Сотовый узел, также известный как точка настройки сотовой связи, сотовая базовая станция, передатчик беспроводного телефонного сигнала, сотовый узел, сотовый узел, вышка сотовой связи (хотя многие антенны сотовых узлов не установлены на вышке) или мачта мобильного телефона (британский английский). ) — это место, где устанавливаются антенны и оборудование электронной связи, а также настраивается сотовая связь для сотовых сетей, используемых мобильными телефонами. Сигнальная станция состоит из антенной вышки (или антенны, установленной на возвышении, например, на здании), радиопередатчика, процессора цифровых сигналов, схемы управления, GPS-приемника для синхронизации, резервного источника питания и компьютера. номер. На этом участке антенны и электронное коммуникационное оборудование размещаются, как правило, на радиомачте, вышке или другом возвышенном месте, чтобы создать ячейку (или соседние ячейки) в сотовой сети. Эта приподнятая конструкция обычно поддерживает антенну, а также один или несколько приемопередатчиков, процессоры цифровых сигналов, устройства управления, приемник GPS для синхронизации (для систем CDMA2000/IS-95 или GSM), основное и резервное питание и покрытие.
Термин «Базовая станция» может лучше отражать растущее количество площадок консолидации нескольких операторов, то есть несколько базовых станций, расположенных на одной площадке. В зависимости от технологии, используемой оператором, даже сайт, обслуживающий только одного оператора, может иметь несколько базовых станций, каждая из которых обслуживает другую технологию радиоинтерфейса (например, CDMA2000 или GSM).
В некоторых городах сотовые сайты должны выглядеть ненавязчиво, например, чтобы они гармонировали с окружающей средой. Охраняемые лесные массивы часто скрывают вышки сотовой связи на вершине искусственного дерева или охраняемого дерева. Эти объекты обычно называют «скрытыми сотовыми узлами» или «секретными сотовыми узлами».
Сотовые узлы подключены к контроллеру базовой станции (BSC) коммутационной станции мобильной связи (MTSO) через T1 (выделенная линия или микроволновая печь) и T3 (выделенная линия, микроволновая печь или оптоволокно). Контроллер базовой станции подключен к телефонной станции, подключенной к телефонной сети общего пользования (ТСОП).
Связь между радиоволнами и раком до сих пор является предметом горячих дискуссий, а действующие правила безопасности защищают людей от опасности чрезмерного воздействия радиоволн с сотовых станций.
Рабочий диапазон сотового узла (диапазон, в котором мобильное устройство может надежно подключиться к сотовому узлу) не является фиксированным значением. Это зависит от многих факторов, включая, но не ограничиваясь:
Как правило, в тех местах, где существует достаточное количество сотовых сайтов для охвата большой территории, диапазон каждого сотового сайта будет установлен следующим образом:
На практике сотовые узлы группируются в густонаселенных районах с наибольшим числом потенциальных пользователей. Сотовый телефонный трафик через один сайт ограничен пропускной способностью базовой станции. Существует ограниченный объем вызовов или трафика данных, который базовая станция может обрабатывать одновременно. Это ограничение является фактором, влияющим на пространственное распределение сайтов клеточных полюсов. В пригородных районах мачты обычно размещают на расстоянии 1-2 миль (2-3 км) друг от друга, в то время как в густонаселенных городских районах мачты могут располагаться на расстоянии 1/4-1/2 мили ({{5 }} м) друг от друга.
Максимальная дальность действия мачты (не ограниченная помехами от других соседних с ней мачт) зависит от одних и тех же условий. Некоторые технологии, такие как GSM, обычно имеют фиксированную максимальную дальность 35 километров (22 мили), что требуется из-за технических ограничений. В CDMA и IDEN нет внутренних ограничений, но ограничивающим фактором является способность маломощного персонального сотового телефона подключаться к мачте. Приблизительный ориентир - это способность достигать 50-70 километров (30-45 миль) на высокой мачте и ровной поверхности. Когда земля холмистая, максимальное расстояние варьируется от минимум 5 км (3,1 мили) до 8 км (5,0 миль) из-за промежуточных объектов, вторгающихся в зону Френеля в центре распространения сигнала. В зависимости от местности и других факторов окружающей среды вышка GSM может заменить от 2 до 50 миль (80 километров) кабеля для фиксированных беспроводных сетей.
Однако в сотовой сети понятие «максимальной» дальности вводит в заблуждение. Сотовые сети предназначены для поддержки большого количества сеансов в ограниченном количестве радиоканалов (доля радиочастотного спектра, необходимая для проведения сеанса), лицензия на которые предоставлена оператору, предоставляющему услуги сотовой связи. Чтобы преодолеть это ограничение, необходимо повторять и повторно использовать один и тот же канал в разных местах. Точно так же, как когда вы едете в другой город, автомобильное радио переключается с одной местной станции на другую, совершенно другую местную станцию с той же частотой, тот же радиоканал используется только на мачте сотовой связи в нескольких милях от вас. повторное использование. Для этого сигнал сотовой мачты намеренно поддерживается малой мощности и во многих случаях с наклоном вниз, чтобы ограничить зону покрытия. Это позволяет ему покрывать достаточно маленькую область, чтобы ему не приходилось поддерживать слишком много сеансов, чем могут нести доступные каналы. Благодаря расположению подсекторов антенн на передающей башне интенсивность и угол каждого сектора можно изменять в соответствии с покрытием других башен в пределах прямой видимости этого сектора.
Сотовый телефон может иногда не работать из-за того, что он находится слишком далеко от мачты антенны или из-за того, что он находится в месте, где сигнал ослабляется толстой стеной здания, горой или другим сооружением. Сигнал не обязательно должен иметь беспрепятственную прямую видимость, но более сильные радиопомехи могут ухудшить или подавить радиоприем. Когда много людей пытаются использовать сотовую мачту одновременно, например, в пробке или спортивном мероприятии, сигнал будет виден на дисплее телефона, но новое соединение будет предотвращено. Другим ограничивающим фактором сотового телефона является способность посылать сигнал на сотовый узел при низком заряде батареи. Некоторые сотовые телефоны будут работать лучше, чем телефоны с низким энергопотреблением или низким зарядом батареи, обычно из-за способности телефона посылать лучший сигнал на мачту.
Контроллер базовой станции (центральный компьютер, который управляет телефонными соединениями) и только части сотового телефона отслеживают друг друга и позволяют телефону переключаться с одной мачты на другую во время сеанса. Когда пользователь приближается к мачте, он улавливает самый сильный сигнал и выпускает ослабленный сигнал мачты, чтобы канал этой мачты был доступен другому пользователю.
Дополнительная информация: Повторное использование частоты
Сотовая геолокация не так точна, как GPS, но может использоваться для тех устройств, у которых нет приемника GPS, и где GPS недоступен. Точность этой системы варьируется и является самой высокой, когда можно использовать метод Advanced Forward Link, и самой низкой, когда доступен только один сотовый сайт. В этом случае только указанное географическое положение находится где-либо в пределах зоны покрытия сайта.
Усовершенствованная прямая ссылка (Advanced Forward Link) означает, что устройство находится в зоне действия как минимум трех сотовых узлов, а оператор реализует использование системы хронометража.
Другой метод заключается в использовании угла прихода (AoA), который возникает, когда устройство находится в пределах досягаемости как минимум двух сотовых станций, что дает умеренную степень точности. Assisted GPS использует как спутниковые сигналы, так и сигналы сотовых телефонов.
В США для экстренных вызовов используются данные о местоположении (местные известные как «расширенная служба 911»), и по состоянию на 31 декабря 2005 г. требовалось, чтобы по крайней мере 95 процентов сотовых телефонов поддерживали эту услугу. Многие операторы не уложились в этот срок и были оштрафованы FCC.
Функциональное агентство правительства США, FCC, упоминает об этом:
«Например, метрики, полученные из различных источников, неизменно указывают на то, что в «наихудшем случае» плотность мощности на уровне земли вблизи типичной вышки сотовой связи составляет порядка 1 мВт/см2 или меньше (обычно это значение значительно ниже). "
Сотовые телефоны, вышки сотовой связи, Wi-Fi, интеллектуальные счетчики, телефоны DECT, беспроводные телефоны, радионяни и другие беспроводные устройства излучают неэлектрические радиочастоты, которые используются Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ). ) классифицируется только как «потенциальный канцероген».
Синди Сейдж, соредактор отчета «Биоинициатива», написала: «Международное агентство ВОЗ по изучению рака только что опубликовало свой отчет «Неионизирующее радиочастотное излучение оценивается как 2B (вероятно) канцерогенное». Это решение является классификацией. такие же, как ДДТ, свинец и выбросы двигателей. Это повторяет вывод IARC 2001 года о том, что «чрезвычайно низкие частоты (ELF) были оценены как 2B (вероятно) канцерогенные». Это включает неионизирующее излучение на электрических частотах (линии электропередач и их оборудование). Эти два вывода подтверждают, что неионизирующее излучение следует рассматривать как потенциальный фактор риска развития рака. В этом случае срочно необходимы новые биологически обоснованные рабочие места. Стандарт безопасности». Д-р Луис Слесин писал об этом вопросе на протяжении десятилетий.
Управляя энергией излучения электромагнитных волн базовой станции, она может эффективно использовать ресурсы электромагнитных волн и повышать эффективность использования, так что диапазон обслуживания каждой базовой станции ограничен определенным диапазоном, а затем система сети мобильной связи формируется множеством базовых станций. Участки расположены близко друг к другу, как соты, поэтому их называют ячейками или сотами.
Интенсивность излучения электромагнитных волн антенны базовой станции быстро снижается с увеличением расстояния, поэтому, пока поддерживается надлежащее расстояние от антенны базовой станции, нет необходимости беспокоиться о влиянии излучения электромагнитных волн.
В то время как сотовые антенны обычно прикрепляются к стационарным строительным конструкциям, операторы также поддерживают парки транспортных средств, называемых Cells-On-Wheels (COW), которые обслуживают временные узлы сотовой связи. Он может содержать генератор для использования, когда сеть недоступна, и система может иметь беспроводную транспортную линию, позволяющую использовать ее, когда проводная связь недоступна.
COW также используется на стационарных сотовых узлах — для временной замены поврежденного оборудования, во время плановых отключений и для увеличения пропускной способности, например, во время съездов.
Работники сотовой связи известны как альпинисты на вышках или рабочие на вышках передачи. Рабочие передающих опор часто работают на высоте до 1500 футов (460 метров), выполняя работы по техническому обслуживанию и ремонту сотовых телефонов и других компаний беспроводной связи.
Согласно документам, опубликованным Die Spiegel, АНБ продало «активные базовые станции GSM» на 40 долл. США000, которые использовались в качестве инструмента для маскировки вышки сотовой связи, а затем шпионили за сотовыми телефонами.
Автономная сотовая площадка не подключена к общей электросети. Часто такие системы не подключены к сети из-за сложностей с подключением или отсутствия инфраструктуры.
Топливные элементы или другие системы резервного питания добавляются к критически важным узлам ячеек для обеспечения аварийного питания. На многих объектах используются генераторные установки с приводом от двигателя внутреннего сгорания.
Однако они увеличивают эксплуатационные расходы (OPEX) из-за того, что они менее эффективны, чем сеть общего пользования, и являются источником загрязнения (атмосферы, шума и т. д.), а некоторые защищены окружающей средой и ландшафтом.
Возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия и энергия ветра, могут быть доступны на месте сотовой связи. Они могут быть подкреплены системой топливного генератора, позволяющей сотовым узлам продолжать работать, даже если возобновляемых ресурсов недостаточно.
Энергия от источников прерывистого действия сохраняется во вторичных батареях, которые обычно рассчитаны на самообеспечение в среднем на 5 дней, что позволяет бригадам по техническому обслуживанию иметь достаточно событий, чтобы прибыть в случае необходимости ремонта.
Системы возобновляемой энергии обеспечивают электричество, когда оно доступно. Топливные элементы активируются только тогда, когда природных ресурсов недостаточно для обеспечения энергии, необходимой системе. Аварийный источник питания (топливный элемент) рассчитан в среднем на 10 дней. Таким образом, система полностью самодостаточна: это позволяет команде техобслуживания добираться до объекта только в небольших количествах, поскольку эти места обычно труднодоступны.
Базовые станции мобильной связи часто считаются отвратительными сооружениями, а установка каждой площадки часто сталкивается с противодействием местных жителей из-за безопасности и внешнего вида. Последнее иногда решается путем маскировки мачты под что-то другое, например флагшток, уличный фонарь или дерево, или установку на крыше, или городскую установку, такую как дымоход, панели отделки.
Эти скрытые ячейки могут маскироваться, маскируя себя формой растений или цветом коры. Камуфляж для всех этих антенн состоит из пластиковых листьев, которые точно разработаны с учетом количества, формы и формы, чтобы соответствовать решетке, чтобы полностью скрыть антенну и все придатки в их естественной форме. Используемые материалы гарантируют абсолютную радиопрозрачность и стойкость к УФ-лучам. Прозвища включают «монопальма», потому что монополь замаскирован под пальму; или «фальшивый сосновый телефон», потому что мачта замаскирована под сосну. В несимметричных антеннах направленная антенна иногда скрыта в пластиковой крышке в верхней части стойки, чтобы можно было снять планку.
Конструкции крыши, такие как скрытые дымоходы или панели отделки, имеют высоту примерно от 6 до 12 метров и могут скрывать одного или нескольких операторов мобильной связи на объекте. Кровельные покрытия можно прикрепить к существующим кровельным конструкциям для быстрого и недорогого изменения стиля.
Базовые станции мобильных телефонов становятся символом эпохи, соединяя и переплетая как материальные, так и нематериальные сети. Форма антенны представляет собой вышку сотовой связи с сочетанием различных архитектурных стилей и является результатом сотрудничества дизайнеров и архитекторов.
Исследователи из Alcatel-Lucent разработали сотовую станцию под названием «lightRadio», которая умещается на ладони человека. Его размер равен кубику Рубика. Он способен передавать сигналы 2G, 3G и 4G. Они более энергоэффективны и могут предоставлять широкополосную связь более эффективно, чем существующие сотовые узлы. Их можно использовать в очень густонаселенных городских районах, чтобы освободить место для радио.
