Co je to mobilní telefon? Je to systém, který využívá velké množství bezdrátových vysílačů s nízkým výkonem k vytvoření buněk, hlavní geografické oblasti pokrytí bezdrátového komunikačního systému. Proměnné úrovně výkonu umožňují určit velikosti buněk podle hustoty účastníků a regionálních potřeb.
Když se mobilní uživatelé přesouvají z buňky do buňky, jejich konverzace se „přenáší“mezi těmito oblastmi, aby byla zajištěna nepřetržitá služba. Kanály (frekvence) používané v jedné takové jednotce lze znovu použít v jiné na určitou vzdálenost.
Mobilní je…
Celular označuje službu Enhanced Mobile Phone Service (AMPS), která rozděluje geografickou oblast na oblasti zvané buňky. Účelem tohoto rozdělení je maximálně využít omezený počet přenosových frekvencí.
Cellular je forma komunikační technologie, která umožňuje používání mobilních telefonů.
Mobilní telefonje obousměrné rádio, které poskytuje současné vysílání a příjem.
Mobilní mobilní komunikace je založena na geografickém rozdělení oblasti komunikačního pokrytí. Každé buňce je přidělen určitý počet frekvencí (nebo kanálů), které umožňují velkému počtu účastníků současně vést konverzace.
Společným prvkem všech generací mobilních komunikačních technologií je používání určitých rádiových frekvencí (RF) a také jejich opětovné použití. To vám umožní poskytovat služby velkému počtu předplatitelů a zároveň snížit počet kanálů (šířku pásma). Umožňuje vám také vytvářet široké sítě plnou integrací pokročilých funkcí mobilních telefonů.
Nárůst poptávky a spotřeby, stejně jako rozvoj různých typů služeb, urychlil rychlý technologický rozvoj moderních sítí a také neustálé zlepšování samotných mobilních zařízení.
Jak funguje mobilní komunikace
Každý mobilní telefon používá pro komunikaci s mobilní sítí samostatný dočasný rádiový kanál. Tato stránka podporuje komunikaci s mnoha telefony současně pomocí jednoho kanálu na telefon. Kanály používají dvojici mobilních frekvencí:
- Přímá linka pro přenos z mobilní sítě.
- Reverzní linka, aby mobilní stránka mohla přijímat hovory od uživatelů.
Rádiová energie se na vzdálenost rozptyluje, takže mobilní telefony musí zůstat v blízkosti základnové stanice, aby zůstaly v kontaktu. Základní struktura mobilusítě zahrnují telefonní systémy a rádiové služby.
Princip mobilní komunikace (pro figuríny)
Proces začíná aktivací čipu zadáním PIN kódu vložené SIM karty. Poté je celulární signál přenášen přes řídicí kanály. Odpověď na volané číslo je přenášena přes volný řídící kanál do antény základnové stanice, odkud je přenášena do mobilní ústředny.
Ústředna hledá základnovou stanici s maximální silou signálu mobilního telefonu mobilního účastníka a přepne na ni konverzaci.
Počáteční architektura telefonního systému
Tradiční mobilní služba byla strukturována podobně jako televizní vysílání: jeden velmi výkonný vysílač, umístěný na nejvyšším místě v oblasti, by vysílal až do okruhu padesáti kilometrů.
Mobilní koncept strukturoval telefonní síť odlišně. Místo použití jednoho výkonného vysílače bylo v oblasti pokrytí mobilní sítí umístěno mnoho vysílačů s nízkým výkonem.
Například rozdělením oblasti na sto různých oblastí (buněk) s vysílači s nízkým výkonem pomocí dvanácti konverzací (kanálů) by se teoreticky mohla kapacita systému zvýšit z dvanácti konverzací nebo hlasových kanálů pomocí jednoho výkonného vysílače na dvanáct sto konverzací (kanálů) pomocí sta vysílačů s nízkým výkonem.
Městská oblast nakonfigurována jako tradičnímobilní telefonní síť s jedním výkonným vysílačem.
Mobilní komunikační systém využívající mobilní koncept
Problémy s rušením způsobené mobilními zařízeními používajícími stejný kanál v sousedních oblastech prokázaly, že všechny kanály nelze znovu použít v každé buňce. Ačkoli to ovlivnilo efektivitu původního konceptu, opětovné použití frekvence se stalo životaschopným řešením problémů systémů mobilní telefonie.
Inženýři zjistili, že účinek rušení nesouvisí se vzdáleností mezi zónami, ale s poměrem vzdálenosti k výkonu (poloměru) zónových vysílačů. Zmenšením okruhu zóny o padesát procent mohou poskytovatelé služeb zčtyřnásobit počet potenciálních zákazníků v zóně.
Systémy založené na oblastech s poloměrem jednoho kilometru budou mít stokrát více kanálů než systémy založené na oblastech s poloměrem deseti kilometrů. Spekulace vedly k závěru, že zmenšením poloměru zóny na několik set metrů bylo možné obsloužit miliony hovorů.
Culární koncept využívá proměnlivé nízké úrovně výkonu, což umožňuje buňkám přizpůsobit hustotu účastníků a potřeby oblasti. Jak populace roste, mohou být přidány buňky, aby se tomuto růstu přizpůsobily.
Buněčné frekvence použité v jednom shluku buněk lze znovu použít v jiných buňkách. Konverzace lze předávat z buňky do buňky, aby byla zachována konstantatelefonní spojení, když se uživatel mezi nimi pohybuje.
Mobilní rádiová zařízení (základnová stanice) mohou komunikovat s mobilními telefony, pokud jsou v dosahu. Rádiová energie se na vzdálenost rozptyluje, takže mobilní telefony musí být v provozním dosahu základnové stanice. Stejně jako dřívější mobilní rádiový systém komunikuje základnová stanice s mobilními telefony prostřednictvím kanálu.
Kanál se skládá ze dvou frekvencí: jedna pro vysílání do základnové stanice a jedna pro příjem informací ze základnové stanice.
Architektura buněčného systému
Vzrůstající poptávka a nízká kvalita stávajících služeb přiměly poskytovatele mobilních služeb, aby prozkoumali způsoby, jak zlepšit kvalitu služeb a podporovat více uživatelů na jejich systémech. Vzhledem k tomu, že množství frekvenčního spektra dostupného pro mobilní mobilní použití bylo omezené, bylo nutné efektivní využití požadovaných frekvencí k pokrytí komunikací.
V dnešních mobilních telefonech jsou venkovské a městské oblasti rozděleny do oblastí podle specifických pravidel služeb. Parametry nasazení, jako je počet dělení a velikosti buněk, určují inženýři se zkušenostmi s celulární architekturou.
Zabezpečování pro každý region je plánováno podle inženýrského plánu, který zahrnuje buňky, klastry, opětovné použití frekvence a předání.
Buňka je základní geografickou jednotkou buněčného systému. Toto jsou základnové stanicepřenos signálu přes malé geografické oblasti, které jsou reprezentovány jako šestiúhelníky. Velikost každého se liší podle krajiny. Kvůli omezením způsobeným přírodním terénem a umělými strukturami není skutečný tvar buněk dokonalý šestiúhelník.
Shluk je skupina buněk. V clusteru není znovu použit žádný kanál.
Protože pro mobilní systémy bylo k dispozici pouze malé množství rádiových frekvencí, museli inženýři najít způsob, jak znovu použít rádiové kanály k vedení více než jedné konverzace najednou. Rozhodnutí přijaté průmyslem se nazývalo plánování nebo opětovné použití frekvence. Opětovné použití frekvence bylo realizováno restrukturalizací architektury mobilního telefonního systému do konceptu celulární komunikace.
Cellulární standardy jsou následující: koncept opětovného použití frekvence je založen na přiřazení každé buňce skupiny rádiových kanálů používaných v malé geografické oblasti. Buňkám je přiřazena skupina kanálů, která je zcela odlišná od sousedních podobných jednotek. Oblast jejich pokrytí se nazývá otisk. Tato stopa je ohraničena hranicí, takže stejnou skupinu kanálů lze použít v různých buňkách, které jsou od sebe dostatečně daleko, aby se jejich frekvence nerušily.
Buňky se stejným číslem mají stejnou sadu frekvencí. Pokud je počet dostupných frekvencí 7, faktor opětovného použití frekvencerovná se 1/7. To znamená, že každá buňka využívá 1/7 dostupných mobilních kanálů.
Překážky ve vývoji mobilních komunikací
Bohužel kvůli ekonomickým úvahám je koncept budování kompletních systémů s mnoha malými plochami nepraktický. K překonání tohoto problému vyvinuli operátoři systému myšlenku dělení buněk. Když se oblast služeb zaplní uživateli, tento přístup se používá k rozdělení jedné oblasti na menší. Městská centra tak mohou být rozdělena do tolika oblastí, kolik je potřeba, aby poskytovala přijatelnou úroveň služeb v oblastech s vysokou návštěvností, zatímco větší a levnější buňky lze použít k pokrytí odlehlých venkovských oblastí.
Poslední překážka ve vývoji celulární sítě souvisí s problémem, který vznikl, když se mobilní účastník během hovoru přestěhoval z jedné buňky do druhé. Vzhledem k tomu, že sousední oblasti nepoužívají stejné rádiové kanály, musí být hovor buď přerušen nebo převeden z jednoho rádiového kanálu na druhý, když uživatel překročí linii mezi sousedními buňkami.
Protože přerušení hovoru není povoleno, byl vytvořen proces předání. K předání dojde, když mobilní telefonní síť automaticky převede hovor na jiný rádiový kanál, když mobilní zařízení projde sousedními buňkami.
Během konverzace jsou obě strany na stejném hlasovém kanálu. Když mobilní zařízení opustí oblast pokrytí tohotomísto buňky, příjem zeslábne. V tomto okamžiku používaný web buňky požaduje předání. Systém přepne hovor na kanál s vyšší frekvencí na novém místě, aniž by přerušil hovor nebo upozornil uživatele. Hovor pokračuje, dokud uživatel mluví a volající si předání nevšimne.
Součásti mobilního systému
Mobilní systém nabízí mobilním a přenosným telefonním ústřednám stejné služby jako pevné ústředny přes konvenční drátové smyčky. Je schopen obsloužit desítky tisíc předplatitelů ve velké metropoli. Mobilní komunikační systém se skládá z následujících čtyř hlavních součástí, které spolupracují při poskytování mobilních telefonních služeb účastníkům:
- Veřejná telefonní síť (PSTN).
- Ústředna mobilních telefonů (MTSO).
- Buňka s anténním systémem.
- Mobile Subscriber Station (MSU).
PSTN se skládá z místních sítí, výměnných sítí a sítí na dlouhé vzdálenosti, které spojují telefony a další komunikační zařízení po celém světě.
MTSO je ústředí mobilních komunikací. Je v něm umístěno komunikační přepínací centrum (MSC), polní řídicí a přenosové stanice pro přepojování hovorů z mobilních sítí do ústředí pro pevné linky (PSTN).
Pojem "buňka" se používá k označení fyzického umístění rádiového zařízení, které zajišťuje pokrytí buňky. Seznam hardwaru umístěného na místě buňky zahrnuje napájecí zdroje,rozhraní, RF vysílače a přijímače a anténní systémy.
Mobilní účastnická jednotka se skládá z řídicí jednotky a transceiveru, který vysílá a přijímá rádiové přenosy do az buňky. K dispozici jsou tři typy MSU:
- Mobilní telefon (typický vysílací výkon 4,0W).
- Přenosné (typický vysílací výkon 0,6 W).
- Přenosné (typický vysílací výkon je 1,6W).
Škodlivé mobilní věže
Buněčná komunikace je ve své době velkým průlomem ve vědě a technice, který se neobešel bez následků. Průmysl mobilních telefonů nadále tvrdí, že mobilní věže nepředstavují zdravotní riziko, ale v dnešní době tomu věří méně lidí.
Jsou mobilní věže škodlivé? Bohužel správná odpověď je ano. Mikrovlny mohou rušit elektromagnetická pole vašeho těla a způsobit mnoho potenciálních zdravotních problémů:
- Bolesti hlavy.
- Ztráta paměti.
- Kardiovaskulární stres.
- Nízký počet spermií.
- Vrozené vady.
- Rakovina.
Existují pádné důkazy, že elektromagnetické záření z věží je zdraví škodlivé.
Příklad: Studii vlivu klecové věže na stádo mléčného skotu provedla vláda spolkové země Bavorsko v Německu, výsledky byly zveřejněny v roce 1998. Vztyčení věže způsobilo nepříznivé zdravotní následky, což vedlo k citelnému pádudojivost. Přesun skotu obnovil dojivost. Přesunutím zpět na původní pastvu se problém znovu vytvořil.
Mobilní komunikace v Rusku
Ze 100 možných ruských mobilních kódů je použito 79 a 21 je zdarma. Bezplatné kódy jsou v rezervě a zatím nepatří žádnému operátorovi.
V Ruské federaci je registrováno více než 80 společností pro mobilní komunikaci, které poskytují své služby v zemi. Mobilní operátoři mají předvolby ve formátu 9xx. Mobilní telefonní čísla jsou desetimístná a začínají +79xx nebo 89xx.
Mezi největší operátory patří: MTS (Mobile TeleSystems), Beeline (Vympel-Communications), MegaFon, Tele2 (T2-Mobile). Operátoři velké trojky (MTS, Beeline a MegaFon) vlastní celou řadu čísel.
