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La rete telefonica
 
Per capire come funziona il telefono cellulare, cominciamo con il descrivere come funziona il telefono di casa.

1- Il telefono fisso

Semplificando molto il tutto, potete pensare che la presa alla quale collegate il telefono di casa vostra, vada a finire, tramite una coppia di fili, alla centrale Telecom.
Qui arrivano non solo i fili del vostro telefono, ma anche quelli di tutti gli altri utenti della zona servita da quella centrale.
Torniamo ora un po' indietro nel tempo. Qualche decennio fa, per fare una telefonata si sollevava la cornetta e rispondeva un'operatrice; le si comunicava con chi si voleva parlare e questa collegava la nostra linea a quella dell'utente desiderato tramite un filo ai cui capi c'erano due spinotti. I due spinotti andavano ad infilarsi nei connettori relativi alle linee dei due utenti e .... voilà stabilita la connessione telefonica.
Al termine della conversazione era sempre compito della signorina scollegare il filo che univa le due utenze.



Foto liberamente tratta dall'archivio WEB di Telecom Italia
L'operatrice svolgeva manualmente quello che oggi fa una centrale telefonica.
Certo, il passaggio dal manuale alle attuali centrali numeriche è stato graduale.
Dapprima l'operatrice è stata sostituita da un sistema elettromeccanico, per cui la funzione di connettere elettricamente le due linee degli utenti che volevano parlare tra di loro era svolta da commutatori elettromeccanici (relais).
Successivamente la funzione di commutazione è diventata completamente elettronica, ed oggi il segnale audio corrispondente alla voce di chi parla viene convertito in formato digitale. E' questo campione digitale che viene trasmesso da una centrale all'altra fino ad arrivare a destinazione per essere quindi riconvertito in formato analogico e quindi udibile dall'utente tramite la cornetta del telefono.


2- Il telefono mobile

La rete per la telefonia mobile è per certi aspetti uguale a quella per la telefonia fissa, in più va considerato il fatto che colui che vogliamo chiamare si sta muovendo sul territorio, quindi per stabilire un contatto la rete telefonica ha bisogno innanzi tutto di sapere dove si trova il chiamato.
Facciamo un esempio: siete a casa vostra e volete telefonare ad un vostro amico dal telefono fisso di casa. Sollevate la cornetta, componete il numero di casa dell'amico e attendete che questi risponda.
Mano a mano che componete il numero, la centrale telefonica alla quale siete collegati lo analizza e stabilisce a quale utente corrisponde e a quale centrale questo è collegato. Quindi fa squillare il telefono del chiamato.


La storia cambia parecchio se colui che chiamiamo è un utente radiomobile, perchè mentre un utente di rete fissa è collegato sempre alla stessa centrale e lì lo troviamo se vogliamo connetterci per parlargli, l'utente radiomobile può essere in qualsiasi parte di questa terra.
Allora, come facciamo a trovarlo ?
La risposta sta nella struttura della rete radiomobile, che può essere schematizzata come nella figura seguente:






Gli elementi di base che compongono la rete sono:


BTS : E' la stazione radio base. Si tratta di una sorta di radio trasmittente che copre una determinata zona (detta anche cella) e consente la connessione alla rete di tutti i telefonini che stanno sotto la sua area di copertura.

BSC : E' l'apparato al quale sono connesse tutte le BTS di un'area.
Per esempio tutte le BTS che coprono una città potrebbero essere collegate e quindi controllate dallo stesso BSC.

MSC : E' la centrale vera e propria, più o meno la stessa che viene utilizzata anche per la telefonia fissa (si veda l'esempio precedente).

HLR : Si tratta di un grande data base (un archivio) in cui vengono immagazzinati i dati di ogni utente. Quindi nell'HLR è riportato se l'utente ha il telefono acceso o spento, dove si trova in ogni momento, se le chiamate devono essere trasferite alla segreteria telefonica, se l'utente ha pagato la bolletta ecc. Insomma l'HLR sa tutto di tutti.


Detto ciò, dovrebbe essere chiaro come si fa a trovare un utente radiomobile ovunque esso sia: sta scritto nell'HLR.

Facciamo un esempio e seguiamo l'immagine precedente:
Se l'utente con il telefonino A volesse chiamare quello con il telefonino B, la sequenza che consente la connessione è la seguente:

1- A compone il numero di B sul proprio telefonino e lo invia.
2- Tramite il ponte radio gestito dalla BTS l'informazione arriva all'MSC1.
3- L'MSC1 non sa dove si trova l'utente che A vuole chiamare, quindi interpella l'HLR.
4- L'HLR risponde all'MSC1 che l'utente B si trova nell'area controllata dall'MSC2.
5- L'MSC1 si connette con l'MSC2 e dialoga, cioè comunica all'MSC2 che l'utente A vorrebbe parlare con l'utente B.
6- L'MSC2 verifica che effettivamente l'utente B si trova nella sua area e comunica al BSC2 di contattare l'utente B.
7- Il BSC2 contatta l'utente B attraverso la BTS opportuna.
8- All'utente B squilla il telefonino. Quando risponde la connessione tra A e B è stabilita e i due si possono parlare.

Ovviamente tutto ciò avviene in tempi pari a frazioni di secondo.


   2.1- Alcune delucidazioni

Quando spegnamo il telefonino, questo prima di spegenrsi completamente emette un "ultimo vagito" e, sempre attraverso la BTS, comunica all'HLR che non è raggiungibile.
Perciò se nell'esempio precedente B fosse stato spento, al punto 4- l'HLR avrebbe risposto all'MSC1 che B era spento, di conseguenza l'MSC1 avrebbe inviato all'utente A il messaggio che abbiamo più volte sentito e che fa più o meno così:
"... informazione gratuita, l'utente da lei chiamato non è al momento raggiungibile, si prega di richiamare più tardi".

Chiaramente alla riaccensione il telefono comunicherà all'HLR di essere di nuovo raggiungibile.


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