Сотовая сеть или мобильная сеть — это телекоммуникационная сеть , в которой связь с конечными узлами является беспроводной , а сеть распределена по наземным территориям, называемым ячейками , каждая из которых обслуживается как минимум одним приемопередатчиком с фиксированным местоположением (обычно три сотовых узла или базовые приемопередающие станции). ). Эти базовые станции обеспечивают соте покрытие сети, которое можно использовать для передачи голоса, данных и других типов контента. Ячейка обычно использует набор частот, отличный от соседних ячеек, чтобы избежать помех и обеспечить гарантированное качество обслуживания внутри каждой соты. [ нужна ссылка ] [1]
Объединенные вместе, эти ячейки обеспечивают радиопокрытие на обширной географической территории. Это позволяет многочисленным портативным трансиверам (например, мобильным телефонам , планшетам и ноутбукам , оснащенным мобильными широкополосными модемами , пейджерами и т. д.) взаимодействовать друг с другом, а также со стационарными трансиверами и телефонами в любой точке сети через базовые станции, даже если некоторые из Приемопередатчики во время передачи перемещаются через более чем одну ячейку.
Крупнейшие телекоммуникационные провайдеры развернули сотовые сети для передачи голоса и данных на большей части населенной территории Земли . Это позволяет подключать мобильные телефоны и мобильные компьютерные устройства к коммутируемой телефонной сети общего пользования и общедоступному доступу в Интернет . Частные сотовые сети могут использоваться для исследований [3] или для крупных организаций и автопарков, например, для отправки в местные органы общественной безопасности или компании такси. [2]
В системе сотовой радиосвязи земельный участок, на котором будут предоставляться услуги радиосвязи, делится на ячейки по схеме, зависящей от местности и характеристик приема. Эти шаблоны ячеек примерно принимают форму правильных форм, таких как шестиугольники, квадраты или круги, хотя шестиугольные ячейки являются традиционными. Каждой из этих ячеек присвоено несколько частот ( f 1 – f 6 ), которым соответствуют соответствующие базовые радиостанции . Группа частот может повторно использоваться в других ячейках при условии, что одни и те же частоты не будут повторно использоваться в соседних ячейках, что может вызвать внутриканальные помехи .
Повышенная пропускная способность сотовой сети по сравнению с сетью с одним передатчиком обусловлена системой коммутации мобильной связи, разработанной Амосом Джоэлом из Bell Labs [4] , которая позволяла нескольким абонентам в данной области использовать одну и ту же частоту путем переключения вызовов. до ближайшей доступной вышки сотовой связи, имеющей доступную частоту. Эта стратегия жизнеспособна, поскольку данная радиочастота может быть повторно использована в другой области для несвязанной передачи. Напротив, один передатчик может обрабатывать только одну передачу на данной частоте. Неизбежно возникает некоторый уровень помех со стороны сигнала других ячеек, использующих ту же частоту. Следовательно, между ячейками, которые повторно используют одну и ту же частоту, в стандартной системе множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA) должен быть по крайней мере один зазор между ячейками.
Рассмотрим случай с компанией такси, где каждое радио имеет ручку выбора каналов с ручным управлением для настройки на разные частоты. По мере перемещения водителей они переключаются с канала на канал. Водители знают, какая частота примерно покрывает ту или иную территорию. Когда они не получают сигнал от передатчика, они пробуют другие каналы, пока не найдут тот, который работает. Таксисты говорят только по одному, когда их приглашает оператор базовой станции. Это форма множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA).