Podstawy sieci komórkowej

Cellular / Mobile Telecommunications Basics Obejmuje:
Co to jest komunikacja komórkowa Koncepcja systemu komórkowego Wielokrotne techniki dostępu Techniki dupleksowe Co jest wewnątrz telefonu komórkowego Przekazywanie Backhaul

Sieć tworzy serce każdego systemu telefonii komórkowej. Sieć komórkowa spełnia wiele wymagań. Nie tylko sieć komórkowa umożliwia połączenia, aby być kierowane do i z telefonów komórkowych, jak również umożliwiając połączenia, aby być utrzymywane, jak telefon komórkowy porusza się z jednej komórki do drugiej, ale również umożliwia inne podstawowe operacje, takie jak dostęp do sieci, rozliczeń, bezpieczeństwa i wiele innych. Aby spełnić wszystkie te wymagania, sieć komórkowa składa się z wielu elementów, z których każdy ma swoją własną funkcję do wykonania.

Najbardziej oczywistą częścią sieci komórkowej jest stacja bazowa. Anteny i związane z nimi urządzenia często umieszczone w kontenerze poniżej są postrzegane usiane w całym kraju, a zwłaszcza na poboczu dróg i autostrad. Jednak nie jest więcej do sieci za tym, jak system musi mieć elementy centralnego sterowania i musi również połączyć się z PSTN systemu stacjonarnego, aby umożliwić połączenia do i z telefonów przewodowych opartych, lub między networks.

Różne standardy komórkowe często podejmują nieco inne podejścia do sieci komórkowej wymagane. Pomimo różnic między różnymi systemami komórkowymi, podstawowe pojęcia są bardzo podobne. Dodatkowo systemy komórkowe, takie jak GSM, mają dobrze zdefiniowaną strukturę, a to oznacza, że produkty producentów mogą być znormalizowane.

Podstawowa struktura sieci komórkowej

Ogólna sieć komórkowa zawiera szereg różnych elementów, od samej stacji bazowej (BTS) z anteną z powrotem przez sterownik stacji bazowej (BSC) i centrum komutacji komórkowej (MSC) do rejestrów lokalizacji (HLR i VLR) i połączenia z publiczną komutowaną siecią telefoniczną (PSTN).

Z jednostek w sieci komórkowej BTS zapewnia bezpośrednią komunikację z telefonami komórkowymi. Może istnieć niewielka liczba stacji bazowych połączonych następnie z kontrolerem stacji bazowej. Ta jednostka działa jako małe centrum do kierowania połączeń do wymaganej stacji bazowej, a także podejmuje pewne decyzje o tym, która ze stacji bazowych jest najlepiej nadaje się do konkretnego połączenia. Połączenia między BTS i BSC mogą wykorzystywać zarówno linie naziemne, jak i nawet łącza mikrofalowe. Często wieże antenowe BTS obsługują również małą antenę mikrofalową używaną do połączenia z BSC. BSC jest często współlokalizowany z BTS.

BSC interfejs z mobilnym centrum przełączania. To sprawia, że bardziej powszechne wybory dotyczące kierowania połączeń i interfejsy do linii naziemnej opartej PSTN, jak również HLR i VLR.

Base transceiver station, BTS

Base transceiver station lub system, BTS składa się z wielu różnych elementów. Pierwszym z nich jest sekcja elektroniki, zwykle umieszczona w kontenerze u podstawy wieży antenowej. Zawiera ona elektronikę do komunikacji z telefonami komórkowymi i obejmuje wzmacniacze częstotliwości radiowych, transceivery radiowe, sumatory częstotliwości radiowych, sterowanie, łącza komunikacyjne do BSC oraz zasilacze z podtrzymaniem.

Drugą częścią BTS jest antena i zasilacz do podłączenia anteny do samej bazowej stacji transceivera. Anteny te są widoczne na szczycie masztów i wysokich budynków, umożliwiając im pokrycie wymaganego obszaru. Wreszcie jest interfejs między stacją bazową i jej kontrolera dalej w górę sieci. To składa się z logiki sterowania i oprogramowania, jak również połączenie kablowe do controller.

BTSs są ustawione w różnych miejscach. W miastach charakterystyczne anteny są często widoczne na szczytach budynków, natomiast na wsi stosuje się oddzielne maszty. Ważne jest, że lokalizacja, wysokość i orientacja są poprawne, aby zapewnić wymagane pokrycie jest osiągnięty. Jeśli antena jest zbyt nisko lub w złej lokalizacji, zasięg będzie niewystarczający i powstanie „dziura” w pokryciu. I odwrotnie, jeśli antena jest zbyt wysoka i niewłaściwie skierowana, sygnał będzie słyszalny daleko poza granicami komórki. Może to spowodować zakłócenia z innej komórki korzystającej z tych samych częstotliwości.

Systemy antenowe używane ze stacjami bazowymi często mają dwa zestawy anten odbiorczych. Zapewniają one to, co często określa się mianem odbioru różnorodności, umożliwiając wybór najlepszego sygnału w celu zminimalizowania skutków propagacji wielościeżkowej. Anteny odbiorcze są podłączone do kabla o niskiej stratności, który kieruje sygnały w dół do multicouplera w kontenerze stacji bazowej. Tutaj multicoupler rozdziela sygnały, aby zasilić różne odbiorniki wymagane dla wszystkich kanałów RF. Podobnie transmitowany sygnał z sumatora jest prowadzony w górę do anteny nadawczej za pomocą kabla o niskiej stratności, aby zapewnić optymalny sygnał transmitowany.

Mobile switching center (MSC)

MSC jest centrum sterowania dla systemu komórkowego, koordynując działania BSC, zapewniając ogólną kontrolę i działając jako przełącznik i połączenie do publicznej sieci telefonicznej. W związku z tym posiada on różne łącza komunikacyjne, w tym łącza światłowodowe, a także łącza mikrofalowe i kable z drutu miedzianego. Umożliwiają one komunikację z BSC, kierowanie połączeń do nich i kontrolowanie ich w razie potrzeby. Zawiera on również Rejestry Lokalizacji Domów i Gości, bazy danych wyszczególniające ostatnie znane lokalizacje telefonów komórkowych. Zawiera on również urządzenia dla Centrum Uwierzytelniania, dopuszczające telefony komórkowe do sieci. Ponadto zawiera on również urządzenia do generowania informacji rozliczeniowych dla poszczególnych kont.

W związku ze znaczeniem MSC, zawiera on wiele obwodów zapasowych i duplikatów, aby zapewnić, że nie zawiedzie. Oczywiście systemy zasilania awaryjnego są niezbędnym elementem tego, aby zabezpieczyć się przed możliwością poważnej awarii zasilania, ponieważ gdyby MSC przestał działać, wtedy cała sieć by się załamała.

Choć sieć komórkowa nie jest postrzegana przez świat zewnętrzny i jej działanie jest tajemnicą dla wielu, sieć komórkowa jest w samym centrum całego systemu komórkowego i sukces całego systemu end to end zależy w dużej mierze od jej wydajności.

Bezprzewodowe &Łączność przewodowa Tematy:
Podstawy łączności mobilnej 2G GSM 3G UMTS 4G LTE 5G WiFi IEEE 802.15.4 DECT telefony bezprzewodowe NFC- Near Field Communication Podstawy sieci Co to jest chmura Ethernet Dane szeregowe USB SigFox LoRa VoIP SDN NFV SD-WAN
Powrót do łączności bezprzewodowej &Łączność przewodowa

.