Ano ang cellular communication, kung wala ito ay hindi maiisip ng isang modernong tao ang buhay? Ito ang uri ng koneksyon kung saan ang huling channel ay wireless. Ang network ay ipinamamahagi sa mga lugar ng lupa na tinatawag na mga cell, na ang bawat isa ay pinaglilingkuran ng hindi bababa sa isang nakapirming lokasyon na transceiver, ngunit kadalasan ay sa pamamagitan ng tatlong cellular o base transceiver station. Binibigyan nila ang cell ng saklaw ng network na magagamit para magdala ng boses, data, at iba pang uri ng content.
Paano ito gumagana?
Ano ang cellular in action? Karaniwang gumagamit ang isang cell ng iba't ibang hanay ng mga frequency mula sa mga kalapit para maiwasan ang interference at matiyak ang garantisadong kalidad ng serbisyo sa bawat cell (prinsipyo ng cell). Kapag pinagsama, ang mga cell na ito ay nagbibigay ng saklaw ng radyo sa isang pinalawak na heyograpikong rehiyon. Nagbibigay-daan ito sa malaking bilang ng mga portable transceiver (halimbawa, mobilemga telepono, tablet at laptop na nilagyan ng mga mobile broadband modem, pager, atbp.) ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa at sa mga nakapirming transceiver at telepono saanman sa network sa pamamagitan ng mga base station, kahit na ang ilang transceiver ay dumaan sa maraming mga cell habang ipinapadala.
Ang cellular communication ay may ilang kapaki-pakinabang na feature:
- Mas mataas na capacitance kaysa sa isang malaking transmitter, dahil ang parehong frequency ay maaaring ilapat sa maraming channel kung sila ay nasa magkaibang mga cell.
- Kumokonsumo ng mas kaunting kuryente ang mga mobile device kaysa kapag nakakonekta sa iisang transmitter o satellite dahil mas malapit ang mga cell tower.
- Mas malaking coverage kaysa sa isang terrestrial transmitter dahil ang mga karagdagang cell tower ay maaaring idagdag nang walang katiyakan at hindi limitado sa visibility.
Gaano ito ka-advance ngayon?
Ang mga pangunahing tagapagbigay ng serbisyo ng telekomunikasyon ay nag-deploy ng mga cellular network para sa paghahatid ng boses at nilalaman sa karamihan ng tinatahanang teritoryo ng Earth. Nagbibigay-daan ito sa mga mobile phone at computing device na kumonekta sa karaniwang network ng telepono at sa pampublikong Internet.
Ang mga rehiyon ng mga mobile operator ay maaaring iba - mula sa teritoryo ng bansa hanggang sa isang maliit na bagay. Maaaring gamitin ang mga pribadong cell network para sa pagsasaliksik o para sa malalaking organisasyon at parke, gaya ng pagpapadala ng mga tawag sa mga lokal na ahensya ng pampublikong seguridad o isang kumpanya ng taxi.
Aling mobile operator ang nangunguna ngayon? Ngayon, ang bawat bansa ay may kanya-kanyang provider. Sa Russia, nasa unang lugar ang MTS at Megafon sa mga tuntunin ng pagkalat.
Konsepto
Ano ang cellular communication at paano ito gumagana? Sa isang cellular radiocommunication system, ang lugar ng lupa na ipagkakaloob sa serbisyong ito ay nahahati sa mga cell sa isang pattern na nakadepende sa mga katangian ng terrain at reception. Maaaring ito ay humigit-kumulang heksagonal, parisukat, bilog, o iba pang regular na hugis, bagama't karaniwan ang mga hexagonal na pulot-pukyutan. Ang bawat isa sa mga cell na ito ay itinalaga ng isang set ng mga frequency (f1 - f6) na mayroon ang kani-kanilang mga istasyon ng radyo. Ang isang pangkat ng mga frequency ay maaaring ilapat muli sa ibang mga cell, sa kondisyon na ang mga katulad na frequency ay hindi magagamit muli sa mga kalapit na mga cell, dahil maaari itong magdulot ng interference sa co-channel.
Ang tumaas na throughput sa isang cellular network kumpara sa iisang transmitter network ay dahil sa mobile switching system na binuo ni Amos Joel ng Bell Labs, na nagpapahintulot sa maraming subscriber sa parehong lugar na gumamit ng parehong frequency kapag nagpapalit ng mga tawag. Kung mayroong isang simpleng transmitter, isang tawag lamang ang maaaring gamitin sa anumang ibinigay na frequency. Sa kasamaang palad, tiyak na mayroong ilang antas ng interference mula sa ibang mga cell na gumagamit ng parehong dalas. Nangangahulugan ito na sa isang karaniwang FDMA system, dapat mayroong kahit isang puwang sa pagitan ng mga cell na muling gumagamit ng parehong frequency.
Paano nabuo ang teknolohiyang ito?
Ang unang komersyal na 1G cellular network ay inilunsad sa Japan ng Nippon Telegraph and Telephone (NTT) noong 1979, sa una sa Tokyo metropolitan area. Sa loob ng limang taon, pinalawak ito upang masakop ang buong populasyon ng Japan, na naging unang nationwide 1G network.
Cellular coding
Upang maunawaan kung ano ang cellular communication, kailangan mong maunawaan ang mga pamantayan nito. Upang makilala ang mga signal mula sa iba't ibang mga transmiter, ang mga sumusunod na uri ng maramihang pag-access ay binuo:
- time division division (TDMA);
- frequency division (FDMA);
- Code Division Division (CDMA);
- Orthogonal Frequency Division (OFDMA).
Sa TDMA, ang mga pagpapadala at pagtanggap ng timeslot na ginagamit ng iba't ibang user sa bawat cell ay iba.
Sa FDMA, ang mga frequency ng pagpapadala at pagtanggap na ginagamit ng iba't ibang user sa bawat cell ay magkakaiba.
Ang prinsipyo ng CDMA ay mas kumplikado ngunit nakakamit ang parehong resulta: ang mga distributed transceiver ay maaaring pumili ng isang cell at makinig dito.
Ginagamit ang TDMA kasama ng FDMA o CDMA sa ilang system para magbigay ng maraming channel sa isang lugar ng saklaw ng cell.
Modernong trend
Ano ang LTE cellular sa isang tablet? Kamakailan, ang mga system na nakabatay sa orthogonal frequency division multiple access, gaya ngLTE, dalas ng muling paggamit 1.
Dahil ang mga naturang system ay hindi nagkakalat ng signal sa frequency band, ang inter-cell radio resource management ay mahalaga para sa coordinating resource allocation sa pagitan ng iba't ibang mga cell at para sa paglilimita sa inter-cell interference. May iba't ibang paraan ng Inter-Cell Interference Coordination (ICIC) na tinukoy na sa pamantayan.
Coordinated scheduling, multi-site MIMO o multi-site beamforming ay iba pang mga halimbawa ng inter-cell radio resource management na maaaring ma-standardize sa hinaharap.
Broadcast na mga mensahe at signal
Ano ang cell phone? Ang kahulugan ay ibinigay sa itaas. Halos bawat ganoong sistema ay may ilang uri ng mekanismo ng pagsasahimpapawid. Maaari itong magamit nang direkta upang ipamahagi ang impormasyon sa maraming mga mobile phone. Para sa layuning ito, ginagamit din ang mga cellular amplifier.
Karaniwan, halimbawa, sa mga mobile telephony system, ang pinakamahalagang paggamit ng impormasyon sa broadcast ay ang pag-set up ng mga channel para sa isa-sa-isang komunikasyon sa pagitan ng isang mobile transceiver at isang base station. Ito ay tinatawag na cellular signal. Tatlong magkakaibang pamamaraan ng pagbibigay ng senyas ang karaniwang ginagamit: serial, parallel, at selective.
Ang mga detalye ng proseso ng paging ay medyo nag-iiba-iba sa bawat network, ngunit kadalasan ay may limitadong bilang ng mga cell kung saan nakatira ang isang telepono (ang grupong ito ay tinatawag na coverage area sa isang GSM o UMTS system, o isang routing lugar kung may kasangkot na sesyon).pakete ng data; sa LTE, ang mga cell ay pinagsama-sama sa isang lugar ng pagsubaybay).
Nagaganap ang pagsenyas sa pamamagitan ng pagpapadala ng broadcast message sa lahat ng mga cell na ito. Ang mga senyas na mensahe ay maaaring gamitin upang ihatid ang impormasyon. Nangyayari ito sa mga pager, sa mga CDMA system para sa pagpapadala ng mga mensaheng SMS, at sa isang UMTS system kung saan pinapayagan nito ang mababang pagkaantala ng downlink sa mga packet connection.
Paggalaw sa pagitan ng mga cell at paghahatid ng data
Ano ang modernong uri ng komunikasyong cellular? Sa isang cellular communication system, kapag ang mga distributed mobile transceiver ay lumipat mula sa cell patungo sa cell habang patuloy na komunikasyon, ang paglipat mula sa isang cell frequency patungo sa isa pa ay ginagawa sa elektronikong paraan nang walang pagkaantala at walang base station operator o manual switching. Ito ay tinatawag na mobile data. Karaniwan, awtomatikong pinipili ang isang bagong channel para sa mobile device sa bagong base station na magsisilbi dito. Pagkatapos ay awtomatikong lilipat ang device mula sa kasalukuyang channel patungo sa bago at magpapatuloy ang koneksyon.
Ang mga eksaktong detalye ng paglipat ng mga cellular na komunikasyon mula sa isang base station patungo sa isa pa ay malaki ang pagkakaiba-iba sa bawat system.
GSM network architecture
Ang pinakakaraniwang halimbawa ng isang cellular network ay isang mobile (cellular) na network ng telepono. Ito ay isang portable na telepono na tumatanggap o gumagawa ng mga tawag sa pamamagitan ng isang cell site (base) o transmission tower. Ginagamit ang mga radio wave upang magpadala ng mga signal papunta o mula sa isang mobile phone.
ModernoGumagamit ang mga cellular network ng mga cell dahil ang mga frequency ng radyo ay isang limitadong karaniwang mapagkukunan. Ang mga cellular station at telepono ay nagbabago ng dalas sa ilalim ng kontrol ng computer at gumagamit ng mga mababang power transmitter upang ang isang karaniwang limitadong bilang ng mga frequency ng radyo ay magagamit ng maraming subscriber nang sabay-sabay nang may kaunting interference.
Paano gumagana ang koneksyon
Ang cellular network ay ginagamit ng mobile operator upang makamit ang parehong saklaw at kapasidad para sa mga subscriber nito. Ang malalaking heyograpikong lugar ay nahahati sa mas maliliit na cell upang maiwasan ang pagkawala ng signal ng line-of-sight at upang suportahan ang isang malaking bilang ng mga aktibong telepono sa lugar na iyon. Ang lahat ng saklaw na lugar ay konektado sa mga palitan ng telepono (o switch), na, naman, ay konektado sa pampublikong network ng telepono.
Ano ang cellular bilang isang modem? Sa katunayan, ito ay isang katulad na koneksyon na nagpapadala ng mga packet ng impormasyon sa pamamagitan ng Internet.
Sa mga lungsod, ang bawat cell site ay maaaring magkaroon ng saklaw na hanggang humigit-kumulang 0.80 km, habang sa mga rural na lugar ang saklaw na ito ay maaaring hanggang 8 km. Posible na sa mga bukas na lugar, ang user ay makakatanggap ng mga signal mula sa isang cell site sa layo na hanggang 40 km.
Dahil halos lahat ng mga mobile phone ay gumagamit ng GSM, CDMA at AMPS na mga cellular na komunikasyon, ang terminong "cellular phone" ay ginagamit nang palitan ng "mobile". Ngunit sulit na isaalang-alang ang ilang pagkakaiba sa pagitan ng mga device na ito.
Ano ang cellular communicationsa isang iPhone? Ito ang kakayahang kumonekta sa network gamit ang dalawang pamantayan sa parehong oras - GSM at CDMA. Gayunpaman, ang mga satellite phone ay mga mobile device na hindi direktang nakikipag-ugnayan sa isang terrestrial cell tower, ngunit maaaring gawin ito nang hindi direkta sa pamamagitan ng satellite.
Anong mga format ng komunikasyon ang maaaring gamitin?
May ilang iba't ibang teknolohiyang digital cellular, kabilang ang:
- Global System for Mobile Communications (GSM).
- General Packet Radio Service (GPRS).
- CDMAOne.
- CDMA2000 data na na-optimize (EV-DO).
- Mga pinahusay na rate ng data para sa GSM (EDGE).
- Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
- Digital Enhanced Wireless Communications (DECT).
- Digital AMPS (IS-136 / TDMA).
- Integrated Digital Enhanced Network (iDEN).
Ang paglipat mula sa kasalukuyang analog patungo sa digital na pamantayan ay ibang-iba sa Europe at US. Bilang resulta, maraming mga digital na pamantayan ang lumitaw sa US, at ang Europa at maraming mga bansa ay lumipat nang mas malapit sa GSM. Ipinapaliwanag nito ang kakaibang gawain ng mga iPhone sa network.
Cellular network structure
Ang isang simpleng representasyon ng isang cellular network sa mga tuntunin ng komunikasyon sa radyo ay binubuo ng mga elemento tulad ng:
- Isang network ng mga radio base station na bumubuo ng base station subsystem.
- Ang pangunahing circuit-switched network na umiiral upang pangasiwaan ang mga voice at text na tawag.
- Packet-switched network na idinisenyo upang pangasiwaan ang mobile data.
- Public switched telephone network para sa pagkonekta ng mga subscriber sa mas malawak na network ng telepono.
Ang network na ito ang backbone ng GSM system. Gumagawa ito ng maraming function upang matiyak na matatanggap ng mga customer ang nais na serbisyo, kabilang ang pamamahala sa kadaliang kumilos, pagpaparehistro, pag-setup ng tawag, at handover.
Ang bawat telepono ay kumokonekta sa network gamit ang isang RBS (radio base station) sa sektor ng kaukulang cell, na kumokonekta naman sa Mobile Switching Center (MSC). Kumokonekta ang MSC sa public switched telephone network (PSTN). Ang link mula sa telepono patungo sa RBS ay tinukoy bilang uplink at ang landas sa pagbabalik ay tinukoy bilang downlink.
Paano ipinapadala ang data?
Ang mga channel ng radyo ay mahusay na gumagamit ng transmission medium sa pamamagitan ng paggamit ng mga sumusunod na multiple access at multiplexing scheme:
- frequency division (FDMA);
- time division division (TDMA);
- Code Division Division (CDMA);
- Space Divisional (SDMA).
Maliliit na cell, na may mas maliit na coverage area kaysa sa mga base station, ay inuri bilang sumusunod:
- Microcell - wala pang 2 kilometro.
- Picocell - wala pang 200 metro.
- Femtocell - mga 10 metro.
Ano ang cellular communication para sa mga bata? Karaniwang nauunawaan ang terminong ito bilang mga espesyal na taripa ng "mga bata" na may mga espesyal na pakete ng serbisyo.
Cellular transmission sa mga networkmga komunikasyon sa mobile
Kapag lumipat ang user ng telepono mula sa isang cell area patungo sa isa pa habang may tawag, maghahanap ang mobile station ng bagong channel upang kumonekta upang hindi maputol ang tawag. Kapag nahanap na ito, inaatasan ng network ang mobile device na lumipat sa bagong channel at sabay na ilipat ang tawag dito.
Sa CDMA format, maraming telepono ang nagbabahagi ng isang partikular na channel ng radyo. Ang mga signal ay pinaghihiwalay gamit ang isang pseudo noise code (PN code) na partikular sa bawat device. Kapag ang isang gumagamit ay lumipat mula sa isang cell patungo sa isa pa, ang telepono ay nagtatatag ng isang radio link na may maraming lokasyon (o mga sektor ng parehong lokasyon) sa parehong oras. Ito ay kilala bilang "soft handover" dahil, hindi tulad ng mga tradisyonal na teknolohiya ng cellular, walang iisang tinukoy na punto kung saan lumipat ang telepono sa isang bagong cell. Samakatuwid, kapag inilalapat ang pamantayang ito, ginagamit ang mga cellular at Internet amplifier.
Sa IS-95 inter-frequency handovers at mas lumang analog system gaya ng NMT, kadalasang hindi posibleng direktang suriin ang target na channel sa panahon ng komunikasyon. Sa kasong ito, dapat gumamit ng ibang mga pamamaraan, tulad ng mga control beacon sa IS-95. Nangangahulugan ito na kapag naghahanap ng bagong channel, halos palaging may maikling pahinga sa komunikasyon, na may panganib ng hindi inaasahang pagbabalik sa dati.
Kung walang permanenteng koneksyon, o maaaring maputol ito, maaaring kusang lumipat ang mobile device mula sa isang cell patungo sa isa pa at pagkatapos ay abisuhan ang base station na may pinakamalakas na signal.
Pagpipilianmga cellular frequency sa mga mobile network
Ang epekto ng dalas sa saklaw ng cell ay nangangahulugan na ang iba't ibang mga frequency ay mas angkop para sa iba't ibang layunin. Ang mga mababang frequency tulad ng 450 MHz NMT ay nagsisilbi nang napakahusay para sa saklaw sa kanayunan. Ang GSM 900 (900 MHz) ay isang angkop na solusyon para sa maliit na urban coverage.
Ang GSM 1800 (1.8 GHz) ay nagsisimula nang maging limitado sa mga structural wall. Ang UMTS sa 2.1 GHz ay halos kapareho sa saklaw sa GSM 1800. Depende sa mga katangian ng rehiyon, ang mga mobile operator ay nagtatakda ng iba't ibang saklaw at frequency.
Ang mas mataas na frequency ay isang disbentaha pagdating sa coverage, ngunit isang mapagpasyang kalamangan pagdating sa bandwidth. Ang maliliit na cell na sumasaklaw, halimbawa, ang isang palapag ng isang gusali ay naging posible, at ang parehong frequency ay maaaring gamitin para sa mga cell na halos magkapitbahay.
Sakop at mga lugar ng serbisyo
Ang lugar ng serbisyo ng isang cell ay maaari ding magbago dahil sa interference mula sa mga sistema ng pagpapadala sa loob at paligid nito. Ito ay totoo lalo na sa mga sistemang nakabatay sa CDMA. Ang receiver ay nangangailangan ng isang partikular na signal-to-noise ratio, at ang transmitter ay hindi dapat mag-transmit sa masyadong mataas na kapangyarihan upang hindi makagambala sa iba pang mga transmitter.
Habang tumataas ang interference (ingay) dahil sa pagtaas ng natanggap na power mula sa transmitter, nagiging corrupt ang signal at kalaunan ay hindi na magagamit. Sa mga system na nakabatay sa CDMA, ang epekto ng interference mula sa iba pang mga mobile transmitter sa parehong cell sa saklaw na lugar ay napakapansin.
Mga halimbawa ng coatingAng saklaw ng cellular ay makikita sa pamamagitan ng pagsusuri sa ilan sa mga mapa ng saklaw na ibinigay ng mga tunay na provider sa kanilang mga website, o sa pamamagitan ng pagtingin sa mga independiyenteng crowdsourced na mapa gaya ng OpenSignal. Ipinapakita nila kung aling mobile operator ang nagpapatakbo sa isang partikular na teritoryo. Sa ilang mga kaso, maaari nilang markahan ang lokasyon ng transmitter, sa iba ay maaari itong kalkulahin sa pamamagitan ng pagtukoy sa punto ng pinakamalaking saklaw.
Cellular repeater ay ginagamit upang palawakin ang saklaw na lugar ng isang cell sa isang malaking lugar. Mula sa mga broadband repeater para sa residential at office use hanggang sa smart o digital repeater para sa pang-industriyang paggamit.
Ang bawat cellular provider ay may sariling hanay ng mga numero, kadalasang nag-iiba ayon sa code. Magagamit ito upang matukoy kung aling rehiyon at mobile operator mayroon ang tumatawag.
