Какво е мобилен телефон? Това е система, която използва голям брой безжични предаватели с ниска мощност за създаване на клетки, основната географска зона на покритие на безжична комуникационна система. Променливите нива на мощност позволяват да се определят размерите на клетките според гъстотата на абонатите и регионалните нужди.
Когато мобилните потребители се преместват от клетка в клетка, техните разговори се „прехвърлят“между тези области, за да се осигури непрекъснато обслужване. Каналите (честотите), използвани в едно такова устройство, могат да се използват повторно в друго на известно разстояние.
Клетъчната е…
Cellular се отнася до подобрената услуга за мобилни телефони (AMPS), която разделя географски регион на области, наречени клетки. Целта на това разделяне е да се възползва максимално от ограничения брой честоти на предаване.
Cellular е форма на комуникационна технология, която позволява използването на мобилни телефони.
Мобилен телефоне двупосочно радио, което осигурява едновременно предаване и приемане.
Клетъчната мобилна комуникация се основава на географското разделение на зоната на комуникационно покритие. Всяка клетка получава определен брой честоти (или канали), които позволяват на голям брой абонати едновременно да провеждат разговори.
Общият елемент на всички поколения мобилни комуникационни технологии е използването на определени радиочестоти (RF), както и повторното използване на честотите. Това ви позволява да предоставяте услуги на голям брой абонати, като същевременно намалявате броя на каналите (пропускателна способност). Освен това ви позволява да създавате широки мрежи чрез пълно интегриране на разширените възможности на мобилните телефони.
Увеличаването на търсенето и потреблението, както и развитието на различни видове услуги, ускориха бързото технологично развитие на съвременните мрежи, както и непрекъснатото усъвършенстване на самите клетъчни устройства.
Как работи мобилната комуникация
Всеки мобилен телефон използва отделен временен радиоканал за комуникация с клетъчния сайт. Този сайт поддържа комуникация с много телефони едновременно, като се използва един канал на телефон. Каналите използват двойка клетъчни честоти:
- Директна линия за предаване от клетъчния сайт.
- Обратна линия, така че клетъчният сайт да може да получава обаждания от потребители.
Радио енергията се разсейва на разстояние, така че мобилните телефони трябва да стоят близо до базовата станция, за да поддържат връзка. Основна структура на мобилния телефонмрежите включват телефонни системи и радиоуслуги.
Принципът на клетъчната комуникация (за манекени)
Процесът започва с активиране на чипа чрез въвеждане на ПИН кода на поставената SIM карта. След това клетъчният сигнал се предава по контролните канали. Отговорът на извикания номер се предава по свободен контролен канал към антената на базовата станция, откъдето се предава към мобилния комутационен център.
Центърът за превключване търси базова станция с максимална сила на сигнала на мобилен телефон на клетъчен абонат и превключва разговора към нея.
Ранна архитектура на телефонната система
Традиционната мобилна услуга е структурирана подобно на телевизионното излъчване: един много мощен предавател, разположен в най-високата точка в района, ще излъчва до радиус от петдесет километра.
Клетъчната концепция структурира телефонната мрежа по различен начин. Вместо да се използва един мощен предавател, много предаватели с ниска мощност са поставени в цялата зона на клетъчно покритие.
Например, чрез разделяне на зона на сто различни зони (клетки) с предаватели с ниска мощност, използвайки дванадесет разговора (канала), капацитетът на системата теоретично може да бъде увеличен от дванадесет разговора или гласови канала с помощта на един мощен предавател на дванадесет сто разговори (канали), използващи сто предаватели с ниска мощност.
Градска зона е конфигурирана като традиционнамобилна телефонна мрежа с един мощен предавател.
Мобилна комуникационна система, използваща клетъчна концепция
Проблемите с интерференцията, причинени от мобилни устройства, използващи един и същ канал в съседни области, доказаха, че всички канали не могат да бъдат използвани повторно във всяка клетка. Въпреки че повлия на ефективността на оригиналната концепция, повторното използване на честотите се превърна в жизнеспособно решение на проблемите на системите за мобилна телефония.
Инженерите установиха, че ефектът от смущенията не е свързан с разстоянието между зоните, а със съотношението на разстоянието към мощността (радиуса) на зоновите предаватели. Чрез намаляване на радиуса на зоната с петдесет процента, доставчиците на услуги могат да учетворят броя на потенциалните клиенти в зоната.
Системите, базирани на области с радиус от един километър, ще имат сто пъти повече канали от системите, базирани на области с радиус от десет километра. Спекулациите доведоха до заключението, че чрез намаляване на радиуса на зоната до няколкостотин метра е било възможно да се обслужват милиони обаждания.
Клетъчната концепция използва променливи нива на ниска мощност, позволявайки на клетките да бъдат съпоставени с гъстотата на абонатите и нуждите на площта. С нарастването на популацията могат да се добавят клетки, за да се посрещне този растеж.
Клетъчните честоти, използвани в един клъстер от клетки, могат да се използват повторно в други клетки. Разговорите могат да се предават от клетка на клетка, за да се поддържа константателефонна връзка, когато потребителят се движи между тях.
Оборудването за клетъчно радио (базова станция) може да комуникира с мобилни телефони, стига да са в обхват. Радиоенергията се разсейва на разстояние, така че мобилните телефони трябва да са в обхвата на работа на базовата станция. Подобно на ранната мобилна радиосистема, базовата станция комуникира с мобилни телефони чрез канал.
Каналът се състои от две честоти: една за предаване към базовата станция и една за получаване на информация от базовата станция.
Архитектура на клетъчната система
Нарастващото търсене и лошото качество на съществуващите услуги накараха доставчиците на мобилни услуги да проучат начини за подобряване на качеството на услугата и подкрепа на повече потребители на техните системи. Тъй като размерът на честотния спектър, наличен за мобилна клетъчна употреба, беше ограничен, е необходимо ефективно използване на необходимите честоти за покриване на комуникациите.
В днешната клетъчна телефония селските и градските райони са разделени на зони според специфични правила за обслужване. Параметрите за внедряване, като брой на деления и размери на клетките, се определят от инженери с опит в клетъчната архитектура.
Предоставянето за всеки регион се планира съгласно инженерния план, който включва клетки, клъстери, повторно използване на честотата и предаване.
Клетката е основната географска единица на клетъчната система. Това са базовите станциипредаване на сигнал през малки географски зони, които са представени като шестоъгълници. Размерът на всеки варира в зависимост от ландшафта. Поради ограниченията, наложени от естествения терен и изкуствените структури, истинската форма на клетките не е перфектен шестоъгълник.
Клъстерът е група от клетки. Никой канал не се използва повторно в клъстера.
Тъй като само малък брой радиочестоти бяха налични за мобилни системи, инженерите трябваше да намерят начин да използват повторно радиоканалите, за да водят повече от един разговор наведнъж. Решението, взето от индустрията, се наричаше планиране или повторно използване на честотата. Повторното използване на честотите беше реализирано чрез преструктуриране на архитектурата на мобилната телефонна система в концепцията за клетъчни комуникации.
Клетъчните стандарти са както следва: концепцията за повторно използване на честотата се основава на присвояването на всяка клетка на група радиоканали, използвани в рамките на малка географска област. На клетките се присвоява група канали, която е напълно различна от съседните подобни единици. Тяхната зона на покритие се нарича отпечатък. Този отпечатък е ограничен от граница, така че една и съща група от канали може да се използва в различни клетки, които са достатъчно далеч една от друга, така че техните честоти да не пречат.
Клетките със същия номер имат същия набор от честоти. Ако броят на наличните честоти е 7, коефициентът на повторно използване на честотатае равно на 1/7. Тоест всяка клетка използва 1/7 от наличните клетъчни канали.
Пречки в развитието на клетъчните комуникации
За съжаление, икономическите съображения направиха концепцията за изграждане на цялостни системи с много малки площи непрактична. За да преодолеят тази трудност, системните оператори разработиха идеята за разделяне на клетките. Когато зоната на обслужване се напълни с потребители, този подход се използва за разделяне на една зона на по-малки. По този начин градските центрове могат да бъдат разделени на толкова зони, колкото е необходимо, за да осигурят приемливо ниво на обслужване в районите с голям трафик, докато по-големите, по-евтини клетки могат да се използват за покриване на отдалечени селски райони.
Последното препятствие в развитието на клетъчната мрежа е свързано с проблема, който възникна, когато клетъчен абонат се премести от една клетка в друга по време на разговор. Тъй като съседните зони не използват едни и същи радио канали, повикването трябва или да бъде прекратено, или прехвърлено от един радиоканал към друг, когато потребителят пресече линията между съседни клетки.
Тъй като отпадането на обаждането не е позволено, е създаден процес на предаване. Хендоувър се случва, когато мобилна телефонна мрежа автоматично прехвърля повикване към друг радиоканал, когато мобилното устройство преминава през съседни клетки.
По време на разговор двете страни са на един и същ гласов канал. Когато мобилното устройство напусне зоната на покритие на товаклетъчното място, приемането става слабо. В този момент клетъчният сайт, който се използва, иска предаване. Системата превключва обаждането към по-висок честотен канал на новия сайт, без да прекъсне повикването или да предупреди потребителя. Повикването продължава, докато потребителят говори и обаждащият се не забелязва предаването.
Компоненти на клетъчната система
Клетъчната система предлага на мобилни и преносими телефонни централи същата услуга като фиксираните централи през конвенционалните кабелни вериги. Той е в състояние да обслужва десетки хиляди абонати в голям мегаполис. Клетъчната комуникационна система се състои от следните четири основни компонента, които работят заедно, за да предоставят мобилни телефонни услуги на абонатите:
- Обществена комутируема телефонна мрежа (PSTN).
- Мобилна телефонна централа (MTSO).
- Клетъчен сайт с антенна система.
- Мобилна абонатна станция (MSU).
PSTN се състои от локални мрежи, мрежи за обмен и мрежи на дълги разстояния, които свързват телефони и други комуникационни устройства по целия свят.
MTSO е централният офис на мобилните комуникации. В него се помещава комуникационен комутационен център (MSC), полеви контролни и релейни станции за превключване на повиквания от клетъчните обекти към централните офиси на кабелна линия (PSTN).
Терминът "клетъчен сайт" се използва за обозначаване на физическото местоположение на радиооборудването, което осигурява клетъчно покритие. Списъкът с хардуер, разположен на мястото на клетката, включва захранвания,интерфейсно оборудване, RF предаватели и приемници и антенни системи.
Мобилното абонатно устройство се състои от контролен блок и приемо-предавател, който предава и приема радиопредавания към и от клетъчната площадка. Предлагат се три типа MSU:
- Мобилен телефон (типична мощност на предаване 4,0W).
- Преносим (0,6W типична мощност на предаване).
- Преносим (типичната мощност на предаване е 1,6W).
Клетъчни кули вредни
Клетъчната комуникация е голям пробив в науката и технологиите на своето време, което не беше без последствия. Индустрията на мобилните телефони продължава да твърди, че клетъчните кули не представляват опасност за здравето, но все по-малко хора вярват в това в наши дни.
Вредни ли са клетъчните кули? За съжаление верният отговор е да. Микровълните могат да попречат на електромагнитните полета на тялото ви, причинявайки много потенциални здравословни проблеми:
- Главоболие.
- Загуба на памет.
- Сърдечносъдов стрес.
- Нисък брой сперматозоиди.
- Вродени дефекти.
- Рак.
Има сериозни доказателства, че електромагнитното излъчване от кулите е вредно за здравето.
Пример: Проучване за ефекта на кула с клетка върху стадо млечни говеда е проведено от правителството на провинция Бавария в Германия, резултатите са публикувани през 1998 г. Издигането на кулата причини неблагоприятни последици за здравето, което доведе до осезаемо паданемлечност. Преместването на добитъка възстанови млечността. Преместването им обратно на първоначалното им пасище пресъздаде проблема.
Клетъчни комуникации в Русия
От 100 възможни руски клетъчни кода, 79 се използват, а 21 са безплатни. Безплатните кодове са в резерв и все още не принадлежат на нито един оператор.
Повече от 80 компании за клетъчни комуникации са регистрирани в Руската федерация, предоставящи услугите си в страната. Мобилните оператори имат кодове за набиране във формат 9xx. Клетъчните телефонни номера са десетцифрени и започват с +79xx или 89xx.
Най-големите оператори включват: MTS (Mobile TeleSystems), Beeline (Vympel-Communications), MegaFon, Tele2 (T2-Mobile). Големите три оператора (MTS, Beeline и MegaFon) притежават цяла серия от номера.
