Simu ya rununu ni nini? Ni mfumo unaotumia idadi kubwa ya visambazaji visivyotumia waya visivyo na nguvu ili kuunda seli, eneo kuu la chanjo ya kijiografia ya mfumo wa mawasiliano wa wireless. Viwango vya nishati vinavyobadilika huruhusu saizi za seli kubainishwa kulingana na msongamano wa wateja na mahitaji ya kieneo.
Watumiaji wa simu wanapohama kutoka seli moja hadi nyingine, mazungumzo yao "huhamishwa" kati ya maeneo haya ili kuhakikisha huduma isiyokatizwa. Vituo (masafa) vinavyotumika katika kitengo kimoja kama hicho vinaweza kutumika tena katika kingine kwa umbali fulani.
Simu ya rununu ni…
Simu ya rununu inarejelea Huduma Iliyoboreshwa ya Simu za Mkononi (AMPS), ambayo inagawanya eneo la kijiografia katika maeneo yanayoitwa seli. Madhumuni ya mgawanyiko huu ni kutumia vyema idadi ndogo ya masafa ya utumaji.
Simu ni aina ya teknolojia ya mawasiliano inayoruhusu simu za mkononi kutumika.
Simu ya mkononini redio yenye mwelekeo mbili ambayo hutoa uwasilishaji na mapokezi kwa wakati mmoja.
Mawasiliano ya simu ya mkononi yanatokana na mgawanyo wa kijiografia wa eneo la mawasiliano. Kila kisanduku kimepewa idadi fulani ya masafa (au chaneli), ambayo huruhusu idadi kubwa ya waliojisajili kufanya mazungumzo kwa wakati mmoja.
Kipengele cha kawaida cha vizazi vyote vya teknolojia ya mawasiliano ya simu ya mkononi ni matumizi ya baadhi ya masafa ya redio (RF) pamoja na utumiaji wa masafa tena. Hii hukuruhusu kutoa huduma kwa idadi kubwa ya waliojiandikisha huku ukipunguza idadi ya chaneli (bandwidth). Pia hukuruhusu kuunda mitandao mipana kwa kuunganisha kikamilifu uwezo wa hali ya juu wa simu ya rununu.
Ongezeko la mahitaji na matumizi, pamoja na ukuzaji wa aina mbalimbali za huduma, kumeongeza kasi ya maendeleo ya haraka ya teknolojia ya mitandao ya kisasa, pamoja na uboreshaji unaoendelea wa vifaa vya rununu vyenyewe.
Jinsi mawasiliano ya simu ya mkononi yanavyofanya kazi
Kila simu ya mkononi hutumia chaneli tofauti ya muda ya redio kuwasiliana na tovuti ya simu. Tovuti hii inasaidia mawasiliano na simu nyingi kwa wakati mmoja kwa kutumia chaneli moja kwa kila simu. Vituo hutumia jozi ya masafa ya simu za mkononi:
- Mstari wa moja kwa moja wa usambazaji kutoka kwa tovuti ya seli.
- Mstari wa kinyume ili tovuti ya kisanduku iweze kupokea simu kutoka kwa watumiaji.
Nishati ya redio hupotea kwa umbali, kwa hivyo simu za mkononi lazima ziwe karibu na kituo cha msingi ili kuwasiliana. Muundo wa msingi wa simumitandao inajumuisha mifumo ya simu na huduma za redio.
Kanuni ya mawasiliano ya simu za mkononi (kwa dummies)
Mchakato huanza na kuwezesha chipu kwa kuingiza msimbo wa PIN wa SIM kadi iliyoingizwa. Kisha ishara ya seli hupitishwa juu ya njia za udhibiti. Jibu la nambari inayoitwa hupitishwa kupitia chaneli ya udhibiti bila malipo hadi kwenye antena ya kituo cha msingi, kutoka ambapo hupitishwa hadi kituo cha kubadilishia simu.
Kituo cha kubadilishia kinatafuta kituo cha msingi chenye uwezo wa juu zaidi wa mawimbi ya simu ya mkononi kuliko mteja wa rununu na kubadilisha mazungumzo hadi kwake.
Usanifu wa awali wa mfumo wa simu
Huduma ya kitamaduni ya rununu iliundwa sawa na utangazaji wa televisheni: kisambaza sauti kimoja chenye nguvu sana, kilicho katika sehemu ya juu kabisa ya eneo hilo, kingetangaza hadi eneo la kilomita hamsini.
Dhana ya simu za mkononi ilipanga mtandao wa simu kwa njia tofauti. Badala ya kutumia kisambaza umeme kimoja chenye nguvu, visambaza umeme vingi vya chini kabisa vimewekwa katika eneo lote la chanjo ya seli.
Kwa mfano, kwa kugawa eneo katika maeneo mia moja tofauti (seli) zenye visambaza umeme vya chini kwa kutumia mazungumzo kumi na mbili (chaneli), uwezo wa mfumo unaweza kuongezwa kinadharia kutoka kwa mazungumzo kumi na mbili au idhaa za sauti kwa kutumia kisambaza sauti kimoja chenye nguvu hadi kumi na mbili. mazungumzo mia (vituo) kwa kutumia visambaza umeme mia moja.
Eneo la jiji limesanidiwa kuwa la kawaidamtandao wa simu za mkononi na kisambaza sauti kimoja chenye nguvu.
Mfumo wa mawasiliano ya simu kwa kutumia dhana ya simu za mkononi
Matatizo ya kukatizwa yanayosababishwa na vifaa vya mkononi vinavyotumia chaneli sawa katika maeneo ya karibu yamethibitisha kuwa chaneli zote haziwezi kutumika tena katika kila seli. Ingawa iliathiri ufanisi wa dhana asilia, matumizi ya mara kwa mara yamekuwa suluhu linalowezekana kwa matatizo ya mifumo ya simu za mkononi.
Wahandisi waligundua kuwa athari ya mwingiliano haikuhusiana na umbali kati ya kanda, lakini na uwiano wa umbali na nguvu (radius) ya visambazaji vya eneo. Kwa kupunguza ukubwa wa eneo kwa asilimia hamsini, watoa huduma wanaweza kuongeza mara nne idadi ya wateja watarajiwa katika eneo hilo.
Mifumo kulingana na maeneo yenye radius ya kilomita moja itakuwa na chaneli mara mia zaidi ya mifumo kulingana na maeneo yenye radius ya kilomita kumi. Uvumi ulisababisha hitimisho kwamba kwa kupunguza radius ya eneo hadi mita mia chache, iliwezekana kutoa mamilioni ya simu.
Dhana ya simu za mkononi hutumia viwango tofauti vya nishati ya chini, kuruhusu visanduku kulinganishwa na msongamano wa wateja na mahitaji ya eneo. Idadi ya watu inapoongezeka, seli zinaweza kuongezwa ili kushughulikia ukuaji huu.
Masafa ya rununu yanayotumika katika kundi moja la visanduku yanaweza kutumika tena katika visanduku vingine. Mazungumzo yanaweza kupitishwa kutoka seli hadi seli ili kudumisha hali thabitimuunganisho wa simu mtumiaji anaposogea kati yao.
Kifaa cha redio cha simu (kituo cha msingi) kinaweza kuwasiliana na simu za mkononi mradi tu ziko ndani ya masafa. Nishati ya redio hupotea kwa umbali, hivyo simu za mkononi lazima ziwe ndani ya safu ya uendeshaji ya kituo cha msingi. Kama vile mfumo wa awali wa redio ya rununu, kituo cha msingi huwasiliana na simu za rununu kupitia chaneli.
Kituo kina masafa mawili: moja ya kusambaza hadi kituo cha msingi na moja ya kupokea taarifa kutoka kituo cha msingi.
Usanifu wa Mfumo wa Seli
Kuongezeka kwa mahitaji na ubora duni wa huduma zilizopo kumewafanya watoa huduma za simu kutafuta njia za kuboresha ubora wa huduma na kusaidia watumiaji zaidi kwenye mifumo yao. Kwa kuwa kiasi cha masafa ya masafa kilichopatikana kwa matumizi ya rununu kilikuwa kidogo, matumizi bora ya masafa yanayohitajika yalihitajika ili kushughulikia mawasiliano.
Katika mawasiliano ya simu ya kisasa, maeneo ya vijijini na mijini yamegawanywa katika maeneo kulingana na sheria mahususi za huduma. Vigezo vya utumiaji kama vile idadi ya mgawanyiko na ukubwa wa seli hubainishwa na wahandisi wenye uzoefu katika usanifu wa simu za mkononi.
Utoaji kwa kila eneo hupangwa kulingana na mpango wa kihandisi, unaojumuisha seli, makundi, matumizi ya mara kwa mara na makabidhiano.
Seli ni sehemu ya msingi ya kijiografia ya mfumo wa seli. Hizi ni vituo vya msingikusambaza ishara kupitia maeneo madogo ya kijiografia, ambayo yanawakilishwa kama hexagoni. Ukubwa wa kila mmoja hutofautiana kulingana na mazingira. Kwa sababu ya vikwazo vilivyowekwa na ardhi ya asili na miundo bandia, umbo halisi wa seli si heksagoni kamili.
Kundi ni kundi la seli. Hakuna kituo kinachotumika tena katika kundi.
Kwa sababu ni idadi ndogo tu ya masafa ya redio yaliyopatikana kwa mifumo ya simu, wahandisi walilazimika kutafuta njia ya kutumia tena vituo vya redio kufanya mazungumzo zaidi ya moja kwa wakati mmoja. Uamuzi uliochukuliwa na tasnia uliitwa kuratibu au kutumia tena mara kwa mara. Matumizi ya mara kwa mara yalipatikana kwa kurekebisha usanifu wa mfumo wa simu za mkononi kuwa dhana ya mawasiliano ya simu za mkononi.
Viwango vya rununu ni kama ifuatavyo: dhana ya utumiaji tena wa masafa inategemea kugawa kwa kila seli kikundi cha chaneli za redio zinazotumika katika eneo dogo la kijiografia. Seli hupewa kikundi cha kituo ambacho ni tofauti kabisa na vitengo vya jirani sawa. Eneo lao la chanjo linaitwa alama. Alama hii ya miguu imepakiwa na mpaka ili kundi lile lile la chaneli ziweze kutumika katika seli tofauti ambazo ziko tofauti vya kutosha hivi kwamba masafa yao hayaingiliani.
Seli zilizo na nambari sawa zina seti sawa ya masafa. Ikiwa idadi ya masafa inayopatikana ni 7, sababu ya kutumia tena frequencysawa na 1/7. Yaani, kila seli hutumia 1/7 ya chaneli za simu zinazopatikana.
Vikwazo katika ukuzaji wa mawasiliano ya simu za mkononi
Kwa bahati mbaya, mazingatio ya kiuchumi yalifanya dhana ya kujenga mifumo kamili yenye maeneo mengi madogo kutowezekana. Ili kuondokana na ugumu huu, waendeshaji wa mfumo walitengeneza wazo la kugawanyika kwa seli. Wakati eneo la huduma linapojaa watumiaji, mbinu hii hutumiwa kugawanya eneo moja kuwa ndogo. Kwa hivyo, vituo vya mijini vinaweza kugawanywa katika maeneo mengi kadri inavyohitajika ili kutoa kiwango kinachokubalika cha huduma katika maeneo yenye watu wengi, huku vituo vikubwa na vya bei nafuu vinaweza kutumika kuhudumia maeneo ya vijijini.
Kikwazo cha mwisho katika uundaji wa mtandao wa simu za mkononi kinahusiana na tatizo lililotokea wakati mteja wa rununu alihama kutoka kisanduku kimoja hadi kingine wakati wa simu. Kwa kuwa maeneo ya karibu hayatumii chaneli zile zile za redio, simu lazima iachwe au kuhamishwa kutoka chaneli moja ya redio hadi nyingine mtumiaji anapovuka mstari kati ya seli zilizo karibu.
Kwa sababu kuacha simu hairuhusiwi, mchakato wa makabidhiano umeundwa. Makabidhiano hutokea wakati mtandao wa simu ya mkononi unapohamisha simu kiotomatiki hadi kwa idhaa nyingine ya redio wakati kifaa cha mkononi kinapovuka seli zilizo karibu.
Wakati wa mazungumzo, wahusika wawili wako kwenye kituo kimoja cha sauti. Wakati kifaa cha rununu kinaacha eneo la chanjo ya hiitovuti ya seli, mapokezi inakuwa dhaifu. Katika hatua hii, tovuti ya seli inayotumika inaomba makabidhiano. Mfumo hubadilisha simu hadi kituo cha masafa ya juu zaidi kwenye tovuti mpya bila kuacha simu au kumtahadharisha mtumiaji. Simu inaendelea mradi tu mtumiaji anazungumza na mpigaji simu asitambue kukabidhiwa.
Vipengee vya Mfumo wa Simu za Mkononi
Mfumo wa simu za mkononi hutoa ubadilishanaji wa simu za rununu na zinazobebeka huduma sawa na ubadilishanaji wa kudumu kupitia vitanzi vya kawaida vya waya. Ina uwezo wa kuhudumia makumi ya maelfu ya waliojiandikisha katika jiji kubwa. Mfumo wa mawasiliano ya simu za mkononi unajumuisha vipengele vinne vifuatavyo vinavyofanya kazi pamoja ili kutoa huduma za simu za mkononi kwa waliojisajili:
- Mtandao wa Simu Uliobadilishwa Umma (PSTN).
- Mabadilishano ya simu ya mkononi (MTSO).
- Tovuti ya kisanduku yenye mfumo wa antena.
- Kituo cha Mteja kwa Simu (MSU).
PSTN inajumuisha mitandao ya eneo lako, mitandao ya eneo la kubadilishana na mitandao ya masafa marefu inayounganisha simu na vifaa vingine vya mawasiliano duniani kote.
MTSO ndio ofisi kuu ya mawasiliano ya simu za mkononi. Ina kituo cha kubadilisha mawasiliano (MSC), udhibiti wa uwanja na vituo vya relay kubadili simu kutoka tovuti za simu hadi ofisi kuu za laini (PSTN).
Neno "tovuti ya seli" hutumiwa kurejelea eneo halisi la kifaa cha redio ambacho hutoa ufikiaji wa seli. Orodha ya vifaa vilivyo kwenye tovuti ya seli ni pamoja na vifaa vya nguvu,vifaa vya kiolesura, vipitishio vya RF na vipokezi na mifumo ya antena.
Kitengo cha mteja anayetumia simu ya mkononi kina kitengo cha udhibiti na kipitisha data ambacho husambaza na kupokea utangazaji wa redio kwenda na kutoka kwa tovuti ya seli. Aina tatu za MSU zinapatikana:
- Simu ya rununu (nguvu ya kawaida ya utumaji 4.0W).
- Inayobebeka (Nguvu ya kawaida ya upokezaji wa Wati 0.6).
- Inasafirishwa (Nguvu ya kawaida ya upokezaji ni 1.6W).
Minara ya seli ni hatari
Mawasiliano ya rununu ni mafanikio makubwa katika sayansi na teknolojia ya wakati wake, ambayo yalikuwa na matokeo. Sekta ya simu za mkononi inaendelea kudai kuwa minara ya simu si hatari kwa afya, lakini watu wachache wanaamini hivyo siku hizi.
Je, minara ya seli ina madhara? Kwa bahati mbaya, jibu sahihi ni ndiyo. Mawimbi ya maikrofoni yanaweza kutatiza sehemu za sumaku-umeme za mwili wako, na kusababisha matatizo mengi ya kiafya yanayoweza kutokea:
- Maumivu ya kichwa.
- Kupoteza kumbukumbu.
- Mfadhaiko wa moyo na mishipa.
- idadi ndogo ya mbegu za kiume.
- Kasoro za uzazi.
- Saratani.
Kuna ushahidi dhabiti kuwa mionzi ya sumakuumeme kutoka kwenye minara ni hatari kwa afya.
Mfano: Utafiti kuhusu athari za mnara wa ngombe kwenye kundi la ng'ombe wa maziwa ulifanywa na serikali ya jimbo la Bavaria nchini Ujerumani, matokeo yalichapishwa mwaka wa 1998. Kujengwa kwa mnara kulisababisha athari mbaya za kiafya, na kusababisha kuanguka kwa dhahirimavuno ya maziwa. Kuhama kwa ng'ombe kulirejesha mavuno ya maziwa. Kuwarejesha kwenye malisho yao ya asili kulizua tatizo upya.
Mawasiliano ya rununu nchini Urusi
Kati ya misimbo 100 ya simu za rununu za Kirusi zinazowezekana, 79 zinatumika na 21 hazilipishwi. Misimbo ya bila malipo imehifadhiwa na bado si ya mtoa huduma yeyote.
Zaidi ya kampuni 80 za mawasiliano ya simu za mkononi zimesajiliwa katika Shirikisho la Urusi, zikitoa huduma zao nchini. Waendeshaji simu wana misimbo ya kupiga simu katika umbizo la 9xx. Nambari za simu za rununu ni tarakimu kumi na huanza na +79xx au 89xx.
Waendeshaji wakubwa zaidi ni pamoja na: MTS (Mobile TeleSystems), Beeline (Vympel-Communications), MegaFon, Tele2 (T2-Mobile). Waendeshaji Kubwa Tatu (MTS, Beeline na MegaFon) wanamiliki mfululizo mzima wa nambari.
