تلفن همراه چیست؟ این سیستمی است که از تعداد زیادی فرستنده بی سیم کم توان برای ایجاد سلول ها، منطقه اصلی پوشش جغرافیایی یک سیستم ارتباطی بی سیم، استفاده می کند. سطوح توان متغیر اجازه می دهد تا اندازه سلول ها بر اساس تراکم مشترک و نیازهای منطقه ای تعیین شود.
هنگامی که کاربران تلفن همراه از سلولی به سلول دیگر حرکت می کنند، مکالمات آنها بین این مناطق "انتقال" می یابد تا از خدمات بدون وقفه اطمینان حاصل شود. کانال‌ها (فرکانس‌های) مورد استفاده در یکی از این واحدها می‌توانند در فاصله‌ای دوباره از واحد دیگری استفاده شوند.
سلولار است…
Cellular به سرویس پیشرفته تلفن همراه (AMPS) اشاره دارد که یک منطقه جغرافیایی را به مناطقی به نام سلول تقسیم می کند. هدف از این تقسیم استفاده حداکثری از تعداد محدود فرکانس های انتقال است.
Cellular نوعی فناوری ارتباطی است که امکان استفاده از تلفن همراه را فراهم می کند.
تلفن همراهیک رادیو دو جهته است که ارسال و دریافت همزمان را فراهم می کند.
ارتباطات سیار سلولی بر اساس تقسیم جغرافیایی منطقه تحت پوشش ارتباطات است. به هر سلول تعداد مشخصی فرکانس (یا کانال) اختصاص داده شده است که به تعداد زیادی از مشترکین امکان می دهد همزمان مکالمات را انجام دهند.
عنصر مشترک همه نسل‌های فناوری‌های ارتباطات سیار، استفاده از فرکانس‌های رادیویی خاص (RF) و همچنین استفاده مجدد از فرکانس است. این به شما این امکان را می دهد که به تعداد زیادی از مشترکین خدمات ارائه دهید و در عین حال تعداد کانال ها (پهنای باند) را کاهش دهید. همچنین به شما امکان می دهد با یکپارچه سازی کامل قابلیت های پیشرفته تلفن همراه، شبکه های گسترده ای ایجاد کنید.
افزایش تقاضا و مصرف و همچنین توسعه انواع خدمات، توسعه سریع فناوری شبکه های مدرن و همچنین بهبود مستمر خود دستگاه های سلولی را تسریع کرده است.
چگونه ارتباطات سیار کار می کند
هر تلفن همراه از یک کانال رادیویی موقت جداگانه برای ارتباط با سایت سلولی استفاده می کند. این سایت از ارتباط همزمان با بسیاری از گوشی ها با استفاده از یک کانال در هر تلفن پشتیبانی می کند. کانال ها از یک جفت فرکانس سلولی استفاده می کنند:
- خط مستقیم برای انتقال از سایت سلولی.
- خط معکوس به طوری که سایت سلولی بتواند تماس های کاربران را دریافت کند.
انرژی رادیویی در طول مسافت پراکنده می شود، بنابراین تلفن های همراه برای حفظ ارتباط باید نزدیک ایستگاه پایه باشند. ساختار اصلی موبایلشبکه‌ها شامل سیستم‌های تلفن و خدمات رادیویی است.
اصل ارتباطات سلولی (برای آدمک ها)
فرآیند با فعال سازی تراشه با وارد کردن کد پین سیم کارت درج شده آغاز می شود. سپس سیگنال سلولی از طریق کانال های کنترلی منتقل می شود. پاسخ شماره تماس گرفته شده از طریق یک کانال کنترل آزاد به آنتن ایستگاه پایه منتقل می شود و از آنجا به مرکز سوئیچینگ تلفن همراه ارسال می شود.
مرکز سوئیچینگ به دنبال یک ایستگاه پایه با حداکثر قدرت سیگنال تلفن همراه یک مشترک تلفن همراه است و مکالمه را به آن تغییر می دهد.
معماری اولیه سیستم تلفن
ساختار سرویس تلفن همراه سنتی مشابه پخش تلویزیونی بود: یک فرستنده بسیار قدرتمند که در بالاترین نقطه منطقه قرار دارد، تا شعاع پنجاه کیلومتری پخش می شود.
مفهوم سلولی شبکه تلفن را متفاوت ساختار داد. به جای استفاده از یک فرستنده قدرتمند، بسیاری از فرستنده های کم مصرف در سراسر منطقه پوشش سلولی قرار داده شده اند.
برای مثال، با تقسیم یک منطقه به صد منطقه مختلف (سلول) با فرستنده های کم توان با استفاده از دوازده مکالمه (کانال)، ظرفیت سیستم را می توان از نظر تئوری از دوازده مکالمه یا کانال صوتی با استفاده از یک فرستنده قدرتمند به دوازده افزایش داد. صد مکالمه (کانال) با استفاده از صد فرستنده کم مصرف.
منطقه شهر به عنوان سنتی پیکربندی شدشبکه تلفن همراه با یک فرستنده قدرتمند.
سیستم ارتباط سیار با استفاده از مفهوم سلولی
مشکلات تداخلی ناشی از دستگاه های تلفن همراه با استفاده از کانال یکسان در مناطق مجاور ثابت کرده است که همه کانال ها را نمی توان در هر سلول دوباره استفاده کرد. اگرچه بر اثربخشی مفهوم اصلی تأثیر گذاشت، استفاده مجدد از فرکانس به یک راه حل مناسب برای مشکلات سیستم های تلفن همراه تبدیل شده است.
مهندسان دریافتند که اثر تداخل به فاصله بین مناطق مربوط نمی شود، بلکه به نسبت فاصله به توان (شعاع) فرستنده های منطقه مربوط می شود. با کاهش شعاع منطقه تا پنجاه درصد، ارائه دهندگان خدمات می توانند تعداد مشتریان بالقوه در منطقه را چهار برابر کنند.
سیستم های مبتنی بر مناطق با شعاع یک کیلومتر، صد برابر بیشتر از سیستم های مبتنی بر مناطق با شعاع ده کیلومتر کانال خواهند داشت. گمانه زنی ها به این نتیجه منجر شد که با کاهش شعاع منطقه به چند صد متر، امکان سرویس دهی به میلیون ها تماس وجود دارد.
مفهوم سلولی از سطوح توان کم متغیر استفاده می کند، که به سلول ها اجازه می دهد با تراکم مشترک و نیازهای منطقه مطابقت داشته باشند. با افزایش جمعیت، سلول ها را می توان برای سازگاری با این رشد اضافه کرد.
فرکانس های سلولی مورد استفاده در یک خوشه از سلول ها را می توان در سلول های دیگر مورد استفاده مجدد قرار داد. مکالمات را می توان از سلولی به سلول دیگر منتقل کرد تا ثابت بماندهنگامی که کاربر بین آنها حرکت می کند، اتصال تلفنی.
تجهیزات رادیویی سلولی (ایستگاه پایه) می توانند با تلفن های همراه تا زمانی که در محدوده باشند ارتباط برقرار کنند. انرژی رادیویی در طول مسافت پراکنده می شود، بنابراین تلفن های همراه باید در محدوده عملیاتی ایستگاه پایه باشند. مانند سیستم رادیویی سیار اولیه، ایستگاه پایه از طریق یک کانال با تلفن های همراه ارتباط برقرار می کند.
کانال از دو فرکانس تشکیل شده است: یکی برای ارسال به ایستگاه پایه و دیگری برای دریافت اطلاعات از ایستگاه پایه.
معماری سیستم سلولی
افزایش تقاضا و کیفیت پایین خدمات موجود، ارائه‌دهندگان خدمات تلفن همراه را بر آن داشته تا راه‌هایی را برای بهبود کیفیت خدمات و پشتیبانی از کاربران بیشتری در سیستم‌های خود بررسی کنند. از آنجایی که مقدار طیف فرکانس موجود برای استفاده از تلفن همراه محدود بود، استفاده کارآمد از فرکانس‌های مورد نیاز برای پوشش ارتباطات ضروری بود.
در تلفن همراه امروزی، مناطق روستایی و شهری بر اساس قوانین خدمات خاص به مناطق تقسیم می شوند. پارامترهای استقرار مانند تعداد تقسیمات و اندازه سلول توسط مهندسان با تجربه در معماری سلولی تعیین می شود.
تدارک برای هر منطقه بر اساس طرح مهندسی برنامه ریزی شده است که شامل سلول ها، خوشه ها، استفاده مجدد از فرکانس و تحویل است.
سلول واحد اصلی جغرافیایی سیستم سلولی است. اینها ایستگاه های پایه هستندانتقال سیگنال از طریق مناطق جغرافیایی کوچک که به صورت شش ضلعی نمایش داده می شوند. اندازه هر کدام با توجه به منظره متفاوت است. به دلیل محدودیت های تحمیل شده توسط زمین طبیعی و ساختارهای مصنوعی، شکل واقعی سلول ها یک شش ضلعی کامل نیست.
خوشه گروهی از سلول ها است. هیچ کانالی در خوشه استفاده مجدد نمی شود.
از آنجایی که فقط تعداد کمی از فرکانس های رادیویی برای سیستم های تلفن همراه در دسترس بود، مهندسان مجبور بودند راهی برای استفاده مجدد از کانال های رادیویی برای انجام بیش از یک مکالمه در یک زمان بیابند. تصمیم گرفته شده توسط صنعت، زمان‌بندی یا استفاده مجدد فرکانس نامیده می‌شود. استفاده مجدد از فرکانس با تغییر ساختار معماری سیستم تلفن همراه به مفهوم ارتباطات سلولی تحقق یافت.
استانداردهای سلولی به شرح زیر است: مفهوم استفاده مجدد از فرکانس بر اساس اختصاص دادن به هر سلول گروهی از کانال های رادیویی مورد استفاده در یک منطقه جغرافیایی کوچک است. به سلول ها یک گروه کانال اختصاص داده می شود که کاملاً با واحدهای مشابه همسایه متفاوت است. منطقه تحت پوشش آنها را چاپ می نامند. این ردپای توسط یک مرز محصور شده است به طوری که می توان از همان گروه از کانال ها در سلول های مختلف استفاده کرد که به اندازه کافی از هم فاصله دارند تا فرکانس آنها تداخل نداشته باشد.
سلول هایی با تعداد یکسان دارای مجموعه فرکانس های یکسانی هستند. اگر تعداد فرکانس های موجود 7 باشد، ضریب استفاده مجدد فرکانسبرابر با 1/7 است. یعنی هر سلول از 1/7 کانال های سلولی موجود استفاده می کند.
موانع در توسعه ارتباطات سلولی
متاسفانه، ملاحظات اقتصادی، مفهوم ساختن سیستم های کامل با بسیاری از مناطق کوچک را غیرعملی کرد. برای غلبه بر این مشکل، اپراتورهای سیستم ایده تقسیم سلولی را توسعه دادند. هنگامی که یک منطقه خدمات پر از کاربران می شود، از این رویکرد برای تقسیم یک منطقه به مناطق کوچکتر استفاده می شود. بنابراین، مراکز شهری را می توان به تعداد مناطق مورد نیاز تقسیم کرد تا سطح قابل قبولی از خدمات در مناطق پرتردد ارائه شود، در حالی که سلول های بزرگتر و ارزان تر را می توان برای پوشش مناطق روستایی دورافتاده استفاده کرد.
آخرین مانع در توسعه شبکه تلفن همراه به مشکلی مربوط می شود که زمانی که یک مشترک تلفن همراه در طول یک تماس از یک سلول به سلول دیگر منتقل شد، به وجود آمد. از آنجایی که مناطق مجاور از کانال‌های رادیویی یکسانی استفاده نمی‌کنند، وقتی کاربر از خط بین سلول‌های مجاور عبور می‌کند، تماس باید قطع شود یا از یک کانال رادیویی به کانال دیگر منتقل شود.
به دلیل اینکه قطع تماس مجاز نیست، یک فرآیند تحویل ایجاد شده است. زمانی که دستگاه تلفن همراه از سلول‌های مجاور عبور می‌کند، شبکه تلفن همراه به طور خودکار تماسی را به کانال رادیویی دیگر منتقل می‌کند.
در طول مکالمه، دو طرف در یک کانال صوتی هستند. هنگامی که دستگاه تلفن همراه منطقه تحت پوشش این را ترک می کندسایت سلول، دریافت ضعیف می شود. در این مرحله، سایت سلولی در حال استفاده درخواست تحویل می دهد. این سیستم بدون قطع تماس یا هشدار به کاربر، تماس را به کانالی با فرکانس بالاتر در سایت جدید تغییر می‌دهد. تماس تا زمانی ادامه می یابد که کاربر در حال صحبت کردن است و تماس گیرنده متوجه انتقال آن نمی شود.
اجزای سیستم سلولی
سیستم تلفن همراه به صرافی های تلفن همراه و قابل حمل همان خدماتی را ارائه می دهد که صرافی های ثابت از طریق حلقه های سیمی معمولی. این می تواند به ده ها هزار مشترک در یک کلان شهر بزرگ خدمات رسانی کند. سیستم ارتباط سلولی از چهار جزء اصلی زیر تشکیل شده است که با هم کار می کنند تا خدمات تلفن همراه را به مشترکین ارائه دهند:
- شبکه تلفن سوئیچ شده عمومی (PSTN).
- مرکز تلفن همراه (MTSO).
- سایت سلولی با سیستم آنتن.
- ایستگاه مشترک تلفن همراه (MSU).
PSTN متشکل از شبکه های محلی، شبکه های مبادله ای و شبکه های راه دور است که تلفن ها و سایر دستگاه های ارتباطی را در سراسر جهان به هم متصل می کند.
MTSO دفتر مرکزی ارتباطات سیار است. این مرکز یک مرکز سوئیچینگ ارتباطات (MSC)، کنترل میدانی و ایستگاه‌های رله برای تغییر تماس‌ها از سایت‌های تلفن همراه به دفاتر مرکزی سیمی (PSTN) است.
اصطلاح "محل سلول" برای اشاره به مکان فیزیکی تجهیزات رادیویی که پوشش سلولی را فراهم می کند استفاده می شود. لیست سخت افزارهای واقع در سایت سلولی شامل منابع تغذیه است،تجهیزات رابط، فرستنده‌ها و گیرنده‌های RF و سیستم‌های آنتن.
واحد مشترک تلفن همراه از یک واحد کنترل و یک فرستنده گیرنده تشکیل شده است که ارسال و دریافت رادیویی به و از سایت سلول را ارسال و دریافت می کند. سه نوع MSU موجود است:
- تلفن همراه (قدرت انتقال معمولی 4.0W).
- قابل حمل (0.6W توان انتقال معمولی).
- قابل حمل (قدرت انتقال معمولی 1.6W است).
برج های سلولی مضر
ارتباطات سلولی یک پیشرفت بزرگ در علم و فناوری زمان خود است که بدون عواقب نبود. صنعت تلفن همراه همچنان ادعا می کند که برج های تلفن همراه خطری برای سلامتی ندارند، اما این روزها افراد کمتری این را باور دارند.
آیا برج های سلولی مضر هستند؟ متاسفانه پاسخ صحیح بله است. امواج مایکروویو می توانند با میدان های الکترومغناطیسی بدن شما تداخل داشته باشند و باعث مشکلات سلامتی بالقوه زیادی شوند:
- سردرد.
- از دست دادن حافظه.
- استرس قلبی عروقی.
- تعداد کم اسپرم.
- نقص هنگام تولد.
- سرطان.
شواهد قوی وجود دارد که نشان می دهد تشعشعات الکترومغناطیسی از برج ها برای سلامتی مضر است.
مثال: مطالعه ای در مورد تأثیر برج قفس بر گله گاوهای شیری توسط دولت ایالت باواریا در آلمان انجام شد که نتایج آن در سال 1998 منتشر شد. برپایی این برج اثرات نامطلوبی بر سلامتی و در نتیجه سقوط محسوس ایجاد کردتولید شیر حرکت گاوها تولید شیر را بازگرداند. بازگرداندن آنها به مرتع اصلی مشکل را دوباره ایجاد کرد.
ارتباطات سلولی در روسیه
از 100 کد تلفن همراه روسی ممکن، 79 مورد استفاده و 21 کد رایگان هستند. کدهای رایگان در رزرو هستند و هنوز به هیچ اپراتوری تعلق ندارند.
بیش از 80 شرکت ارتباطات سلولی در فدراسیون روسیه ثبت شده اند و خدمات خود را در این کشور ارائه می دهند. اپراتورهای تلفن همراه دارای کدهای شماره گیری با فرمت 9xx هستند. شماره‌های تلفن همراه ده رقمی هستند و با +79xx یا 89xx شروع می‌شوند.
بزرگترین اپراتورها عبارتند از: MTS (Mobile TeleSystems)، Beeline (Vympel-Communications)، MegaFon، Tele2 (T2-Mobile). سه اپراتور بزرگ (MTS، Beeline و MegaFon) دارای یک سری اعداد هستند.
