Čo je to mobilný telefón? Ide o systém, ktorý využíva veľké množstvo nízkoenergetických bezdrôtových vysielačov na vytváranie buniek, hlavnej geografickej oblasti pokrytia bezdrôtového komunikačného systému. Premenlivé úrovne výkonu umožňujú určiť veľkosť buniek podľa hustoty účastníkov a regionálnych potrieb.
Keď sa používatelia mobilných zariadení presúvajú z bunky do bunky, ich konverzácie sa „prenášajú“medzi týmito oblasťami, aby sa zabezpečila neprerušovaná služba. Kanály (frekvencie) používané v jednej takejto jednotke možno v určitej vzdialenosti opätovne použiť v inej.
Mobilné je…
Celular označuje vylepšenú mobilnú telefónnu službu (AMPS), ktorá rozdeľuje geografickú oblasť na oblasti nazývané bunky. Účelom tohto rozdelenia je maximálne využiť obmedzený počet prenosových frekvencií.
Cellular je forma komunikačnej technológie, ktorá umožňuje používanie mobilných telefónov.
Mobilný telefónje obojsmerné rádio, ktoré poskytuje súčasné vysielanie a príjem.
Mobilná mobilná komunikácia je založená na geografickom rozdelení oblasti pokrytia komunikáciou. Každá bunka má pridelený určitý počet frekvencií (alebo kanálov), ktoré umožňujú veľkému počtu účastníkov súčasne viesť konverzácie.
Spoločným prvkom všetkých generácií mobilných komunikačných technológií je používanie určitých rádiových frekvencií (RF), ako aj ich opätovné použitie. To vám umožňuje poskytovať služby veľkému počtu predplatiteľov a zároveň znižovať počet kanálov (šírku pásma). Umožňuje vám tiež vytvárať široké siete úplnou integráciou pokročilých funkcií mobilného telefónu.
Nárast dopytu a spotreby, ako aj rozvoj rôznych typov služieb urýchlili rýchly technologický rozvoj moderných sietí, ako aj neustále zlepšovanie samotných mobilných zariadení.
Ako funguje mobilná komunikácia
Každý mobilný telefón používa na komunikáciu s mobilnou lokalitou samostatný dočasný rádiový kanál. Táto stránka podporuje komunikáciu s mnohými telefónmi súčasne pomocou jedného kanála na telefón. Kanály používajú pár mobilných frekvencií:
- Priama linka na prenos z mobilnej siete.
- Reverzná linka, aby mohla mobilná lokalita prijímať hovory od používateľov.
Rádiová energia sa rozptyľuje na vzdialenosť, takže mobilné telefóny musia zostať v blízkosti základňovej stanice, aby zostali v kontakte. Základná štruktúra mobilusiete zahŕňajú telefónne systémy a rádiové služby.
Princíp mobilnej komunikácie (pre figuríny)
Proces začína aktiváciou čipu zadaním PIN kódu vloženej SIM karty. Potom sa bunkový signál prenesie cez riadiace kanály. Odpoveď na volané číslo sa prenesie cez voľný riadiaci kanál do antény základňovej stanice, odkiaľ sa prenesie do mobilnej ústredne.
Spínacie centrum hľadá základňovú stanicu s maximálnou silou signálu mobilného telefónu mobilného účastníka a prepne na ňu konverzáciu.
Skorá architektúra telefónneho systému
Tradičná mobilná služba bola štruktúrovaná podobne ako televízne vysielanie: jeden veľmi výkonný vysielač umiestnený na najvyššom bode v oblasti by vysielal až do okruhu päťdesiatich kilometrov.
Mobilný koncept štruktúroval telefónnu sieť odlišne. Namiesto použitia jedného výkonného vysielača bolo v oblasti pokrytia mobilnou sieťou rozmiestnených veľa nízkoenergetických vysielačov.
Napríklad rozdelením oblasti na sto rôznych oblastí (buniek) s vysielačmi s nízkym výkonom pomocou dvanástich konverzácií (kanálov), kapacita systému by sa teoreticky mohla zvýšiť z dvanástich konverzácií alebo hlasových kanálov pomocou jedného výkonného vysielača na dvanásť sto konverzácií (kanálov) pomocou sto vysielačov s nízkym výkonom.
Mestská oblasť nakonfigurovaná ako tradičnámobilná telefónna sieť s jedným výkonným vysielačom.
Mobilný komunikačný systém využívajúci mobilný koncept
Problémy s rušením spôsobené mobilnými zariadeniami používajúcimi rovnaký kanál v susedných oblastiach dokázali, že všetky kanály nemožno opätovne použiť v každej bunke. Hoci to ovplyvnilo efektivitu pôvodného konceptu, opätovné použitie frekvencie sa stalo životaschopným riešením problémov mobilných telefónnych systémov.
Inžinieri zistili, že účinok rušenia nesúvisí so vzdialenosťou medzi zónami, ale s pomerom vzdialenosti k výkonu (polomeru) zónových vysielačov. Znížením okruhu zóny o päťdesiat percent môžu poskytovatelia služieb zoštvornásobiť počet potenciálnych zákazníkov v zóne.
Systémy založené na oblastiach s polomerom jeden kilometer budú mať stokrát viac kanálov ako systémy založené na oblastiach s polomerom desať kilometrov. Špekulácie viedli k záveru, že zmenšením polomeru zóny na niekoľko stoviek metrov bolo možné obslúžiť milióny hovorov.
Celkový koncept využíva variabilné nízke úrovne výkonu, čo umožňuje bunkám prispôsobiť sa hustote účastníkov a potrebám oblasti. Ako populácia rastie, môžu byť pridané bunky, aby sa tomuto rastu prispôsobili.
Celulárne frekvencie použité v jednom zhluku buniek možno opätovne použiť v iných bunkách. Konverzácie možno prenášať z bunky do bunky, aby sa zachovala konštantatelefónne spojenie, keď sa používateľ medzi nimi pohybuje.
Zariadenia mobilného rádia (základňová stanica) môžu komunikovať s mobilnými telefónmi, pokiaľ sú v dosahu. Rádiová energia sa rozptyľuje na vzdialenosť, takže mobilné telefóny musia byť v prevádzkovom dosahu základňovej stanice. Rovnako ako raný mobilný rádiový systém, základňová stanica komunikuje s mobilnými telefónmi cez kanál.
Kanál pozostáva z dvoch frekvencií: jedna na vysielanie do základnej stanice a jedna na príjem informácií zo základnej stanice.
Architektúra bunkového systému
Narastajúci dopyt a nízka kvalita existujúcich služieb podnietili poskytovateľov mobilných služieb, aby preskúmali spôsoby, ako zlepšiť kvalitu služieb a podporiť viac používateľov vo svojich systémoch. Keďže množstvo frekvenčného spektra dostupného pre mobilné mobilné použitie bolo obmedzené, na pokrytie komunikácie bolo potrebné efektívne využitie požadovaných frekvencií.
V dnešnom mobilnom telefonovaní sú vidiecke a mestské oblasti rozdelené do oblastí podľa špecifických pravidiel služieb. Parametre nasadenia, ako je počet delení a veľkosti buniek, určujú inžinieri so skúsenosťami v oblasti bunkovej architektúry.
Zabezpečovanie pre každý región sa plánuje podľa inžinierskeho plánu, ktorý zahŕňa bunky, klastre, opätovné použitie frekvencie a odovzdanie.
Bunka je základná geografická jednotka bunkového systému. Toto sú základňové staniceprenos signálu cez malé geografické oblasti, ktoré sú reprezentované ako šesťuholníky. Veľkosť každého sa líši v závislosti od krajiny. Kvôli obmedzeniam spôsobeným prírodným terénom a umelými štruktúrami skutočný tvar buniek nie je dokonalý šesťuholník.
Zhluk je skupina buniek. V klastri nie je opätovne použitý žiadny kanál.
Pretože pre mobilné systémy bolo k dispozícii len malé množstvo rádiových frekvencií, inžinieri museli nájsť spôsob, ako opätovne použiť rádiové kanály na uskutočňovanie viac ako jednej konverzácie súčasne. Rozhodnutie prijaté v tomto odvetví sa nazývalo plánovanie alebo opätovné použitie frekvencie. Opätovné použitie frekvencie bolo realizované reštrukturalizáciou architektúry mobilného telefónneho systému do konceptu celulárnej komunikácie.
Mobilné štandardy sú nasledovné: koncept opätovného použitia frekvencie je založený na priradení každej bunke skupiny rádiových kanálov používaných v malej geografickej oblasti. Bunkám je priradená skupina kanálov, ktorá je úplne odlišná od susedných podobných jednotiek. Oblasť ich pokrytia sa nazýva odtlačok. Táto stopa je ohraničená hranicou, takže rovnakú skupinu kanálov možno použiť v rôznych bunkách, ktoré sú od seba dostatočne vzdialené, aby si ich frekvencie nerušili.
Bunky s rovnakým číslom majú rovnakú sadu frekvencií. Ak je počet dostupných frekvencií 7, faktor opätovného použitia frekvencierovná sa 1/7. To znamená, že každá bunka využíva 1/7 dostupných mobilných kanálov.
Prekážky vo vývoji mobilných komunikácií
Bohužiaľ, ekonomické dôvody spôsobili, že koncept budovania kompletných systémov s mnohými malými plochami je nepraktický. Na prekonanie tohto problému vyvinuli operátori systému myšlienku delenia buniek. Keď sa oblasť služieb zaplní používateľmi, tento prístup sa používa na rozdelenie jednej oblasti na menšie. Mestské centrá teda možno rozdeliť na toľko oblastí, koľko je potrebné, aby poskytovali prijateľnú úroveň služieb v regiónoch s vysokou premávkou, zatiaľ čo väčšie a lacnejšie bunky možno použiť na pokrytie odľahlých vidieckych oblastí.
Posledná prekážka vo vývoji celulárnej siete súvisí s problémom, ktorý vznikol, keď sa účastník celulárnej siete počas hovoru presúval z jednej bunky do druhej. Keďže susedné oblasti nepoužívajú rovnaké rádiové kanály, hovor musí byť buď prerušený alebo prevedený z jedného rádiového kanála na druhý, keď používateľ prekročí čiaru medzi susednými bunkami.
Pretože prerušenie hovoru nie je povolené, bol vytvorený proces odovzdania. K odovzdaniu dochádza, keď mobilná telefónna sieť automaticky prepojí hovor na iný rádiový kanál, keď mobilné zariadenie prejde susednými bunkami.
Počas konverzácie sú obe strany na rovnakom hlasovom kanáli. Keď mobilné zariadenie opustí oblasť pokrytia tohtobunkové miesto, príjem zoslabne. V tomto bode používaná bunková lokalita požaduje odovzdanie. Systém prepne hovor na kanál s vyššou frekvenciou na novom mieste bez prerušenia hovoru alebo upozornenia používateľa. Hovor pokračuje, kým používateľ hovorí a volajúci si nevšimne odovzdanie.
Komponenty mobilného systému
Mobilný systém ponúka mobilným a prenosným telefónnym ústredniam rovnakú službu ako pevné ústredne cez konvenčné drôtové slučky. Je schopný obslúžiť desiatky tisíc predplatiteľov vo veľkej metropole. Systém mobilnej komunikácie pozostáva z nasledujúcich štyroch hlavných komponentov, ktoré spolupracujú pri poskytovaní mobilných telefónnych služieb predplatiteľom:
- Verejná komutovaná telefónna sieť (PSTN).
- Mobilná telefónna ústredňa (MTSO).
- Mobilná stránka s anténnym systémom.
- Mobilná účastnícka stanica (MSU).
PSTN pozostáva z lokálnych sietí, výmenných sietí a sietí na veľké vzdialenosti, ktoré spájajú telefóny a iné komunikačné zariadenia po celom svete.
MTSO je centrála mobilnej komunikácie. Nachádza sa v ňom komunikačné prepínacie centrum (MSC), poľné riadiace a reléové stanice na prepínanie hovorov z mobilných miest na ústredné ústredne káblových liniek (PSTN).
Pojem "bunka" sa používa na označenie fyzického umiestnenia rádiového zariadenia, ktoré poskytuje pokrytie bunky. Zoznam hardvéru umiestneného na mieste bunky zahŕňa napájacie zdroje,zariadenia rozhrania, RF vysielače a prijímače a anténne systémy.
Mobilná účastnícka jednotka sa skladá z riadiacej jednotky a transceivera, ktorý vysiela a prijíma rádiové prenosy do az bunky. K dispozícii sú tri typy MSU:
- Mobilný telefón (typický vysielací výkon 4,0 W).
- Prenosné (typický vysielací výkon 0,6 W).
- Prenosné (typický vysielací výkon je 1,6 W).
Škodlivé mobilné veže
Mobilná komunikácia je vo svojej dobe veľkým prielomom vo vede a technike, ktorý nezostal bez následkov. Priemysel mobilných telefónov naďalej tvrdí, že mobilné veže nepredstavujú zdravotné riziko, no v súčasnosti tomu verí menej ľudí.
Sú mobilné veže škodlivé? Bohužiaľ, správna odpoveď je áno. Mikrovlny môžu interferovať s elektromagnetickými poľami vášho tela a spôsobiť mnohé potenciálne zdravotné problémy:
- Bolesti hlavy.
- Strata pamäte.
- Kardiovaskulárny stres.
- Nízky počet spermií.
- Vrodené chyby.
- Rakovina.
Existujú silné dôkazy, že elektromagnetické žiarenie z veží je zdraviu škodlivé.
Príklad: Štúdiu o vplyve klietkovej veže na stádo dojného dobytka vykonala vláda spolkovej krajiny Bavorsko v Nemecku, výsledky boli zverejnené v roku 1998. Vztýčenie veže spôsobilo nepriaznivé zdravotné následky, čo malo za následok citeľný páddojivosť. Presun dobytka obnovil dojivosť. Presunom späť na pôvodnú pastvinu sa problém znovu vytvoril.
Mobilná komunikácia v Rusku
Zo 100 možných ruských mobilných kódov sa používa 79 a 21 je bezplatných. Bezplatné kódy sú v rezerve a zatiaľ nepatria žiadnemu operátorovi.
V Ruskej federácii je zaregistrovaných viac ako 80 spoločností pre mobilné komunikácie, ktoré poskytujú svoje služby v krajine. Mobilní operátori majú predvoľby vo formáte 9xx. Mobilné telefónne čísla majú desať číslic a začínajú +79xx alebo 89xx.
Medzi najväčších operátorov patria: MTS (Mobile TeleSystems), Beeline (Vympel-Communications), MegaFon, Tele2 (T2-Mobile). Operátori Veľkej trojky (MTS, Beeline a MegaFon) vlastnia celý rad čísel.
