Oletko koskaan miettinyt, kuinka taskussasi oleva puhelin välittää äänesi toiseen puhelimeen ja päinvastoin? Vaikka puhelimesi komponentit tekevät paljon työtä, matkapuhelintornit hoitavat suurimman osan langattoman viestinnän raskaista tehtävistä.
Mutta mitä matkapuhelintornit oikein ovat? Miten ne toimivat? Lue eteenpäin löytääksesi vastaukset näihin ja muihin kysymyksiin.
Mikä on matkapuhelintorni?
Solutorni on erikoistunut rakenne, joka lähettää ja vastaanottaa solukkosignaaleja olemassa olevan matkapuhelinverkon sisällä. Matkapuhelin- tai tietoliikennetornit ovat myös näiden verkkojen rakenteellinen perusta - jokainen torni muodostaa ainutlaatuisen solmun, joka voi muodostaa yhteyden muihin matkapuhelintorneihin samassa verkossa tai jopa verkkojen yli.
Matkapuhelintornit, jotka tunnetaan myös nimellä tukilähetin-vastaanottimet, käyttävät useita tärkeitä komponentteja radiosignaalien vastaanottamiseen ja lähettämiseen. Tietystä tornista ja sijainnista riippuen tietty solutorni voi luoda ja vastaanottaa signaaleja tietyillä taajuuksilla tai tiettyihin tarkoituksiin.
Mutta kaikki matkapuhelintornit käyttävät sähköä radioaaltojen tuottamiseen kohdetaajuuksilla. Jokainen puhelin on viritetty tietylle taajuusalueelle tai kaistalle puhelimen operaattorin, ominaisuuksien ja muiden ominaisuuksien perusteella. Useimmat solutornit ovat 50–200 jalkaa korkeita.
Solualueet, tukiasemat ja tornit liittyvät läheisesti FCC:hen tai Federal Communications Commissioniin, koska ne vaikuttavat matkapuhelinverkkoon, langattomiin palveluihin ja Wi-Fi-verkkojen saatavuuteen. Suuret yritykset, kuten AT&T, T-Mobile ja Verizon, käyttävät langattomia verkkojaan useiden eri tornien verkossa.
Äskettäin 5G-solutorneja on rakennettu tai päivitetty 5G-verkkojen luomiseksi, joilla on suurempi datakaistanleveys ja vahvempi matkapuhelinsignaali. Huhuista huolimatta nämä solutornit eivät aiheuta terveysriskejä (vaikka uusien tornien ionisoimattoman radiotaajuussäteilyn sivuvaikutuksia väitetään).
Mitkä ovat matkapuhelintornien päätyypit?
Teknisesti neljä solutornityyppiä muodostavat useimmat suuret verkot. Nämä sisältävät:
Ritiläinen torni. Näitä kutsutaan myös itsekantaviksi torneiksi. Ristikkotorneilla on kolme tai neljä sivua ja ne ovat erittäin joustavia/monitoimisia.
Monopoli torni. Nämä ovat monoliittisia putkimaisia torneja, jotka on valmistettu teräksestä tai betonista, yleensä alle 50 m korkeita.
Harjattu torni. Nämä ovat tyypillisesti 100 metriä tai suurempia, ja niitä yhdistävät suuret "kaverit", jotka ankkuroivat ja tukevat infrastruktuuria. Nämä tornit muodostavat suurimman osan lähetys- ja televisiotorneista.
Näkymätön torni. Nämä ovat kalliimpia, mutta niissä on ylimääräisiä esteettisiä tai maisemointielementtejä, jotka tekevät niistä visuaalisesti houkuttelevampia.
Mitkä ovat matkapuhelintornin avainkomponentit?
Matkapuhelintornien on toimittava tietyn peruskomponenttien järjestelyn ansiosta, mukaan lukien:
Lämmitys- tai ilmastointilaite
Antennit ja muut laitteet
dynamo
Varmuuskopiointigeneraattori
Puhelinlinjat on yleensä valmistettu kuituoptiikasta
turvallisuus varusteet
Kaikki solutornipaikat vaativat radiolaitteita ja antenneja radiosignaalien lähettämiseen. Useimmissa torneissa on laajat generaattorit, kondensaattorit ja ilmastointiyksiköt pitämään tornit suhteellisen viileinä. Jopa melko kylmissä ilmastoissa nämä generaattorit voivat tehdä solutornipaikoista erittäin kuumia.
Miten solutornit toimivat?
Katsotaanpa nyt tarkemmin, kuinka solutornit toimivat. Tutkimme asiaa tarkastelemalla esimerkkiä tyypillisestä matkapuhelimestasi soitetusta puhelusta.
Ensinnäkin puhelimesi lähettää sähkömagneettisia radioaaltoja. Näitä kutsutaan radiotaajuus- tai "RF"-signaaleiksi. Puhelintasi lähinnä oleva matkapuhelintorni vastaanottaa RF-signaalin ja lähettää sen kauemmas verkossa. Matkapuhelimet ovat kaksisuuntaisia radioita, jotka voivat lähettää signaaleja ja vastaanottaa signaaleja solutorniantenneista.
Kun puhelimesi lähettää signaalin lähimpään solutorniin, se luo uplinkin. Samaan aikaan, jos solutorni lähettää signaalisi uuteen puhelimeen, se luo alaslinkin. Nämä ovat samanlaisia kuin muiden tietojen ja tietojen lataaminen ja lataaminen, mutta lähetys- ja lataustoiminnot käyttävät eri radiotaajuisia signaaleja eivätkä siksi häiritse matkapuhelinsignaaleja.
On ratkaisevan tärkeää, että sinä ja henkilö, jolle haluat puhua, käytätte samaa radiotaajuutta kuunnellakseen ja kommunikoidakseen.
Muuta sanat signaaleiksi
Matkapuhelintornit vastaanottavat matkapuhelimesi signaaleja, mukaan lukien äänesi sähkömagneettiset allekirjoitukset. Sitten se muuntaa nämä signaalit sähkömagneettisiksi aalloksi. Matkapuhelintorniantennit muuntavat nämä radiotaajuiset signaalit erilaisiksi valopulsseiksi.
Seuraavaksi valopulssit lähetetään tornin juurella olevaan tukiasemaan. Tässä vaiheessa alkaa todellinen tieteellinen taika. Solutornit voivat lähettää näitä signaaleja ympäri maailmaa valon nopeudella.
Prosessi kääntyy päinvastaiseksi, kun signaali saavuttaa kohdetornin (yleensä tornin, joka on lähinnä kohdekeskustelijaa). Valopulssi lähtee tukiaseman lähetinvastaanotinlaatikosta ja palaa antenniin, jossa se lähetetään radiotaajuussignaalina.
Kuinka matkapuhelintornit välittävät puhelut matkapuhelimeesi?
Menemättä liian tekniseksi matkapuhelintornit ohjaavat puhelut puhelimeesi seuraavasti:
Ensinnäkin useat tietyllä alueella sijaitsevat solutornit yhdistetään matkapuhelinkeskukseen tai MSC:hen. Tämä keskeinen piste on yhdistetty johtojen ympärillä olevista monista matkapuhelintorneista.
Jokaiseen MSC:hen on rekisteröity useita SIM-kortteja. Tästä syystä jokaisessa puhelimessa on "pää" MSC. Koti-MSC tallentaa tietoja jokaisesta puhelimesta, kuten palvelusuunnitelma, sijainti ja toimintatila.
Jos poistut koti-MSC:n alueelta, kaikki lähistölläsi olevat uudet MSC:t kommunikoivat sähköisesti koti-MSC:n kanssa. Tällä tavalla voit aina seurata sijaintiasi missä tahansa menetkin.
Siitä huolimatta, niin kauan kuin puhelimesi on päällä ja matkapuhelintornin alueella, matkapuhelintorni voi käyttää radiotaajuisia signaaleja yksilöllisen puhelimesi tunnistamiseen. Kun joku soittaa puhelimeesi, lähin MSC ohjaa puhelun puhelimeesi. Tämä voi tapahtua, kun puhelimesi alkaa "roaming", mikä voi aiheuttaa lisämaksuja.
Tällä tavalla ihmiset voivat lähettää ja vastaanottaa puheluita kaikkialta maailmasta, vaikka he eivät olisi lähellä "kotitornia".
Mikä on solutornien peittoalue?
Tietenkin olemme kaikki olleet tilanteissa, joissa emme saa yhteyttä paikalliseen solutorniin emmekä siksi voi soittaa puhelua. Saatat ihmetellä, mikä on solutornin keskimääräinen kattavuus.
Tämä vaihtelee paikasta toiseen. Matkapuhelintornien valikoima ei ole kiinteä, ja siihen vaikuttavat seuraavat tekijät:
Tietyn solutornin antennin korkeus
Puhelimesi käyttämän matkaviestinsignaalin taajuus
Puhelimen ja matkapuhelintornin lähettimen teho
Sääolosuhteet matkapuhelintornien ympärillä
Kuinka eri rakennukset heijastavat tai absorboivat radioenergiaa
Mobiililaitteesi uplink- ja downlink-tiedonsiirtonopeudet
Yleisesti ottaen solutornit sijaitsevat noin 1–2 mailin etäisyydellä toisistaan esikaupunkialueilla ja 0,25–0,5 mailin etäisyydellä toisistaan suurkaupunkialueilla. Maaseutualueilla, joilla on tasainen maasto, solutornit voivat sijaita 30–45 mailin etäisyydellä toisistaan. Mäkisellä alueilla solutornit voivat olla vain 3–5 mailin päässä toisistaan.
Kaikissa näissä tapauksissa tietyn solutornin keskimääräinen kantama voi olla muutamasta mailista kymmeniin maileihin. Kaikki riippuu edellä mainituista tekijöistä!
Muista myös, että monet matkapuhelintornit on sijoitettu lähelle toisiaan lisääntyneen liikenteen käsittelemiseksi.
Esimerkiksi suurkaupunkialueilla on monia matkapuhelintorneja, jotka ovat hyvin lähellä toisiaan, koska monet ihmiset soittavat näistä matkapuhelintorneista jatkuvasti. Joissakin tapauksissa et ehkä pääse läpi raskaan liikenteen vuoksi, vaikka tämä on käytännössä erittäin harvinaista.
