Кстати, а вы сами знаете, как работает ваш телефон, пролетают ли его сигналы сквозь космос, как они проползают под землёй, и насколько это всё надежно? Сможете ли вы одолеть описание технического специалиста, или же вам ближе окажется интерпретация блондинок?

Проголосуйте ниже, чьё объяснение вам показалось более понятным.

Разобраться во всём нам помогут:  

Вадим Миняев – старший инженер по эксплуатации БС, АМС, КСЭ компании «МегаФон» в Башкортостане

Рустем Шаяхметов – старший инженер по эксплуатации мобильных базовых станций компании «МегаФон» в Башкортостане

Оксана Мамонтова – специалист по продвижению «Kumpan Cafe», автоблогер, коммуникационный тренер

Елена Макарова – директор по маркетингу и стратегии брендингового агентства «Ufagra», расскажет нам, каким образом фотографии быстро размещаются в сети «Instagram» с помощью технологии «LTE-Advanced».

Аника Ти – блогер, представитель международного спортивного фестиваля «Заряди Уфу-2017», узнает, благодаря чему сигнал телефона хорошо принимает даже в подвальных помещениях в клубах и барах.

Юлия Глухова – журналист, PR-менеджер и блогер, расскажет своими словами, что такое коммутатор, и от чего зависит надёжность сети.

Как работает мобильная связь?

Встреча Оксаны и Рустема проходила на высоте птичьего полёта на уфимской крыше, где установлена одна из базовых станций МегаФона. Рустем помог понять Оксане, как же работает сотовая связь.

Оксана Мамонтова: Я давно пользуюсь связью, но даже не задумывалась о том, как она вообще работает. Оказывается, есть вот такие базовые станции, на которые приходит сигнал от телефона. Они отслеживают, какие абоненты находятся в зоне её доступа. То есть, если вы приехали в этот район, эта станция поймала сигнал с вашего телефона на себя, если вы решили кому-то позвонить. Базовая станция – это антенны плюс специальные передатчики, которые принимают радиосигнал от телефона абонента, преобразуют его в «пакетики» для передачи по оптическому кабелю дальше. По проводам информация от базовой станции передаётся на коммутатор. Это мозг сети, огромный компьютер. Коммутатор создаёт канал связи с другой базовой станцией, около которой находится человек, которому вы звоните. Ваш сигнал не потеряется, потому что в Башкирии у «МегаФона» много базовых станций, более 2000.

Узнать, права ли Оксана в своих выводах Рустем Шаяхметов, старший инженер по эксплуатации мобильных базовых станций компании «МегаФон» в Башкортостане: Сотовая сеть состоит из двух частей: воздушной и наземной. Воздушную составляют приемопередатчики или базовые станции. А наземная или транспортная часть соединяет базовые станции с центральным узлом (коммутатором) сетью высокоскоростных волоконно-оптических линий связи (сокращённо ВОЛС), будто паутиной.

Как же осуществляется звонок? Вы набираете на телефоне номер абонента, которому хотите позвонить, телефон передаёт эти данные через специальную встроенную в него антенну в радиоэфир. Эта информация улавливается базовой станцией, имеющей наиболее мощный сигнал в месте вашего нахождения. Базовые станции расположены на всей территории Башкирии, их у нас более 2000. В городской черте они расположены плотнее, так как пользователей в Уфе намного больше.

Здесь, на крыше, мы видим широкодиапазонную антенну – это часть базовой станции, которая получает радиосигнал вашего телефона. Антенна собирает все сигналы и передаёт их на блоки RRU, расположенные рядом, где происходит преобразование радиосигнала в оптический. Следующий блок BBU формирует сигнал, который с помощью транспортного оборудования PTN преобразовывается в «транспортный пакет» и передаётся через оптоволокно на коммутатор. Таким образом, звонок из телефона по воздушной части сети попадает в наземную и уже по земле, по кабелю мчится к коммутатору – сердцу сети, где и происходят все главные процессы.

Итак, сигнал от базовой станции по оптоволокну попадает на коммутатор, который определяет, кому вы звоните, и начинает этого абонента искать. Когда вы нажимаете кнопку вызова, проходят доли секунды до соединения. За это время происходит поиск абонента, которому вы звоните по своей сети. Вообще телефон каждого абонента с определённой периодичностью «опрашивается» коммутатором, на котором хранятся данные о местоположении пользователя. Все перемещения абонента между базовыми станциями также фиксируются. Это необходимо для того, чтобы коммутатор быстрее находил по этим «следам» нужного абонента. Когда вы набираете номер, коммутатор находит вызываемого абонента, строит маршрут к нему и соединяет вас. Территория действия коммутатора делится на маленькие подзоны, которые называют «лаки». Базовые станции объединяются в эти лаки по географическому признаку. Например, в одном городе. Когда происходит процедура соединения, коммутатор ищет абонента в нужном лаке. Это ускоряет процесс соединения, и абонент не успевает заметить, как быстро это происходит даже при звонке, например, на Дальний Восток.

Далее коммутатор устанавливает канал связи между телефонами посредством высокоскоростной линии связи ВОЛС, способной пропустить порядка 10 миллиардов символов в секунду.

Как связь проходит сквозь препятствия?

Общение Вадима и Аники проходило в «MusicHall27». Аника узнала, благодаря чему сигнал телефона хорошо принимает даже в подвальных помещениях, в клубах и барах.

Аника: Сегодня молодое и активное поколение имеет большие требования к услугам связи, и я не исключение! Поэтому я пользуюсь МегаФоном! Расскажу своими словами, в своей манере. Пользуюсь этой связью уже давно, могу сказать, что всё всегда хорошо работало. А сейчас это просто «пушка»! После замены всех станций второго поколения сигнал стал мощнее, и связь стала лучше проходить через препятствия в помещения. Сейчас всё работает как в новом автомобиле. Кроме того, всё оборудование МегаФона теперь от одного производителя. И если связь сравнить с косметикой, то используется вся линейка ухода за кожей одной марки, в результате эффект заметнее, микроэлементы проникают глубже. 

Я сделала вывод, что теперь МегаФон работает как привидение: проходит сквозь стены, сквозь землю, может «взять» в подвале, на воде и воздушном шаре. Раньше я думала, что связь идёт через космос. По крайней мере, я надеялась на это. Но меня немножко разочаровали. Потому что на самом деле всё проще. В МегаФоне есть базовые станции, и они находятся на земле, и на одной из них я даже побывала как-то летом. Специалисты «МегаФона» следят за качеством оборудования, которое передаёт сигналы. Когда я делаю телефонный звонок, к работе подключается базовая станция, которая старается как можно быстрее перехватить его и направить другому абоненту. И эти станции сейчас такие мощные и работают настолько быстро, что я даже не знаю, что ещё так быстро работает. 

Все ли правильно поняла Аника? Вадим, старший инженер по эксплуатации площадок базовых станций, антенно-мачтовых сооружений и крупных сетевых элементов: Распространение сигналов происходит наподобие радиоволн – примерно, как звук. Так вот, если сравнить связь со звуком, тем, кто живёт в панельных домах, обычно хорошо слышно соседей. Если звук громкий, он проходит прямо через стену, и мы можем слышать соседа. Радиоволны тоже проникают сквозь препятствия, они проходят сквозь стены, и можно с другой стороны поймать сигнал. Но это возможно только благодаря тому, что мощность сигнала будет достаточно большой, чтобы преодолеть это препятствие. Как раз это обеспечивает наше современное оборудование. В прошлом году мы провели в «МегаФоне» SWAP –  полную модернизацию сети 2G. Заменили высокочастотные антенно-фидерные тракты на высокоскоростные оптоволоконные CPI-интерфейсы. Кроме того, были перенесены приёмно-передающие модули ближе к антенне базовой станции. Это позволило минимизировать потери сигнала в фидерном тракте на 3-5 децибел, что дало увеличение радиопокрытия, а как следствие – ещё и проникающей способности, а также улучшение уровня принимаемых сигналов для абонентов на каждой базовой станции. Представьте себе, что в Вашем автомобиле карбюратор от немецкого автомобиля, а коробка передач и двигатель – от корейского. Это неплохо, но могут быть проблемы в стыковках, качестве работы механизма. У нас было раньше примерно так же: 15 лет назад мы запустили сеть 2G на оборудовании одного производителя – лучшем на тот момент, затем в 2009 году запустили сеть 3G на том же производителе, а в 2012 году – сеть 4G уже от другого вендора, выпускавшего лучшее на то время решение. Сейчас такую сложную и многослойную сеть контролировать и развивать эффективнее, когда она работает на однообразном оборудовании.  

Поэтому для более качественной и оптимальной работы всей сети мы заменили оборудование 2G, и теперь всё оно от одного поставщика.

Это позволило использовать все дополнительные функциональности сетей 2G/3G/4G, их «бонусы», если можно так выразиться, сделало переходы между сетями бесшовными, незаметными для абонента, что, несомненно, дало прирост в качестве.

Кратко схема вашего звонка выглядит так: ваш телефон – базовая станция – коммутатор – базовая станция нужного абонента – телефон абонента – разговор.

Технологии современные, но не космические. А спутниковые каналы связи сильно зависят от атмосферных явлений и используются только в труднодоступных местах, например, на Дальнем Востоке, где болота, где невозможно протянуть оптику и проложить кабель.

Пользуясь сотовой сетью «МегаФона» в грозу, например, вы точно также сможете разговаривать по телефону, как в обычную погоду – даже в подвале.

Как фотоинформация передаётся по мобильной сети?

Елена Макарова, поклонница селфи, директор по маркетингу и стратегии брендингового агентства «Ufagra», узнала, как фото размещается в сети «Instagram», с помощью объяснения техническим специалистом на коктейльных трубочках.

Лена Макарова: Вот я сделала селфи. Оно преобразуется в большое количество единичек и ноликов. Потом эти нолики и единички по маленьким-маленьким трубочкам быстро-быстро добираются до большой огромной трубы. У «МегаФона» эта труба самая большая, потому что есть специальная технология для её увеличения, «LTE-Advanced». Труба получается такой большой, что позволяет передавать мои 40 миллионов единичек и ноликов менее, чем за секунду. Я не успела сказать «раз», и моя фотография уже дошла в виде единичек и ноликов до базовой станции. А с базовой станции (кстати, у «МегаФона» их очень много, поэтому этот путь короче) это всё доходит туда, где я хотела разместить. Например, в «Instagram». Кроме того, скорость передачи моего фото, состоящего из ноликов и единичек, также зависит от устройства, которым я пользуюсь. Вот я пользуюсь айфоном-семь. На этом устройстве работают новые возможности «МегаФона» – «LTE-Advanced» и проявляют себя лучше всего. Да простят меня владельцы других телефонов. И я это проверила на практике: мы недавно замеряли скорость в районе уфимского планетария, и скорость там была почти 76 Мбит/секунду. Получается, что сеть работает как огромная труба, которая отправляет информацию с бешеной скоростью.

Мне вообще нравится, когда труба широкая, потому что чем шире труба, тем быстрее моя фотография, состоящая из ноликов и единичек, доходит до базовой станции, и тем быстрее я могу делиться со всем миром тем, что происходит в моей жизни.

А как считают специалисты? Вадим Миняев: Ваше фото, например, селфи, весит примерно 5 Мбайт. Приставка «мега» означает миллион. Таким образом, фото – это массив данных, состоящий из 5 миллионов байт.  В конечном счёте, этот цифровой массив – это миллионы ноликов и единичек. Каким же образом Ваше устройство передаёт в сеть, или в «облако», или на сервер эти нолики и единички?  Давайте я покажу на трубочках. Вы когда-нибудь видели, как работает пневмопочта в магазинах? Кассир вставляет в трубку посылку, и она быстро улетает и доставляется адресату. Представьте себе, что у неё не одна трубка, а много – и объём отправки, и скорость отправки будут гораздо выше. У «МегаФона» есть множество трубочек – это каналы радиосвязи на отдельных частотах, они соединяются в одну большую трубу с помощью агрегации частотного спектра. В Уфе у «МегаФона» работает функция агрегации двух полос частот по 20 МГц, и называется эта технология LTE-Advanced или LTE Carrier Aggregation (Cat.6). Такое комбинирование полос частотного спектра с квадратурно-амплитудной модуляцией высокого порядка позволяет отправлять за секунду до 50 миллионов байт. Поэтому Ваша фотография весом примерно 40 миллионов бит отправится за время менее 1 секунды. Вот Вы нажали на кнопку «поделиться», Ваше фото в виде массива данных из нолей и единичек, разделённого на пакеты, по каналам уходит к базовой станции и затем передаётся на нужный Вам сервер. Например, на Ваш аккаунт в сети «Instagram». У Вас же есть адрес странички в «Instagram»?

Все пакеты с информацией пронумерованы, и на конечном сервере по нужному адресу по-Вашему ID собираются в обратном порядке. Скорость зависит не только от того, по какой сети отправляются нолики и единички. Она зависит также от того, как быстро принимающий сервер (в данном случае сети «Instagram») собирает Ваши нолики и единички, а также от работы самого «кассира», а в нашем случае – мобильного устройства. Для работы в сети «LTE-Advanced» Ваше устройство должно быть быстрым и поддерживать эту технологию. Пользоваться этой высокоскоростной сетью могут владельцы таких смартфонов, как HTC One (M9, М10) LTE, Sony Xperia Z3+E6553 LTE, телефон LG H818P G4 LTE, Samsung GALAXY Note Edge, Samsung G920 Galaxy S6 LTE, Samsung G925 Galaxy S6 Edge LTE, Huawei Honor 6, 6 Plus, 7, Apple iPhone 7, 7 Plus.

Как обеспечивается надёжность работы мобильной сети

Юлия Глухова, журналист, PR-щик и блогер, побывала в «сердце сети» – на коммутаторе – и узнала, от чего зависит бесперебойность и надёжность работы связи.

Юлия: Коммутатор – это сердце сети, где соединяются звонки, важные и неважные, для того, чтобы один человек мог сказать другому: «Я тебя люблю», или чтобы люди могли поздравить друг друга с Новым годом, когда это делает одновременно ещё миллион человек, и чтобы это всё было абсолютно бесперебойно, без задержек. Выполняет это огромный искусственный интеллект, который имеет резервы, некие клоны. То есть, если что-то одно сломалось, то другое обязательно будет на ходу. Такая штука, которая помогает нам делиться важными вещами и просто поболтать.

Права ли Юля? Вадим Миняев: Прежде всего, стоит отметить, когда вы разговариваете по телефонному аппарату, сигнал, передаваемый вашим аппаратом, улавливается антенной базовой станцией. Базовые станции «МегаФона» расположены по всей республике и по всей России, их много. Все эти базовые станции соединены каналами связи с центральным узлом, «сердцем сети», которое называется «коммутатор».

Эти каналы связи у «МегаФона» в основном волоконно-оптические. У них большая пропускная способность, и они организованы таким образом, что образуют кольцевую топологию, то есть они соединены не просто одним проводочком, они соединены кольцом. Если произойдёт какая-то авария, то сигнал не потеряется, а пройдёт через другую сторону кольца. У этого кольца есть основное плечо и резервное плечо.

На каждой базовой станции у нас есть аккумуляторные батареи, которые поддерживают её работоспособность в случае отключения промышленного электроснабжения. То есть, если свет выключается в домах из-за какой-то аварии, наша станция будет самостоятельно работать за счёт заряда батареи и обеспечивать бесперебойную работу передатчиков.

Коммутатор находится в центре системы. Коммутационное оборудование построено по модульной архитектуре и организовано таким образом, что каждый из этих модулей несёт в себе резервный – технология называется «один к одному». Он состоит из частей, которые соединены вместе в общее целое. Каждая из этих частей имеет для себя вторую резервную: это значит, что если она выходит из строя, то автоматически тут же включается резервная и забирает нагрузку той, которая вышла из строя. Это называется «горячий резерв». И использование резервной части происходит мгновенно без простоя. Если человек разговаривает по телефону, переключение произойдёт «бесшовно», и он даже ничего не заметит.

Модули резервируются. Есть модули, которые просто делят нагрузку. Допустим, 10 модулей выполняют одну и ту же функцию. Если один из них выходит из строя, то 9 модулей будут выполнять все те же функции, которые выполняли 10. Этот узел не один, их может быть несколько, таким образом, они в целом глобально могут резервировать друг друга. Даже если случается какой-то катаклизм, и какой-то модуль выходит из строя, эту функцию на себя забирает какой-то другой. Сейчас весна, поднимается вода. Если какую-то базовую станцию затопит, в таком случае обслуживание абонентов будет осуществляться другой - резервной - базовой станцией, расположенной рядом. С коммутатора происходит управление всеми базовыми станциями, которые находятся на всей территории Республики. Здесь есть программный комплекс, здесь работают инженеры, которые удалённо управляют всем, что происходит в сети. Также они производят мониторинг состояния всех элементов сети. То есть, они ежедневно отслеживают качество, ведут статистику доступности связи для абонентов. Если они где-то видят по графикам, что мы выходим за какие-то пороги качественного обслуживания (например, высокий процент обрывов), они предпринимают меры по исправлению этой ситуации. Это происходит удалённо и непрерывно. Именно отсюда, с коммутатора, ведётся мониторинг сети. Ведь это место, где происходит соединение двух абонентов. Сюда поступает сигнал с вашего мобильного, когда вы набираете какой-то номер. Коммутатор анализирует сигнал, ищет того абонента, которому вы звоните, находит его, даёт указания на все промежуточные элементы сети, чтобы они организовали канал связи, и соединяет вас. Есть пиковые нагрузки, когда одновременно большое число людей хотят сделать звонок или выйти в интернет. Например, в местах массового гуляния на праздники 9 мая или 12 июня много людей собирается локально в одном месте.  Или одновременно они начинают звонить, например, в Новый год. Как раз для этого технические службы проводят специальные мероприятия по расширению ёмкости сети в этих указанных местах так, чтобы ёмкости всех узлов хватало, чтобы каждый мог дозвониться. Также коммутатор осуществляет соединение с другими операторами связи.