Čo je bunková komunikácia: definícia, princíp operácie, spojenie

Čo je to mobilná komunikácia, bez ktorých moderný človek nemôže predstaviť život? Toto je druh spojenia, v ktorom je posledný kanál bezdrôtový. Sieť distribuovaný cez územie zvané plástu, z ktorých každá je podávaná podľa umiestnenia aspoň jedného vysielacieho a prijímacieho pevné, ale často - tri alebo bunkové základňových staníc. Poskytujú pokrytie siete buniek, ktoré môžu byť použité pre prenos hlasu, dát a ďalších typov obsahu.

Ako to funguje?

Čo je bunková komunikácia v akcii? Bunka zvyčajne používa inú sadu frekvencií susedných aby sa zabránilo rušeniu a poskytujú zaručenú kvalitu služieb v každej bunke (princíp "bunky"). Pri kombinácii poskytujú tieto bunky rádiové pokrytie v rozšírenej geografickej oblasti. To umožňuje veľké množstvo prenosných prijímačov (napríklad mobilné telefóny, tablety a notebooky vybavených mobilných širokopásmových modemy, pagery apod. D.) Pre komunikáciu medzi sebou a s pevnými prijímačmi a mobilné telefóny v každom umiestnení v sieti s použitím bázy staníc, aj keď niektoré vysielače prechádzajú viacerými bunkami počas prenosu.


, mobilné má rad užitočných funkcií:
  • Veľký kapacitu ako jeden veľký vysielač ako jeden a na rovnakej frekvencii, je možné použiť viac kanálov, ak sú vrôznych buniek.
  • Mobilné zariadenia spotrebúvajú menej energie, než keď sú pripojené k jednému vysielaču alebo satelitu, pretože bunkové veže sú bližšie.
  • Veľká oblasť pokrytia ako jeden pozemný vysielač, keďže dodatočné bunkové veže sa môžu pridávať neobmedzene a nie sú obmedzené na viditeľnosť.
  • Ako ste sa dnes rozvinuli?

    Veľkí poskytovatelia telekomunikačných služieb nasadili bunkové siete na vysielanie hlasu a obsahu pre väčšinu obyvateľov zeme. To umožňuje mobilným telefónom a počítačom pripojiť sa k štandardnej telefónnej sieti a verejnému internetu.


    Regióny mobilných operátorov sa môžu líšiť od územia krajiny až po malý objekt. Súkromné ​​celulárne siete sa môžu použiť napríklad na výskum alebo na veľké organizácie a parky, napríklad na zasielanie volaní do miestnych orgánov verejnej bezpečnosti alebo taxislužby.
    Ktorý mobilný operátor je dnes vodcom? Každá krajina má doteraz vlastných poskytovateľov. V Rusku na prvom mieste v prevalencii zaberajú "MTS" a "MegaFon".

    Koncepcia

    Čo je mobilná komunikácia a ako funguje? V systéme celulárneho rozhlasu je pozemné územie, ktoré musí poskytovať táto služba, rozdelené na bunky podľa schémy, ktorá závisí od charakteristík oblasti a príjmu. Môže byť zhruba šesťuholníkový, štvorcový,okrúhle alebo niektoré iné správne formy, hoci hexagonálna voština je štandardná. Každému z týchto buniek je priradená skupina frekvencií (f1 - f6), ktorá má príslušné základňové rozhlasové stanice. Frekvenčné pásmo sa môže opätovne použiť v iných bunkách za predpokladu, že podobné frekvencie sa v susedných bunkách opakovane nepoužívajú, pretože to môže spôsobiť rušenie v kombinovanom kanáli.
    sa zvýšila šírku pásma siete, v porovnaní k sieti s jedným vysielačom v dôsledku spojovacích systémov pre mobilnú komunikáciu, vyvinuté Amos Joel Bell Labs, čo umožnilo viac príjemcov v rovnakej oblasti používajú rovnakú frekvenciu pri prepínaní hovorov. Ak existuje jeden jednoduchý vysielač, môže byť pri každom danom kmitočte použitý iba jeden hovor. Nanešťastie existuje nevyhnutne určitá miera interferencie zo signálu z iných buniek, ktoré používajú rovnakú frekvenciu. To znamená, že musí existovať aspoň jedna medzera v štandardnom FDMA medzi bunkami, ktoré opakovane používajú rovnakú frekvenciu.

    Ako vznikla táto technológia?

    Prvá obchodná sieť generácie 1G bola uvedená do prevádzky v Japonsku v roku 1979 Nippon Telegraph a Telephone (NTT), spočiatku v hlavnom meste Tokio. V priebehu piatich rokov bolo rozšírené pokryť celú populáciu Japonska, a bol prvý celoštátnu sieť 1G.

    kódujúci bunkový signál,

    K pochopeniu toho, čo mobilný komunikačný nutné zaoberať sa jeho štandardy. Rozlišovali sa signály z viacerých vysielačovnasledujúce odrody viacnásobného prístupu:
  • s časovým rozdelením (TDMA);
  • s frekvenčným rozdelením (FDMA);
  • s kódovým delením (CDMA);
  • , ortogonálne na frekvenčné delenie (OFDMA).
  • V TDMA sa časové intervaly vysielania a príjmu používané rôznymi používateľmi v každej bunke navzájom líšia. V FDMA sa frekvencie vysielania a príjmu, ktoré používajú rôzni užívatelia v každej bunke, navzájom líšia. Princíp CDMA je zložitejší, ale dosahuje rovnaký výsledok: Distribuované prijímače môžu vybrať jednu bunku a počúvať ju. TDMA sa používa v spojení s FDMA alebo CDMA v mnohých systémoch na poskytovanie viacerých kanálov v oblasti pokrytia jednej bunky.

    Súčasný trend

    Čo je to LTE mobilné pripojenie v tablete? V poslednej dobe tiež nasadenie systémov založených na viacnásobným prístupom s ortogonálnymi kmitočtovým delením, ako je LTE, opätovné použitie kmitočtu 1. Vzhľadom k tomu, tieto systémy nie sú distribuovať signál vo frekvenčnom pásme, riadenie mezhsotovыmy radyoresursamy dôležitý pre koordináciu prideľovania prostriedkov medzi rôznymi bunkami a bunkovej obmedzujúce mezhsotovыh interferencie. Existujú rôzne spôsoby, ako mezhsotovыh interferencie koordinácie (Ičići), sú definované v norme. Koordinované plánovanie mnohomestnoe MIMO alebo multi-beam tvárnenie je ďalším príkladom vedenie mezhsotovыmy radyoresursamy, ktoré môžu byť štandardizované v budúcnosti.

    Vysielanie správ a signálov

    Čo je bunková komunikácia? definíciavyššie. Prakticky každý takýto systém má určitý druh mechanizmu reči. Môže sa použiť priamo na distribúciu informácií na niekoľko mobilných telefónov. Na tento účel sa používajú aj bunkové zosilňovače.

    typicky, napríklad v mobilných telefónnych systémov využívajúcich najdôležitejšie prenosu informácií kanály sú nastavené pre komunikáciu jeden na jeden vzťah medzi mobilným transceiveru a základňovou stanicou. Toto sa nazýva bunkový signál. Obvykle sa používajú tri rôzne signalizačné postupy: sekvenčné, paralelné a selektívne. Podrobné údaje o postupe klávesnici sa mierne líšia od siete do siete, ale zvyčajne vedieť, obmedzený počet buniek, ktorý je telefón (táto skupina sa nazýva pokrytie GSM alebo UMTS alebo smerovacie zóna pri účasti dátovej relácie paket, v LTE bunke sú zoskupené do tracking).
    signalizácia sa vykoná prenosom vysielania správy všetkým týmto bunkám. Signálne správy je možné použiť na prenos informácií. Jedná sa o pager CDMA na odoslanie SMS správ v systéme UMTS, kde sa jedná nízku latenciu v downlink paketových dát.

    , pohyb medzi tesnením a údajov

    Čo je moderný bunkový typ? V systéme celulárnej mobilnej vysielačov distribuované pri pohybe z bunky do bunky v priebehu kontinuálneho prepínanie z jedného pripojeniafrekvencia článku na druhú sa uskutočňuje elektronicky bez prerušenia a bez obsluhy základňovej stanice alebo manuálneho spínania. Toto sa nazýva mobilný prenos dát. Spravidla je pre mobilné zariadenie automaticky vybraný nový kanál na novej základňovej stanici, ktorá bude slúžiť. Potom sa zariadenie automaticky prepne z aktuálneho kanála na nový a spojenie pokračuje.
    Presné podrobnosti o pohybe bunkového spojenia z jednej základňovej stanice na druhú sa značne menia od systému po systém.

    Sieťová architektúra GSM

    Najbežnejším príkladom siete je sieť mobilného (mobilného) telefónu. Jedná sa o prenosný telefón, ktorý prijíma alebo volá cez bunku (základňu) alebo vysiela vežu. Rádiové vlny slúžia na prenos signálov z mobilného telefónu alebo z neho. Moderné bunkové siete používajú bunky, pretože rádiové frekvencie sú obmedzené spoločné zdroje. Bunkové stanice a frekvencie telefónnej ústredne sú riadené počítačom a používajú vysielače s nízkym výkonom, takže zvyčajne obmedzený počet rádiových frekvencií môže byť súčasne používaný mnohými účastníkmi s menším zásahom.

    Spôsob pripojenia

    Mobilná sieť využíva mobilný operátor na dosiahnutie pokrytia aj šírky pásma pre svojich účastníkov. Veľké geografické oblasti sú rozdelené na menšie bunky, aby sa zabránilo strate signálu s priamym pohľadom a aby sa zachovalo veľké množstvoaktívnych telefónov v tejto oblasti. All pokrytie pripojené k výmene (alebo prepínače), ktoré sú zase pripojené k verejnej telefónnej sieti.
    Čo je mobilné pripojenie ako modem? V skutočnosti je to podobné spojenie, prenáša pakety informácií cez internet. V mestách každá oblasť mobilná sieť môže byť rozsah približne 080 km, zatiaľ čo vo vidieckych oblastiach je táto hodnota môže byť až 8 km. Možno, že v otvorených oblastiach, užívateľ môže prijímať signály z webu buniek do vzdialenosti 40 km od takmer všetky mobilné telefóny používajú mobilné GSM, CDMA a AMPS, termín "mobilný telefón" je používaný zamieňajú s označením "mobilný". Musíme však brať do úvahy niektoré rozdiely medzi týmito zariadeniami. Čo je mobilné pripojenie v telefóne iPhone? Je to príležitosť pripojiť sa k sieti, a to súčasne s použitím dvoch štandardov - GSM a CDMA. Avšak, satelitné telefóny - mobilné zariadenia, ktorý nie je spojený priamo s pozemnou bunkovej veže, ale môže tak urobiť nepriamo cez satelit.

    Aké formáty pripojenia je možné použiť?

    Existuje celý rad rôznych digitálnych mobilných technológií, vrátane:
  • Globálny systém pre mobilné komunikácie (GSM).
  • Služba všeobecného paketového rádiového prenosu (GPRS).
  • CDMAOne.
  • CDMA2000 je optimalizovaný pre prenos údajov EV-DO).
  • Zlepšené dátové rýchlosti pre GSM (EDGE).
  • Univerzálny systémmobilná komunikácia (UMTS).
  • Digitálne rozšírené bezdrôtové pripojenie (DECT).
  • Digitálne AMPS (IS-136 /TDMA).
  • Integrovaná digitálna pokročilá sieť (iDEN).
  • Prechod z existujúceho analógového na digitálny štandard bol vykonaný v Európe a Spojených štátoch veľmi odlišným spôsobom. V dôsledku toho Spojené štáty stanovili súbor digitálnych noriem a Európa a mnohé krajiny sa priblížili k GSM. To vysvetľuje funkciu práce telefónov iPhone v sieti.

    Štruktúra celulárnej siete

    Jednoduché zobrazenie siete z hľadiska rádiovej komunikácie pozostáva z týchto prvkov:
  • Sieť základňových staníc, ktoré tvoria subsystém základňových staníc.
  • Hlavná prepínacia sieť existujúca na spracovanie hlasových a textových volaní.
  • Sieť s prepájaním paketov na spracovanie mobilných dát.
  • Komunikačná telefónna sieť so všeobecným používaním na pripojenie účastníkov k širšej telefónnej sieti.
  • Táto sieť je chrbticou systému GSM. Vykonáva mnoho funkcií, ktoré zabezpečujú, aby zákazníci dostávali požadovanú službu vrátane správy mobility, registrácie, nastavenia hovorov a prenosu služieb. Každý telefón sa pripája k sieti pomocou RBS (základňovej stanice) v sektore príslušnej bunky, ktorá sa spája s mobilným spínacím stredom (MSC). MSC komunikuje s telefónnou sieťou (PSTN). Odkaz z telefónu na RBS je definovaný ako uplink a spiatočná cesta je smerom nadol.

    Akoprenášané údaje?

    rádiových kanálov pomocou prenosové médium výkonu pomocou týchto systémov s viacnásobným prístupom a multiplexováním:
  • s rozdielnymi frekvenciami (FDMA);
  • s časovým rozdelením (TDMA);
  • s kódovým delením (CDMA);
  • s priestorovým oddelením (SDMA).
  • Malé bunky s menším pokrytím než základňové stanice sú klasifikované takto:
  • Microcell - menej ako 2 kilometre.
  • Picocell je menej ako 200 metrov.
  • Femtocell - asi 10 metrov.
  • Čo je bunková komunikácia pre deti? Pod týmto výrazom sa zvyčajne rozumejú špeciálne "detské" tarify so špeciálnymi balíčkami služieb.

    Mobilný prenos v mobilných sieťach

    Keď sa mobilný používateľ počas hovoru pohybuje z jednej bunkovej oblasti do druhej, mobilná stanica vyhľadá nový kanál pripojenia, aby sa predišlo prerušeniu hovoru. Hneď ako sa zistí, že sieť vymaže príkaz mobilného zariadenia, aby prepol na nový kanál a súčasne preniesol hovor naň. Vo formáte CDMA niekoľko telefónov zdieľa určitý rádiový kanál. Signály sú oddelené pseudo-zvukovým kódom (PN-kódom), ktorý je špecifický pre každé zariadenie. Keď sa používateľ presunie z jednej bunky do druhej, telefón vytvorí súčasne rádiové spojenie s viacerými miestami (alebo sektormi toho istého miesta). Toto je známe ako služba "mäkkého prenosu", pretože na rozdiel od tradičnej celulárnej technológie neexistuje žiadny jednoznačný bod, v ktorom by sa telefón prepínal do bunky. Pretopri používaní tohto štandardu použite bunkové zosilňovače a internet. V intermodálnych manipulátoroch IS-95 a starších analógových systémoch, ako je NMT, zvyčajne nie je možné overovať cieľový kanál počas komunikácie. V tomto prípade by sa mali použiť iné metódy, ako napríklad kontrolné majáky v IS-95. To znamená, že pri vyhľadávaní nového kanála je takmer vždy krátke prerušenie pripojenia, ktoré je sprevádzané rizikom neočakávaného návratu k starému. Ak nie je trvalé pripojenie alebo môže byť prerušené, bezdrôtové zariadenie sa môže spontánne presunúť z jednej bunky do druhej a potom upozorniť základňu na najsilnejší signál.

    Voľba bunkovej frekvencie v mobilných sieťach

    Vplyv frekvencie na pokrytie buniek znamená, že rôzne frekvencie sú lepšie prispôsobené na rôzne účely. Nízke frekvencie, ako napríklad NMT 450 MHz, sú veľmi vhodné na pokrytie vidieka. GSM 900 (900 MHz) je optimálnym riešením pre malé mestské pokrytie. GSM 1800 (18 GHz) začína byť obmedzená konštrukčnými stenami. UMTS s frekvenciou 21 GHz je veľmi podobná dosiahnutiu GSM 1800. V závislosti od špecifikácií regiónu si mobilní operátori nastavujú rôzne oblasti pokrytia a frekvencie. Vyššie frekvencie sú nevýhodou, pokiaľ ide o pokrytie, ale je to dôležité, pokiaľ ide o šírku pásma. Malé bunky, ktoré pokrývajú napríklad jednu podlahu budovy, sú možné a rovnaká frekvencia sa môže použiť pre bunky, ktoré sú prakticky susedmi.

    Zónypokrytie a servis

    Mobilná oblasť služieb sa môže tiež líšiť v dôsledku interferencie vysielacích systémov vo vnútri aj okolo neho. To platí najmä v systémoch založených na CDMA. Prijímač potrebuje určitý pomer signál /šum a vysielač nesmie vysielať pri veľmi vysokom výkone, aby nedošlo k rušeniu s inými vysielačmi. Keďže šum (zvuk) stúpa v dôsledku zvýšenia prijatého výkonu vysielača, signál sa deformuje a nakoniec sa stáva nepoužiteľným. V systémoch založených na CDMA je veľmi nápadný vplyv interferencie od iných mobilných vysielačov v tej istej bunke v oblasti pokrytia. Príklady bunkového pokrytia možno vidieť preskúmaním niektorých map pokrytia poskytnutých reálnymi poskytovateľmi na ich webových stránkach alebo prezeraním nezávislých crowdsourcingových kariet, ako je OpenSignal. Môžu vidieť, ktorý mobilný operátor pracuje na jednom alebo druhom území. V niektorých prípadoch môžu indikovať polohu vysielača, v iných sa môže vypočítať určením bodu maximálneho pokrytia. Bunkový opakovač sa používa na rozšírenie oblasti bunky na veľké plochy. Od širokopásmových opakovačov pre domáce a kancelárske použitie až po inteligentné alebo digitálne zosilňovače pre priemyselné aplikácie. Každý mobilný poskytovateľ má vlastný rozsah čísel, zvyčajne podľa kódu. Môže sa použiť na určenie regiónu a mobilného operátoraPredplatiteľ prevádza volanie.

    Súvisiace publikácie