الشبكة الخلوية cellular network، أوشبكة المحمول mobile network، هي شبكة اتصال حيثقد يكون الرابط الأخير لاسلكي. يتم توزيع الشبكة على مساحات أرضية تسمى " خلايا " ، جميع منها يخدمها مسقط واحد على الأقل جهاز إرسال واستقبال ، ولكن بشكل أكثر شيوعًا ، ثلاث مسقط خلية أومحطات الإرسال والاستقبال الأساسية. تزود محطات القاعدة هذه الخلية بتغطية الشبكة التي يمكن استخدامها لإرسال الصوت والبيانات وأنواع أخرى من المحتوى. تستخدم الخلية عادةً مجموعة مختلفة من الترددات من الخلايا المجاورة ، لتجنب التداخل وتوفير جودة خدمة مضمونة داخل جميع خلية.

عند ضم هذه الخلايا معًا ، فإنها توفر تغطية لاسلكية على منطقة جغرافية واسعة. وهذا يمكّن الكثير من أجهزة الإرسال / الاستقبال المحمولة (على سبيل المثال ، الهاتف المحمول ، الأجهزة اللوحية والكمبيوتر المحمول المجهز بـ مودم النطاق العريض المتنقل ، أجهزة الإشعارات ، إلخ. .) للتواصل مع بعضها البعض ومع أجهزة الإرسال والاستقبال الثابتة والهواتف في أي مكان في الشبكة ، عبر محطات القاعدة ، حتى إذا كانت بعض أجهزة الإرسال والاستقبال تتحرك من خلال أكثر من خلية واحدة أثناء الإرسال.

توفر الشبكات الخلوية عددًا من الميزات المرغوبة:

• سعة أكبر من جهاز إرسال كبير واحد ، حيث يمكن استعمال نفس التردد لارتباطات متعددة طالما أنها موجودة في خلايا مختلفة
• تستخدم الأجهزة المحمولة طاقة أقل من جهاز إرسال واحد أوقمر صناعي نظرًا لأن الأبراج الخلوية أقرب
• منطقة تغطية أكبر من جهاز إرسال أرضي واحد ، حيث يمكن إضافة أبراج خلوية إضافية إلى أجل غير مسمى ولا يقتصر عليها الأفق

نشر مقدموالاتصالات الرئيسيون شبكات خلوية للصوت والبيانات على معظم مساحة الأرض المأهولة بالسكان. يسمح ذلك بتوصيل الهواتف المحمولة وأجهزة الحوسبة المتنقلة بـ شبكة الهاتف المحولة العمومية والعامة الإنترنت. يمكن استعمال الشبكات الخلوية الخاصة للبحث أوللمؤسسات والأساطيل الكبيرة ، مثل إرسال لوكالات السلامة العامة المحلية أوشركة سيارات الأجرة.

المفهوم

في نظام البث الخلوي ، تنقسم مساحة الأرض المراد تزويدها بخدمة راديوية إلى خلايا في نمط يعتمد على التضاريس وخصائص الاستقبال. تأخذ أنماط الخلايا هذه تقريبًا صيغ أشكال منتظمة ، مثل السداسيات أوالمربعات أوالدوائر على الرغم من حتى الخلايا السداسية تقليدية. يتم تعيين جميع من هذه الخلايا بترددات متعددة (f₁ – f₆) والتي لها محطات قاعدة البث لقاءة. يمكن إعادة استخدام مجموعة الترددات في خلايا أخرى ، بشرط عدم إعادة استخدام نفس الترددات في الخلايا المجاورة ، مما قد يتسبب في تداخل القناة المشهجرة.

تأتي السعة المتزايدة في شبكة خلوية ، مقارنة بشبكة ذات جهاز إرسال واحد ، من نظام تحويل الاتصالات المتنقلة الذي طوره آموس جول من محتبرات بل الذي جاز للمتصلين المتعددين في منطقة معينة باستخدام نفس التردد عن طريق تحويل المكالمات إلى أقرب برج خلوي متاح يوفر هذا التردد. هذه الاستراتيجية قابلة للتطبيق لأنه يمكن إعادة استخدام تردد راديومعين في منطقة مختلفة لإرسال غير ذي صلة. في اللقاء ، يمكن لمرسل واحد التعامل مع إرسال واحد فقط لتردد معين. حتمًا ، هناك مستوى من التداخل من إشارة من الخلايا الأخرى التي تستخدم نفس التردد. وبالتالي ، يجب حتى تكون هناك فجوة خلية واحدة على الأقل بين الخلايا التي تعيد استخدام نفس التردد في نظام FDMA القياسي.

ضع في اعتبارك حالة شركة سيارات الأجرة ، حيث يحتوي جميع راديوعلى مفتاح اختيار قناة يعمل يدويًا لضبط الترددات المتنوعة. مع تحرك السائقين ، يتغيرون من قناة إلى أخرى. يدرك السائقون حتى التردد يغطي تقريبًا بعض المساحة. عندما لا يتلقون إشارة من جهاز الإرسال ، فإنهم يحاولون قنوات أخرى حتى يجدوا القناة التي تعمل. يتحدث سائقي سيارات الأجرة مرة واحدة فقط في جميع دعوة مشغل محطة القاعدة. هذا شكل من الوصول المتعدد بتقسيم الزمن (TDMA).

التاريخ

تم إطلاق أول شبكة خلوية تجارية ، 1G ، في اليابان بواسطة Nippon Telegraph and Telephone (NTT) في عام 1979 ، مبدئيًا في منطقة العاصمة طوكيو. في غضون خمس سنوات ، تم توسيع شبكة NTT لتغطي جميع سكان اليابان وأصبحت أول شبكة وطنية 1G. كانت شبكة لاسلكية تناظرية. قام نظام بل بتطوير تكنولوجيا خلوية منذ عام 1947 ، ولديه شبكات خلوية عاملة في شيكاغوودالاس قبل عام 1979 ، ولكن الخدمة التجارية تأخرت بسبب تفكك نظام بل ، مع تحويل الأصول الخلوية إلى ال شركات بل الإقليمية.

بدأت الثورة اللاسلكية في أوائل التسعينات, مما يؤدي إلى الانتنطق من تناظري إلى الشبكات الرقمية. تم تمكين ذلك من خلال التقدم في تكنولوجيا MOSFET. اختُرع ال MOSFET بدايةً ، من قبل محمد م. عطاالله وداون كان في مختبرات بل عام 1959, تم تكييفها للشبكات الخلوية في أوائل التسعينات ، مع اعتماد واسع النطاق لـ MOSFET القدرة وLDMOS (مضخم الترددات اللاسلكية) وRF CMOS (دائرة الترددات اللاسلكية) الأجهزة التي تؤدي إلى تطوير وانتشار شبكات الهواتف المحمولة اللاسلكية الرقمية.

تم إطلاق أول شبكة خلوية رقمية تجارية ، الجيل 2G ، في عام 1991. وقد أثار ذلك المنافسة في هذا القطاع حيث تحدى المشغلون الجدد مشغلي الشبكات التناظرية 1G الحاليين.

ترميز الشبكات الخلوية

لتمييز الإشارات من عدة أجهزة إرسال مختلفة ، الوصول المتعدد بتقسيم التردد (FDMA ، يستخدمه النظام التناظري وأنظمة D-AMPS^{[بحاجة لمصدر]}), الوصول المتعدد بتقسيم الزمن (TDMA ، المستخدم بواسطة GSM) والوصول المتعدد بتقسيم الشفرة (CDMA ، المستخدم لأول مرة في PCS ، وأساس 3G) الذي قد تم تطويرهم.

مع FDMA ، تختلف ترددات الإرسال والاستقبال التي يستخدمها مختلف المستخدمين في جميع خلية عن بعضها البعض. تم تخصيص زوج من الترددات لكل مكالمة هاتفية (واحدة للقاعدة إلى الهاتف المحمول ، والأخرى للهاتف المحمول إلى القاعدة) لتوفير عملية مزدوجة الاتجاه. تضم أنظمة AMPS الأصلية 666 زوجًا من القنوات ، 333 لكل منها CLEC ونظام "A" و ILEC "B" النظام. تم توسيع عدد القنوات إلى 416 زوجًا لكل شركة أمواج حاملة ، ولكن في نهاية المطاف يحد عدد قنوات التردد اللاسلكي من عدد المكالمات التي يمكن لمسقط الخلية التعامل معها. لاحظ حتى FDMA هي تقنية مألوفة لشركات الهاتف ، استخدمت تعدد الإرسال بتقسيم التردد لإضافة قنوات إلى مصانع الأسلاك السلكية من نقطة إلى نقطة قبل تعدد الإرسال بتقسيم الزمن التي أصبحت FDM قديمة.

مع TDMA ، تختلف فترات الإرسال والاستقبال التي يستخدمها مختلف المستخدمين في جميع خلية عن بعضها البعض. تستخدم TDMA عادةً إشارات رقمية إلى دفعات تخزين وإعادة توجيه من البيانات الصوتية التي تتناسب مع الشرائح الزمنية للإرسال ، ويتم توسيعها عند طرف الاستقبال لإنتاج صوت يظهر إلى حد ما في جهاز الاستقبال . يجب على TDMA إدخال الكمون (التأخير الزمني) في الإشارة الصوتية. طالما حتى زمن الكمون قصير بما فيه الكفاية بحيث لا يتم سماع الصوت المتأخر على أنه صدى ، فهذا لا يمثل مشكلة. لاحظ حتى TDMA هي تقنية مألوفة لشركات الهاتف ، استخدمت تعدد الإرسال بتقسيم الزمن لإضافة قنوات إلى مصانع الأسلاك السلكية من نقطة إلى نقطة قبل تبديل الحزم الذي جعل FDM قديمًا.

يستند مبدأ CDMA إلى تقنية طيف الانتشار التي تم تطويرها للاستخدام العسكري خلال الحرب العالمية الثانية وتم تحسينها خلال الحرب الباردة إلى طيف الانتشار المتسلسل المباشر التي تم استخدامها لـ الأنظمة الخلوية CDMA المبكرة وWi-Fi. يسمح DSSS بإجراء عدة محادثات هاتفية متزامنة على قناة RF واحدة عريضة النطاق ، دون الحاجة إلى توجيهها في الزمن أوالتردد. على الرغم من أنها أكثر تعقيدًا من مخططات الوصول المتعدد القديمة (وغير مألوفة لشركات الهاتف القديمة لأنها لم يتم تطويرها بواسطة مختبرات بل) ، فقد تطور CDMA جيدًا ليصبح الأساس لأنظمة الراديوالخلوي من الجيل الثالث.

توفر الطرق الأخرى المتاحة لتعدد الإرسال مثل MIMO ، وهوإصدار أكثر تعقيدًا من تنوع الهوائي ، بالإضافة إلى تكوين الحزم النشط ، قدرة أكبر بكثير تعدد الإرسال المكاني مقارنة بخلايا AMPS الأصلية ، عادة ما تتناول فقط واحد إلى ثلاثة مساحات فريدة. يسمح نشر MIMO الضخم بإعادة استخدام القناة بشكل أكبر ، وبالتالي زيادة عدد المشهجرين لكل مسقط خلية ، أوزيادة إنتاجية البيانات لكل مستخدم ، أومزيج من ذلك. توفر تعديل السعة التربيعية أجهزة المودم (QAM) عددًا متزايدًا من البتات لكل رمز ، مما يسمح بمزيد من المستخدمين لكل مِگا هرتز من عرض النطاق الترددي (والديسيبلات لـ SNR) ، أوزيادة إنتاجية البيانات لكل مستخدم ، أومزيج من ذلك.

إعادة إستخدام التردد

السمة الرئيسية للشبكة الخلوية هي القدرة على إعادة استخدام الترددات لزيادة التغطية والسعة. كما هومشروح أعلاه ، يجب حتى تستخدم الخلايا المجاورة ترددات مختلفة ، ومع ذلك ، لا توجد معضلة في وجود خليتين متباعدتين بما فيه الكفاية تعملان على نفس التردد ، بشرط ألا ترسل أعمدة الإشارة ومعدات مستخدمي الشبكة الخلوية طاقة كبيرة جدًا.

العناصر التي تحدد إعادة استخدام التردد هي مسافة إعادة الاستخدام وعامل إعادة الاستخدام. يتم حساب مسافة إعادة الاستخدام "D" على النحوالتالي

${\displaystyle D=R{\sqrt {3N$,

حيث "R" هونصف قطر الخلية و"N" هوعدد الخلايا لكل مجموعة. قد تختلف الخلايا في نصف القطر من 1 to 30 kiloمترs (3,280 قدم 10 بوصة to 98,425 قدم 2 بوصة). يمكن حتى تتداخل حدود الخلايا أيضًا بين الخلايا المجاورة ويمكن تقسيم الخلايا الكبيرة إلى خلايا أصغر.

عامل إعادة استخدام التردد هومعدل استخدام نفس التردد في الشبكة. إنه "1 / K" (أو"K" وفقًا لبعض الخط) حيث "" K "هوعدد الخلايا التي لا يمكنها استخدام نفس الترددات للإرسال. القيم المشهجرة لعامل إعادة استخدام التردد هي 1/3 و1/4 و1/7 و1/9 و1/12 (أوثلاثة وأربعة وسبعة وتسعة و12 حسب الترميز).

في حالة الهوائيات القطاعية "N" في نفس مسقط المحطة الأساسية ، لكل منها اتجاه مختلف ، يمكن حتى يخدم مسقط المحطة الأساسية N قطاعات مختلفة. عادةً ماقد يكون الرقم "N" هو3. يشير "نمط إعادة الاستخدام" من "N / K" إلى تقسيم إضافي في التردد بين هوائيات القطاع "N" لكل مسقط. بعض أنماط إعادة الاستخدام الحالية والعامة هي 3/7 (AMPS في أمريكا الشمالية) و6/4 (موتورلا NAMPS) و3/4 (GSM).

إذا كان إجمالي عرض النطاق الترددي هو"B" ، يمكن لكل خلية استخدام عدد من قنوات التردد اللقاءة لعرض النطاق الترددي لـ "B / K" ، ويمكن لكل قطاع استخدام عرض النطاق الترددي لـ "B / NK".

الوصول المتعدد بتقسيم الشفرة - تستخدم الأنظمة القائمة نطاق تردد أوسع لتحقيق نفس معدل الإرسال مثل FDMA ، ولكن يتم تعويض ذلك من خلال القدرة على استخدام عامل إعادة استخدام التردد 1 ، على سبيل المثال باستخدام نمط إعادة الاستخدام من 1/1. بمعنى آخر ، تستخدم مواقع المحطات القاعدية المجاورة نفس الترددات ، ويفصل بين المحطات والمستخدمين المختلفين برموز بدلاً من الترددات. بينما يتم عرض " N " كـ 1 في هذا المثال ، فإن هذا لا يعني حتى خلية CDMA لديها قطاع واحد فقط ، ولكن بالأحرى حتى عرض النطاق الترددي للخلية بالكامل متاح أيضًا لكل قطاع على حدة. في الآونة الأخيرة أيضًا ، يتم نشر الأنظمة القائمة على الوصول المتعامد المتعدد لتقسيم التردد مثل LTE مع إعادة استخدام التردد 1. نظرًا لأن هذه الأنظمة لا تنشر الإشارة عبر نطاق التردد ،

تعد إدارة الموارد الراديوية بين الخلايا مهمة لتنسيق تخصيص الموارد بين مواقع الخلايا المتنوعة والحد من التداخل بين الخلايا. هناك وسائل مختلفة لـ تنسيق التداخل بين الخلايا (ICIC) محدد بالعمل في المعيار. الجدولة المنسقة ، MIMO متعدد المواقع أوتشكيل الحزم متعدد المواقع هي أمثلة أخرى لإدارة الموارد الراديوية بين الخلايا التي يمكن توحيدها في المستقبل.

الهوائات المتجهية

تستخدم الأبراج الخلوية بشكل متكرر إشارة اتجاهية لتحسين الاستقبال في المناطق ذات حركة المرور العالية. في الولايات المتحدة ، تحدد هيئة الاتصالات الفيدرالية (FCC) إشارات برج الخلية متعدد الاتجاهات بـ 100 واط من الطاقة. إذا كان البرج يحتوي على هوائيات اتجاهية ، فإن FCC تسمح لمشغل الخلية ببث ما يصل إلى 500 واط من الطاقة المشعة الفعالة (ERP).

على الرغم من حتى أبراج الخلايا الأصلية خلقت إشارة متساوية الاتجاهات ، كانت في مراكز الخلايا وكانت شاملة الاتجاهات ، يمكن إعادة رسم خريطة خلوية مع أبراج الهاتف الخلوي الموجودة في زوايا السداسيات حيث تتلاقى ثلاث خلايا. يحتوي جميع برج على ثلاث مجموعات من الهوائيات الاتجاهية تهدف إلى ثلاثة اتجاهات مختلفة مع 120 درجة لكل خلية (بإجمالي 360 درجة) والاستقبال / الإرسال في ثلاث خلايا مختلفة بترددات مختلفة. وهذا يوفر ما لا يقل عن ثلاث قنوات وثلاثة أبراج لكل خلية ويزيد بشكل كبير من فرص استقبال إشارة قابلة للاستخدام من اتجاه واحد على الأقل.

الأرقام في الرسم التوضيحي هي أرقام القنوات ، والتي تتكرر جميع ثلاثة خلايا. يمكن تقسيم الخلايا الكبيرة إلى خلايا أصغر للمناطق ذات الحجم الكبير.

تستخدم شركات الهاتف الخلوي أيضًا هذه الإشارة الاتجاهية لتحسين الاستقبال على طول الطرق السريعة وداخل المباني مثل الملاعب والساحات.

بث الرسائل والنداء

عمليا جميع نظام خلوي لديه نوع من آلية البث. يمكن استعمال هذا مباشرةً لتوزيع المعلومات على أجهزة جوّال متعددة. بشكل رائج ، على سبيل المثال في أنظمة المهاتفة المتنقلة ، فإن الاستخدام الأكثر أهمية لمعلومات البث هوإعداد قنوات للاتصال بين شخصين وجهاز الإرسال والاستقبال المتنقل والمحطة الأساسية. هذا يسمى النداء. إجراءات النداء الثلاثة المتنوعة المعتمدة بشكل عام هي النداء المتسلسل والمتوازي والانتقائي.

تختلف تفاصيل عملية النداء إلى حد ما من شبكة إلى أخرى ، ولكن عادة ما نعهد عددًا محدودًا من الخلايا حيث يوجد الهاتف (تسمى هذه المجموعة من الخلايا منطقة المسقط في GSM أوUMTS النظام أومنطقة التوجيه في حالة وجود جلسة حزمة بيانات ؛ في LTE ، يتم تجميع الخلايا في مناطق التتبع). يتم إجراء النداء عن طريق إرسال رسالة البث إلى جميع تلك الخلايا. يمكن استعمال رسائل النداء لنقل المعلومات. يحدث هذا في الاستنادىء ، في أنظمة CDMA لإرسال رسائل SMS ، وفي نظام UMTS حيث يسمح بوقت استجابة منخفض للوصلة الهابطة في الاتصالات القائمة على الحزمة.

الحركة من خلية إلى أخرى وتسليمها

شبكة الهاتف المحمول

المثال الأكثر شيوعًا للشبكة الخلوية هوشبكة الهاتف المحمول (الهاتف الخلوي). الهاتف المحمول هوهاتف جوال يستقبل أويجري مكالمات من خلال مسقط خلوي (محطة قاعدة) أوبرج إرسال. تستخدم أمواج الراديولنقل الإشارات من وإلى الهاتف الخليوي.

تستخدم شبكات الهاتف المحمول الحديثة الخلايا لأن الترددات اللاسلكية مورد محدود ومشهجر. تغير المواقع الخلوية والهواتف الترددات تحت تحكم الكمبيوتر وتستخدم أجهزة إرسال منخفضة الطاقة بحيث يمكن استعمال عدد محدود من الترددات الراديوية في وقت واحد من قبل الكثير من المتصلين بتداخل أقل.

يتم استخدام الشبكة الخلوية بواسطة مشغل الهاتف المحمول لتحقيق التغطية والقدرة لمشهجريها. تنقسم المناطق الجغرافية الكبيرة إلى خلايا أصغر لتجنب فقدان إشارة خط البصر ولدعم عدد كبير من الهواتف النشطة في تلك المنطقة. جميع مواقع الخلية متصلة بـمقسم هاتف أو(المحولات) ، والتي بدورها تتصل بـ شبكة الهاتف العامة.

في المدن ، قد يحدث لكل مسقط خلية نطاق يصل إلى ¹⁄₂ ميل (0.80 kم) تقريبًا ، بينما في المناطق الريفية ، يمكن حتى يصل النطاق إلىخمسة ميلs (8.0 kم). من الممكن أنه في المناطق المفتوحة الصافية ، قد يتلقى المستخدم إشارات من مسقط خلية ببعد 25 ميلs (40 kم) .

نظرًا لأن جميع الهواتف المحمولة تقريبًا تستخدم التكنولوجيا الخلوية ، بما في ذلك GSM وCDMA و AMPS (تناظري) ، فإن مصطلح "الهاتف الخلوي" موجود في بعض المناطق ، ولا سيما الولايات المتحدة ، بالتبادل مع "الهاتف المحمول". ومع ذلك ، فإن الهواتف الساتلية هي هواتف محمولة لا تتصل مباشرة ببرج خلوي أرضي ولكنها قد تعمل ذلك بشكل غير مباشر عن طريق قمر صناعي. يوجد عدد من التقنيات الخلوية الرقمية المتنوعة ، بما في ذلك: النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (GSM) ، خدمة الراديوالعامة للحزم (GPRS) ، cdmaOne ، CDMA2000 ، [ [Evolution-Data Optimized]] (EV-DO)، معدلات البيانات المحسنة لتطور GSM (EDGE)، النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (UMTS)، الاتصالات اللاسلكية الرقمية المحسنة (DECT) وAMPS الرقمية (IS-136 / TDMA) والشبكة الرقمية المحسنة المتكاملة (iDEN). اتبعت عملية الانتنطق من النظير الحالي إلى المعيار الرقمي مسارًا مختلفًا تمامًا في أوروبا والولايات المتحدة. ونتيجة لذلك ، ظهرت الكثير من المعايير الرقمية في الولايات المتحدة ، في حين تقاربت أوروبا والكثير من البلدان مع معيار GSM.

بنية الشبكة الخلوية للهاتف المحمول

يتكون العرض البسيط لشبكة الراديوالخلوي الخلوي مما يلي:

• شبكة راديومحطات أساسية تشكل النظام الفرعي لمحطة القاعدة.
• شبكة بتبديل الدارة الأساسية للتعامل مع المكالمات الصوتية والنصية
• شبكة تحويل الحزم لمعالجة بيانات الجوال
• تقوم شبكة الهاتف العامة المحولة بربط المشهجرين بشبكة المهاتفة الأوسع

هذه الشبكة هي أساس شبكة النظام GSM. هناك الكثير من الوظائف التي تقوم بها هذه الشبكة للتأكد من حصول العملاء على الخدمة المطلوبة بما في ذلك إدارة التنقل والإنضمام وإعداد المكالمات و التسليم.

يتصل أي هاتف بالشبكة عبر RBS (محطة قاعدة الراديو) في زاوية الخلية اللقاءة التي تتصل بدورها بـ مركز التحويل المتنقل (MSC). يوفر MSC اتصالاً بـ شبكة الهاتف العامة المحولة (PSTN). يُطلق على الرابط من هاتف إلى RBS اسم "الروابط الصاعدة" (الإرسال) بينما يُطلق على الطريقة الأخرى "الروابط الهابطة".

تستخدم القنوات الراديوية وسيلة الإرسال بفعالية من خلال استخدام أنظمة تعدد الإرسال والوصول التالية: الوصول المتعدد بتقسيم التردد (FDMA) ، الوصول المتعدد بتقسيم الزمن (TDMA) ، الوصول المتعدد بتقسيم الشفرة (CDMA) والوصول المتعدد بتقسيم الفضاء (SDMA).

الخلايا الصغيرة

يتم تصنيف الخلايا الصغيرة ، التي تحتوي على مساحة تغطية أصغر من المحطات الأساسية ، على النحوالتالي:

• Microcell أقل من 2 كيلومتر
• Picocell أقل من 200 متر
• Femtocell ، حواليعشرة أمتار

التسليم الخلوي في شبكات الهاتف المحمول

عندما ينتقل مستخدم الهاتف من منطقة خلية إلى خلية أخرى أثناء إجراء المكالمة ، ستبحث المحطة المتنقلة عن قناة جديدة لإرفاقها حتى لا تُسقط المكالمة. بمجرد العثور على قناة جديدة ، ستطلب الشبكة من الوحدة المتنقلة التبديل إلى القناة الجديدة وفي نفس الوقت تحويل المكالمة إلى القناة الجديدة.

مع CDMA ، تشهجر عدة هواتف CDMA في قناة راديومعينة. يتم فصل الإشارات باستخدام رمز تشويش وهمي (رمز PN) خاص بكل هاتف. عندما ينتقل المستخدم من خلية إلى أخرى ، يقوم الهاتف بإعداد روابط الراديومع مواقع خلايا متعددة (أوقطاعات من نفس المسقط) في وقت واحد. يُعهد هذا بـ "التسليم المعتدل" لأنه على عكس التكنولوجيا الخلوية التقليدية ، لا توجد نقطة واحدة محددة يتحول فيها الهاتف إلى الخلية الجديدة.

في IS-95 عمليات التسليم بين الترددات والأنظمة التناظرية القديمة مثل NMT ، سيكون من المحال عادةً اختبار القناة المستهدفة مباشرة أثناء الاتصال. في هذه الحالة ، يجب استخدام تقنيات أخرى مثل المنارات التجريبية في IS-95. وهذا يعني أنه يوجد دائمًا انقطاع قصير في الاتصال أثناء البحث عن القناة الجديدة يتبعها مجازفة عودة غير متسقطة للقناة القديمة.

إذا لم يكن هناك اتصال مستمر أويمكن بتر الاتصال ، فمن الممكن حتى تنتقل الوحدة المتنقلة تلقائيًا من خلية إلى أخرى ثم تقوم بإشعار المحطة الأساسية بأقوى إشارة.

اختيار التردد الخلوي في شبكات الهواتف المحمولة

يعني تأثير التردد على تغطية الخلية حتى الترددات المتنوعة تعمل بشكل أفضل للاستخدامات المتنوعة. تعمل الترددات المنخفضة ، مثل 450 MHz NMT ، بشكل جيد جدًا لتغطية الريف. يعد GSM 900 (900 MHz) حلاً مناسبًا للتغطية الحضرية الخفيفة. يبدأ GSM 1800 (1.8 GHz) بالحد من الجدران الإنشائية. UMTS ، بتردد 2.1 GHz مشابه تمامًا في تغطية GSM 1800.

تعتبر الترددات الأعلى عيبًا عندما يتعلق الأمر بالتغطية ، ولكنها ميزة محددة عندما يتعلق الأمر بالسعة. Picocells ، تغطي على سبيل المثال يصبح طابق واحد من المبنى ممكنًا ، ويمكن استعمال نفس التردد للخلايا المجاورة عمليًا.

قد تختلف منطقة خدمة الخلية أيضًا بسبب التداخل من أنظمة الإرسال ، داخل تلك الخلية وحولها. هذا سليم خاصة في الأنظمة القائمة على CDMA. يحتاج جهاز الاستقبال إلى نسبة الإشارة إلى الضجيج معينة ، ويجب ألا يرسل جهاز الإرسال بقوة إرسال عالية جدًا بحيث لا يتسبب في حدوث تداخل مع أجهزة إرسال أخرى. عندما يتحرك جهاز الاستقبال بعيدًا عن جهاز الإرسال ، تنخفض الطاقة المستقبلة ، وبالتالي تزيد خوارزمية التحكم في الطاقة من جهاز الإرسال من الطاقة التي يرسلها لاستعادة مستوى الطاقة المستقبلة. عندما يرتفع التداخل (الضجيج) فوق القدرة المستقبلة من جهاز الإرسال ، ولا يمكن زيادة قوة جهاز الإرسال بعد الآن ، تصبح الإشارة تالفة ولا يمكن استخدامها في النهاية. في الأنظمة القائمة على CDMA ،قد يكون تأثير التداخل من أجهزة الإرسال المحمولة الأخرى في نفس الخلية على منطقة التغطية واضحًا جدًا وله اسم خاص ، " التنفس الخلوي".

يمكن للمرء حتى يرى أمثلة على تغطية الخلية من خلال دراسة بعض خرائط التغطية التي يقدمها المشغلون الحقيقيون على مواقع الويب الخاصة بهم أومن خلال النظر بشكل مستقل إلى خرائط التعهيد الجماعي مثل OpenSignal. في حالات معينة ، يمكنهم تحديد مسقط جهاز الإرسال ، وفي حالات أخرى ، يمكن حسابه من خلال تحديد نقطة التغطية الأقوى.

يتم استخدام مكرر خلوي لتمديد تغطية الخلية إلى مناطق أكبر. وهي تتراوح من أجهزة إعادة الإرسال ذات النطاق العريض لاستخدام المستهلكين في المنازل والممحرر إلى أجهزة إعادة الإرسال الذكية أوالرقمية لتلبية الاحتياجات الصناعية.

مقارنة الترددات المتنوعة

انظر أيضاً

قوائم ومعلومات تقنية:

• تقنيات المحمول
  • شبكات الجيل الثاني (أول الشبكات التقنية):
    • GSM
    • Digital AMPS
    • cdmaOne (IS-95)
      • GPRS
      • EDGE(IMT-SC)
      • Evolved EDGE
  • شبكات الجيل الثالث:
    • UMTS
      • W-CDMA (air interface)
      • TD-CDMA (air interface)
      • TD-SCDMA (air interface)
        • HSPA
        • HSDPA
        • HSPA+
    • CDMA2000
      • OFDMA (air interface)
        • EVDO
          • SVDO
  • شبكات الجيل الرابع:
    • LTE (TD-LTE)
      • LTE Advanced
      • LTE Advanced Pro
    • WiMAX
      • WiMAX-Advanced (WirelessMAN-Advanced)
    • Ultra Mobile Broadband (never commerciallized)
  • 5G networks:
    • 5G NR

Starting with EVDO the following techniques can also be used to improve performance:

• MIMO, SDMA and Beamforming

• Cellular frequencies
  • GSM frequency bands
  • UMTS frequency bands
  • LTE frequency bands
  • 5G frequency bands
• Deployed networks by technology
  • List of UMTS networks
  • List of HSDPA networks
  • List of HSUPA networks
  • List of HSPA+ networks
  • List of TD-SCDMA networks
  • List of CDMA2000 networks
  • List of LTE networks
  • List of deployed WiMAX networks
  • List of 5G networks
• Deployed networks by country (including technology and frequencies)
  • List of mobile network operators of Europe
  • List of mobile network operators of the Americas
  • List of mobile network operators of the Asia Pacific region
  • List of mobile network operators of the Middle East and Africa
  • List of mobile network operators (summary)
• Mobile country code - code, frequency, and technology for each operator in each country
• Comparison of mobile phone standards

Equipment:

• Cellular repeater
• Cellular router
• Professional mobile radio (PMR)
• OpenBTS

Other:

• IUC: Interconnected Usage Charge
• Cellular traffic
• MIMO (multiple-input and multiple-output)
• Mobile edge computing
• Mobile phone radiation and health
• Network simulation
• Radio resource management (RRM)
• Routing in cellular networks
• Signal strength
• Title 47 of the Code of Federal Regulations

المصادر

قراءات إضافية

• P. Key, D. Smith. Teletraffic Engineering in a competitive world. Elsevier Science B.V., Amsterdam Netherlands, 1999. نطقب:Isbn. Chapter 1 (Plenary) and ثلاثة (mobile).
• William C. Y. Lee, Mobile Cellular Telecommunications Systems (1989), McGraw-Hill.

وصلات خارجية

• Raciti, Robert C. (July 1995). "CELLULAR TECHNOLOGY". Nova Southeastern University. Retrieved 2 April 2012.
• Ignatov, D. Yu.; Filippov, A. N.; Ignatov, A. D.; Zhang, X. (December 2016). "Homogenous Network Optimization". doi:10.13140/RG.2.2.20183.06565/6.