Ұялы ұялы байланыс

ұялы- негізделген жылжымалы радиобайланыс түрлерінің бірі ұялы желі. Басты ерекшеліктержалпы қамту аймағы жеке базалық станциялардың (БС) қамту аймақтарымен анықталатын ұяшықтарға (ұяшықтарға) бөлінуі болып табылады. Ұяшықтар ішінара қабаттасып, бірігіп желіні құрайды. Идеал (тегіс және дамымаған) бетінде бір BS қамту аймағы шеңбер болып табылады, сондықтан олардан құралған желі алтыбұрышты ұяшықтары (бал ұялары) бар ұяшықтарға ұқсайды.

Бір қызығы, ағылшын тіліндегі нұсқада қосылым алтыбұрышты ұяшықтарды есепке алмайтын «ұялы» немесе «ұялы» (ұялы) деп аталады.

Желі бір жиілік диапазонында жұмыс істейтін кеңістікте бір-бірінен алшақ орналасқан трансиверлерден және ұялы байланыс абоненттерінің ағымдағы орнын анықтауға және абонент бір қабылдағыштың қамту аймағынан қамту аймағына өткен кезде байланыстың үздіксіздігін қамтамасыз етуге мүмкіндік беретін коммутациялық жабдықтан тұрады. басқасының ауданы.

Оқиға

Америка Құрама Штаттарында ұялы телефон радиосының алғашқы қолданылуы 1921 жылы Детройт полициясы орталық таратқыштан көлікке орнатылған қабылдағыштарға ақпаратты беру үшін 2 МГц диапазонында бір жақты диспетчерлік байланысты пайдаланған кезде басталды. 1933 жылы NYPD 2 МГц диапазонында екі жақты ұялы телефон радио жүйесін қолдана бастады. 1934 жылы АҚШ-тың Федералды Байланыс комиссиясы 30 ... 40 МГц диапазонында телефондық радиобайланыс үшін 4 арнаны бөлді, ал 1940 жылы 10 мыңға жуық полиция көлігі телефондық радиобайланысты пайдалана бастады. Бұл жүйелердің барлығы амплитудалық модуляцияны қолданды. Жиілік модуляциясы 1940 жылы қолданыла бастады және 1946 жылға қарай амплитудалық модуляцияны толығымен ығыстырды. Бірінші жалпыға ортақ жылжымалы радиотелефон 1946 жылы пайда болды (Сент-Луис, АҚШ; Bell Telephone Laboratories), ол 150 МГц диапазонын пайдаланды. 1955 жылы 150 МГц диапазонында 11 арналы жүйе, 1956 жылы 450 МГц диапазонында 12 арналы жүйе жұмыс істей бастады. Бұл екі жүйе де симплексті болды және қолмен ауыстыруды пайдаланды. Автоматты дуплексті жүйелер сәйкесінше 1964 (150 МГц) және 1969 (450 МГц) жұмыс істей бастады.

КСРО-да 1957 жылы мәскеулік инженер Л.И.Куприянович LK-1 киілетін автоматты дуплексті жылжымалы радиотелефонның прототипін және оған арналған базалық станцияны жасады. Ұялы радиотелефонның салмағы үш келіге жуық, 20-30 шақырымға дейін баратын. 1958 жылы Куприянович салмағы 0,5 кг және темекі қорабының өлшемін құрайтын аппараттың жетілдірілген үлгілерін жасады. 1960 жылдары Кристо Бочваров Болгарияда қалталы мобильді радиотелефонның прототипін көрсетті. «Интероргтехника-66» көрмесінде Болгария жергілікті ұйымдастыруға арналған жиынтықты ұсынады. ұялы байланыс PAT-0,5 және ATRT-0,5 қалталы ұялы телефондарынан және базалық станцияРАТС-10, 10 абонентті қосуды қамтамасыз етеді.

50-жылдардың аяғында КСРО-да Алтай автомобильдік радиотелефон жүйесінің дамуы басталды, ол 1963 жылы сынақтан пайдалануға берілді. Алтай жүйесі бастапқыда 150 МГц жиілікте жұмыс істеді. 1970 жылы Алтай жүйесі КСРО-ның 30 қаласында жұмыс істеді және оған 330 МГц жолағы бөлінді.

Сол сияқты, табиғи айырмашылықтармен және кішірек ауқымда жағдай басқа елдерде дамыды. Осылайша, Норвегияда жалпыға ортақ телефон радиосы 1931 жылдан бастап теңіздегі ұялы байланыс ретінде пайдаланылады; 1955 жылы елде 27 жағалау радиостанциясы болды. Құрлықтағы ұялы байланыс екінші дүниежүзілік соғыстан кейін жеке қолмен ауыстырылатын желілер түрінде дами бастады. Осылайша, 1970 жылға қарай ұялы телефон радиобайланысы, бір жағынан, қазірдің өзінде айтарлықтай кең таралған, бірақ екінші жағынан, ол қатаң белгіленген жиілік диапазонындағы арналардың шектеулі санымен тез өсіп келе жатқан қажеттіліктерге сәйкес келмеді. Шығу жолы жүйе түрінде табылды ұялы байланыс, бұл ұялы құрылымы бар жүйеде жиіліктерді қайта пайдалану есебінен қуаттылықты күрт арттыруға мүмкіндік берді.

Әрине, әдетте өмірде болатындай, ұялы байланыс жүйесінің жеке элементтері бұрын болған. Атап айтқанда, кейбір ұқсастық жасушалық жүйе 1949 жылы Детройтта (АҚШ) такси диспетчерлік қызметінде пайдаланылды - пайдаланушылар алдын ала белгіленген орындарда арналарды қолмен ауыстыра отырып, әртүрлі ұяшықтардағы жиіліктерді қайта пайдаланумен. Дегенмен, бүгінде ұялы байланыс жүйесі ретінде белгілі жүйенің архитектурасы тек Bell System компаниясының 1971 жылы желтоқсанда АҚШ-тың Федералдық байланыс комиссиясына ұсынған техникалық есебінде көрсетілген. Сол уақыттан бастап ұялы байланыстың дамуы басталды. дұрыс басталды, ол соңғы он плюс жыл ішінде 1985 жылдан бастап шын мәнінде жеңіске жетті.

1974 жылы АҚШ Федералдық байланыс комиссиясы ұялы байланыс үшін 800 МГц диапазонында 40 МГц жиілік жолағын бөлу туралы шешім қабылдады; 1986 жылы сол диапазонда оған тағы 10 МГц қосылды. 1978 жылы Чикаго 2000 абонентке арналған алғашқы тәжірибелік ұялы байланыс жүйесін сынай бастады. Сондықтан 1978 жылды ұялы байланыстың іс жүзінде қолданыла бастаған жылы деп санауға болады. Бірінші автоматты коммерциялық ұялы байланыс жүйесі Чикагода 1983 жылы қазанда American Telephone and Telegraph (AT&T) арқылы іске қосылды. Ұялы байланыс Канадада 1978 жылдан, Жапонияда 1979 жылдан, Скандинавия елдерінде (Дания, Норвегия, Швеция, Финляндия) 1981 жылдан, Испания мен Англияда 1982 жылдан бері қолданылуда. 1997 жылдың шілде айындағы жағдай бойынша ұялы байланыс 140-тан астам елде жұмыс істейді. 150 миллионнан астам жазылушыларға қызмет көрсететін барлық континенттер.

Бірінші коммерциялық табысты ұялы желі финдік Autoradiopuhelin (ARP) желісі болды. Бұл атау орыс тіліне «Автомобильдік радиотелефон» деп аударылады. Қалада іске қосылып, Финляндия аумағын 100% қамтуға жетті. Ұяшықтың көлемі шамамен 30 шақырымды құрады, қалада оның 30 мыңнан астам жазылушысы болды. Ол 150 МГц жиілікте жұмыс істеді.

Ұялы байланыстың жұмыс істеу принципі

Ұялы желінің негізгі құрамдас бөліктері ұялы телефондар және базалық станциялар. Базалық станциялар әдетте ғимараттар мен мұнаралардың шатырларында орналасады. Қосылған кезде ұялы телефон базалық станциядан сигнал тауып, ауаны тыңдайды. Содан кейін телефон станцияға өзінің бірегей сәйкестендіру кодын жібереді. Телефон мен станция тұрақты радиобайланысты сақтайды, мерзімді түрде пакеттермен алмасады. Телефон мен станция арасындағы байланыс аналогтық протокол (NMT-450) немесе цифрлық (DAMPS, GSM, қаз. беру).

Ұялы байланыс желілері әртүрлі стандарттағы базалық станциялардан тұруы мүмкін, бұл желіні оңтайландыруға және оны қамтуды жақсартуға мүмкіндік береді.

Әртүрлі операторлардың ұялы желілері бір-бірімен, сондай-ақ тіркелген телефон желісіне қосылған. Бұл бір оператордың абоненттеріне басқа оператордың абоненттеріне ұялы телефоннан қалалық телефонға және қалалық телефоннан ұялы телефонға қоңырау шалуға мүмкіндік береді.

Әртүрлі елдердің операторлары роумингтік келісімдер жасай алады. Осындай келісім-шарттардың арқасында абонент шетелде болған кезде басқа оператордың желісі арқылы (жоғары тарифтер болса да) қоңырау шалып, қабылдай алады.

Ресейдегі ұялы байланыс

Ресейде ұялы байланыс 1990 жылы енгізіле бастады, коммерциялық пайдалану 1991 жылы 9 қыркүйекте басталды, ол кезде Санкт-Петербургте Delta Telecom Ресейдегі алғашқы ұялы байланыс желісін (ол NMT-450 стандартында жұмыс істеді) және символдық ұялы байланысты іске қосты. Санкт-Петербург мэрі Анатолий Собчактың қоңырауы. 1997 жылдың шілдесіне қарай Ресейдегі жазылушылардың жалпы саны шамамен 300 000 болды. 2007 жылы Ресейде қолданылатын негізгі ұялы байланыс протоколдары GSM-900 және GSM-1800 болып табылады. Сонымен қатар, UMTS де жұмыс істейді. Атап айтқанда, Ресейдегі осы стандартты желінің бірінші фрагменті 2007 жылы 2 қазанда Санкт-Петербургте MegaFon компаниясымен пайдалануға берілді. Свердловск облысында Motiv Mobile Communications компаниясына тиесілі DAMPS стандартты ұялы байланыс желісі жұмысын жалғастыруда.

2008 жылдың желтоқсанында Ресейде 187,8 миллион ұялы байланыс пайдаланушысы болды (сатылған SIM карталарының саны бойынша). Ұялы байланыстың ену деңгейі (100 тұрғынға шаққандағы SIM-карталар саны) осылайша 129,4% құрады. Мәскеуден басқа аймақтарда ену деңгейі 119,7%-дан асты.

Ең үлкен нарық үлесі ұялы байланыс операторлары 2008 жылғы желтоқсандағы жағдай бойынша ол: МТС үшін 34,4%, VimpelCom үшін 25,4% және MegaFon үшін 23,0% болды.

2007 жылғы желтоқсанда Ресейде ұялы байланысты пайдаланушылар саны 172,87 миллион абонентке, Мәскеуде - 29,9-ға дейін, Санкт-Петербургте - 9,7 миллионға дейін өсті.Ресейде ену деңгейі - 119,1%, Мәскеуде - 176. % , Санкт-Петербург – 153%. 2007 жылғы желтоқсандағы жағдай бойынша ірі ұялы байланыс операторларының нарықтағы үлесі: МТС 30,9%, VimpelCom 29,2%, MegaFon 19,9%, басқа операторлар 20% болды.

Британдық Informa Telecoms & Media зерттеу компаниясының 2006 жылғы мәліметтеріне сәйкес, Ресейдегі тұтынушы үшін ұялы байланыстың бір минутының орташа құны $0,05 құрады - бұл G8 елдері арасындағы ең төменгі көрсеткіш.

IDC негізіндегі зерттеу Ресей нарығыұялы байланыс 2005 жылы Ресей Федерациясы тұрғындарының ұялы телефонындағы сөйлесулерінің жалпы ұзақтығы 155 миллиард минутқа жетті деген қорытындыға келді. мәтіндік хабарлар 15 миллиард дана жөнелтілді.

J "son & Partners" компаниясының зерттеуіне сәйкес, 2008 жылдың қараша айының соңында Ресейде тіркелген SIM карталарының саны 183,8 миллионға жеткен.

да қараңыз

Дереккөздер

Сілтемелер

• Ұялы байланыстың ұрпақтары мен стандарттары туралы ақпараттық сайт.
• Ресейдегі ұялы байланыс 2002-2007 жж., ресми статистика

Ұялы телефонды ешқашан пайдаланбайтын адамды бүгінде табу екіталай. Бірақ ұялы байланыс қалай жұмыс істейтінін бәрі түсінеді ме? Ол қалай реттелген және бәріміз бұрыннан үйренген нәрсе қалай жұмыс істейді? Базалық станциялардан сигналдар сымдар арқылы беріледі ме, әлде бәрі басқа жолмен жұмыс істей ме? Немесе барлық ұялы байланыс тек радиотолқындарға байланысты болуы мүмкін бе? Біз GSM стандартының сипаттамасын оның ауқымынан тыс қалдырып, осы және басқа сұрақтарға мақаламызда жауап беруге тырысамыз.

Адам өзінен қоңырау шалуға тырысқан сәтте ұялы телефон, немесе олар оған қоңырау шала бастағанда, телефон радиотолқындар арқылы базалық станциялардың біріне (ең қолжетімді) оның антенналарының біріне қосылады. Базалық станцияларды қалаларымыздың үйлеріне, өнеркәсіптік ғимараттардың шатырлары мен қасбеттеріне, зәулім ғимараттарға, ең соңында станциялар үшін арнайы орнатылған қызыл-ақ діңгектерге (әсіресе тас жол бойында) қарап, мұнда және мұнда байқауға болады.

Бұл станциялар төртбұрышты жәшіктерге ұқсайды. сұр түсті, оның ішінде әртүрлі антенналар әртүрлі бағытта шығып тұрады (әдетте 12 антеннаға дейін). Мұндағы антенналар қабылдау үшін де, жіберу үшін де жұмыс істейді және олар ұялы байланыс операторына тиесілі. Базалық станцияның антенналары 35 километрге дейінгі қашықтықтағы барлық жағынан абоненттерді «желімен қамтуды» қамтамасыз ету үшін барлық мүмкін бағыттарға (секторларға) бағытталған.

Бір сектордың антеннасы бір уақытта 72 қоңырауға дейін қызмет көрсете алады, ал егер 12 антенна болса, елестетіп көріңізші: 864 қоңырауға бір уақытта бір үлкен базалық станция қызмет көрсете алады! Әдетте 432 арнамен шектелсе де (72 * 6). Әрбір антенна кабель арқылы базалық станцияның басқару блогына қосылған. Ал қазірдің өзінде бірнеше базалық станциялардың блоктары (әр станция аумақтың өз бөлігіне қызмет етеді) контроллерге бекітілген. Бір контроллерге 15 базалық станцияға дейін қосуға болады.

Базалық станция, негізінен, үш диапазонда жұмыс істеуге қабілетті: 900 МГц сигналы ғимараттар мен құрылыстардың ішіне жақсырақ енеді, одан әрі таралады, сондықтан бұл нақты диапазон көбінесе ауылдар мен егістіктерде қолданылады; 1800 МГц жиіліктегі сигнал осы уақытқа дейін таралмайды, бірақ бір секторда көбірек таратқыштар орнатылған, сондықтан мұндай станциялар қалаларда жиі орнатылады; соңында 2100 МГц 3G желісі болып табылады.

Әрине, елді мекенде немесе ауданда бірнеше контроллер болуы мүмкін, сондықтан контроллерлер өз кезегінде коммутаторға кабельдер арқылы қосылады. Коммутатордың міндеті - ұялы байланыс операторларының желілерін бір-бірімен және қарапайым телефон байланысының қалалық желілерімен, қалааралық байланысжәне халықаралық байланыс. Егер желі шағын болса, онда бір коммутатор жеткілікті, егер ол үлкен болса, екі немесе одан да көп коммутаторлар қолданылады. Ажыратқыштар өзара сымдар арқылы қосылған.

Ұялы телефонмен сөйлесіп тұрған адамды көше бойымен жылжыту барысында, мысалы: ол жаяу жүреді, қоғамдық көлікте немесе жеке көлікте қозғалады, оның телефоны бір сәтке желіні жоғалтпауы керек, сіз желіні өшіре алмайсыз. әңгіме.

Байланыс үздіксіздігі базалық станция желісінің бір антеннаның қамту аймағынан екіншісінің қамту аймағына (ұяшықтан ұяшыққа) өту процесінде абонентті бір антеннадан екіншісіне өте жылдам ауыстыру мүмкіндігінің арқасында алынады. ұяшық). Абоненттің өзі бір базалық станциямен қосылуды қалай тоқтатып, екіншісіне қосылғанын, антеннадан антеннаға, станциядан станцияға, контроллерден контроллерге қалай ауысатынын байқамайды ...

Бұл ретте коммутатор жабдықтың істен шығу ықтималдығын азайту үшін көп деңгейлі желі схемасы бойынша жүктемені оңтайлы бөлуді қамтамасыз етеді. Көпдеңгейлі желі келесідей құрастырылған: ұялы телефон – базалық станция – контроллер – коммутатор.

Қоңырау шалдық делік, енді сигнал коммутаторға жетті. Коммутатор біздің қоңырауды тағайындалған абонентке - қалалық желіге, халықаралық немесе қалааралық байланыс желісіне немесе басқа желіге ауыстырады. ұялы байланыс операторы. Мұның бәрі жоғары жылдамдықты талшықты-оптикалық кабельдік арналарды пайдалану арқылы өте жылдам болады.

Әрі қарай, біздің қоңырау шалу (біз шақырған) абоненттің жағында орналасқан коммутаторға келеді. «Қабылдау» коммутаторында шақырылған абоненттің қайда орналасқаны, желінің қандай қамту аймағында орналасқаны туралы деректер бар: қандай контроллер, қандай базалық станция. Осылайша, желілік сауалнама базалық станциядан басталады, адресат табылды және оның телефонына қоңырау «қабылданады».

Сипатталған оқиғалардың бүкіл тізбегі, нөмірді терген сәттен бастап қоңырауды қабылдаушы жақта естігенге дейін, әдетте 3 секундтан аспайды. Сондықтан біз қазір әлемнің кез келген жеріне қоңырау шала аламыз.

Андрей Повный

Ұялы телефондағы қоңырау түймесін басқаннан кейін не болатынын қаншама қызықтырады? Ұялы желілер қалай жұмыс істейді?

Мүмкін емес. Көбінесе біз әңгімелесушінің федералды нөмірін машинада, әдетте, бизнесте тереміз, сондықтан ол жерде не бар және оның қалай жұмыс істейтіні белгілі бір уақытта бізді қызықтырмайды. Бірақ бұл таңғажайып нәрселер. Тауда немесе мұхиттың ортасында жүрген адамды қалай атауға болады? Неліктен әңгімелесу кезінде біз бір-бірімізді нашар естиміз немесе тіпті толығымен үзіп аламыз. Біздің мақала ұялы байланыс принципіне жарық түсіруге тырысады.

Сонымен, Ресейдің тығыз қоныстанған аумағының көпшілігі BS деп аталады, олар қысқартусыз базалық станциялар деп аталады. Көбісі қалалар арасында саяхаттай отырып, оларға назар аудара алады. Ашық алаңда базалық станциялар қызыл және мұнараларға көбірек ұқсайды ақ түс. Бірақ қалада мұндай BS тұрғын емес зәулім ғимараттардың төбесінде ойластырылған түрде орналастырылған. Бұл мұнаралар аумақтық радиуста 35 километрден аспайтын кез келген ұялы телефоннан сигнал қабылдай алады. BS және телефон арасындағы «байланыс» арнайы қызмет немесе дауыстық арна арқылы жүзеге асады.

Адам мобильді құрылғыда өзіне қажетті нөмірді терген бойда құрылғы өзіне жақын орналасқан базалық станцияны, сондықтан арнайы қызмет көрсету арнасын тауып, одан дауыс арнасын бөлуді сұрайды. Мұнара құрылғыдан сұраныс алғаннан кейін контроллер деп аталатын сұрауды жібереді, біз оны қысқаша BSC деп атаймыз. Дәл осы контроллер сұрауды коммутаторға қайта бағыттайды. MSC смарт қосқышы шақырылатын абоненттің қай операторға қосылғанын анықтайды.

Егер қоңырау бір желідегі телефонға, мысалы, Beeline абонентінен осы оператордың басқа абонентіне немесе МТС ішінде, Мегафон ішінде және т. шақырылған абоненттің орналасқан жері. Үй орнын анықтау регистрі арқасында коммутатор дұрыс адамның қай жерде орналасқанын табады. Ол кез келген жерде, үйде, жұмыста, елде немесе тіпті басқа елде болуы мүмкін. Бұл коммутатордың қоңырауды тиісті қосқышқа жіберуіне кедергі болмайды. Содан кейін «шатасу» «тартыла» бастайды. Яғни, коммутатор – «жауап беруші» қоңырауы тиісінше контроллерге – «жауап берушіге», содан кейін оның Базалық станциясына және ұялы телефонға түседі.

Коммутатор шақырылатын абоненттің басқа операторға тиесілі екенін білсе, ол басқа желінің коммутаторына сұраныс жібереді.
Келісіңіз, схема өте қарапайым, бірақ елестету қиын. «Ақылды» базалық станция телефонды қалай табады, сұраныс жібереді және коммутатордың өзі оператор мен басқа қосқышты анықтайды. Базалық станция дегеніміз не? Бұл ғимараттың шатырында, шатырда немесе арнайы контейнерде орналасқан бірнеше темір шкафтар екені белгілі болды. Негізгі шарт - бөлмеде жақсы кондиционер болуы керек.

BS антеннасының болуы қисынды, ол қосылымды «ұстап алуға» көмектеседі. BS антеннасы бірнеше бөліктерден (секторлардан) тұрады, олардың әрқайсысы аумаққа жауапты. Антеннаның тігінен орналасқан бөлігі ұялы телефондармен байланысқа, ал дөңгелек бөлігі контроллермен байланысуға жауап береді.

Бір сектор бір уақытта жетпіс телефон аппаратынан қоңырауларды қабылдай алады. Егер бір BS алты сектордан тұруы мүмкін екенін ескерсек, онда ол бір уақытта 6 * 72 = 432 қоңырауға оңай қызмет етеді.

Әдетте, базалық станцияның мұндай қуаты «баспен» жеткілікті. Әрине, еліміздің барлық тұрғындары бір мезгілде бір-біріне қоңырау шала бастайтын жағдайлар бар. Бұл жаңа жыл. Кейбіреулер телефонға «Жаңа жылыңызбен!» деген асыл сөзді айту керек, ал басқалары қонақтарды және түні бойы жоспарларды талқылай отырып, Байланыс корпорациясының шектеусіз тарифімен сағаттарды айтуға дайын.

Дегенмен, қоңырау ұзақтығына қарамастан, базалық станциялар төтеп бере алмайды және абонентке қосылу өте қиын болуы мүмкін. Бірақ жұмыс күндері, жылдың көп бөлігінде алты сектордан БС жеткілікті, әсіресе оңтайлы жұмыс жүктемесі үшін оператор аумақтағы халық санына сәйкес станцияларды таңдайды. Кейбір операторлар ұсынылатын байланыс сапасын жақсарту үшін үлкен BS-ге артықшылық береді.

BS жұмыс істей алатын және қолдау көрсетілетін құрылғылардың санын және өтетін қашықтықты анықтайтын үш ауқым бар. 900 МГц диапазонында станция үлкен аумақты қамтуға қабілетті, бірақ 1800 МГц диапазонында қашықтық айтарлықтай қысқарады, бірақ қосылған таратқыштардың саны артады. 2100 МГц-тегі үшінші жолақ қазірдің өзінде жаңа буын қосылымын болжайды - 3G.
Халық аз қоныстанған жерлерде базалық станцияны 900 МГц жиілікте орнату мақсатқа сай екені анық, бірақ қалада қалың бетон қабырғалары арқылы жақсы өту үшін 1800 МГц қолайлы және бұл BS-терге бұрынғыдан он есе көп қажет болады. ауыл. Бір BS бірден үш жолақты қолдай алатынын ескеріңіз.

900 МГц режиміндегі станциялар радиусы 35 км аумақты қамтиды, бірақ егер осы сәтол бірнеше телефондарға қызмет көрсететіндіктен, ол 70 км-ге дейін «жарып» алады. Әрине, біздің ұялы телефондарымыз BS-ді 70 км қашықтықта да «таба алады». Базалық станциялар жер бетін мүмкіндігінше жабуға және жердегі адамдардың көп санын байланыстыруға арналған, сондықтан сигналдарды кем дегенде 35 километр қашықтықта ұстау мүмкіндігі болса, сол қашықтықта, бірақ аспанға, Базалық станциялар «жарып өтпейді».

Жолаушыларды ұялы байланыспен қамтамасыз ету үшін кейбір авиакомпаниялар ұшақ бортында шағын базалық станцияларды орналастыра бастайды. «Аспандағы» базалық станцияны «жердегімен» қосу спутниктік арна арқылы жүзеге асырылады. Жұмыстан бері мобильді құрылғыларұшу процесіне кедергі келтіруі мүмкін, борттағы BS оңай қосуға / өшіруге болады, олардың бірнеше жұмыс режимі бар, дейін толық өшірудауыстық хабарламаларды жіберу. Ұшу кезінде телефон кездейсоқ сигналы нашар немесе жоқ базалық станцияға ауысуы мүмкін. тегін арналар. Бұл жағдайда қоңырау тоқтатылады. Мұның бәрі қозғалыстағы аспандағы ұялы байланыстың нәзік тұстары.

Әуе кемелерінен басқа пентхаустардың тұрғындары үшін кейбір мәселелер туындайды. Тіпті шектеусіз тарифжәне VIP - әртүрлі BS жағдайында ұялы байланыс операторының шарттары көмектеспейді. Бір бөлмеден екінші бөлмеге көшкен жоғары қабаттағы пәтердің тұрғыны байланысын жоғалтады. Бұл бір бөлмедегі телефонның бір БС-ны «көрсе», екіншісінде екіншісін «ашуынан» болуы мүмкін. Сондықтан, сөйлесу кезінде байланыс үзіледі, өйткені бұл BS бір-бірінен салыстырмалы қашықтықта орналасқан және тіпті бір оператормен «көршілес» деп саналмайды.

Құрылымдық схема GSM ұялы байланысытелефон

GSM цифрлық стандартында жұмыс істейтін ұялы радиотелефонның құрылымдық схемасы (5.3-сурет) әдетте бөлек тақталарда орналасқан аналогтық және цифрлық бөліктерден тұрады. Аналогтық бөлікке сипаттамалары мен құрылысы бойынша жоғарыда сипатталғандарға ұқсайтын қабылдау және жіберу құрылғылары кіреді.

GSM жүйелерінде ұялы телефонның таратқышы мен қабылдағышы бір уақытта жұмыс істемейді. Тасымалдау кадр ұзақтығының 1/8 бөлігінде ғана болады. Бұл батареяны тұтынуды айтарлықтай азайтады және жіберу (сөйлеу) және қабылдау (күту) режимдерінде жұмыс уақытын арттырады. Сонымен қатар, SAW қабылдағышының РЖ сүзгісіне қойылатын талаптар айтарлықтай төмендейді, бұл LNA-ны араластырғышпен біріктіруге мүмкіндік береді. Қабылдау-беру интерфейсінің блогы - бұл антеннаны таратқыштың шығысына немесе қабылдағыштың кірісіне қосатын электрондық қосқыш, өйткені ұялы телефон бір уақытта қабылдап, бір уақытта жібермейді.

Күріш. 5.3. Функционалдық диаграммарадиотелефон сандық стандарт GSM

Кіріс жолақты сүзгіден өткеннен кейін қабылданған сигнал LNA арқылы күшейтіледі және бірінші араластырғыштың бірінші кірісіне беріледі. Екінші кіріс жергілікті осциллятор сигналын алады f prm жиілік синтезаторынан. Бірінші аралық жиілік сигналы f pr, SAW жолақты сүзгісі арқылы өтеді және бірінші аралық жиілік UPCH1 күшейткішімен күшейтіледі, содан кейін ол екінші араластырғыштың бірінші кірісіне кіреді. Оның екінші кірісі жергілікті осциллятор сигналын алады f g жиілік генераторымен. Екінші аралық жиіліктің сигналы алынды f pr2 SAW өткізу жолағы сүзгісі арқылы сүзіледі, UPCH2 күшейткішімен күшейтіледі, демодуляцияланады және аналогты-цифрлық түрлендіргішке (ADC) беріледі, мұнда ол орталық процессорда жасалған цифрлық логикалық блоктың жұмысына қажетті сигналға түрленеді. .

Тасымалдау режимінде логикалық блокта генерацияланатын ақпараттық цифрлық сигнал модуляциялық сигнал қалыптасатын 1/О генераторына беріледі. Соңғысы фазалық модуляторға түседі, одан сигнал шығады f fm миксерге кіреді. Миксердің екінші кірісі сигнал алады f prd жиілік синтезаторынан. Алынған сигнал f c1 жолақты сүзгі арқылы процессор басқаратын қуат күшейткішіне (PA) кіреді. Сигнал қажетті деңгейге дейін күшейтілді f c1 жолақты керамикалық сүзгі арқылы А антеннасына еніп, қоршаған кеңістікке сәулеленеді.

Ұялы телефонның цифрлық логикалық бөлігі (5.4-сурет) барлық қажетті сигналдарды қалыптастыруды және өңдеуді қамтамасыз етеді. Цифрлық телефонның осы маңызды бөлігінің өзегі Орталық Есептеуіш БөлімОРТАЛЫҚ ЕСЕПТЕУІШ БӨЛІМ. Ол микроқуат бойынша VLSI түрінде жасалған далалық әсерлі транзисторлар«металл-диэлектрлік-жартылай өткізгіш» құрылымымен (МИС немесе MOS).

Телефонның цифрлық бөлігіне мыналар кіреді:

Сандық сигнал процессоры (CPU)ұялы телефонның жұмысын басқаратын жедел және тұрақты жадымен. Телефон процессорлары компьютерлік микропроцессорларға қарағанда біршама қарапайым, бірақ соған қарамастан олар ең күрделі микроэлектрондық өнімдер болып табылады.

Аналогты-цифрлық түрлендіргіш (ADC),ол микрофон шығысындағы аналогтық сигналды цифрлық түрге түрлендіреді. Бұл жағдайда барлық кейінгі өңдеу және сөйлеу сигналын беру кері цифрлық-аналогтық түрлендіруге дейін цифрлық нысанда жүзеге асырылады.

сөйлеу кодтары,ол сигналдың артықтығын азайту үшін қысу алгоритмін қолданатын белгілі бір заңдарға сәйкес цифрлық болып табылатын сөйлеу сигналын кодтайды. Осылайша, радиобайланыс арнасы бойынша берілуі тиіс ақпарат көлемі азаяды.

арна кодтары,байланыс желісі арқылы сигнал беру кезінде қателерден қорғауға арналған, сөйлеу кодтарының шығысынан алынған цифрлық сигналға қосымша (артық) ақпаратты қосу. Дәл осы мақсатта ақпарат белгілі бір қайта қаптамаға ұшырайды. (араластырып).Сонымен қатар, арна кодтары логикалық бөліктен берілетін сигналға басқару ақпаратын қосады.

арна декодері,кіріс деректер ағынынан басқару ақпаратын алу және оны логикалық блокқа бағыттау. Алынған ақпарат қателер үшін тексеріледі, мүмкін болса түзетіледі. Кейінгі өңдеу үшін алынған ақпарат шифрлағышқа қатысты кері оралады.

Күріш. 5.4. Ұялы ұялы телефонның сандық және логикалық бөлігі

сөйлеу декодері,арна декодерінен оған келетін цифрлық сөйлеу сигналын қалпына келтіру, оны табиғи түрге аудару, өзіне тән артықшылығы бар, бірақ әлі де сандық пішін. Интегралдық схеманың бір бумасында орналасқан кодтауыш пен дешифратор комбинациясы үшін кейде атау пайдаланылатынын ескеріңіз. кодек(мысалы, сөйлеу кодегі, арна кодегі).

Цифрлық-аналогтық түрлендіргіш (DAC),қабылданған сөйлеу сигналын аналогтық түрге түрлендіру және осы сигналды динамик күшейткішінің кірісіне беру.

Эквалайзер,көп жолды таратуға байланысты сигналдың бұрмалануын ішінара өтеуге қызмет етеді. Эквалайзер - таңбаларға енгізілген таңбалардың жаттығу ретіне сәйкес реттелетін бейімделгіш сүзгі жіберілген ақпарат. Бұл блок, жалпы айтқанда, функционалдық тұрғыдан қажет емес және кейбір жағдайларда болмауы мүмкін.

Пернетақта,ол шақырылатын абоненттің нөмірін теруге арналған сандық және функционалдық пернелері, сондай-ақ ұялы телефонның жұмыс режимін анықтайтын командалары бар теру өрісі болып табылады.

Дисплей,көрсетуші әртүрлі ақпаратстанцияның құрылғысымен және жұмыс режимімен қамтамасыз етіледі.

Хабарларды шифрлауға және шифрын шешуге арналған блок,ақпаратты берудің құпиялылығын қамтамасыз етуге арналған.

Сөйлеу әрекетінің детекторы(дауыс белсенділігі детекторы), ол таратқышты абонент сөйлеген уақыт аралығында ғана сәулеленуге қосады. Таратқыштың жұмысындағы үзілістің ұзақтығы үшін жолға жайлылық деп аталатын шу қосымша енгізіледі. Бұл қуат көзінен қуат үнемдеу, сондай-ақ басқа станцияларға кедергі деңгейін төмендету мүдделері үшін жасалады.

терминалдық құрылғылар,сәйкес интерфейстерді, факс машиналарын, модемдерді және т.б. көмегімен арнайы адаптерлер арқылы қосылу үшін қолданылады.

SIM картасы(SIM – абонентті идентификациялау модулі, сөзбе-сөз – абонентті идентификациялау модулі) – абоненттік блоктың арнайы розеткасына салынған микросхемасы бар пластикалық пластина. SIM картасы мыналарды сақтайды:

Әрбір абонентке тағайындалған деректер: халықаралық ұялы байланыс абонентінің идентификациясы (IMSI), абоненттің аутентификация кілті (Ki) және қол жеткізуді басқару класы;

Уақытша желі деректері: Уақытша мобильді абоненттің идентификациясы (TMSI), орналасу аймағының идентификаторы (LAI), шифрлау кілті (Ke), тыйым салынған мобильді желі деректері;

Қызметке қатысты деректер: таңдаулы байланыс тілі, төлем туралы хабарламалар және мәлімделген қызметтердің тізімі.

SIM картасының негізгі міндеттерінің бірі - ұялы телефонды рұқсатсыз пайдаланудан қорғауды қамтамасыз ету. Абоненттік интерфейс деңгейінде SIM картасына 4-тен 8 санға дейінгі жеке сәйкестендіру нөмірі (PIN нөмірі) жазылады, оны SIM картасының микропроцессоры станцияны қосқаннан кейін пайдаланушы пернетақта арқылы терген нөмірмен салыстырады. Қате PIN нөмірі қатарынан үш рет терілсе, SIM картасын пайдалану абонент 8 сандық жеке блоктан шығару кілтін (PUK) енгізгенге дейін блокталады.

Егер PUK қатесі 10 рет қатарынан енгізілсе, SIM картасын пайдалану толығымен блокталады және абонент желі операторымен байланысуға мәжбүр болады.

Сонымен қатар, SIM-карталардың арқасында ұялы телефоннан ғана емес, кез келген басқа GSM телефонынан да қоңырау шалуға болады, SIM-картаны құрылғыға салып, жеке сәйкестендіру PIN-нөмірін теру жеткілікті.

5.3 Ұялы байланыс қызметтері. Байланыс құпиялылығы. Ұялы байланыстағы алаяқтық. биологиялық қауіпсіздік.

Екінші буын жүйелерінде пайдаланушыға негізгі және қосымша байланыс қызметтері ұсынылуы мүмкін. Негізгі байланыс қызметтері: телефон байланысы, жедел қоңыраулар, қысқа хабарламаларды жіберу, факсимильді байланыс. Жедел қоңырау қызметі абоненттік станцияға жақын орналасқан орталықпен дауыстық байланыс орнатуға мүмкіндік береді жедел қызмет. TO қосымша қызметтерқосылыстар мыналарды қамтиды:

нөмірді тану қызметтері;
қоңырауды қайта бағыттау және қайта бағыттау;
· тоқтату қызметтері (күтудегі қоңырау, күтіп тұрған қоңырау және т.б.);
конференцбайланыс;
келіссөздер құнын есепке алу қызметтері;
топтық қосылу қызметтері;
қоңырауды шектеу қызметтері және т.б.

Абонент үшін бәсекелестік жағдайында ірі желілердің операторлары жаңа қызметтерді енгізуге тырысуда. Соңғы уақытта алдын ала төленген абоненттік қосылу, WAP қызметі – мобильді терминалдан тікелей Интернетке шығу, GPS жаһандық позициялау жүйесі, бейнебайланыс және т.б қызметтер енгізілді.Бірақ мұндай мүмкіндіктер коммуникаторлардың (смартфондардың) пайда болуымен пайда болды.

Байланыс құпиялылығыбайланыс арналарына рұқсатсыз кіруден қорғаумен қамтамасыз етілген. Ол үшін әртүрлі шифрлау әдістері қолданылады. Мысалы, GSM стандартында шифрлау шуды түзететін кодтау және араласу арқылы жүзеге асырылады және ақпараттық разряд тізбегінің биттік қосу модулінен 2 және шифрдың негізін құрайтын жалған кездейсоқ бит тізбегінен тұрады. Шифрланған ақпарат тізбегіне бірдей псевдокездейсоқ реттілікпен модуль 2 қосу операциясын қайталап қолдану бастапқы ақпараттық разряд тізбегін қалпына келтіреді, яғни шифрланған хабарламаның шифрын шешуді жүзеге асырады (сурет).

Сондай-ақ тыңдаудан қорғау мүмкіндігі бар - бұл сыртқы бағдарламалық құралда жүзеге асырылатын спектр немесе сөйлеу сегменттерінің бөлімдерін қайта реттеу арқылы шифрлаудың бір түрі болып табылатын шифрлау (скремблинг - араластыру, араластыру)

5.5-сурет. GSM стандартындағы ақпаратты шифрлау және дешифрлеу принципі.

Қабылдау жағында сәйкес шифрлау мүмкіндігі бар ұялы телефон құрылғысына қарай.

Алаяқтық(ағылшын тілінен. алаяқтық- алдау, алаяқтық) ұялы байланыстың күрделі мәселелерінің бірі болып табылады. Алаяқтық ұялы байланыс қызметтерін тиісті төлемсіз немесе мұндай қызметтерді пайдаланбайтын адамдардың осы қызметтерге ақы төлеу есебінен пайдалануға бағытталған заңсыз әрекет ретінде анықталуы мүмкін.

Ара-тұра әлемді, біздің баспасөзді ұялы телефондардың алаяқтықтары туралы ақпараттар таң қалдырады. Ең жағымсызы, біреуге тіркелген ұялы телефон ұялы байланыс операторларын алдап, бақылаусыз ауқымды келіссөздер жүргізе алатын алаяқтардың қолына түсуі. Кейде бұл үшін қарапайым әдістер қолданылады (мысалы, зиянды төлемдер), кейде ұялы желілердегі құжаттаманы жақсы білуге ​​негізделген өте нәзік әдістер. Ұялы телефон нөмірлерін және шифрлар мен парольдермен «химияның» барлық түрлерін өзгертуді үйренді.

Алаяқтықтан болған шығын, тіпті онымен ұзақ жылдар күрескеннен кейін де, ұялы байланыс қызметтерінің жалпы көлемінің бірнеше пайызына жетеді. Мысалы, 1996 жылы Америка Құрама Штаттарында олар 1 миллиард доллардан сәл асады, ұялы байланыстан түскен жалпы табыс 21 миллиард долларды құрады.

Егер сізде біреу құрылғыңызды (анық немесе жанама) пайдаланып жатыр деп күдіктенсеңіз, мобильді қызмет провайдеріне дереу хабарлауыңыз керек. Мысалы, мұндай күдік ұялы байланыс қызметтері үшін төлем көлемінің сіз үйренген деңгеймен салыстырғанда айтарлықтай өсуіне негізделуі мүмкін. Егер сіз не болғанын бақыламасаңыз, онда сіз кенеттен жүздеген, тіпті мыңдаған долларлардың шотын алуыңыз мүмкін.Сонымен бірге сіз белгісіз нәтижемен ұзақ сот шайқасына түсесіз.

Алаяқтықтан басқа, «сұр» телефондарды сату ұялы байланысқа орасан зор зиян келтіреді. Бұл арзан бағаға сатып алынған ақаулы құрылғылар болуы мүмкін, олар кейіннен жұмыс жағдайына жеткізілетін қолөнер - көбінесе бәрінен алыс функционалдық. Мұндай құрылғылар арзандық іздеген иелеріне ғана емес, ұялы байланыс операторларына да көп қиындық туғызады. Көптеген функцияларды нашар орындайтын (немесе мүлде орындамайтын) олар қызмет көрсету бөлімшелеріне қоңыраулардың көптігін тудырады.

Ұялы телефондарды тыңдау да зиянсыз нәрсе емес. Бұған әсіресе аналогтық желілер осал. Бірақ цифрлық желілерде, сөйлесулерді кодтауға және декодтауға арналған тиісті жабдық болса да, оларды тыңдау әбден мүмкін. Әңгімелескенде мынаны есте ұстаған жөн.

Ұялы телефондарды заңсыз пайдалану әдістері әртүрлі, дегенмен бұл туралы білу керек деген пікір бар. Тек қана қаншалықты? Мысалы, ұялы телефонды өте қарапайым радиодетонатор ретінде пайдалануға болатыны кімге болса да түсінікті. Дегенмен, мұндай қосымшаның қарапайым схемасының сипаттамасын әрең қабылдауға болмайды. Тиісті органдар мұны лаңкестер үшін пайда деп бірден тани алады. Сондықтан, пайдаланушыны ұялы телефондарды заңды пайдаланудағы олқылықтар туралы ескертіп, біз ұялы телефондарды пайдаланудағы осы нәзік тұстарды сипаттауды аяқтаймыз.

биологиялық қауіпсіздік.

Ара-тұра ұялы телефонды пайдаланудан қатерлі ісіктердің пайда болғаны туралы сенсациялық жаңалықтар шығады. АҚШ-тың бір жерінде бұл туралы сот процестері болды. Сондай-ақ көліктерге жанар-жағармай құю кезінде автотұрақтардағы жарылыстар, адасып кеткен ұшақтар, ұялы телефондардың кесірінен тоқтап қалған атом электр станцияларының реакторлары және т.б. Жағдайлардың басым көпшілігінде мұндай «жаңалықтар» құжатталмаған.

Шын мәнінде, ұялы жиіліктер қолдарымыздың, басымыздың және миымыздың тіндерімен оңай сіңетін электромагниттік сәулелену түріне жатады. Зерттеулер көрсеткендей, ұялы телефонның радиациялық энергиясының 60% -ы адам басының тіндерімен жұтылады. Рас, микротолқынды сәулелену энергиясының бір бөлігі ғана бастың тереңдігіне енеді. Оның көп бөлігін бас сүйегінің терісі мен сүйектері сіңіреді.

Ал, ұялы телефонның радиациясының адам ағзасына әсері туралы ресми деректер жоқ. Тиісті зерттеулер жүргізілмегендіктен емес. Бірақ радиациялық қуат нормалары адамдар үшін тиісті органдар белгілеген нормалардан әлдеқайда төмен болғандықтан.

Адам ағзасының электромагниттік сәулелену энергиясын сіңіру дәрежесі SAR мәні (Specific Absorbtion Rates) болып табылады. Ол биологиялық ұлпаның масса бірлігіне (г немесе кг) жұтылған сәулелену энергиясымен көрсетіледі. Бұл кезде 20 минут әсер еткенде ұлпа 1 °С қызады.

Мұндай таза «термодинамикалық» көзқарас адамдарды тыныштандыруға ешбір жағдайда көмектеспейтінін түсіну қиын емес. Радиацияның әсері дененің тіндерін жылытумен шектелмейтініне сену үшін кең медициналық білім қажет емес. Генетикалық деңгейде әлдеқайда аз қуатты сәулелену дененің жасушалық құрылымының бұзылуына немесе гендердің бұзылуына әкелуі мүмкін екенін ескеру қажет. Сондықтан, мысалы, Еуропада SAR стандарты 2 мВт/г деңгейінде белгіленген.

Айтпақшы, ұялы телефон радиосәулелерінің адам ағзасына, ең алдымен оның басына әсерін күрт азайтудың қарапайым жолы бар. Бұл қолдар бос (бос қолдар) арнайы гарнитураны пайдалану. Бұл гарнитура басқа орнатылған құлаққап пен микрофон, сондай-ақ радиотелефонның басқару панелі болып табылады. Телефонның өзін қашықтан орнатуға болады. Сондай-ақ оған сыртқы антеннаны қосуға болады, оны терезенің сыртында немесе тіпті автомобильдің төбесінде орнатуға болады.

Айтпақшы, байланысты барлық қауіптердің ұялы телефондар, бірінші орында пайдаланушының негізгі жұмысынан алшақтауы. Мысалы, жүргізушінің көлік жүргізіп келе жатқанда, әсіресе нөмірді терген кезде телефонды көтеруіне байланысты жол-көлік оқиғалары жиі кездеседі. Көптеген елдерде, соның ішінде Ресейде бұған тыйым салынған және айыппұлдармен жазаланады. қолдар бос гарнитура және дауыспен басқарутелефон – бұл факторға қарсы негізгі құралдар.

Бақылау сұрақтары

1. Абоненттік жылжымалы станцияның типтік блоктары қандай?

2. Ұялы телефонның аналогтық түйіндерінің құрылғысы мен негізгі мақсатын айтыңыз?

3. Сандық ұялы телефон түйіндерінің құрылғысы мен негізгі мақсатын айтыңыз?

4. «Алаяқтыққа» анықтама беріңіз және ол неліктен қауіпті?

5. Жасушалық радиацияның адам ағзасына әсерін азайтуға бағытталған негізгі шараларды атаңыз?

6. Радио сәулеленуден болатын аурудың негізгі белгілері қандай?

7. Ұялы байланыс ұсынатын негізгі қызметтерді атаңыз?

8. Қарым-қатынастың құпиялылығы қалай жүзеге асырылады ұялы желілер?

Ұялы байланыстың жұмыс істеу принципі

Ұялы телефонияның негізгі принциптері өте қарапайым. Бастапқыда FCC 1980 жылғы қайта қаралған халық санағы деректеріне сүйене отырып, ұялы радиожүйелер үшін географиялық қамту аймақтарын белгіледі.Ұялы байланыстың идеясы: әр аймақ суретте көрсетілгендей, біріктірілген кезде бал ұясына ұқсас құрылымды құрайтын алтыбұрышты ұяшықтарға бөлінеді. 6.1, а. Алтыбұрышты пішін таңдалды, себебі ол әрқашан іргелес шеңберлер арасында пайда болатын бос орындарды жою кезінде дөңгелек сәулелену үлгісін шамамен сәйкестендіру арқылы ең тиімді беруді қамтамасыз етеді.

Ұяшықтың физикалық өлшемі, популяциясы және трафик үлгісі арқылы анықталады. FCC жүйедегі ұяшықтардың санын және олардың өлшемін реттемейді, бұл операторларға күтілетін трафик үлгісіне сәйкес осы параметрлерді орнатуды қалдырады. Әрбір географиялық аймаққа ұялы дыбыс арналарының бекітілген саны бөлінген. Ұяшықтың физикалық өлшемдері абоненттің тығыздығына және қоңырау құрылымына байланысты. Мысалы, үлкен ұяшықтардың (макроұяшықтар) әдетте радиусы 1,6-дан 24 км-ге дейін, базалық станция таратқышының қуаты 1 Вт-тан 6 Вт-қа дейін. Ең кішкентай ұяшықтар (микро ұяшықтар) әдетте 460 м немесе одан аз радиусқа ие, базалық станция таратқышының қуаты 0,1 Вт-тан 1 Вт-қа дейін. 6.1b-суретте екі ұяшық өлшемі бар ұяшық конфигурациясы көрсетілген.

6.1-сурет. – Жасушалардың ұяшық құрылымы а) екі өлшемді ұяшықтары бар ұяшық құрылымы б) ұяшықтардың классификациясы б)

Микроклеткалар көбінесе популяция тығыздығы жоғары аймақтарда қолданылады. Қысқа диапазонға байланысты микроклеткалар шағылысу және сигналдың кешігуі сияқты беріліс деградациясының әсерлеріне азырақ сезімтал.

Макроұяшық микро ұяшықтар тобымен қабаттасуы мүмкін, микро ұяшықтар баяу қозғалатын мобильді құрылғыларға және макроұяшық жылдам қозғалатын құрылғыларға қызмет етеді. Мобильді құрылғы өзінің қозғалыс жылдамдығын жылдам немесе баяу деп анықтай алады. Бұл бір ұяшықтан екінші ұяшыққа өту санын азайтуға және орын деректерін түзетуге мүмкіндік береді.

Бір ұяшықтан екінші ұяшыққа өту алгоритмін мобильді құрылғы мен микроэлементтің базалық станциясы арасындағы шағын қашықтықта өзгертуге болады.

Кейде ұяшықтағы радиосигналдар сенімді ішкі байланысты қамтамасыз ету үшін тым әлсіз. Бұл әсіресе жақсы қорғалған аумақтар мен аймақтарға қатысты жоғары деңгейкедергі. Мұндай жағдайларда өте кішкентай жасушалар - пико жасушалары қолданылады. Жабық пико ұяшықтары белгілі бір аймақтағы әдеттегі ұяшықтармен бірдей жиіліктерді пайдалана алады, әсіресе жер асты туннельдері сияқты қолайлы орталарда.

Алтыбұрышты ұяшықтарды пайдаланатын жүйелерді жоспарлау кезінде базалық станцияның таратқыштарын ұяшықтың ортасына, ұяшықтың шетіне немесе ұяшықтың жоғарғы жағына орналастыруға болады (сәйкесінше 6.2 a, b, c-сурет). Ортасында таратқышы бар ұяшықтарда әдетте көп бағытты антенналар, ал таратқыштары шетінде немесе жоғарғы жағында орналасқан ұяшықтарда секторлық бағытталған антенналар қолданылады.

Көп бағытты антенналар сигналдарды барлық бағытта бірдей таратады және қабылдайды.

6.2-сурет – Таратқыштарды ұяшықтарға орналастыру: а ортасында); шетінде b); жоғарғы жағында в)

Ұялы байланыс жүйесінде қала орталығынан жоғары орналасқан бір қуатты стационарлық базалық станцияны жерге жақын орналасқан учаскелерде қамту аймағында орнатылған көптеген бірдей төмен қуатты станциялармен ауыстыруға болады.

Бір радио тобын пайдаланатын ұяшықтар дұрыс бөлінген болса, кедергілерді болдырмайды. Бұл жағдайда жиілікті қайта пайдалану байқалады. Жиіліктерді қайта пайдалану – бұл ұяшықтар айтарлықтай арақашықтықпен бөлінген жағдайда, бір жиіліктер тобын (арналарды) бірнеше ұяшықтарға бөлу. Жиілікті қайта пайдалану әрбір ұяшықтың қамту аймағын азайту арқылы жеңілдетіледі. Әрбір ұяшықтың базалық станциясына көрші ұяшықтардың жиіліктерінен ерекшеленетін жұмыс жиіліктерінің тобы бөлінеді, ал базалық станцияның антенналары оның ұяшығы ішінде қажетті қамту аймағын қамтитындай етіп таңдалады. Қызмет көрсету аймағы бір ұяшықтың шекарасымен шектелгендіктен, мұндай екі ұяшық бір-бірінен жеткілікті қашықтықта болған жағдайда әртүрлі ұяшықтар бір жұмыс жиілігі тобын өзара кедергісіз пайдалана алады.

Бірнеше жасуша топтары бар ұялы жүйенің географиялық қызмет көрсету аймағы бөлінеді кластерлер (6.3-сурет). Әрбір кластер толық дуплексті байланыс арналарының бірдей санына бөлінген жеті ұяшықтан тұрады. Әріптері бірдей ұяшықтар жұмыс жиіліктерінің бірдей тобын пайдаланады. Суреттен көріп отырғанымыздай, барлық үш кластерде бірдей жиілік топтары қолданылады, бұл қол жетімді ұялы байланыс арналарының санын үш есеге арттыруға мүмкіндік береді. Хаттар А, Б, C, D, Е, Фжәне Гжеті жиілік тобын білдіреді.

6.3-сурет – Ұялы байланыста жиілікті қайта пайдалану принципі

Кейбір аймақта қолжетімді толық дуплексті арналардың белгіленген саны бар жүйені қарастырыңыз. Әрбір қызмет көрсету аймағы кластерлерге бөлінеді және олардың арасында бөлінген арналар тобын алады Нкластердің жасушалары, қайталанбайтын комбинацияларға топтастырылады. Барлық ұяшықтарда арналардың саны бірдей, бірақ олар бір өлшемді аймақтарға қызмет ете алады.

Осылайша, кластерде қол жетімді ұялы байланыс арналарының жалпы санын мына өрнекпен көрсетуге болады:

F=GN (6.1)

қайда Ф– кластерде қол жетімді толық дуплексті ұялы байланыс арналарының саны;

Г– ұяшықтағы арналар саны;

Нкластердегі ұяшықтардың саны.

Кластер берілген қызмет көрсету аймағында «көшірілген» болса месе болса, толық дуплексті арналардың жалпы саны:

C=mGN=mF (6.2)

қайда МЕН– берілген аймақтағы арналардың жалпы саны;

мберілген аймақтағы кластерлердің саны.

(6.1) және (6.2) өрнектерден ұялы телефон жүйесіндегі арналардың жалпы саны берілген қызмет көрсету аймағындағы кластерлік «қайталанулар» санына тура пропорционал екенін көруге болады. Ұяшық өлшемі өзгеріссіз қалған кезде кластер өлшемі азайса, берілген қызмет көрсету аймағын қамту үшін көбірек кластерлер қажет болады және жүйедегі арналардың жалпы саны артады.

Шағын қызмет көрсету аймағының (мысалы, қала ішінде) көрші ұяшықтарында болмаған кезде бір мезгілде жиіліктердің (арналардың) бір тобын пайдалана алатын абоненттер саны осы аймақтағы ұяшықтардың жалпы санына байланысты. Әдетте мұндай абоненттердің саны төрт, бірақ халқы тығыз аймақтарда ол әлдеқайда көп болуы мүмкін. Бұл нөмір деп аталады жиілікті қайта пайдалану коэффициенті немесе FRF – жиілікті қайта пайдалану коэффициенті. Математикалық түрде оны келесідей көрсетуге болады:

қайда Н– қызмет көрсету аймағындағы толық дуплексті арналардың жалпы саны;

МЕН– ұяшықтағы толық дуплексті арналардың жалпы саны.

Ұялы трафиктің болжамды ұлғаюымен қызмет көрсетуге сұраныстың артуы ұяшық өлшемін кішірейту, оны әрқайсысында өзінің базалық станциясы бар бірнеше ұяшықтарға бөлу арқылы қанағаттандырылады. Ұяшықтарды тиімді бөлу жүйеге ұяшықтар тым кішкентай болмаса, көбірек қоңырауларды өңдеуге мүмкіндік береді. Егер ұяшық диаметрі 460 м-ден аз болса, онда көрші ұяшықтардың базалық станциялары бір-біріне әсер етеді. Жиілікті қайта пайдалану мен кластер өлшемі арасындағы қатынас қалай өзгертуге болатынын анықтайды масштаб абоненттік тығыздықтың жоғарылауы жағдайында ұялы жүйе. Кластердегі ұяшықтар неғұрлым аз болса, арналар арасындағы айқасу ықтималдығы соғұрлым жоғары болады.

Ұяшықтар алтыбұрышты болғандықтан, әрбір ұяшықта әрқашан бірдей қашықтықтағы алты көрші ұяшық болады және кез келген ұяшықтың ортасын көрші ұяшықтардың орталықтарымен қосатын сызықтар арасындағы бұрыштар 60°-қа еселік болады. Сондықтан ықтимал кластер өлшемдері мен ұяшық орналасуларының саны шектеулі. Ұяшықтарды бір-бірімен саңылаусыз қосу үшін (мозаикалық жолмен) алтыбұрыштың геометриялық өлшемдері кластердегі ұяшықтардың саны шартты қанағаттандыратындай болуы керек:

қайда Н– кластердегі ұяшықтар саны; менжәне jтеріс емес бүтін сандар.

Ең жақын ортақ арна ұяшықтарына (бірінші деңгейлі ұяшықтар деп аталатын) жолды табу келесідей орындалады:

Ары қарай жылжу менжасушалар (көршілес жасушалардың орталықтары арқылы):

Ары қарай жылжу jжасушалар алға қарай (көршілес жасушалардың орталықтары арқылы).

Мысалы, кластердегі ұяшықтардың саны және келесі мәндер үшін бірінші деңгейдегі ұяшықтардың орналасуы: j = 2. i = 3 6.4 өрнектен анықталады (6.4-сурет) N = 3 2 + 3 2 + 2 2 = 19.

6.5-сурет ұяшықпен бірдей арналарды пайдаланатын ең жақын алты ұяшықты көрсетеді А.

Бір ұяшықтан екінші ұяшыққа беру процесі, яғни. мобильді құрылғы 1 базалық станциядан 2 базалық станцияға ауысқанда (6.6-сурет) төрт негізгі кезеңді қамтиды:

1) инициация – мобильді құрылғы немесе желі тапсыру қажеттілігін анықтайды және қажетті желілік процедураларды бастайды;

2) ресурстарды резервтеу – тиісті желілік процедуралардың көмегімен тапсыруға қажетті желі ресурстары (дауыс арнасы және басқару арнасы) резервтеледі;

3) орындау – басқаруды бір базалық станциядан екіншісіне тікелей беру;

4) аяқталу – артық желі ресурстарышығарылды, басқа мобильді құрылғыларға қолжетімді болады.

6.6-сурет – Беру