Ce este un telefon mobil? Este un sistem care utilizează un număr mare de transmițătoare fără fir de putere mică pentru a crea celule, principala zonă de acoperire geografică a unui sistem de comunicații fără fir. Nivelurile de putere variabile permit ca dimensiunile celulelor să fie determinate în funcție de densitatea abonaților și de nevoile regionale.
Când utilizatorii de telefonie mobilă trec de la o celulă la alta, conversațiile lor sunt „transferate” între aceste zone pentru a asigura un serviciu neîntrerupt. Canalele (frecvențele) utilizate într-o astfel de unitate pot fi reutilizate în alta la o anumită distanță.
Celular este…
Cellular se referă la Serviciul de telefonie mobilă îmbunătățit (AMPS), care împarte o regiune geografică în zone numite celule. Scopul acestei împărțiri este de a profita la maximum de numărul limitat de frecvențe de transmisie.
Celul este o formă de tehnologie de comunicare care permite utilizarea telefoanelor mobile.
Telefon mobileste un radio bidirecțional care oferă transmisie și recepție simultană.
Comunicația mobilă celulară se bazează pe împărțirea geografică a zonei de acoperire a comunicațiilor. Fiecărei celule i se alocă un anumit număr de frecvențe (sau canale), care permit unui număr mare de abonați să conducă simultan conversații.
Elementul comun al tuturor generațiilor de tehnologii de comunicații mobile este utilizarea anumitor frecvențe radio (RF), precum și reutilizarea frecvenței. Acest lucru vă permite să oferiți servicii unui număr mare de abonați, reducând în același timp numărul de canale (lățime de bandă). De asemenea, vă permite să creați rețele largi prin integrarea completă a capabilităților avansate ale telefonului mobil.
Creșterea cererii și a consumului, precum și dezvoltarea diferitelor tipuri de servicii, a accelerat dezvoltarea tehnologică rapidă a rețelelor moderne, precum și îmbunătățirea continuă a dispozitivelor celulare în sine.
Cum funcționează comunicația mobilă
Fiecare telefon mobil folosește un canal radio temporar separat pentru a comunica cu site-ul mobil. Acest site acceptă comunicarea cu mai multe telefoane în același timp folosind un canal pe telefon. Canalele folosesc o pereche de frecvențe celulare:
- Linie directă pentru transmisie de la site-ul celular.
- Linie inversă, astfel încât site-ul mobil să poată primi apeluri de la utilizatori.
Energia radio se disipă la distanță, așa că telefoanele mobile trebuie să stea aproape de stația de bază pentru a păstra legătura. Structura de bază a mobiluluirețelele includ sisteme de telefonie și servicii radio.
Principiul comunicării celulare (pentru manechini)
Procesul începe cu activarea cipului prin introducerea codului PIN al cartelei SIM introduse. Apoi semnalul celular este transmis prin canalele de control. Răspunsul numărului apelat este transmis printr-un canal de control liber către antena stației de bază, de unde este transmis către centrul de comutare mobil.
Centrul de comutare caută o stație de bază cu puterea maximă a semnalului de telefon mobil al unui abonat de telefonie mobilă și comută conversația la aceasta.
Arhitectura timpurie a sistemului telefonic
Serviciul mobil tradițional a fost structurat în mod similar cu transmisia de televiziune: un emițător foarte puternic, situat în cel mai în alt punct din zonă, ar difuza până la o rază de cincizeci de kilometri.
Conceptul celular a structurat diferit rețeaua de telefonie. În loc să folosiți un transmițător puternic, multe transmițătoare de putere redusă au fost plasate în zona de acoperire celulară.
De exemplu, împărțind o zonă în o sută de zone diferite (celule) cu transmițătoare de putere redusă folosind douăsprezece conversații (canale), capacitatea sistemului ar putea fi teoretic mărită de la douăsprezece conversații sau canale vocale folosind un transmițător puternic la douăsprezece o sută de conversații (canale) folosind o sută de transmițătoare de putere redusă.
Zona orașului configurată ca tradiționalărețea de telefonie mobilă cu un transmițător puternic.
Sistem de comunicații mobile folosind conceptul celular
Problemele de interferență cauzate de dispozitivele mobile care folosesc același canal în zonele adiacente au demonstrat că toate canalele nu pot fi reutilizate în fiecare celulă. Deși a afectat eficiența conceptului original, reutilizarea frecvenței a devenit o soluție viabilă la problemele sistemelor de telefonie mobilă.
Inginerii au descoperit că efectul interferenței nu era legat de distanța dintre zone, ci de raportul dintre distanță și puterea (raza) transmițătorilor de zonă. Prin reducerea razei zonei cu cincizeci la sută, furnizorii de servicii pot dubla de patru ori numărul de clienți potențiali din zonă.
Sistemele bazate pe zone cu o rază de un kilometru vor avea de o sută de ori mai multe canale decât sistemele bazate pe zone cu o rază de zece kilometri. Speculațiile au condus la concluzia că prin reducerea razei zonei la câteva sute de metri, a fost posibilă deservirea a milioane de apeluri.
Conceptul celular folosește niveluri variabile de putere scăzută, permițând ca celulele să fie adaptate la densitatea abonaților și la nevoile zonei. Pe măsură ce populația crește, celulele pot fi adăugate pentru a permite această creștere.
Frecvențele celulare utilizate într-un grup de celule pot fi reutilizate în alte celule. Conversațiile pot fi transmise de la celulă la celulă pentru a menține o constantăconexiune telefonică atunci când utilizatorul se deplasează între ele.
Echipamentele radio celulare (stația de bază) pot comunica cu telefoanele mobile atâta timp cât acestea se află în raza de acțiune. Energia radio se disipează la distanță, așa că telefoanele mobile trebuie să se afle în raza de acțiune a stației de bază. La fel ca sistemul radio mobil timpuriu, stația de bază comunică cu telefoanele mobile printr-un canal.
Canalul este format din două frecvențe: una pentru transmiterea către stația de bază și una pentru primirea informațiilor de la stația de bază.
Arhitectura sistemului celular
Cererea în creștere și calitatea slabă a serviciilor existente i-au determinat pe furnizorii de servicii mobile să exploreze modalități de îmbunătățire a calității serviciilor și de a sprijini mai mulți utilizatori pe sistemele lor. Deoarece cantitatea de spectru de frecvență disponibilă pentru utilizarea celulară mobilă a fost limitată, a fost necesară utilizarea eficientă a frecvențelor necesare pentru a acoperi comunicațiile.
În telefonia celulară de astăzi, zonele rurale și urbane sunt împărțite în zone conform unor reguli specifice de serviciu. Parametrii de implementare, cum ar fi numărul de diviziuni și dimensiunile celulelor, sunt determinați de ingineri cu experiență în arhitectura celulară.
Aprovizionarea pentru fiecare regiune este planificată conform planului de inginerie, care include celule, clustere, reutilizarea frecvenței și transferul.
Celula este unitatea geografică de bază a sistemului celular. Acestea sunt stațiile de bazătransmiterea unui semnal prin zone geografice mici, care sunt reprezentate ca hexagoane. Dimensiunea fiecaruia variaza in functie de peisaj. Din cauza limitărilor impuse de terenul natural și structurile artificiale, adevărata formă a celulelor nu este un hexagon perfect.
Un grup este un grup de celule. Niciun canal nu este reutilizat în cluster.
Deoarece doar un număr mic de frecvențe radio erau disponibile pentru sistemele mobile, inginerii au trebuit să găsească o modalitate de a reutiliza canalele radio pentru a transmite mai mult de o conversație simultan. Decizia luată de industrie a fost numită programare sau reutilizare a frecvenței. Reutilizarea frecvenței a fost realizată prin restructurarea arhitecturii sistemului de telefonie mobilă în conceptul de comunicații celulare.
Standardele celulare sunt următoarele: conceptul de reutilizare a frecvenței se bazează pe atribuirea fiecărei celule a unui grup de canale radio utilizate într-o zonă geografică restrânsă. Celulelor li se atribuie un grup de canale care este complet diferit de unitățile similare învecinate. Zona lor de acoperire se numește amprentă. Această amprentă este delimitată de o graniță, astfel încât același grup de canale să poată fi utilizat în celule diferite, care sunt suficient de îndepărtate, astfel încât frecvențele lor să nu interfereze.
Celulele cu același număr au același set de frecvențe. Dacă numărul de frecvențe disponibile este 7, factorul de reutilizare a frecvențeieste egal cu 1/7. Adică, fiecare celulă folosește 1/7 din canalele celulare disponibile.
Obstacole în dezvoltarea comunicațiilor celulare
Din păcate, considerentele economice au făcut nepractic conceptul de construire a sistemelor complete cu multe suprafețe mici. Pentru a depăși această dificultate, operatorii de sistem au dezvoltat ideea divizării celulelor. Când o zonă de serviciu devine plină de utilizatori, această abordare este folosită pentru a împărți o zonă în altele mai mici. Astfel, centrele urbane pot fi subdivizate în câte zone este necesar pentru a oferi un nivel acceptabil de servicii în regiunile cu trafic intens, în timp ce celulele mai mari și mai puțin costisitoare pot fi folosite pentru a acoperi zonele rurale periferice.
Ultimul obstacol în dezvoltarea rețelei celulare este legat de problema care a apărut atunci când un abonat celular a trecut de la o celulă la alta în timpul unui apel. Deoarece zonele adiacente nu folosesc aceleași canale radio, apelul trebuie fie renunțat, fie transferat de la un canal radio la altul atunci când utilizatorul trece linia dintre celulele adiacente.
Deoarece renunțarea apelurilor nu este permisă, a fost creat un proces de transfer. Transferul are loc atunci când o rețea de telefonie mobilă transferă automat un apel către un alt canal radio atunci când dispozitivul mobil traversează celulele adiacente.
În timpul unei conversații, cele două părți sunt pe același canal vocal. Când dispozitivul mobil părăsește zona de acoperire a acesteiacelula, recepția devine slabă. În acest moment, site-ul celular în uz solicită o predare. Sistemul comută apelul pe un canal de frecvență mai mare la noul site fără a renunța la apel sau a alerta utilizatorul. Apelul continuă atâta timp cât utilizatorul vorbește și apelantul nu observă transferul.
Componente ale sistemului celular
Sistemul celular oferă centrale telefonice mobile și portabile același serviciu ca centralele fixe prin bucle convenționale cu fir. Este capabil să deservească zeci de mii de abonați într-o metropolă mare. Sistemul de comunicații celulare constă din următoarele patru componente principale care lucrează împreună pentru a oferi servicii de telefonie mobilă abonaților:
- Rețea telefonică publică comutată (PSTN).
- Centrală de telefonie mobilă (MTSO).
- Site pentru celule cu sistem de antenă.
- Mobile Subscriber Station (MSU).
PSTN constă din rețele locale, rețele de schimb și rețele de lungă distanță care conectează telefoane și alte dispozitive de comunicație din întreaga lume.
MTSO este biroul central al comunicațiilor mobile. Acesta găzduiește un centru de comutare de comunicații (MSC), control pe teren și stații de releu pentru a comuta apelurile de la site-urile celulare la birourile centrale prin cablu (PSTN).
Termenul „site-ul celulei” este folosit pentru a se referi la locația fizică a echipamentului radio care oferă acoperire celulară. Lista hardware-ului situat la locul celulei include surse de alimentare,echipamente de interfață, transmițătoare și receptoare RF și sisteme de antene.
Unitatea de abonat mobil constă dintr-o unitate de control și un transceiver care transmite și primește transmisii radio către și de la site-ul celulei. Sunt disponibile trei tipuri de MSU:
- Telefon mobil (putere de transmisie tipică 4,0 W).
- Portabil (putere de transmisie tipică de 0,6W).
- Transportabil (puterea tipică de transmisie este de 1,6 W).
Turnuri celulare dăunătoare
Comunicarea celulară este o mare descoperire în știința și tehnologia vremii sale, care nu a fost lipsită de consecințe. Industria telefoanelor mobile continuă să susțină că turnurile mobile nu reprezintă un pericol pentru sănătate, dar mai puțini oameni cred asta în zilele noastre.
Sunt turnurile celulare dăunătoare? Din păcate, răspunsul corect este da. Microundele pot interfera cu câmpurile electromagnetice ale corpului dvs., cauzând multe probleme potențiale de sănătate:
- Dureri de cap.
- Pierdere memorie.
- Stresul cardiovascular.
- Număr scăzut de spermatozoizi.
- Defecte congenitale.
- Rac.
Există dovezi puternice că radiațiile electromagnetice de la turnuri sunt dăunătoare sănătății.
Exemplu: Guvernul statului Bavaria din Germania a realizat un studiu privind efectul unui turn cu cuști asupra unui efectiv de vaci de lapte, rezultatele au fost publicate în 1998. Ridicarea turnului a provocat efecte negative asupra sănătății, ducând la o cădere perceptibilărandamentul laptelui. Mișcarea vitelor a restabilit producția de lapte. Mutarea lor înapoi la pășunea lor originală a recreat problema.
Comunicații celulare în Rusia
Din 100 de coduri celulare rusești posibile, 79 sunt folosite și 21 sunt gratuite. Codurile gratuite sunt în rezervă și nu aparțin încă niciunui operator.
Peste 80 de companii de comunicații celulare sunt înregistrate în Federația Rusă, care își oferă serviciile în țară. Operatorii de telefonie mobilă au coduri de apelare în format 9xx. Numerele de telefon mobil au zece cifre și încep cu +79xx sau 89xx.
Cei mai mari operatori includ: MTS (Mobile TeleSystems), Beeline (Vympel-Communications), MegaFon, Tele2 (T2-Mobile). Cei trei operatori mari (MTS, Beeline și MegaFon) dețin o serie întreagă de numere.
