Hva er mobilkommunikasjon, uten hvilken en moderne person ikke kan forestille seg livet? Dette er typen tilkobling der den siste kanalen er trådløs. Nettverket er fordelt over landområder som kalles celler, som hver betjenes av minst én fastplassert transceiver, men oftest av tre mobil- eller base-transceiverstasjoner. De gir cellen nettverksdekning som kan brukes til å bære tale, data og andre typer innhold.
Hvordan fungerer det?
Hva er mobilnett i aksjon? En celle bruker vanligvis et annet sett med frekvenser enn naboer for å unngå interferens og sikre en garantert tjenestekvalitet i hver celle (celleprinsipp). Når de kombineres, gir disse cellene radiodekning over et utvidet geografisk område. Dette tillater et betydelig antall bærbare transceivere (for eksempel mobiltelefoner, nettbrett og bærbare datamaskiner utstyrt med mobilt bredbåndsmodem, personsøkere osv.) kommuniserer med hverandre og med faste transceivere og telefoner hvor som helst på nettverket via basestasjoner, selv om noen transceivere passerer gjennom flere celler under overføring.
Mobilkommunikasjon har en rekke nyttige funksjoner:
- Høyere kapasitans enn én stor sender, siden samme frekvens kan brukes på flere kanaler hvis de er i forskjellige celler.
- Mobile enheter bruker mindre strøm enn når de er koblet til en enkelt sender eller satellitt fordi mobilmaster er nærmere.
- Større dekning enn en enkelt bakkenettsender ettersom flere mobiltårn kan legges til på ubestemt tid og er ikke begrenset i synlighet.
Hvor avansert er dette i dag?
Større telekommunikasjonstjenesteleverandører har distribuert mobilnettverk for tale- og innholdsoverføring over det meste av jordens bebodde territorium. Dette gjør at mobiltelefoner og dataenheter kan koble seg til standard telefonnettverk og det offentlige Internett.
Regioner av mobiloperatører kan være forskjellige - fra landets territorium til et lite objekt. Private mobilnettverk kan brukes til forskning eller for store organisasjoner og parker, for eksempel å sende anrop til lokale offentlige sikkerhetsbyråer eller et taxiselskap.
Hvilken mobiloperatør er leder i dag? I dag har hvert land sine egne tilbydere. I Russland inntar MTS og Megafon førsteplassen når det gjelder utbredelse.
konsept
Hva er mobilkommunikasjon og hvordan fungerer det? I et cellulært radiokommunikasjonssystem er landområdet som skal leveres med denne tjenesten delt inn i celler i et mønster som avhenger av terreng og mottaksegenskaper. Den kan være omtrent sekskantet, firkantet, rund eller annen vanlig form, selv om sekskantede honningkaker er standard. Hver av disse cellene er tildelt et sett med frekvenser (f1 - f6) som de respektive radiobasestasjonene har. En gruppe frekvenser kan brukes på nytt i andre celler, forutsatt at lignende frekvenser ikke gjenbrukes i naboceller, da dette kan forårsake samkanalinterferens.
Den økte gjennomstrømningen på et mobilnettverk sammenlignet med et enkelt sendernettverk skyldtes mobilsvitsjesystemet utviklet av Amos Joel fra Bell Labs, som tillot flere abonnenter i samme område å bruke samme frekvens når de byttet samtaler. Hvis det er én enkel sender, kan kun ett anrop brukes på en gitt frekvens. Dessverre er det uunngåelig en viss grad av interferens fra andre celler som bruker samme frekvens. Dette betyr at i et standard FDMA-system må det være minst ett gap mellom celler som gjenbruker samme frekvens.
Hvordan oppsto denne teknologien?
Det første kommersielle 1G-mobilnettverket ble lansert i Japan av Nippon Telegraph and Telephone (NTT) i 1979, opprinnelig i hovedstadsområdet i Tokyo. I løpet av fem år ble det utvidet til å dekke hele befolkningen i Japan, og ble det første landsdekkende 1G-nettverket.
Mobilkoding
For å forstå hva mobilkommunikasjon er, må du forstå standardene. For å skille signaler fra flere forskjellige sendere er følgende varianter av multitilgang utviklet:
- tidsdivisjon (TDMA);
- frekvensdivisjon (FDMA);
- Code Division Division (CDMA);
- Orthogonal Frequency Division (OFDMA).
I TDMA er tidslukene for sending og mottak som brukes av forskjellige brukere i hver celle forskjellige.
I FDMA er sende- og mottaksfrekvensene som brukes av forskjellige brukere i hver celle forskjellige.
CDMA-prinsippet er mer komplekst, men oppnår samme resultat: distribuerte transceivere kan velge én celle og lytte til den.
TDMA brukes i kombinasjon med FDMA eller CDMA i noen systemer for å gi flere kanaler i et enkelt celledekningsområde.
Moderne trend
Hva er LTE-mobilnett i et nettbrett? Nylig har systemer basert på ortogonal frekvensdeling multippel tilgang, som f.eksLTE, frekvensgjenbruk 1.
Fordi slike systemer ikke sprer signalet over frekvensbåndet, er inter-celle radioressursstyring viktig for å koordinere ressursallokering mellom ulike celler og for å begrense inter-celle interferens. Det er ulike metoder for inter-celle interferenskoordinering (ICIC) som allerede er definert i standarden.
Koordinert planlegging, multi-site MIMO eller multi-site beamforming er andre eksempler på intercell radioressursstyring som kan bli standardisert i fremtiden.
Kringkast meldinger og signaler
Hva er en mobiltelefon? Definisjonen er gitt ovenfor. Nesten alle slike system har en slags kringkastingsmekanisme. Dette kan brukes direkte til å distribuere informasjon til flere mobiltelefoner. Til dette formålet brukes også cellulære forsterkere.
Vanligvis, for eksempel i mobiltelefonisystemer, er den viktigste bruken av kringkastingsinformasjon å sette opp kanaler for en-til-en kommunikasjon mellom en mobil transceiver og en basestasjon. Dette kalles et mobilsignal. Tre forskjellige signalprosedyrer brukes vanligvis: seriell, parallell og selektiv.
Detaljene i personsøkingsprosessen varierer noe fra nettverk til nettverk, men det er vanligvis et begrenset antall celler som en telefon befinner seg i (denne gruppen kalles et dekningsområde i et GSM- eller UMTS-system, eller en ruting område hvis en økt er involvert).datapakke; i LTE er celler gruppert i et sporingsområde).
Signalering skjer ved å sende en kringkastingsmelding til alle disse cellene. Signalmeldinger kan brukes til å formidle informasjon. Dette skjer i personsøkere, i CDMA-systemer for sending av SMS-meldinger, og i et UMTS-system der det tillater lav nedlinkforsinkelse i pakkeforbindelser.
Bevegelse mellom celler og dataoverføring
Hva er en moderne type mobilkommunikasjon? I et cellulært kommunikasjonssystem, når distribuerte mobile transceivere beveger seg fra celle til celle under kontinuerlig kommunikasjon, byttes fra en cellefrekvens til en annen elektronisk uten avbrudd og uten basestasjonsoperatør eller manuell veksling. Dette kalles mobildata. Vanligvis velges en ny kanal automatisk for den mobile enheten på den nye basestasjonen som skal betjene den. Enheten bytter deretter automatisk fra gjeldende kanal til den nye, og tilkoblingen fortsetter.
De nøyaktige detaljene for flytting av mobilkommunikasjon fra en basestasjon til en annen varierer betydelig fra system til system.
GSM-nettverksarkitektur
Det vanligste eksemplet på et mobilnettverk er et mobilnettverk. Dette er en bærbar telefon som mottar eller foretar anrop via en mobiltelefon (base) eller et overføringstårn. Radiobølger brukes til å overføre signaler til eller fra en mobiltelefon.
ModerneMobilnettverk bruker celler fordi radiofrekvenser er en begrenset felles ressurs. Mobilstasjoner og telefoner endrer frekvens under datakontroll og bruker laveffektsendere slik at et norm alt begrenset antall radiofrekvenser kan brukes av mange abonnenter samtidig med mindre forstyrrelser.
Hvordan tilkoblingen fungerer
Mobilnettet brukes av mobiloperatøren for å oppnå både dekning og kapasitet for sine abonnenter. Store geografiske områder er delt inn i mindre celler for å unngå tap av siktlinjesignal og for å støtte et stort antall aktive telefoner i det området. Alle dekningsområder er koblet til telefonsentraler (eller veksler), som igjen er koblet til det offentlige telefonnettet.
Hva er mobil som modem? Faktisk er dette en lignende forbindelse som overfører pakker med informasjon via Internett.
I byer kan hvert mobilnettsted ha en rekkevidde på opptil ca. 0,80 km, mens i landlige områder kan denne rekkevidden være opptil 8 km. Det er mulig at brukeren i åpne områder kan motta signaler fra en mobiltelefon i en avstand på opptil 40 km.
Fordi nesten alle mobiltelefoner bruker GSM, CDMA og AMPS mobilkommunikasjon, brukes begrepet "mobiltelefon" om hverandre med "mobil". Men det er verdt å vurdere noen forskjeller mellom disse enhetene.
Hva er mobilkommunikasjonpå en iPhone? Dette er muligheten til å koble til nettverket ved å bruke to standarder samtidig - GSM og CDMA. Imidlertid er satellitttelefoner mobile enheter som ikke kommuniserer direkte med et jordbasert mobiltårn, men som kan gjøre det indirekte via satellitt.
Hvilke kommunikasjonsformater kan brukes?
Det finnes en rekke forskjellige digitale mobilteknologier, inkludert:
- Glob alt system for mobilkommunikasjon (GSM).
- General Packet Radio Service (GPRS).
- CDMAOne.
- CDMA2000 data optimalisert (EV-DO).
- Forbedrede datahastigheter for GSM (EDGE).
- Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
- Digital Enhanced Wireless Communications (DECT).
- Digital AMPS (IS-136 / TDMA).
- Integrated Digital Enhanced Network (iDEN).
Overgangen fra den eksisterende analoge til digital standarden var veldig forskjellig i Europa og USA. Som et resultat har mange digitale standarder dukket opp i USA, og Europa og mange land har flyttet nærmere GSM. Dette forklarer det særegne ved arbeidet til iPhones på nettverket.
Mobilnettverksstruktur
En enkel representasjon av et mobilnettverk når det gjelder radiokommunikasjon består av elementer som:
- Et nettverk av radiobasestasjoner som danner et basestasjonsundersystem.
- Det hovedkretssvitsjede nettverket som eksisterer for å håndtere tale- og tekstanrop.
- Pakkesvitsjet nettverk utviklet for å håndtere mobildata.
- Offentlig byttet telefonnett for å koble abonnenter til et bredere telefonnett.
Dette nettverket er ryggraden i GSM-systemet. Den utfører mange funksjoner for å sikre at kundene får den ønskede tjenesten, inkludert mobilitetsadministrasjon, registrering, samtaleoppsett og overlevering.
Hver telefon kobles til nettverket ved hjelp av en RBS (radiobasestasjon) i sektoren til den tilsvarende cellen, som igjen kobles til Mobile Switching Center (MSC). MSC kobles til det offentlige telefonnettverket (PSTN). Linken fra telefonen til RBS er definert som opplink og returveien er definert som nedlink.
Hvordan overføres data?
Radiokanaler bruker overføringsmediet effektivt ved bruk av følgende flertilgangs- og multiplekseringsordninger:
- frekvensdivisjon (FDMA);
- tidsdivisjon (TDMA);
- Code Division Division (CDMA);
- Space Divisional (SDMA).
Små celler, som har et mindre dekningsområde enn basestasjoner, er klassifisert som følger:
- Microcell - mindre enn 2 kilometer.
- Picocell - mindre enn 200 meter.
- Femtocell - ca. 10 meter.
Hva er mobilkommunikasjon for barn? Dette begrepet forstås vanligvis som spesielle "barnepriser" med spesielle tjenestepakker.
Mobiloverføring i nettverkmobilkommunikasjon
Når telefonbrukeren beveger seg fra et celleområde til et annet under en samtale, vil mobilstasjonen se etter en ny kanal å koble til for ikke å avbryte samtalen. Når den er funnet, instruerer nettverket mobilenheten om å bytte til den nye kanalen og samtidig bytte samtalen til den.
Med CDMA-format deler flere telefoner en bestemt radiokanal. Signalene separeres ved hjelp av en pseudo-støykode (PN-kode) spesifikk for hver enhet. Når en bruker flytter fra en celle til en annen, etablerer telefonen en radioforbindelse med flere steder (eller sektorer på samme plassering) samtidig. Dette er kjent som "myk overlevering" fordi, i motsetning til tradisjonelle mobilteknologier, er det ikke noe enkelt definert punkt der telefonen bytter til en ny celle. Derfor, når denne standarden brukes, brukes mobil- og internettforsterkere.
I IS-95 interfrekvensoverleveringer og eldre analoge systemer som NMT er det vanligvis ikke mulig å sjekke målkanalen direkte under kommunikasjon. I dette tilfellet må andre metoder brukes, som kontrollfyr i IS-95. Dette betyr at når man leter etter en ny kanal, er det nesten alltid en kort pause i kommunikasjonen, med fare for en uventet retur til den gamle.
Hvis det ikke er noen permanent forbindelse, eller den kan bli avbrutt, kan den mobile enheten spontant flytte fra en celle til en annen og deretter varsle basestasjonen med det sterkeste signalet.
Choicemobilfrekvenser i mobilnettverk
Frekvenseffekten på celledekningen gjør at ulike frekvenser er bedre egnet for ulike formål. Lave frekvenser som 450 MHz NMT fungerer veldig bra for landlig dekning. GSM 900 (900 MHz) er en passende løsning for små bydekning.
GSM 1800 (1,8 GHz) begynner å bli begrenset til strukturelle vegger. UMTS ved 2,1 GHz er svært lik i dekning til GSM 1800. Avhengig av egenskapene til regionen, setter mobiloperatører forskjellige dekningsområder og frekvenser.
Høyere frekvenser er en ulempe når det kommer til dekning, men en avgjørende fordel når det kommer til båndbredde. Små celler som dekker for eksempel én etasje i en bygning blir mulig, og samme frekvens kan brukes for celler som praktisk t alt er naboer.
Dekning og tjenesteområder
Tjenesteområdet til en celle kan også endres på grunn av forstyrrelser fra sendesystemer både innenfor og rundt den. Dette gjelder spesielt i CDMA-baserte systemer. Mottakeren trenger et visst signal-til-støyforhold, og senderen bør ikke sende med for høy effekt for ikke å forstyrre andre sendere.
Når interferensen (støyen) øker på grunn av økningen i mottatt effekt fra senderen, blir signalet ødelagt og blir til slutt ubrukelig. I CDMA-baserte systemer er påvirkningen av interferens fra andre mobilsendere i samme celle på dekningsområdet veldig merkbar.
Beleggeksemplermobildekning kan sees ved å undersøke noen av dekningskartene levert av ekte leverandører på deres nettsider, eller ved å se på uavhengige crowdsourcede kart som OpenSignal. De viser hvilken mobiloperatør som opererer i et bestemt territorium. I noen tilfeller kan de markere plasseringen til senderen, i andre kan den beregnes ved å bestemme punktet med størst dekning.
Cellular repeater brukes til å utvide dekningsområdet til en celle over et stort område. De spenner fra bredbåndsrepeatere for bolig- og kontorbruk til smarte eller digitale repeatere for industriell bruk.
Hver mobilleverandør har sitt eget nummerområde, vanligvis forskjellige etter kode. Den kan brukes til å bestemme hvilken region og mobiloperatør den som ringer har.
