Bazele rețelelor celulare

Bazele telecomunicațiilor celulare / mobile include:
Ce sunt comunicațiile celulare Conceptul de sistem celular Tehnici de acces multiplu Tehnici duplex Ce se află în interiorul unui telefon celular Handover Backhaul

Rețeaua formează inima oricărui sistem de telefonie celulară. Rețeaua celulară îndeplinește mai multe cerințe. Nu numai că rețeaua celulară permite rutarea apelurilor către și dinspre telefoanele mobile, precum și menținerea apelurilor pe măsură ce telefonul mobil se deplasează de la o celulă la alta, dar permite și alte operațiuni esențiale, cum ar fi accesul la rețea, facturarea, securitatea și multe altele. Pentru a îndeplini toate aceste cerințe, rețeaua celulară cuprinde mai multe elemente, fiecare având propria funcție de îndeplinit.

Cea mai evidentă parte a rețelei celulare este stația de bază. Antenele și echipamentele asociate, adesea amplasate într-un container dedesubt, sunt văzute împrăștiate în toată țara, și mai ales pe marginea autostrăzilor și a drumurilor naționale. Cu toate acestea, în spatele acestei rețele se află mult mai multe lucruri, deoarece sistemul trebuie să aibă elemente de control central și trebuie, de asemenea, să se conecteze la sistemul de telefonie fixă PSTN pentru a permite efectuarea de apeluri către și de la telefoanele cu fir, sau între rețele.

Diferitele standarde celulare adoptă adesea abordări ușor diferite pentru rețeaua celulară necesară. În ciuda diferențelor dintre diferitele sisteme celulare, conceptele de bază sunt foarte asemănătoare. În plus, sistemele celulare, cum ar fi GSM, au o structură bine definită, iar acest lucru înseamnă că produsele producătorilor pot fi standardizate.

Structura de bază a rețelei celulare

O rețea celulară globală conține o serie de elemente diferite, de la stația de emisie-recepție de bază (BTS) propriu-zisă cu antena sa înapoi, prin intermediul unui controler de stație de bază (BSC) și al unui centru de comutare mobilă (MSC), până la registrele de localizare (HLR și VLR) și legătura cu rețeaua telefonică publică comutată (PSTN).

Dintre unitățile din cadrul rețelei celulare, BTS asigură comunicarea directă cu telefoanele mobile. Poate exista un număr mic de stații de bază conectate apoi la un controler de stație de bază. Această unitate acționează ca un mic centru pentru a direcționa apelurile către stația de bază necesară și, de asemenea, ia unele decizii cu privire la care dintre stațiile de bază este cea mai potrivită pentru un anumit apel. Legăturile dintre BTS și BSC pot utiliza fie linii terestre, fie chiar legături cu microunde. Adesea, turnurile de antene ale BTS suportă și o antenă mică de microunde utilizată pentru legătura cu BSC. BSC-ul este adesea colocat împreună cu o BTS.

BSC-ul este interfața cu centrul de comutare mobilă. Acesta face alegeri mai extinse în ceea ce privește rutarea apelurilor și interfețe cu PSTN-ul bazat pe linia fixă, precum și cu HLR și VLR.

Stația de emisie-recepție de bază, BTS

Stația sau sistemul de emisie-recepție de bază, BTS constă dintr-un număr de elemente diferite. Primul este secțiunea electronică, situată în mod normal într-un container la baza turnului de antene. Aceasta conține componentele electronice pentru comunicarea cu telefoanele mobile și include amplificatoare de radiofrecvență, emițătoare-receptoare radio, combinatoare de radiofrecvență, control, legături de comunicare cu BSC și surse de alimentare cu back up.

A doua parte a BTS este antena și alimentatorul pentru a conecta antena la stația de emisie-recepție de bază propriu-zisă. Aceste antene sunt vizibile în vârful stâlpilor și al clădirilor înalte, permițându-le să acopere zona necesară. În cele din urmă, există o interfață între stația de bază și controlerul său aflat mai sus în rețea. Aceasta constă în logica și software-ul de control, precum și în legătura prin cablu cu controlerul.

BTS-urile sunt instalate într-o varietate de locuri. În orașe, antenele caracteristice sunt adesea văzute în partea superioară a clădirilor, în timp ce la țară se folosesc stâlpi separați. Este important ca amplasarea, înălțimea și orientarea să fie toate corecte pentru a se asigura că se obține acoperirea necesară. Dacă antena este prea joasă sau amplasată într-un loc nepotrivit, acoperirea va fi insuficientă și va exista o „gaură” de acoperire. În schimb, dacă antena este prea înaltă și orientată incorect, atunci semnalul va fi auzit mult dincolo de limitele celulei. Acest lucru poate duce la interferențe cu o altă celulă care utilizează aceleași frecvențe.

Sistemele de antene utilizate cu stațiile de bază au adesea două seturi de antene de recepție. Acestea asigură ceea ce se numește adesea recepție în diversitate, permițând alegerea celui mai bun semnal pentru a minimiza efectele propagării prin mai multe căi. Antenele de recepție sunt conectate la un cablu cu pierderi reduse care direcționează semnalele către un multicuplaj în containerul stației de bază. Aici, un multicuplaj împarte semnalele pentru a alimenta diferitele receptoare necesare pentru toate canalele RF. În mod similar, semnalul transmis de la combinator este direcționat până la antena de emisie folosind un cablu cu pierderi reduse pentru a asigura un semnal transmis optim.

Centrul de comutare mobilă (MSC)

Centrul de comutare mobilă (MSC) este centrul de control al sistemului celular, coordonând acțiunile BSC-urilor, asigurând controlul general și acționând ca un comutator și o conexiune la rețeaua de telefonie publică. Ca atare, acesta are o varietate de legături de comunicații în el, care vor include legături de fibră optică, precum și unele legături cu microunde și unele cabluri din fire de cupru. Acestea îi permit să comunice cu BSC-urile, să direcționeze apelurile către acestea și să le controleze în funcție de necesități. Acesta conține, de asemenea, registrele de localizare a locuințelor și a vizitatorilor, baze de date care detaliază ultimele locații cunoscute ale telefoanelor mobile. Conține, de asemenea, instalațiile pentru centrul de autentificare, care permite accesul telefoanelor mobile în rețea. În plus, va conține, de asemenea, facilitățile de generare a informațiilor de facturare pentru conturile individuale.

Având în vedere importanța MSC, acesta conține multe circuite de rezervă și duplicate pentru a se asigura că nu va ceda. Evident, sistemele de alimentare de rezervă sunt un element esențial pentru a se proteja împotriva posibilității unei pene majore de curent, deoarece dacă MSC ar deveni nefuncțional, atunci întreaga rețea s-ar prăbuși.

În timp ce rețeaua celulară nu este văzută de lumea exterioară și funcționarea sa este un mister pentru mulți, rețeaua celulară se află chiar în centrul sistemului celular global și succesul întregului sistem end-to-end depinde în mare măsură de performanța sa.

Conectivitate fără fir & Conectivitate prin cablu Subiecte:
Bazele comunicațiilor mobile 2G GSM 3G UMTS 4G LTE 5G WiFi IEEE 802.15.4 DECT telefoane fără fir NFC- Near Field Communication Fundamentele rețelelor Ce este cloud-ul Ethernet Date seriale USB SigFox LoRa VoIP SDN NFV SD-WAN
Return to Wireless & Conectivitate prin cablu

.