Základňové stanice a ich vyžarovanie

Mobilná sieť, jej základné časti a funkcia

Mobilná sieť, jej základné časti a funkcia

Druhy využívaných sietí

1. GSM (Global System for Mobile Communications, Group Special Mobile) - digitálna sieť 2. generácie, rozšírená na všetkých kontinentoch (s výnimkou Antarktídy), predstavená v roku 1991. Pracuje na frekvenciách 900 a 1800 MHz, v Amerike na 800 a 1900 MHz. Pokusy na obsadenie frekvencii 450 MHz boli ukončené bez úspechu.
2. UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) - mobilná sieť 3. generácie, umožňujúca hlasové, multimediálne a rýchle dátové služby do 384Mbs. Pracuje na frekvencii 2 GHz.

Základňové stanice

1. BTS (Base Transceiver Station) predstavuje zariadenie, ktoré zabezpečuje signál pre mobilné spojenie užívateľa v sieti. Práve od počtu a rozmiestnenia týchto zariadení závisí kvalita pokrytia signálom GSM. Pozitívne výsledky pokrytia dosiahla spoločnosť aj napriek náročnému a členitému terénu Slovenska a svojím signálom v dnešnej dobe poskytuje služby 97,2 % obyvateľstva a pokrýva 84 % územia. BTS – je rádiové zariadenie s anténnym systémom určené na pokrytie územia signálom mobilnej siete. Je základňová stanica siete GSM. Ide o vysielač a zároveň aj prijímač, ktorý pokrýva svojím signálom určitú oblasť – bunku siete. Stanica udržiava spojenie s mobilným telefónom, monitoruje jeho pohyb a zabezpečuje spojenie hovorov. Vysielací výkon BTS určuje veľkosť bunky. V husto obývaných oblastiach krajiny sú základňové stanice rozmiestnené tak, aby pokryli kompletne oblasť bez „hluchých“ miest. V otvorenej alebo hornatej krajine je sieť základňových staníc redšia, no s vysokým výkonom. Napriek tomu sa môže stať, že sa telefonujúci dostane do tienenej oblasti s nízkou úrovňou signálu, čo znižuje komfort spojenia.
2. BSC (Base Station Controller) - časť systému mobilnej siete, ktorý riadi základňové stanice BTS.

Samotná mobilná sieť sa skladá z troch základných častí, ktoré musia navzájom spolu komunikovať a pracovať. V prvom rade je to mobilný telefón alebo dátová karta (nazývané tiež zákaznícke koncové zariadenia). Sú buď zdrojom prenášanej informácie alebo cieľovou stanicou pre jej príjem. Druhá časť siete sa nazýva prístupová sieť a je tvorená systémom základňových staníc a ich riadiacimi jednotkami.Tretia časť nazývaná aj „jadrová sieť“ alebo anglicky „Core Network“ a má za úlohu prepájať dvoch alebo viacerých účastníkov medzi sebou alebo pri dátových spojoch prepája zákazníka do sveta internetu/intranetu alebo iných požadovaných aplikácií. Koncové zariadenie je najkomplexnejšia časť systému. Informáciu vo forme rádiových vĺn šírených voľným prostredím musí najskôr prijať pomocou prijímacej antény, vyhodnotiť kvalitu prijatého signálu, z digitálneho tvaru informáciu premeniť do tvaru zrozumiteľnému koncovému užívateľovi (hlas, SMS, MMS, internetová stránka a pod.). V prípade vysielania naopak musí vstupnú informáciu zmeniť do tvaru, ktorej zasa “rozumejú“ sieťové prvky. Vyslaný signál zachytáva jedna alebo viacero základňových staníc v okolí koncového zariadenia. Tie majú za úlohu spolu so svojimi riadiacimi jednotkami budovať, riadiť a udržiavať všetky komunikácie v príslušnej geografickej oblasti prostredníctvom prenosu rádiových vĺn.

Základňové stanice sú rozmiestnené po celom území Slovenska v počte rádovo niekoľko tisíc. Každá z nich obsluhuje isté územie s priemerom okolo 500 m v mestách, prípadne niekoľko kilometrov v menej zaľudnených územiach alebo obciach.

Základňové stanice BTS majú svoje štandardy, ktoré špecifikujú požiadavky pre výpočet, meranie úrovní rádiofrekvenčných polí a dodržiavanie hraničných vzdialeností pre uspodriadanie základňových staníc. Hraničná vzdialenosť je rozhranie obklopujúce anténu základňovej stanice, v ktorom už rádiofrekvenčný prejav nepresahuje základné obmedzenie alebo referenčné hodnoty vyplývajúce z predpisov. Pre stanice s vyšším vysielacím výkonom štandardy predpisujú experimentálne, analytické a numerické procedúry pre stanovenie priestorového rozloženia intenzity poľa okolo antény. Experimenty, merania a výpočty sa vykonávajú v kružnici s priemerom 3m. Hranice tohto valca zohľadňujú distribúciu intenzity poľa. Veľkosť rozhrania je rôzna od centimetrov, pre základňové stanice s menším výkonom určené pre vnútorné priestory, až po metre pre vysoko výkonové antény určené na strechy alebo stožiare. Do rozhrania základňových staníc by ľudia nemali mať žiadny prístup. BTS je osadená sadou smerových (sektorových) antén. Každá anténa vysiela do iného sektoru, čím je umožnené obsluhovať väčší počet buniek. Anténa obsluhuje zároveň niekoľko frekvencií, každá frekvencia môže obsahovať osem hlasových kanálov.

V husto osídlených oblastiach sa používajú vysielače s frekvenciou 1800 MHz. Tie majú iba zhruba polovičný dosah oproti štandardným vysielačom 900 MHz, ale zároveň majú až trikrát vyššiu kapacitu. Systém základňových staníc prekódováva prenosové kanály, prideľuje rádiové kanály mobilným telefónom a prenáša dáta do GSM centra. Umiestnenie základňovej stanice je základom pre bezproblémové fungovanie GSM siete operátora. BTS sa umiestňujú na vopred vytipované miesta a mimo miest majú za úlohu pokryť čo najširšie územie, avšak "mestské" stanice sú umiestňované hustejšie a ich úlohou je súčasne obslúžiť čo najviac zákazníkov.