موقع الخلية

من ويكيبيديا ، الموسوعة الحرة اذهب إلى تصفح اذهب إلى البحث

برج الاتصالات
برج خلية تابعة لشركة تاتا دوكومو ، وارانجال ، الهند
اكتب	موقع الهاتف الخلوي
أول إنتاج	القرن ال 20

أبراج الهواتف المحمولة في جلالبور جتان ، باكستان برج خلية من Deutsche Telekom على قمة مبنى في كارلسروه بألمانيا موقع خلية صاري قصير على قمة جبل في وايومنغ ، الولايات المتحدة الأمريكية هوائيات فوق مصنع الخرسانة في ألمانيا خلية على عجلات (البقر) مجموعة الهوائي على رأس ping الكهرباء برج الهاتف المحمول في كانجارو بوينت ، كوينزلاند ، رسمت لتبدو وكأنها عصا تحدث من السكان الأصليين. هذا الصليب الطويل 100 قدم في كنيسة Epiphany اللوثرية ، في ليك وورث ، فلوريدا ،
موقع خلية وضعت على قمة مبنى قائم

يعتبر موقع الخلية أو برج الخلية موقعًا محمولًا للهاتف المحمول ، حيث يتم وضع أجهزة الهوائيات ومعدات الاتصالات الإلكترونية - عادةً على سارية راديوية أو برج أو أي بنية مرفوعة - لإنشاء خلية (أو خلايا متجاورة) في شبكة خلوية . يدعم الهيكل المرتفع عادة الهوائيات ومجموعة واحدة أو أكثر من أجهزة إرسال واستقبال الإرسال / الاستقبال ، معالجات الإشارة الرقمية ، إلكترونيات التحكم ، جهاز استقبال GPS للتوقيت (لأنظمة CDMA2000 / IS-95 أو GSM ) ، مصادر الطاقة الكهربائية الأساسية والإحتياطية ، والإيواء . ^[1] ^{[ مصدر جهة خارجية مطلوب ]}

في شبكات النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (GSM) ، يكون المصطلح الصحيح هو Base Transceiver Station (BTS) ، والمرادفات العامية هي "mobile mast" أو " base base ". قد يعكس تعبير "موقع المحطة الأساسية" بشكل أفضل زيادة الموقع المشترك للعديد من مشغلي شبكات الهاتف المحمول ، وبالتالي محطات متعددة متعددة ، في موقع واحد. اعتمادًا على تقنية المشغل ، قد يضم حتى الموقع الذي يستضيف مشغل شبكة جوّال واحد فقط عدة محطات أساسية ، كل منها لخدمة تكنولوجيا واجهة هواء مختلفة ( CDMA2000 أو GSM ، على سبيل المثال).

تتطلب بعض المدن أن تكون مواقع الخلايا غير واضحة ؛ يمكن مزجها مع المنطقة المحيطة ^[2] أو تركيبها على المباني ^[3] أو الأبراج الإعلانية. ^{[ بحاجة لمصدر ]} غالبًا ما يمكن أن تُخْفِط أشجار التريكو المحفوظة أبراجًا خلوية داخل شجرة اصطناعية أو شجرة محفوظة. يشار إلى هذه التركيبات عمومًا على أنها مواقع خلية مخفية أو مواقع خلية خلسة.

محتويات

1 عملية

عملية [ تحرير ]

المدى [ عدل ]

نطاق عمل موقع الخلية (النطاق الذي تتصل به الأجهزة المحمولة بشكل موثوق به إلى موقع الخلية) ليس رقمًا ثابتًا. سيعتمد على عدد من العوامل ، بما في ذلك ، على سبيل المثال لا الحصر:

ارتفاع الهوائي فوق التضاريس المحيطة ( انتشار خط البصر ).
تردد الإشارة المستخدمة.
القدرة المرسلة لجهاز الإرسال.
معدل البيانات المطلوبة للوصلة الصاعدة / الوصلة الهابطة لجهاز المشترك ^[4]
الخصائص الاتجاهية لصفيف هوائي الموقع.
انعكاس وامتصاص الطاقة الراديوية عن طريق المباني أو الغطاء النباتي.
وقد تكون محدودة أيضًا بالعوامل الجغرافية أو التنظيمية المحلية وأحوال الطقس.
بالإضافة إلى ذلك ، هناك قيود على التوقيت في بعض التقنيات (على سبيل المثال ، حتى في الفضاء الحر ، سيكون GSM محدودًا بـ 35 كم ، مع إمكانية الوصول إلى 70 كم باستخدام معدات خاصة)

بشكل عام ، في المناطق التي يوجد بها عدد كافٍ من المواقع الخلوية لتغطية مساحة واسعة ، سيتم تعيين نطاق كل منها على:

تأكد من وجود تداخل كافي لـ " التسليم " إلى / من المواقع الأخرى (نقل الإشارة لجهاز محمول من موقع خلية إلى آخر ، لتلك التقنيات التي يمكنها التعامل معها - على سبيل المثال إجراء مكالمة هاتفية بنظام GSM أثناء وجودها في سيارة أو قطار) .
تأكد من أن منطقة التداخل ليست كبيرة جدًا ، لتقليل مشاكل التداخل مع المواقع الأخرى.

في الممارسة العملية ، يتم تجميع مواقع الخلايا في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية ، مع أكثر المستخدمين المحتملين. تقتصر حركة مرور الهاتف الخلوي عبر موقع واحد على سعة المحطة الأساسية ؛ هناك عدد محدود من المكالمات أو حركة مرور البيانات التي يمكن لمحطة أساسية التعامل معها في وقت واحد. عادةً ما يكون هذا المقدار من السعة هو العامل الذي يحدد المسافات بين مواقع صاري الخلية. في مناطق الضواحي ، تكون الصواري متقاربة بين 1 و 2 ميلاً (2 - 3 كم) ، وفي المناطق الحضرية الكثيفة ، قد تكون الصوارات قريبة من مسافة ¼-½ ميل (400-800 م). ^[5]

يعتمد المدى الأقصى للصاري (حيث لا يكون محدودًا بالتداخل مع الصواري الأخرى المجاورة) على نفس الاعتبارات. في أي حالة ، يكون العامل المحدد هو قدرة الهاتف الخلوي الشخصي المنخفض على الإرسال مرة أخرى إلى الصاري. كدليل تقريبي ، على أساس صاري طويل وتضاريس مسطحة ، قد يكون من الممكن الحصول على ما بين 50 و 70 كم (30 - 45 ميلاً). عندما تكون التضاريس في التلال ، يمكن أن تتراوح المسافة القصوى من أقل من 5 كيلومترات (3.1 ميل) إلى 8 كيلومترات (5.0 ميل) نظرًا لتجاوز الأجسام الوسيطة في منطقة فرينل مركزية للإشارة. ^[6] اعتمادا على التضاريس والظروف الأخرى ، يمكن لبرج GSM استبدال الكبلات بين 2 و 50 ميلاً (80 كم) من الشبكات اللاسلكية الثابتة. ^[7] بالإضافة إلى ذلك ، فإن بعض التقنيات ، مثل GSM ، لها نطاق أقصى مطلق مطلق يبلغ 35 كيلومترًا (22 ميل) ، وهو ما تفرضه القيود التقنية . CDMA و IDEN ليس لها حدود محددة من قبل التوقيت.

مثال عملي للنطاق [ عدل ]

برج محطة قاعدة متنقلة 3G / 4G: من الممكن تقنياً تغطية ما يصل إلى 50 كم - 150 كم. (ماكروسيل) ^[8]

محطة 5G Mobile Base: تبلغ المسافة بين محطة القاعدة 5G حوالي 250-300 متر بسبب موجات المليمترات من تردد 5G. ^[9]

إعادة استخدام القناة [ تحرير ]

غير أن مفهوم المدى "الأقصى" مضلل في شبكة خلوية. تم تصميم الشبكات الخلوية لدعم العديد من المحادثات مع عدد محدود من القنوات الراديوية (شرائح من طيف الترددات الراديوية اللازمة لإجراء محادثة واحدة) المرخصة إلى مشغل للخدمة الخلوية. للتغلب على هذا القيد ، من الضروري تكرار وإعادة استخدام نفس القنوات في مواقع مختلفة. ومثلما يتغير راديو السيارة من محطة محلية إلى محطة محلية مختلفة تمامًا بنفس التردد عند السفر إلى مدينة أخرى ، يتم إعادة استخدام نفس القناة الإذاعية على صاري خلية على بعد بضعة أميال فقط. للقيام بذلك ، يتم الإبقاء على إشارة الصهارة الخلوية عمداً عند طاقة منخفضة وفي العديد من الحالات ، تكون مائلة إلى الأسفل للحد من مدى وصولها. وهذا يسمح بتغطية منطقة صغيرة بدرجة لا تسمح لها بدعم مزيد من المحادثات أكثر مما تستطيع القنوات المتوفرة حمله. نظرًا للترتيب القطاعي للهوائيات على البرج ، من الممكن تغيير القوة والزاوية لكل قطاع اعتمادًا على التغطية من الأبراج الأخرى في المنطقة.

عامل تحديد الإشارة [ عدل ]

قد لا يعمل الهاتف المحمول في بعض الأحيان لأنه بعيد جدا عن السارية ، أو لأن الهاتف في مكان توهن فيه إشارات الهاتف الخلوي بسبب جدران المباني السميكة أو التلال أو غيرها من البنى. لا تحتاج الإشارات إلى خط رؤية واضح ، ولكن التداخل اللاسلكي الأعظم قد يؤدي إلى تدهور الاستقبال أو القضاء عليه. عندما يحاول العديد من الأشخاص استخدام زنزانة الخلية في نفس الوقت ، على سبيل المثال أثناء ازدحام المرور أو حدث رياضي ، ستكون هناك إشارة على شاشة الهاتف ولكن يتم حظرها من بدء اتصال جديد. العامل المحدد الآخر للهواتف الخلوية هو القدرة على إرسال إشارة من البطارية منخفضة الطاقة إلى موقع الخلية. بعض الهواتف الجوالة تؤدي أداءً أفضل من غيرها في ظل طاقة منخفضة أو بطارية منخفضة ، عادةً بسبب القدرة على إرسال إشارة جيدة من الهاتف إلى الصاري.

يتحكم جهاز التحكم في المحطة الأساسية (وهو جهاز كمبيوتر مركزي متخصص في إجراء اتصالات الهاتف) وذكاء الهاتف المحمول ويسمح للهاتف بالتبديل من صاري إلى آخر خلال المحادثة. عندما يتحرك المستخدم نحو سارية ، فإنه يختار أقوى إشارة ويطلق الصاري الذي أصبحت الإشارة منه أضعف ؛ هذه القناة على ذلك السارية تصبح متاحة لمستخدم آخر.

مزيد من المعلومات: إعادة استخدام التردد

تحديد الموقع الجغرافي

يكون تحديد الموقع الجغرافي الخلوي أقل دقة من نظام تحديد المواقع العالمي ، ولكنه متاح للأجهزة التي لا تحتوي على أجهزة استقبال GPS وحيث لا يتوفر نظام GPS. وتختلف دقة هذا النظام وتصل إلى أعلى المستويات حيث تكون طرق الوصلة المتقدمة ممكنة وأقلها حيث يمكن الوصول إلى موقع خلية واحدة فقط ، وفي هذه الحالة لا يُعرف الموقع إلا في نطاق تغطية ذلك الموقع.

الارتباط المتقدم للأمام هو المكان الذي يوجد فيه الجهاز في مدى لا يقل عن ثلاثة مواقع للخلايا وحيث يقوم الناقل بتطبيق نظام التوقيت.

طريقة أخرى هي استخدام زاوية الوصول (AoA) ويحدث عندما يكون الجهاز في نطاق موقعين خلويين على الأقل ، ينتج دقة وسيطة. يستخدم GPS بمساعدة كل من إشارات الأقمار الصناعية والهواتف المحمولة.

في الولايات المتحدة ، لخدمة اتصالات الطوارئ باستخدام بيانات الموقع (التي يطلق عليها محليًا " المحسن 911 ") ، كان مطلوبًا أن 95٪ على الأقل من الهواتف الخلوية المستخدمة في 31 ديسمبر 2005 تدعم هذه الخدمة. غاب العديد من شركات النقل هذا الموعد النهائي وتم تغريمها من قبل لجنة الاتصالات الفيدرالية . ^[10]

قوة الراديو والصحة [ عدل ]

ﻣﺰﻳﺪ ﻣﻦ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت: إﺷﻌﺎﻋﺎت اﻟﻬﻮاﺗﻒ اﻟﺠﻮاﻟﺔ واﻟﺼﺤﺔ • اﻷﺧﻄﺎر اﻟﺼﺤﻴﺔ ﻟﻠﻤﺤﻄﺎت اﻷﺳﺎﺳﻴﺔ

تقول لجنة الاتصالات الفيدرالية :

"تشير بيانات القياس التي تم الحصول عليها من مصادر مختلفة باستمرار إلى أن" كثافة الحالة "للكثافة الأرضية على مستوى الأرض بالقرب من الأبراج الخلوية التقليدية تكون بترتيب 1 وات / سم 2 (أو 10 ميجاوات / متر مربع) أو أقل (عادة ما يكون أقل بكثير)." ^[11]

الهواتف المحمولة ، الأبراج الخلوية ، wi-fi ، العدادات الذكية ، هواتف DECT ، الهواتف اللاسلكية ، أجهزة مراقبة الطفل وغيرها من الأجهزة اللاسلكية كلها تصدر ترددات لاسلكية غير مؤينة ، والتي صنفتها منظمة الصحة العالمية على أنها مادة مسرطنة محتملة. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن هذا يصنف على أنه أدلة محدودة متاحة للسرطنة ، والتي تنص على تعريفها "لا يمكن استبعاد الصدفة أو التحيز أو الخلط بثقة معقولة". ^[12]

المواقع المؤقتة [ عدل ]

مموه أحادي القطب ، يسمى "مونوبالم" ، في توكسون ، أريزونا ملونة لتنسجم مع المبنى المضيف في سوبوت ، بولندا

وعلى الرغم من أن الهوائيات الخلوية تعلق عادة بالهياكل الدائمة ، إلا أن الناقلات تحتفظ أيضاً بأساطيل من المركبات ، تسمى الخلايا على العجلات (COWs) ، التي تعمل كمواقع خلايا مؤقتة. قد يتم تضمين المولد للاستخدام في حالة عدم توفر الطاقة الكهربائية للشبكة ، وقد يشتمل النظام على وصلة توصيل لاسلكية تسمح باستخدامها عندما لا يتوفر رابط سلكي.

كما يتم استخدام الأبقار في مواقع الخلايا الدائمة - كبديل مؤقت للمعدات المتضررة ، أثناء الانقطاعات المخطط لها ، وزيادة القدرة مثل أثناء المؤتمرات.

التوظيف

ويطلق على عمال الموقع الخليوي اسم متسلقي البرج أو عمال برج الإرسال. غالباً ما يعمل عمال برج الإرسال على ارتفاعات تصل إلى 1500 قدم (450 م) ، ويقومون بأعمال الصيانة والإصلاح للهاتف الخلوي وشركات الاتصالات اللاسلكية الأخرى.

إعداد وكالة التجسس [ تحرير ]

ووفقاً للوثائق التي تسربت إلى مجلة دير شبيجل ، فإن وكالة الأمن القومي تبيع "محطة قاعدة GSM نشطة" بقيمة 40 ألف دولار لاستخدامها كأداة لتقليد برج الهاتف المحمول وبالتالي مراقبة الهواتف المحمولة. ^[13]

في نوفمبر 2014 ، أفادت صحيفة وول ستريت جورنال بأن مجموعة العمليات الفنية في المارشال الأمريكيين تستخدم أجهزة تجسس ، تعرف باسم "ديرتبوكسس" ، لتقليد إشارات البرج الخلوي القوية. تم تصميم هذه الأجهزة بحيث تتحول الهواتف المحمولة إلى البرج ، حيث إنها أقوى إشارة في متناول اليد. يتم وضع الأجهزة على الطائرات لإنشاء "جرانيت" على نحو فعال ، وجمع البيانات عن الهواتف أثناء سفر الطائرات فوق المناطق المأهولة بالسكان. ^[14] ^[15]

أنظمة خارج الشبكة [ عدل ]

يحتاج هذا القسم إلى اقتباسات إضافية للتحقق . الرجاء المساعدة في تحسين هذه المقالة بإضافة الاستشهادات إلى مصادر موثوقة . مواد لم تنسبه الى مصدر يجوز الطعن وإزالتها. (أبريل 2012) ( تعرف على كيفية ووقت إزالة رسالة القالب هذه )

لا يرتبط موقع خلية خارج الشبكة بالشبكة الكهربائية العامة. عادة ما يكون النظام خارج الشبكة بسبب صعوبة الوصول أو الافتقار إلى البنية التحتية.

نظام طاقة خارج الشبكة لموقع خلوي.

تتم إضافة خلية الوقود أو أنظمة طاقة احتياطية أخرى إلى مواقع الخلايا الحيوية لتوفير طاقة الطوارئ. تستخدم المزيد من المواقع مجموعات المولدات التي تعتمد على محرك الاحتراق الداخلي. ^[16] ^[17]

ومع ذلك ، فبما أنها أقل كفاءة من الطاقة العامة ، فإنها تزيد من نفقات التشغيل وتشكل مصدراً للتلوث (الغلاف الجوي ، الصوتي ، إلخ) وبعضها في مناطق محمية بحماية البيئة والمناظر الطبيعية.

قد تكون المصادر المتجددة ، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ^[18] متاحة عند وضع مواقع الخلايا. ويمكن دعمها بنظام مولد وقود يسمح لموقع الخلية بالعمل عندما لا تكون المصادر المتجددة كافية. يتكون أحد أنظمة إنتاج الطاقة من:

مولد الطاقة الشمسية
مولد الرياح
خلايا وقود المولدات الكهربائية الكيميائية

يتم تخزين الطاقة الكهربائية من مصادر متقطعة في بطاريات ثانوية والتي عادة ما تكون مصممة بحيث يكون لديها في المتوسط 5 أيام من الاكتفاء الذاتي ، لإتاحة الوقت لأفراد الصيانة للوصول إلى الموقع عند الحاجة إلى الإصلاح.

توفر أنظمة الطاقة المتجددة الطاقة الكهربائية عند توفرها. يتم تنشيط خلايا الوقود فقط عندما لا تكون المصادر الطبيعية كافية لتوفير الطاقة التي يحتاجها النظام. تم تصميم مصدر طاقة الطوارئ (خلايا الوقود) لمدة 10 أيام في المتوسط. وبهذه الطريقة يكون الهيكل مكتفًا ذاتيًا تمامًا: حيث يتيح هذا لفريق الصيانة دفع عدد قليل من الزيارات إلى الموقع ، نظرًا لأنه يصعب الوصول إليه عادةً.

التمويه

Telestyle: بنية فولاذية مزينة بزجاج ملون ، في Piazza Matteotti ، Treviso ، إيطاليا برج خلية أمريكية قياسية في غاينسفيل ، فيرجينيا .

غالبا ما تكون هناك معارضة محلية لصواري جديدة لأسباب السلامة والمظهر. في بعض الأحيان يتم التعامل مع هذا الأخير عن طريق تمويه السارية على أنها شيء آخر ، مثل عمود العلم أو مصباح الشارع أو شجرة (مثل أشجار النخيل أو أشجار الصنوبر أو شجر السرو) أو الهياكل على السطح أو السمات الحضرية مثل المداخن أو الألواح.

يمكن لهذه المواقع الخلوية أن تميز نفسها عن طريق شكل أوراق الشجر ونوع اللحاء. تتألف أوراق كل الهوائيات هذه من أوراق مصنوعة من مواد بلاستيكية مصممة بدقة ، مع الأخذ في الاعتبار الكمية والشكل والمصفوفة المناسبة لإخفاء الهوائي بالكامل وجميع أجزاء الإكسسوارات بطريقة طبيعية. تضمن المواد المستخدمة شفافية راديوية مطلقة ومقاومة لأشعة UVA. تشمل الألقاب " monopalm " لأحادية القطب متنكرا في هيئة شجرة نخيل أو "Pseudopinus telephoneyensis" لصاري يتنكر في شكل شجرة صنوبر. ^[19] في monopoles ، يتم إخفاء الهوائيات الاتجاهية أحيانًا في غلاف بلاستيكي بالقرب من قمة القطب بحيث يمكن التخلص من العارضة.

قد تخفي الهياكل على السطح ، مثل مداخن أو ألواح مخفية ، بارتفاع 6 إلى 12 متراً ، واحد أو أكثر من مشغلي الهاتف المحمول على نفس المحطة. يمكن تركيب لوحات Roofmask على الهياكل الموجودة على السطح ، وإعادة تصفيفها بسرعة وبتكلفة منخفضة.

أصبحت محطات الهاتف المحمول الأساسية رمزا معاصرا ، مترابطة ومتشابكة مع شبكات مادية وغير مادية. أنماط الحياة هي أبراج خلية خلوية معمارية ، نتيجة التعاون مع المصممين والمهندسين المعماريين.

مصغرة [ عدل ]

طور باحثون في شركة Alcatel-Lucent موقعًا للخلية يسمى lightRadio يناسب راحة اليد. إنه حجم مكعب روبيك. وهي قادرة على نقل إشارات 2G ، 3G و 4G . فهي أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وتوفر نطاق عريض بكفاءة أكبر من مواقع الخلايا الحالية. ويمكن استخدامها في المناطق الحضرية المكتظة بالسكان لإفساح المجال لمزيد من المساحة الراديوية. ^[20]