелю тянется излучающих кабель, работающий с 2g/3g и подключённый к БС, в вагонах стоят маршрутизаторы, перемодулирющие сигнал и дающие Интернет.
    Фемтосоту нецелесообразно подключать, потому что если не будет канала связи до БС, который обычно идёт через Интернет, то не будет и сотовой связи.

    miller_ avatar
    miller_31 июля 2016
    0

    @w_maybach, мтс похвалился планами в следующем году все вагоны метро снабдить как раз фиговинами работающими через мертовский вайфай для сотовой связи и инета. парень все правильно написал,антенн в туннелях я только не видел

    andrianov_pro avatar
    andrianov_pro31 июля 2016
    0

    @miller_, парадокс, когда то МТС текстово давал wi-fi в вагонах именно наоборот, стоял 3G роутер который брал аплинк из тоннеля и раздавал в вагоне. В частности это было на кольце в вагонах типа Русич.

    Andrey341 августа 2016
    0

    @andrianov_pro, пропускная способность и стабильность такого решения была сомнительной(фактически 20мбит на всех),поэтому завернули

    Andrey341 августа 2016
    0

    @miller_, есть у Мегафона на некоторых станциях,но засвечивают метров 200 от станции.

    Alexsey avatar
    Alexsey31 июля 2016
    0

    @w_maybach, излучающий кабель был когда за это дело хотели браться опсосы. Сейчас в метро (по крайней мере в москве) по туннелю идет оптический кабель и каждые n-дцать метров стоят ящики с wifi антеннами, передающие сигнал на приемные антенны у первого и последнего вагонов поезда. Ну а дальше уже цисковские точки доступа раздают интернет по вагонам. Тоннельное оборудование выглядит так: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wi-Fi_antenna_in_Moscow_Metro.jpg#/media/File:Wi-Fi_antenna_in_Moscow_Metro.jpg

    andrianov_pro avatar
    andrianov_pro31 июля 2016
    0

    @crunch, антенны акулий плавник это антенны фирмы radwin, и предназначены они только для wi-if. Если их начнут использовать для передачи голоса, сеть будет перегружена, так как на 1 поезд в теории можно подать 400 Мбит. По 100 на каждую из антенн, при условии, что каждый из концов поезда достаёт до тоннельной б/с. Говорю как один из проектировщиков этой сети в частности всех типов вагонов.

    booka avatar
    booka1 августа 2016
    0

    @andrianov_pro, GSM кодек это десятки килобит, да и по паттерну поведения – много ли разговаривающих в шумящем поезде

  4. Sentrayne avatar
    Sentrayne31 июля 2016
    0

    Играаать!
    “Подмена” с Джоли.

  5. SergeyA avatar
    SergeyA31 июля 2016
    5

    в общем, как человек, который уже 12 лет работает в сотовой связи скажу, что в статье половина бреда, половина правды.

    Не хочется все опровергать или подтверждать, по объему получится столько же, а может и больше. Но скажу одно: если кому то интересно, как работает сотовая сеть, то лучше почитайте что нить нормальное, а не этот опус, к реальности имеющий совсем немного отношения.

    И да… автор пытался описать работу 2G, в 3G и LTE совсем забыл…

    Жаль, что на iPhones.ru стали публиковать статьи, достойные желтой прессы или даже и ее не достойные.

  6. iVlad.G31 июля 2016
    0

    “Манхэттен” (сериал 2014 – 2015) о разработке ядерной бомбы в США 1943-45 гг. Работа коммутатора показана во всей красе.

  7. Артём Баусов avatar
    Артём Баусов31 июля 2016
    0

    “В Джазе только девушки”

  8. miller_ avatar
    miller_31 июля 2016
    0

    круглых антенн я чет и не видел почти в москве) в основном одни палки

    booka avatar
    booka1 августа 2016
    0

    @miller_, это релейки

  9. Zi-Zi avatar
    Zi-Zi1 августа 2016
    0

    Одна из главных героинь работала на телефонной станции в фильме “И грянул шторм”.

  10. booka avatar
    booka1 августа 2016
    2

    Крайне дилетантская статья

  11. mlserg avatar
    mlserg1 августа 2016
    1

    Сколько же в комментариях “специалистов” работающих с сотовыми сетями, и каждый опровергает слова друг друга :) Вам самим то не смешно? Специалисты :))

  12. Edem4ik avatar
    Edem4ik1 августа 2016
    0

    Ребята насколько помню, там 2 ну 3 (угол покрытия, в зависимости от задачи покрытия местности или территории) антенны вертикальные и они как раз таки и нужны для связи с абонентом, а круглые так называемые, линки, пускающие по 3 луча, нужны для связи между базовыми станциями (вышками). ну а областные или региональные или первые точки (вышки) как не назови их, связываются оптикой, ну это уже другое!
    Но прямоугольные вертикальные только для абонента! а круглые между собой! кстати круглые чем больше диаметр, тем дальше стреляет она и частота меньше ее! Это насколько я помню из опыта работы по монтажу базовых станций!
    а теперь по теме,
    фильм, “и грянул шторм!”

  13. Alex318i avatar
    Alex318i4 августа 2016
    0

    “И для звонков на воздушных видах транспорта нужны компактные аналоги станций, которые взаимодействуют с наземными аналогами с помощью спутникового сигнала.”

    это, похоже, писал не человек.

Вы должны авторизоваться или зарегистрироваться для комментирования.

Нашли орфографическую ошибку в новости?

Выделите ее мышью и нажмите Ctrl+Enter.

Как установить аватар в комментариях?

Ответ вот здесь