XV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Особенности сотовой связи в городе Александровск
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
1.Введение
В век цифровых технологий телефон - неотъемлемая часть жизни. Почти у каждого человека, начиная с раннего школьного возраста, сегодня есть мобильный телефон. Разные люди, разные возможности, разные дела, разное общение, разные интересы, и поэтому сотовый телефон каждому нужен для разных целей. Пользуясь сотовой связью, мне стало интересно узнать: “Как работает система передачи телефонной радиосвязи, какие предпочтения отдают сверстники и старшее поколение операторам сотовой связи в нашем городе”.
Таким образом, мы определили тему исследования:
Тема: Особенности сотовой связи в городе Александровск.
Цель проекта: Определить особенности сотовой связи и создать схему расположения сотовых антенн города Александровск.
Понять суть работы системы сотовой связи, спроектировать схему (и зоны покрытия некоторых операторов сотовой связи) в городе в виде карты, узнать предпочтения выбора местным населением операторов сотовой связи.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
1. Изучить историю развития сотовой связи.
2. Понять принцип работы сотовой связи.
3. Провести социологический опрос учащихся школы и учителей.
4. Сравнить зоны покрытия сотовой связи таких операторов, как
«ТЕЛЕ 2», «Мегафон», «МТС», «Билайн».
Составить схему расположения антенн сотовой связи.
Объект исследования: сотовая связь.
Предмет исследования: принципы и особенности сотовой связи.
Методы исследования:
1. Теоретические (поиск информации не сайтах в интернете, и т.д.).
2. Картографический метод
3. Краеведческий метод
4. Встреча со специалистами
5. Анкетирование
6.. Сравнение и Анализ документов.
2. Основная часть
2.1. История развития сотовой связи.
Первой важной датой в истории создания мобильной связи можно считать 7 мая 1895 года, когда известный русский ученый Александр Степанович Попов на заседании Русского Физико-Химического Общества продемонстрировал прибор, предназначенный для регистрации электромагнитных волн.
Физической основой представленного Поповым устройства стали исследования Генриха Герца в области электромагнитных волн и способов их обнаружения, обнародованные в 1888 году. Также свой огромный вклад в создание радиосвязи внесли исследования Фарадея (явление электромагнитной индукции), Дж. Максвелла (теория электромагнитного поля), Э. Бранли и О. Лоджа (индикатор электромагнитных волн), а также Н.Тесла (огромный объем исследований, в том числе им предложена конструкция антенн).
Следующим шагом развития беспроводной связи стала демонстрация беспроводной передачи информации, осуществленная в 1896 году Гульельмо Маркони, который с помощью азбуки Морзе передал сигнал с крыши лондонского почтамта в другое здание, удаленное от него на 1,5 км.
Технические средства, примененные Маркони, включали в себя передатчик, построенный на модифицированном генераторе Герца, и приемник, созданный по образу и подобию грозоотметчика Попова, но с рядом технических новшеств.
Первым, кто передал человеческую речь с помощью радиоволн, стал Реджинальд Фессенден, впервые осуществивший это в 1900 году.
До начала 20 века передатчики и приемники радиосигналов обычно устанавливали либо на зданиях и сооружениях, либо на морских судах.
Первое использование мобильной телефонии в Соединенных Штатах датируется 1921 годом. То есть сотовая связь в первую очередь появилась для сотрудников правоохранительных органов.
Первый мобильный радиотелефон общего пользования появился в 1946 году.
В СССР в 1957 г. московским инженером Л. И. Куприяновичем был создан прототип носимого автоматического дуплексного мобильного радиотелефона ЛК-1 и базовая станция для него.
В конце 50-х годов в СССР началась разработка автомобильной радиотелефонной системы Алтай, которая была введена в опытную эксплуатацию в 1963 г. Принцип связи был таков: город обслуживала одна базовая станция. Оборудование устанавливалось, как правило, на одном из самых высоких зданий в городе.
Точно так же с естественными различиями и в меньшем масштабе ситуация развивалась и в других странах. Подвижная телефонная радиосвязь, с одной стороны, уже получила достаточно широкое распространение, но с другой — явно не успевала за быстро растущими потребностями, при ограниченном числе каналов в жёстко определённых полосах частот. Выход был найден в виде системы сотовой связи, которая позволила резко увеличить пропускную способность за счет повторного использования частот в системе с сотовой структурой.
Официальным днем рождения сотовой телефонной связи считается 3 апреля 1973 года, когда Мартин Купер, глава подразделения мобильной связи американской компании Motorola, совершил первый в мире звонок по мобильному телефону. Однако это событие было кульминацией весьма длительного процесса. Первый коммерческий сотовый телефон появился на рынке только через десять лет, 6 марта 1983 года.
2.2. Принцип работы сотовой связи
Сотовая связь — разновидность радиосвязи. Между устройством, отправляющим сигнал, и устройством, принимающим его, находятся базовые станции, которые ретранслируют сигнал. Этих станций очень много, и они размещены так, чтобы их «круги охвата» краями накладывались друг на друга.
Т.е. базовые станции (далее БС) разбивают территорию, на которой обеспечивается связь, на отдельные ячейки(соты), БС обычно располагают на крышах зданий и антеннах.
Соты формируют многочисленные базовые станции – это совокупности антенн, расположенные где-то на крышах зданий. Каждая такая станция способна поймать сигнал от сотового телефона на расстоянии до 35 километров. Антенна базовой станции разбита на несколько участков, каждый из которых направлен в свою сторону. Антенна может включать в себя до шести секторов, каждый из которых в состоянии обрабатывать до 72 звонков одновременно.
Будучи включённым, сотовый телефон прослушивает эфир, находя сигнал базовой станции. После этого телефон посылает станции свой уникальный идентификационный код. Телефон и станция поддерживают постоянный радиоконтакт, периодически обмениваясь пакетами. Связь телефона со станцией может идти по аналоговому протоколу (AMPS, NAMPS, NMT-450) или по цифровому (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS). Если телефон выходит из поля действия базовой станции (или качество радиосигнала сервисной соты ухудшается), он налаживает связь с другой.
Сотовые сети могут состоять из базовых станций разного стандарта, что позволяет оптимизировать работу сети и улучшить её покрытие.
Рис.1 Принцип работы сотового телефона
Сотовые сети разных операторов подключены друг к другу, а также к фиксированной телефонной сети. Это позволяет абонентам одного оператора звонить абонентам другого оператора с мобильных на стационарные и со стационарных на мобильные.
Операторы могут заключать между собой договоры о роуминге. Благодаря таким соглашениям абонент, находясь за пределами зоны покрытия своей сети, может совершать и принимать звонки через сеть другого оператора. Как правило, это делается по более высоким ставкам.
Мобильный телефон предназначен для работы в сотовых сетях, использует радиоприемник и традиционную телефонную связь для осуществления телефонной связи в зоне покрытия сотовой сети. В настоящее время сотовая связь является наиболее распространенной из всех видов мобильной связи, поэтому мобильный телефон называется сотовым телефоном, хотя мобильные телефоны, помимо сотовых телефонов, также являются спутниковыми телефонами, радиотелефонами и устройствами магистральной связи.
Большинство стандартов мобильной связи используют SIM-карту для идентификации абонента. Напряжение питания SIM-карты составляет 3,3 В.
Рис. 1 – Основные составляющие систем сотовой связи
Начиная с 90-х годов, вошло в обиход одновременное размещение на одной вышке антенн нескольких операторов сотовой связи. В связи с этим некоторые компании просто строили вышку и сдавали на ней место для антенн. Некоторые операторы сотовой связи покупали специально такие вышки, чтобы на них можно было разместить еще несколько дополнительных антенн. С тех пор, как был подписан Акт телекоммуникаций в 1996 году, многие компании стали сдавать в аренду места на антеннах. Одна компания начала скупать радиостанции по всей стране для того, чтобы сдавать в аренду места на антеннах. Многие операторы сотовой связи сталкивались с запретами местных властей, которые противились установке новых вышек, поэтому им приходилось арендовать места на уже существующих. Соседствующие вышки являются на сегодняшний день обычным делом, так как одновременно служат сразу нескольким сотовым операторам. Использование одной базовой станции сразу несколькими операторами актуально, например, для удешевления покрытия сотовой связью малонаселенной местности.
Рейтинг мобильных операторов в 2022 году
На текущий момент в России представлено четыре крупных оператора мобильной связи. Среди них:
ВымпелКом (официальный сайт http://www.beeline.ru)
Мегафон (официальный сайт http://megafon.ru/)
Tele2;
Мобильные системы (официальный сайт http://mts.ru)
Следующую картину мы видим и по итогам 2015 года:
Дополнительно на рынке работает множество небольших организаций. Как правило, мелкие компании используют сети крупных конкурентов. Подобный вариант сотрудничества значительно выгоднее для небольших фирм, удается избежать существенных затрат при создании нового оператора.
У любой хорошей компании, которая борется за абонентов, существует отдел продвижения. Его задача – всеми способами привлекать внимание клиентов, способствовать увеличению популярности на рынке. Отделы продвижения используют и «черные» способы. Многие компании просто покупают места в рейтингах на различных сайтах. Поэтому реальная объективность разнообразных ТОПов, составленных на основе мнения людей, остается под большим вопросом.
Самый честный рейтинг операторов сотовой связи – по количеству абонентов.
По данным сайта digital-wiki.com/reyting-sotovyh-operatorov.html по состоянию на конец 2018 года:
Заметно, что лидирующая четверка оторвалась от конкурентов. Эти компании давно работают на рынке и поделили его между собой. Новым фирмам приходится просто «отбивать» клиентов у лидеров, демпинговать и предлагать уникальные условия.
При выборе оператора надо отталкиваться от нескольких факторов:
качество услуг;
стоимость;
покрытие;
наличие подходящих предложений;
работа с клиентами.
Качество сотовой связи у всех крупных операторов примерно одинаковое. Выигрывают по этому параметру МТС, Билайн, Мегафон, и фирмы, базирующиеся на их сетях. Скорость интернет-соединения не является постоянным параметром. Она зависит от уровня приема сигнала, нагрузки, установленного оборудования. В последнее время лидером по скорости передачи данных считается Megafon.
Уровень покрытия
В большинстве случаев уровень покрытия зависит от количества базовых станций. Рейтинг операторов сотовой связи России в 2022 году по этому показателю выглядит так:
Megafon.
MTS.
Beeline.
TeLe2.
2.3 Практическая часть.
2.3.1. Создание схемы расположения антенн, сотовой связи города Александровск.
Для того, чтобы создать схему расположения сотовых антенн, необходимо определить их количество и расположение на местности.
С этим вопросом я обратился в салоны сотовой связи нашего города (МТС, Билайн, “Теле 2”). Салона сотовой связи Мегафон в нашем городе, как оказалось, нет. Сотрудники салона “Tele2” предоставили мне для просмотра карту зоны покрытия в Пермском крае оператора “Tele2”.
От сотрудников салона я также узнал, что в нашем городе находиться всего 3 антенны.
Для подтверждения данной информации об антеннах я прошелся по местам их нахождения.
Первая антенна находится на перекрестке улиц Ленина и Чернышевского.
Вторая - в районе Гора (пересечение улиц Советской и Пионерской).
А третья находиться за пределами города на территории местного кладбища.
Изучив местоположения антенн сотовой связи на территории города Александровска, я приступил к созданию схемы в виде карты.
2.4. Сравнение зон покрытия сотовой связью территорий Александровского района различными операторами.
Так как 4 оператора сотовой связи являются лучшими и востребованными в России и в том числе в Пермском крае, я воспользовался сайтом https://www.sit-com.ru/map.html, чтобы увидеть зоны покрытия данных операторов в районе нашего города.
Мегафон (3G - зеленый, 4G - фиолетовый)
2. МТС (3G и 4G совпадают друг с другом)
3. “Tele2” (3G - красный, 4G - оранжевый)
4. Билайн - зона покрытия на территории города Александровска не просматривается
Вывод: По данным сайта зоны покрытия:
1. Оператор Мегафон покрывает территории города Александровска, поселков Лытвенский и Луньевка, в поселке Карьер -Известняк зона покрытия отсутствует.
2. Оператор МТС покрывает территории города Александровска, поселков Лытвенский и Карьер - Известняк , в поселке Луньевка зона покрытия отсутствует.
3. Оператор“Tele2” покрывает территории города Александровска, поселков Лытвенский и Луньевка , в поселке Карьер - Известняк зона покрытия отсутствует.
4. Оценить зону покрытия оператора Билайн нет возможности из-за отсутствия сведений на сайте.
Вывод: Территория города Александровск и п.Лытвенский полностью покрывается. Остальные поселки имеют зоны покрытия не всех операторов.
2.5. Результаты опроса (анкетирования)
Для моей работы я решил опросить 25 учеников 10 А класса и 25 учителей МБОУ СОШ №6 г. Александровска.
Я задавал следующие вопросы:
Какой Ваш возраст?
Вывод: 25 учеников варьируется от 16 до 17 лет, а учителя были поделены на три возрастные группы для определения следующего вывода (влияния возраста на выбор оператора).
Каким оператором сотовой связи Вы пользуетесь?
Вывод: По итогам анкетирования было выявлено, что предпочтение опрошенные отдают оператору сотовой связи “Tele2”. При этом было выявлено, что несколько учителей пользуются одновременно двумя операторами сотовой связи “Tele2” и “Ростелеком”, “Tele2” и “МТС”, и всего лишь один из учеников пользуется одновременно двумя операторами сотовой связи “Tele2” и “Билайн”.
Также выявлено, что большинство респондентов разных возрастных групп предпочитают оператора сотовой связи “Tele2”.
Почему Вы предпочитаете данного оператора?
Вывод: Причиной выбора опрошенных в большинстве случаев является выгодный тариф - 38% и постоянный, многолетний абонент - 31 %. При этом два респондента добавили свой вариант ответа, что они пользуются также оператором сотовой связи “Ростелеком” по причине предоставления пакета услуг.
Хотели бы вы сменить своего оператора?
Вывод: Большинство опрошенных не хотят менять своего оператора сотовой связи - 78%.
По результатам данного исследования я могу сделать вывод, что в большинстве случаев жители города Александровска, независимо от возраста пользуются сотовой связью оператора “Tele2” в виду того, что они постоянные и многолетние клиенты данного оператора, их устраивает условия предоставления тарифного плана и менять своего оператора они не хотят.
3. Заключение
В результате своей работы я определил особенности сотовой связи в городе Алексаендровск.
1. Сотовая связь города создаётся тремя основными антеннами , расположенными на территории города и одной за пределами самого города, что наглядно представлено на схеме.
2. Жители города используют услуги разных операторов “МТС”, “Мегафон”, “Tele2”, “Билайн” и как оказалось еще “Ростелеком”, но предпочтение отдают оператору сотовой связи “Tele2” .
3. Территория города Александровск и п.Лытвенский покрывается сотовой связью всех трёх операторов. Остальные поселки имеют зоны покрытия не всех операторов.
Несмотря на заявленные в Интернете зоны покрытия различных операторов, сотовая связь имеет недостатки. Здесь имеется в виду плохое соединение с антенной (помехи во время разговора), доступ в Интернет. Это происходит по причине того, что аппарат абонента не может соединиться с антенной из-за большого расстояния между ними, а также предоставлением услуг разными операторами. Такое происходит в отдаленных населенных пунктах от нашего города - это п.Карьер-Известняк, п.Луньевка, с.Усть-Игум.
Несмотря на недостатки сотовой связи, жители города Александровска не хотят сменить своего оператора.
Исходя, из своего же личного опыта я могу заявить, что “Tele2” является оператором, который предоставляет выгодные условия тарифных планов, но “Мегафон” предоставляет более качественные услуги, такие как скорость Интернета, чистота звука при разговоре.
В наше время мобильной связью охвачено более 90% территории страны, и большая часть населения пользуется ей. Для некоторых людей мобильный телефон - это игрушка, средство для развлечения, для других - поиск информации, а для некоторых единственное средство связи с близкими и родными, для вызова помощи. Поэтому хочется, чтобы сотовая связь была в каждом уголке страны и работала бесперебойна.
4. Список источников.
1. https://wapstat.info/ustroistvo-sotovoy/read/sovmestnoe-ispolzovanie-vyishek-operatorami/
2. https://principraboty.ru/princip-raboty-sotovoy-svyazi/
3. https://geekville.ru/operatory/luchshie-operatory-sotovoj-svyazi-v-rossii/
4 https://digitalHYPERLINK "https://digital-wiki.com/reyting-sotovyh-operatorov.html"-wiki.com/reyting-sotovyh-operatorov.html
5.https://epicris.ru/top-5-luchshix-mobilnyx-operatorov-sotovoj-svyazi
6. https://www.bestreferat.ru/referat-82656.html
7. https://proza.ru/2021/07/04/1512