Έχετε αναρωτηθεί ποτέ πώς το τηλέφωνο στην τσέπη σας μεταδίδει τη φωνή σας σε άλλο τηλέφωνο και το αντίστροφο; Ενώ τα εξαρτήματα στο τηλέφωνό σας εκτελούν πολλή δουλειά, οι πύργοι κινητής τηλεφωνίας κάνουν το μεγαλύτερο μέρος της βαρύτητας στις ασύρματες επικοινωνίες.
Τι είναι όμως ακριβώς οι πύργοι κινητής τηλεφωνίας; Πώς λειτουργούν; Διαβάστε παρακάτω για να βρείτε τις απαντήσεις σε αυτές τις ερωτήσεις και πολλά άλλα.
Τι είναι ο πύργος κινητής τηλεφωνίας;
Ένας πύργος κυψέλης είναι μια εξειδικευμένη δομή που μεταδίδει και λαμβάνει κυψελωτά σήματα μέσα σε ένα υπάρχον κυψελοειδές δίκτυο. Οι πύργοι κινητής τηλεφωνίας ή τηλεπικοινωνιών είναι επίσης το δομικό θεμέλιο αυτών των δικτύων - κάθε πύργος σχηματίζει έναν μοναδικό κόμβο που μπορεί να συνδεθεί με άλλους πύργους κινητής τηλεφωνίας εντός του ίδιου δικτύου ή ακόμη και μεταξύ δικτύων.
Οι πύργοι κινητής τηλεφωνίας, γνωστοί και ως πομποδέκτες βάσης, χρησιμοποιούν μια ποικιλία σημαντικών στοιχείων για τη λήψη και τη μετάδοση ραδιοφωνικών σημάτων. Ανάλογα με τον συγκεκριμένο πύργο και την τοποθεσία, ένας δεδομένος πύργος κυψέλης μπορεί να δημιουργεί και να λαμβάνει σήματα σε συγκεκριμένες συχνότητες ή για συγκεκριμένους σκοπούς.
Αλλά όλοι οι πύργοι κινητής τηλεφωνίας χρησιμοποιούν ηλεκτρισμό για να παράγουν ραδιοκύματα σε συχνότητες στόχου. Κάθε τηλέφωνο συντονίζεται σε ένα συγκεκριμένο εύρος συχνοτήτων ή ζώνη με βάση τον φορέα, τις δυνατότητες και άλλα χαρακτηριστικά του τηλεφώνου. Οι περισσότεροι πύργοι κυψέλης έχουν ύψος από 50 πόδια έως 200 πόδια.
Οι τοποθεσίες κινητής τηλεφωνίας, οι σταθμοί βάσης και οι πύργοι σχετίζονται στενά με την FCC ή την Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών, καθώς επηρεάζουν τη διαθεσιμότητα κινητής τηλεφωνίας, ασύρματης υπηρεσίας και Wi-Fi. Μεγάλες εταιρείες όπως η AT&T, η T-Mobile και η Verizon τρέχουν τα ασύρματα δίκτυά τους σε ένα δίκτυο πολλών διαφορετικών πύργων.
Πρόσφατα, κατασκευάστηκαν ή αναβαθμίστηκαν πύργοι κινητής τηλεφωνίας 5G για τη δημιουργία δικτύων 5G με μεγαλύτερο εύρος ζώνης δεδομένων και ισχυρότερα σήματα κινητής τηλεφωνίας. Παρά τις φήμες, αυτοί οι πύργοι κυψέλης δεν ενέχουν κανέναν κίνδυνο για την υγεία (παρόλο που υπάρχουν ισχυρισμοί για παρενέργειες από τη μη ιονίζουσα ακτινοβολία ραδιοσυχνοτήτων των νέων πύργων).
Ποιοι είναι οι κύριοι τύποι πύργων κινητής τηλεφωνίας;
Τεχνικά, τέσσερις τύποι πύργων κινητής τηλεφωνίας αποτελούν τα περισσότερα μεγάλα δίκτυα. Αυτά περιλαμβάνουν:
Πύργος δικτυωτών. Αυτοί ονομάζονται επίσης αυτοφερόμενοι πύργοι. Οι δικτυωτοί πύργοι έχουν τρεις ή τέσσερις πλευρές και είναι πολύ ευέλικτοι/πολυλειτουργικοί.
Μονόπολος πύργος. Πρόκειται για μονολιθικούς σωληνοειδείς πύργους κατασκευασμένους από χάλυβα ή σκυρόδεμα, συνήθως μικρότερου από 50 m σε ύψος.
Guyed πύργος. Αυτά είναι συνήθως 100 m ή μεγαλύτερα και συνδέονται με μεγάλους «τύπους» που αγκυροβολούν και υποστηρίζουν την υποδομή. Αυτοί οι πύργοι αποτελούν την πλειοψηφία των πύργων εκπομπής και τηλεόρασης.
Αόρατος πύργος. Αυτά είναι πιο ακριβά, αλλά έχουν πρόσθετα στοιχεία αισθητικής ή εξωραϊσμού που τα καθιστούν πιο ελκυστικά οπτικά.
Ποια είναι τα βασικά στοιχεία ενός πύργου κινητής τηλεφωνίας;
Οι πύργοι κινητής τηλεφωνίας πρέπει να λειτουργούν χάρη σε μια συγκεκριμένη διάταξη βασικών εξαρτημάτων, όπως:
Μονάδα θέρμανσης ή κλιματισμού
Κεραίες και άλλος εξοπλισμός
δυναμό
Εφεδρική γεννήτρια
Οι τηλεφωνικές γραμμές είναι συνήθως κατασκευασμένες από οπτικές ίνες
εξοπλισμός ασφαλείας
Όλες οι εγκαταστάσεις πύργων κυψέλης απαιτούν ραδιοεξοπλισμό και κεραίες για τη μετάδοση ραδιοφωνικών σημάτων. Οι περισσότεροι πύργοι διαθέτουν εκτεταμένες γεννήτριες, πυκνωτές και μονάδες κλιματισμού για να διατηρούν τους πύργους σχετικά δροσερούς. Ακόμη και σε αρκετά ψυχρά κλίματα, αυτές οι γεννήτριες μπορούν να κάνουν πολύ ζεστούς τους πύργους κυψέλης.
Πώς λειτουργούν οι πύργοι κυψέλης;
Τώρα ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο πώς λειτουργούν οι πύργοι κυψέλης. Θα το διερευνήσουμε αυτό εξετάζοντας ένα παράδειγμα τυπικής κλήσης από το κινητό σας τηλέφωνο.
Πρώτον, το τηλέφωνό σας εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικά ραδιοκύματα. Αυτά ονομάζονται σήματα ραδιοσυχνοτήτων ή «RF». Ο πύργος κινητής τηλεφωνίας που βρίσκεται πιο κοντά στο τηλέφωνό σας λαμβάνει το σήμα RF και το μεταδίδει μακρύτερα κατά μήκος του δικτύου. Τα κινητά τηλέφωνα είναι αμφίδρομα ραδιόφωνα που μπορούν να στέλνουν σήματα και να λαμβάνουν σήματα από κεραίες πύργων κινητής τηλεφωνίας.
Όταν το τηλέφωνό σας στέλνει ένα σήμα στον πλησιέστερο πύργο κινητής τηλεφωνίας, δημιουργεί μια ανοδική σύνδεση. Ταυτόχρονα, εάν ένας πύργος κινητής τηλεφωνίας στέλνει το σήμα σας σε ένα νέο τηλέφωνο, δημιουργεί μια κατερχόμενη ζεύξη. Αυτά είναι παρόμοια με τη μεταφόρτωση και τη λήψη άλλων δεδομένων και πληροφοριών, αλλά οι δραστηριότητες μεταφόρτωσης και λήψης χρησιμοποιούν διαφορετικά σήματα ραδιοσυχνοτήτων και επομένως δεν παρεμβαίνουν στα σήματα κινητής τηλεφωνίας.
Είναι σημαντικό εσείς και το άτομο με το οποίο θέλετε να μιλήσετε να χρησιμοποιείτε την ίδια ραδιοφωνική συχνότητα για να ακούτε και να επικοινωνείτε.
Μετατρέψτε τις λέξεις σε σήματα
Οι πύργοι κινητής τηλεφωνίας λαμβάνουν σήματα από το κινητό σας τηλέφωνο, συμπεριλαμβανομένης της ηλεκτρομαγνητικής υπογραφής της φωνής σας. Στη συνέχεια μετατρέπει αυτά τα σήματα σε ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Οι κεραίες πύργων κινητής τηλεφωνίας μετατρέπουν αυτά τα σήματα ραδιοσυχνοτήτων σε διαφορετικούς παλμούς φωτός.
Στη συνέχεια, οι παλμοί φωτός αποστέλλονται στο κουτί του πομποδέκτη βάσης στη βάση του πύργου. Σε αυτό το στάδιο ξεκινά η πραγματική επιστημονική μαγεία. Οι πύργοι κυττάρων μπορούν να στείλουν αυτά τα σήματα σε όλο τον κόσμο με την ταχύτητα του φωτός.
Η διαδικασία αντιστρέφεται μόλις το σήμα φτάσει στον πύργο στόχο (συνήθως ο πύργος που βρίσκεται πιο κοντά στον συνομιλητή στόχο). Ο φωτεινός παλμός φεύγει από το κουτί του πομποδέκτη του σταθμού βάσης και επιστρέφει στην κεραία, όπου μεταδίδεται ως σήμα ραδιοσυχνότητας.
Πώς οι πύργοι κινητής τηλεφωνίας προωθούν τις κλήσεις στο κινητό σας τηλέφωνο;
Χωρίς να γίνεται πολύ τεχνικός, οι πύργοι κινητής τηλεφωνίας κατευθύνουν τις κλήσεις στο τηλέφωνό σας ως εξής:
Πρώτον, πολλαπλοί πύργοι κυψέλης σε μια συγκεκριμένη περιοχή συνδέονται με ένα κινητό κέντρο μεταγωγής ή MSC. Αυτό το κεντρικό σημείο διασυνδέεται με καλώδια από τους πολλούς πύργους κινητής τηλεφωνίας στη γύρω περιοχή.
Κάθε MSC έχει καταχωρημένες διάφορες κάρτες SIM. Αυτός είναι ο λόγος που κάθε τηλέφωνο έχει ένα "κύριο" MSC. Το οικιακό MSC αποθηκεύει πληροφορίες για κάθε τηλέφωνο, όπως σχέδιο υπηρεσίας, τοποθεσία και κατάσταση δραστηριότητας.
Εάν εγκαταλείψετε το εύρος του MSC του σπιτιού σας, τυχόν νέα MSC στην περιοχή σας θα επικοινωνούν ηλεκτρονικά με το MSC του σπιτιού σας. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε πάντα να παρακολουθείτε την τοποθεσία σας όπου κι αν πάτε.
Ανεξάρτητα από αυτό, εφόσον το τηλέφωνό σας είναι ενεργοποιημένο και βρίσκεται εντός εμβέλειας ενός πύργου κινητής τηλεφωνίας, ο πύργος κινητής τηλεφωνίας μπορεί να χρησιμοποιήσει σήματα ραδιοσυχνοτήτων για να αναγνωρίσει το μοναδικό σας τηλέφωνο. Όταν κάποιος καλεί το τηλέφωνό σας, το πλησιέστερο MSC δρομολογεί την κλήση στο τηλέφωνό σας. Αυτό μπορεί να συμβεί όταν το τηλέφωνό σας αρχίσει να "περιαγωγή", κάτι που μπορεί να επιφέρει πρόσθετες χρεώσεις.
Με αυτόν τον τρόπο, οι άνθρωποι μπορούν να στέλνουν και να λαμβάνουν κλήσεις από οπουδήποτε σε όλο τον κόσμο, ακόμα κι αν δεν βρίσκονται κοντά στον πύργο του «σπιτιού» τους.
Ποιο είναι το εύρος κάλυψης των πύργων κυψέλης;
Φυσικά, όλοι έχουμε βρεθεί σε καταστάσεις όπου δεν μπορούμε να συνδεθούμε σε έναν τοπικό πύργο κινητής τηλεφωνίας και επομένως δεν μπορούμε να κάνουμε μια κλήση. Ίσως αναρωτιέστε ποια είναι η μέση κάλυψη πύργου κινητής τηλεφωνίας.
Αυτό διαφέρει από μέρος σε μέρος. Η εμβέλεια των πύργων κινητής τηλεφωνίας δεν είναι σταθερή και θα επηρεαστεί από τους ακόλουθους παράγοντες:
Το ύψος μιας δεδομένης κεραίας πύργου κυψέλης
Η συχνότητα του σήματος του κινητού που χρησιμοποιεί το τηλέφωνό σας
Ισχύς πομπού τηλεφώνου και πύργου κινητής τηλεφωνίας
Καιρικές συνθήκες γύρω από πύργους κινητής τηλεφωνίας
Πώς διαφορετικά κτίρια αντανακλούν ή απορροφούν ραδιοενέργεια
Οι ρυθμοί δεδομένων ανερχόμενης και κατερχόμενης ζεύξης της κινητής συσκευής σας
Σε γενικές γραμμές, οι πύργοι κυψέλης απέχουν περίπου 1 έως 2 μίλια μεταξύ τους σε προαστιακές περιοχές και 0,25 έως 0,5 μίλια μεταξύ τους σε μητροπολιτικές περιοχές. Σε αγροτικές περιοχές με επίπεδο έδαφος, οι πύργοι κυψελών μπορεί να απέχουν μεταξύ τους 30 και 45 μίλια. Σε λοφώδεις περιοχές, οι πύργοι κυψελών μπορεί να απέχουν μόνο 3 έως 5 μίλια μεταξύ τους.
Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις, η μέση εμβέλεια ενός δεδομένου πύργου κυψέλης μπορεί να είναι οπουδήποτε από μερικά μίλια έως δεκάδες μίλια. Όλα εξαρτώνται από τους παράγοντες που αναφέρθηκαν παραπάνω!
Επίσης, λάβετε υπόψη ότι πολλοί πύργοι κινητής τηλεφωνίας είναι τοποθετημένοι ο ένας κοντά στον άλλο για να χειριστούν την αυξημένη κίνηση.
Για παράδειγμα, οι μητροπολιτικές περιοχές έχουν πολλούς πύργους κινητής τηλεφωνίας που είναι πολύ κοντά μεταξύ τους, επειδή πολλοί άνθρωποι πραγματοποιούν κλήσεις από αυτούς τους πύργους κινητής τηλεφωνίας συνεχώς. Σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να μην μπορείτε να περάσετε λόγω μεγάλης κίνησης, αν και αυτό είναι πολύ σπάνιο στην πράξη.
