Communication cellulaire mobile. Communications mobiles. Services cellulaires

Communications mobiles- il s'agit d'une communication radio entre abonnés dont la localisation d'un ou plusieurs d'entre eux change. Un type de communication mobile est la communication cellulaire.

Connexion cellulaire- l'un des types de communications radio basés sur un réseau cellulaire. Caractéristique clé : la zone de couverture totale est divisée en cellules déterminées par les zones de couverture stations de base. Les cellules se chevauchent et forment ensemble un réseau. Sur une surface idéale, la zone de couverture d'une station de base est un cercle, le réseau qui la compose ressemble donc à des cellules avec cellules hexagonales.

Principe de fonctionnement de la communication cellulaire

Voyons d’abord comment un appel est passé sur un téléphone mobile. Dès que l'utilisateur compose un numéro, le combiné (HS - Hand Set) commence à rechercher la station de base la plus proche (BS - Base Station) - l'émetteur-récepteur, l'équipement de contrôle et de communication qui constitue le réseau. Il se compose d'un contrôleur de station de base (BSC - Base Station Controller) et de plusieurs répéteurs (BTS - Base Transceiver Station). Les stations de base sont contrôlées par un centre de commutation mobile (MSC - Mobile Service Center). Grâce à la structure cellulaire, les répéteurs couvrent la zone d'une zone de réception fiable dans un ou plusieurs canaux radio avec un canal de service supplémentaire par lequel s'effectue la synchronisation. Plus précisément, le protocole d'échange entre l'appareil et la station de base est convenu par analogie avec la procédure de synchronisation du modem (handshacking), au cours de laquelle les appareils s'accordent sur la vitesse de transmission, le canal, etc. Lorsque l'appareil mobile trouve une station de base et que la synchronisation se produit, le contrôleur de station de base forme une liaison duplex intégral avec le centre de commutation mobile via le réseau fixe. Le centre transmet des informations sur le terminal mobile à quatre registres : le registre de couche visiteur (VLR), le registre de couche domicile (HRL) et le registre d'abonné ou d'authentification (AUC et registre d'identification d'équipement (EIR - Equipment Identification Register). Ces informations sont uniques et se trouvent dans la boîte en plastique de l'abonnement. Télécarte ou module microélectronique (SIM - Subscriber Identity Module), qui permet de vérifier l’éligibilité et la tarification de l’abonné. Contrairement aux téléphones fixes, pour lesquels vous êtes facturé en fonction de la charge (nombre de canaux occupés) provenant d'une ligne d'abonné fixe, les frais d'utilisation des communications mobiles ne sont pas facturés à partir du téléphone que vous utilisez, mais à partir de la carte SIM. , qui peut être inséré dans n'importe quel appareil.

La carte n'est rien de plus qu'une puce flash ordinaire, réalisée à l'aide d'une technologie intelligente (SmartVoltage) et disposant de l'interface externe nécessaire. Il peut être utilisé dans n'importe quel appareil, et l'essentiel est que la tension de fonctionnement corresponde : les premières versions utilisaient une interface de 5,5 V, tandis que les cartes modernes ont généralement 3,3 V. Les informations sont stockées selon la norme d'un identifiant international unique d'abonné (IMSI - International Mobile Subscriber Identification), ce qui élimine la possibilité de "doubles" - même si le code de la carte est sélectionné accidentellement, le système exclura automatiquement la fausse carte SIM, et vous n'aurez pas à payer par la suite pour les appels d'autres personnes. Lors du développement de la norme de protocole de communication cellulaire, ce point a été initialement pris en compte, et désormais chaque abonné dispose de son propre et unique numéro d'identification au monde, codé lors de la transmission avec une clé de 64 bits. De plus, par analogie avec les brouilleurs conçus pour crypter/déchiffrer les conversations en téléphonie analogique, le codage 56 bits est utilisé dans les communications cellulaires.

Sur la base de ces données, l'idée du système sur l'utilisateur mobile se forme (son emplacement, son statut sur le réseau, etc.) et la connexion s'établit. Si au cours d'une conversation un utilisateur mobile passe de la zone de couverture d'un répéteur à la zone de couverture d'un autre, ou même entre les zones de couverture de différents contrôleurs, la connexion n'est pas interrompue ni détériorée, puisque le système sélectionne automatiquement le station de base avec laquelle la connexion est meilleure. En fonction de la charge du canal, le téléphone sélectionne entre un réseau 900 et 1 800 MHz, et la commutation est possible même pendant une conversation, complètement inaperçue pour l'orateur.

Un appel depuis un réseau téléphonique ordinaire vers un utilisateur mobile s'effectue dans l'ordre inverse : d'abord, l'emplacement et le statut de l'abonné sont déterminés sur la base de données constamment mises à jour dans les registres, puis la connexion et la communication sont maintenues.

Les systèmes de communication radio mobile sont construits selon un schéma point-multipoint, puisque l'abonné peut être localisé en n'importe quel point de la cellule contrôlée par la station de base. Dans le cas le plus simple de transmission circulaire, la puissance d'un signal radio dans l'espace libre diminue théoriquement en proportion inverse du carré de la distance. Cependant, dans la pratique, le signal s'atténue beaucoup plus rapidement - dans le meilleur des cas, proportionnellement au cube de la distance, car l'énergie du signal peut être absorbée ou réduite par divers obstacles physiques, et la nature de ces processus dépend fortement de la fréquence de transmission. . Lorsque la puissance diminue d'un ordre de grandeur, la surface couverte de la cellule diminue de deux ordres de grandeur.

"PHYSIOLOGIE"

Les raisons les plus importantes d’une atténuation accrue du signal sont les zones d’ombre créées par les bâtiments ou les élévations naturelles de la zone. Des études sur les conditions d'utilisation des communications radio mobiles en ville ont montré que même à des distances très proches, les zones d'ombre permettent une atténuation allant jusqu'à 20 dB. Une autre cause importante d’atténuation est le feuillage des arbres. Par exemple, à une fréquence de 836 MHz en été, lorsque les arbres sont couverts de feuilles, le niveau du signal reçu est environ 10 dB inférieur à celui au même endroit en hiver, lorsqu'il n'y a pas de feuilles. L'évanouissement des signaux provenant des zones d'ombre est parfois qualifié de lent en fonction des conditions de leur réception en mouvement lors de la traversée d'une telle zone.

Un phénomène important qui doit être pris en compte lors de la création de systèmes de communication radio mobile cellulaire est la réflexion des ondes radio et, par conséquent, leur propagation par trajets multiples. D'une part, ce phénomène est utile, car il permet aux ondes radio de contourner les obstacles et de se propager derrière les bâtiments, dans les garages souterrains et les tunnels. Mais d'un autre côté, la propagation par trajets multiples pose des problèmes aussi difficiles pour les communications radio qu'un retard de signal prolongé, un évanouissement de Rayleigh et une aggravation de l'effet Doppler.

L'étirement du retard du signal se produit du fait qu'un signal passant le long de plusieurs chemins indépendants de longueurs différentes est reçu plusieurs fois. Par conséquent, une impulsion répétée peut dépasser l'intervalle de temps qui lui est imparti et fausser le caractère suivant. La distorsion provoquée par un retard prolongé est appelée interférence intersymbole. Sur de courtes distances, le retard prolongé n'est pas dangereux, mais si la cellule est entourée de montagnes, le retard peut s'étendre sur plusieurs microsecondes (parfois 50 à 100 μs).

L'évanouissement de Rayleigh est provoqué par les phases aléatoires avec lesquelles les signaux réfléchis arrivent. Si, par exemple, les signaux directs et réfléchis sont reçus en antiphase (avec un déphasage de 180°), alors le signal total peut être atténué presque jusqu'à zéro. L'évanouissement de Rayleigh pour un émetteur et une fréquence données est quelque chose comme des « creux » d'amplitude qui ont des profondeurs différentes et sont distribués de manière aléatoire. Dans ce cas, avec un récepteur fixe, l'évanouissement peut être évité simplement en déplaçant l'antenne. Lorsqu’un véhicule est en mouvement, des milliers de « creux » se produisent chaque seconde, c’est pourquoi l’évanouissement qui en résulte est appelé rapide.

L'effet Doppler se manifeste lorsque le récepteur se déplace par rapport à l'émetteur et consiste en un changement de fréquence de l'oscillation reçue. Tout comme l'inclinaison d'un train ou d'une voiture en mouvement apparaît légèrement plus élevée à un observateur stationnaire lorsque le véhicule s'approche et légèrement plus basse lorsqu'il s'éloigne, la fréquence d'une transmission radio change à mesure que l'émetteur-récepteur se déplace. De plus, avec la propagation du signal par trajets multiples, des rayons individuels peuvent produire simultanément un décalage de fréquence dans un sens ou dans l’autre. En conséquence, grâce à l'effet Doppler, une modulation aléatoire de la fréquence du signal transmis est obtenue, tout comme une modulation aléatoire de l'amplitude se produit en raison de l'évanouissement de Rayleigh. Ainsi, en général, la propagation par trajets multiples crée de grandes difficultés dans l'organisation des communications cellulaires, notamment pour les abonnés mobiles, qui sont associées à un évanouissement lent et rapide de l'amplitude du signal dans un récepteur en mouvement. Ces difficultés ont été surmontées grâce à la technologie numérique, qui a permis de créer de nouvelles méthodes de codage, de modulation et d'égalisation des caractéristiques des canaux.

"ANATOMIE"

La transmission des données s'effectue via des canaux radio. Le réseau GSM fonctionne dans les bandes de fréquences 900 ou 1800 MHz. Plus précisément, par exemple, dans le cas de la bande 900 MHz, l'abonné mobile émet sur une des fréquences comprises dans la gamme 890-915 MHz, et reçoit sur une fréquence comprise dans la gamme 935-960 MHz. Pour les autres fréquences le principe est le même, seules les caractéristiques numériques changent.

Par analogie avec les chaînes satellite, la direction de transmission de l'appareil de l'abonné à la station de base est appelée vers le haut (Rise), et la direction de la station de base vers l'appareil de l'abonné est appelée vers le bas (Fall). Dans un canal duplex constitué de sens de transmission montant et descendant, des fréquences différant d'exactement 45 MHz sont utilisées pour chacune de ces directions. Dans chacune des gammes de fréquences ci-dessus, 124 canaux radio sont créés (124 pour la réception et 124 pour la transmission de données, espacés de 45 MHz) d'une largeur de 200 kHz chacun. Ces canaux reçoivent des numéros (N) de 0 à 123. Ensuite, les fréquences des directions amont (F R) et descendante (F F) de chaque canal peuvent être calculées à l'aide des formules : F R (N) = 890+0,2N (MHz) , F F (N) = F R (N) + 45 (MHz).

Chaque station de base peut être dotée de une à 16 fréquences, et le nombre de fréquences et la puissance d'émission sont déterminés en fonction des conditions locales et de la charge.

Dans chacun des canaux de fréquence, auxquels est attribué un numéro (N) et qui occupe une bande de 200 kHz, huit canaux temporels (canaux temporels numérotés de 0 à 7), soit huit intervalles de canaux, sont organisés.

Le système de répartition en fréquence (FDMA) vous permet d'obtenir 8 canaux de 25 kHz, qui, à leur tour, sont divisés selon le principe du système de répartition dans le temps (TDMA) en 8 autres canaux. Le GSM utilise la modulation GMSK et la fréquence porteuse change 217 fois par seconde pour compenser une éventuelle dégradation de la qualité.

Lorsqu'un abonné reçoit un canal, il se voit attribuer non seulement un canal de fréquence, mais également l'un des créneaux de canal spécifiques, et il doit transmettre dans un intervalle de temps strictement imparti, sans le dépasser - sinon des interférences seront créées dans d'autres canaux. Conformément à ce qui précède, l'émetteur fonctionne sous la forme d'impulsions individuelles qui se produisent dans un intervalle de canal strictement désigné : la durée de l'intervalle de canal est de 577 μs et la durée du cycle entier est de 4616 μs. L'attribution à l'abonné d'un seul des huit intervalles de canal permet de diviser dans le temps le processus d'émission et de réception en décalant les intervalles de canal attribués aux émetteurs du dispositif mobile et à la station de base. La station de base (BS) transmet toujours trois slots avant l'unité mobile (HS).

Les exigences relatives aux caractéristiques d'une impulsion standard sont décrites sous la forme d'un modèle normatif de modifications de la puissance de rayonnement au fil du temps. Les processus d'activation et de désactivation de l'impulsion, qui s'accompagnent d'un changement de puissance de 70 dB, doivent s'inscrire dans une période de temps de seulement 28 microsecondes, et le temps de travail pendant lequel 147 bits binaires sont transmis est de 542,8 microsecondes. Les valeurs de puissance d'émission​​indiquées dans le tableau précédent se réfèrent spécifiquement à la puissance d'impulsion. La puissance moyenne de l'émetteur s'avère être huit fois moindre, puisque l'émetteur n'émet pas 7/8 du temps.

Considérons le format d'une impulsion standard normale. Cela montre que tous les bits ne transportent pas d'informations utiles : ici, au milieu de l'impulsion, il y a une séquence d'entraînement de 26 bits binaires pour protéger le signal des interférences par trajets multiples. Il s'agit de l'une des huit séquences spéciales facilement reconnaissables dans lesquelles les bits reçus sont correctement positionnés dans le temps. Une telle séquence est clôturée avec des pointeurs à un seul bit (PB - Point Bit), et des deux côtés de cette séquence d'apprentissage se trouvent des informations codées utiles sous la forme de deux blocs de 57 bits binaires, clôturés à leur tour avec des bits de limite ( BB - Border Bit) - 3 bits de chaque côté. Ainsi, une impulsion transporte 148 bits de données, ce qui occupe un intervalle de temps de 546,12 µs. A ce temps s'ajoute une période égale à 30,44 µs de temps de protection (ST - Shield Time), pendant laquelle l'émetteur est « silencieux ». En termes de durée, cette période correspond au temps de transmission de 8,25 bits, mais aucune transmission n'a lieu à cet instant.

La séquence d'impulsions forme un canal de transmission physique, caractérisé par un numéro de fréquence et un numéro d'intervalle de canal temporel. A partir de cette séquence d'impulsions, toute une série de canaux logiques sont organisés, qui diffèrent par leurs fonctions. En plus des canaux transmettant des informations utiles, il existe également un certain nombre de canaux transmettant des signaux de commande. La mise en place de telles chaînes et leur exploitation nécessitent une gestion précise, mise en œuvre par logiciel.

Connexion cellulaire

Connexion cellulaire, réseau mobile- l'un des types de communications radio mobiles, basé sur réseau cellulaire. La caractéristique clé est que la zone de couverture totale est divisée en cellules (cellules), déterminées par les zones de couverture des stations de base individuelles (BS). Les cellules se chevauchent partiellement et forment ensemble un réseau. Sur une surface idéale (plate et non développée), la zone de couverture d'une BS est un cercle, le réseau qui la compose ressemble donc à un nid d'abeilles avec des cellules hexagonales (nids d'abeilles).

Le réseau se compose d'émetteurs-récepteurs spatialement dispersés fonctionnant dans la même gamme de fréquences et d'équipements de commutation qui permettent de déterminer l'emplacement actuel des abonnés mobiles et d'assurer la continuité de la communication lorsqu'un abonné passe de la zone de couverture d'un émetteur-récepteur à la couverture domaine d'un autre.

Histoire

La première utilisation de la radiotéléphonie mobile aux États-Unis remonte à 1921 : la police de Détroit utilisait des communications unidirectionnelles dans la bande de 2 MHz pour transmettre des informations d'un émetteur central à des récepteurs montés sur véhicule. En 1933, le NYPD a commencé à utiliser un système de radiotéléphonie mobile bidirectionnel, également dans la bande de 2 MHz. En 1934, la Commission fédérale des communications des États-Unis a alloué 4 canaux pour les communications radio téléphoniques dans la gamme de 30 à 40 MHz, et en 1940, environ 10 000 véhicules de police utilisaient déjà les communications radio téléphoniques. Tous ces systèmes utilisaient une modulation d'amplitude. La modulation de fréquence a commencé à être utilisée en 1940 et, en 1946, elle avait complètement remplacé la modulation d'amplitude. Le premier radiotéléphone mobile public est apparu en 1946 (St. Louis, USA ; Bell Telephone Laboratories), il utilisait la bande des 150 MHz. En 1955, un système à 11 canaux a commencé à fonctionner dans la bande de 150 MHz, et en 1956, un système à 12 canaux dans la bande de 450 MHz a commencé à fonctionner. Ces deux systèmes étaient simplex et utilisaient une commutation manuelle. Les systèmes duplex automatiques ont commencé à fonctionner respectivement en 1964 (150 MHz) et 1969 (450 MHz).

En URSS, en 1957, l'ingénieur moscovite L.I. Kupriyanovich a créé un prototype de radiotéléphone mobile duplex automatique portable LK-1 et une station de base pour celui-ci. Le radiotéléphone mobile pesait environ trois kilogrammes et avait une portée de 20 à 30 km. En 1958, Kupriyanovich a créé des modèles améliorés de l'appareil, pesant 0,5 kg et de la taille d'une boîte à cigarettes. Dans les années 1960 Hristo Bochvarov en Bulgarie présente son prototype de radiotéléphone mobile de poche. Au salon Interorgtekhnika-66, la Bulgarie présente un kit pour organiser les communications mobiles locales à partir des téléphones portables de poche RAT-0.5 et ATRT-0.5 et d'une station de base RATC-10, permettant la connexion de 10 abonnés.

À la fin des années 50, en URSS, le développement du système radiotéléphonique automobile de l'Altaï a commencé, qui a été mis en service à l'essai en 1963. Le système de l'Altaï fonctionnait initialement à une fréquence de 150 MHz. En 1970, le système Altaï fonctionnait dans 30 villes de l'URSS et la gamme 330 MHz lui était attribuée.

De la même manière, avec des différences naturelles et à une plus petite échelle, la situation s’est développée dans d’autres pays. Ainsi, en Norvège, la radio téléphonique publique est utilisée pour les communications mobiles maritimes depuis 1931 ; en 1955, il y avait 27 stations de radio côtières dans le pays. Les communications mobiles terrestres ont commencé à se développer après la Seconde Guerre mondiale sous la forme de réseaux privés commutés manuellement. Ainsi, dès 1970, les communications radio par téléphone mobile, d'une part, étaient déjà assez répandues, mais d'autre part, elles ne parvenaient clairement pas à répondre aux besoins en croissance rapide, avec un nombre limité de canaux dans des bandes de fréquences strictement définies. Une solution a été trouvée sous la forme d'un système de communication cellulaire, qui a permis d'augmenter considérablement la capacité en réutilisant les fréquences dans un système à structure cellulaire.

Systèmes cellulaires

Certains éléments du système de communication cellulaire existaient auparavant. En particulier, un semblant de système cellulaire a été utilisé en 1949 à Détroit (États-Unis) par un service de répartition des taxis - avec la réutilisation des fréquences dans différentes cellules lorsque les utilisateurs changeaient manuellement de canal à des endroits prédéterminés. Cependant, l'architecture de ce que l'on appelle aujourd'hui le système de communications cellulaires n'a été décrite que dans le rapport technique du système Bell soumis à la FCC en décembre 1971. A partir de cette époque, le développement des communications cellulaires proprement dites a commencé.

En 1974, la Commission fédérale des communications des États-Unis a décidé d'attribuer une bande de fréquences de 40 MHz dans la bande de 800 MHz pour les communications cellulaires ; en 1986, 10 MHz supplémentaires y ont été ajoutés dans la même gamme. En 1978, les tests du premier système de communication cellulaire expérimental pour 2 000 abonnés ont commencé à Chicago. Par conséquent, 1978 peut être considérée comme l’année du début de l’utilisation pratique des communications cellulaires. Le premier système cellulaire commercial automatisé a été introduit à Chicago en octobre 1983 par American Telephone and Telegraph (AT&T). Au Canada, les communications cellulaires sont utilisées depuis 1978, au Japon - depuis 1979, dans les pays d'Europe du Nord (Danemark, Norvège, Suède, Finlande) - depuis 1981, en Espagne et en Angleterre - depuis 1982. Depuis juillet 1997, les communications cellulaires sont exploitées dans plus de 140 pays sur tous les continents, au service de plus de 150 millions d'abonnés.

Le premier réseau cellulaire à succès commercial fut le réseau finlandais Autoradiopuhelin (ARP). Ce nom est traduit en russe par « Radiotéléphone de voiture ». Lancé en 1971, il a atteint une couverture de 100 % en Finlande en 1978 et comptait en 1986 plus de 30 000 abonnés. Le réseau fonctionnait à une fréquence de 150 MHz, la taille des cellules était d'environ 30 km.

Principe de fonctionnement de la communication cellulaire

Les principaux composants d’un réseau cellulaire sont les téléphones portables et les stations de base, généralement situés sur les toits et les tours. Lorsqu'il est allumé, le téléphone portable écoute les ondes et trouve un signal provenant de la station de base. Le téléphone envoie ensuite son code d'identification unique à la station. Le téléphone et la station maintiennent un contact radio constant, échangeant périodiquement des paquets. La communication entre le téléphone et la station peut se faire via un protocole analogique (AMPS, NAMPS, NMT-450) ou numérique (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS). Si le téléphone quitte la portée de la station de base (ou si la qualité du signal radio de la cellule de service se détériore), il établit la communication avec une autre. remettre).

Les réseaux cellulaires peuvent être constitués de stations de base de différents standards, ce qui permet d'optimiser le fonctionnement du réseau et d'améliorer sa couverture.

Les réseaux cellulaires des différents opérateurs sont connectés entre eux, ainsi qu'au réseau téléphonique fixe. Celui-ci permet aux abonnés d'un opérateur d'appeler les abonnés d'un autre opérateur, du mobile vers le fixe et du fixe vers le mobile.

Les opérateurs peuvent conclure des accords d'itinérance entre eux. Grâce à de tels accords, un abonné, se trouvant en dehors de la zone de couverture de son réseau, peut passer et recevoir des appels via le réseau d'un autre opérateur. En règle générale, cela s'effectue à des tarifs plus élevés. La possibilité de roaming n'est apparue que dans les standards 2G et constitue l'une des principales différences par rapport aux réseaux 1G.

La responsable du Club régional de journalisme, Irina Yasina, rappelle :

En juillet 1997, le nombre total d'abonnés en Russie était d'environ 300 000. Depuis 2007, les principaux protocoles de communication cellulaire utilisés en Russie sont le GSM-900 et le GSM-1800. De plus, les réseaux CDMA fonctionnent également selon la norme CDMA-2000, également connue sous le nom d'IMT-MC-450. Les opérateurs GSM effectuent également une transition en douceur vers la norme UMTS. En particulier, le premier fragment d'un réseau de ce standard en Russie a été mis en service le 2 octobre 2007 à Saint-Pétersbourg par MegaFon.

La société IDC, sur la base d'une étude du marché russe des communications cellulaires, a conclu qu'en 2005, la durée totale des appels sur un téléphone portable par les résidents de la Fédération de Russie a atteint 155 milliards de minutes et que 15 milliards de messages texte ont été envoyés.

Selon la société de recherche britannique Informa Telecoms & Media, pour 2006, le coût moyen d'une minute de communication cellulaire pour un consommateur en Russie était de 0,05 $ - c'est le plus bas parmi les pays du G8.

En décembre 2007, le nombre d'utilisateurs de téléphonie mobile en Russie est passé à 172,87 millions d'abonnés, à Moscou - à 29,9, à Saint-Pétersbourg - à 9,7 millions. Niveau de pénétration en Russie - jusqu'à 119,1 %, Moscou - 176 %, Saint-Pétersbourg. - 153%. En décembre 2011, le taux de pénétration en Russie atteignait 156 %, Moscou - 212,1 %, Saint-Pétersbourg - 215,6 %. La part de marché des plus grands opérateurs de téléphonie mobile en décembre 2007 était : MTS 30,9 %, VimpelCom 29,2 %, MegaFon 19,9 %, autres opérateurs 20 %.

Selon une étude de J"son & Partners, le nombre de cartes SIM enregistrées en Russie fin novembre 2008 atteignait 183,8 millions. Ce chiffre est dû à l'absence de frais d'abonnement aux plans tarifaires populaires des opérateurs de téléphonie mobile russes et du faible coût de connexion au réseau Dans certains cas, les abonnés disposent de cartes SIM de différents opérateurs, mais peuvent ne pas les utiliser pendant une longue période, ou utiliser une carte SIM dans un téléphone mobile professionnel et l'autre pour des conversations personnelles.

En décembre 2008, la Russie comptait 187,8 millions d'utilisateurs de téléphones cellulaires (sur la base du nombre de cartes SIM vendues). Le taux de pénétration des communications cellulaires (nombre de cartes SIM pour 100 habitants) à cette date était ainsi de 129,4 %. Dans les régions hors Moscou, le taux de pénétration a dépassé 119,7 %.

Le taux de pénétration à fin 2009 atteint 162,4%.

En avril 2010, part de marché en Russie par abonnés : MTS - 32,9 %, MegaFon - 24,6 %, VimpelCom - 24,0 %, Tele2 - 7,5 %, autres opérateurs - 11,0 %

Services cellulaires

Les opérateurs mobiles fournissent les services suivants :

• Appel vocal ;
• Identification de l'appelant (identification automatique de l'appelant) et identification anti-appelant ;
• Réception et transmission de messages multimédias - images, mélodies, vidéos (service MMS) ;
• Accès Internet;
• Appel vidéo et vidéoconférence

Voir aussi

Remarques

Links

• La base d'un réseau cellulaire - comment les stations de base sont construites - article de synthèse sur le site 3Dnews.ru (russe)
• Centre de contrôle des communications cellulaires - une vue de l'intérieur - article de synthèse sur le site Web 3Dnews.ru (russe)
• PRINCIPAUX INDICATEURS DU DÉVELOPPEMENT DES COMMUNICATIONS TÉLÉPHONIQUES PUBLIQUES ET DES COMMUNICATIONS MOBILES (à fin 2009)

Fondation Wikimédia.

• 2010.
• Éphraïm le Syrien

Hovhannès III

Voyez ce qu'est « Communications cellulaires » dans d'autres dictionnaires : COMMUNICATION CELLULAIRE - (Téléphone cellulaire anglais, communication par relais radio mobile), un type de communication radiotéléphonique dans laquelle les appareils finaux, les téléphones mobiles (voir TÉLÉPHONE MOBILE) sont connectés les uns aux autres à l'aide d'un réseau cellulaire d'un ensemble d'émetteurs-récepteurs spéciaux... .. .

Voyez ce qu'est « Communications cellulaires » dans d'autres dictionnaires : Dictionnaire encyclopédique - l'un des types de communications radio mobiles basées sur un réseau cellulaire. La caractéristique clé est que la zone de couverture totale est divisée en cellules (cellules), déterminées par les zones de couverture des stations de base individuelles (BS). Nids d'abeilles partiellement... ...

Dictionnaire des termes commerciaux Communications cellulaires de troisième génération - Les réseaux cellulaires de troisième génération (3e génération ou 3G) fonctionnent à des fréquences de l'ordre d'environ 2 gigahertz et assurent la transmission de données à des vitesses allant jusqu'à 2 mégabits par seconde. De telles caractéristiques vous permettent d'utiliser un téléphone mobile dans... ...

Encyclopédie des journalistes Communications cellulaires MOTIV

- Ekaterinburg 2000 LLC Type Opérateur cellulaire Localisation... Wikipédia Communications cellulaires au Japon

- L'article contient des erreurs et/ou des fautes de frappe. Il est nécessaire de vérifier le contenu de l'article pour s'assurer du respect des normes grammaticales de la langue russe... Wikipédia- Dans le métro de Moscou, les téléphones portables au standard GSM des opérateurs cellulaires suivants fonctionnent aux stations suivantes. Contenu 1 MTS 2 Beeline 3 MegaFon ... Wikipédia

Communications cellulaires (communications mobiles)- l'un des types de communications radio mobiles, basé sur un réseau cellulaire. Il s'agit aujourd'hui d'un développement plus moderne de la communication téléphonique. La principale caractéristique est que la zone de couverture totale est divisée en cellules (cellules), déterminées par les zones de couverture des stations de base individuelles (BS). Les cellules se chevauchent quelque peu et forment ensemble un réseau. Sur une surface impeccable (plate et en l'absence de bâtiments), la zone de couverture d'une BS est un cercle, donc le réseau qui les compose a la forme d'un nid d'abeilles à cellules hexagonales (nids d'abeilles).

Les avantages des communications cellulaires sont évidents : un téléphone mobile offre une liberté de mouvement dans toute la zone de desserte du réseau, chaque abonné peut choisir un tarif de service plus adapté. En plus des services téléphoniques, les communications cellulaires offrent des services supplémentaires : messagerie vocale, transfert, SMS, MMS, EMS, GPRS, BORD, 3G etc. (selon le modèle de téléphone mobile).

Le réseau cellulaire est constitué d'émetteurs-récepteurs spatialement dispersés fonctionnant dans le même spectre de fréquences et d'équipements de commutation permettant de déterminer la position actuelle des abonnés mobiles et d'assurer la continuité de la communication lorsqu'un abonné passe de la zone de couverture d'un émetteur-récepteur au zone de couverture d'un autre.

Principe de fonctionnement de la communication cellulaire

Les principaux composants d'un réseau cellulaire sont les téléphones mobiles et les stations de base. Les stations de base sont généralement situées sur les toits des bâtiments et des tours. Lorsqu'il est allumé, le téléphone mobile écoute les ondes et trouve le signal de la station de base. Le téléphone envoie ensuite à la station son propre code d'identification unique. Le téléphone et la station maintiennent un contact radio constant, échangeant occasionnellement des paquets. Le téléphone peut communiquer avec le poste via un protocole analogique ( AMPS, NAMPS,NMT-450) ou numériquement ( AMUMEURS, CDMA, GSM, UMTS). Dans ce cas, le téléphone quitte la portée de la station de base, il établit la communication avec une autre (Français) remettre).

Les réseaux cellulaires peuvent être constitués de stations de base de différentes normes, ce qui peut améliorer les performances du réseau et améliorer sa couverture.

Les réseaux cellulaires de différents opérateurs sont connectés entre eux, également avec un réseau téléphonique fixe. Celui-ci permet aux abonnés du premier opérateur d'appeler les abonnés d'un autre opérateur, du mobile vers le fixe et du fixe vers le mobile.

Les opérateurs peuvent conclure des accords d'itinérance entre eux. Grâce à de tels accords, un abonné, se trouvant en dehors de la zone de couverture de son propre réseau, peut passer et recevoir des appels via le réseau d'un autre opérateur. Le plus souvent, cela se fait à des tarifs gonflés.

Il est difficilement possible aujourd’hui de trouver une personne qui n’a jamais utilisé de téléphone portable. Mais est-ce que tout le monde comprend comment fonctionnent les communications cellulaires ? Comment ce à quoi nous avons tous pris l’habitude de travailler et de travailler ? Les signaux des stations de base sont-ils transmis par fil ou tout cela fonctionne-t-il différemment ? Ou peut-être que toutes les communications cellulaires fonctionnent uniquement grâce aux ondes radio ? Nous essaierons de répondre à ces questions et à d’autres dans notre article, en laissant la description de la norme GSM hors de son champ d’application.

Au moment où une personne essaie de passer un appel depuis son téléphone portable, ou lorsqu'elle commence à l'appeler, le téléphone est connecté par ondes radio à l'une des stations de base (la plus accessible), à ​​l'une de ses antennes. Les stations de base sont visibles ici et là, en regardant les maisons de nos villes, les toits et les façades des bâtiments industriels, les immeubles de grande hauteur et enfin les mâts rouges et blancs spécialement érigés pour les gares (notamment le long des autoroutes).

Ces stations ressemblent à des boîtes grises rectangulaires, d'où sortent diverses antennes dans des directions différentes (généralement jusqu'à 12 antennes). Les antennes fonctionnent ici à la fois pour la réception et la transmission, et elles appartiennent à l'opérateur cellulaire. Les antennes des stations de base sont orientées dans toutes les directions (secteurs) possibles pour fournir une « couverture réseau » aux abonnés de toutes les directions à une distance allant jusqu'à 35 kilomètres.

L'antenne d'un secteur est capable de desservir jusqu'à 72 appels simultanément, et s'il y a 12 antennes, alors imaginez : 864 appels peuvent, en principe, être desservis par une grande station de base en même temps ! Bien qu'ils soient généralement limités à 432 canaux (72*6). Chaque antenne est reliée par câble à l'unité de contrôle de la station de base. Et des blocs de plusieurs stations de base (chaque station dessert sa propre partie du territoire) sont connectés au contrôleur. Jusqu'à 15 stations de base sont connectées à un contrôleur.

La station de base est, en principe, capable de fonctionner sur trois bandes : le signal 900 MHz pénètre mieux à l'intérieur des bâtiments et des structures et se propage plus loin, cette bande est donc souvent utilisée dans les villages et les champs ; un signal à une fréquence de 1 800 MHz ne va pas si loin, mais plus d'émetteurs sont installés dans un secteur, de sorte que de telles stations sont installées plus souvent dans les villes ; enfin 2100 MHz c'est un réseau 3G.

Bien entendu, il peut y avoir plusieurs contrôleurs dans une zone ou une région peuplée, de sorte que les contrôleurs, à leur tour, sont connectés par des câbles au commutateur. Le but du commutateur est de connecter les réseaux des opérateurs mobiles entre eux et avec les lignes urbaines de communication téléphonique régulière, de communication longue distance et de communication internationale. Si le réseau est petit, un seul commutateur suffit ; s'il est grand, deux commutateurs ou plus sont utilisés. Les interrupteurs sont reliés entre eux par des fils.

Lors du déplacement d'une personne parlant sur un téléphone portable dans la rue, par exemple : elle marche, prend les transports en commun ou conduit une voiture personnelle, son téléphone ne doit pas perdre le réseau pendant un instant et la conversation ne peut pas être interrompu.

La continuité de la communication est obtenue grâce à la capacité d'un réseau de stations de base à faire basculer très rapidement un abonné d'une antenne à une autre lorsqu'il passe de la zone de couverture d'une antenne à la zone de couverture d'une autre (de cellule à cellule). L'abonné lui-même ne remarque pas comment il cesse d'être connecté à une station de base et est déjà connecté à une autre, comment il passe d'antenne en antenne, de station en station, de contrôleur en contrôleur...

Dans le même temps, le commutateur assure une répartition optimale de la charge sur une conception de réseau à plusieurs niveaux afin de réduire le risque de panne d'équipement. Un réseau multi-niveaux est construit comme ceci : téléphone portable - station de base - contrôleur - switch.

Disons que nous passons un appel et que le signal a déjà atteint le standard. Le commutateur transmet notre appel à l'abonné de destination - au réseau de la ville, au réseau de communication international ou longue distance, ou au réseau d'un autre opérateur mobile. Tout cela se produit très rapidement grâce aux canaux de câbles à fibre optique à haut débit.

Ensuite, notre appel est dirigé vers le commutateur situé du côté du destinataire de l'appel (celui que nous avons appelé). Le commutateur « récepteur » dispose déjà de données sur l'endroit où se trouve l'abonné appelé, dans quelle zone de couverture réseau : quel contrôleur, quelle station de base. Ainsi, une étude du réseau commence depuis la station de base, le destinataire est localisé et un appel est reçu sur son téléphone.

L'ensemble de la chaîne d'événements décrits, depuis le moment où le numéro est composé jusqu'au moment où l'appel est entendu par le destinataire, ne dure généralement pas plus de 3 secondes. Aujourd’hui, nous pouvons donc appeler partout dans le monde.

Andreï Povny

La communication téléphonique est la transmission d'informations vocales sur de longues distances. Grâce à la téléphonie, les gens ont la possibilité de communiquer en temps réel.

Si, au moment de l'émergence de la technologie, il n'existait qu'une seule méthode de transmission de données - l'analogique, divers systèmes de communication sont actuellement utilisés avec succès. Les communications téléphoniques, satellites et mobiles, ainsi que la téléphonie IP, assurent un contact fiable entre les abonnés, même s'ils se trouvent dans des régions différentes du globe. Comment fonctionne la communication téléphonique selon chaque méthode ?

La bonne vieille téléphonie filaire (analogique)

Le terme communication « téléphonique » désigne le plus souvent la communication analogique, mode de transmission de données devenu monnaie courante depuis près d’un siècle et demi. Lors de son utilisation, les informations sont transmises en continu, sans codage intermédiaire.

La connexion entre deux abonnés est régulée en composant un numéro, puis la communication s'effectue en transmettant un signal de personne à personne par fil au sens le plus littéral du terme. Les abonnés ne sont plus connectés par des opérateurs téléphoniques, mais par des robots, ce qui a grandement simplifié et réduit le coût du processus, mais le principe de fonctionnement des réseaux de communication analogiques reste le même.

Communications mobiles (cellulaires)

Les abonnés des opérateurs cellulaires croient à tort avoir « coupé le fil » les reliant aux centraux téléphoniques. En apparence, tout est ainsi - une personne peut se déplacer n'importe où (dans la couverture du signal) sans interrompre la conversation et sans perdre le contact avec l'interlocuteur, et<подключить телефонную связь стало легче и проще.

Cependant, si nous comprenons le fonctionnement des communications mobiles, nous ne trouverons pas beaucoup de différences par rapport au fonctionnement des réseaux analogiques. Le signal est en fait "dans l'air", seulement depuis le téléphone de l'appelant, il va à l'émetteur-récepteur, qui, à son tour, communique avec l'équipement similaire le plus proche de l'abonné appelé... via des réseaux de fibre optique.

L'étape de transmission des données radio couvre uniquement le chemin du signal du téléphone à la station de base la plus proche, qui est connectée à d'autres réseaux de communication de manière tout à fait traditionnelle. Le fonctionnement des communications cellulaires est clair. Quels sont ses avantages et ses inconvénients ?

La technologie offre une plus grande mobilité par rapport à la transmission de données analogiques, mais comporte les mêmes risques d'interférences indésirables et la possibilité d'écoutes téléphoniques.

Chemin du signal cellulaire

Examinons de plus près comment le signal atteint exactement l'abonné appelé.

1. L'utilisateur compose un numéro.
2. Son téléphone établit un contact radio avec une station de base à proximité. Ils sont situés sur des immeubles de grande hauteur, des bâtiments industriels et des tours. Chaque station est composée d'antennes émettrices-réceptrices (de 1 à 12) et d'une unité de contrôle. Les stations de base qui desservent un territoire sont connectées au contrôleur.
3. Depuis l'unité de commande de la station de base, le signal est transmis par câble au contrôleur et de là, également par câble, au commutateur. Cet appareil fournit une entrée et une sortie de signal à diverses lignes de communication : opérateurs mobiles interurbains, urbains, internationaux et autres. Selon la taille du réseau, il peut s'agir d'un ou de plusieurs commutateurs reliés entre eux par des fils.
4. Depuis « votre » switch, le signal est transmis via des câbles haut débit jusqu'au switch d'un autre opérateur, et ce dernier détermine facilement dans la zone de couverture de quel contrôleur se trouve l'abonné auquel l'appel est adressé.
5. Le commutateur appelle le contrôleur souhaité, qui envoie le signal à la station de base, qui « interroge » le téléphone mobile.
6. L'appelé reçoit un appel entrant.

Cette structure de réseau multicouche vous permet de répartir uniformément la charge entre tous ses nœuds. Cela réduit le risque de panne de l'équipement et garantit une communication ininterrompue.

Le fonctionnement des communications cellulaires est clair. Quels sont ses avantages et ses inconvénients ? La technologie offre une plus grande mobilité par rapport à la transmission de données analogiques, mais comporte les mêmes risques d'interférences indésirables et la possibilité d'écoutes téléphoniques.

Communications par satellite

Voyons comment fonctionnent les communications par satellite, le plus haut niveau de développement des communications par relais radio aujourd'hui. Un répéteur placé en orbite est capable de couvrir à lui seul une vaste zone de la surface de la planète. Un réseau de stations de base, comme c'est le cas pour les communications cellulaires, n'est plus nécessaire.

Un abonné individuel a la possibilité de voyager pratiquement sans restrictions, restant connecté même dans la taïga ou la jungle. Un abonné personne morale peut connecter un mini-PBX entier à une antenne répéteur (c'est la « parabole » désormais familière), mais il faut prendre en compte le volume de messages entrants et sortants, ainsi que la taille du fichiers qui doivent être envoyés.

Inconvénients de la technologie :

• une forte dépendance aux intempéries. Un orage magnétique ou un autre cataclysme peut laisser un abonné sans communication pendant une longue période.
• Si quelque chose tombe physiquement en panne sur un répéteur satellite, le temps nécessaire à la restauration complète des fonctionnalités prendra très longtemps.
• le coût des services de communication sans frontières dépasse souvent les factures plus conventionnelles. Lors du choix d'une méthode de communication, il est important de considérer à quel point vous avez besoin d'une telle connexion fonctionnelle.

Communications par satellite : avantages et inconvénients

La principale caractéristique du « satellite » est qu'il offre aux abonnés une indépendance par rapport aux lignes de communication terrestres. Les avantages de cette approche sont évidents. Ceux-ci incluent :

• mobilité des équipements. Il peut être déployé dans un délai très court ;
• la capacité de créer rapidement des réseaux étendus couvrant de vastes territoires ;
• communication avec les zones difficiles d'accès et éloignées ;
• réservation de chaînes pouvant être utilisées en cas de panne des communications terrestres ;
• flexibilité des caractéristiques techniques du réseau, lui permettant de s'adapter à presque toutes les exigences.

Inconvénients de la technologie :

• une forte dépendance aux intempéries. Un orage magnétique ou autre cataclysme peut laisser un abonné sans communication pendant une longue période ;
• si quelque chose tombe physiquement en panne sur le répéteur satellite, la période jusqu'à ce que la fonctionnalité du système soit complètement restaurée prendra beaucoup de temps ;
• le coût des services de communication sans frontières dépasse souvent les factures plus conventionnelles.

Lors du choix d'une méthode de communication, il est important de considérer à quel point vous avez besoin d'une telle connexion fonctionnelle.