Co je buněčná komunikace: definice, princip činnosti, připojení

Co je to buněčná komunikace, bez níž moderní člověk si nepředstavuje život? Jedná se o druh spojení, ve kterém je poslední kanál bezdrátový. Síť distribuovaný přes území zvané plástve, z nichž každá je podávána podle umístění alespoň jednoho vysílacího a přijímacího pevné, ale často - tři nebo buněčné základnových stanic. Poskytují pokrytí sítě buněk, které mohou být použity pro přenos hlasu, dat a dalších typů obsahu.

Jak to funguje?

Co je mobilní komunikace v akci? Buňka obvykle používá jinou sadu frekvencí sousedních aby se zabránilo rušení a poskytují zaručenou kvalitu služeb v každé buňce (princip „buňky“). Když jsou tyto buňky spojeny, poskytují rádiové pokrytí v rozšířené zeměpisné oblasti. To umožňuje velké množství přenosných přijímačů (například mobilní telefony, tablety a notebooky vybavených mobilních širokopásmových modemy, pagery apod. D.) Pro komunikaci mezi sebou a s pevnými přijímači a mobilní telefony v každém umístění v síti s použitím báze stanice, i když některé vysílače projíždějí během přenosu více článků.


, mobilní má řadu užitečných funkcí:
  • Velký kapacitu než jeden velký vysílač jako jeden a na stejné frekvenci, je možné použít více kanálů, pokud jsou vrůzných buněk.
  • Mobilní zařízení spotřebovávají méně energie, než když jsou připojeny k jednomu vysílači nebo satelitu, protože buňkové věže jsou blíže.
  • Velká oblast pokrytí než jeden pozemní vysílač, neboť další věžičky mohou být přidávány neurčitě a neomezují se pouze na viditelnost.
  • Jak se dnes vyvíjí?

    Velcí poskytovatelé telekomunikačních služeb nasadili celulární sítě pro vysílání hlasu a obsahu pro většinu obydlených zemí. To umožňuje mobilním telefonům a počítačům připojit se k standardní telefonní síti a veřejnému internetu.


    Regiony mobilních operátorů se mohou lišit od území země k malému objektu. Soukromé celulární sítě mohou být použity například pro výzkum nebo pro velké organizace a parky, například pro zasílání volání do místních orgánů veřejné bezpečnosti nebo taxislužby.
    Jaký mobilní operátor je dnes vůdce? K dnešnímu dni má každá země vlastní poskytovatele. V Rusku zaujímají první místo v prevalenci "MTS" a "MegaFon".

    Koncepce

    Co je mobilní komunikace a jak funguje? V systému buněčného rozhlasu je územní území, které musí být poskytnuto touto službou, rozděleno do buněk podle schématu, což závisí na charakteristice oblasti a na příjmu. Může být zhruba šestihranný, čtvercový,kulaté nebo některé jiné správné formy, ačkoli hexagonální plást je standardní. Každému z těchto buněk je přiřazena sada kmitočtů (f1 - f6), která mají odpovídající základnové rozhlasové stanice. Skupina frekvence mohou být znovu použity v jiných hřebenem, za předpokladu, že stejný kmitočet není použit v sousedních buněk znovu, protože to může způsobit, že kombinovaný interference kanálů.
    se zvýšila šířku pásma sítě, ve srovnání k síti s jedním vysílačem v důsledku spojovacích systémů pro mobilní komunikaci, vyvinuté Amos Joel Bell Labs, což umožnilo více příjemců ve stejné oblasti používají stejnou frekvenci při přepínání hovorů. Pokud je k dispozici jeden jednoduchý vysílač, může být při každém daném kmitočtu použit jediný hovor. Naneštěstí existuje určitá úroveň interference ze signálu z jiných buněk, které používají stejnou frekvenci. To znamená, že ve standardním systému FDMA mezi buňkami, které používat stejné frekvence by měla být alespoň jedna mezera.

    Jak vznikla tato technologie?

    První komerční generace 1G sítě byla zahájena v Japonsku Nippon Telegraph and Telephone (NTT) v roce 1979, jako první - v metropolitní oblasti Tokia. V průběhu pěti let bylo rozšířeno pokrýt celou populaci Japonska, a byl první celostátní síť 1G.

    kódující buněčný signál,

    K pochopení toho, co mobilní komunikační nutné zabývat se jeho standardy. Rozlišují se signály z několika různých vysílačůnásledující varianty vícenásobného přístupu:
  • s časovým dělením (TDMA);
  • s dělením frekvence (FDMA);
  • s kódovým dělením (CDMA);
  • , ortogonální frekvenční dělení (OFDMA).
  • V TDMA se časové intervaly vysílání a příjem používané různými uživateli v každé buňce liší navzájem. Ve FDMA se frekvence přenosu a příjmu používané různými uživateli v každé buňce liší od sebe. Princip CDMA je složitější, ale dosahuje stejného výsledku: Distribuované přijímače mohou vybrat jednu buňku a poslouchat ji. TDMA se používá v kombinaci s FDMA nebo CDMA v některých systémech, aby více kanálů v oblasti pokrytí jedné buňky.

    Současný trend

    Co je LTE mobilní připojení v tabletu? V poslední době také nasazení systémů založených na vícenásobným přístupem s ortogonálním kmitočtovým dělením, jako je LTE, opětovné použití kmitočtu 1. Vzhledem k tomu, tyto systémy nejsou distribuovat signál ve frekvenčním pásmu, řízení mezhsotovыmy radyoresursamy důležitý pro koordinaci přidělování prostředků mezi různými buňkami a buněčné omezující mezhsotovыh překážky Existují různé způsoby koordinace mezistátních překážek (ICIC), které jsou již ve standardu definovány. Koordinované plánování mnohomestnoe MIMO nebo multi-beam tváření je dalším příkladem vedení mezhsotovыmy radyoresursamy, které mohou být standardizovány v budoucnu.

    Vysílání zpráv a signálů

    Co je to mobilní komunikace? Definicevýše. Prakticky každý takový systém má určitý druh řečového mechanismu. Může být použita k distribuci informací na několik mobilních telefonů. Za tímto účelem se také používají buněčné zesilovače.

    typicky, například v mobilních telefonních systémů využívajících nejdůležitější přenosu informací kanály jsou nastaveny pro komunikaci jeden na jeden vztah mezi mobilním transceiverem a základnovou stanicí. Toto se nazývá buněčný signál. Obvykle se používají tři různé signalizační postupy: sekvenční, paralelní a selektivní. Podrobné údaje o postupu klávesnici se mírně liší od sítě do sítě, ale obvykle vědět, omezený počet buněk, který je telefon (tato skupina se nazývá pokrytí GSM nebo UMTS nebo směrovací zóna při účasti datové relace paket, v LTE buňce jsou seskupeny do sledování)
    Signál je doručen zasláním vysílané zprávy do všech těchto buněk. Signální zprávy mohou být použity k přenosu informací. K tomu dochází v pagerych v systémech CDMA pro odesílání zpráv SMS v systému UMTS, kde to zahrnuje nízké zpoždění zpoždění připojení paketů.

    Pohyb mezi agregáty a přenos dat

    Co je to mobilní spojení moderního typu? V mobilním systému, když se distribuované mobilní vysílače pohybují z buňky do buňky během nepřetržitého přepínání z jednohofrekvence buňky k druhé je prováděna elektronicky bez přerušení a bez obsluhy základnové stanice nebo ručního spínání. Toto se nazývá mobilní přenos dat. Pro nové mobilní zařízení je zpravidla vybrán nový kanál na nové základnové stanici, která mu bude sloužit. Pak přístroj automaticky přepne z aktuálního kanálu na nový a připojení pokračuje.
    Přesné podrobnosti o pohybu mobilního spojení z jedné základnové stanice na druhou se od systému výrazně liší.

    Síťová architektura GSM

    Nejběžnějším příkladem sítě je síť mobilního (mobilního) telefonu. Jedná se o přenosný telefon, který přijímá nebo volá prostřednictvím buňky (základna) nebo vysílá věž. Rádiové vlny slouží k přenosu signálů z mobilního telefonu nebo z něj. Moderní buněčné sítě používají buňky, protože rádiové frekvence jsou omezené společné zdroje. Mobilní stanice a kmitočty telefonní ústředny jsou řízeny počítačem a používají vysílače s nízkým výkonem, takže obvykle omezený počet rádiových frekvencí může být používán současně mnoha účastníky s menšími rušeními.

    Způsob připojení

    Mobilní síť využívá mobilní operátor pro dosažení pokrytí i šířky pásma pro své předplatitele. Velké zeměpisné oblasti jsou rozděleny na menší buňky, aby se zabránilo ztrátě signálu s přímým zobrazením a aby se udrželo velké množstvíaktivní telefony v této oblasti. All pokrytí připojeny k výměně (nebo přepínače), které jsou zase připojeny k veřejné telefonní síti.
    Co je mobilní připojení jako modem? Ve skutečnosti se jedná o podobný připojení přenáší pakety informací přes internet. Ve městech každá oblast mobilní síť může být rozsah cca 080 km, zatímco ve venkovských oblastech je tato hodnota může být až 8 km. Možná, že v otevřených oblastech, uživatel může přijímat signály z webu buněk do vzdálenosti 40 km od téměř všechny mobilní telefony používají mobilní GSM, CDMA a AMPS, termín „mobilní telefon“ je používán zaměnitelně s označením „mobilní“. Ale jeden musí vzít v úvahu některé rozdíly mezi těmito zařízeními. Co je mobilní telefon v iPhone? Je možné připojit k síti pomocí kombinace dvou standardů - GSM a CDMA. Satelitní telefony jsou však mobilní zařízení, která nekomunikují přímo s pozemní věží, ale mohou tak dělat nepřímo prostřednictvím družice.

    Jaké formáty připojení lze použít?

    Existuje celá řada různých digitálních celulárních technologických technologií, mezi které patří:
  • Globální systém pro mobilní komunikaci (GSM).
  • Packet Radio Service všeobecné účely (GPRS).
  • CDMAOne.
  • CDMA2000 je optimalizován pro přenos dat EV-DO).
  • Zlepšené datové rychlosti pro GSM (EDGE).
  • Univerzální systémmobilní komunikace (UMTS).
  • ​​
  • Digital Enhanced Wireless (DECT).
  • Digitální AMPS (IS-136 /TDMA).
  • Integrovaná digitální pokročilá síť (iDEN).
  • Přechod od stávajícího analogového k digitálnímu standardu byl proveden v Evropě a ve Spojených státech velmi odlišným způsobem. V důsledku toho Spojené státy nastavily soubor digitálních standardů a Evropa a mnoho zemí se přiblížilo k GSM. To vysvětluje zvláštnost práce iPhones v síti.

    Struktura celulární sítě

    Jednoduché znázornění sítě z hlediska radiokomunikace se skládá z následujících prvků:
  • Síť základnových stanic tvořících subsystém základnových stanic.
  • Hlavní přepínací síť existující pro zpracování hlasových a textových hovorů.
  • Síť s přepojováním paketů pro zpracování mobilních dat.
  • Komunikační telefonní síť obecně používaná pro připojení účastníků do širší telefonní sítě.
  • Tato síť je páteří systému GSM. Vykonává mnoho funkcí, které zajišťují, že zákazníci získají požadovanou službu, včetně správy mobility, registrace, nastavení hovorů a přenosu služeb. Každý telefon se připojuje k síti pomocí RBS (základnové stanice) v sektoru příslušné buňky, která se pak připojuje k mobilnímu přepínacímu centru (MSC). MSC komunikuje s telefonní sítí (PSTN). Odkaz z telefonu na RBS je definován jako uplink a zpáteční cesta je sestupná.

    Jakpřenášená data?

    Rádiové kanály využívají přenosové médium s účinností pomocí následujících režimů vícenásobného přístupu a multiplexování:
  • Frekvenční rozdělení (FDMA);
  • s časovým dělením (TDMA);
  • s kódovým dělením (CDMA);
  • s prostorovou separací (SDMA).
  • Malé buňky s menším pokrytím než základnové stanice jsou klasifikovány takto:
  • Microcell - méně než 2 kilometry.
  • Picocell je menší než 200 metrů.
  • Femtocell - asi 10 metrů.
  • Co je mobilní komunikace pro děti? Pod tímto pojmem se obvykle rozumí speciální "dětské" tarify se speciálními balíčky služeb.

    Mobilní přenos v mobilních sítích

    Když se mobilní uživatel během hovoru přesune z jedné buněčné oblasti do jiné, mobilní stanice vyhledá nový kanál připojení, aby se zabránilo přerušení hovoru. Jakmile se zjistí, síť vydá příkaz k mobilnímu zařízení k přepnutí na nový kanál a současně k němu přenáší hovor. Ve formátu CDMA sdílí několik telefonů určitý rádiový kanál. Signály jsou odděleny pseudo-zvukovým kódem (PN-kódem), který je specifický pro každé zařízení. Když se uživatel přesune z jedné buňky do druhé, telefon vytvoří současně rádiové spojení s několika místy (nebo sektory stejného místa). Toto je známé jako "služba měkkého přenosu", protože na rozdíl od tradičních buněčných technologií neexistuje jediný jednoznačný bod, kde by se telefon přepnul do buňky. To je důvod, pročpři použití tohoto standardu použijte mobilní zesilovače a internet. V intermodálních manipulátorech IS-95 a starších analogových systémech, jako je NMT, obvykle není možné během komunikace zkontrolovat cílový kanál. V takovém případě by měly být použity jiné metody, jako jsou kontrolní majáky v IS-95. To znamená, že při hledání nového kanálu je téměř vždy krátké přerušení spojení, které je doprovázeno rizikem neočekávaného návratu do starého kanálu. Pokud není trvalé připojení nebo může být přerušeno, bezdrátové zařízení se může spontánně pohybovat z jedné buňky do druhé a pak upozornit základnu nejsilnějším signálem.

    Volba buněčné frekvence v mobilních sítích

    Účinek frekvence na pokrytí buněk znamená, že různé frekvence jsou lépe vhodné pro různé účely. Nízké frekvence, jako je NMT 450 MHz, jsou velmi dobré pro pokrytí krajiny. GSM 900 (900 MHz) je optimálním řešením pro malé pokrytí města. GSM 1800 (18 GHz) začíná být omezena konstrukčními stěnami. UMTS s frekvencí 21 GHz je velmi podobné dosažení GSM 1800. V závislosti na specifikách oblasti, mobilní operátoři nastavit různé oblasti pokrytí a frekvence. Vyšší frekvence jsou nevýhodou, pokud jde o pokrytí, ale je rozhodující, pokud jde o šířku pásma. Malé buňky, které pokrývají například jednu patra budovy, jsou možné a stejná frekvence může být použita pro buňky, které jsou prakticky sousedy.

    Zónypokrytí a servis

    Oblast mobilní služby se může také lišit v důsledku rušení vysílacích systémů uvnitř i v okolí. To platí zejména v systémech založených na CDMA. Přijímač potřebuje určitý poměr signál /šum a vysílač nesmí vysílat s velmi vysokým výkonem, aby nedošlo k rušení ostatních vysílačů. Vzhledem k tomu, že hluk (šum) se zvyšuje kvůli zvýšení příjmu z vysílače, signál se zkresluje a nakonec se stává nepoužitelným. V systémech se systémem CDMA je velmi patrný účinek rušení od ostatních mobilních vysílačů ve stejné buňce v oblasti pokrytí. Příklady celulárního pokrytí lze vidět zkoumáním některých pokryvných map poskytnutých reálnými poskytovateli na jejich webových stránkách nebo prohlížením nezávislých davů, jako je OpenSignal. Vidí, který mobilní operátor pracuje na jednom nebo na druhém území. V některých případech mohou indikovat polohu vysílače, v jiných lze jej vypočítat stanovením maximálního pokrytí. Pro rozšíření oblasti buňky do velkých oblastí se používá buněčný opakovač. Od širokopásmových opakovačů pro domácí a kancelářské použití až po inteligentní nebo digitální opakovače pro průmyslové aplikace. Každý mobilní poskytovatel má svůj vlastní rozsah čísel, obvykle kódem. Lze jej použít k určení oblasti a provozovatele mobilní sítěvolajícího.

    Související publikace