Mobilfunk ist Das Prinzip der Mobilfunkkommunikation

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Mobilfunk ist Das Prinzip der Mobilfunkkommunikation
Mobilfunk ist Das Prinzip der Mobilfunkkommunikation
Anonim

Was ist ein Handy? Es ist ein System, das eine große Anzahl von drahtlosen Sendern mit geringer Leistung verwendet, um Zellen zu erstellen, den wichtigsten geografischen Abdeckungsbereich eines drahtlosen Kommunikationssystems. Variable Leistungsstufen ermöglichen die Bestimmung der Zellengröße entsprechend der Teilnehmerdichte und den regionalen Anforderungen.

Wenn mobile Benutzer von Zelle zu Zelle wechseln, werden ihre Gespräche zwischen diesen Bereichen "übertragen", um einen unterbrechungsfreien Dienst zu gewährleisten. Kanäle (Frequenzen), die in einem solchen Gerät verwendet werden, können in einem anderen in einiger Entfernung wiederverwendet werden.

Mobilfunk ist…

Cellular bezieht sich auf den Enhanced Mobile Phone Service (AMPS), der eine geografische Region in Bereiche unterteilt, die Zellen genannt werden. Der Zweck dieser Aufteilung besteht darin, die begrenzte Anzahl von Übertragungsfrequenzen optimal zu nutzen.

Mobilfunk ist eine Form der Kommunikationstechnologie, die die Verwendung von Mobiltelefonen ermöglicht.

Mobiltelefonist ein bidirektionales Funkgerät, das gleichzeitiges Senden und Empfangen ermöglicht.

Handys
Handys

Mobilfunk basiert auf der geografischen Aufteilung des Kommunikationsabdeckungsbereichs. Jeder Zelle ist eine bestimmte Anzahl von Frequenzen (oder Kanälen) zugeordnet, die es einer großen Anzahl von Teilnehmern ermöglichen, gleichzeitig Gespräche zu führen.

Das gemeinsame Element aller Generationen mobiler Kommunikationstechnologien ist die Nutzung bestimmter Funkfrequenzen (RF) sowie die Frequenzwiederverwendung. Auf diese Weise können Sie Dienste für eine große Anzahl von Teilnehmern bereitstellen und gleichzeitig die Anzahl der Kanäle (Bandbreite) reduzieren. Durch die vollständige Integration fortschrittlicher Mobiltelefonfunktionen können Sie außerdem große Netzwerke erstellen.

Die Zunahme der Nachfrage und des Verbrauchs sowie die Entwicklung verschiedener Arten von Diensten haben die rasante technologische Entwicklung moderner Netzwerke sowie die kontinuierliche Verbesserung der Mobilfunkgeräte selbst beschleunigt.

So funktioniert mobile Kommunikation

Jedes Mobiltelefon verwendet einen separaten temporären Funkkanal, um mit der Funkzelle zu kommunizieren. Diese Site unterstützt die gleichzeitige Kommunikation mit vielen Telefonen über einen Kanal pro Telefon. Kanäle verwenden ein Paar Mobilfunkfrequenzen:

  1. Direktleitung zur Übertragung von der Basisstation.
  2. Rückleitung, damit die Basisstation Anrufe von Benutzern empfangen kann.

Funkenergie wird über die Entfernung verteilt, daher müssen Mobiltelefone in der Nähe der Basisstation bleiben, um in Kontakt zu bleiben. Grundstruktur des HandysNetze umfassen Telefonsysteme und Funkdienste.

Das Prinzip der Mobilfunkkommunikation (für Dummies)

Der Vorgang beginnt mit der Aktivierung des Chips durch Eingabe des PIN-Codes der eingelegten SIM-Karte. Dann wird das Zellularsignal über die Steuerkanäle übertragen. Die Antwort der angerufenen Nummer wird über einen freien Kontrollkanal an die Antenne der Basisstation übermittelt, von wo sie an die Mobilvermittlungsstelle übermittelt wird.

Die Vermittlungsstelle sucht eine Basisstation mit der maximalen Mobilfunksignalstärke eines Mobilfunkteilnehmers und sch altet das Gespräch dorthin.

Mobilfunk ist
Mobilfunk ist

Frühe Architektur der Telefonanlage

Der traditionelle Mobilfunkdienst war ähnlich aufgebaut wie die Fernsehübertragung: Ein sehr starker Sender, der sich am höchsten Punkt des Gebiets befand, sendete bis zu einem Radius von fünfzig Kilometern.

Das Mobilfunkkonzept strukturierte das Telefonnetz anders. Anstatt einen leistungsstarken Sender zu verwenden, wurden viele Sender mit geringer Leistung im gesamten Mobilfunkabdeckungsbereich platziert.

Zum Beispiel könnte durch die Aufteilung eines Bereichs in hundert verschiedene Bereiche (Zellen) mit Niedrigleistungssendern mit zwölf Gesprächen (Kanälen) die Systemkapazität theoretisch von zwölf Gesprächen oder Sprachkanälen mit einem leistungsstarken Sender auf zwölf erhöht werden hundert Konversationen (Kanäle) mit hundert Sendern mit geringer Leistung.

Stadtgebiet als traditionell konfiguriertMobilfunknetz mit einem leistungsstarken Sender.

Mobiles Kommunikationssystem mit Mobilfunkkonzept

Interferenzprobleme durch Mobilgeräte, die denselben Kanal in benachbarten Gebieten verwenden, haben bewiesen, dass nicht alle Kanäle in jeder Zelle wiederverwendet werden können. Obwohl die Wirksamkeit des ursprünglichen Konzepts beeinträchtigt wurde, ist die Frequenzwiederverwendung zu einer praktikablen Lösung für die Probleme von Mobiltelefonsystemen geworden.

Ingenieure fanden heraus, dass die Auswirkung von Interferenzen nicht mit der Entfernung zwischen Zonen zusammenhängt, sondern mit dem Verhältnis von Entfernung zu Leistung (Radius) der Zonensender. Durch die Verringerung des Zonenradius um fünfzig Prozent können Dienstanbieter die Anzahl potenzieller Kunden in der Zone vervierfachen.

Systeme, die auf Gebieten mit einem Radius von einem Kilometer basieren, haben hundertmal mehr Kanäle als Systeme, die auf Gebieten mit einem Radius von zehn Kilometern basieren. Spekulationen führten zu dem Schluss, dass durch die Reduzierung des Radius der Zone auf wenige hundert Meter Millionen von Anrufen bedient werden könnten.

zellulare Signalübertragung
zellulare Signalübertragung

Das Mobilfunkkonzept verwendet variable Niedrigleistungspegel, wodurch die Zellen an die Abonnentendichte und den Flächenbedarf angepasst werden können. Wenn die Population wächst, können Zellen hinzugefügt werden, um diesem Wachstum Rechnung zu tragen.

Mobilfunkfrequenzen, die in einem Cluster von Zellen verwendet werden, können in anderen Zellen wiederverwendet werden. Gespräche können von Zelle zu Zelle weitergegeben werden, um eine Konstante aufrechtzuerh altenTelefonverbindung, wenn der Benutzer zwischen ihnen wechselt.

Mobilfunkgeräte (Basisstation) können mit Mobiltelefonen kommunizieren, solange sie sich in Reichweite befinden. Die Funkenergie wird über die Entfernung verteilt, daher müssen sich Mobiltelefone innerhalb der Betriebsreichweite der Basisstation befinden. Wie beim frühen Mobilfunksystem kommuniziert die Basisstation über einen Kanal mit Mobiltelefonen.

Der Kanal besteht aus zwei Frequenzen: eine zum Senden an die Basisstation und eine zum Empfangen von Informationen von der Basisstation.

Zellsystemarchitektur

Steigende Nachfrage und die schlechte Qualität bestehender Dienste haben Mobilfunkanbieter dazu veranlasst, nach Wegen zu suchen, um die Servicequalität zu verbessern und mehr Benutzer auf ihren Systemen zu unterstützen. Da das für die Mobilfunknutzung verfügbare Frequenzspektrum begrenzt war, war eine effiziente Nutzung der erforderlichen Frequenzen erforderlich, um die Kommunikation abzudecken.

In der heutigen Mobiltelefonie werden ländliche und städtische Gebiete nach bestimmten Dienstregeln in Gebiete eingeteilt. Bereitstellungsparameter wie Anzahl der Unterteilungen und Zellgrößen werden von Ingenieuren mit Erfahrung in der Zellarchitektur bestimmt.

Die Bereitstellung für jede Region ist gemäß dem technischen Plan geplant, der Zellen, Cluster, Frequenzwiederverwendung und Übergabe umfasst.

Die Zelle ist die grundlegende geografische Einheit des zellularen Systems. Das sind die BasisstationenSenden eines Signals durch kleine geografische Gebiete, die als Sechsecke dargestellt werden. Die Größe variiert je nach Landschaft. Aufgrund von Einschränkungen durch natürliches Gelände und künstliche Strukturen ist die wahre Form der Zellen kein perfektes Sechseck.

Mobilfunkkonzept
Mobilfunkkonzept

Ein Cluster ist eine Gruppe von Zellen. Im Cluster wird kein Kanal wiederverwendet.

Da für mobile Systeme nur wenige Funkfrequenzen zur Verfügung standen, mussten Ingenieure einen Weg finden, Funkkanäle wiederzuverwenden, um mehr als ein Gespräch gleichzeitig zu führen. Die von der Industrie getroffene Entscheidung wurde Scheduling oder Frequency Reuse genannt. Die Frequenzwiederverwendung wurde realisiert, indem die Architektur des Mobiltelefonsystems in das Konzept der zellularen Kommunikation umstrukturiert wurde.

Mobilfunkstandards sind wie folgt: Das Konzept der Frequenzwiederverwendung basiert darauf, jeder Zelle eine Gruppe von Funkkanälen zuzuweisen, die innerhalb eines kleinen geografischen Bereichs verwendet werden. Zellen wird eine Kanalgruppe zugewiesen, die sich vollständig von benachbarten ähnlichen Einheiten unterscheidet. Ihr Abdeckungsbereich wird als Aufdruck bezeichnet. Dieser Fußabdruck ist durch eine Grenze begrenzt, sodass dieselbe Gruppe von Kanälen in verschiedenen Zellen verwendet werden kann, die weit genug voneinander entfernt sind, dass sich ihre Frequenzen nicht stören.

Zellen mit der gleichen Nummer haben den gleichen Frequenzsatz. Wenn die Anzahl verfügbarer Frequenzen 7 ist, der Frequenzwiederverwendungsfaktorentspricht 1/7. Das heißt, jede Zelle verwendet 1/7 der verfügbaren Zellularkanäle.

Hindernisse bei der Entwicklung des Mobilfunks

Leider machten wirtschaftliche Erwägungen das Konzept, komplette Systeme mit vielen kleinen Flächen zu bauen, unpraktisch. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, entwickelten Anlagenbetreiber die Idee des Zellsplittings. Wenn ein Dienstbereich voll von Benutzern wird, wird dieser Ansatz verwendet, um einen Bereich in kleinere zu unterteilen. So können städtische Zentren in so viele Bereiche wie nötig unterteilt werden, um in stark frequentierten Regionen ein akzeptables Serviceniveau bereitzustellen, während größere, kostengünstigere Zellen verwendet werden können, um abgelegene ländliche Gebiete abzudecken.

Anruf des Teilnehmers
Anruf des Teilnehmers

Die letzte Hürde bei der Entwicklung des Mobilfunknetzes hängt mit dem Problem zusammen, das auftrat, wenn ein Mobilfunkteilnehmer während eines Anrufs von einer Zelle in eine andere wechselte. Da benachbarte Bereiche nicht dieselben Funkkanäle verwenden, muss der Anruf entweder unterbrochen oder von einem Funkkanal auf einen anderen übertragen werden, wenn der Benutzer die Grenze zwischen benachbarten Zellen überschreitet.

Da das Trennen von Anrufen nicht erlaubt ist, wurde ein Handover-Prozess erstellt. Handover findet statt, wenn ein Mobilfunknetz einen Anruf automatisch auf einen anderen Funkkanal umlegt, wenn das mobile Gerät benachbarte Zellen durchquert.

Während eines Gesprächs befinden sich die beiden Gesprächspartner auf demselben Sprachkanal. Wenn das mobile Gerät den Versorgungsbereich verlässt, wird diesesFunkzelle, der Empfang wird schwach. An diesem Punkt fordert der verwendete Zellenstandort eine Übergabe an. Das System sch altet den Anruf auf einen Kanal mit höherer Frequenz am neuen Standort um, ohne den Anruf fallen zu lassen oder den Benutzer zu alarmieren. Der Anruf wird fortgesetzt, solange der Benutzer spricht und der Anrufer die Übergabe nicht bemerkt.

Mobilfunksystemkomponenten

Das zellulare System bietet mobilen und tragbaren Telefonvermittlungen den gleichen Dienst wie Festnetzvermittlungen über herkömmliche verdrahtete Schleifen. Es ist in der Lage, Zehntausende von Abonnenten in einer großen Metropole zu bedienen. Das zellulare Kommunikationssystem besteht aus den folgenden vier Hauptkomponenten, die zusammenarbeiten, um den Teilnehmern Mobiltelefondienste bereitzustellen:

  1. Öffentliches Telefonnetz (PSTN).
  2. Mobiltelefonzentrale (MTSO).
  3. Zellenstandort mit Antennenanlage.
  4. Mobile Teilnehmerstation (MSU).

PSTN besteht aus Local Area Networks, Exchange Area Networks und Long Distance Networks, die Telefone und andere Kommunikationsgeräte auf der ganzen Welt verbinden.

MTSO ist die Zentralstelle der Mobilkommunikation. Es beherbergt eine Kommunikationsvermittlungsstelle (MSC), eine Feldsteuerung und Relaisstationen, um Anrufe von Mobilfunkstandorten zu drahtgebundenen Vermittlungsstellen (PSTN) weiterzuleiten.

Der Begriff "Zellenstandort" bezieht sich auf den physischen Standort der Funkausrüstung, die eine Funkabdeckung bereitstellt. Die Liste der am Zellenstandort befindlichen Hardware umfasst Netzteile,Schnittstellenausrüstung, HF-Sender und -Empfänger und Antennensysteme.

Die mobile Teilnehmereinheit besteht aus einer Steuereinheit und einem Transceiver, der Funkübertragungen zu und von der Basisstation sendet und empfängt. Drei Typen von MSUs sind verfügbar:

  • Mobiltelefon (typische Sendeleistung 4,0W).
  • Tragbar (typische Sendeleistung 0,6 W).
  • Transportabel (Typische Sendeleistung beträgt 1,6 W).

Mobilfunkmasten schädlich

Mobilfunk ist ein großer Durchbruch in Wissenschaft und Technik seiner Zeit, der nicht ohne Folgen blieb. Die Mobilfunkindustrie behauptet weiterhin, dass Mobilfunkmasten kein Gesundheitsrisiko darstellen, aber heutzutage glauben weniger Menschen das.

Mobilfunkmasten
Mobilfunkmasten

Sind Mobilfunkmasten schädlich? Leider ist die richtige Antwort ja. Mikrowellen können die elektromagnetischen Felder Ihres Körpers stören und viele potenzielle Gesundheitsprobleme verursachen:

  1. Kopfschmerzen.
  2. Gedächtnisverlust.
  3. Herz-Kreislauf-Stress.
  4. Niedrige Spermienzahl.
  5. Geburtsfehler.
  6. Krebs.

Es gibt starke Beweise dafür, dass elektromagnetische Strahlung von Türmen gesundheitsschädlich ist.

Beispiel: Eine Studie zur Wirkung eines Käfigturms auf eine Milchviehherde wurde von der Regierung des Freistaates Bayern in Deutschland durchgeführt, die Ergebnisse wurden 1998 veröffentlicht. Die Errichtung des Turms verursachte gesundheitliche Beeinträchtigungen, die zu einem spürbaren Einsturz führtenMilchleistung. Der Viehumzug stellte die Milchleistung wieder her. Wenn Sie sie zurück auf ihre ursprüngliche Weide brachten, wurde das Problem neu erstellt.

Mobilfunk in Russland

Von 100 möglichen russischen Mobilfunkcodes werden 79 verwendet und 21 sind kostenlos. Kostenlose Codes sind in Reserve und gehören noch keinem Betreiber.

Mehr als 80 Mobilfunkunternehmen sind in der Russischen Föderation registriert und bieten ihre Dienste im Land an. Mobilfunkbetreiber haben Vorwahlen im 9xx-Format. Handynummern sind zehnstellig und beginnen mit +79xx oder 89xx.

Telefonisten
Telefonisten

Zu den größten Betreibern gehören: MTS (Mobile TeleSystems), Beeline (Vympel-Communications), MegaFon, Tele2 (T2-Mobile). Die großen drei Betreiber (MTS, Beeline und MegaFon) besitzen eine ganze Reihe von Nummern.

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