Brak zasięgu podczas korzystania z telefonu komórkowego to sytuacja, której nie chcemy doświadczać. W końcu w XXI wieku takie rzeczy nie powinny mieć miejsca. Na szczęście zdarza się to coraz rzadziej, a wszystko za sprawą ciągłego i bardzo dynamicznego rozwoju technologii. Istnieją jednak miejsca oraz sytuacje kiedy zasięg zanika. Dlaczego tak się dzieje? Już wyjaśniamy.
Na ogół nie zastanawiamy się w jaki sposób działa „magia” telefonu komórkowego. Wykonujemy połączenia, piszemy SMS-y lub łączymy się z Internetem. Interesuje nas, aby to wszystko działało sprawnie i bez problemów. Denerwują nas sytuacje, w których szybkość transmisji danych jest poniżej naszych oczekiwań i nie możemy swobodnie korzystać z zasobów sieci. Całą łączność bierzemy za pewnik i jest to dla nas naturalny stan rzeczy. Nie pamiętamy, że jeszcze w latach 90-tych była to innowacja i nie każdy, a tak naprawdę tylko nieliczni mogli korzystać z tego luksusu. Z kolei dziś tylko nieliczni potrafią sobie wyobrazić życie bez możliwości korzystania z sieci telekomunikacyjnej. O historii pojawiania się poszczególnych technologii pisaliśmy już na łamach naszego bloga.
Czym jest zasięg?
Czy zastanawialiście się kiedyś jak działa łączność komórkowa? Dlaczego nazywamy ją komórkową? Zacznijmy od odpowiedzi na drugie pytanie. Z czym kojarzy się Wam komórka? Nawiązanie do biologii lub małego pomieszczenia (czasem pod schodami) wydaje się oczywiste. Jak się to ma do telefonów? Nazwa ta związana jest ze stacjami bazowymi, nazywanymi BTS. Są to wysoce wyspecjalizowane urządzenia, które nadają oraz odbierają fale radiowe za pomocą anten i tworzą cały system łączności. W krajobrazie najczęściej zapisują się jako wysokie maszty (na terenach mniej zaludnionych), czy zbiór anten na budynkach (najczęściej w miastach). Mają one swój określony obszar działania, który nazywany jest komórką – stąd nazwa. BTS-y wraz z całą infrastrukturą (kontrolerami stacji bazowych, serwerami i centralami telefonicznymi) tworzą złożony i skomplikowany system. My na potrzeby wpisu maksymalnie uprościmy opis jego działania.
Nawiązując rozmowę telefoniczną oczekujemy połączenia się z drugą, konkretną osobą. Telefony nie łączą się bezpośrednio ze sobą, tylko wykorzystują wspomniane wcześnie stacje bazowe i całą infrastrukturę. Cały proces przedstawiliśmy na grafice poniżej.
Dzwoniąc z naszego telefonu (A) należącego do FM MOBILE, komórka nawiąże połączenie z najbliższym BTS-em. Następnie stacja łączy się z kontrolerem (2), a ten z cyfrową centralą telefoniczną (3). Serwer sprawdza, czy karta SIM nie jest zablokowana (4). Tylko wtedy zezwoli na połączenie. Na podstawie wybranego numeru cyfrowa centrala telefoniczna sprawdza, do jakiej sieci kierowana jest rozmowa (5). W tym przykładzie przekierowuje ona rozmowę do cyfrowej centrali telefonicznej innej sieci, która wie, czy komórka odbiorcy jest do niej zalogowana. Rozmowa zostaje przekazana do właściwego kontrolera stacji bazowych (6), który z kolei przekierowuje ją do odpowiedniej stacji bazowej (7). Stacja bazowa tworzy połączenie z telefonem B (8). Jeśli wywoływanego telefonu nie ma w zasięgu, cyfrowa centrala telefoniczna skieruje rozmowę do automatu odpowiadającego, który poinformuje o tym dzwoniącego.
Bez całego tego systemu łączność byłaby niemożliwa. My jako użytkownicy musimy także znajdować się w zasięgu przynajmniej jednej stacji bazowej, aby móc wykonać połączenie. Może wydawać się logiczne, że im bliżej jesteśmy tym zasięg i moc sygnału jest lepsza. Niestety przebywanie zbyt blisko także nie jest remedium na wszystkie problemy z zasięgiem. Fale radiowe za których pośrednictwem przekazujemy informacje potrzebują pewnej odległości, aby odpowiednio się załamać i zależą od mocy BTS-a. Od częstotliwości fali zależy gęstość występowania stacji bazowych, mogą mieć one pokrycie od kilkuset metrów do kilku kilometrów. Najważniejsze, aby ich obszary na siebie lekko nachodziły, dzięki temu nie powstaną „dziury” – czyli miejsca, w których nie mamy zasięgu. O tym z jakiej technologii, a co za tym idzie prędkości na jaką możemy liczyć informuje nas sam telefon za pomocą symboli przy ikonie zasięgu.
Co wpływa na zasięg?
Istnieją sytuacje, w których nagle tracimy zasięg lub jest on bardzo słaby i zdarza się to w miejscach, gdzie zazwyczaj ten problem nie występował. Dlaczego tak się dzieje? Otóż ma na to wpływ wiele czynników. Po pierwsze i najważniejsze stacje bazowe mają określoną pojemność. Oznacza to, że posiadają swoje ograniczenia i limit przesyłania informacji. Dlatego jeśli jeden użytkownik zużywa zbyt wiele zasobów to są one ograniczane innym korzystającym w tym samym czasie. Po drugie BTS może obsługiwać na raz określoną liczbę urządzeń i im więcej jest ich w danej „komórce” tym gorsza będzie jakość połączenia i prędkość pobierania danych. Widać to w szczególności na koncertach, w centrach handlowych, czy dworcach. Zdarzają się przypadki, że sieć jest całkowicie przeciążona i nie można nawet wykonać połączenia np. w czasie świąt i nocy sylwestrowej, kiedy wiele osób jednocześnie dzwoni do swoich najbliższych.
Znaczenie dla jakości zasięgu ma także topografia oraz pogoda(!). W górach ciągłe opadanie i wznoszeni się terenu może blokować wysyłany sygnał. Zbyt niski BTS w pobliżu lasu również nie będzie odpowiednio spełniał swojej roli (dlatego zazwyczaj ustawione są one na wysokich masztach czy dachach wysokich budynków). W miastach taką przeszkodę będą stanowiły wysokie budynki oraz materiał z jakiego zostały zbudowane. Niejednokrotnie zapewne spotkaliście się z sytuacją, że zasięg po wyjściu z budynku jest dużo lepszy niż w jego wnętrzu. Sygnał nie przenika przez grube mury i dlatego mamy problem z wykonaniem połączenia w piwnicy, podziemnym parkingu, czy windzie. W przypadku podróży winna jest prędkość. Jadąc samochodem lub pociągiem (tu przeszkodzi również bliskość sieci elektrycznej) nasz telefon automatycznie przełącza się pomiędzy kolejnymi stacjami bazowymi. Im szybciej jedziemy tym zmiana połączenia następuje częściej, dzieje się to automatycznie, my widzimy jedynie efekt zmieniającej się ikony zasięgu na naszym telefonie. Na samym końcu sama natura może przeszkodzić. Burze i związane z nimi wyładowania atmosferyczne (emitujące fale elektromagnetyczne) zakłócają rozprzestrzenianie się fal radiowych. Gęste opady śniegu lub deszczu także mogę mieć wpływ na jakość naszego połączenia. Skrajnie niska lub wysoka temperatura wpływa bezpośrednio na same urządzenia elektroniczne umieszczone na stacji bazowej. Na koniec pozostawiamy różnego rodzaje awarie, bez których świat byłby o wiele lepszy, jednak nie da się ich wykluczyć z naszej codzienności. Jak widzimy czynników jest wiele i nie na wszystkie mamy wpływ. Dodatkowo często potrafią one występować równocześnie. Należy o tym pamiętać, kiedy nachodzi nas złość z powodu braku łączności.
Niezbędna konieczność
Przebywanie w zasięgu stało się wymogiem naszych czasów. Dostęp do szybkiej i niezawodnej komunikacji jest wpisany w codzienność. Nie tyczy się to wyłącznie nas samych – w naszym otoczeniu działa bardzo wiele urządzeń, których sposób działania opiera się na łączności: GPS, terminale płatnicze, maszyny przemysłowe – słowem wszystko to co połączone jest z siecią. Co istotne zasięg musi iść w parze z jakością połączenia, która ma zagwarantować nam komfort pracy. Doskonale pokazała to sytuacja w jakiej znaleźliśmy się rok (tak niedługo minie rok!) temu podczas pojawienia się pierwszej fali pandemii. To właśnie wtedy komunikacja cyfrowa odegrała bardzo ważną rolę w naszym życiu. Dzięki niej pozostaliśmy w kontakcie z najbliższymi, w miarę możliwości przenieśliśmy pracę w domowe progi, także nauka i szkolne lekcje zagościły na stałe w naszych domach. Czy potraficie sobie wyobrazić co byłoby gdyby taka możliwość nie istniała? Na szczęście technologia pozwoliła tego uniknąć. Oczywiście nie obyło się bez chwilowych problemów w postaci spadku prędkości pobierania i wysyłania danych, czy okresowych problemach z połączeniami. Nietypowa sytuacja (i przez to trudna do przewidzenia) spowodowała nagłe zwiększenie wykorzystania całej dostępnej infrastruktury, a jak pisaliśmy ma ona swoje ograniczenia. Dlatego tak ważny jest dalszy rozwój technologii, bez której o dobry zasięg w każdym miejscu będzie trudno.
