האם תהיתם פעם איך הטלפון בכיס שלכם משדר את הקול שלכם לטלפון אחר ולהיפך? בעוד שהרכיבים בטלפון שלך מבצעים עבודה רבה, מגדלים סלולריים עושים את רוב המשימות הכבדות בתקשורת אלחוטית.
אבל מה הם בעצם מגדלי טלפונים סלולריים? איך הם עובדים? המשך לקרוא כדי למצוא את התשובות לשאלות אלו ועוד.
מהו מגדל סלולרי?
מגדל סלולרי הוא מבנה מיוחד המשדר ומקבל אותות סלולריים בתוך רשת סלולרית קיימת. מגדלי סלולר או טלקום הם גם הבסיס המבני של רשתות אלו – כל מגדל יוצר צומת ייחודי שיכול להתחבר למגדלי סלולר אחרים באותה רשת או אפילו על פני רשתות.
מגדלי טלפונים סלולריים, הידועים גם כמשדרים בסיסיים, משתמשים במגוון רכיבים חשובים כדי לקבל ולשדר אותות רדיו. בהתאם למגדל ולמיקום הספציפיים, מגדל סלולרי נתון יכול ליצור ולקבל אותות בתדרים ספציפיים או למטרות ספציפיות.
אבל כל מגדלי הטלפונים הסלולריים משתמשים בחשמל כדי לייצר גלי רדיו בתדרי יעד. כל טלפון מכוון לטווח תדרים או פס מסוים על סמך הספק של הטלפון, תכונותיו ותכונות אחרות. גובה רוב מגדלי הסלולר נע בין 50 רגל ל-200 רגל.
אתרי סלולר, תחנות בסיס ומגדלים קשורים קשר הדוק ל-FCC, או ועדת התקשורת הפדרלית, מכיוון שהם משפיעים על זמינות הסלולר, השירות האלחוטי וה-Wi-Fi. חברות גדולות כמו AT&T, T-Mobile ו-Verizon מנהלות את הרשתות האלחוטיות שלהן ברשת של מגדלים רבים ושונים.
לאחרונה, מגדלי 5G נבנו או שודרגו כדי ליצור רשתות 5G עם רוחב פס נתונים גדול יותר ואותות טלפונים סלולריים חזקים יותר. למרות שמועות, מגדלי תאים אלו אינם מהווים סיכונים בריאותיים (למרות שיש טענות על תופעות לוואי מקרינת הרדיו הבלתי מייננת של המגדלים החדשים).
מהם הסוגים העיקריים של מגדלי טלפונים סלולריים?
מבחינה טכנית, ארבעה סוגים של מגדלים סלולריים מהווים את רוב הרשתות הגדולות. אלו כוללים:
מגדל סריג. אלה נקראים גם מגדלים תומכים בעצמם. למגדלי סריג שלושה או ארבעה צדדים והם מאוד גמישים/רב-תכליתיים.
מגדל מונופול. מדובר במגדלי צינורות מונוליטיים העשויים מפלדה או בטון, בדרך כלל בגובה של פחות מ-50 מ'.
מגדל גאיד. אלה הם בדרך כלל 100 מ' או יותר ומחוברים על ידי "חבר'ה" גדולים המעגנים ותומכים בתשתית. מגדלים אלו מהווים את רוב מגדלי השידור והטלוויזיה.
מגדל בלתי נראה. אלה יקרים יותר אבל יש להם אלמנטים אסתטיים או נוף נוספים שהופכים אותם ליותר מושכים מבחינה ויזואלית.
מהם המרכיבים העיקריים של מגדל סלולרי?
מגדלי טלפונים סלולריים חייבים לעבוד הודות לסידור ספציפי של רכיבים בסיסיים, כולל:
יחידת חימום או מיזוג אוויר
אנטנות וציוד אחר
דִינָמוֹ
מחולל גיבוי
קווי טלפון עשויים בדרך כלל מסיבים אופטיים
ציוד בטיחות
כל אתרי המגדל הסלולרי דורשים ציוד רדיו ואנטנות כדי לשדר אותות רדיו. ברוב המגדלים יש גנרטורים נרחבים, קבלים ויחידות מיזוג אוויר כדי לשמור על המגדלים קרירים יחסית. אפילו באקלים קר למדי, הגנרטורים הללו יכולים להפוך אתרי המגדל הסלולרי לחמים מאוד.
כיצד פועלים מגדלי סלולר?
עכשיו בואו נסתכל מקרוב על איך מגדלי סלולר עובדים. נחקור זאת על ידי הסתכלות על דוגמה לשיחה טיפוסית שנעשתה מהטלפון הנייד שלך.
ראשית, הטלפון שלך פולט גלי רדיו אלקטרומגנטיים. אלה נקראים אותות תדר רדיו או "RF". המגדל הסלולרי הקרוב ביותר לטלפון שלך קולט את אות ה-RF ומשדר אותו רחוק יותר לאורך הרשת. טלפונים סלולריים הם מכשירי רדיו דו-כיווניים שיכולים לשלוח אותות ולקבל אותות מאנטנות של מגדל סלולרי.
כאשר הטלפון שלך שולח אות למגדל הסלולרי הקרוב, הוא יוצר קישור למעלה. יחד עם זאת, אם מגדל סלולרי שולח את האות שלך לטלפון חדש, הוא יוצר קישור למטה. אלה דומים להעלאה והורדה של נתונים ומידע אחרים, אך פעילויות ההעלאה וההורדה משתמשות באותות תדר רדיו שונים ולכן אינן מפריעות לאותות הסלולריים.
זה חיוני שאתה והאדם שאתה רוצה לדבר איתו משתמשים באותו תדר רדיו כדי להאזין ולתקשר.
הפוך מילים לאותות
מגדלי סלולר מקבלים אותות מהטלפון הסלולרי שלך, כולל החתימה האלקטרומגנטית של הקול שלך. לאחר מכן הוא ממיר את האותות הללו לגלים אלקטרומגנטיים. אנטנות מגדל טלפון סלולרי ממירות את אותות תדר הרדיו הללו לפולסי אור שונים.
לאחר מכן, פעימות האור נשלחות לקופסת מקלט המשדר הבסיסית בבסיס המגדל. בשלב זה מתחיל הקסם המדעי האמיתי. מגדלי סלולר יכולים לשלוח אותות אלה ברחבי העולם במהירות האור.
התהליך מתהפך ברגע שהאות מגיע למגדל היעד (בדרך כלל המגדל הקרוב ביותר לשותף השיחה במטרה). פעימת האור עוזבת את תיבת מקלט המשדר של תחנת הבסיס וחוזרת לאנטנה, שם היא משודרת כאות תדר רדיו.
איך מגדלים סלולריים מעבירים שיחות לטלפון הסלולרי שלך?
מבלי להיות טכניים מדי, מגדלים סלולריים מפנים שיחות לטלפון שלך כך:
ראשית, מספר מגדלים סלולריים באזור מסוים מחוברים למרכז מיתוג נייד, או MSC. נקודה מרכזית זו מקושרת באמצעות חוטים ממגדלי הטלפון הסלולרי הרבים באזור שמסביב.
לכל MSC רשומים כרטיסי SIM שונים. זו הסיבה שלכל טלפון יש MSC "ראשי". ה-MSC הביתי מאחסן מידע על כל טלפון, כגון תוכנית שירות, מיקום וסטטוס פעילות.
אם תעזוב את הטווח של ה-MSC הביתי שלך, כל MSC חדש בסביבתך יתקשר באופן אלקטרוני עם ה-MSC הביתי שלך. בדרך זו, אתה תמיד יכול לעקוב אחר המיקום שלך לא משנה לאן אתה הולך.
בלי קשר, כל עוד הטלפון שלך מופעל ונמצא בטווח של מגדל סלולרי, המגדל הסלולרי יכול להשתמש באותות תדר רדיו כדי לזהות את הטלפון הייחודי שלך. כאשר מישהו מתקשר לטלפון שלך, ה-MSC הקרוב מנתב את השיחה לטלפון שלך. זה יכול לקרות כאשר הטלפון שלך מתחיל "לשוטט", מה שעשוי לגרור חיובים נוספים.
בדרך זו, אנשים יכולים לשלוח ולקבל שיחות מכל מקום בעולם, גם אם הם לא נמצאים ליד המגדל "הביתי" שלהם.
מהו טווח הכיסוי של מגדלי סלולר?
כמובן שכולנו היינו במצבים בהם איננו יכולים להתחבר למגדל סלולרי מקומי ולכן לא יכולים להתקשר. אתה אולי תוהה מה הכיסוי הממוצע של מגדל סלולרי.
זה משתנה ממקום למקום. טווח מגדלי הטלפון הסלולרי אינו קבוע והוא יושפע מהגורמים הבאים:
הגובה של אנטנה נתונה של מגדל סלולרי
התדר של האות הנייד שהטלפון שלך משתמש בו
כוח משדר טלפון ומגדל סלולרי
תנאי מזג האוויר סביב מגדלי טלפונים סלולריים
כיצד מבנים שונים משקפים או סופגים אנרגיית רדיו
קצבי ה-uplink וה-downlink של המכשיר הנייד שלך
באופן כללי, מגדלי סלולר ממוקמים במרחק של כ-1 עד 2 מייל זה מזה באזורים פרבריים ו-0.25 עד 0.5 מייל זה מזה באזורים מטרופולינים. באזורים כפריים עם שטח שטוח, מגדלי תאים עשויים להיות מרוחקים בין 30 ל-45 מיילים זה מזה. באזורים הרריים, מגדלי תאים עשויים להיות במרחק של 3 עד 5 קילומטרים בלבד זה מזה.
בכל המקרים הללו, הטווח הממוצע של מגדל סלולרי נתון עשוי להיות בין כמה מיילים לעשרות מיילים. הכל תלוי בגורמים שהוזכרו לעיל!
כמו כן, זכור כי מגדלי טלפונים סלולריים רבים ממוקמים קרוב זה לזה כדי להתמודד עם התנועה המוגברת.
לדוגמה, במטרופולינים יש מגדלי טלפונים סלולריים רבים שקרובים מאוד זה לזה מכיוון שאנשים רבים מתקשרים מהמגדלים הסלולריים הללו כל הזמן. במקרים מסוימים ייתכן שלא תצליחו לעבור עקב עומסי תנועה כבדים, אם כי זה נדיר מאוד בפועל.
