Вы когда-нибудь задумывались, как телефон в вашем кармане передает ваш голос на другой телефон и наоборот? В то время как компоненты вашего телефона выполняют большую часть работы, вышки сотовой связи выполняют большую часть тяжелой работы в беспроводной связи.
Но что такое вышки сотовой связи? Как они работают? Читайте дальше, чтобы найти ответы на эти и другие вопросы.
Что такое вышка сотовой связи?
Вышка сотовой связи — это специализированная структура, которая передает и принимает сотовые сигналы в пределах существующей сотовой сети. Вышки сотовой связи или телекоммуникации также являются структурной основой этих сетей: каждая вышка образует уникальный узел, который может подключаться к другим вышкам сотовой связи в той же сети или даже между сетями.
Вышки сотовой связи, также известные как базовые приемопередатчики, используют множество важных компонентов для приема и передачи радиосигналов. В зависимости от конкретной вышки и местоположения данная вышка сотовой связи может создавать и принимать сигналы на определенных частотах или для определенных целей.
Но все вышки сотовой связи используют электричество для генерации радиоволн на заданных частотах. Каждый телефон настроен на определенный диапазон частот или диапазон в зависимости от оператора связи, функций и других характеристик телефона. Большинство вышек сотовой связи имеют высоту от 50 до 200 футов.
Сайты сотовой связи, базовые станции и вышки тесно связаны с FCC или Федеральной комиссией по связи, поскольку они влияют на доступность сотовой связи, беспроводной связи и Wi-Fi. Крупные компании, такие как AT&T, T-Mobile и Verizon, используют свои беспроводные сети на базе множества различных вышек.
Недавно были построены или модернизированы вышки сотовой связи 5G для создания сетей 5G с большей пропускной способностью для передачи данных и более сильными сигналами сотовых телефонов. Несмотря на слухи, эти вышки сотовой связи не представляют никакого риска для здоровья (хотя есть заявления о побочных эффектах от неионизирующего радиочастотного излучения новых вышек).
Каковы основные типы вышек сотовой связи?
Технически большинство крупных сетей составляют четыре типа вышек сотовой связи. К ним относятся:
Решетчатая башня. Их еще называют самонесущими башнями. Решетчатые башни имеют три или четыре стороны и очень гибки и многофункциональны.
Монопольная башня. Это монолитные трубчатые башни из стали или бетона, обычно высотой менее 50 м.
Гайдовая башня. Обычно они имеют длину 100 м или больше и соединяются большими «вантами», которые закрепляют и поддерживают инфраструктуру. Эти башни составляют большинство радиовещательных и телевизионных вышек.
Невидимая башня. Они дороже, но имеют дополнительные эстетические или ландшафтные элементы, которые делают их более привлекательными.
Каковы ключевые компоненты вышки сотовой связи?
Вышки сотовой связи должны работать благодаря определенному расположению основных компонентов, в том числе:
Блок отопления или кондиционирования
Антенны и другое оборудование
динамо
Резервный генератор
Телефонные линии обычно изготавливаются из оптоволокна.
спасательное оборудование
Все вышки сотовой связи требуют радиооборудования и антенн для передачи радиосигналов. Большинство башен оснащены мощными генераторами, конденсаторами и кондиционерами, обеспечивающими относительное охлаждение башен. Даже в довольно холодном климате эти генераторы могут сильно нагревать вышки сотовой связи.
Как работают вышки сотовой связи?
Теперь давайте подробнее рассмотрим, как работают вышки сотовой связи. Мы рассмотрим это на примере типичного звонка с вашего мобильного телефона.
Во-первых, ваш телефон излучает электромагнитные радиоволны. Их называют радиочастотными или «РЧ» сигналами. Вышка сотовой связи, ближайшая к вашему телефону, принимает радиочастотный сигнал и передает его дальше по сети. Сотовые телефоны — это устройства двусторонней радиосвязи, которые могут отправлять и принимать сигналы от антенн вышек сотовой связи.
Когда ваш телефон отправляет сигнал на ближайшую вышку сотовой связи, он создает восходящий канал связи. В то же время, если вышка сотовой связи отправляет ваш сигнал на новый телефон, она создает нисходящую линию связи. Они аналогичны загрузке и выгрузке других данных и информации, но при загрузке и выгрузке используются разные радиочастотные сигналы и, следовательно, они не создают помех сотовым сигналам.
Крайне важно, чтобы вы и человек, с которым хотите поговорить, использовали одну и ту же радиочастоту для прослушивания и общения.
Превратите слова в сигналы
Вышки сотовой связи принимают сигналы вашего мобильного телефона, включая электромагнитную сигнатуру вашего голоса. Затем он преобразует эти сигналы в электромагнитные волны. Антенны вышек сотовой связи преобразуют эти радиочастотные сигналы в различные световые импульсы.
Затем световые импульсы передаются в базовый приемопередатчик у основания башни. На этом этапе начинается настоящая научная магия. Вышки сотовой связи могут отправлять эти сигналы по всему миру со скоростью света.
Процесс меняется на обратный, как только сигнал достигает целевой вышки (обычно вышки, ближайшей к целевому собеседнику). Световой импульс покидает приемопередатчик базовой станции и возвращается к антенне, где передается в виде радиочастотного сигнала.
Как вышки сотовой связи перенаправляют звонки на ваш мобильный телефон?
Не вдаваясь в технические подробности: вышки сотовой связи направляют вызовы на ваш телефон следующим образом:
Во-первых, несколько вышек сотовой связи в определенной области подключены к центру коммутации мобильной связи или MSC. Эта центральная точка соединена проводами со многими вышками сотовой связи в окрестностях.
На каждом MSC зарегистрированы различные SIM-карты. Именно поэтому в каждом телефоне есть «основной» MSC. Домашний MSC хранит информацию о каждом телефоне, такую как план обслуживания, местоположение и статус активности.
Если вы покинете зону действия вашего домашнего MSC, любые новые MSC в вашем районе будут связываться электронным способом с вашим домашним MSC. Таким образом, вы всегда сможете отслеживать свое местоположение, где бы вы ни находились.
В любом случае, пока ваш телефон включен и находится в радиусе действия вышки сотовой связи, вышка сотовой связи может использовать радиочастотные сигналы для идентификации вашего уникального телефона. Когда кто-то звонит на ваш телефон, ближайший MSC перенаправляет вызов на ваш телефон. Это может произойти, когда ваш телефон переходит в режим роуминга, что может повлечь за собой дополнительную плату.
Таким образом, люди смогут отправлять и принимать звонки из любой точки мира, даже если они не находятся рядом со своей «домашней» вышкой.
Какова зона покрытия вышек сотовой связи?
Конечно, мы все бывали в ситуациях, когда мы не могли подключиться к местной вышке сотовой связи и, следовательно, не могли позвонить. Вам может быть интересно, какова средняя зона покрытия вышек сотовой связи.
Это варьируется от места к месту. Радиус действия вышек сотовой связи не фиксирован и зависит от следующих факторов:
Высота антенны данной вышки сотовой связи
Частота мобильного сигнала, который использует ваш телефон
Мощность передатчика телефона и сотовой вышки
Погодные условия вокруг вышек сотовой связи
Как разные здания отражают или поглощают радиоэнергию
Скорость передачи данных вашего мобильного устройства по восходящей и нисходящей линии связи
Вообще говоря, вышки сотовой связи располагаются на расстоянии от 1 до 2 миль друг от друга в пригородных районах и от 0,25 до 0,5 миль друг от друга в мегаполисах. В сельской местности с равнинной местностью вышки сотовой связи могут располагаться на расстоянии от 30 до 45 миль друг от друга. В холмистых районах вышки сотовой связи могут находиться на расстоянии всего от 3 до 5 миль друг от друга.
Во всех этих случаях средний радиус действия данной вышки сотовой связи может составлять от нескольких миль до десятков миль. Все зависит от факторов, упомянутых выше!
Кроме того, имейте в виду, что многие вышки сотовой связи расположены близко друг к другу, чтобы справиться с возросшим трафиком.
Например, в крупных городах есть много вышек сотовой связи, которые расположены очень близко друг к другу, потому что многие люди постоянно звонят с этих вышек сотовой связи. В некоторых случаях вы не сможете пройти из-за интенсивного движения транспорта, хотя на практике это случается очень редко.
