Мобильные сети — это действительно замечательная технология, которая позволяет нам иметь доступ к Интернету практически в любом месте, даже в отдаленных районах. Вместо того, чтобы подключать кабель к устройству, вы можете делать все беспроводным способом, используя радиоволны. Это определенно изменило нашу жизнь, в лучшую сторону. Однако при использовании мобильных сетей в нашей повседневной жизни.
Мы не думаем о технологии, которая за этим стоит, мы просто включаем наши мобильные данные и просматриваем. Чтобы понять красоту мобильных сетей, нам нужно погрузиться в них глубже, чтобы увидеть, как они работают.
Путь ваших мобильных данных
Путь ваших мобильных данных действительно прост. Устройство устанавливает соединение с ближайшей вышкой сотовой связи с помощью радиоволн и начинает отправлять данные. Вышка сотовой связи получает эти данные и отправляет их в центр обработки данных с помощью подземных кабелей.
Затем датацентр передает эти данные в любую службу, к которой вы пытаетесь обратиться, и ждет ответа. Получив ответ от службы (например, веб-сайта), он затем отправляет данные обратно на сотовую вышку через эти же подземные кабели, а вышка передает эти данные обратно вам с помощью радиоволн.
Как ваше устройство обрабатывает данные
Сначала ваше устройство устанавливает соединение с одной из доступных вышек сотовой связи, испуская радиоволны. Для испускания этих радиоволн ему необходимо иметь передатчик и антенну. Передатчик преобразует данные в радиоволны, которые передаются через антенну в направлении ближайшей вышки.
Для приема данных от вышек сотовой связи устройство должно иметь приемник. Вместо того, чтобы отправлять данные путем создания радиоволн, приемник улавливает их, исходящие от вышки сотовой связи. Чаще всего приемник и передатчик объединены в одно устройство — трансивер.
Если вы остаетесь на том же месте, ваше устройство и эта сотовая вышка будут продолжать общаться друг с другом. Вышка сообщит устройству, что видит его и может явно общаться с ним, а устройство признает, что оно должно общаться с этой вышкой, а не постоянно искать другую.
Как только вышка замечает, что становится все труднее и труднее дозвониться до устройства, она уведомляет устройство, что оно должно попытаться найти новую вышку, поэтому устройство посылает радиоволны по всему периметру, чтобы проверить, могут ли какие-либо вышки ответить. Этот процесс действительно быстрый и обычно бесперебойный. Вот почему вы даже не замечаете, что переключились на другую вышку.
Как работают вышки сотовой связи
Если вы видели сотовую вышку, вы, вероятно, заметили, что на ней есть все эти разные устройства. Вышка может иметь одинаковые антенны или разные, в зависимости от поддерживаемых ею поколений сетей.
Эти антенны принимают радиоволны от разных устройств на разных диапазонах, в зависимости от используемого поколения сети. Башни обычно подключаются к центру обработки данных через подземные кабели. Это позволяет им отправлять и получать данные в центр обработки данных и из него. Подключение каждой башни кабелем может быть сложной задачей, особенно в сельской местности. Поэтому некоторые башни имеют эти большие антенны, которые используют микроволны вместо радиоволн.
Они направили эти антенны на другую вышку, которая имеет кабельное соединение. Когда такие вышки получают сигнал от устройства, они передают данные через микроволны на другую вышку, которая затем может отправить ваши данные через кабели в центр обработки данных.
Как работают центры обработки данных
После того, как вы отправляете данные, будь то из домашнего интернета или удаленно с помощью мобильной сети, они поступают в центр обработки данных вашего интернет-провайдера (ISP). Затем центр обработки данных должен переслать эти данные в пункт назначения. Если вы находитесь в Европе и хотите получить доступ к чему-то, что размещено в США, ваши данные должны отправиться из центра обработки данных вашего ISP, возможно, другому более крупному ISP, например, Vodafone, у которого есть подводный кабель между Европой и США. Чтобы узнать, сколько всего подводных кабелей, вы можете зайти на этот сайт.
Более мелкие интернет-провайдеры должны платить за право подключения к более крупным интернет-провайдерам, чтобы использовать их инфраструктуру для отправки и получения данных. Обычно такие крупные компании имеют национальную сеть и свои подводные и подземные кабельные соединения, чтобы данные могли передаваться другим странам. Это будет взимать соответствующую плату с более мелких интернет-провайдеров за такие привилегии.
Поэтому всякий раз, когда вы отправляете данные, в зависимости от назначения, они могут пройти сотни и даже тысячи километров по подземным и подводным кабелям, чтобы достичь места назначения. Самое интересное в этом то, что это занимает всего лишь долю секунды.
Насколько различаются поколения сетей?
1G- Впервые появилась возможность совершать удаленные звонки, однако из-за особенностей технологии качество голоса было низким, а скорость достигала максимума в 2,4 Кбит/с.
2G- Второе поколение мобильных сетей предоставило возможность отправлять SMS и пользоваться интернетом со скоростью до 50 Кбит/с.
3G- GPS, видео, голосовые вызовы. Третье поколение было сосредоточено на улучшении скорости передачи данных и предлагало скорость 3 Мбит/с. Это позволило использовать GPS, смотреть видео онлайн и совершать качественные телефонные звонки. В некотором смысле, третье поколение позволило смартфонам стать умными.
4G- Четвертое поколение увеличило скорость передачи данных до 100 Мбит/с. Это позволило просматривать контент высокого разрешения, например фильмы, и совершать видеозвонки в реальном времени с высоким качеством.
5G- Пятое поколение - это последнее поколение, которое предлагает скорость более 10 Гбит/с и действительно низкую задержку. Такие скорости и низкая задержка прокладывают путь для новых технологий, таких как автономное вождение, умные города и многое другое.
