Τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας είναι μια πραγματικά εξαιρετική τεχνολογία που μας επιτρέπει να έχουμε πρόσβαση στο διαδίκτυο σχεδόν οπουδήποτε, ακόμη και σε απομακρυσμένες περιοχές. Αντί να έχετε συνδεδεμένο καλώδιο στη συσκευή σας, μπορείτε να κάνετε τα πάντα ασύρματα χρησιμοποιώντας ραδιοκύματα. Σίγουρα έχει αλλάξει τη ζωή μας, προς το καλύτερο. Ωστόσο, όταν χρησιμοποιούμε δίκτυα κινητής τηλεφωνίας στην καθημερινή μας ζωή.
Δεν σκεφτόμαστε την τεχνολογία πίσω από αυτό, απλώς ενεργοποιούμε τα δεδομένα κινητής τηλεφωνίας μας και περιηγούμαστε. Για να κατανοήσουμε την ομορφιά των δικτύων κινητής τηλεφωνίας, πρέπει να βουτήξουμε βαθύτερα σε αυτό για να δούμε πώς λειτουργεί.
Η διαδρομή των δεδομένων κινητής τηλεφωνίας σας
Η διαδρομή των δεδομένων κινητής τηλεφωνίας σας είναι πραγματικά απλή. Η συσκευή δημιουργεί μια σύνδεση με τον πλησιέστερο πύργο κυψέλης χρησιμοποιώντας ραδιοκύματα και ξεκινά την αποστολή δεδομένων. Ο πύργος κινητής τηλεφωνίας λαμβάνει αυτά τα δεδομένα και τα στέλνει στο κέντρο δεδομένων χρησιμοποιώντας υπόγεια καλώδια.
Στη συνέχεια, το Datacenter μεταφέρει αυτά τα δεδομένα σε οποιαδήποτε υπηρεσία προσπαθείτε να προσεγγίσετε και περιμένει την απάντηση. Μόλις λάβει μια απάντηση από την υπηρεσία (για παράδειγμα ιστότοπο) στέλνει πίσω τα δεδομένα στον πύργο κινητής τηλεφωνίας μέσω αυτών των ίδιων υπόγειων καλωδίων και ο πύργος μεταδίδει αυτά τα δεδομένα σε εσάς χρησιμοποιώντας ραδιοκύματα.
Πώς χειρίζεται η συσκευή σας δεδομένα
Αρχικά, η συσκευή σας δημιουργεί μια σύνδεση με έναν από τους διαθέσιμους πύργους κινητής τηλεφωνίας εκπέμποντας ραδιοκύματα. Για να εκπέμψει αυτά τα ραδιοκύματα, χρειάζεται να έχει πομπό και κεραία. Ο πομπός μετατρέπει τα δεδομένα σε ραδιοκύματα που μεταδίδονται μέσω της κεραίας προς τον πλησιέστερο πύργο.
Για τη λήψη δεδομένων από πύργους κινητής τηλεφωνίας, η συσκευή πρέπει να διαθέτει δέκτη. Αντί να στέλνει δεδομένα δημιουργώντας ραδιοκύματα, ο δέκτης τα πιάνει που προέρχονται από τον πύργο κινητής τηλεφωνίας. Τις περισσότερες φορές, ο δέκτης και ο πομπός συνδυάζονται σε μια συσκευή - έναν πομποδέκτη.
Εάν μείνετε στο ίδιο μέρος, η συσκευή σας και αυτός ο πύργος κινητής τηλεφωνίας θα συνεχίσουν να επικοινωνούν μεταξύ τους. Ο Πύργος θα ειδοποιήσει τη συσκευή ότι τον βλέπει και μπορεί να επικοινωνήσει ξεκάθαρα μαζί του και η συσκευή αναγνωρίζει ότι πρέπει να επικοινωνεί με αυτόν τον πύργο αντί να ψάχνει συνεχώς για άλλον.
Μόλις ο πύργος παρατηρήσει ότι γίνεται όλο και πιο δύσκολο να φτάσει στη συσκευή, ειδοποιεί τη συσκευή ότι πρέπει να προσπαθήσει να αναζητήσει έναν νέο πύργο, έτσι ώστε η συσκευή να στέλνει ραδιοκύματα παντού για να δει εάν οποιοσδήποτε πύργος μπορεί να ανταποκριθεί. Αυτή η διαδικασία είναι πραγματικά γρήγορη και συνήθως απρόσκοπτη. Γι' αυτό δεν παρατηρείτε καν ότι έχετε μεταβεί σε άλλο πύργο.
Πώς λειτουργούν οι κυψελωτές πύργοι
Εάν έχετε δει έναν πύργο κινητής τηλεφωνίας, πιθανότατα παρατηρήσατε ότι έχει όλες αυτές τις διαφορετικές συσκευές πάνω του. Ο πύργος μπορεί να έχει τις ίδιες κεραίες ή διαφορετικές, ανάλογα με τις γενιές δικτύου που υποστηρίζει.
Αυτές οι κεραίες λαμβάνουν ραδιοκύματα από διαφορετικές συσκευές σε διαφορετικές ζώνες, ανάλογα με τη δημιουργία δικτύου που χρησιμοποιείται. Οι πύργοι συνδέονται συνήθως με ένα κέντρο δεδομένων μέσω υπόγειων καλωδίων. Αυτό του επιτρέπει να στέλνει και να λαμβάνει δεδομένα προς και από το κέντρο δεδομένων. Η σύνδεση κάθε πύργου με ένα καλώδιο θα μπορούσε να είναι δύσκολη, ειδικά σε αγροτικές περιοχές. Επομένως, ορισμένοι πύργοι έχουν αυτές τις μεγάλες κεραίες που χρησιμοποιούν μικροκύματα αντί για ραδιοκύματα.
Έδειξαν αυτές τις κεραίες προς έναν άλλο πύργο που έχει καλωδιακή σύνδεση. Όταν τέτοιοι πύργοι λαμβάνουν σήμα από μια συσκευή, προωθούν τα δεδομένα μέσω μικροκυμάτων σε έναν άλλο πύργο που μπορεί στη συνέχεια να στείλει τα δεδομένα σας μέσω καλωδίων στο κέντρο δεδομένων.
Πώς λειτουργούν τα κέντρα δεδομένων
Μόλις στείλετε δεδομένα, είτε είναι από το Διαδίκτυο του σπιτιού σας είτε απομακρυσμένα χρησιμοποιώντας ένα δίκτυο κινητής τηλεφωνίας, μεταφέρονται στο κέντρο δεδομένων του παρόχου υπηρεσιών διαδικτύου (ISP). Στη συνέχεια, το κέντρο δεδομένων πρέπει να προωθήσει αυτά τα δεδομένα στον προορισμό σας. Εάν βρίσκεστε στην Ευρώπη και επιθυμείτε να αποκτήσετε πρόσβαση σε κάτι που φιλοξενείται στις Η.Π.Α., τα δεδομένα σας πρέπει να μεταφερθούν από το κέντρο δεδομένων του ISP σας, σε πιθανώς άλλο μεγαλύτερο ISP, όπως η Vodafone, η οποία διαθέτει υποβρύχιο καλώδιο μεταξύ Ευρώπης και ΗΠΑ. Για να καταλάβετε πόσα υποβρύχια καλώδια υπάρχουν, μπορείτε να ελέγξετε αυτόν τον ιστότοπο.
Οι μικρότεροι πάροχοι υπηρεσιών Διαδικτύου πρέπει να πληρώσουν για το δικαίωμα σύνδεσης με μεγαλύτερους παρόχους υπηρεσιών Διαδικτύου για χρήση της υποδομής τους για την αποστολή και λήψη δεδομένων. Συνήθως, τέτοιες μεγάλες εταιρείες έχουν ένα εθνικό δίκτυο και τις υποβρύχιες και υπόγειες καλωδιακές τους συνδέσεις, έτσι ώστε τα δεδομένα να μπορούν να μοιράζονται με άλλες χώρες. Θα χρεώσει αναλόγως τους μικρότερους παρόχους υπηρεσιών διαδικτύου για τέτοια προνόμια.
Έτσι, όποτε στέλνετε δεδομένα, ανάλογα με τον προορισμό, μπορεί να διανύσει εκατοντάδες ή και χιλιάδες χιλιόμετρα μέσω υπόγειων και υποθαλάσσιων καλωδίων για να φτάσει στον προορισμό. Το συναρπαστικό με αυτό είναι ότι διαρκεί μόνο ένα κλάσμα του δευτερολέπτου.
Πόσο διαφορετικές είναι οι γενιές δικτύου;
1G- Επιτρέπει την πραγματοποίηση απομακρυσμένων κλήσεων για πρώτη φορά, ωστόσο, λόγω της τεχνολογίας του, η ποιότητα της φωνής ήταν κακή και η ταχύτητα έφτασε το μέγιστο 2,4 Kbps.
2G- Η δεύτερη γενιά δικτύων κινητής τηλεφωνίας εισήγαγε την πλοήγηση SMS και internet με ταχύτητες έως και 50 Kbps.
3G- GPS, βίντεο, φωνητικές κλήσεις. Η τρίτη γενιά επικεντρώθηκε στη βελτίωση των ταχυτήτων δεδομένων και προσέφερε ταχύτητα 3 Mbps. Αυτό επέτρεψε τη χρήση GPS, την παρακολούθηση βίντεο στο διαδίκτυο και την πραγματοποίηση τηλεφωνικών κλήσεων καλής ποιότητας. Κατά κάποιο τρόπο, η τρίτη γενιά επέτρεψε στα smartphone να είναι έξυπνα.
4G- Τέταρτη γενιά αύξησε τις ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων έως και 100Mbps. Αυτό επέτρεψε την προβολή περιεχομένου υψηλής ανάλυσης, όπως ταινίες και την πραγματοποίηση βιντεοκλήσεων υψηλής ποιότητας σε πραγματικό χρόνο.
5G- Η πέμπτη γενιά είναι η τελευταία γενιά που προσφέρει ταχύτητες άνω των 10 Gbps και πραγματικά χαμηλή καθυστέρηση. Τέτοιες ταχύτητες και χαμηλή καθυστέρηση ανοίγουν δρόμο για νέες τεχνολογίες όπως η αυτόνομη οδήγηση, οι έξυπνες πόλεις και πολλά άλλα.
